壓電晶體噴油器及驅(qū)動(dòng)策略的研究.pdf

1、高壓共軌系統(tǒng)是柴油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。為了滿足越來(lái)越嚴(yán)格的發(fā)動(dòng)機(jī)排放法規(guī)的要求，對(duì)燃油噴射過(guò)程進(jìn)行全方位的柔性控制越來(lái)越普遍地應(yīng)用于柴油機(jī)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(jī)燃油噴射系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，具有深遠(yuǎn)的意義。 對(duì)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(duì)壓電晶體的壓電效應(yīng)、逆壓電效應(yīng)等性質(zhì)進(jìn)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(jī)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(yùn)動(dòng)狀況與所處電磁環(huán)境的關(guān)系。 設(shè)計(jì)一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路首先應(yīng)該提出對(duì)該驅(qū)動(dòng)電路的要求。本文在充分理解柴油機(jī)高壓共軌系統(tǒng)對(duì)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(duì)驅(qū)動(dòng)電路提出了要求。驅(qū)動(dòng)電路控制壓電晶體執(zhí)行器的充放電過(guò)程，實(shí)際上是對(duì)壓電晶體執(zhí)行器運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的控制。針對(duì)壓電晶體執(zhí)行器的要求和特性，作者提出了“初期開(kāi)環(huán)控制加速，中期閉環(huán)控制勻速伸長(zhǎng)，末期開(kāi)環(huán)控制減

3、速”的簡(jiǎn)單而可行的控制策略。結(jié)合控制策略和驅(qū)動(dòng)要求，作者對(duì)驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行了模塊化設(shè)計(jì)。 文中提出了幾套驅(qū)動(dòng)策略，包括電壓驅(qū)動(dòng)方式、電流驅(qū)動(dòng)方式和時(shí)間控制驅(qū)動(dòng)方式。在對(duì)電壓驅(qū)動(dòng)方式和電流驅(qū)動(dòng)方式兩者對(duì)壓電晶體執(zhí)行器進(jìn)行充電的過(guò)程的研究中作者發(fā)現(xiàn)，兩者的驅(qū)動(dòng)效果差別很小。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，隨著時(shí)間的增加，開(kāi)關(guān)管打開(kāi)進(jìn)行充電的時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)，得出了時(shí)間控制驅(qū)動(dòng)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(dòng)方式在壓電晶體執(zhí)行器充電、放