驅動壓電式噴油器裝置製造方法

2023-07-28 06:34:46 2

驅動壓電式噴油器裝置製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種驅動壓電式噴油器裝置，其通過電流反饋模塊對壓電執行器進行充放電過程的電流監控，通過電壓反饋模塊對壓電執行器的充電過程中的電壓進行監控，電壓反饋模塊能對壓電執行器的充電時高壓、放電時的電壓進行調節控制，還能通過執行器介質損耗反饋控制電路調節充電閾值電壓，並通過電容選通補償電路對壓電執行器的電容進行補償，避免壓電執行器的介質損耗對噴油器工作的影響，通過能量回收電路模塊對壓電執行器的電壓及油泵瞬態高壓電勢進行電壓回收，並能對壓電執行器進行預充電，結構緊湊，電流控制精度高，能降低系統功耗，提高複雜工況下介質損耗對噴油器的工作的穩定性及可靠性。
【專利說明】驅動壓電式噴油器裝直【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電路裝置，尤其是一種驅動壓電式噴油器裝置，具體地說是針對壓電晶體式共軌系統噴油器的驅動電路裝置，屬於柴油機共軌系統驅動的【技術領域】。
【背景技術】
[0002]共軌系統的噴油器有高速電磁式式和壓電晶體式兩種，壓電晶體式的壓電陶瓷執行器由於其特殊的壓電效應以及電容效應，在一定的高壓驅動條件下可以保持一定的伸長量，從而可以打開噴油器實現噴油功能。目前，針對壓電晶體式的共軌系統噴油器，系統功耗較高，壓電晶體式的介質損耗對噴油器的工作有影響，難以保證壓電晶體式共軌系統噴油器工作的穩定性及可靠性。

【發明內容】

[0003]本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種驅動壓電式噴油器裝置，其結構緊湊，電流控制精度高，能降低系統功耗，提高複雜工況下介質損耗對噴油器的工作的穩定性及可靠性。
[0004]按照本發明提供的技術方案，所述驅動壓電式噴油器裝置，包括多個並接的壓電執行器；所述壓電執行器與執行器驅動電路模塊連接，所述執行器驅動電路模塊包括開關管M2、開關管M3以及與壓電執行器數量相一致的開關管M4 ;所述開關管M2的漏極與用於提供壓電執行器所需驅動電壓的高壓DCDC模塊的輸出端連接，開關管M2的源極端與開關管M3的漏極端連接，開關管M3的源極端接地，且開關管M2的源極端與開關管M3的漏極端與電感L2的第一端連 接，電感L2的第二端與壓電執行器的高壓端連接，壓電執行器的低壓端與對應開關管M4的漏極端連接；
開關管M2的柵極端接收邏輯處理電路輸出的高壓充電信號，開關管M3的柵極端接收邏輯處理電路輸出的高壓放電信號，開關管M4的柵極端接收邏輯處理電路輸出的選缸控制信號；
邏輯處理電路的輸入端與信號處理器的輸出端連接，信號處理器還與用於檢測壓電執行器工作電流的電流反饋模塊連接以及用於檢測壓電執行器的反饋採樣電壓的電壓反饋模塊連接；電流反饋模塊及電壓反饋模塊還與邏輯處理電路的輸入端連接，電流反饋模塊根據壓電執行器的工作電流向信號處理器及邏輯處理電路傳輸電流峰值調節反饋信號與電流保護反饋信號，電壓反饋模塊根據壓電執行器的反饋採樣電壓向信號處理器傳輸充電壓電監控信號及放電電壓監控信號，且電壓反饋模塊向邏輯處理電路傳輸放電電壓監控信號;
信號處理器根據充電電壓監控信號判斷壓電執行器的充電電壓，當壓電執行器兩端的電壓達到所需的工作電壓時，邏輯處理電路根據充電電壓監控信號關斷高壓充電信號，信號處理器通過邏輯處理電路輸出的高壓放電信號使得通過選缸控制信號選通的壓電執行器進入放電狀態；信號處理器根據放電電壓監控信號判斷壓電執行器的放電電壓，當壓電執行器兩端的電壓達到所需的放電電壓時，邏輯處理電路根據放電電壓監控信號關斷高壓放電信號，且信號處理器通過邏輯處理電路的選缸控制信號選通下一對應的壓電執行器。
[0005]所述電壓反饋模塊包括比較器92A、比較器92B以及執行器介質損耗反饋控制電路，所述比較器92A的同相端與充電閾值電壓V_refl連接，比較器92A的反相端與反饋採樣電壓連接，比較器92A輸出充電電壓監控信號，比較器92B的反相端與反饋採樣電壓連接，比較器92B的同相端與放電閾值電壓V_ref2連接，比較器92B輸出放電電壓監控信號；
執行器介質損耗反饋控制電路接收反饋採樣電壓，當根據所述反饋採樣電壓確定壓電執行器兩端的電壓低於所需的工作電壓時，執行器介質損耗反饋控制電路能向信號處理器傳輸的介質損耗補償觸發信號，信號處理器根據介質損耗補償觸發信號向執行器介質損耗反饋控制電路輸出充電電壓閾值調節信號，執行器介質損耗反饋控制電路根據充電電壓閾值調節信號提高充電閾值電壓V_refl。
[0006]所述信號處理器還與電容選通補償電路連接，所述電容選通補償電路並接在壓電執行器的兩端，信號處理器根據執行器介質損耗反饋控制電路輸出的介質損耗補償觸發信號通過電容選通補償電路補償壓電執行器的電容值。
[0007]所述壓電執行器的高壓端還與能量回收電路模塊連接，所述能量回收電路模塊與油泵能量回收模塊及信號處理器連接，信號處理器與油泵能量回收模塊的控制輸入端連接，能量回收電路模塊還接收選缸控制信號，能量回收電路模塊對壓電執行器充電、放電時的能量回收以及油泵能量回收模塊的油泵瞬態高電勢的能量進行回收，能量回收電路模塊能對下一選通的壓電執行器進行預充電。
[0008]所述信號處理器還與系統短路保護電路的輸出端連接，系統短路保護電路與高壓DCDC模塊連接，系統短路保護電路根據檢測高壓DCDC模塊的系統電流值，能向信號處理器及邏輯處理電路傳輸系統電流保護觸發信號。
[0009]所述開關管M2的源極端與二極體D4的陽極端連接，二極體D4的陰極端與開關管M3的漏極端、二極體D2的陽極端、二極體D3的陰極端及電感L2的第一端連接，二極體D3的陽極端接地，電感L2的第二端與二極體D6的陽極端、二極體D7的陰極端以及壓電執行器的高壓端連接，二極體D7的陽極端接地，二極體D6的陰極端與二極體D2的陰極端連接，二極體D2的陰極端及二極體D6的陰極端與高壓D⑶C模塊連接。
[0010]所述開關管M4的源極端通過電阻R2接地，電流反饋模塊通過與開關管M4的源極端連接，並通過電阻R2對壓電執行器工作電流的採樣；壓電執行器的高壓端與電阻R4的一端連接，電阻R4的另一端與電阻R5的第一端連接，電阻R5的第二端接地，電阻R5的第一端與電壓反饋模塊連接，電壓反饋模塊通過電阻R5得到反饋採樣電壓。
[0011]所述高壓Drac模塊包括開關管Ml，開關管Ml的源極端接地，開關管Ml的漏極端與電感LI的一端以及二極體Dl的陽極端連接，開關管Ml的柵極端與DCDC電路的輸出端連接，電感LI的另一端與電壓VBAT連接，二極體Dl的陰極端與開關管M2的漏極端以及電容Cl的一端連接，電容Cl的另一端通過電阻Rl接地。
[0012]所述電流反饋模塊包括第二放大電路，所述第二放大電路的輸出端與第二比較電路、第三比較電路連接，第三比較電路與第二觸發器保持電路連接；第二比較電路的輸出端向信號處理器及邏輯處理電路傳輸電流峰值調節反饋信號，觸發器保持電路向信號處理器及邏輯處理電路傳輸電流保護反饋信號。[0013]所述執行器介質損耗反饋控制電路包括運算放大器94B以及三極體Ql，所述運算放大器94B的同相端與二極體D16的陽極端、二極體D17的陰極端以及電阻R6的一端連接，電阻R6的另一端與反饋採樣電路連接，二極體D16的陰極端與電SV_ref連接，二極體D17的陽極端接地，運算放大器94B的反相端與運算放大器94B的輸出端連接，運算放大器94B的輸出端輸出介質損耗補償觸發信號,三極體Ql的基極端與信號處理器輸出的充電電壓閾值調節信號連接，三極體Ql的基極端還與電阻R7的一端及電阻R9的一端連接，三極體Ql的發射極端通過電阻RlO接地，三極體Ql的集電極端通過電阻R8與電壓V_ref連接，電阻R7的另一端與電壓V_ref連接，電阻R9的另一端通過電阻RlO接地，三極體Ql的集電極端與比較器92B的同相端連接。
[0014]所述電容選通補償電路包括三極體Q2，三極體Q2的集電極端通過第一自舉電路與信號處理器的輸出端連接，三極體Q2的發射極端分別通過電阻R13、電容C3接地，第一自舉電路的接地端接地，三極體Q2的集電極端與電阻R12的一端及二極體D18的陽極端連接，二極體D18的陰極端與電阻R12的另一端連接，且二極體D18的陰極端與壓電執行器的
高壓端連接。
[0015]所述油泵能量回收模塊包括開關管M5及開關管M6，所述開關管M5的源極端接地，開關管M5的漏極端與二極體D5的陽極端以及電感L3的一端連接，電感L3的另一端與電壓VBAT連接，二極體D5的陰極端與能量回收電路模塊連接，開關管M5的柵極端用於接收信號處理器輸出的第一油泵能量回收控制信號；開關管M6的柵極端用於接收信號處理器輸出的第二油泵能量回收控制信號，開關管M6的源極端接地，開關管M6的漏極端與二極體D8的陰極端連接，二極體D8的陽極端通過電阻Rll與壓電執行器的高壓端連接。
[0016]所述能量回收電路模塊包括邏輯與器件95B，所述邏輯與器件95B的輸入端接收選缸控制信號及信號處理器輸出的預放電信號，邏輯與器件95B的輸出端與第二自舉電路的輸入端連接，第二自舉電路的輸出端與開關管M7的柵極端連接，開關管M7的源極端與二極體D9陽極端及二極體DlO的陽極端連接，開關管M7的漏極端與二極體Dll的陰極端連接，二極體Dll的陽極端與壓電執行器的高壓端連接，二極體D9的陽極端、二極體DlO的陽極端以及第二自舉電路的接地端均接地；二極體D9的陰極端、二極體DlO的陰極端與二極體D12的陰極端及電感L4的一端連接，二極體D12的陽極端與油泵能量回收模塊連接，電感L4的另一端與電容C2的一端及二極體D13的陽極端連接，電容C2的另一端接地，二極體D13的陰極端與開關管M8的漏極端連接；開關管M8的源極端與二極體D14的陽極端及二極體D15的陽極端連接，開關管M8的柵極端與第三自舉電路的輸出端連接，第三自舉電路的輸入端與信號處理器輸出的預充電信號連接，二極體D14的陰極端與二極體D15的陰極端連接，二極體D14的陽極端、二極體D15的陽極端以及第三自舉電路的接地端均接地。
[0017]所述系統短路保護電路包括第一放大電路，所述第一放大電路的輸入端與高壓DCDC模塊連接，第一放大電路通過第一比較電路與第一觸發器保持電路連接，第一觸發器保持電路向信號處理器及邏輯處理電路傳輸系統電流保護觸發信號。
[0018]所述邏輯處理電路包括邏輯與電路U1A、邏輯與電路U1B、邏輯與電路U1C、邏輯與電路U3C、邏輯與電路U4A、邏輯與電路U2B以及138解碼器；
邏輯與電路UlA的輸入端接收信號處理器傳輸的充電控制信號以及電壓反饋模塊傳輸的充電電壓監控信號，邏輯與電路UlC的輸入端接收電流保護反饋信號及電流峰值調節反饋信號，邏輯與電路UlB的輸入端與邏輯與電路UlA的輸出端及邏輯與電路UlC的輸出端連接，邏輯與電路UlB的輸出端輸出高壓充電信號；
邏輯與電路U3C的輸入端接收放電電壓監控信號及放電控制信號，邏輯與電路U4A的輸入端接收系統電流保護觸發信號、電流峰值調節反饋信號及電流保護反饋信號，邏輯與電路U2B的輸入端與邏輯與電路U3C及邏輯與電路U4A的輸入端連接，邏輯與電路U2B的輸出端輸出高壓放電信號；
138解碼器的輸入端接收信號處理器傳輸的噴油器驅動信號，並根據噴油器驅動信號輸出選缸控制信號。
[0019]本發明的優點:通過電流反饋模塊對壓電執行器進行充放電過程的電流監控，通過電壓反饋模塊對壓電執行器的充電過程中的電壓進行監控，電壓反饋模塊能對壓電執行器的充電時高壓、放電時的電壓進行調節控制，還能通過執行器介質損耗反饋控制電路調節充電閾值電壓，並通過電容選通補償電路對壓電執行器的電容進行補償，避免壓電執行器的介質損耗對噴油器工作的影響，通過能量回收電路模塊對壓電執行器的電壓及油泵瞬態高壓電勢進行電壓回收，並能對壓電執行器進行預充電，結構緊湊，電流控制精度高，能降低系統功耗，提高複雜工況下介質損耗對噴油器的工作的穩定性及可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發明的結構框圖。
[0021]圖2為本發明執行器介質損耗反饋控制電路中用於多級電壓調節部分的電路原理圖。
[0022]圖3為本發明執行器介質損耗反饋控制電路中用於產生介質損耗補償觸發信號的電路原理圖。
[0023]圖4為本發明電容選通補償電路的電路原理圖。
[0024]圖5為本發明能量回收電路模塊的電路原理圖。
[0025]圖6為本發明邏輯處理電路中用於產生高壓充電信號的電路原理圖。
[0026]圖7為本發明邏輯處理電路中用於產生高壓放電信號的電路原理圖。
[0027]圖8為本發明邏輯處理電路中用於產生選缸控制信號的電路原理圖。
[0028]圖9為本發明的信號時序圖。
[0029]圖10為理想情況的驅動波形圖。
[0030]圖11為壓電執行器在介質損耗情況下的驅動波形圖。
[0031]圖12為本發明的驅動波形圖。
[0032]附圖標記說明:1_高壓D⑶C模塊、2-油泵能量回收模塊、3-執行器驅動電路模塊、4-電流反饋模塊、5-電壓反饋模塊、6-系統短路保護電路、7-D⑶C電路、8-第一放大電路、9-第一比較電路、10-第一觸發器保持電路、11-第二放大電路、12-第二比較電路、13-第三比較電路、14-第二觸發器保持電路、15-信號處理器、16-邏輯處理電路、17-第一自舉電路、18-第二自舉電路、19-第三自舉電路及20-138解碼器。
【具體實施方式】
[0033]下面結合具體附圖和實施例對本發明作進一步說明。[0034]如圖1所示:為了能對壓電執行器91的工作過程進行有效控制，降低系統功耗，降低複雜工況下由於介質損耗對噴油器的影響，本發明包括多個並接的壓電執行器91 ;所述壓電執行器91與執行器驅動電路模塊3連接，所述執行器驅動電路模塊3包括開關管M2、開關管M3以及與壓電執行器91數量相一致的開關管M4 ;所述開關管M2的漏極與用於提供壓電執行器91所需驅動電壓的高壓DCDC模塊I的輸出端連接，開關管M2的源極端與開關管M3的漏極端連接，開關管M3的源極端接地，且開關管M2的源極端與開關管M3的漏極端與電感L2的第一端連接，電感L2的第二端與壓電執行器91的高壓端連接，壓電執行器91的低壓端與對應開關管M4的漏極端連接；
開關管M2的柵極端接收邏輯處理電路16輸出的高壓充電信號61，開關管M3的柵極端接收邏輯處理電路16輸出的高壓放電信號62，開關管M4的柵極端接收邏輯處理電路16輸出的選缸控制信號63 ；
邏輯處理電路16的輸入端與信號處理器15的輸出端連接，信號處理器15還與用於檢測壓電執行器91工作電流的電流反饋模塊4連接以及用於檢測壓電執行器91的反饋採樣電壓的電壓反饋模塊5連接；電流反饋模塊4及電壓反饋模塊5還與邏輯處理電路16的輸入端連接，電流反饋模塊4根據壓電執行器91的工作電流向信號處理器15及邏輯處理電路16傳輸電流峰值調節反饋信號82與電流保護反饋信號83，電壓反饋模塊5根據壓電執行器91的反饋米樣電壓向信號處理器15傳輸充電壓電監控信號84及放電電壓監控信號85,且電壓反饋模塊5向邏輯處理電路16傳輸放電電壓監控信號85 ；
信號處理器15根據充電電壓監控信號84判斷壓電執行器91的充電電壓，當壓電執行器91兩端的電壓達到所需的工作電壓時，邏輯處理電路16根據充電電壓監控信號84關斷高壓充電信號61，信號處理器15通過邏輯處理電路16輸出的高壓放電信號62使得通過選缸控制信號63選通的壓電執行器91進入放電狀態；信號處理器15根據放電電壓監控信號85判斷壓電執行器91的放電電壓，當壓電執行器91兩端的電壓達到所需的放電電壓時，邏輯處理電路16根據放電電壓監控信號85關斷高壓放電信號62，且信號處理器15通過邏輯處理電路16的選缸控制信號63選通下一對應的壓電執行器91。
[0035]具體地，所述開關管M2的源極端與二極體D4的陽極端連接，二極體D4的陰極端與開關管M3的漏極端、二極體D2的陽極端、二極體D3的陰極端及電感L2的第一端連接，二極體D3的陽極端接地，電感L2的第二端與二極體D6的陽極端、二極體D7的陰極端以及壓電執行器91的高壓端連接，二極體D7的陽極端接地，二極體D6的陰極端與二極體D2的陰極端連接，二極體D2的陰極端及二極體D6的陰極端與高壓D⑶C模塊I連接。通過二極體D3對壓電執行器91充電時產生的付電視做吸收回路作用，二極體D7的陽極連接地線，起到續流的作用。
[0036]本發明實施例中，高壓充電信號61來驅動開關管M2的開關，以控制是否加載高壓DCDC模塊I輸出的驅動電壓，經過電感L2對壓電執行器91進行充電，利用電感L2作為充放電的橋梁，以減緩充放電峰值電流對壓電執行器91的衝擊，從而達到快速穩定的對壓電執行器91充放電控制的目的。通過電路反饋模塊4及電壓反饋模塊5對壓電執行器91的充放電中的電流、電壓進行監控，以確保壓電執行器91充放電過程的電壓、電流都處於安全範圍內。一般地，噴油器共軌系統中包含四?六個壓電執行器91，因此，電路中要包含同樣數量的開關管M4，通過開關管M2與對應的開關管M4實現對選通的壓電執行器91進行充電，通過開關管M3與對應的開關管M4實現對選通的壓電執行器91進行放電。
[0037]所述開關管M4的源極端通過電阻R2接地，電流反饋模塊4通過與開關管M4的源極端連接，並通過電阻R2對壓電執行器91工作電流的採樣；壓電執行器91的高壓端與電阻R4的一端連接，電阻R4的另一端與電阻R5的第一端連接，電阻R5的第二端接地，電阻R5的第一端與電壓反饋模塊5連接，電壓反饋模塊5通過電阻R5得到反饋採樣電壓。當有多個開關管M4時，每個開關管M4的源極端均通過同一個電阻R2接地，因此電流反饋模塊4通過電阻R2來實現對不同選通的壓電執行器91的充、放電過程進行電流採樣。本發明實施例中，電阻R5第一端的電壓即為反饋採樣電壓。
[0038]進一步地，所述電壓反饋模塊5包括比較器92A、比較器92B以及執行器介質損耗反饋控制電路B，所述比較器92A的同相端與充電閾值電壓V_refl連接，比較器92A的反相端與反饋採樣電壓連接，比較器92A輸出充電電壓監控信號84，比較器92B的反相端與反饋採樣電壓連接，比較器92B的同相端與放電閾值電壓V_ref2連接，比較器92B輸出放電電壓監控信號85 ；
執行器介質損耗反饋控制電路B接收反饋採樣電壓，當根據所述反饋採樣電壓確定壓電執行器91兩端的電壓低於所需的工作電壓時，執行器介質損耗反饋控制電路B能向信號處理器15傳輸的介質損耗補償觸發信號86，信號處理器15根據介質損耗補償觸發信號86向執行器介質損耗反饋控制電路B輸出充電電壓閾值調節信號87，執行器介質損耗反饋控制電路B根據充電電壓閾值調節信號87提高充電閾值電壓V_refl。
[0039]所述充電閾值電壓V_refl、放電閾值電壓V_ref2均通過標準電壓V_ref獲得，標準電壓V_ref—般為+5V。比較器92A根據反饋採樣電壓與充電閾值電壓V_ref I間的大小關係輸出充電電壓監控信號84,比較器92B根據反饋米樣電壓與放電閾值電壓V_ref 2間的大小來輸出放電電壓監控信號85。本發明實施例中，通過充電閾值電壓V_refl、放電閾值電壓V_ref2的大小來調節壓電執行器91兩端的充電電壓以及放電電壓的大小，確保對壓電執行器91充、放電過程的有效控制。通過執行器介質損耗反饋控制電路B來提高充電閾值電壓V_refl來實現對壓電執行器91充電過程中的多級閾值控制。
[0040]如圖2和圖3所示，所述執行器介質損耗反饋控制電路B包括運算放大器94B以及三極體Ql，所述運算放大器94B的同相端與二極體D16的陽極端、二極體D17的陰極端以及電阻R6的一端連接，電阻R6的另一端與反饋採樣電路連接，二極體D16的陰極端與電壓V_ref連接，二極體D17的陽極端接地，運算放大器94B的反相端與運算放大器94B的輸出端連接，運算放大器94B的輸出端輸出介質損耗補償觸發信號86，三極體Ql的基極端與信號處理器15輸出的充電電壓閾值調節信號87連接，三極體Ql的基極端還與電阻R7的一端及電阻R9的一端連接，三極體Ql的發射極端通過電阻RlO接地，三極體Ql的集電極端通過電阻R8與電壓V_ref連接，電阻R7的另一端與電壓V_ref連接，電阻R9的另一端通過電阻RlO接地，三極體Ql的集電極端與比較器92B的同相端連接。
[0041]本發明實施例中，電阻R6與電阻R5的第一端連接，以實現電阻R6與反饋採樣電路的連接，運算放大器94B構成電壓跟隨器，信號處理器15根據運算放大器94B輸出端輸出的介質損耗補償觸發信號86關斷三極體Ql，當三極體Ql關斷後，能夠提高充電閾值電壓V_refl，提高充電閾值電壓V_refl電壓後，能夠提高壓電執行器91兩端的電壓，即提高壓電執行器91對噴油器的驅動電壓。本發明實施例中，信號處理器15可以採用常用的微處理晶片。
[0042]在複雜工況下，壓電執行器91的介質損耗嚴重時，壓電執行器91兩端的電壓會低於設定值，為了避免影響噴油器的工作，所述信號處理器15還與電容選通補償電路A連接，所述電容選通補償電路A並接在壓電執行器91的兩端，信號處理器15根據執行器介質損耗反饋控制電路B輸出的介質損耗補償觸發信號86通過電容選通補償電路A補償壓電執行器91的電容值。電容選通補償電路A通過電阻R3與壓電執行器91的高壓端連接。
[0043]如圖5所示,所述電容選通補償電路A包括三極體Q2,三極體Q2的集電極端通過第一自舉電路17與信號處理器15的輸出端連接，三極體Q2的發射極端分別通過電阻R13、電容C3接地，第一自舉電路17的接地端接地，三極體Q2的集電極端與電阻R12的一端及二極體D18的陽極端連接，二極體D18的陰極端與電阻R12的另一端連接，且二極體D18的陰極端與壓電執行器91的高壓端連接。具體地，二極體D18的陰極端通過電阻R3與壓電執行器91的高壓端連接。
[0044]具體實施時，自舉電路即為升壓電路，利用自舉升壓二極體，自舉升壓電容等電子元件，使電容放電電壓和電源電壓疊加，從而使電壓升高；本發明實施例中，第一自舉電路17、第二自舉電路18及第三自舉電路19均採用現有的電路結構，當第一自舉電路17與信號處理器15的輸出端連接，驅動三極體Q2導通後，選通電容C3，使得電容C3與壓電執行器91間建立一個並聯迴路，通過電容C3來補償整個電路中的電容值，即解決了壓電執行器91的介質損耗對噴油器工作的影響。
[0045]所述壓電執行器91的高壓端還與能量回收電路模塊C連接，所述能量回收電路模塊C與油泵能量回收模塊2及信號處理器15連接，信號處理器15與油泵能量回收模塊2的控制輸入端連接，能量回收電路模塊C還接收選缸控制信號63，能量回收電路模塊C對壓電執行器91充電、放電時的能量回收以及油泵能量回收模塊2的油泵瞬態高電勢的能量進行回收，能量回收電路模塊C能對下一選通的壓電執行器91進行預充電。
[0046]壓電執行器91呈電容特性，油泵能量回收模塊2是指對油泵的感性特性的電壓的回收利用，利用能量回收電路模塊C來同時對電容特性的電壓以及油泵的瞬態高電勢的電壓回收。
[0047]所述油泵能量回收模塊2包括開關管M5及開關管M6，所述開關管M5的源極端接地，開關管M5的漏極端與二極體D5的陽極端以及電感L3的一端連接，電感L3的另一端與電壓VBAT連接，二極體D5的陰極端與能量回收電路模塊C連接，開關管M5的柵極端用於接收信號處理器15輸出的第一油泵能量回收控制信號64 ;開關管M6的柵極端用於接收信號處理器15輸出的第二油泵能量回收控制信號65，開關管M6的源極端接地，開關管M6的漏極端與二極體D8的陰極端連接，二極體D8的陽極端通過電阻Rll與壓電執行器91的高壓端連接。
[0048]如圖5所示，所述能量回收電路模塊C包括邏輯與器件95B，所述邏輯與器件95B的輸入端接收選缸控制信號63及信號處理器15輸出的預放電信號89,邏輯與器件95B的輸出端與第二自舉電路18的輸入端連接，第二自舉電路18的輸出端與開關管M7的柵極端連接，開關管M7的源極端與二極體D9陽極端及二極體DlO的陽極端連接，開關管M7的漏極端與二極體Dll的陰極端連接，二極體Dll的陽極端與壓電執行器91的高壓端連接，二極體D9的陽極端、二極體DlO的陽極端以及第二自舉電路18的接地端均接地；二極體D9的陰極端、二極體DlO的陰極端與二極體D12的陰極端及電感L4的一端連接，二極體D12的陽極端與油泵能量回收模塊2連接，電感L4的另一端與電容C2的一端及二極體D13的陽極端連接，電容C2的另一端接地，二極體D13的陰極端與開關管M8的漏極端連接；開關管M8的源極端與二極體D14的陽極端及二極體D15的陽極端連接，開關管M8的柵極端與第三自舉電路19的輸出端連接，第三自舉電路19的輸入端與信號處理器15輸出的預充電信號88連接，二極體D14的陰極端與二極體D15的陰極端連接，二極體D14的陽極端、二極體D15的陽極端以及第三自舉電路19的接地端均接地。
[0049]在壓電執行器91充電初，打開儲能電容C2，利用電容C2與壓電執行器91的電勢差回收能量，與電壓反饋電路5—起保證壓電執行器91的電壓保持在24V?40V之間。當回收能量高於預期值時，信號處理器15通過第二油泵能量控制回收控制信號65打開開關管M6，建立洩放迴路，保證壓電執行器91的預衝電壓。二極體D5保證高電壓反向截止不影響油泵的工作，通過放電邏輯控制與選缸控制信號63來控制開關管M7的開關選狀態擇壓電執行器91放電能量的回收。二極體Dll陽極接壓電執行器91的高壓端連接，電容C2的能量通過選缸控制信號63控制開關管M8的開關，對壓電執行器91進行充電能量回收。
[0050]所述信號處理器15還與系統短路保護電路6的輸出端連接，系統短路保護電路6與高壓DCDC模塊I連接，系統短路保護電路6根據檢測高壓DCDC模塊I的系統電流值，能向信號處理器15及邏輯處理電路16傳輸系統電流保護觸發信號81。
[0051]所述系統短路保護電路6包括第一放大電路8，所述第一放大電路8的輸入端與高壓D⑶C模塊I連接，第一放大電路8通過第一比較電路9與第一觸發器保持電路10連接，第一觸發器保持電路10向信號處理器15及邏輯處理電路16傳輸系統電流保護觸發信號81。
[0052]所述高壓D⑶C模塊I包括開關管Ml，開關管Ml的源極端接地，開關管Ml的漏極端與電感LI的一端以及二極體Dl的陽極端連接，開關管Ml的柵極端與IX:DC電路7的輸出端連接，電感LI的另一端與電壓VBAT連接，二極體Dl的陰極端與開關管M2的漏極端以及電容Cl的一端連接，電容Cl的另一端通過電阻Rl接地。
[0053]壓電執行器91的驅動需要較高的驅動電壓，高壓D⑶C模塊I提供必需的200V高壓，其中開關管Ml的開關使電感LI的反向電勢對電容Cl充電，保證壓電執行器91所需要的高壓。電壓VBAT—般為+24V。
[0054]由於給壓電執行器91充放電的基本結構都是由高壓DCDC模塊I的電容Cl提供的高壓，因此與電容Cl低端連接的電阻Rl的採樣電流就是系統電流的採樣點，通過第一放大電路8將系統採樣電流信號放大後傳入第一比較電路9，在第一比較電路9內與設定安全閾值比較，如設定安全閾值時3A，則達到3A後觸發第一觸發器保持電路10，使得第一觸發器保持電路10向信號處理器15輸出系統電流保護觸發信號81,信號處理器15可以對系統電流保護觸發信號81進行累加計數，達到設定次後，則認為系統處於異常狀態，關閉所有驅動。當然，信號處理器15也可以根據系統電流保護觸發信號81直接關閉所有驅動，確保整個電路的安全。
[0055]所述電流反饋模塊4包括第二放大電路11，所述第二放大電路11的輸出端與第二比較電路12、第三比較電路13連接，第三比較電路13與第二觸發器保持電路14連接；第二比較電路12的輸出端向信號處理器15及邏輯處理電路16傳輸電流峰值調節反饋信號82，觸發器保持電路14向信號處理器15及邏輯處理電路16傳輸電流保護反饋信號83。
[0056]本發明實施例中，信號處理器15輸出包含PWM調製信息的充電控制信號70，通過充電控制信號70對壓電執行器91的充電過程進行粗調，然後通過採樣電阻R2採樣壓電執行器91的驅動電流，通過第二放大電路11對電流放大後，經過第二比較電路12與設定峰值電流比較，輸出電流峰值調節反饋信號82，使得信號處理器15根據電流峰值調節反饋信號82對壓電執行器91的工作進行PWM調節，即控制驅動電流的峰值波形。第二放大電路11放大後的電流與第三比較電路13的電流閾值比較，保證充放電迴路的最大安全電流，如果超過設定安全電流值，則觸發第二觸發器保持電路14，通過第二觸發器保持電路14輸出電流保護反饋信號83，通過信號處理器15及邏輯處理電路16對壓電執行器91的最大的充放電電路進行細調，實現對壓電執行器91的充放電過程進行有效控制。
[0057]如圖6、圖7和圖8所示，所述邏輯處理電路16包括邏輯與電路U1A、邏輯與電路U1B、邏輯與電路U1C、邏輯與電路U3C、邏輯與電路U4A、邏輯與電路U2B以及138解碼器20 ；
邏輯與電路UlA的輸入端接收信號處理器15傳輸的充電控制信號70以及電壓反饋模塊5傳輸的充電電壓監控信號84，邏輯與電路UlC的輸入端接收電流保護反饋信號83及電流峰值調節反饋信號82，邏輯與電路UlB的輸入端與邏輯與電路UlA的輸出端及邏輯與電路UlC的輸出端連接，邏輯與電路UlB的輸出端輸出高壓充電信號61 ；
邏輯與電路U3C的輸入端接收放電電壓監控信號85及放電控制信號68，邏輯與電路U4A的輸入端接收系統電流保護觸發信號81、電流峰值調節反饋信號82及電流保護反饋信號83，邏輯與電路U2B的輸入端與邏輯與電路U3C及邏輯與電路U4A的輸入端連接，邏輯與電路U2B的輸出端輸出高壓放電信號62 ；
138解碼器20的輸入端接收信號處理器15傳輸的噴油器驅動信號69，並根據噴油器驅動信號69輸出選缸控制信號63。
[0058]信號處理器15發出充電控制信號70,與比較器92A輸出的充電電壓監控信號84通過邏輯與電路UlA進行邏輯與；電流保護反饋信號83、電流峰值調節反饋信號82通過邏輯與電路UlC進行邏輯與，邏輯與電路UlB對邏輯與電路UlA及邏輯與電路UlC的輸出信號進行邏輯與，得到高壓充電信號61。同理,放電電壓監控信號85與信號處理器15輸出的放電控制信號68通過邏輯與電路U3C進行邏輯與，邏輯與電路U4A對系統電流保護觸發信號81、電流峰值調節反饋信號82及電流保護反饋信號83進行邏輯與，邏輯與電路U2B對邏輯與電路U3C的輸出信號以及邏輯與電路了 U4A的輸出信號進行邏輯與，得到高壓放電信號62。信號處理器15輸出噴油器驅動信號69，通過138解碼器20進行解碼後輸出選缸控制信號63。
[0059]本發明實施例中，充電控制信號70與放電控制信號68、噴油器驅動信號69是通過信號處理器15程序編譯的，並由信號處理器15決定先後順序，邏輯關係是:充電控制信號70與放電控制信號68之間的間隔時間，即為噴油器打開時間，充電控制信號70的有效時間加放電控制信號68的有效時間，再加上間隔時間，即為噴油器驅動信號69的驅動信號時間。
[0060]如圖9所示，利用時序圖對本發明的工作過程做進一步的說明，t0時刻初始化，tl時刻選缸控制信號63開始有效，信號處理器15使得預充電信號88開始生效，將能量回收模塊裡面的電容C2電壓導向壓電執行器91，實現預充電；當到t2時電容C2電壓與壓電執行器91的電壓一致時，關閉預充電信號88。為系統安全保證，間隔一會到t3，信號處理器15發出充電控制信號70，實現基本PWM的充電使能；在邏輯處理電路16內進行邏輯處理後生成高壓充電信號61到t4 ；t4到t5期間為噴油器驅動時間，t5開始關閉噴油器，對能量回收電路模塊C的電容C2放電，即預放電信號89使能，到t6時電容C2兩端電壓一致，則關閉預放電信號89。並打開放電控制信號68，在邏輯處理電路16內生成高壓放電信號62，實現對地放電。到t7完成放電，即一個周期。具體地:
I)、在上電後I^t1時間內，信號處理器15上電後，除高壓充電信號61、高壓放電信號62、選缸控制信號63硬體保持處於無效狀態外，其他信號進行正常初始化。在該時間段內開始對選缸控制信號63開始計時，即每次信號處理器15上電時軟體讀取Flash存儲器中的充電噴油器序號，當選缸控制信號63有效時，對應的壓電執行器91進行首次充電，信號處理器15斷電時充電噴油器的、序號遞增數量一,並保存在信號處理器15的Flash存儲器中。
[0061]2)、完成IcTt1的上電初始化後，t^t2段內是能量回收電路模塊2的儲能電容C2首先對壓電執行器91進行預充電的過程，在上電前幾個脈衝期間，由於能量回收的電壓有限，因此對壓電執行器91的預充電壓並不高，經過能量回收電路模塊C的邏輯判斷後進入高壓源充電時間段，即t3、4段內壓電執行器91由高壓DCDC模塊I的高端電壓充電並保持到t4，這段時間開關管M2有效，高壓D⑶C模塊I的高壓源開始對由選缸控制信號63選通的壓電執行器91充電。
[0062]電流反饋模塊4和電壓反饋模塊5進入監控模式，如果執行器介質損耗反饋控制電路B沒有觸發的話，則電壓反饋模塊5對壓電執行器91的充電電壓進行監控。由信號處理器15輸出的充電控制信號70與高壓充電信號61的調和作用，壓電執行器91的充電處於漸進式的上升，結合 流反饋模塊4的反饋效果，將壓電執行器91的充電電流峰值控制在安全的範圍。在高壓充電信號61到時間t2關閉時，電壓反饋模塊5 —直處於監控狀態，如果高壓充電信號61翻轉且壓電執行器91兩端的電壓低於目標值，信號處理器15則將高壓充電信號61形成高壓維持信號，使高壓維持信號延長到t5，但是注意要與放電時間段保持一定的死區時間(t5、6)，此時執行器介質損耗反饋控制電路B開始作用，修正壓電執行器91的介質損耗的影響。並且在原有的油量MAP表加上標定誤差值，從而保證壓電執行器91驅動對應噴油量的精確性。如果壓電執行器91兩端電壓始終低於預定值，則執行器介質損耗反饋控制電路B會通過信號處理器15選通電容選通補償電路A，對壓電執行器91的電容進行補償，提高整個電路的電容值，並且提高充電閾值電壓V_refl，略微提高壓電執行器91兩端的電壓。
[0063]3)、當到丨5時，壓電執行器91開始放電。此時，打開預放電信號89，開關管M2關閉，開關管M7打開，選缸控制信號63仍然有效，壓電執行器91對中間儲能電容C2開始放電。當儲能電容C2與壓電執行器91間的電勢差小於0.7V左右時，關閉能量回收電路模塊C ;t6~t7高壓放電信號62有效，開關管M3打開，壓電執行器91對地放電，結束驅動過程。從\到t7這段時間就是壓電執行器91的驅動時間，也就是噴油器打開時間，即噴油脈寬。這個周期內其他噴油器的選缸控制信號63均為低電平，使相應噴油器保持懸空狀態。
[0064]4)、在、~&時間內，高壓放電信號62有效，電壓反饋電路5內對壓電執行器91的放電監控處於有效狀態，使放電電壓保持在對地24V左右即關閉高壓放電信號62。當下一序號的執行器驅動開始時，壓電執行器91的驅動電壓直接從24V與回收能量電路模塊C的電壓之和抬到200V，有利於壓電執行器91的開關速度，從而有利於噴油器的多次噴射動作。到t7時選缸控制信號63關閉，完成一次噴油過程。
[0065]5)、在t7?t8時間內，圖示噴油器處於截至狀態，但是這段時間則是另外的噴油器中一個在工作，通過選缸控制信號63控制保證每一個周期都處於一個噴油器的開啟動作。其他噴油器在懸空狀態時，通過對應電阻R3保持迴路狀態，以確保準備下一次的選通工作。
[0066]6)、工作期間，收集儲能電感的反向電勢，通過能量回收電路C，將能量暫時存儲在能量回收模塊C2電容內，為下次執行器的預充電行程做準備。
[0067]圖10為壓電執行器91驅動理想波形，tlOO時間內完成充電高壓的建立，充電電壓信號則關閉，高壓保持在預定狀態，t10到t200之間即為噴油脈寬時間。然而在介質損耗的情況下，未加驅動補償策略的波形如圖11，可見tlOO時刻完成充電後電壓不能維持，驅動電壓掉落至預期電壓以下，不能滿足噴油器的驅動要求。經過本發明的驅動策略後，驅動波形如圖12，tlOO首先是能量回收的電壓預充電，當達到一定閾值Vl時進入t200的高壓源充電直至有效值V3，從t20(Tt300已經加入了高壓維持電路，保持了充電高壓V3的有效值，高壓維持時間即略小於噴油脈寬。充電電流由於PWM的開關以及儲能電感32的抑制作用，呈現多峰值的間歇式充電。相應的電壓V3的變化是隨著充電電流的PWM的開關變化。而隨著tl0(Tt300結束，充電信號截止，t400這段時間處於噴油脈寬時間，當到t500時高壓放電信號有效，執行器迴路處於放電階段，首先放電給能量回收模塊中電容C2，接著導向地，由於都是接近短路狀態，因此放電波形均呈指數形式下降；但是在整個t500的有效放電端內，由於電壓反饋模塊5的作用，壓電執行器91的電壓降到電壓對地V2時已經關閉放電信號，則使得壓電執行器91處於一個相對較高的電勢效果,但此時相對於打開噴油器的電壓V3還有很大的差值，因此噴油器並不會進一步工作。從而達到能量回收的基礎以及噴油器快速開閉的控制效果。即實際需要的驅動壓差由原先的電壓V3降至V3-V2。電壓V2通過電壓反饋電路5靈活調整，從而可以保證執行器在一個最佳的預開狀態，所述電壓V2與充電閾值電壓V_refl對應。通過油泵能量回收模塊2可以降低D⑶C高壓源V3-V1的能量需求，Vl由能量回收部分和放電策略部分合成，降低了系統的功耗，提高了系統效率。
[0068]本發明通過電流反饋模塊4對壓電執行器91進行充放電過程的電流監控，通過電壓反饋模塊5對壓電執行器91的充電過程中的電壓進行監控，電壓反饋模塊5能對壓電執行器91的充電時高壓、放電時的電壓進行調節控制，還能通過執行器介質損耗反饋控制電路B調節充電閾值電壓，並通過電容選通補償電路A對壓電執行器91的電容進行補償，避免壓電執行器91的介質損耗對噴油器工作的影響，通過能量回收電路模塊C對壓電執行器91的電壓及油泵瞬態高壓電勢進行電壓回收，並能對壓電執行器91進行預充電，結構緊湊，電流控制精度高，能降低系統功耗，提高複雜工況下介質損耗對噴油器的工作的穩定性及可靠性。
【權利要求】
1.一種驅動壓電式噴油器裝置，包括多個並接的壓電執行器(91);其特徵是:所述壓電執行器(91)與執行器驅動電路模塊(3)連接，所述執行器驅動電路模塊(3)包括開關管M2、開關管M3以及與壓電執行器(91)數量相一致的開關管M4 ;所述開關管M2的漏極與用於提供壓電執行器(91)所需驅動電壓的高壓DCDC模塊(I)的輸出端連接，開關管M2的源極端與開關管M3的漏極端連接，開關管M3的源極端接地，且開關管M2的源極端與開關管M3的漏極端與電感L2的第一端連接，電感L2的第二端與壓電執行器(91)的高壓端連接，壓電執行器(91)的低壓端與對應開關管M4的漏極端連接； 開關管M2的柵極端接收邏輯處理電路(16)輸出的高壓充電信號(61)，開關管M3的柵極端接收邏輯處理電路(16)輸出的高壓放電信號(62)，開關管M4的柵極端接收邏輯處理電路(16)輸出的選缸控制信號(63)； 邏輯處理電路(16)的輸入端與信號處理器(15)的輸出端連接,信號處理器(15)還與用於檢測壓電執行器(91)工作電流的電流反饋模塊(4)連接以及用於檢測壓電執行器(91)的反饋採樣電壓的電壓反饋模塊(5)連接；電流反饋模塊(A)及電壓反饋模塊(5)還與邏輯處理電路(16)的輸入端連接，電流反饋模塊(4)根據壓電執行器(91)的工作電流向信號處理器(15)及邏輯處理電路(16)傳輸電流峰值調節反饋信號(82)與電流保護反饋信號(83)，電壓反饋模塊(5)根據壓電執行器(91)的反饋採樣電壓向信號處理器(15)傳輸充電壓電監控信號(84 )及放電電壓監控信號(85 )，且電壓反饋模塊(5 )向邏輯處理電路(16 )傳輸放電電壓監控信號(85)； 信號處理器(15)根據充電電壓監控信號(84)判斷壓電執行器(91)的充電電壓，當壓電執行器(91)兩端的 電壓達到所需的工作電壓時，邏輯處理電路(16)根據充電電壓監控信號(84)關斷高壓充電信號(61)，信號處理器(15)通過邏輯處理電路(16)輸出的高壓放電信號(62 )使得通過選缸控制信號(63 )選通的壓電執行器(91)進入放電狀態；信號處理器(15)根據放電電壓監控信號(85)判斷壓電執行器(91)的放電電壓，當壓電執行器(91)兩端的電壓達到所需的放電電壓時，邏輯處理電路(16)根據放電電壓監控信號(85)關斷高壓放電信號(62 )，且信號處理器(15)通過邏輯處理電路(16 )的選缸控制信號(63 )選通下一對應的壓電執行器(91)。
2.根據權利要求1所述的驅動壓電式噴油器裝置，其特徵是:所述電壓反饋模塊(5)包括比較器92A、比較器92B以及執行器介質損耗反饋控制電路(B)，所述比較器92A的同相端與充電閾值電壓V_refl連接，比較器92A的反相端與反饋採樣電壓連接，比較器92A輸出充電電壓監控信號(84)，比較器92B的反相端與反饋採樣電壓連接，比較器92B的同相端與放電閾值電壓V_ref2連接，比較器92B輸出放電電壓監控信號(85)； 執行器介質損耗反饋控制電路(B)接收反饋採樣電壓，當根據所述反饋採樣電壓確定壓電執行器(91)兩端的電壓低於所需的工作電壓時，執行器介質損耗反饋控制電路(B)能向信號處理器(15)傳輸的介質損耗補償觸發信號(86),信號處理器(15)根據介質損耗補償觸發信號(86)向執行器介質損耗反饋控制電路(B)輸出充電電壓閾值調節信號(87)，執行器介質損耗反饋控制電路(B)根據充電電壓閾值調節信號(87)提高充電閾值電壓V_ref!。
3.根據權利要求2所述的驅動壓電式噴油器裝置，其特徵是:所述信號處理器(15)還與電容選通補償電路(A)連接，所述電容選通補償電路(A)並接在壓電執行器(91)的兩端，信號處理器(15)根據執行器介質損耗反饋控制電路(B)輸出的介質損耗補償觸發信號(86 )通過電容選通補償電路(A)補償壓電執行器(91)的電容值。
4.根據權利要求1所述的驅動壓電式噴油器裝置，其特徵是:所述壓電執行器(91)的高壓端還與能量回收電路模塊(C)連接，所述能量回收電路模塊(C)與油泵能量回收模塊(2)及信號處理器(15)連接，信號處理器(15)與油泵能量回收模塊(2)的控制輸入端連接，能量回收電路模塊(C)還接收選缸控制信號(63)，能量回收電路模塊(C)對壓電執行器(91)充電、放電時的能量回收以及油泵能量回收模塊(2)的油泵瞬態高電勢的能量進行回收，能量回收電路模塊(C)能對下一選通的壓電執行器(91)進行預充電。
5.根據權利要求1所述的驅動壓電式噴油器裝置，其特徵是:所述信號處理器(15)還與系統短路保護電路(6 )的輸出端連接，系統短路保護電路(6 )與高壓DCDC模塊(I)連接，系統短路保護電路(6)根據檢測高壓DCDC模塊(I)的系統電流值，能向信號處理器(15)及邏輯處理電路(16)傳輸系統電流保護觸發信號(81)。
6.根據權利要求1所述的驅動壓電式噴油器裝置，其特徵是:所述開關管M2的源極端與二極體D4的陽極端連接，二極體D4的陰極端與開關管M3的漏極端、二極體D2的陽極端、二極體D3的陰極端及電感L2的第一端連接，二極體D3的陽極端接地，電感L2的第二端與二極體D6的陽極端、二極體D7的陰極端以及壓電執行器(91)的高壓端連接，二極體D7的陽極端接地，二極體D6的陰極端與二極體D2的陰極端連接，二極體D2的陰極端及二極體D6的陰極端與高壓D⑶C模塊(I)連接。
7.根據權利要求1所述的驅動壓電式噴油器裝置，其特徵是:所述開關管M4的源極端通過電阻R2接地，電流反饋模塊(4)通過與開關管M4的源極端連接，並通過電阻R2對壓電執行器(91)工作電 流的採樣；壓電執行器(91)的高壓端與電阻R4的一端連接，電阻R4的另一端與電阻R5的第一端連接，電阻R5的第二端接地，電阻R5的第一端與電壓反饋模塊(5)連接，電壓反饋模塊(5)通過電阻R5得到反饋採樣電壓。
8.根據權利要求1所述的驅動壓電式噴油器裝置，其特徵是:所述高壓DCDC模塊(I)包括開關管Ml，開關管Ml的源極端接地，開關管Ml的漏極端與電感LI的一端以及二極體Dl的陽極端連接，開關管Ml的柵極端與D⑶C電路(7)的輸出端連接，電感LI的另一端與電壓VBAT連接，二極體Dl的陰極端與開關管M2的漏極端以及電容Cl的一端連接，電容Cl的另一端通過電阻Rl接地。
9.根據權利要求1所述的驅動壓電式噴油器裝置，其特徵是:所述電流反饋模塊(4)包括第二放大電路(11)，所述第二放大電路(11)的輸出端與第二比較電路(12 )、第三比較電路(13)連接，第三比較電路(13)與第二觸發器保持電路(14)連接；第二比較電路(12)的輸出端向信號處理器(15)及邏輯處理電路(16)傳輸電流峰值調節反饋信號(82)，觸發器保持電路(14)向信號處理器(15)及邏輯處理電路(16)傳輸電流保護反饋信號(83)。
10.根據權利要求2所述的驅動壓電式噴油器裝置，其特徵是:所述執行器介質損耗反饋控制電路(B)包括運算放大器94B以及三極體Q1，所述運算放大器94B的同相端與二極體D16的陽極端、二極體D17的陰極端以及電阻R6的一端連接，電阻R6的另一端與反饋採樣電路連接，二極體D16的陰極端與電SV_ref連接，二極體D17的陽極端接地，運算放大器94B的反相端與運算放大器94B的輸出端連接，運算放大器94B的輸出端輸出介質損耗補償觸發信號(86),三極體Ql的基極端與信號處理器(15)輸出的充電電壓閾值調節信號(87)連接，三極體Ql的基極端還與電阻R7的一端及電阻R9的一端連接，三極體Ql的發射極端通過電阻RlO接地，三極體Ql的集電極端通過電阻R8與電壓V_ref連接，電阻R7的另一端與電壓V_ref連接，電阻R9的另一端通過電阻RlO接地，三極體Ql的集電極端與比較器92B的同相端連接。
11.根據權利要求3所述的驅動壓電式噴油器裝置，其特徵是:所述電容選通補償電路(A)包括三極體Q2，三極體Q2的集電極端通過第一自舉電路(17)與信號處理器(15)的輸出端連接，三極體Q2的發射極端分別通過電阻R13、電容C3接地，第一自舉電路(17)的接地端接地，三極體Q2的集電極端與電阻R12的一端及二極體D18的陽極端連接，二極體D18的陰極端與電阻R12的另一端連接，且二極體D18的陰極端與壓電執行器(91)的高壓端連接。
12.根據權利要求4所述的驅動壓電式噴油器裝置，其特徵是:所述油泵能量回收模塊(2)包括開關管M5及開關管M6，所述開關管M5的源極端接地，開關管M5的漏極端與二極體D5的陽極端以及電感L3的一端連接，電感L3的另一端與電壓VBAT連接，二極體D5的陰極端與能量回收電路模塊(C)連接，開關管M5的柵極端用於接收信號處理器(15)輸出的第一油泵能量回收控制信號(64);開關管M6的柵極端用於接收信號處理器(15)輸出的第二油泵能量回收控制信號(65)，開關管M6的源極端接地，開關管M6的漏極端與二極體D8的陰極端連接，二極體D8的陽極端通過電阻Rll與壓電執行器(91)的高壓端連接。
13.根據權利要求4所述的驅動壓電式噴油器裝置，其特徵是:所述能量回收電路模塊(C)包括邏輯與器件95B，所述邏輯與器件95B的輸入端接收選缸控制信號(63)及信號處理器(15)輸出的預放電信號(89)，邏輯與器件95B的輸出端與第二自舉電路(18)的輸入端連接，第二自舉電路(1 8)的輸出端與開關管M7的柵極端連接，開關管M7的源極端與二極體D9陽極端及二極體DlO的陽極端連接，開關管M7的漏極端與二極體Dll的陰極端連接，二極體Dll的陽極端與壓電執行器(91)的高壓端連接，二極體D9的陽極端、二極體DlO的陽極端以及第二自舉電路(18)的接地端均接地；二極體D9的陰極端、二極體DlO的陰極端與二極體D12的陰極端及電感L4的一端連接，二極體D12的陽極端與油泵能量回收模塊(2)連接，電感L4的另一端與電容C2的一端及二極體D13的陽極端連接，電容C2的另一端接地，二極體D13的陰極端與開關管M8的漏極端連接；開關管M8的源極端與二極體D14的陽極端及二極體D15的陽極端連接，開關管M8的柵極端與第三自舉電路(19)的輸出端連接，第三自舉電路(19)的輸入端與信號處理器(15)輸出的預充電信號(88)連接，二極體D14的陰極端與二極體D15的陰極端連接，二極體D14的陽極端、二極體D15的陽極端以及第三自舉電路(19)的接地端均接地。
14.根據權利要求5所述的驅動壓電式噴油器裝置，其特徵是:所述系統短路保護電路(6)包括第一放大電路(8)，所述第一放大電路(8)的輸入端與高壓D⑶C模塊(I)連接，第一放大電路(8)通過第一比較電路(9)與第一觸發器保持電路(10)連接，第一觸發器保持電路(10)向信號處理器(15)及邏輯處理電路(16)傳輸系統電流保護觸發信號(81)。
15.根據權利要求5所述的驅動壓電式噴油器裝置，其特徵是:所述邏輯處理電路(16)包括邏輯與電路U1A、邏輯與電路U1B、邏輯與電路U1C、邏輯與電路U3C、邏輯與電路U4A、邏輯與電路U2B以及138解碼器(20)； 邏輯與電路UlA的輸入端接收信號處理器(15)傳輸的充電控制信號(70)以及電壓反饋模塊(5)傳輸的充電電壓監控信號(84)，邏輯與電路UlC的輸入端接收電流保護反饋信號(83)及電流峰值調節反饋信號(82)，邏輯與電路UlB的輸入端與邏輯與電路UlA的輸出端及邏輯與電路UlC的輸出端連接，邏輯與電路UlB的輸出端輸出高壓充電信號(61)；邏輯與電路U3C的輸入端接收放電電壓監控信號(85 )及放電控制信號(68 )，邏輯與電路U4A的輸入端接收系統電流保護觸發信號(81)、電流峰值調節反饋信號(82)及電流保護反饋信號(83)，邏輯與電路U2B的輸入端與邏輯與電路U3C及邏輯與電路U4A的輸入端連接，邏輯與電路U2B的輸出端輸出高壓放電信號(62)； 138解碼器(20)的輸入端接收信號處理器(15)傳輸的噴油器驅動信號(69)，並根據噴油器驅動信號(69)輸 出選缸控制信號(63)。
【文檔編號】H02J7/00GK104037880SQ201410271506
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月17日 優先權日:2014年6月17日
【發明者】高威, 宋國民, 張愛雲, 曾偉, 寇偉, 俞謝斌, 沈妍 申請人:中國第一汽車股份有限公司無錫油泵油嘴研究所, 中國第一汽車股份有限公司