本發明涉及電磁閥，更具體而言，本發明涉及一種電磁閥驅動電路及其操作方法，以及一種包括該電磁閥驅動電路的閥總成。

背景技術：

1、電磁閥在許多現代工業中發揮著重要作用，例如，隨著現代車輛電子控制技術的快速發展，電磁閥在車輛中的應用也越來越廣泛。例如，在許多車輛變速器內部就需要通過設置電磁閥來實現換擋。

2、電磁閥的工作原理是基于電磁感應和電流控制兩者的精密組合，其需借助電磁閥驅動電路來調節向電磁閥輸出的電流，該電流基于電磁感應作用于電磁閥內的線圈，從而產生電磁場，進而操縱電磁閥的開啟狀態。

3、一種常見的電磁閥驅動方式是通過采用spi通訊線向驅動芯片輸出脈沖寬度調制(簡稱pwm)信號來控制芯片的輸出電流。然而，這樣的驅動方式的輸出電流精度不高,并且驅動過程受環境溫度的影響比較大。

技術實現思路

1、有鑒于此，根據本發明的第一方面，提出了一種電磁閥驅動電路，所述驅動電路包括電源、單片機、驅動芯片以及反饋回路，

2、所述電源用于向所述單片機和所述驅動芯片供電；

3、所述單片機用于根據用戶指令向所述驅動芯片輸出相應的pwm信號；

4、所述驅動芯片用于根據從所述單片機接收到的pwm信號向所述電磁閥輸出目標控制電流i_target以控制電磁閥的打開和關閉；

5、所述反饋回路用于獲取電磁閥當前的工作電流值并將其反饋至單片機，

6、其中，所述單片機配置為根據由所述反饋回路提供的工作電流值實時調節其輸出的pwm信號的占空比，以控制所述驅動芯片的電流輸出精度。

7、有利地，所述單片機進一步配置為：

8、對在一個pwm信號周期內從所述反饋回路接收到的多個工作電流值求平均，以將求平均的結果作為所述電磁閥的實際電流i_actual；

9、計算所述實際電流i_actual與所述目標控制電流i_target之間的電流差值δi；以及

10、基于所述電流差值δi調節由所述單片機輸出的pwm信號的占空比。

11、有利地，所述單片機進一步配置為：

12、-基于所述電流差值δi確定一用于調節所述pwm信號的占空比的中間調節變量δh；

13、讀取所述電源的工作電壓vbat；

14、基于所述中間調節變量δh和所述電源的工作電壓vbat計算待調節的占空比變化量δduty：

15、δduty＝(100*d*10)*δh/vbat，

16、其中d是存儲在所述單片機中的寄存器內的預定義的調節參數；

17、獲取由所述單片機輸出的當前pwm信號的實際占空比值duty_current；

18、基于所述占空比變化量δduty和所述實際占空比值duty_current計算新的占空比值duty_new；

19、將由所述單片機輸出的pwm信號的占空比調整為所述新的占空比值duty_new；以及

20、向所述驅動芯片輸出調節后的pwm信號。

21、有利地，所述單片機進一步配置為判斷所述新的占空比值duty_new是否超過上限值，

22、其中，只有在所述新的占空比值duty_new未超過上限值的情況下才將pwm信號的占空比調整為所述新的占空比值duty_new。

23、有利地，所述單片機進一步配置為，在所述新的占空比值duty_new超過上限值的情況下向上層控制器發送報錯信號，并重新執行確定占空比變化量δduty的過程。

24、有利地，所述新的占空比值duty_new利用如下公式來確定：duty_new＝duty_current+(duty_current+δduty)/(100*e*10)，其中e是預定義的調節參數。

25、有利地，所述中間調節變量δh是用以決定單片機所發送的pwm信號的占空比的十六進制值。

26、有利地，所述中間調節變量δh利用如下公式來確定：

27、δh＝δh0+[((a*δi)+(b*δi0))/c]，

28、其中，a、b、c為預先設定的調節參數，δh0為預先設定的初始調節變化量，δi0為預先設定的初始電流差值。

29、根據本發明的第二方面，還提供了一種閥總成，該閥總成包括：

30、電磁閥，

31、如上所述的電磁閥驅動電路。

32、根據本發明的第三方面，還提供了一種如上所述的電磁閥驅動電路的操作方法，該操作方法包括以下步驟：

33、借助所述單片機基于用戶指令向所述驅動芯片輸出相應的pwm信號；

34、借助所述驅動芯片基于由所述單片機輸出的pwm信號向所述電磁閥輸出目標控制電流i_target以控制電磁閥的打開和關閉；

35、借助所述反饋回路獲取電磁閥當前的工作電流值并將其反饋至所述單片機；以及

36、借助所述單片機根據由所述反饋回路提供的工作電流值實時調節其輸出的pwm信號的占空比，以控制所述驅動芯片的電流輸出精度。

37、根據本發明的占空比可調的電磁閥驅動電路在提高系統性能、降低資源消耗方面、以及提高應用靈活性具有廣泛的應用前景。具體地，該驅動電路通過實時調整pwm信號的占空比，可在電磁閥驅動芯片與電磁閥之間建立一個精確的電流控制通道，從而實現對電磁閥的準確控制。這種驅控方式非常靈活，可以根據需要實時調整電磁閥的工作狀態，通過不停的發送標定過的占空比來實現更精確地電流輸出，能夠適應電磁閥不同的工作要求。此外，該驅控方式能夠減少電磁閥產生的熱量，因此能延長電磁閥的使用壽命以及減少電路維護成本。

技術特征：

1.一種電磁閥驅動電路，其特征在于，所述驅動電路包括電源、單片機、驅動芯片以及反饋回路，

2.根據權利要求1所述的電磁閥驅動電路，其特征在于，所述單片機進一步配置為：

3.根據權利要求2所述的電磁閥驅動電路，其特征在于，所述單片機進一步配置為：

4.根據權利要求3所述的電磁閥驅動電路，其特征在于，所述單片機進一步配置為判斷所述新的占空比值duty_new是否超過上限值，

5.根據權利要求4所述的電磁閥驅動電路，其特征在于，所述單片機進一步配置為，在所述新的占空比值duty_new超過上限值的情況下向上層控制器發送報錯信號，并重新執行確定占空比變化量δduty的過程。

6.根據權利要求3至5中任一項所述的電磁閥驅動電路，其特征在于，所述新的占空比值duty_new利用如下公式來確定：duty_new＝duty_current+(duty_current+δduty)/(100*e*10)，其中e是預定義的調節參數。

7.根據權利要求3至5中任一項所述的電磁閥驅動電路，其特征在于，所述中間調節變量δh是用以決定單片機所發送的pwm信號的占空比的十六進制值。

8.根據權利要求7所述的電磁閥驅動電路，其特征在于，所述中間調節變量δh利用如下公式來確定：

9.一種閥總成，其特征在于，該閥總成包括：

10.一種根據權利要求1至8中任一項所述的電磁閥驅動電路的操作方法，其特征在于，該操作方法包括以下步驟：

技術總結
本發明涉及一種電磁閥驅動電路，所述驅動電路包括電源、單片機、驅動芯片以及反饋回路，所述電源用于向所述單片機和所述驅動芯片供電；所述單片機用于根據用戶指令向所述驅動芯片輸出相應的PWM信號；所述驅動芯片用于根據從所述單片機接收到的PWM信號向所述電磁閥輸出目標控制電流I_target以控制電磁閥的打開和關閉；所述反饋回路用于獲取電磁閥當前的工作電流值并將其反饋至單片機，其中，所述單片機配置為根據由所述反饋回路提供的工作電流值實時調節其輸出的PWM信號的占空比，以控制所述驅動芯片的電流輸出精度。本發明還涉及該電磁閥驅動電路的操作方法，以及包括該電磁閥驅動電路的閥總成。

技術研發人員：孟亮
受保護的技術使用者：緯湃科技投資（中國）有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24