專利名稱：柴油機高壓共軌燃油系統(tǒng)噴油器的高壓驅(qū)動電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種柴油機高壓共軌燃油系統(tǒng)噴油器的高壓驅(qū)動電路。
背景技術(shù)：
柴油機在運轉(zhuǎn)過程中，需要通過噴油器不停的向燃燒室內(nèi)噴入柴油燃 料以維持運轉(zhuǎn)，而噴油器需要穩(wěn)定的電壓來驅(qū)動，但現(xiàn)有的柴油機噴油器 驅(qū)動電路以線性穩(wěn)壓電路和開關(guān)電路為主，參見圖l，現(xiàn)有電路一般由取樣， 比較放大，基準電壓，開關(guān)脈沖發(fā)生，開關(guān)控制，開關(guān)管和儲能電路組成。工 作原理是調(diào)整管工作在開關(guān)狀態(tài)，儲能電路儲能以輸出平滑穩(wěn)定的直流電 壓,用取樣電壓控制調(diào)整管導通和截止時間的方法穩(wěn)定輸出電壓。其主要問
題在于升壓和降壓不能在同一電路中產(chǎn)生，只能穩(wěn)壓而不能調(diào)壓。線性 穩(wěn)壓電路通過改變開關(guān)調(diào)整管兩端的電壓降，使輸出電壓穩(wěn)定在一定的范 圍，由于調(diào)整管始終有電流流過，并有一定的壓降，所以管子的功耗比較大， 電能利用率低。而且所產(chǎn)生的高壓不能調(diào)節(jié)，特別是不能在汽車蓄電池電 壓從8V到16V的變化范圍內(nèi)既輸出穩(wěn)定的高壓又輸出穩(wěn)定的中壓;也就是 說不同時具備升壓，降壓，穩(wěn)壓和調(diào)壓的功能，這就使得發(fā)動機噴油器的工 作受到影響。
實用新型內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有柴油機噴油器驅(qū)動電路所存在的上述技術(shù)問題，本實用 新型提供一種同時具備升壓，降壓，穩(wěn)壓和調(diào)壓的功能的柴油機高壓共軌燃油系統(tǒng)噴油器的高壓驅(qū)動電路。
本實用新型為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 一種柴油機高壓共軌燃油系統(tǒng)噴油器的高壓驅(qū)動電路，包括P麗信號 產(chǎn)生電路、P觀信號驅(qū)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(tǒng)噴油器的高壓驅(qū)動電路，其所述
的P麗信號產(chǎn)生電路的芯片為LM2578。
上述的一種柴油機高壓共軌燃油系統(tǒng)噴油器的高壓驅(qū)動電路，其所述
的P麗信號驅(qū)動電路的芯片為IR2101。
上述的一種柴油機高壓共軌燃油系統(tǒng)噴油器的高壓驅(qū)動電路，其所述 的輸出電路包括開關(guān)三極管Q1、 Q2， 二極管D1、 D2，電感L和電容C，所 述的開關(guān)三極管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；二極管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(qū)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(tǒng)噴油器的高壓驅(qū)動電路，其所述 的反饋控制電路包括數(shù)字電位器U3、電壓調(diào)節(jié)控制電路和大電流檢測電路， 所述數(shù)字電位器U3的芯片為X9C103，所述的大電流檢測電路包括R1、 R2和R5， Rl和R5并聯(lián)后，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(lián)至R5，另 -端與R1并聯(lián)后連接至U1。
上述的一種柴油機高壓共軌燃油系統(tǒng)噴油器的高壓驅(qū)動電路，其所述 的開關(guān)三極管Ql和Q2為HUF76419D3S型三極管。
本實用新型的優(yōu)點在于同時具備升壓，降壓，穩(wěn)壓和調(diào)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(chǎn)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(chǎn)生穩(wěn)定的高壓電壓和中壓電壓。
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明。

圖1為現(xiàn)有的柴油機噴油器驅(qū)動電路示意圖2為本實用新型的結(jié)構(gòu)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為本實用新型所采用的HUF76419D3S管的脈沖寬度與能加的脈沖 電流的關(guān)系圖。
具體實施方式

參見圖2、圖3，本實用新型由P麗信號產(chǎn)生電路、P麗信號驅(qū)動電路、 輸出電路和反饋控制電路，P麗信號產(chǎn)生電路包括Ul，m采用了 LM2578芯 片，P麗信號驅(qū)動電路包括U2， U2采用了 IR2101芯片，Ul和U2用以產(chǎn)生、調(diào)整以及P麗驅(qū)動波；輸出電路包括開關(guān)三極管Q1、 Q2， 二極管D1、 D2， 電感L，電容C和電阻R5， Q1，Q2采用HUF76419D3S型三極管來作為開關(guān) 管，Dl用以續(xù)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(wěn)壓；反饋控制電路包括數(shù)字電位器U3、電壓調(diào)節(jié)控制電路 和大電流檢測電路，U3采用了X9C103芯片，U3產(chǎn)生輸出電壓調(diào)整信號， 大電流檢測電路包括R1、 R2和R5，用于大電流檢測反饋。
本實用新型通過Ul產(chǎn)生可調(diào)節(jié)的P麗波來控制Ql和Q2的開和關(guān)，使 其產(chǎn)生升壓，降壓功能。通過對U3的調(diào)節(jié)將其變化反饋到Ul來控制P麗占 空比的變化達到穩(wěn)壓和調(diào)壓的功能，通過大電流檢測反饋到U1來調(diào)節(jié)P麗 占空比來保護電源的安全。U1采用了LM2578芯片。
當蓄電池電壓小于所需電壓就使其升壓，當蓄電池電壓大于所需電壓 就使其降壓。由于車況，路況而引起負載變化和由于蓄電池電源電壓的變化 使其輸出電壓發(fā)生變化時，可以通過U3的反饋來調(diào)節(jié)Ul的P麗波的占空比 來穩(wěn)定輸出電壓，當輸出電壓高于所需電壓就減小Ul產(chǎn)生的P麗波的占空 比，反之就增大P麗波的占空比；當需要調(diào)壓時由U3的控制信號給出反饋信 號反饋到Ul，使P麗波的占空比變化，這樣來調(diào)整Ql和Q2的導通時間達 到調(diào)壓的目的，要求升壓時就增大P麗波的占空比，要求降壓時就減小P醫(yī) 波的占空比；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(fā)U1的P麗波的占空比降到安全范圍達到保護電源 的作用。
參見圖4，當蓄電池電壓大于所需電壓時，電路將運作于降壓方式， 降壓電路由Ul， U2， U3, Ql， Dl， L和C組成。Ul振蕩產(chǎn)生P麗波，經(jīng)U2驅(qū)動形成P麗l為高電平來驅(qū)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大于I(,時，電 容C處于充電狀態(tài)，這時二極管D1承受反向電壓；當U1振蕩產(chǎn)生P麗波 經(jīng)U2驅(qū)動形成P麗l為低電平使其Ql截止，由于線圈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處于放電狀態(tài)，有利于維持負載電流和負載電 壓的穩(wěn)定，這時二極管D1承受正向偏壓，為線圈電流iu構(gòu)成通路；故稱 Dl為續(xù)流二極管。由于變換器輸出A點電壓VA小于汽車蓄電池供電電壓 VI1AT，故稱此部分為降壓.又由于P麗l為高電平和P麗l為低電平的時間可 由U3來調(diào)節(jié)，即可調(diào)節(jié)電感線圈L充放電時間，故其輸出電壓可以自動保持 穩(wěn)壓。
參見圖5，當蓄電池電壓小于于所需電壓時，電路將運作于升壓方式， 升壓電路由Ul， U2， U3， Ql, Q2， Dl， D2， L和C組成。
U1振蕩產(chǎn)生P麗波，經(jīng)U2驅(qū)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，由于Q2導通，二極管 D2的陽極接地，這時二極管D1承受反向電壓，所以電容C不能通過開關(guān) 管Q2放電；當U1振蕩產(chǎn)生P麗波經(jīng)U2驅(qū)動形成P麗1為高電平，P麗2為 低電平，使Q1導通，Q2截止，由于線圈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(zhuǎn)化成的電壓V,與汽車蓄電池供電電壓Vbat串朕，以高于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.由于變換器輸出A點電壓VA大 于汽車蓄電池供電電壓VBAT,故稱此部分為升壓.又由于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(diào)節(jié)，即可調(diào)節(jié)電感線圈L充放電時間，故其輸出電壓可以自動保持穩(wěn)壓。
參見圖6，由于高壓共軌柴油發(fā)動機高壓電控噴油器的高壓是用來開 啟噴油器的，而高壓一般要求高于40V，有的甚至要求高于IOOV，且噴油器 的內(nèi)阻一般都很小，啟動電流一般超過IOOA，這就要求電源的瞬態(tài)響應快。 而高壓共軌柴油發(fā)動機高壓電控噴油器開啟的時間一般都小于10—5秒的時 間數(shù)量級，由于MOS開關(guān)管的脈沖電流大，本專利選用了 HUF76419D3S作為 開關(guān)管，其脈沖電流在10—5秒的時間數(shù)量級下可達350A以上，根據(jù)圖中曲 線可知，該MOS管完全符合使用要求。
權(quán)利要求1、一種柴油機高壓共軌燃油系統(tǒng)噴油器的高壓驅(qū)動電路，其特征在于包括PWM信號產(chǎn)生電路、PWM信號驅(qū)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(jù)權(quán)利要求1所述的一種柴油機高壓共軌燃油系統(tǒng)噴油器的高壓驅(qū)動電路，其特征在于所述的P麗信號產(chǎn)生電路的芯片為LM2578。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柴油機高壓共軌燃油系統(tǒng)噴油器的高壓 驅(qū)動電路，其特征在于所述的P麗信號驅(qū)動電路的芯片為IR2101。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柴油機高壓共軌燃油系統(tǒng)噴油器的高壓 驅(qū)動電路，其特征在于所述的輸出電路包括開關(guān)三極管Q1、 Q2， 二極管 Dl、 D2，電感L和電容C，所述的開關(guān)三極管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;二極管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(qū)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(jù)權(quán)利要求1所述的一種柴油機高壓共軌燃油系統(tǒng)噴油器的高壓 驅(qū)動電路，其特征在于所述的反饋控制電路包括數(shù)字電位器U3、電壓調(diào) 節(jié)控制電路和大電流檢測電路，所述數(shù)字電位器U3的芯片為X9C103，所 述的大電流檢測電路包括Rl、 R2和R5， Rl和R5并聯(lián)后，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(lián)至R5，另一端與R1并聯(lián)后連接至U1。
6、根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種柴油機高壓共軌燃油系統(tǒng)噴油器的高壓 驅(qū)動電路，其特征在于所述的開關(guān)三極管Ql和Q2為HUF76419D3S型三極管。
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(tǒng)噴油器的高壓驅(qū)動電路，包括PWM信號產(chǎn)生電路、PWM信號驅(qū)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(wěn)壓和調(diào)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(chǎn)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(chǎn)生穩(wěn)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(yōu)先權(quán)日2008年7月15日
發(fā)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