2024年6月11日发(作者：占柏)
(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(21)申请号 CN2.8
(22)申请日 2008.01.21
(71)申请人 清华大学
地址 100084 北京市100084-82信箱
(72)发明人 章健勇 李建秋 洪木南 陈林 欧阳明高
(74)专利代理机构 北京市德恒律师事务所
代理人 马佑平
(51)
(10)申请公布号 CN 101215995 A
(43)申请公布日 2008.07.09
权利要求说明书 说明书 幅图
(54)发明名称
电路
(57)摘要
一种天然气发动机电磁阀喷射驱动
一种天然气发动机电磁阀喷射驱动
电路，属于电控发动机硬件系统技术领
域。该驱动电路包括峰值维持脉宽产生电
路、峰值维持电流设定电路、防止误喷射
电路等电路；电容C7连接喷射输入信号
DRVSIGNAL1和比较器A的负极端口；比
较器A的输出信号COUT1连接三极管Q1
基极；电阻R1连接比较器B的正极端口
和输出端口；电阻R9一端连接喷射控制信
号DRVSIGNAL1，另一端连接比较器C的
正极端口；高低边驱动器端口2接比较器
C的输出端口信号，端口8接二极管
MUR1阴极；MOSFET芯片Q2的漏极接
电源VBAT。本发明实现了峰值电流脉宽
的产生；简化了喷射驱动控制方式；电路
的可配置性较高；可以有效地防止误喷射
发生。
法律状态
法律状态公告日
法律状态信息
2010-01-27
授权
2008-09-03
实质审查的生效
2008-07-09
公开
法律状态
授权
实质审查的生效
公开
权 利 要 求 说 明 书
1.一种天然气发动机电磁阀喷射驱动电路，其特征在于，该驱动电路包括峰值维持
脉宽产生电路、峰值维持电流设定电路、防止误喷射电路、高低边驱动及电流采样
电路；
所述峰值维持脉宽产生电路包括电阻R10、R14、R18，电容C1、C2、C7，齐纳
二极管D1、D3，比较器A；
电容C7连接喷射输入信号DRVSIGNAL1和比较器A的负极端口；电阻R18一端
接比较器A的负极端口，另一端接地；齐纳二极管D3和电阻R18并联，阴极端接
比较器A的负极端口，阳极端接地；电容C1一端接地，一端接电源VCC；电阻
R8一端接地，另一端接比较器A的正极端口；电阻R14一端接电源VCC，另一端
接比较器A的正极端口；齐纳二极管D1和电阻R8并联，阴极端接比较器A的正
极端口，阳极端接地；电容C2连接比较器A的正极端口和输出端口；电阻R10连
接电源VCC和比较器A的输出端口；
所述峰值维持电流设定电路包括比较器B，NPN三极管Q1，电阻R1、R2、R3、
R5、R7、R11、R12、R16，电容C4；
所述比较器A的输出信号COUT1输入三极管Q1的基极，三极管的发射极接地；
电阻R16一端接电阻R12，另一端接地；电阻R12连接R16和三极管Q1的发射极；
电阻R11一端与三极管Q1的发射极相连，另一端和电阻R7相连；电阻R7一端
连接电源VCC，另一端连接电阻R11；电容C4一端连接电阻R11，另一端连接电
阻R5；电阻R5连接电容C4和电阻R2；电阻R2一端接比较器B的正极端口，另
一端接地；比较器B的负极端口输入来自高低边驱动及电流采样电路输出的电流
反馈信号CRT1；电阻R1连接比较器B的正极端口和输出端口；电阻R3一端接
电源VCC，另一端接比较器B的输出端口；
所述防止误喷射电路包括比较器C，电阻R4、R6、R9、R13、R15、R17；
电阻R6一端连接比较器B的输出端口，另一端连接比较器C的正极端口；电阻
R9一端连接喷射控制信号DRVSIGNAL1，另一端连接比较器C的正极端口；电
阻R15一端连接比较器C的正极端口，另一端接地；电阻R17一端连接比较器C
的负极端口，另一端接地；电阻R13一端连接电源VCC，另一端连接比较器C的
负极端口；电阻R4一端连接电源VCC，另一端连接比较器C的输出端口；
所述高低边驱动及电流采样电路包括高低边驱动器，运算放大器，MOSFET芯片
Q2、Q3，二极管MUR1、D2、D4，电阻R19、R20、R21、R22、R23、R25，采
样电阻R24，电容C3、C5、C6、C8、C9、C10；
电容C3一端接电平V_D12，另一端接地；高低边驱动器端口1接电平V_D12，端
口2接比较器C的输出端口信号，端口3接喷射控制信号DRVSIGNAL1，端口4
接地，端口5接电阻R20，端口6接电容C6，端口7接电阻R19，端口8接二极
管MUR1阴极；二极管MUR1的阳极接电平V_D12，阴极接高低边驱动器的端口
8；电容C5的正极接高低边驱动器的端口8，负极接高低边驱动器的端口6；电容
C6两端连接高低边驱动器的端口8和端口6；二极管D2的阳极接高低边驱动器的
端口6，阴极接MOSFET芯片Q2的栅极；二极管D4的阴极接高低边驱动器的端
口6，阳极接地；电阻R19一端接高低边驱动器的端口7，另一端接MOSFET芯
片Q2的栅极；电阻R20一端接高低边驱动器的端口5，另一端接MOSFET芯片
Q3的栅极；MOSFET芯片Q2的漏极接电源VBAT，源极接电磁阀一端；
MOSFET芯片Q3的漏极接电磁阀的另一端，源极接采样电阻R24；采样电阻R24
一端接MOSFET芯片Q3的源极，另一端接地；电阻R21一端接电容C10，另一
端接采样电阻R24；电容C10和C8并联，一端接电阻R21，另一端接地；电阻
R23一端接运算放大器的负极，另一端接地；电阻R22一端接运算放大器的负极，
另一端接电阻R25；电阻R25一端接电阻R22，另一端接运算放大器的输出端口；
电容C9一端接电源VCC，另一端接地。
说 明 书
技术领域
一种天然气发动机电磁阀喷射驱动电路，涉及电控天然气发动机喷气电磁阀的驱动
电路，属于电控发动机硬件系统技术领域。
背景技术
在电控天然气发动机喷射系统中，对电磁阀的驱动控制是实现多点喷射精确控制的
基础。电磁阀动作是通过控制驱动电流产生的电磁力实现的。关闭电磁阀时，接通
驱动电路并产生适当的驱动电流，驱动电流又通过电磁阀线圈产生足够的电磁力驱
动衔铁运动并落座，从而断开电磁阀某条天然气管路；电磁阀打开时，驱动电路断
开，不再产生驱动电流与电磁力，衔铁在复位弹簧的作用下复位，接通关闭时闭合
的气路。这是一个涉及到机、电、磁等诸多因素相互作用的过程，使电磁阀衔铁运
动的机械能是由电磁力提供的，但电磁力受控于驱动电流，而驱动电流又是由驱动
电路控制的。
为达到保护电磁阀、提高可靠性等目的，电磁阀关闭过程对驱动电流大小、持续时
间等参数都有一定的要求，这些参数使驱动电流表现出特定的波形。现阶段，综合
性能最好的是‘峰值+维持’波形的驱动电流，该电流波形如图1所示。为了实现该
类型的驱动电流，已开发出一些驱动电路。如传统的高低端驱动结构，各电磁阀共
用一个高端驱动电路，包括一个高端驱动电源和一个高端功率驱动管。每个电磁阀
各有一套低端驱动电路，主要器件为一低端功率三极管为检测驱动电流，多在各电
磁阀的公共端设置采样电阻。工作时，通过改变高端功率三极管控制脉冲的占空比
调整驱动电流大小，通过选通低端功率三极管实现选缸功能。该驱动电路虽然实现
简单，但是存在一些缺点：首先，对驱动电流进行控制需要实现软件反馈，即单片
机对驱动电流采样，然后对控制脉冲占空比进行调制控制，软件工作量较大，同时
控制频率较低，精度无法提高。其次，在硬件驱动上无法有效防止误喷射的发生。
传统的天然气电磁阀喷射驱动电路在驱动能力、控制可靠性上都需要改进。为克服
以上不足，本发明的任务是提高驱动电路能力，提高驱动可靠性；同时降低驱动电
路的成本。
发明内容
本发明的目的在于提出一种可配置式天然气喷射电磁阀驱动电路。整个驱动电路包
括峰值维持脉宽产生电路、峰值维持电流设定电路、防止误喷射电路、高低边驱动
及电流采样电路四部分组成。峰值维持脉宽产生电路包括比较器、保护二极管、电
阻、电容等；峰值维持电流设定电路包括比较器、三极管、电阻、电容等；防止误
喷射电路包括比较器、电阻、电容等；高低边驱动及电流采样电路包括高低边驱动
芯片、二极管、电容、驱动管、运算放大器、采样电阻等。该控制电路接收喷射控
制脉冲，自动产生峰值脉宽设定，可以维持驱动电流在设定范围内。
峰值维持脉宽产生电路由比较器A和两路RC电路组成。包括电阻R10、R14、
R18，电容C1、C2、C7，齐纳二极管D1、D3，比较器A。电容C7连接喷射输入
信号DRVSIGNAL1和比较器A的负极端口。电阻R18，一端接比较器A的负极端
口，另一端接地。齐纳二极管D3和电阻R18并联，阴极端接比较器A的负极端口，
阳极端接地。电容C1一端接地，一端接电源VCC。电阻R8一端接地，另一端接
比较器A的正极端口。电阻R14一端接电源VCC，另一端接比较器A的正极端口。
齐纳二极管D1和电阻R8并联，阴极端接比较器A的正极端口，阳极端接地。电
容C2连接比较器A的正极端口和输出端口。电阻R10连接电源VCC和比较器A
的输出端口。该电路输入信号为喷射控制信号DRVSIGNAL1，输出给峰值维持电
流设定电路的信号为比较器A的输出端口信号COUT1。
峰值维持电流设定电路包括比较器B，NPN三极管Q1，电阻R1、R2、R3、R5、
R7、R11、R12、R16，电容C4。比较器A的输出信号COUT1输入三极管Q1的
基极，三极管的发射极接地。电阻R16一端接电阻R12，另一端接地。电阻R12
连接R16和三极管Q1的发射极。电阻R11一端与三极管Q1的发射极相连，另一
端和电阻R7相连。电阻R7一端连接电源VCC，另一端连接电阻R11。电容C4
一端连接电阻R11，另一端连接电阻R5。电阻R5连接电容C4和电阻R2。电阻
R2一端接比较器B的正极端口，另一端接地。比较器B的负极端口输入来自高低
边驱动及电流采样电路输出的电流反馈信号CRT1。电阻R1连接比较器B的正极
端口和输出端口。电阻R3一端接电源VCC，另一端接比较器B的输出端口。该
电路的输入信号为来自峰值维持脉宽产生电路的COUT1信号和来自高低边驱动及
电流采样电路的CRT1信号，输出到防止误喷射电路的信号为比较器B的输出端
口信号COUT2。
防止误喷射电路包括比较器C，电阻R4、R6、R9、R13、R15、R17。电阻R6一
端连接比较器B的输出端口，另一端连接比较器C的正极端口。电阻R9一端连接
喷射控制信号DRVSIGNAL1，另一端连接比较器C的正极端口。电阻R15一端连
接比较器C的正极端口，另一端接地。电阻R17一端连接比较器C的负极端口，
另一端接地。电阻R13一端连接电源VCC，另一端连接比较器C的负极端口。电
阻R4一端连接电源VCC，另一端连接比较器C的输出端口。该电路的输入信号
为喷射控制信号DRVSIGNAL1和来自峰值维持电流设定电路的COUT2信号，输
出给高低边驱动及电流采样电路的信号为比较器C的输出端口信号COUT3。
高低边驱动及电流采样电路包括高低边驱动器，运算放大器，MOSFET芯片Q2、
Q3，二极管MUR1、D2、D4，电阻R19、R20、R21、R22、R23、R25，采样电阻
R24，电容C3、C5、C6、C8、C9、C10。电容C3一端接电平V_D12，另一端接
地。高低边驱动器端口1接电平V_D12，端口2接比较器C的输出端口信号，端
口3接喷射控制信号DRVSIGNAL1，端口4接地，端口5接电阻R20，端口6接
电容C6，端口7接电阻R19，端口8接二极管MUR1阴极。二极管MUR1的阳极
接电平V_D12，阴极接高低边驱动器的端口8。电容C5的正极接高低边驱动器的
端口8，负极接高低边驱动器的端口6。电容C6两端连接高低边驱动器的端口8
和端口6。二极管D2的阳极接高低边驱动器的端口6，阴极接MOSFET芯片Q2
的栅极。二极管D4的阴极接高低边驱动器的端口6，阳极接地。电阻R19一端接
高低边驱动器的端口7，另一端接MOSFET芯片Q2的栅极。电阻R20一端接高低
边驱动器的端口5，另一端接MOSFET芯片Q3的栅极。MOSFET芯片Q2的漏极
接电源VBAT，源极接电磁阀一端。MOSFET芯片Q3的漏极接电磁阀的另一端，
源极接采样电阻R24。采样电阻R24一端接MOSFET芯片Q3的源极，另一端接
地。电阻R21一端接电容C10，另一端接采样电阻R24。电容C10和C8并联，一
端接电阻R21，另一端接地。电阻R23一端接运算放大器的负极，另一端接地。
电阻R22一端接运算放大器的负极，另一端接电阻R25。电阻R25一端接电阻
R22，另一端接运算放大器的输出端口。电容C9一端接电源VCC，另一端接地。
运算放大器的输出端口信号是CRT1。该电路的输入信号为喷射控制信号
DRVSIGNAL1和来自防止误喷射电路的信号COUT3，输出信号为电流反馈信号
CRT1，CRT1信号输入峰值维持电流设定电路。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1.简化了喷射驱动控制方式，单片机只需要发出喷射方波脉冲即可，选缸脉冲和喷
射脉冲完全一样，单片机不用占用很大资源来产生复杂的喷射控制脉冲。
2.电路的可配置性较高，通过电路中不同电阻值的设定，可以实现不同峰值电流和
维持电流的设定。
3.电路的可靠性提高，通过电路模块的设计，可以有效地防止误喷射发生。
附图说明
图1为驱动电流示意图。
图2为本发明示意图。
图3为本发明工作过程部分信号图。
具体实施方式 下面结合实施例和附图进一步说明本发明。 图1为驱动电流示意图。图2为本发明示意图。图3为本发明工作过程部分信号图。 整个驱动电路包括峰值维持脉宽产生电路、峰值维持电流设定电路、防止误喷射电 路、高低边驱动及电流采样电路四部分组成。峰值维持脉宽产生电路由比较器A 和两路RC电路组成，喷射驱动脉冲信号输入一路RC电路，然后输入LM2902比 较器A负极端口。当脉冲输入端为低电平时，比较器A正极端口的电平比负极端 口高，则比较器A输出低电平。在脉冲输入端变成高电平后，比较器A的正极端 口电平从0V上升到2.5V，负极端口电平从5V下降到0V，在两端口电平相等前， 比较器A输出高电平。该段高电平的宽度即为峰值电流脉宽。 峰值维持电流设定电路包括LM2902比较器B、NPN三极管、电阻和电容。比较 器A输出的峰值脉冲通过NPN三极管组成的电阻配置电路，在比较器B的正极端 口形成两种不同的电平，比较器B的负极端口为采样电流经过运算放大器放大后 的电平，相应的比较器B的输出端口对不同电平进行比较控制，即可实现不同峰 值和维持电流的配置。 防止误喷射电路由比较器C和一系列电阻组成，在喷射信号输入端为低电平时， 比较器C的正极端口的电平一直低于负极端口的电平，因此输出端口的电平一直 为低，可以有效防止误喷射的发生。 高低边驱动及电流采样电路由高低边驱动器IR2101、MOSFET、二极管、电阻、 电容、高精度的功率采样电阻、AD8051运算放大器等组成。比较器C的输出控制 信号作为高边驱动控制信号，喷射控制脉冲作为低边驱动控制信号，可以有效地实 现高低边驱动方式。通过电阻配置可以实现电流的采样和放大。采样后的电平与设 定的电平比较，实现不同峰值和维持电流的电流控制方式。 本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：首先，通过LM2902比较器和相应 的电路设置在硬件上实现了峰值电流脉宽的产生；其次，通过不同的电阻设置可以 实现不同幅值的峰值和维持电流设置；最后，本驱动电路具有较高的可靠性，可以 有效地防止误喷射发生。
2024年6月11日发(作者：占柏)
(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(21)申请号 CN2.8
(22)申请日 2008.01.21
(71)申请人 清华大学
地址 100084 北京市100084-82信箱
(72)发明人 章健勇 李建秋 洪木南 陈林 欧阳明高
(74)专利代理机构 北京市德恒律师事务所
代理人 马佑平
(51)
(10)申请公布号 CN 101215995 A
(43)申请公布日 2008.07.09
权利要求说明书 说明书 幅图
(54)发明名称
电路
(57)摘要
一种天然气发动机电磁阀喷射驱动
一种天然气发动机电磁阀喷射驱动
电路，属于电控发动机硬件系统技术领
域。该驱动电路包括峰值维持脉宽产生电
路、峰值维持电流设定电路、防止误喷射
电路等电路；电容C7连接喷射输入信号
DRVSIGNAL1和比较器A的负极端口；比
较器A的输出信号COUT1连接三极管Q1
基极；电阻R1连接比较器B的正极端口
和输出端口；电阻R9一端连接喷射控制信
号DRVSIGNAL1，另一端连接比较器C的
正极端口；高低边驱动器端口2接比较器
C的输出端口信号，端口8接二极管
MUR1阴极；MOSFET芯片Q2的漏极接
电源VBAT。本发明实现了峰值电流脉宽
的产生；简化了喷射驱动控制方式；电路
的可配置性较高；可以有效地防止误喷射
发生。
法律状态
法律状态公告日
法律状态信息
2010-01-27
授权
2008-09-03
实质审查的生效
2008-07-09
公开
法律状态
授权
实质审查的生效
公开
权 利 要 求 说 明 书
1.一种天然气发动机电磁阀喷射驱动电路，其特征在于，该驱动电路包括峰值维持
脉宽产生电路、峰值维持电流设定电路、防止误喷射电路、高低边驱动及电流采样
电路；
所述峰值维持脉宽产生电路包括电阻R10、R14、R18，电容C1、C2、C7，齐纳
二极管D1、D3，比较器A；
电容C7连接喷射输入信号DRVSIGNAL1和比较器A的负极端口；电阻R18一端
接比较器A的负极端口，另一端接地；齐纳二极管D3和电阻R18并联，阴极端接
比较器A的负极端口，阳极端接地；电容C1一端接地，一端接电源VCC；电阻
R8一端接地，另一端接比较器A的正极端口；电阻R14一端接电源VCC，另一端
接比较器A的正极端口；齐纳二极管D1和电阻R8并联，阴极端接比较器A的正
极端口，阳极端接地；电容C2连接比较器A的正极端口和输出端口；电阻R10连
接电源VCC和比较器A的输出端口；
所述峰值维持电流设定电路包括比较器B，NPN三极管Q1，电阻R1、R2、R3、
R5、R7、R11、R12、R16，电容C4；
所述比较器A的输出信号COUT1输入三极管Q1的基极，三极管的发射极接地；
电阻R16一端接电阻R12，另一端接地；电阻R12连接R16和三极管Q1的发射极；
电阻R11一端与三极管Q1的发射极相连，另一端和电阻R7相连；电阻R7一端
连接电源VCC，另一端连接电阻R11；电容C4一端连接电阻R11，另一端连接电
阻R5；电阻R5连接电容C4和电阻R2；电阻R2一端接比较器B的正极端口，另
一端接地；比较器B的负极端口输入来自高低边驱动及电流采样电路输出的电流
反馈信号CRT1；电阻R1连接比较器B的正极端口和输出端口；电阻R3一端接
电源VCC，另一端接比较器B的输出端口；
所述防止误喷射电路包括比较器C，电阻R4、R6、R9、R13、R15、R17；
电阻R6一端连接比较器B的输出端口，另一端连接比较器C的正极端口；电阻
R9一端连接喷射控制信号DRVSIGNAL1，另一端连接比较器C的正极端口；电
阻R15一端连接比较器C的正极端口，另一端接地；电阻R17一端连接比较器C
的负极端口，另一端接地；电阻R13一端连接电源VCC，另一端连接比较器C的
负极端口；电阻R4一端连接电源VCC，另一端连接比较器C的输出端口；
所述高低边驱动及电流采样电路包括高低边驱动器，运算放大器，MOSFET芯片
Q2、Q3，二极管MUR1、D2、D4，电阻R19、R20、R21、R22、R23、R25，采
样电阻R24，电容C3、C5、C6、C8、C9、C10；
电容C3一端接电平V_D12，另一端接地；高低边驱动器端口1接电平V_D12，端
口2接比较器C的输出端口信号，端口3接喷射控制信号DRVSIGNAL1，端口4
接地，端口5接电阻R20，端口6接电容C6，端口7接电阻R19，端口8接二极
管MUR1阴极；二极管MUR1的阳极接电平V_D12，阴极接高低边驱动器的端口
8；电容C5的正极接高低边驱动器的端口8，负极接高低边驱动器的端口6；电容
C6两端连接高低边驱动器的端口8和端口6；二极管D2的阳极接高低边驱动器的
端口6，阴极接MOSFET芯片Q2的栅极；二极管D4的阴极接高低边驱动器的端
口6，阳极接地；电阻R19一端接高低边驱动器的端口7，另一端接MOSFET芯
片Q2的栅极；电阻R20一端接高低边驱动器的端口5，另一端接MOSFET芯片
Q3的栅极；MOSFET芯片Q2的漏极接电源VBAT，源极接电磁阀一端；
MOSFET芯片Q3的漏极接电磁阀的另一端，源极接采样电阻R24；采样电阻R24
一端接MOSFET芯片Q3的源极，另一端接地；电阻R21一端接电容C10，另一
端接采样电阻R24；电容C10和C8并联，一端接电阻R21，另一端接地；电阻
R23一端接运算放大器的负极，另一端接地；电阻R22一端接运算放大器的负极，
另一端接电阻R25；电阻R25一端接电阻R22，另一端接运算放大器的输出端口；
电容C9一端接电源VCC，另一端接地。
说 明 书
技术领域
一种天然气发动机电磁阀喷射驱动电路，涉及电控天然气发动机喷气电磁阀的驱动
电路，属于电控发动机硬件系统技术领域。
背景技术
在电控天然气发动机喷射系统中，对电磁阀的驱动控制是实现多点喷射精确控制的
基础。电磁阀动作是通过控制驱动电流产生的电磁力实现的。关闭电磁阀时，接通
驱动电路并产生适当的驱动电流，驱动电流又通过电磁阀线圈产生足够的电磁力驱
动衔铁运动并落座，从而断开电磁阀某条天然气管路；电磁阀打开时，驱动电路断
开，不再产生驱动电流与电磁力，衔铁在复位弹簧的作用下复位，接通关闭时闭合
的气路。这是一个涉及到机、电、磁等诸多因素相互作用的过程，使电磁阀衔铁运
动的机械能是由电磁力提供的，但电磁力受控于驱动电流，而驱动电流又是由驱动
电路控制的。
为达到保护电磁阀、提高可靠性等目的，电磁阀关闭过程对驱动电流大小、持续时
间等参数都有一定的要求，这些参数使驱动电流表现出特定的波形。现阶段，综合
性能最好的是‘峰值+维持’波形的驱动电流，该电流波形如图1所示。为了实现该
类型的驱动电流，已开发出一些驱动电路。如传统的高低端驱动结构，各电磁阀共
用一个高端驱动电路，包括一个高端驱动电源和一个高端功率驱动管。每个电磁阀
各有一套低端驱动电路，主要器件为一低端功率三极管为检测驱动电流，多在各电
磁阀的公共端设置采样电阻。工作时，通过改变高端功率三极管控制脉冲的占空比
调整驱动电流大小，通过选通低端功率三极管实现选缸功能。该驱动电路虽然实现
简单，但是存在一些缺点：首先，对驱动电流进行控制需要实现软件反馈，即单片
机对驱动电流采样，然后对控制脉冲占空比进行调制控制，软件工作量较大，同时
控制频率较低，精度无法提高。其次，在硬件驱动上无法有效防止误喷射的发生。
传统的天然气电磁阀喷射驱动电路在驱动能力、控制可靠性上都需要改进。为克服
以上不足，本发明的任务是提高驱动电路能力，提高驱动可靠性；同时降低驱动电
路的成本。
发明内容
本发明的目的在于提出一种可配置式天然气喷射电磁阀驱动电路。整个驱动电路包
括峰值维持脉宽产生电路、峰值维持电流设定电路、防止误喷射电路、高低边驱动
及电流采样电路四部分组成。峰值维持脉宽产生电路包括比较器、保护二极管、电
阻、电容等；峰值维持电流设定电路包括比较器、三极管、电阻、电容等；防止误
喷射电路包括比较器、电阻、电容等；高低边驱动及电流采样电路包括高低边驱动
芯片、二极管、电容、驱动管、运算放大器、采样电阻等。该控制电路接收喷射控
制脉冲，自动产生峰值脉宽设定，可以维持驱动电流在设定范围内。
峰值维持脉宽产生电路由比较器A和两路RC电路组成。包括电阻R10、R14、
R18，电容C1、C2、C7，齐纳二极管D1、D3，比较器A。电容C7连接喷射输入
信号DRVSIGNAL1和比较器A的负极端口。电阻R18，一端接比较器A的负极端
口，另一端接地。齐纳二极管D3和电阻R18并联，阴极端接比较器A的负极端口，
阳极端接地。电容C1一端接地，一端接电源VCC。电阻R8一端接地，另一端接
比较器A的正极端口。电阻R14一端接电源VCC，另一端接比较器A的正极端口。
齐纳二极管D1和电阻R8并联，阴极端接比较器A的正极端口，阳极端接地。电
容C2连接比较器A的正极端口和输出端口。电阻R10连接电源VCC和比较器A
的输出端口。该电路输入信号为喷射控制信号DRVSIGNAL1，输出给峰值维持电
流设定电路的信号为比较器A的输出端口信号COUT1。
峰值维持电流设定电路包括比较器B，NPN三极管Q1，电阻R1、R2、R3、R5、
R7、R11、R12、R16，电容C4。比较器A的输出信号COUT1输入三极管Q1的
基极，三极管的发射极接地。电阻R16一端接电阻R12，另一端接地。电阻R12
连接R16和三极管Q1的发射极。电阻R11一端与三极管Q1的发射极相连，另一
端和电阻R7相连。电阻R7一端连接电源VCC，另一端连接电阻R11。电容C4
一端连接电阻R11，另一端连接电阻R5。电阻R5连接电容C4和电阻R2。电阻
R2一端接比较器B的正极端口，另一端接地。比较器B的负极端口输入来自高低
边驱动及电流采样电路输出的电流反馈信号CRT1。电阻R1连接比较器B的正极
端口和输出端口。电阻R3一端接电源VCC，另一端接比较器B的输出端口。该
电路的输入信号为来自峰值维持脉宽产生电路的COUT1信号和来自高低边驱动及
电流采样电路的CRT1信号，输出到防止误喷射电路的信号为比较器B的输出端
口信号COUT2。
防止误喷射电路包括比较器C，电阻R4、R6、R9、R13、R15、R17。电阻R6一
端连接比较器B的输出端口，另一端连接比较器C的正极端口。电阻R9一端连接
喷射控制信号DRVSIGNAL1，另一端连接比较器C的正极端口。电阻R15一端连
接比较器C的正极端口，另一端接地。电阻R17一端连接比较器C的负极端口，
另一端接地。电阻R13一端连接电源VCC，另一端连接比较器C的负极端口。电
阻R4一端连接电源VCC，另一端连接比较器C的输出端口。该电路的输入信号
为喷射控制信号DRVSIGNAL1和来自峰值维持电流设定电路的COUT2信号，输
出给高低边驱动及电流采样电路的信号为比较器C的输出端口信号COUT3。
高低边驱动及电流采样电路包括高低边驱动器，运算放大器，MOSFET芯片Q2、
Q3，二极管MUR1、D2、D4，电阻R19、R20、R21、R22、R23、R25，采样电阻
R24，电容C3、C5、C6、C8、C9、C10。电容C3一端接电平V_D12，另一端接
地。高低边驱动器端口1接电平V_D12，端口2接比较器C的输出端口信号，端
口3接喷射控制信号DRVSIGNAL1，端口4接地，端口5接电阻R20，端口6接
电容C6，端口7接电阻R19，端口8接二极管MUR1阴极。二极管MUR1的阳极
接电平V_D12，阴极接高低边驱动器的端口8。电容C5的正极接高低边驱动器的
端口8，负极接高低边驱动器的端口6。电容C6两端连接高低边驱动器的端口8
和端口6。二极管D2的阳极接高低边驱动器的端口6，阴极接MOSFET芯片Q2
的栅极。二极管D4的阴极接高低边驱动器的端口6，阳极接地。电阻R19一端接
高低边驱动器的端口7，另一端接MOSFET芯片Q2的栅极。电阻R20一端接高低
边驱动器的端口5，另一端接MOSFET芯片Q3的栅极。MOSFET芯片Q2的漏极
接电源VBAT，源极接电磁阀一端。MOSFET芯片Q3的漏极接电磁阀的另一端，
源极接采样电阻R24。采样电阻R24一端接MOSFET芯片Q3的源极，另一端接
地。电阻R21一端接电容C10，另一端接采样电阻R24。电容C10和C8并联，一
端接电阻R21，另一端接地。电阻R23一端接运算放大器的负极，另一端接地。
电阻R22一端接运算放大器的负极，另一端接电阻R25。电阻R25一端接电阻
R22，另一端接运算放大器的输出端口。电容C9一端接电源VCC，另一端接地。
运算放大器的输出端口信号是CRT1。该电路的输入信号为喷射控制信号
DRVSIGNAL1和来自防止误喷射电路的信号COUT3，输出信号为电流反馈信号
CRT1，CRT1信号输入峰值维持电流设定电路。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1.简化了喷射驱动控制方式，单片机只需要发出喷射方波脉冲即可，选缸脉冲和喷
射脉冲完全一样，单片机不用占用很大资源来产生复杂的喷射控制脉冲。
2.电路的可配置性较高，通过电路中不同电阻值的设定，可以实现不同峰值电流和
维持电流的设定。
3.电路的可靠性提高，通过电路模块的设计，可以有效地防止误喷射发生。
附图说明
图1为驱动电流示意图。
图2为本发明示意图。
图3为本发明工作过程部分信号图。
具体实施方式 下面结合实施例和附图进一步说明本发明。 图1为驱动电流示意图。图2为本发明示意图。图3为本发明工作过程部分信号图。 整个驱动电路包括峰值维持脉宽产生电路、峰值维持电流设定电路、防止误喷射电 路、高低边驱动及电流采样电路四部分组成。峰值维持脉宽产生电路由比较器A 和两路RC电路组成，喷射驱动脉冲信号输入一路RC电路，然后输入LM2902比 较器A负极端口。当脉冲输入端为低电平时，比较器A正极端口的电平比负极端 口高，则比较器A输出低电平。在脉冲输入端变成高电平后，比较器A的正极端 口电平从0V上升到2.5V，负极端口电平从5V下降到0V，在两端口电平相等前， 比较器A输出高电平。该段高电平的宽度即为峰值电流脉宽。 峰值维持电流设定电路包括LM2902比较器B、NPN三极管、电阻和电容。比较 器A输出的峰值脉冲通过NPN三极管组成的电阻配置电路，在比较器B的正极端 口形成两种不同的电平，比较器B的负极端口为采样电流经过运算放大器放大后 的电平，相应的比较器B的输出端口对不同电平进行比较控制，即可实现不同峰 值和维持电流的配置。 防止误喷射电路由比较器C和一系列电阻组成，在喷射信号输入端为低电平时， 比较器C的正极端口的电平一直低于负极端口的电平，因此输出端口的电平一直 为低，可以有效防止误喷射的发生。 高低边驱动及电流采样电路由高低边驱动器IR2101、MOSFET、二极管、电阻、 电容、高精度的功率采样电阻、AD8051运算放大器等组成。比较器C的输出控制 信号作为高边驱动控制信号，喷射控制脉冲作为低边驱动控制信号，可以有效地实 现高低边驱动方式。通过电阻配置可以实现电流的采样和放大。采样后的电平与设 定的电平比较，实现不同峰值和维持电流的电流控制方式。 本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：首先，通过LM2902比较器和相应 的电路设置在硬件上实现了峰值电流脉宽的产生；其次，通过不同的电阻设置可以 实现不同幅值的峰值和维持电流设置；最后，本驱动电路具有较高的可靠性，可以 有效地防止误喷射发生。