喷油器电磁阀电流反馈驱动控制研究.pdf

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1、第1期2016年2月内燃机InternalCombustionEnginesNo．1Feb．2016曹冬华。刘鹏，戴乐(海军驻洛阳四O七厂军事代表室，河南洛5}j471039)摘要：为稳定可靠地控制共轨喷油器工作，通过Simulink建立了喷油器电磁阀的数学模型，采用电流反馈控制的思路研究喷油器的驱动控制技术。设计了电流反馈控制型高低压分时驱动电路，并采用Muhisim对驱动电路进行了仿真，该电路可通过峰值电流、维持电流反馈回路自动控制驱动电流的大小。针对某型喷油器进行了驱动实验，结果表明，喷油器电磁阀模型准确，电流反馈控制驱动电路性能优良。关键词：共轨喷油器；电磁阀；

2、驱动控制；电流反馈中图分类号：TK401文献标识码：A文章编号：1000—6494(2016)Ol一0007—03ResearchonCurrentFeedbackDrivingControlofInjectorSolenoidValveCAODonghua，LIUPeng，DAILe(MilitaryRepresentativeOfficeofNavyinLuoyang，Luoyang713100)Abstract：Inordertomakethecommonrailinjectorworkstabilityandreliability，themodelofinjec

3、torsolenoidvalvewasestablishedbysimlulink，andthemethodofcurrentfeedbackcontrolwasappliedtoresearchtheinjectordrivingtechnology．Basedontheschematicsimulatedbyasoftcalledmuhisim，highandlowvohagetime-sharingdrivingcircuitwasdesignedwithcurrentfeedbackcontroltechnology．Drivingcurrentcanbeadj

4、ustedautomaticallyaccordingtothepre-setpeakcurrentandholdingcurrent．Experimentsoncertaininjectorwerecarriedout，andtheexperimentalresultsshowtheprecisemodelofsolenoidvalveandgoodperformanceofdrivingcircuit．Keywords：commonrailinjector；solenoidvalve；drivingcontrol；currentfeedbackO引言电控喷油器结构复

5、杂，涉及到电、磁、液力和机械等多个学科，其中控制燃油喷射开始和结束的控制电磁阀，对喷油器的运动特性具有重大影响⋯。电磁阀可靠的动作是保证灵活、精确控制喷油的关键，其工作需要阀体、线圈和驱动电路的完整配合。因此，性能优异的驱动电路是电磁阀正常工作的前提。目前设计喷油器电磁阀驱动电路时，多采用开环控制技术，通过微控制器直接发出PWM(脉冲宽度调制)信号控制电磁阀的开闭。由于电磁阀的电磁力与驱动电流直接相关，若采用开环控制，驱动电流易受驱动电压影响。此外，电磁阀电参数基金项目：十五国防预研资助项目(40101040101)作者简介：曹冬华(1976一)，男，硕士研究生，研究方

6、向为舰船动力监造。收稿日期：2015一ll一03的偏差，也会导致喷油量不一致皿’。因此，有必要在电磁阀的驱动回路中引入电流反馈，提高驱动电流的一致性，增强驱动电路的可靠性。我们首先分析喷油器电磁阀的原理并建立数学模型，然后针对电流反馈控制的思路，通过Stateflow建立状态图模型。在此基础上，设计基于电流反馈控制的高低压分时驱动电路，最后通过实验测试驱动电路的性能。1喷油器电磁阀的数学模型我们按照电磁阀内在的特点，将其划分为电路子系统、磁路子系统、机械运动子系统和液力子系统，各子系统的相互联系见图l。电路子系统通过d咖／dt决定着磁路子系统的变化，磁路子系统的变化又影

7、响电路子系统电流i的变化；机械子系统决定于磁路子系统的电磁力Fm。。和液压子系统的液压力E，液压子系统和磁路子系统又与电磁阀衔铁的位移工、速度dx／dt、加速度d2x／d2t有关。·8·内燃机2016年2月窿篓圈鑫圜图1电、磁、机、液子系统作用图当外界对截面积为￡的电磁阀线圈励磁时，在线圈上施加电压M与线圈电阻上的压降与磁通妒和线圈匝数Ⅳ变化引起的感应电压之和应相等：阢=Ri+Ⅳ警(1)考虑到线圈与衔铁之间的气隙占、真空磁导率肛。和线圈中电流i，线圈通电后产生的电磁力只。。为：k等乎(2)电磁阀所受的液压力是控制腔和电磁阀腔燃油对阀芯的液