CN203014677U - 一种高压共轨喷油器的升压电路 - Google Patents

一种高压共轨喷油器的升压电路 Download PDF

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于正同
周宇辰
郝建
白洁
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Abstract

本实用新型涉及一种高压共轨喷油器的升压电路，包括中央处理器、电压电流采样电路以及依次连接的推挽驱动器、MOS功率管、充电电感和充电电容，中央处理器CPU包括ETPU、A/D转换电路和比较器，ETPU与比较器连接，比较器与A/D转换电路连接，A/D转换电路与电压电流采用电路连接，电压电流采样电路包括电压采样电路和电流采样电路，电流采样电路包括依次连接的电流采样电阻和放大电路，电流采样电阻与充电电感连接，放大电路与A/D转换电路的连接，分压电阻与充电电容连接，分压电阻的另一端与A/D转换电路连接。本实用新型解决了现有的高压共轨柴油机喷油器的升压电路能耗大、不能输出可调节的电压的技术问题，本实用新型具备升压、稳压和调压的功能。

Description

一种高压共轨喷油器的升压电路
技术领域
本实用新型属于高压共轨柴油发动机控制器领域，具体涉及一种高压共轨喷油器的升压电路。
背景技术
为了满足日益严格的排放法规要求，作为柴油机发展过程中第3次飞跃的高压共轨燃油喷射技术已经使现代柴油机进入高新技术产品领域。高压共轨技术不仅可提升直喷柴油机动力性能和燃油经济性，同时改善了排放性能。这要求共轨喷油器具有高速响应的特征。
柴油机在运转过程中，需要通过喷油器不停的向燃烧室内喷入柴油燃料以维持运转，而喷油器需要稳定的电压来驱动，但现有的柴油机喷油器升压电路如图1所示。升压基本原理是在电源、开关功率管和储能电感的串联回路中，利用一定频率的PWM激励MOS功率管，使储能电感不断充电和放电。在充电过程中，MOS管闭合，电流流过电感。二极管此时用来防止电容通过MOS管对地放电。电感上的电流以一定的比率线性增加，同时电感里储存了一些能量。当MOS管断开时，由于电感的电流保持特性，流经电感的电流会缓慢的由充电完毕时的值变为0。而原来的电路已断开，电感只能通过二极管给电容充电，因此电容两端电压升高，如果电容容量和负载适合，通断的过程不断重复，就可以在电容两端得到高于输入电压的电压。
上述电路虽然也能实现对高压共轨柴油机喷油器的驱动，但还存在以下问题：
一、不能对输出电压进行反馈控制和输出功率进行保护，如果输出电压过大，可能损坏喷油器，功率输出过大可能对升压损坏。
二、只能产生高压，但所产生的高压不能调节，这就使得不能适应不同的喷油器对高压的需求。
发明内容
为了解决现有的高压共轨柴油机喷油器的升压电路能耗大、不能输出可调节的电压的技术问题，本实用新型提供一种高压共轨柴油机喷油器的升压电路，该电路同时具备升压、稳压和调压的功能。
本实用新型的技术解决方案：
一种高压共轨柴油机喷油器的升压电路，其特殊之处在于：包括中央处理器CPU、电压电流采样电路以及依次连接的推挽驱动器、MOS功率管、充电电感和充电电容，所述中央处理器CPU包括ETPU、A/D转换电路和比较器，所述ETPU的输入端与比较器的输出端连接，所述比较器的输入端与A/D转换电路的输出端连接，所述A/D转换电路的输入端与电压电流采用电路的输出端连接，
所述电压电流采样电路包括电压采样电路和电流采样电路，所述电流采样电路包括依次连接的电流采样电阻和放大电路，所述电流采样电阻的另一端与充电电感连接，所述放大电路的另一端与A/D转换电路的输入端连接，
所述电压采样电路包括分压电阻，所述分压电阻的一端与充电电容连接，所述分压电阻的另一端与A/D转换电路的输入端连接。
本实用新型所具有的优点：
1、本实用新型的特点在于不改变硬件电路的情况下，能通过设定升压电压，并可根据具体使用情况设定过流保护值，保护电路在异常状态下停止工作或进入其他保护模式。同时因为ETPU可输出精确控制波形的特点，即使在负载变化很大时也能得到稳定的输出电压。
2、该升压电路同时具备升压、稳压和调压的功能，CPU通过程序设定，可以产生50～100V的电压，以满足不同型号的高压共轨柴油机喷油器所需要的启动电压，同时可对升压最高电压和最大电流进行保护。而当汽车蓄电池电压的变化或者负载变化时仍可产生稳定目标控制高压。能够较好地满足车载环境对发动机控制系统稳定性和可靠性的要求，具有较好的应用前景。
3、本实用新型的升压电路经过各种试验验证，系统运行可靠。
附图说明
图1为现有的升压电路图；
图2为本实用新型的升压电路图。
具体实施方式
图2高压共轨柴油机喷油器的升压电路，包括中央处理器CPU、电压电流采样电路以及依次连接的推挽驱动器、MOS功率管、充电电感和充电电容，中央处理器CPU包括ETPU、A/D转换电路和比较器，ETPU的输入端与比较器的输出端连接，比较器的输入端与A/D转换电路的输出端连接，A/D转换电路的输入端与电压电流采用电路的输出端连接，电压电流采样电路包括电压采样电路和电流采样电路，电流采样电路包括依次连接的电流采样电阻和放大电路，电流采样电阻的另一端与充电电感连接，放大电路的另一端与A/D转换电路的输入端连接，电压采样电路包括分压电阻，所述分压电阻的一端与充电电容连接，所述分压电阻的另一端与A/D转换电路的输入端连接。
工作原理：
CPU的ETPU输出PWM信号，经推挽驱动器后控制MOS功率管给充电电感和充电电容充电，得到高电压，CPU的A/D通过电压电流采样电路得到采样值，根据比较器中设定的升压值控制ETPU产生PWM信号控制MOS功率管的导通或截止。因为PWM信号由CPU产生，占空比和频率可以根据具体应用任意调节，可以实现很好的电压稳定度。同时通过采集电流，可以实现过流保护的功能。电源给MOS功率管供电。

Claims (1)

1.一种高压共轨柴油机喷油器的升压电路，其特征在于：包括中央处理器CPU、电压电流采样电路以及依次连接的推挽驱动器、MOS功率管、充电电感和充电电容，所述中央处理器CPU包括ETPU、A/D转换电路和比较器，所述ETPU的输入端与比较器的输出端连接，所述比较器的输入端与A/D转换电路的输出端连接，所述A/D转换电路的输入端与电压电流采用电路的输出端连接，
所述电压电流采样电路包括电压采样电路和电流采样电路，所述电流采样电路包括依次连接的电流采样电阻和放大电路，所述电流采样电阻的另一端与充电电感连接，所述放大电路的另一端与A/D转换电路的输入端连接，
所述电压采样电路包括分压电阻，所述分压电阻的一端与充电电容连接，所述分压电阻的另一端与A/D转换电路的输入端连接。
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