壓電晶體噴油器及驅(qū)動策略的研究.pdf

1、高壓共軌系統(tǒng)是柴油機燃油噴射系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。為了滿足越來越嚴(yán)格的發(fā)動機排放法規(guī)的要求，對燃油噴射過程進行全方位的柔性控制越來越普遍地應(yīng)用于柴油機高壓共軌系統(tǒng)。壓電晶體執(zhí)行器與電磁閥執(zhí)行器相比，在很多方面都有著先天的優(yōu)越性，是高壓共軌系統(tǒng)噴油器理想的執(zhí)行器。本論文選題緊跟柴油機燃油噴射系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，具有深遠的意義。 對壓電晶體性質(zhì)的研究始于十九世紀(jì)末期，人們已經(jīng)對壓電晶體的壓電效應(yīng)、逆壓電效應(yīng)等性質(zhì)進行了大量的研究。本文在這些研

2、究的基礎(chǔ)上，結(jié)合柴油機高壓共軌系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境，從理論上分析了壓電執(zhí)行器運動狀況與所處電磁環(huán)境的關(guān)系。 設(shè)計一個驅(qū)動電路首先應(yīng)該提出對該驅(qū)動電路的要求。本文在充分理解柴油機高壓共軌系統(tǒng)對噴油器執(zhí)行器的要求的基礎(chǔ)上，結(jié)合執(zhí)行器本身的條件，對驅(qū)動電路提出了要求。驅(qū)動電路控制壓電晶體執(zhí)行器的充放電過程，實際上是對壓電晶體執(zhí)行器運動狀態(tài)的控制。針對壓電晶體執(zhí)行器的要求和特性，作者提出了“初期開環(huán)控制加速，中期閉環(huán)控制勻速伸長，末期開環(huán)控制減

3、速”的簡單而可行的控制策略。結(jié)合控制策略和驅(qū)動要求，作者對驅(qū)動電路進行了模塊化設(shè)計。 文中提出了幾套驅(qū)動策略，包括電壓驅(qū)動方式、電流驅(qū)動方式和時間控制驅(qū)動方式。在對電壓驅(qū)動方式和電流驅(qū)動方式兩者對壓電晶體執(zhí)行器進行充電的過程的研究中作者發(fā)現(xiàn)，兩者的驅(qū)動效果差別很小。同時還發(fā)現(xiàn)，隨著時間的增加，開關(guān)管打開進行充電的時間越來越長，得出了時間控制驅(qū)動方式響應(yīng)速度較慢的結(jié)論。 本論文最后選擇了電流驅(qū)動方式在壓電晶體執(zhí)行器充電、放