上节我们说明了喷油器的工作方式和驱动原理,这一贴我们来说说说燃油计量阀。
1、燃油计量阀工作原理
燃油计量阀一般是装在喷油泵总成上的,如图1所示:
图1:博世高压油泵
如图所示,燃油计量阀安装在高压油泵的进油位置,用于调整燃油供给量和燃油压力值,受ECU电脑控制。
燃油计量阀其实是个比例阀,所谓的电磁比例阀。其结构如图2所示:
图2:燃油计量阀结构
燃油计量阀的开度和流过的电流有关,常见的燃油计量阀有两种:常开阀和常闭阀。其中常开阀,电流越大,阀的开度越大;而常闭阀则相反,电流越大,发的开度越小,而开度的大小也决定了供油量的大小。图3的曲线也说明了这一点:
图3:供油特性图
2、燃油计量阀的控制
上面我们说了燃油计量阀是通过控制电流的大小来控制开度的,而在实际应用中我们通过使用PWM调制技术,改变驱动电压信号的占空比来控制计量阀的驱动电流。
典型驱动信号波形如图4所示:
图4:驱动信号
如图4,我们通过电磁阀开关的开启和关断时间来产生锯齿状的电流驱动波形,右图则展示了不同占空比时的电流变化。一般的控制电流范围是0.5-1.6A,即可对应计量阀的全闭到全开。
计量阀的驱动不像喷油器需要复杂的驱动波形,通常只需一个开关就能搞定。常见的驱动方式有两种,一种是低边驱动,一种是高边驱动。典型应用的是高边驱动,我们来分别说明一下。
(1)低边驱动
低边驱动是指,驱动开关处于地端,负载则在电源端,如图5所示:
图5:低边开关
图5是MOS管做低边开关,负载分别是电感和电阻的例子。燃油计量阀是电感性的负载,如果采用这种驱动方式,一旦发生短路,计量阀短路到电池电源。电池电压就全部加载计量阀上,由此产生的持续的大电流会直接将计量阀烧坏。所以不建议采用这种驱动方式,不太安全。
(2)高边驱动
高边驱动是开关在电源端,负载在地端,如图6所示:
图6:高边驱动
如图6所示:燃油计量阀放在地端,就算发生短路,也不会短路到电源端,计量阀不会烧坏。所以一般都使用这种驱动方式。但是高边驱动就必须增加升压模块,这也会额外增加成本。
推荐使用英飞凌PROFET?+ 24V 系列的高边驱动,自带电荷泵升压,而且具有诊断和保护功能,而且还有较高的电流检测精度,适合我们高精度的计量阀电流检测。
好了燃油计量阀的内容就这么多。
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