柴油机高压共轨高速电磁阀驱动控制平台设计

摘要

随着发动机排放法规的制定和实施日趋严格,各种应用于发动机的节能减排技术成为该领域的重要研究内容。柴油机高压共轨技术大幅度提升柴油机经济性能、排放性能。本文以高压共轨技术的核心技术高速电磁阀驱动控制技术为研究内容。
　　 针对高压共轨高速电磁阀驱动控制技术建立数学模型,分析高压共轨高速电磁阀驱动电路中放电电容容量,高压驱动电压对电磁阀响应实时性的影响,为不同负载电磁阀驱动电路参数匹配提供理论依据。在理论分析的基础上,根据电磁阀响应实时性要求,匹配设计高压共轨高速电磁阀驱动电路参数。
　　 在此基础上依据高低压驱动方式设计高压共轨高速电磁阀实验甲台。实验平台由升压电路,电磁阀驱动控制电路,电流采样电路,通讯电路,监控界面和曲轴转速脉冲发生电路组成。在高速电磁阀实验平台硬件系统基础上编写C语言驱动程序,曲轴脉冲发生器程序。程序中,高低压驱动时间,高低压维持电流可通过配套编写的Labview上位机监控界面程序进行在线修改。
　　 进行高速电磁阀驱动实验,电磁阀电感测量值618uH,放电电容容量440uF,采样电阻10mΩ,升压电压81V。实验结果表明,电磁阀开启时间小于150us,关断时间小于100us,电容电压下降5V,满足高压共轨高速电磁阀响应实时性要求。进而针对三种不同型号电磁阀进行驱动实验,电磁阀电感值分别为618uH,253uH,259uH,高压驱动电压仍为81V,放电电容440uF。将实验结果和理论计算结果进行比较,三种电磁阀驱动电流理论值和实验值误差分别为6.6％,8.0％,3.9％,电磁阀驱动理论计算方法可以作为电磁阀驱动系统设计依据。