高压共轨压电式喷油器核心驱动电路的研究

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电控高压共轨喷射系统及其喷油器研发生产方案(一)

电控高压共轨喷射系统及其喷油器研发生产方案一、实施背景随着全球能源结构的转变和环保意识的提高，燃油效率的提高和排放的减少成为汽车制造业的重要需求。

电控高压共轨喷射系统及其喷油器作为关键技术，对于改善燃油燃烧、降低污染物的排放具有重要意义。

近年来，国内外汽车市场对燃油喷射技术的需求逐渐向高压化、电子化、智能化方向发展，因此，开展电控高压共轨喷射系统及其喷油器的研发与生产具有迫切性和必要性。

二、工作原理电控高压共轨喷射系统是通过电子控制单元（ECU）对喷油器进行精确控制，实现燃油的高压喷射。

ECU根据发动机的转速、进气量、温度等参数，计算出最佳的喷油时刻和喷油量，并通过驱动电路控制喷油器的电磁阀，实现燃油的喷射。

该系统具有喷射压力高、喷射时间精确、燃油雾化效果好等优点。

喷油器是电控高压共轨喷射系统的核心部件，其工作原理是将电信号转化为机械动作，打开或关闭喷油嘴。

当ECU发出电信号时，驱动电路驱动喷油器的电磁阀开启或关闭，实现燃油的喷射或停止。

喷油器的性能直接影响燃油的喷射效果和发动机的性能。

三、实施计划步骤1.市场调研与需求分析：对国内外汽车市场进行深入调研，了解客户对电控高压共轨喷射系统及其喷油器的需求，分析行业发展趋势和竞争对手情况。

2.技术研究与开发：组织技术团队进行电控高压共轨喷射系统及其喷油器的研发，包括硬件设计、软件开发、系统集成等。

同时，进行专利检索与分析，避免侵权问题。

3.实验室测试与优化：在实验室环境下，对研发的电控高压共轨喷射系统及其喷油器进行性能测试与优化，确保产品的性能和质量达到预期目标。

4.生产工艺制定与设备采购：根据产品研发结果，制定生产工艺流程，采购生产设备与元器件，确保生产线的搭建和运转顺利进行。

5.生产线建设与试生产：按照制定的生产工艺流程，搭建生产线，进行设备的安装与调试。

随后进行试生产，对生产出的产品进行质量检测与评估。

6.客户验证与市场推广：将试生产的产品提供给客户进行实际工况验证，收集反馈意见，对产品进行进一步优化。

计算机控制的高压共轨喷油器驱动控制技术研究

计算机控制的高压共轨喷油器驱动控制技术研究作者：陈树娟来源：《电脑知识与技术》2016年第07期摘要：在高压共轨系统中，产生燃油的压力和燃油喷射是分开的，而高压共轨喷油器的喷油的时刻以及它的喷油量的调整都是通过触发来实现外，还和它的驱动控制的设计技术相关，在计算机盛行的电子时代，驱动的设计打破了传统的设计思想，驱动的最主要设计采用了高电压以及大电流通过计算机的控制和开启，然后再通过低电压来对驱动进行相关的保持和疏通，以此来满足高压共轨喷油器中驱动的一些需求，本文将通过详细的描写来对此控制技术进行研究。

关键词：计算机控制；高压共轨；技术中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）07-0226-03Research on the Control Technology of High Pressure Common Rail Injector Driven by Computer ControlCHEN Shu-juan（Shandong Vocational Institute of Clothing Technology， Tai'an 271000， China）Abstract： in the high pressure common rail system， produce fuel pressure and fuel injection are separated， and the injection of common rail injector time and adjust the injection quantity it is through the trigger to achieve， also related to design and drive control technology of it， the electronic age for Sheng in the computer. The drive is designed to break the traditional design， the main design driven by high voltage and large current through the control of the computer and open，and then through the low voltage to maintain and dredge related to the driver， in order to meet some demand driven high pressure common rail injector in this paper， through the detailed description this control technology research.Key words： computer control；high pressure common rail；technology喷油器是共轨式的燃油系统中最重要和最关键的一个部件，它的主要作用就是通过接收到的控制信号，通过控制器的开启和关闭，将所在高压共轨腔中的燃料以一种最佳的喷油定时、喷油量以及准确的喷油率将燃料喷入到机器的燃烧室内。

高压共轨系统喷油器仿真研究工作阶段总结

北京交通大学高压共轨系统喷油器仿真研究工作阶段总结专业名称：动力机械及工程导师：李国岫教授学生姓名：徐阳杰学号：082230822012年1月4日目录一、研究背景及意义 (1)二、高压共轨系统的变参数研究现状 (2)2.1共轨系统结构参数影响的研究概况 (2)2.1.1高压油泵参数的影响 (2)2.1.2共轨参数的影响 (3)2.1.3喷油器参数的影响 (5)2.2共轨系统控制参数影响的研究概况 (8)2.2.1喷油器喷油时刻和高压油泵泵油时刻间隔大小的影响 (8)2.2.2喷油器电磁阀的开启脉宽对共轨内压力波动的影响 (9)2.2.3喷油器电磁阀的开启脉宽对喷射特性的影响 (11)三、主要研究内容 (12)3.1高压共轨喷油器仿真模型和控制模型的建立及试验台搭建 (13)3.2结构参数对共轨喷油器喷射性能的影响规律研究 (13)3.3高压共轨喷油器控制参数对喷射性能的影响 (13)四、技术路线 (14)五、预期目标 (15)六、现阶段已完成工作 (15)6.1 完成文献综述 (15)6.2 初步学习掌握Hydsim软件 (16)6.2.1 HYDSIM仿真软件简介 (16)6.2.2 HYDSIM系统仿真喷油器模型的建立 (16)6.3 建立高压共轨系统闭环控制模型 (24)6.3.1 带有闭环控制的共轨系统仿真模型 (24)6.3.2 Simulink控制模型的原理与嵌入方法 (24)6.4根据研究内容修改高压共轨系统的仿真模型 (30)6.4.1 无控制的喷油器仿真模型 (30)6.4.2 含有共轨组件和轨压控制后的仿真模型 (31)6.4.3 高压油泵取代边界条件后的仿真模型 (32)6.4.4 目前采用的仿真模型中存在的问题和不足 (37)七、已完成进度和预计安排 (37)一、研究背景及意义柴油机电控高压共轨燃油喷射技术作为内燃机行业公认的20世纪三大突破之一，在实际的研究与应用中越来越显示出在减轻环境污染、节约能源及柴油机智能化等方面有着突出的技术优势、独特的产业优势和巨大的社会效益，被行业普遍认为是最具发展前途的柴油机电控技术。

电控高压共轨喷射系统及其喷油器研发生产方案(二)

电控高压共轨喷射系统及其喷油器研发生产方案1. 实施背景随着全球能源结构的转变和环保意识的提高，燃油喷射系统在汽车工业中的地位日益重要。

电控高压共轨喷射系统（HPDI）作为新一代燃油喷射技术，具有更高的燃油喷射压力和更精确的喷油控制，能够显著降低燃油消耗和排放。

目前，HPDI技术在国外汽车企业中得到了广泛应用，但在中国，此技术尚处于起步阶段。

因此，开展HPDI技术的研发生产具有强烈的现实意义和广阔的市场前景。

2. 工作原理电控高压共轨喷射系统主要由高压油泵、高压油轨、喷油器和电控单元组成。

工作原理是：高压油泵将燃油加压至100MPa以上，通过高压油轨将燃油输送至喷油器。

在喷油器内，高压燃油通过电磁阀控制喷出，经过雾化后与空气混合，实现燃油喷射。

电控单元根据发动机工况和传感器信号，精确控制喷油量和喷油时刻。

3. 实施计划步骤3.1 技术研究：进行HPDI技术的深入研究和实验验证，包括高压油泵的设计与制造、高压油轨的材质与加工、喷油器的结构设计、电磁阀的控制逻辑等。

3.2 生产工艺制定：根据技术研究结果，制定生产工艺流程和质量控制方案。

3.3 设备采购与调试：采购生产所需的设备，并进行安装调试。

3.4 产品试制：按照制定的生产工艺和质量控制方案，进行小批量试制。

3.5 产品测试与验证：对试制的产品进行性能测试和可靠性验证，并对存在的问题进行改进。

3.6 扩大生产：经过验证后，逐步扩大生产规模，并考虑与汽车企业进行合作。

4. 适用范围本研发生产方案适用于汽车、发动机等领域，特别是适用于燃油经济性要求较高和排放标准严格的领域。

未来，HPDI技术还可应用于船舶、航空等领域的燃油喷射系统。

5. 创新要点5.1 高压油泵的设计与制造技术：实现燃油的高压化，提高燃油喷射压力。

5.2 高压油轨的材质与加工技术：选择合适的材质和加工工艺，确保高压燃油的输送安全可靠。

5.3 喷油器的结构设计技术：优化喷油器的结构，提高喷油的雾化效果和均匀性。

基于PWM的压电喷油器驱动控制研究

基于PWM的压电喷油器驱动控制研究随着排放法规的日益苛刻和人们对燃油经济性要求的日益提高，高压共轨喷射技术必须满足更高喷射压力和每循环更多喷射次数的要求[1-2]。

电控喷油器是实现和提高共轨喷射技术的关键。

利用压电晶体逆压电效应制作的压电喷油器具有响应速度快、喷油压力高等优点，是实现电控燃油系统高压多次喷射的合理解决方案，已成为高压共轨燃油喷射技术新的发展方向和研究热点[3]。

而压电喷油器的性能发挥主要取决于其驱动控制电路的性能。

国内外针对压电晶体驱动器的驱动控制研究主要集中在压电驱动器的精密定位控制[4]，而针对压电喷油器高频动态驱动控制研究还不多见。

Cordes S等[5]提出了一种基于半导体器件的压电喷油器驱动方案，但未给出详细的设计电路；高葳等[6]设计了一种全桥结构的压电喷油器驱动方案，提高了驱动效率和电磁兼容性能，但其开关管功耗较大；宋国民等[7]提出了一种压电喷油器多脉冲驱动电路，虽然可以降低充电电流的峰值，但是会影响充放电速度。

2018年7月27日，恰逢火星大冲，火星与地球之间的距离达到最近，是从地球上观测火星和发射火星探测器的绝佳时机。

正当全球关注火星的时候，意大利的科学家利用欧空局火星快车探测器，在火星南极发现了液态水构成的地下湖泊存在的证据，首次在火星找到了大规模存在液态水的迹象，受到了全世界媒体的密集关注。

为实现压电喷油器快速响应，设计开发了以ADμC841单片机为核心，通过PWM控制IGBT开关管的压电喷油器驱动控制电路，并进行了试验验证。

混凝土切缝时间比较关键，过早、过晚都不行。

过早可能会导致混凝土粗料出现脱离情况，过晚则会出现裂缝和断板等问题。

在进行切缝作业之前，首先要进行放桩，需要每间隔5m放置一根桩。

在进行切缝作业过程中，切割机需要在定向架引导下进行施工作业，以便确保切缝的顺直[4]。

1 压电喷油器驱动控制设计方案1.1 总体设计方案压电喷油器驱动控制主要完成两个功能：一是提供足够高的电压，以实现压电晶体执行器输出较大位移；二是实现快速充放电，获得压电喷油器快速响应。

一种高压共轨喷油器的驱动电路设计

一种高压共轨喷油器的驱动电路设计时间：2012-06-29 11:41:59 来源：现代电子技术作者：于正同张楠摘要：分析了高压共轨喷油器电磁阀工作原理，设计的驱动模块采用高电压、大电流对电磁阀的开启加以控制，随后采用低电压、小电流的PWM波维持导通，满足了高压共轨喷油器电磁阀驱动控制的要求。

试验表明此驱动电路性能优异，设计运行可靠，能满足高压共轨喷油器电磁阀驱动控制的要求。

关键词：高压共轨；电磁阀；驱动电路0 引言高压共轨系统由高压油泵、共轨、喷油器、电子控制单元(ECU)和各种传感器组成。

低压燃油泵将燃油输入高压油泵，高压油泵将低压燃油加压成高压燃油，并将高压燃油供入共轨之中。

燃油压力是由通过调节供入共轨中的燃油量来控制的。

共轨内的高压燃油经高压油管输送到安装在气缸盖上的喷油器内，经喷油器内的喷油嘴将燃油喷入燃烧室内。

在电控共轨系统中，由各种传感器检测出发动机的实际运行状况，经过ECU硬件的输入模块进行相应处理，将信号传送给CPU，由CPU进行计算、判断、定出适合于该运行状况的供油量、喷油量、喷油定时等参数，再经过ECU专用集成电路的输出模块进行处理，提供高压预喷射、主喷射和PWM喷射脉冲，驱动电磁阀开关，使发动机处于最佳工作状态。

要达到最佳工作状态需要借助灵活可变的喷油速率(多次喷射技术)得以实现，这要求共轨喷油器具有高速响应的特征。

而其快速响应特性是通过电磁阀的特殊设计及高压电源(50V)模块快速放电实现的。

电控燃油系统核心部件是执行器，电磁阀作为应用最广泛的燃油喷射系统执行器，其驱动电路直接影响燃油喷射系统乃至整个发动机的性能。

喷油器电磁阀驱动模块是共轨ECU开发的核心技术，现阶段，喷油器电磁阀广泛地采用峰值～维持控制方式，峰值电流为20A左右，维持电流为13A左右，该方式通常由BOOST升压与PWM调制驱动两个部分构成，本研究对这两部分进行详细的分析，并给出相应的实现方法和控制电流波形。

高压共轨压电式喷油器核心驱动电路的研究

高压共轨压电式喷油器核心驱动电路的研究张爱云;曾伟;高崴;周维;俞谢斌【摘要】压电晶体执行器的电容特性决定了它与电磁阀有着不同的驱动方式,在分析优化前驱动电路所存在缺陷的基础上,对该电路进行了优化设计,将优化后的压电晶体充电、放电核心驱动电路进行了Pspice仿真,并对充放电限流电感值进行了Pspice参数扫描分析.仿真结果与实际驱动电路输出基本吻合,且给出了限流电感的合理参数值,达到了优化的目标.【期刊名称】《车用发动机》【年(卷),期】2013(000)002【总页数】5页(P6-9,17)【关键词】压电式喷油器;脉宽调制;驱动电路;仿真【作者】张爱云;曾伟;高崴;周维;俞谢斌【作者单位】无锡油泵油嘴研究所,江苏无锡214063;无锡油泵油嘴研究所,江苏无锡214063;无锡油泵油嘴研究所,江苏无锡214063;无锡油泵油嘴研究所,江苏无锡214063;无锡油泵油嘴研究所,江苏无锡214063【正文语种】中文【中图分类】TK414.32压电晶体具有逆压电效应，能将电压信号转化为机械运动，高压共轨压电式喷油器就是利用这种逆压电效应制成的。

与电磁阀执行器相比，压电式喷油器具有如下优点：1）压电执行器无滞后时间；2）开关非常迅速精确；3）可重复性好。

但其开发难度较大：1）不同材料的温度补偿；2）额外放电回路电路设计；3）充放电电流的控制［3－4］。

压电晶体执行器其本质上是电容器件，而电磁阀执行器是感性负载，电气特性的不同决定了两者在核心驱动电路设计上有着本质的区别，压电晶体执行器驱动电路需要考虑充放电及能量回收等细节，既实现较高电压、瞬态电流的控制，又在电路设计中兼顾效率、安全及执行器寿命等要求。

为达到以上性能要求，需要对充放电驱动电路及核心参数进行研究和优化匹配。

本研究分析了传统压电晶体驱动电路存在的缺陷和不足，并对传统的驱动电路进行了改进优化，通过对充放电电流的闭环控制实现了电流稳定可控，且将Pspice（Popular simulation program with integrated circuit emphasis）仿真分析引入压电晶体核心驱动设计中，既为优化设计提供理论支撑，又为参数合理化指明了方向［1］。

高压共轨柴油机电控燃油喷射系统及开发环境的研究

高压共轨柴油机电控燃油喷射系统及开发环境的研究摘要：本文以高压共轨为研究基础，研究对象为柴油机，主要对其电控喷油系统的工作原理和结构进行深入详细的介绍，并进行系统优化与改进。

希望可以对其日后的使用与改进提供参考。

关键词：高压共轨；柴油机；电控燃油；喷射系统就目前市面上使用的柴油机来看，现有的柴油喷射和电控系统等很难维持柴油机的正常运转及使用，无法实现精准喷射，喷射的柴油量也无法实现统一。

高压共轨的电控燃油喷射系统是当前比较先进的技术之一，此系统将计算机控制技术与传感技术集于一体，可以有效控制喷油量，合理控制喷射压力，优化柴油机的喷油形状等，噪音低，废气排放得到有效控制。

一、高压共轨燃油喷射系统概述柴油机电控高压共轨燃油喷射系统主要由高压油泵、高压油轨、喷油器、电子控制单元、压力传感器等组成，如图1所示。

工作时，低压输油泵将燃油从油箱输送至高压油泵，高压油泵对燃油加压至约160MPa，然后送入高压油轨，高压油轨中的油压由电子控制单元根据油轨压力传感器进行闭环控制。

电子控制单元根据柴油机的运行状态，从预设值中确定合适的喷油正时、喷油量，控制喷油器将高压燃油喷入气缸。

高压油泵的出口端装有一个用于调节油压的调压阀，电子控制单元根据柴油机的转速、负荷等来控制调压阀的开度，从而增加或减少高压油泵输送至高压油轨的油量，以保证供油压力稳定在目标值，使喷油压差保持不变。

图1高压共轨燃油喷射系统二、高压共轨燃油喷射系统（一）高压油泵采用直列双柱塞高压油泵，这种油泵性能稳定，其泵体上可集成燃油计量单元，此单元可以控制共轨管中的柴油压力，同时还能集成齿轮输油泵。

但是如果对其进行首次充油的话，其输油泵里存在存留空气会导致柴油机供油不足，因此在此基础上还补充了附加输油泵，这样就避免了首次充油柴油供给不足的问题。

这种附加输油泵是安装在整车上的，具有辅助启动的功能，这样的话就可以满足共轨的压力需求。

1.电控装置电控装置简称ECU，本质上就是一个小型的单板计算机。

柴油机高压共轨电控系统开发方案的研究#(精选.)

柴油机高压共轨电控系统开发方案的研究一、前言随着汽车工业的高速发展，传统的手工编程的方式已越来越不能满足产品的开发周期及控制算法的可靠性要求（控制程序的无缺陷要求）。

目前很多国外著名厂商如Audi、AVL、BMW、Bosch、Ricardo Engineer－ing、Siemens、Ford等普遍采用基于模型的V模式开发方案，如图所示。

二、传统与现代ECU开发流程的对比（一）传统ECU开发流程传统ECU开发流程可概括如一下：（1）根据调查清况用文字说明的方式定义需求和设计目标；（2)根据过去的经验提出系统结构；（3)由硬件人员设计并制造硬件电路；（4)由控制工程师设计控制方案，并将控制规律用方程一的形式描述出来；（5）由软件人员采用手工编程的方式实现控制规律；（6）由系统工程师或电子专家将代码集成于硬件电路中；（7)用真实控制对象或测试台对系统进行测试。

由上述过程可以看出，传统的开发方法至少存在3个较大的问题：1．对控制规律的控制特性或控制效果还没有把握的情况下，硬件电路已经制造，增加风险；2．如果在测试过程中出现问题，很难确定是控制策略不理想还是软件代码有错误，同时手工编程占用大量的时间，在有了控制策略后要等待很长时间才能对其进行验证和测试，发现控制方案不理想，需要进行修改时，大量的时间又将耗费在软件的修改和调试上；3．在测试过程中由于涉及的部门太多，容易引起管理协调问题，导致开发周期变长。

由此看来，传统的依靠手工编程、大量实验验证的设计流程已经很难胜任新的开发需求。

（二）现代ECU开发流程现代ECU开发流程是用集成一体化的开发环境高效地完成开发与测试工作。

开发流程采用V模式：离线功能仿真-快速控制原型-代码生成-硬件在环仿真-参数标定。

其实现步骤如下：（1）利用Matlab/Simulink进行控制算法的仿真模型的构建，实现离线功能仿真；（2）利用Matlab RTW Build工具生成浮点运算C代码；（3）利用dSPACE PPCTools编译连接生成可执行代码并下载到MicroAu-toBox或AutoBox中实现控制算法的硬件在环仿真，以验证控制算法的合理性和精确性；（4）把生成的经过硬件在环验证过的控制算法下载到控制系统硬件中，进行系统调试和检测；（5）控制系统的整机标定。

高压共轨电控柴油机燃油喷射技术分析毕业设计论文

毕业设计说明书(论文) 题目：微型转子发动机结构方案设计与分析毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

电控高压共轨柴油机电磁阀驱动电路分析与实验

个高电压，大开启能量，高响应速度；在维持增提而开启期间则须降低电压，少电磁阀发热和驱动电减路的功耗。
车载（油车）电池电压一般为２因此须柴蓄４Ｖ，
１高压共轨柴油机电磁阀驱动电路方案设计
采用直流升压（ＣＤ技术实现所需开启初期的Ｄ／Ｃ）高电压。本文按Ｂｏｔｏｓ电路原理搭建了如图２所示采用直流升压（ｏｓ）Ｂｏｔ斩
波基本原理，使用脉宽调制技术，通过改变受控开关器件Ｑ导通与关断的时间比，制其输出电压值的控大小，文设定输出高电压值为８本ＯＶ。依靠电容Ｃ及电感Ｌ的滤波和反馈电路来维持输出电压的稳定。高压产生电路的核心在于ＰＷＭ控制器。
喷油器（开关电磁阀）（实现供油规律）
图１电控燃油系统组成示意图
压共轨喷油系统及其关键部件 —— 高压油泵、轨共管及喷油器等的制造和控制技术目前仍处于引进和消化阶段。因此加快对高速电磁阀驱动控制的核心技术研究，利于尽快提高电控柴油机高压共轨燃有油喷射技术的自主研发能力和技术开发水平。
＋２Ｖ４
的燃烧过程很短、秒（），喷油器的开关电毫ｍｓ级若
磁阀没有足够快的开、响应能力，无法实现控制关将电脑（Ｃ预算的供油规律。因此电磁阀的快速ＥＵ）响应特性是衡量工作性能非常重要的指标，直接其影响到电控单元（Ｃ对高压燃油系统的控制精ＥＵ）度和最终控制效果。因此在高压共轨燃油喷射系统

高压共轨喷油器电磁阀及其驱动波形的研究

高压共轨喷油器电磁阀及其驱动波形的研究作者：王腾飞欧阳爱国邹季灿郭华锋来源：《中国科技博览》2014年第36期[摘要]本文介绍了BOSCH电磁阀式高压共轨喷油器结构及工作原理，阐述气隙在电磁阀结构设计中的重要意义。

本研究测取了CA6DF3共轨柴油机喷油器驱动波形，并对其电流波形、电压波形及PWM控制原理作深度解析。

研究表明，电磁阀气隙保证了电路安全与电磁阀性能的可靠性。

电流波形开启上升段拐点，标志着电磁衔铁开始动作。

PWM保持信号占空比，决定其保持电流大小。

PWM保持信号结束时，反向电压脉冲有助于加速电磁阀落座。

[关键词]高压共轨；喷油器；电磁阀；气隙；波形中图分类号：O441.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）36-0009-02引言：高压共轨喷油器是共轨系统中最关键最复杂的部件，也是设计、加工难度最大的部件。

目前，国内电控柴油机共轨燃油系统主要依赖于博世，德尔福，电装等国外供应商进口。

我国尚未完全掌握共轨燃油系统的开发及生产技术。

共轨喷油器驱动波形的研究，将为共轨喷油器的国产化、驱动电路的合理设计、故障诊断等提供一定理论依据。

一.BOSCH电磁阀喷油器结构及工作原理1.1 电磁阀式喷油器结构示意图（图1）1.2 电磁阀式喷油器工作原理如图1，电磁阀主要由磁体总成、阀弹簧、电磁衔铁（由电枢基板组成），夹铁，安装环，O型密封圈等部分组成。

电磁阀不通电时，电磁衔铁在阀弹簧的作用下产生工作行程，将球阀压紧在阀座控制室的泄油孔上。

控制室泄油孔关闭，作用于针阀顶部的液压力大于针阀下部承压面处的有效作用力（包括回位弹簧弹力和油压），针阀关闭，喷油器不喷油。

当电磁阀被触发后，电磁衔铁被提起，球阀升起，泄油孔打开泄压，控制室压力下降。

当作用于针阀顶部的液压力小于针阀承压面上的有效作用力时，针阀升起喷油器开始喷油。

二、气隙在电磁阀结构设计中的重要意义2.1 电磁阀气隙电磁阀气隙为电枢基板顶部与磁体总成底部之间的距离，如图2[3]示“δ”所示。

高压共轨柴油机喷油器喷油特性研究

高压共轨柴油机喷油器喷油特性研究21112驱动电压电控喷油器的电磁阀要求高速响应电磁线圈阻值低采用电流式驱动电路进行控制因而喷油器的驱动电流受蓄电池的电压波动影响很大为此采用了驱动电流闭环控制设计如图可以看出通过电磁阀的电流信号经采样电阻和运算放大器处理后变为电压信号将其与目标电压值比较cpld对二者的差值进行处理调节驱动脉冲信号的输出值以及流经电磁阀的电流使其稳定在目标值附近从而实现了驱动电流的闭环控所示闭环控制前驱动电流由开启时刻的峰值电流过渡到保持电流时下降很大甚至会使针阀落座当采用电流闭环控制后电流能够迅速而且平稳地过渡到保持电流
度 ; t 为喷油器的通电时间;Δp 为喷孔前后的压力差.
21 11 1 共轨压力
单个电控喷油器在喷油脉宽一定时 ,共轨压力决
定了喷油量大小. 共轨压力是由共轨调压电磁阀的
图 1 标定实验装置示意图
脉宽大小控制 ,共轨压力波动影响喷油量的大小. 假
Fig. 1 Schematic diagram of t he calibration system
轨压力波动范围为 (30 ±5) M Pa时 , pmax 和 pmin 分别
近似取 35 , 25 M Pa , m pmax = 11 18 m pmin , 最大流量差的波动为 18 %. 高共轨压力下的喷油一致性比低共
轨压力下的一致性好. 因此 ,喷油一致性应以低共
轨压力下喷油量的误差为主 ,保证最大流量差的波
Abstract : To facilitate t he calibratio n p rocess of elect ro nic2co nt rolled injecto r , a st udy o n t he calibratio n of f uel quantit y and buildup of basic MA P was made. Chief factors affecting f uel injectio n co nsistency and identit y were analyzed. A met ho d for f uel injectio n co nsistency and identit y imp rovement was designed by co nt rolling t he co mmo n rail p ressure fluct uatio n and modif ying t he f uel injectio n p ul se. The initial f uel injectio n MA P was achieved by t he met hod of variable step interpolatio n , t hen t he accuracy of t he basic f uel injectio n MA P was tested. A test o n an engine equipped wit h t he calibrated co mmo n rail elect ric co nt rol injectio n system was carried o ut . The experimental result s p roved t he ratio nalit y of t he initial f uel injectio n MA P. Key words : high p ressure co mmo n rail ; f uel injectio n co nsistency ; f uel injectio n identit y

高压共轨喷油器驱动电路的优化设计

高压共轨喷油器驱动电路的优化设计佚名【摘要】提出了一种新的汽油机高压共轨喷油器驱动电路及其控制信号时序,以实现电磁阀线圈电流的精确控制.该驱动电路采用高低双电压源分时驱动,各阶段电流回路中无附加电阻,将线圈多余能量分别反馈至高低电压源,实现了驱动电路能源的最大程度回收;同一波形PWM驱动下减小了保持阶段电流纹波对断电延迟的影响,提高了电磁阀关断延时一致性.理论分析和仿真试验验证了驱动电路新拓扑的可行性.【期刊名称】《车用发动机》【年(卷),期】2018(000)006【总页数】5页(P66-70)【关键词】高压共轨;喷油器;驱动电路;能源回收;附加电阻;双电源驱动【正文语种】中文【中图分类】TK413.8高压喷油器是新一代GDI汽油发动机和柴油发动机燃油喷射系统的核心部件，通过精确控制高压喷油器电磁阀开断时间，实现喷油量灵活可调，达到高效节能的目的。

电磁阀驱动电路的合理设计是实现电磁阀快速关断的关键。

理想汽油机电磁阀驱动电路采用Peak&Hold驱动方式[1]，目前有关电磁阀驱动电路的研究较多[2-14]。

文献[2]指出按照保持电流的方式，可以划分为单段保持、二段保持、多段保持。

文献[3]按照驱动电源的个数将驱动电路划分为单电源驱动方式和多电源驱动方式；文献[4]根据高边和低边是否存在开关，将驱动拓扑划分为单边驱动和高低边驱动。

文献[5]采用高低压分时驱动的方式，设计了满足工程应用的驱动电路。

文献[6]通过对比电磁阀打开时线圈电流和电源电压之间的关系，指出电源电压开启值并非越大越好，而是设定为50～70 V比较合理。

文献[7]分析了不同传统驱动电路的拓扑结构，提出了结合D型和Buck型的续流模式可转边的驱动电路。

文献[8-9]通过控制开关时序的方式，将电压源反接至续流回路，实现了减小电磁阀关闭时间及减小线圈发热的目的。

文献[10]分析了线圈内阻、电感、续流电流、续流回路电阻和电源电压对驱动电路性能的影响，设计了基于斩波电路的升压电路和电流反馈控制电路，解决了电磁阀线圈电流不可控的问题。