直接驱动式共轨系统可控针阀升程的驱动研究

发布时间：2017-12-25 05:15

  本文关键词：直接驱动式共轨系统可控针阀升程的驱动研究　出处：《浙江大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 高压共轨 直接驱动 压电执行器 针阀升程 驱动电路

【摘要】：随着能源与环境问题的日益严重,提高车用发动机的效率具有重要的意义。高压共轨系统作为柴油机未来主要发展方向,对于高压共轨系统性能的提升以及更新换代成为各大共轨系统生产商的目标。共轨系统一代代不断更新,柴油机的性能不断提升,排放不断降低。对于高压共轨系统的研究正不断加强。高压共轨系统的喷油规律和喷雾特性对柴油机性能和排放有很大的影响,喷油规律的控制参数有喷油速率和喷油时刻。喷油速率可通过喷油压力和针阀升程来控制,过去主要通过控制喷油压力来实现。相对传统磁电式高压共轨系统,直接驱动式高压共轨系统具有显著的优势。这种新型的共轨系统响应更快,喷油更精确,能耗更低,更为明显的特点是,能够成比例地控制针阀升程,使得通过针阀升程来控制发动机的喷油规律得以实现。本文在总结直接驱动式共轨系统的工作原理以及特点的基础上,对其喷油器驱动控制要求进行总结,提出一种能够实现对针阀升程进行控制,从而控制喷油规律的压电执行器驱动电路。针对直驱压电喷油器压电执行器的充放电电流要求,开展了对电路的充放电控制策略的分析,维持通过执行器电流在设定范围内,即保证执行器响应要求,同时又避免了电流过大造成执行器的损坏。针对已有压电执行器电压控制方式存在的问题,提出了执行器电压的闭环控制思路,可精确控制执行器电压。将执行器高压驱动电源设定在固定的高电压值,保证与执行器之间有较大电压差,提高了执行器充电速率,缩短充电响应时间。设计电路中可变的反馈模块,通过在燃油喷射过程中选取不同电压反馈电路中的反馈电阻值,实现对于驱动电压的阶梯控制。在原有发动机控制ECU的基础上进行改进,以达到直接驱动式共轨系统的控制目的。设计了相应的软硬件平台和标定监测平台,可对压电执行器进行试验。对压电执行器试验,并与电路仿真结果进行对比,结果表明：压电执行器的充放电时间在120μs左右,发动机喷油过程中,电压的变化可在100μs内实现,满足共轨系统对针阀的响应要求,可以在喷射过程中改变驱动电压值来控制喷油速率。以该控制ECU控制普通压电喷油器进行喷油试验,结果表明喷油器能正常工作,验证了所设计执行器驱动的驱动能力。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK423

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本文编号：1331498