柴油機高壓共軌燃油系統噴油器的高壓驅動電路的製作方法

2023-12-09 07:09:56

專利名稱：柴油機高壓共軌燃油系統噴油器的高壓驅動電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種柴油機高壓共軌燃油系統噴油器的高壓驅動電路。
背景技術：
柴油機在運轉過程中，需要通過噴油器不停的向燃燒室內噴入柴油燃 料以維持運轉，而噴油器需要穩定的電壓來驅動，但現有的柴油機噴油器 驅動電路以線性穩壓電路和開關電路為主，參見圖l，現有電路一般由取樣， 比較放大，基準電壓，開關脈衝發生，開關控制，開關管和儲能電路組成。工 作原理是調整管工作在開關狀態，儲能電路儲能以輸出平滑穩定的直流電 壓,用取樣電壓控制調整管導通和截止時間的方法穩定輸出電壓。其主要問
題在於升壓和降壓不能在同一電路中產生，只能穩壓而不能調壓。線性 穩壓電路通過改變開關調整管兩端的電壓降，使輸出電壓穩定在一定的範 圍，由於調整管始終有電流流過，並有一定的壓降，所以管子的功耗比較大， 電能利用率低。而且所產生的高壓不能調節，特別是不能在汽車蓄電池電 壓從8V到16V的變化範圍內既輸出穩定的高壓又輸出穩定的中壓;也就是 說不同時具備升壓，降壓，穩壓和調壓的功能，這就使得發動機噴油器的工 作受到影響。
實用新型內容
為了解決現有柴油機噴油器驅動電路所存在的上述技術問題，本實用 新型提供一種同時具備升壓，降壓，穩壓和調壓的功能的柴油機高壓共軌燃油系統噴油器的高壓驅動電路。
本實用新型為解決上述技術問題所採用的技術方案是 一種柴油機高壓共軌燃油系統噴油器的高壓驅動電路，包括P麗信號 產生電路、P觀信號驅動電路、輸出電路和反饋控制電路，所述控制信號 輸入模塊的輸出端連接至控制器模塊的輸入端，控制器模塊的輸出端連接 至輸出電路，輸出電路的輸出端連接至反饋控制電路的輸入端，反饋控制 電路的輸出端連接至控制信號輸入模塊的輸入端。
上述的一種柴油機高壓共軌燃油系統噴油器的高壓驅動電路，其所述
的P麗信號產生電路的晶片為LM2578。
上述的一種柴油機高壓共軌燃油系統噴油器的高壓驅動電路，其所述
的P麗信號驅動電路的晶片為IR2101。
上述的一種柴油機高壓共軌燃油系統噴油器的高壓驅動電路，其所述 的輸出電路包括開關三極體Q1、 Q2， 二極體D1、 D2，電感L和電容C，所 述的開關三極體Q1的柵極連接至U2的輸出端P麗1，Q1的漏極連接至電源， Ql的源極連接至電感L的一端；Q2的柵極連接至U2的輸出端P麗2， Q2的 漏極連接至電感L的另一端，Q2的源極接地；二極體D1的陽極接地，Dl 的陰極連接至電感L的一端；D2的陽極連接至Q2的漏極，D2的陰極連接 至反饋控制電路的輸入端、電感C和高壓驅動電路輸出端；電容C的一端 接地，另一端連接至D2的陰極。
上述的一種柴油機高壓共軌燃油系統噴油器的高壓驅動電路，其所述 的反饋控制電路包括數字電位器U3、電壓調節控制電路和大電流檢測電路， 所述數字電位器U3的晶片為X9C103，所述的大電流檢測電路包括R1、 R2和R5， Rl和R5並聯後，Rl的一端連接至電源，另一端連接至Ul， R5的 -端連接至電源，另一端連接至Q1的漏極和R2， R2的一端串聯至R5，另 -端與R1並聯後連接至U1。
上述的一種柴油機高壓共軌燃油系統噴油器的高壓驅動電路，其所述 的開關三極體Ql和Q2為HUF76419D3S型三極體。
本實用新型的優點在於同時具備升壓，降壓，穩壓和調壓的功能，可 以按照不同型號的高壓共軌柴油機所使用的高壓電控噴油器來產生所需要 的高壓電壓和中壓電壓，而當汽車蓄電池電壓的變化或者負載變化時仍可 產生穩定的高壓電壓和中壓電壓。
以下結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的說明。

圖1為現有的柴油機噴油器驅動電路示意圖2為本實用新型的結構示意圖3為本實用新型實施例的電路圖4為本實用新型實施例降壓時的電路工作圖5為本實用新型實施例升壓時的電路工作圖6為本實用新型所採用的HUF76419D3S管的脈衝寬度與能加的脈衝 電流的關係圖。
具體實施方式

參見圖2、圖3，本實用新型由P麗信號產生電路、P麗信號驅動電路、 輸出電路和反饋控制電路，P麗信號產生電路包括Ul，m採用了 LM2578芯 片，P麗信號驅動電路包括U2， U2採用了 IR2101晶片，Ul和U2用以產生、調整以及P麗驅動波；輸出電路包括開關三極體Q1、 Q2， 二極體D1、 D2， 電感L，電容C和電阻R5， Q1，Q2採用HUF76419D3S型三極體來作為開關 管，Dl用以續流，D2用以防止電容C通過導通的Q2放電，電感L和電容 C用以儲能和穩壓；反饋控制電路包括數字電位器U3、電壓調節控制電路 和大電流檢測電路，U3採用了X9C103晶片，U3產生輸出電壓調整信號， 大電流檢測電路包括R1、 R2和R5，用於大電流檢測反饋。
本實用新型通過Ul產生可調節的P麗波來控制Ql和Q2的開和關，使 其產生升壓，降壓功能。通過對U3的調節將其變化反饋到Ul來控制P麗佔 空比的變化達到穩壓和調壓的功能，通過大電流檢測反饋到U1來調節P麗 佔空比來保護電源的安全。U1採用了LM2578晶片。
當蓄電池電壓小於所需電壓就使其升壓，當蓄電池電壓大於所需電壓 就使其降壓。由於車況，路況而引起負載變化和由於蓄電池電源電壓的變化 使其輸出電壓發生變化時，可以通過U3的反饋來調節Ul的P麗波的佔空比 來穩定輸出電壓，當輸出電壓高於所需電壓就減小Ul產生的P麗波的佔空 比，反之就增大P麗波的佔空比；當需要調壓時由U3的控制信號給出反饋信 號反饋到Ul，使P麗波的佔空比變化，這樣來調整Ql和Q2的導通時間達 到調壓的目的，要求升壓時就增大P麗波的佔空比，要求降壓時就減小P醫 波的佔空比；當車況，路況突然變化或是其它異常變化而引起的大電流就可 以通過R5的壓降來觸發U1的P麗波的佔空比降到安全範圍達到保護電源 的作用。
參見圖4，當蓄電池電壓大於所需電壓時，電路將運作於降壓方式， 降壓電路由Ul， U2， U3, Ql， Dl， L和C組成。Ul振蕩產生P麗波，經U2驅動形成P麗l為高電平來驅動Ql使其導 通，電流iB =1流過電感線圈L，在電感線圈未飽和前，電流線性增加，使其 電壓從A點加到負載形成負載電流I。，極性上正下負；當iB大於I(,時，電 容C處於充電狀態，這時二極體D1承受反向電壓；當U1振蕩產生P麗波 經U2驅動形成P麗l為低電平使其Ql截止，由於線圈L中的磁場將改變線 圈L兩端的電壓極性，以保持其電流iu不變，負載上的電壓極性仍是上正 下負，在i" 1。時，電容C處於放電狀態，有利於維持負載電流和負載電 壓的穩定，這時二極體D1承受正向偏壓，為線圈電流iu構成通路；故稱 Dl為續流二極體。由於變換器輸出A點電壓VA小於汽車蓄電池供電電壓 VI1AT，故稱此部分為降壓.又由於P麗l為高電平和P麗l為低電平的時間可 由U3來調節，即可調節電感線圈L充放電時間，故其輸出電壓可以自動保持 穩壓。
參見圖5，當蓄電池電壓小于于所需電壓時，電路將運作於升壓方式， 升壓電路由Ul， U2， U3， Ql, Q2， Dl， D2， L和C組成。
U1振蕩產生P麗波，經U2驅動形成P麗1為高電平，P麗2為高電平， 使Q1導通，Q2導通，電流L流過電感線圈L,在電感線圈未飽和前，電流線性 增加，電能以磁能形式儲在電感線圈L中，此時電容C放電，負載R上流 過電流I。， R兩端為輸出電壓VA，極性上正下負，由於Q2導通，二極體 D2的陽極接地，這時二極體D1承受反向電壓，所以電容C不能通過開關 管Q2放電；當U1振蕩產生P麗波經U2驅動形成P麗1為高電平，P麗2為 低電平，使Q1導通，Q2截止，由於線圈L中的磁場將改變線圈L兩端的電 壓極性，以保持其電流k不變，這樣線圈L磁場能轉化成的電壓V,與汽車蓄電池供電電壓Vbat串朕，以高於汽車供電電壓向電容C和負載供電，電 容C充電，負載上的電壓極性仍是上正下負.由於變換器輸出A點電壓VA大 於汽車蓄電池供電電壓VBAT,故稱此部分為升壓.又由於P麗l為高電
平，P麗2為高電平的時間和P麗l為高電平，P麗2為低電平的時間都可由U3 來調節，即可調節電感線圈L充放電時間，故其輸出電壓可以自動保持穩壓。
參見圖6，由於高壓共軌柴油發動機高壓電控噴油器的高壓是用來開 啟噴油器的，而高壓一般要求高於40V，有的甚至要求高於IOOV，且噴油器 的內阻一般都很小，啟動電流一般超過IOOA，這就要求電源的瞬態響應快。 而高壓共軌柴油發動機高壓電控噴油器開啟的時間一般都小於10—5秒的時 間數量級，由於MOS開關管的脈衝電流大，本專利選用了 HUF76419D3S作為 開關管，其脈衝電流在10—5秒的時間數量級下可達350A以上，根據圖中曲 線可知，該MOS管完全符合使用要求。
權利要求1、一種柴油機高壓共軌燃油系統噴油器的高壓驅動電路，其特徵在於包括PWM信號產生電路、PWM信號驅動電路、輸出電路和反饋控制電路，所述控制信號輸入模塊的輸出端連接至控制器模塊的輸入端，控制器模塊的輸出端連接至輸出電路，輸出電路的輸出端連接至反饋控制電路的輸入端，反饋控制電路的輸出端連接至控制信號輸入模塊的輸入端。
2、 根據權利要求1所述的一種柴油機高壓共軌燃油系統噴油器的高壓驅動電路，其特徵在於所述的P麗信號產生電路的晶片為LM2578。
3、 根據權利要求1所述的一種柴油機高壓共軌燃油系統噴油器的高壓 驅動電路，其特徵在於所述的P麗信號驅動電路的晶片為IR2101。
4、 根據權利要求1所述的一種柴油機高壓共軌燃油系統噴油器的高壓 驅動電路，其特徵在於所述的輸出電路包括開關三極體Q1、 Q2， 二極體 Dl、 D2，電感L和電容C，所述的開關三極體Ql的柵極連接至U2的輸出 端P麗l， Ql的漏極連接至電源，Ql的源極連接至電感L的一端；Q2的柵 極連接至U2的輸出端P麗2， Q2的漏極連接至電感L的另一端，Q2的源極 接地;二極體Dl的陽極接地，Dl的陰極連接至電感L的一端；D2的陽極 連接至Q2的漏極，D2的陰極連接至反饋控制電路的輸入端、電感C和高 壓驅動電路輸出端；電容C的一端接地，另一端連接至D2的陰極。
5、 根據權利要求1所述的一種柴油機高壓共軌燃油系統噴油器的高壓 驅動電路，其特徵在於所述的反饋控制電路包括數字電位器U3、電壓調 節控制電路和大電流檢測電路，所述數字電位器U3的晶片為X9C103，所 述的大電流檢測電路包括Rl、 R2和R5， Rl和R5並聯後，Rl的一端連接至電源，另一端連接至U1， R5的一端連接至電源，另一端連接至Q1的漏 極和R2， R2的一端串聯至R5，另一端與R1並聯後連接至U1。
6、根據權利要求4所述的一種柴油機高壓共軌燃油系統噴油器的高壓 驅動電路，其特徵在於所述的開關三極體Ql和Q2為HUF76419D3S型三極體。
專利摘要本實用新型公開了一種柴油機高壓共軌燃油系統噴油器的高壓驅動電路，包括PWM信號產生電路、PWM信號驅動電路、輸出電路和反饋控制電路。本實用新型同時具備升壓，降壓，穩壓和調壓的功能，可以按照不同型號的高壓共軌柴油機所使用的高壓電控噴油器來產生所需要的高壓電壓和中壓電壓，而當汽車蓄電池電壓的變化或者負載變化時仍可產生穩定的高壓電壓和中壓電壓。
文檔編號F02M51/06GK201221422SQ20082005374
公開日2009年4月15日 申請日期2008年7月15日 優先權日2008年7月15日
發明者賀繼齡, 郭七一, 陳宏德, 韓志玉 申請人:湖南奔騰動力科技有限公司