專利名稱：一種電控柴油機噴油器驅動信號轉換裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種信號轉換裝置，特別涉及一種電控柴油機將電磁閥式噴油器驅動信號轉換為壓電式噴油器驅動信號的裝置。
背景技術：
電控柴油機高壓共軌燃油噴射技術一經問世，就以其較低的油耗、較高的動力性、更高的噴射壓力和更為靈活的噴射方式，引領了柴油機電控燃油噴射系統(tǒng)的發(fā)展潮流，成為國內外優(yōu)先發(fā)展的動力。高壓共軌噴油系統(tǒng)及其關鍵部件包括:高壓油泵、共軌管及噴油器等的制造和控制技術。柴油機的動力性、經濟性、排放性等諸多性能取決于燃燒過程的供油規(guī)律，而影響供油規(guī)律優(yōu)劣的關鍵因素并非供油系統(tǒng)的控制電腦，而是電腦之后的執(zhí)行元件:噴油器。噴油器中的驅動裝置主要有電磁閥和壓電晶體驅動器。驅動裝置的開啟時刻決定噴油開始時亥|J，開啟時長決定噴油量。由于柴油機的燃燒過程很短(毫秒級)，若噴油器的驅動器沒有足夠快的開、關響應能力，將無法實現(xiàn)控制電腦預算的供油規(guī)律。因此驅動器的快速響應特性是衡量工作性能非常重要的指標，其直接影響到控制電腦對高壓燃油系統(tǒng)的控制精度和最終控制效果。因此在高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)中，噴油器中的驅動器是尤為關鍵的部件。為滿足不斷提高的噴射壓力及越來越苛刻的環(huán)保法規(guī)要求，須采用多次噴射控制策略，從而達到對燃燒過程進行優(yōu)化的目的。柴油機特別是在中低轉速時，必須進行多次噴射，以達到降低發(fā)動機工作噪音及優(yōu)化性能的目的。壓電驅動器利用壓電材料的逆壓電效應工作，即壓電材料在施加電壓后產生機械應力，壓電式共軌系統(tǒng)正是利用這種原理進行工作的。由于壓電石英晶格的變形速度在100 μ s以內，所以壓電噴油器的開關響應速度比電磁閥更快，這樣對于同樣的燃油噴射量，只需更短的噴油持續(xù)時間；另一方面，由于采用壓電晶體塊取代了電磁線圈，在噴油器內整個噴射控制鏈的累積公差可進一步降低，從而提高了噴射的重復精度，進而可更精確地控制燃油噴射量。壓電晶體噴油器與傳統(tǒng)的電磁驅動噴油器相比，能夠產生更大的推力、擁有更快的響應速度，從而能夠執(zhí)行更加迅速和精確的噴射動作。但是，壓電晶體的驅動電壓遠高于電磁閥。由于電控柴油機的共軌系統(tǒng)中電磁閥式噴油器已經有了一定規(guī)模的應用，在不改變電控柴油機的控制電腦等硬件電路的情況下，可以將其改進為壓電式噴油器，從而達到更精確的控制噴油量的效果。
發(fā)明內容本實用新型的目的是針對電磁閥式噴油器在電控柴油機中已經有了一定規(guī)模的應用，但其不如壓電式噴油器控制噴油量更精確的不足，提出了一種電控柴油機噴油器驅動信號轉換裝置。一種電控 柴油機的噴油器驅動信號轉換裝置，該裝置由信號采集模塊、時間延遲模塊、電壓放大模塊和驅動控制波形輸出模塊組成；其中，[0007]所述信號采集模塊、時間延遲模塊、電壓放大模塊和驅動控制波形輸出模塊依次連接。所述時間延遲模塊的時間延遲τ秒(τ彡O)的設定條件為:τ =t!-t2其中，tl為電磁閥式噴油器的驅動器響應時間，t2為壓電式噴油器的驅動器響應時間。所述電壓放大模塊電壓放大設定值N根據下式:N=U1AJ2來確定，其中，U1為壓電式噴油器的驅動器驅動電壓，U2為電磁閥式噴油器的驅動器驅動電壓。本發(fā)明的有益效果:本實用新型在不改變電控柴油機的控制電腦等硬件電路的情況下，接收其發(fā)出的電磁閥式噴油器驅動信號后，將電磁閥式噴油器驅動信號轉換為壓電式噴油器驅動信號輸出，達到了對于具有了一定規(guī)模的應用電控柴油機的升級，提升了噴油量的精確度節(jié)省了耗油量，減少了尾氣排放，減輕了大氣環(huán)境污染，具有良好的社會、經濟效益。

圖1是電控柴油機噴油器驅動信號轉換過程的流程圖；圖2是本實用新型的整體結構示意圖；圖3是電控柴油 機噴油器驅動信號轉換的波形示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步說明，如圖1所示的流程，電控柴油機的控制電腦發(fā)出的電磁閥式噴油器驅動信號，首先被時間延遲τ秒，然后再將其電壓放大N倍，最后得到了壓電式噴油器驅動信號用來驅動壓電噴油器運動。如圖2所示，電磁閥式噴油器驅動信號經過本裝置轉換后輸出了壓電式噴油器驅動信號。如圖3所示，電控柴油機的控制電腦根據不同工況，給出了噴油器驅動控制波形。其中在電控柴油機啟動、停機等工況下，噴油器驅動控制波形為前噴一后噴驅動控制波形；在電控柴油機穩(wěn)定工作時，噴油器驅動控制波形為主噴驅動控制波形。本裝置首先通過如圖2所示的信號采集模塊獲得電控柴油機的控制電腦發(fā)出的電磁閥式噴油器驅動控制波形，如前噴一后噴和主噴驅動控制波形。然后信號采集模塊將采集到的電磁閥式噴油器驅動控制波形傳輸到時間延遲模塊，將前噴一后噴和主噴的波形進行時間延遲τ秒，時間延遲τ秒(τ彡O)的設定條件為:τ =t1-t2其中，tl為電磁閥式噴油器的驅動器響應時間，t2為壓電式噴油器的驅動器響應時間。接著電壓放大模塊將時間延遲后的控制波形的電壓放大N倍，電壓放大設定值N根據下式:N=U1AJ2來確定，其中，U1為壓電式噴油器的驅動器驅動電壓，U2為電磁閥式噴油器的驅動器驅動電壓。通過上述步驟形成了壓電式噴油器的前噴一后噴和主噴驅動控制波形。最后，生成的前噴一后噴和主噴的壓電驅動控制波形通過驅動控制波形輸出模塊輸出，直接驅動噴油器中的壓電驅動器運動。如圖3所示，通過本裝置可以采集電磁閥式噴油器驅動信號并將其轉換為壓電式噴油器驅動信號輸出，而無需改動電控柴油機的控制電腦等硬件電路，達到了使用壓電式噴油器來更精確的控制噴油量的效果。
權利要求1.一種電控柴油機噴油器驅動信號轉換裝置，其特征在于，該裝置由信號采集模塊、時間延遲模塊、電壓放大模塊和驅動控制波形輸出模塊組成；其中， 所述信號采集模塊、時間延遲模塊、電壓放大模塊和驅動控制波形輸出模塊依次連接。
2.根據權利要求1所述一種電控柴油機噴油器驅動信號轉換裝置，其特征在于，所述時間延遲模塊的時間延遲τ秒(τ≥O)的設定條件為:τ =trt2 其中，h為電磁閥式噴油器的驅動器響應時間，t2為壓電式噴油器的驅動器響應時間。
3.根據權利要求1所述一種電控柴油機噴油器驅動信號轉換裝置，其特征在于，所述電壓放大模塊電壓放大設定值N根據下式: N=VU2 來確定，其中，U1為壓電式噴油器的驅動器驅動電壓，U2為電磁閥式噴油器的驅動器驅動電壓。
專利摘要本實用新型公開了一種信號轉換裝置，特別涉及一種電控柴油機噴油器驅動信號轉換裝置。該裝置由信號采集模塊、時間延遲模塊、電壓放大模塊和驅動控制波形輸出模塊組成；其中，所述信號采集模塊、時間延遲模塊、電壓放大模塊和驅動控制波形輸出模塊依次相連。本實用新型在不改變電控柴油機的控制電腦等硬件電路的情況下，接收其發(fā)出的電磁閥式噴油器驅動信號后，將電磁閥式噴油器驅動信號轉換為壓電式噴油器驅動信號輸出，達到了對于具有了一定規(guī)模的應用電控柴油機的升級，提升了噴油量的精確度節(jié)省了耗油量，減少了尾氣排放，減輕了大氣環(huán)境污染，具有良好的社會、經濟效益。
文檔編號F02M51/06GK203081592SQ20132011265
公開日2013年7月24日 申請日期2013年3月12日 優(yōu)先權日2013年3月12日
發(fā)明者武鑫, 胡云平, 高青風 申請人:浙江展途動力科技有限公司, 華北電力大學