驱动压电式喷油器装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种驱动压电式喷油器装置，其通过电流反馈模块对压电执行器进行充放电过程的电流监控，通过电压反馈模块对压电执行器的充电过程中的电压进行监控，电压反馈模块能对压电执行器的充电时高压、放电时的电压进行调节控制，还能通过执行器介质损耗反馈控制电路调节充电阈值电压，并通过电容选通补偿电路对压电执行器的电容进行补偿，避免压电执行器的介质损耗对喷油器工作的影响，通过能量回收电路模块对压电执行器的电压及油泵瞬态高压电势进行电压回收，并能对压电执行器进行预充电，结构紧凑，电流控制精度高，能降低系统功耗，提高复杂工况下介质损耗对喷油器的工作的稳定性及可靠性。
【专利说明】驱动压电式喷油器装直【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电路装置，尤其是一种驱动压电式喷油器装置，具体地说是针对压电晶体式共轨系统喷油器的驱动电路装置，属于柴油机共轨系统驱动的【技术领域】。
【背景技术】
[0002]共轨系统的喷油器有高速电磁式式和压电晶体式两种，压电晶体式的压电陶瓷执行器由于其特殊的压电效应以及电容效应，在一定的高压驱动条件下可以保持一定的伸长量，从而可以打开喷油器实现喷油功能。目前，针对压电晶体式的共轨系统喷油器，系统功耗较高，压电晶体式的介质损耗对喷油器的工作有影响，难以保证压电晶体式共轨系统喷油器工作的稳定性及可靠性。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种驱动压电式喷油器装置，其结构紧凑，电流控制精度高，能降低系统功耗，提高复杂工况下介质损耗对喷油器的工作的稳定性及可靠性。
[0004]按照本发明提供的技术方案，所述驱动压电式喷油器装置，包括多个并接的压电执行器；所述压电执行器与执行器驱动电路模块连接，所述执行器驱动电路模块包括开关管M2、开关管M3以及与压电执行器数量相一致的开关管M4 ;所述开关管M2的漏极与用于提供压电执行器所需驱动电压的高压DCDC模块的输出端连接，开关管M2的源极端与开关管M3的漏极端连接，开关管M3的源极端接地，且开关管M2的源极端与开关管M3的漏极端与电感L2的第一端连 接，电感L2的第二端与压电执行器的高压端连接，压电执行器的低压端与对应开关管M4的漏极端连接；
开关管M2的栅极端接收逻辑处理电路输出的高压充电信号，开关管M3的栅极端接收逻辑处理电路输出的高压放电信号，开关管M4的栅极端接收逻辑处理电路输出的选缸控制信号；
逻辑处理电路的输入端与信号处理器的输出端连接，信号处理器还与用于检测压电执行器工作电流的电流反馈模块连接以及用于检测压电执行器的反馈采样电压的电压反馈模块连接；电流反馈模块及电压反馈模块还与逻辑处理电路的输入端连接，电流反馈模块根据压电执行器的工作电流向信号处理器及逻辑处理电路传输电流峰值调节反馈信号与电流保护反馈信号，电压反馈模块根据压电执行器的反馈采样电压向信号处理器传输充电压电监控信号及放电电压监控信号，且电压反馈模块向逻辑处理电路传输放电电压监控信号;
信号处理器根据充电电压监控信号判断压电执行器的充电电压，当压电执行器两端的电压达到所需的工作电压时，逻辑处理电路根据充电电压监控信号关断高压充电信号，信号处理器通过逻辑处理电路输出的高压放电信号使得通过选缸控制信号选通的压电执行器进入放电状态；信号处理器根据放电电压监控信号判断压电执行器的放电电压，当压电执行器两端的电压达到所需的放电电压时，逻辑处理电路根据放电电压监控信号关断高压放电信号，且信号处理器通过逻辑处理电路的选缸控制信号选通下一对应的压电执行器。
[0005]所述电压反馈模块包括比较器92A、比较器92B以及执行器介质损耗反馈控制电路，所述比较器92A的同相端与充电阈值电压V_refl连接，比较器92A的反相端与反馈采样电压连接，比较器92A输出充电电压监控信号，比较器92B的反相端与反馈采样电压连接，比较器92B的同相端与放电阈值电压V_ref2连接，比较器92B输出放电电压监控信号；
执行器介质损耗反馈控制电路接收反馈采样电压，当根据所述反馈采样电压确定压电执行器两端的电压低于所需的工作电压时，执行器介质损耗反馈控制电路能向信号处理器传输的介质损耗补偿触发信号，信号处理器根据介质损耗补偿触发信号向执行器介质损耗反馈控制电路输出充电电压阈值调节信号，执行器介质损耗反馈控制电路根据充电电压阈值调节信号提高充电阈值电压V_refl。
[0006]所述信号处理器还与电容选通补偿电路连接，所述电容选通补偿电路并接在压电执行器的两端，信号处理器根据执行器介质损耗反馈控制电路输出的介质损耗补偿触发信号通过电容选通补偿电路补偿压电执行器的电容值。
[0007]所述压电执行器的高压端还与能量回收电路模块连接，所述能量回收电路模块与油泵能量回收模块及信号处理器连接，信号处理器与油泵能量回收模块的控制输入端连接，能量回收电路模块还接收选缸控制信号，能量回收电路模块对压电执行器充电、放电时的能量回收以及油泵能量回收模块的油泵瞬态高电势的能量进行回收，能量回收电路模块能对下一选通的压电执行器进行预充电。
[0008]所述信号处理器还与系统短路保护电路的输出端连接，系统短路保护电路与高压DCDC模块连接，系统短路保护电路根据检测高压DCDC模块的系统电流值，能向信号处理器及逻辑处理电路传输系统电流保护触发信号。
[0009]所述开关管M2的源极端与二极管D4的阳极端连接，二极管D4的阴极端与开关管M3的漏极端、二极管D2的阳极端、二极管D3的阴极端及电感L2的第一端连接，二极管D3的阳极端接地，电感L2的第二端与二极管D6的阳极端、二极管D7的阴极端以及压电执行器的高压端连接，二极管D7的阳极端接地，二极管D6的阴极端与二极管D2的阴极端连接，二极管D2的阴极端及二极管D6的阴极端与高压D⑶C模块连接。
[0010]所述开关管M4的源极端通过电阻R2接地，电流反馈模块通过与开关管M4的源极端连接，并通过电阻R2对压电执行器工作电流的采样；压电执行器的高压端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与电阻R5的第一端连接，电阻R5的第二端接地，电阻R5的第一端与电压反馈模块连接，电压反馈模块通过电阻R5得到反馈采样电压。
[0011]所述高压Drac模块包括开关管Ml，开关管Ml的源极端接地，开关管Ml的漏极端与电感LI的一端以及二极管Dl的阳极端连接，开关管Ml的栅极端与DCDC电路的输出端连接，电感LI的另一端与电压VBAT连接，二极管Dl的阴极端与开关管M2的漏极端以及电容Cl的一端连接，电容Cl的另一端通过电阻Rl接地。
[0012]所述电流反馈模块包括第二放大电路，所述第二放大电路的输出端与第二比较电路、第三比较电路连接，第三比较电路与第二触发器保持电路连接；第二比较电路的输出端向信号处理器及逻辑处理电路传输电流峰值调节反馈信号，触发器保持电路向信号处理器及逻辑处理电路传输电流保护反馈信号。[0013]所述执行器介质损耗反馈控制电路包括运算放大器94B以及三极管Ql，所述运算放大器94B的同相端与二极管D16的阳极端、二极管D17的阴极端以及电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端与反馈采样电路连接，二极管D16的阴极端与电SV_ref连接，二极管D17的阳极端接地，运算放大器94B的反相端与运算放大器94B的输出端连接，运算放大器94B的输出端输出介质损耗补偿触发信号,三极管Ql的基极端与信号处理器输出的充电电压阈值调节信号连接，三极管Ql的基极端还与电阻R7的一端及电阻R9的一端连接，三极管Ql的发射极端通过电阻RlO接地，三极管Ql的集电极端通过电阻R8与电压V_ref连接，电阻R7的另一端与电压V_ref连接，电阻R9的另一端通过电阻RlO接地，三极管Ql的集电极端与比较器92B的同相端连接。
[0014]所述电容选通补偿电路包括三极管Q2，三极管Q2的集电极端通过第一自举电路与信号处理器的输出端连接，三极管Q2的发射极端分别通过电阻R13、电容C3接地，第一自举电路的接地端接地，三极管Q2的集电极端与电阻R12的一端及二极管D18的阳极端连接，二极管D18的阴极端与电阻R12的另一端连接，且二极管D18的阴极端与压电执行器的
高压端连接。
[0015]所述油泵能量回收模块包括开关管M5及开关管M6，所述开关管M5的源极端接地，开关管M5的漏极端与二极管D5的阳极端以及电感L3的一端连接，电感L3的另一端与电压VBAT连接，二极管D5的阴极端与能量回收电路模块连接，开关管M5的栅极端用于接收信号处理器输出的第一油泵能量回收控制信号；开关管M6的栅极端用于接收信号处理器输出的第二油泵能量回收控制信号，开关管M6的源极端接地，开关管M6的漏极端与二极管D8的阴极端连接，二极管D8的阳极端通过电阻Rll与压电执行器的高压端连接。
[0016]所述能量回收电路模块包括逻辑与器件95B，所述逻辑与器件95B的输入端接收选缸控制信号及信号处理器输出的预放电信号，逻辑与器件95B的输出端与第二自举电路的输入端连接，第二自举电路的输出端与开关管M7的栅极端连接，开关管M7的源极端与二极管D9阳极端及二极管DlO的阳极端连接，开关管M7的漏极端与二极管Dll的阴极端连接，二极管Dll的阳极端与压电执行器的高压端连接，二极管D9的阳极端、二极管DlO的阳极端以及第二自举电路的接地端均接地；二极管D9的阴极端、二极管DlO的阴极端与二极管D12的阴极端及电感L4的一端连接，二极管D12的阳极端与油泵能量回收模块连接，电感L4的另一端与电容C2的一端及二极管D13的阳极端连接，电容C2的另一端接地，二极管D13的阴极端与开关管M8的漏极端连接；开关管M8的源极端与二极管D14的阳极端及二极管D15的阳极端连接，开关管M8的栅极端与第三自举电路的输出端连接，第三自举电路的输入端与信号处理器输出的预充电信号连接，二极管D14的阴极端与二极管D15的阴极端连接，二极管D14的阳极端、二极管D15的阳极端以及第三自举电路的接地端均接地。
[0017]所述系统短路保护电路包括第一放大电路，所述第一放大电路的输入端与高压DCDC模块连接，第一放大电路通过第一比较电路与第一触发器保持电路连接，第一触发器保持电路向信号处理器及逻辑处理电路传输系统电流保护触发信号。
[0018]所述逻辑处理电路包括逻辑与电路U1A、逻辑与电路U1B、逻辑与电路U1C、逻辑与电路U3C、逻辑与电路U4A、逻辑与电路U2B以及138译码器；
逻辑与电路UlA的输入端接收信号处理器传输的充电控制信号以及电压反馈模块传输的充电电压监控信号，逻辑与电路UlC的输入端接收电流保护反馈信号及电流峰值调节反馈信号，逻辑与电路UlB的输入端与逻辑与电路UlA的输出端及逻辑与电路UlC的输出端连接，逻辑与电路UlB的输出端输出高压充电信号；
逻辑与电路U3C的输入端接收放电电压监控信号及放电控制信号，逻辑与电路U4A的输入端接收系统电流保护触发信号、电流峰值调节反馈信号及电流保护反馈信号，逻辑与电路U2B的输入端与逻辑与电路U3C及逻辑与电路U4A的输入端连接，逻辑与电路U2B的输出端输出高压放电信号；
138译码器的输入端接收信号处理器传输的喷油器驱动信号，并根据喷油器驱动信号输出选缸控制信号。
[0019]本发明的优点:通过电流反馈模块对压电执行器进行充放电过程的电流监控，通过电压反馈模块对压电执行器的充电过程中的电压进行监控，电压反馈模块能对压电执行器的充电时高压、放电时的电压进行调节控制，还能通过执行器介质损耗反馈控制电路调节充电阈值电压，并通过电容选通补偿电路对压电执行器的电容进行补偿，避免压电执行器的介质损耗对喷油器工作的影响，通过能量回收电路模块对压电执行器的电压及油泵瞬态高压电势进行电压回收，并能对压电执行器进行预充电，结构紧凑，电流控制精度高，能降低系统功耗，提高复杂工况下介质损耗对喷油器的工作的稳定性及可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本发明的结构框图。
[0021]图2为本发明执行器介质损耗反馈控制电路中用于多级电压调节部分的电路原理图。
[0022]图3为本发明执行器介质损耗反馈控制电路中用于产生介质损耗补偿触发信号的电路原理图。
[0023]图4为本发明电容选通补偿电路的电路原理图。
[0024]图5为本发明能量回收电路模块的电路原理图。
[0025]图6为本发明逻辑处理电路中用于产生高压充电信号的电路原理图。
[0026]图7为本发明逻辑处理电路中用于产生高压放电信号的电路原理图。
[0027]图8为本发明逻辑处理电路中用于产生选缸控制信号的电路原理图。
[0028]图9为本发明的信号时序图。
[0029]图10为理想情况的驱动波形图。
[0030]图11为压电执行器在介质损耗情况下的驱动波形图。
[0031]图12为本发明的驱动波形图。
[0032]附图标记说明:1_高压D⑶C模块、2-油泵能量回收模块、3-执行器驱动电路模块、4-电流反馈模块、5-电压反馈模块、6-系统短路保护电路、7-D⑶C电路、8-第一放大电路、9-第一比较电路、10-第一触发器保持电路、11-第二放大电路、12-第二比较电路、13-第三比较电路、14-第二触发器保持电路、15-信号处理器、16-逻辑处理电路、17-第一自举电路、18-第二自举电路、19-第三自举电路及20-138译码器。
【具体实施方式】
[0033]下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。[0034]如图1所示:为了能对压电执行器91的工作过程进行有效控制，降低系统功耗，降低复杂工况下由于介质损耗对喷油器的影响，本发明包括多个并接的压电执行器91 ;所述压电执行器91与执行器驱动电路模块3连接，所述执行器驱动电路模块3包括开关管M2、开关管M3以及与压电执行器91数量相一致的开关管M4 ;所述开关管M2的漏极与用于提供压电执行器91所需驱动电压的高压DCDC模块I的输出端连接，开关管M2的源极端与开关管M3的漏极端连接，开关管M3的源极端接地，且开关管M2的源极端与开关管M3的漏极端与电感L2的第一端连接，电感L2的第二端与压电执行器91的高压端连接，压电执行器91的低压端与对应开关管M4的漏极端连接；
开关管M2的栅极端接收逻辑处理电路16输出的高压充电信号61，开关管M3的栅极端接收逻辑处理电路16输出的高压放电信号62，开关管M4的栅极端接收逻辑处理电路16输出的选缸控制信号63 ；
逻辑处理电路16的输入端与信号处理器15的输出端连接，信号处理器15还与用于检测压电执行器91工作电流的电流反馈模块4连接以及用于检测压电执行器91的反馈采样电压的电压反馈模块5连接；电流反馈模块4及电压反馈模块5还与逻辑处理电路16的输入端连接，电流反馈模块4根据压电执行器91的工作电流向信号处理器15及逻辑处理电路16传输电流峰值调节反馈信号82与电流保护反馈信号83，电压反馈模块5根据压电执行器91的反馈米样电压向信号处理器15传输充电压电监控信号84及放电电压监控信号85,且电压反馈模块5向逻辑处理电路16传输放电电压监控信号85 ；
信号处理器15根据充电电压监控信号84判断压电执行器91的充电电压，当压电执行器91两端的电压达到所需的工作电压时，逻辑处理电路16根据充电电压监控信号84关断高压充电信号61，信号处理器15通过逻辑处理电路16输出的高压放电信号62使得通过选缸控制信号63选通的压电执行器91进入放电状态；信号处理器15根据放电电压监控信号85判断压电执行器91的放电电压，当压电执行器91两端的电压达到所需的放电电压时，逻辑处理电路16根据放电电压监控信号85关断高压放电信号62，且信号处理器15通过逻辑处理电路16的选缸控制信号63选通下一对应的压电执行器91。
[0035]具体地，所述开关管M2的源极端与二极管D4的阳极端连接，二极管D4的阴极端与开关管M3的漏极端、二极管D2的阳极端、二极管D3的阴极端及电感L2的第一端连接，二极管D3的阳极端接地，电感L2的第二端与二极管D6的阳极端、二极管D7的阴极端以及压电执行器91的高压端连接，二极管D7的阳极端接地，二极管D6的阴极端与二极管D2的阴极端连接，二极管D2的阴极端及二极管D6的阴极端与高压D⑶C模块I连接。通过二极管D3对压电执行器91充电时产生的付电视做吸收回路作用，二极管D7的阳极连接地线，起到续流的作用。
[0036]本发明实施例中，高压充电信号61来驱动开关管M2的开关，以控制是否加载高压DCDC模块I输出的驱动电压，经过电感L2对压电执行器91进行充电，利用电感L2作为充放电的桥梁，以减缓充放电峰值电流对压电执行器91的冲击，从而达到快速稳定的对压电执行器91充放电控制的目的。通过电路反馈模块4及电压反馈模块5对压电执行器91的充放电中的电流、电压进行监控，以确保压电执行器91充放电过程的电压、电流都处于安全范围内。一般地，喷油器共轨系统中包含四?六个压电执行器91，因此，电路中要包含同样数量的开关管M4，通过开关管M2与对应的开关管M4实现对选通的压电执行器91进行充电，通过开关管M3与对应的开关管M4实现对选通的压电执行器91进行放电。
[0037]所述开关管M4的源极端通过电阻R2接地，电流反馈模块4通过与开关管M4的源极端连接，并通过电阻R2对压电执行器91工作电流的采样；压电执行器91的高压端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与电阻R5的第一端连接，电阻R5的第二端接地，电阻R5的第一端与电压反馈模块5连接，电压反馈模块5通过电阻R5得到反馈采样电压。当有多个开关管M4时，每个开关管M4的源极端均通过同一个电阻R2接地，因此电流反馈模块4通过电阻R2来实现对不同选通的压电执行器91的充、放电过程进行电流采样。本发明实施例中，电阻R5第一端的电压即为反馈采样电压。
[0038]进一步地，所述电压反馈模块5包括比较器92A、比较器92B以及执行器介质损耗反馈控制电路B，所述比较器92A的同相端与充电阈值电压V_refl连接，比较器92A的反相端与反馈采样电压连接，比较器92A输出充电电压监控信号84，比较器92B的反相端与反馈采样电压连接，比较器92B的同相端与放电阈值电压V_ref2连接，比较器92B输出放电电压监控信号85 ；
执行器介质损耗反馈控制电路B接收反馈采样电压，当根据所述反馈采样电压确定压电执行器91两端的电压低于所需的工作电压时，执行器介质损耗反馈控制电路B能向信号处理器15传输的介质损耗补偿触发信号86，信号处理器15根据介质损耗补偿触发信号86向执行器介质损耗反馈控制电路B输出充电电压阈值调节信号87，执行器介质损耗反馈控制电路B根据充电电压阈值调节信号87提高充电阈值电压V_refl。
[0039]所述充电阈值电压V_refl、放电阈值电压V_ref2均通过标准电压V_ref获得，标准电压V_ref—般为+5V。比较器92A根据反馈采样电压与充电阈值电压V_ref I间的大小关系输出充电电压监控信号84,比较器92B根据反馈米样电压与放电阈值电压V_ref 2间的大小来输出放电电压监控信号85。本发明实施例中，通过充电阈值电压V_refl、放电阈值电压V_ref2的大小来调节压电执行器91两端的充电电压以及放电电压的大小，确保对压电执行器91充、放电过程的有效控制。通过执行器介质损耗反馈控制电路B来提高充电阈值电压V_refl来实现对压电执行器91充电过程中的多级阈值控制。
[0040]如图2和图3所示，所述执行器介质损耗反馈控制电路B包括运算放大器94B以及三极管Ql，所述运算放大器94B的同相端与二极管D16的阳极端、二极管D17的阴极端以及电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端与反馈采样电路连接，二极管D16的阴极端与电压V_ref连接，二极管D17的阳极端接地，运算放大器94B的反相端与运算放大器94B的输出端连接，运算放大器94B的输出端输出介质损耗补偿触发信号86，三极管Ql的基极端与信号处理器15输出的充电电压阈值调节信号87连接，三极管Ql的基极端还与电阻R7的一端及电阻R9的一端连接，三极管Ql的发射极端通过电阻RlO接地，三极管Ql的集电极端通过电阻R8与电压V_ref连接，电阻R7的另一端与电压V_ref连接，电阻R9的另一端通过电阻RlO接地，三极管Ql的集电极端与比较器92B的同相端连接。
[0041]本发明实施例中，电阻R6与电阻R5的第一端连接，以实现电阻R6与反馈采样电路的连接，运算放大器94B构成电压跟随器，信号处理器15根据运算放大器94B输出端输出的介质损耗补偿触发信号86关断三极管Ql，当三极管Ql关断后，能够提高充电阈值电压V_refl，提高充电阈值电压V_refl电压后，能够提高压电执行器91两端的电压，即提高压电执行器91对喷油器的驱动电压。本发明实施例中，信号处理器15可以采用常用的微处理芯片。
[0042]在复杂工况下，压电执行器91的介质损耗严重时，压电执行器91两端的电压会低于设定值，为了避免影响喷油器的工作，所述信号处理器15还与电容选通补偿电路A连接，所述电容选通补偿电路A并接在压电执行器91的两端，信号处理器15根据执行器介质损耗反馈控制电路B输出的介质损耗补偿触发信号86通过电容选通补偿电路A补偿压电执行器91的电容值。电容选通补偿电路A通过电阻R3与压电执行器91的高压端连接。
[0043]如图5所示,所述电容选通补偿电路A包括三极管Q2,三极管Q2的集电极端通过第一自举电路17与信号处理器15的输出端连接，三极管Q2的发射极端分别通过电阻R13、电容C3接地，第一自举电路17的接地端接地，三极管Q2的集电极端与电阻R12的一端及二极管D18的阳极端连接，二极管D18的阴极端与电阻R12的另一端连接，且二极管D18的阴极端与压电执行器91的高压端连接。具体地，二极管D18的阴极端通过电阻R3与压电执行器91的高压端连接。
[0044]具体实施时，自举电路即为升压电路，利用自举升压二极管，自举升压电容等电子元件，使电容放电电压和电源电压叠加，从而使电压升高；本发明实施例中，第一自举电路17、第二自举电路18及第三自举电路19均采用现有的电路结构，当第一自举电路17与信号处理器15的输出端连接，驱动三极管Q2导通后，选通电容C3，使得电容C3与压电执行器91间建立一个并联回路，通过电容C3来补偿整个电路中的电容值，即解决了压电执行器91的介质损耗对喷油器工作的影响。
[0045]所述压电执行器91的高压端还与能量回收电路模块C连接，所述能量回收电路模块C与油泵能量回收模块2及信号处理器15连接，信号处理器15与油泵能量回收模块2的控制输入端连接，能量回收电路模块C还接收选缸控制信号63，能量回收电路模块C对压电执行器91充电、放电时的能量回收以及油泵能量回收模块2的油泵瞬态高电势的能量进行回收，能量回收电路模块C能对下一选通的压电执行器91进行预充电。
[0046]压电执行器91呈电容特性，油泵能量回收模块2是指对油泵的感性特性的电压的回收利用，利用能量回收电路模块C来同时对电容特性的电压以及油泵的瞬态高电势的电压回收。
[0047]所述油泵能量回收模块2包括开关管M5及开关管M6，所述开关管M5的源极端接地，开关管M5的漏极端与二极管D5的阳极端以及电感L3的一端连接，电感L3的另一端与电压VBAT连接，二极管D5的阴极端与能量回收电路模块C连接，开关管M5的栅极端用于接收信号处理器15输出的第一油泵能量回收控制信号64 ;开关管M6的栅极端用于接收信号处理器15输出的第二油泵能量回收控制信号65，开关管M6的源极端接地，开关管M6的漏极端与二极管D8的阴极端连接，二极管D8的阳极端通过电阻Rll与压电执行器91的高压端连接。
[0048]如图5所示，所述能量回收电路模块C包括逻辑与器件95B，所述逻辑与器件95B的输入端接收选缸控制信号63及信号处理器15输出的预放电信号89,逻辑与器件95B的输出端与第二自举电路18的输入端连接，第二自举电路18的输出端与开关管M7的栅极端连接，开关管M7的源极端与二极管D9阳极端及二极管DlO的阳极端连接，开关管M7的漏极端与二极管Dll的阴极端连接，二极管Dll的阳极端与压电执行器91的高压端连接，二极管D9的阳极端、二极管DlO的阳极端以及第二自举电路18的接地端均接地；二极管D9的阴极端、二极管DlO的阴极端与二极管D12的阴极端及电感L4的一端连接，二极管D12的阳极端与油泵能量回收模块2连接，电感L4的另一端与电容C2的一端及二极管D13的阳极端连接，电容C2的另一端接地，二极管D13的阴极端与开关管M8的漏极端连接；开关管M8的源极端与二极管D14的阳极端及二极管D15的阳极端连接，开关管M8的栅极端与第三自举电路19的输出端连接，第三自举电路19的输入端与信号处理器15输出的预充电信号88连接，二极管D14的阴极端与二极管D15的阴极端连接，二极管D14的阳极端、二极管D15的阳极端以及第三自举电路19的接地端均接地。
[0049]在压电执行器91充电初，打开储能电容C2，利用电容C2与压电执行器91的电势差回收能量，与电压反馈电路5—起保证压电执行器91的电压保持在24V?40V之间。当回收能量高于预期值时，信号处理器15通过第二油泵能量控制回收控制信号65打开开关管M6，建立泄放回路，保证压电执行器91的预冲电压。二极管D5保证高电压反向截止不影响油泵的工作，通过放电逻辑控制与选缸控制信号63来控制开关管M7的开关选状态择压电执行器91放电能量的回收。二极管Dll阳极接压电执行器91的高压端连接，电容C2的能量通过选缸控制信号63控制开关管M8的开关，对压电执行器91进行充电能量回收。
[0050]所述信号处理器15还与系统短路保护电路6的输出端连接，系统短路保护电路6与高压DCDC模块I连接，系统短路保护电路6根据检测高压DCDC模块I的系统电流值，能向信号处理器15及逻辑处理电路16传输系统电流保护触发信号81。
[0051]所述系统短路保护电路6包括第一放大电路8，所述第一放大电路8的输入端与高压D⑶C模块I连接，第一放大电路8通过第一比较电路9与第一触发器保持电路10连接，第一触发器保持电路10向信号处理器15及逻辑处理电路16传输系统电流保护触发信号81。
[0052]所述高压D⑶C模块I包括开关管Ml，开关管Ml的源极端接地，开关管Ml的漏极端与电感LI的一端以及二极管Dl的阳极端连接，开关管Ml的栅极端与IX:DC电路7的输出端连接，电感LI的另一端与电压VBAT连接，二极管Dl的阴极端与开关管M2的漏极端以及电容Cl的一端连接，电容Cl的另一端通过电阻Rl接地。
[0053]压电执行器91的驱动需要较高的驱动电压，高压D⑶C模块I提供必需的200V高压，其中开关管Ml的开关使电感LI的反向电势对电容Cl充电，保证压电执行器91所需要的高压。电压VBAT—般为+24V。
[0054]由于给压电执行器91充放电的基本结构都是由高压DCDC模块I的电容Cl提供的高压，因此与电容Cl低端连接的电阻Rl的采样电流就是系统电流的采样点，通过第一放大电路8将系统采样电流信号放大后传入第一比较电路9，在第一比较电路9内与设定安全阈值比较，如设定安全阈值时3A，则达到3A后触发第一触发器保持电路10，使得第一触发器保持电路10向信号处理器15输出系统电流保护触发信号81,信号处理器15可以对系统电流保护触发信号81进行累加计数，达到设定次后，则认为系统处于异常状态，关闭所有驱动。当然，信号处理器15也可以根据系统电流保护触发信号81直接关闭所有驱动，确保整个电路的安全。
[0055]所述电流反馈模块4包括第二放大电路11，所述第二放大电路11的输出端与第二比较电路12、第三比较电路13连接，第三比较电路13与第二触发器保持电路14连接；第二比较电路12的输出端向信号处理器15及逻辑处理电路16传输电流峰值调节反馈信号82，触发器保持电路14向信号处理器15及逻辑处理电路16传输电流保护反馈信号83。
[0056]本发明实施例中，信号处理器15输出包含PWM调制信息的充电控制信号70，通过充电控制信号70对压电执行器91的充电过程进行粗调，然后通过采样电阻R2采样压电执行器91的驱动电流，通过第二放大电路11对电流放大后，经过第二比较电路12与设定峰值电流比较，输出电流峰值调节反馈信号82，使得信号处理器15根据电流峰值调节反馈信号82对压电执行器91的工作进行PWM调节，即控制驱动电流的峰值波形。第二放大电路11放大后的电流与第三比较电路13的电流阈值比较，保证充放电回路的最大安全电流，如果超过设定安全电流值，则触发第二触发器保持电路14，通过第二触发器保持电路14输出电流保护反馈信号83，通过信号处理器15及逻辑处理电路16对压电执行器91的最大的充放电电路进行细调，实现对压电执行器91的充放电过程进行有效控制。
[0057]如图6、图7和图8所示，所述逻辑处理电路16包括逻辑与电路U1A、逻辑与电路U1B、逻辑与电路U1C、逻辑与电路U3C、逻辑与电路U4A、逻辑与电路U2B以及138译码器20 ；
逻辑与电路UlA的输入端接收信号处理器15传输的充电控制信号70以及电压反馈模块5传输的充电电压监控信号84，逻辑与电路UlC的输入端接收电流保护反馈信号83及电流峰值调节反馈信号82，逻辑与电路UlB的输入端与逻辑与电路UlA的输出端及逻辑与电路UlC的输出端连接，逻辑与电路UlB的输出端输出高压充电信号61 ；
逻辑与电路U3C的输入端接收放电电压监控信号85及放电控制信号68，逻辑与电路U4A的输入端接收系统电流保护触发信号81、电流峰值调节反馈信号82及电流保护反馈信号83，逻辑与电路U2B的输入端与逻辑与电路U3C及逻辑与电路U4A的输入端连接，逻辑与电路U2B的输出端输出高压放电信号62 ；
138译码器20的输入端接收信号处理器15传输的喷油器驱动信号69，并根据喷油器驱动信号69输出选缸控制信号63。
[0058]信号处理器15发出充电控制信号70,与比较器92A输出的充电电压监控信号84通过逻辑与电路UlA进行逻辑与；电流保护反馈信号83、电流峰值调节反馈信号82通过逻辑与电路UlC进行逻辑与，逻辑与电路UlB对逻辑与电路UlA及逻辑与电路UlC的输出信号进行逻辑与，得到高压充电信号61。同理,放电电压监控信号85与信号处理器15输出的放电控制信号68通过逻辑与电路U3C进行逻辑与，逻辑与电路U4A对系统电流保护触发信号81、电流峰值调节反馈信号82及电流保护反馈信号83进行逻辑与，逻辑与电路U2B对逻辑与电路U3C的输出信号以及逻辑与电路了 U4A的输出信号进行逻辑与，得到高压放电信号62。信号处理器15输出喷油器驱动信号69，通过138译码器20进行译码后输出选缸控制信号63。
[0059]本发明实施例中，充电控制信号70与放电控制信号68、喷油器驱动信号69是通过信号处理器15程序编译的，并由信号处理器15决定先后顺序，逻辑关系是:充电控制信号70与放电控制信号68之间的间隔时间，即为喷油器打开时间，充电控制信号70的有效时间加放电控制信号68的有效时间，再加上间隔时间，即为喷油器驱动信号69的驱动信号时间。
[0060]如图9所示，利用时序图对本发明的工作过程做进一步的说明，t0时刻初始化，tl时刻选缸控制信号63开始有效，信号处理器15使得预充电信号88开始生效，将能量回收模块里面的电容C2电压导向压电执行器91，实现预充电；当到t2时电容C2电压与压电执行器91的电压一致时，关闭预充电信号88。为系统安全保证，间隔一会到t3，信号处理器15发出充电控制信号70，实现基本PWM的充电使能；在逻辑处理电路16内进行逻辑处理后生成高压充电信号61到t4 ；t4到t5期间为喷油器驱动时间，t5开始关闭喷油器，对能量回收电路模块C的电容C2放电，即预放电信号89使能，到t6时电容C2两端电压一致，则关闭预放电信号89。并打开放电控制信号68，在逻辑处理电路16内生成高压放电信号62，实现对地放电。到t7完成放电，即一个周期。具体地:
I)、在上电后I^t1时间内，信号处理器15上电后，除高压充电信号61、高压放电信号62、选缸控制信号63硬件保持处于无效状态外，其他信号进行正常初始化。在该时间段内开始对选缸控制信号63开始计时，即每次信号处理器15上电时软件读取Flash存储器中的充电喷油器序号，当选缸控制信号63有效时，对应的压电执行器91进行首次充电，信号处理器15断电时充电喷油器的、序号递增数量一,并保存在信号处理器15的Flash存储器中。
[0061]2)、完成IcTt1的上电初始化后，t^t2段内是能量回收电路模块2的储能电容C2首先对压电执行器91进行预充电的过程，在上电前几个脉冲期间，由于能量回收的电压有限，因此对压电执行器91的预充电压并不高，经过能量回收电路模块C的逻辑判断后进入高压源充电时间段，即t3、4段内压电执行器91由高压DCDC模块I的高端电压充电并保持到t4，这段时间开关管M2有效，高压D⑶C模块I的高压源开始对由选缸控制信号63选通的压电执行器91充电。
[0062]电流反馈模块4和电压反馈模块5进入监控模式，如果执行器介质损耗反馈控制电路B没有触发的话，则电压反馈模块5对压电执行器91的充电电压进行监控。由信号处理器15输出的充电控制信号70与高压充电信号61的调和作用，压电执行器91的充电处于渐进式的上升，结合 流反馈模块4的反馈效果，将压电执行器91的充电电流峰值控制在安全的范围。在高压充电信号61到时间t2关闭时，电压反馈模块5 —直处于监控状态，如果高压充电信号61翻转且压电执行器91两端的电压低于目标值，信号处理器15则将高压充电信号61形成高压维持信号，使高压维持信号延长到t5，但是注意要与放电时间段保持一定的死区时间(t5、6)，此时执行器介质损耗反馈控制电路B开始作用，修正压电执行器91的介质损耗的影响。并且在原有的油量MAP表加上标定误差值，从而保证压电执行器91驱动对应喷油量的精确性。如果压电执行器91两端电压始终低于预定值，则执行器介质损耗反馈控制电路B会通过信号处理器15选通电容选通补偿电路A，对压电执行器91的电容进行补偿，提高整个电路的电容值，并且提高充电阈值电压V_refl，略微提高压电执行器91两端的电压。
[0063]3)、当到丨5时，压电执行器91开始放电。此时，打开预放电信号89，开关管M2关闭，开关管M7打开，选缸控制信号63仍然有效，压电执行器91对中间储能电容C2开始放电。当储能电容C2与压电执行器91间的电势差小于0.7V左右时，关闭能量回收电路模块C ;t6~t7高压放电信号62有效，开关管M3打开，压电执行器91对地放电，结束驱动过程。从\到t7这段时间就是压电执行器91的驱动时间，也就是喷油器打开时间，即喷油脉宽。这个周期内其他喷油器的选缸控制信号63均为低电平，使相应喷油器保持悬空状态。
[0064]4)、在、~&时间内，高压放电信号62有效，电压反馈电路5内对压电执行器91的放电监控处于有效状态，使放电电压保持在对地24V左右即关闭高压放电信号62。当下一序号的执行器驱动开始时，压电执行器91的驱动电压直接从24V与回收能量电路模块C的电压之和抬到200V，有利于压电执行器91的开关速度，从而有利于喷油器的多次喷射动作。到t7时选缸控制信号63关闭，完成一次喷油过程。
[0065]5)、在t7?t8时间内，图示喷油器处于截至状态，但是这段时间则是另外的喷油器中一个在工作，通过选缸控制信号63控制保证每一个周期都处于一个喷油器的开启动作。其他喷油器在悬空状态时，通过对应电阻R3保持回路状态，以确保准备下一次的选通工作。
[0066]6)、工作期间，收集储能电感的反向电势，通过能量回收电路C，将能量暂时存储在能量回收模块C2电容内，为下次执行器的预充电行程做准备。
[0067]图10为压电执行器91驱动理想波形，tlOO时间内完成充电高压的建立，充电电压信号则关闭，高压保持在预定状态，t10到t200之间即为喷油脉宽时间。然而在介质损耗的情况下，未加驱动补偿策略的波形如图11，可见tlOO时刻完成充电后电压不能维持，驱动电压掉落至预期电压以下，不能满足喷油器的驱动要求。经过本发明的驱动策略后，驱动波形如图12，tlOO首先是能量回收的电压预充电，当达到一定阈值Vl时进入t200的高压源充电直至有效值V3，从t20(Tt300已经加入了高压维持电路，保持了充电高压V3的有效值，高压维持时间即略小于喷油脉宽。充电电流由于PWM的开关以及储能电感32的抑制作用，呈现多峰值的间歇式充电。相应的电压V3的变化是随着充电电流的PWM的开关变化。而随着tl0(Tt300结束，充电信号截止，t400这段时间处于喷油脉宽时间，当到t500时高压放电信号有效，执行器回路处于放电阶段，首先放电给能量回收模块中电容C2，接着导向地，由于都是接近短路状态，因此放电波形均呈指数形式下降；但是在整个t500的有效放电端内，由于电压反馈模块5的作用，压电执行器91的电压降到电压对地V2时已经关闭放电信号，则使得压电执行器91处于一个相对较高的电势效果,但此时相对于打开喷油器的电压V3还有很大的差值，因此喷油器并不会进一步工作。从而达到能量回收的基础以及喷油器快速开闭的控制效果。即实际需要的驱动压差由原先的电压V3降至V3-V2。电压V2通过电压反馈电路5灵活调整，从而可以保证执行器在一个最佳的预开状态，所述电压V2与充电阈值电压V_refl对应。通过油泵能量回收模块2可以降低D⑶C高压源V3-V1的能量需求，Vl由能量回收部分和放电策略部分合成，降低了系统的功耗，提高了系统效率。
[0068]本发明通过电流反馈模块4对压电执行器91进行充放电过程的电流监控，通过电压反馈模块5对压电执行器91的充电过程中的电压进行监控，电压反馈模块5能对压电执行器91的充电时高压、放电时的电压进行调节控制，还能通过执行器介质损耗反馈控制电路B调节充电阈值电压，并通过电容选通补偿电路A对压电执行器91的电容进行补偿，避免压电执行器91的介质损耗对喷油器工作的影响，通过能量回收电路模块C对压电执行器91的电压及油泵瞬态高压电势进行电压回收，并能对压电执行器91进行预充电，结构紧凑，电流控制精度高，能降低系统功耗，提高复杂工况下介质损耗对喷油器的工作的稳定性及可靠性。
【权利要求】
1.一种驱动压电式喷油器装置，包括多个并接的压电执行器(91);其特征是:所述压电执行器(91)与执行器驱动电路模块(3)连接，所述执行器驱动电路模块(3)包括开关管M2、开关管M3以及与压电执行器(91)数量相一致的开关管M4 ;所述开关管M2的漏极与用于提供压电执行器(91)所需驱动电压的高压DCDC模块(I)的输出端连接，开关管M2的源极端与开关管M3的漏极端连接，开关管M3的源极端接地，且开关管M2的源极端与开关管M3的漏极端与电感L2的第一端连接，电感L2的第二端与压电执行器(91)的高压端连接，压电执行器(91)的低压端与对应开关管M4的漏极端连接； 开关管M2的栅极端接收逻辑处理电路(16)输出的高压充电信号(61)，开关管M3的栅极端接收逻辑处理电路(16)输出的高压放电信号(62)，开关管M4的栅极端接收逻辑处理电路(16)输出的选缸控制信号(63)； 逻辑处理电路(16)的输入端与信号处理器(15)的输出端连接,信号处理器(15)还与用于检测压电执行器(91)工作电流的电流反馈模块(4)连接以及用于检测压电执行器(91)的反馈采样电压的电压反馈模块(5)连接；电流反馈模块(A)及电压反馈模块(5)还与逻辑处理电路(16)的输入端连接，电流反馈模块(4)根据压电执行器(91)的工作电流向信号处理器(15)及逻辑处理电路(16)传输电流峰值调节反馈信号(82)与电流保护反馈信号(83)，电压反馈模块(5)根据压电执行器(91)的反馈采样电压向信号处理器(15)传输充电压电监控信号(84 )及放电电压监控信号(85 )，且电压反馈模块(5 )向逻辑处理电路(16 )传输放电电压监控信号(85)； 信号处理器(15)根据充电电压监控信号(84)判断压电执行器(91)的充电电压，当压电执行器(91)两端的 电压达到所需的工作电压时，逻辑处理电路(16)根据充电电压监控信号(84)关断高压充电信号(61)，信号处理器(15)通过逻辑处理电路(16)输出的高压放电信号(62 )使得通过选缸控制信号(63 )选通的压电执行器(91)进入放电状态；信号处理器(15)根据放电电压监控信号(85)判断压电执行器(91)的放电电压，当压电执行器(91)两端的电压达到所需的放电电压时，逻辑处理电路(16)根据放电电压监控信号(85)关断高压放电信号(62 )，且信号处理器(15)通过逻辑处理电路(16 )的选缸控制信号(63 )选通下一对应的压电执行器(91)。
2.根据权利要求1所述的驱动压电式喷油器装置，其特征是:所述电压反馈模块(5)包括比较器92A、比较器92B以及执行器介质损耗反馈控制电路(B)，所述比较器92A的同相端与充电阈值电压V_refl连接，比较器92A的反相端与反馈采样电压连接，比较器92A输出充电电压监控信号(84)，比较器92B的反相端与反馈采样电压连接，比较器92B的同相端与放电阈值电压V_ref2连接，比较器92B输出放电电压监控信号(85)； 执行器介质损耗反馈控制电路(B)接收反馈采样电压，当根据所述反馈采样电压确定压电执行器(91)两端的电压低于所需的工作电压时，执行器介质损耗反馈控制电路(B)能向信号处理器(15)传输的介质损耗补偿触发信号(86),信号处理器(15)根据介质损耗补偿触发信号(86)向执行器介质损耗反馈控制电路(B)输出充电电压阈值调节信号(87)，执行器介质损耗反馈控制电路(B)根据充电电压阈值调节信号(87)提高充电阈值电压V_ref!。
3.根据权利要求2所述的驱动压电式喷油器装置，其特征是:所述信号处理器(15)还与电容选通补偿电路(A)连接，所述电容选通补偿电路(A)并接在压电执行器(91)的两端，信号处理器(15)根据执行器介质损耗反馈控制电路(B)输出的介质损耗补偿触发信号(86 )通过电容选通补偿电路(A)补偿压电执行器(91)的电容值。
4.根据权利要求1所述的驱动压电式喷油器装置，其特征是:所述压电执行器(91)的高压端还与能量回收电路模块(C)连接，所述能量回收电路模块(C)与油泵能量回收模块(2)及信号处理器(15)连接，信号处理器(15)与油泵能量回收模块(2)的控制输入端连接，能量回收电路模块(C)还接收选缸控制信号(63)，能量回收电路模块(C)对压电执行器(91)充电、放电时的能量回收以及油泵能量回收模块(2)的油泵瞬态高电势的能量进行回收，能量回收电路模块(C)能对下一选通的压电执行器(91)进行预充电。
5.根据权利要求1所述的驱动压电式喷油器装置，其特征是:所述信号处理器(15)还与系统短路保护电路(6 )的输出端连接，系统短路保护电路(6 )与高压DCDC模块(I)连接，系统短路保护电路(6)根据检测高压DCDC模块(I)的系统电流值，能向信号处理器(15)及逻辑处理电路(16)传输系统电流保护触发信号(81)。
6.根据权利要求1所述的驱动压电式喷油器装置，其特征是:所述开关管M2的源极端与二极管D4的阳极端连接，二极管D4的阴极端与开关管M3的漏极端、二极管D2的阳极端、二极管D3的阴极端及电感L2的第一端连接，二极管D3的阳极端接地，电感L2的第二端与二极管D6的阳极端、二极管D7的阴极端以及压电执行器(91)的高压端连接，二极管D7的阳极端接地，二极管D6的阴极端与二极管D2的阴极端连接，二极管D2的阴极端及二极管D6的阴极端与高压D⑶C模块(I)连接。
7.根据权利要求1所述的驱动压电式喷油器装置，其特征是:所述开关管M4的源极端通过电阻R2接地，电流反馈模块(4)通过与开关管M4的源极端连接，并通过电阻R2对压电执行器(91)工作电 流的采样；压电执行器(91)的高压端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与电阻R5的第一端连接，电阻R5的第二端接地，电阻R5的第一端与电压反馈模块(5)连接，电压反馈模块(5)通过电阻R5得到反馈采样电压。
8.根据权利要求1所述的驱动压电式喷油器装置，其特征是:所述高压DCDC模块(I)包括开关管Ml，开关管Ml的源极端接地，开关管Ml的漏极端与电感LI的一端以及二极管Dl的阳极端连接，开关管Ml的栅极端与D⑶C电路(7)的输出端连接，电感LI的另一端与电压VBAT连接，二极管Dl的阴极端与开关管M2的漏极端以及电容Cl的一端连接，电容Cl的另一端通过电阻Rl接地。
9.根据权利要求1所述的驱动压电式喷油器装置，其特征是:所述电流反馈模块(4)包括第二放大电路(11)，所述第二放大电路(11)的输出端与第二比较电路(12 )、第三比较电路(13)连接，第三比较电路(13)与第二触发器保持电路(14)连接；第二比较电路(12)的输出端向信号处理器(15)及逻辑处理电路(16)传输电流峰值调节反馈信号(82)，触发器保持电路(14)向信号处理器(15)及逻辑处理电路(16)传输电流保护反馈信号(83)。
10.根据权利要求2所述的驱动压电式喷油器装置，其特征是:所述执行器介质损耗反馈控制电路(B)包括运算放大器94B以及三极管Q1，所述运算放大器94B的同相端与二极管D16的阳极端、二极管D17的阴极端以及电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端与反馈采样电路连接，二极管D16的阴极端与电SV_ref连接，二极管D17的阳极端接地，运算放大器94B的反相端与运算放大器94B的输出端连接，运算放大器94B的输出端输出介质损耗补偿触发信号(86),三极管Ql的基极端与信号处理器(15)输出的充电电压阈值调节信号(87)连接，三极管Ql的基极端还与电阻R7的一端及电阻R9的一端连接，三极管Ql的发射极端通过电阻RlO接地，三极管Ql的集电极端通过电阻R8与电压V_ref连接，电阻R7的另一端与电压V_ref连接，电阻R9的另一端通过电阻RlO接地，三极管Ql的集电极端与比较器92B的同相端连接。
11.根据权利要求3所述的驱动压电式喷油器装置，其特征是:所述电容选通补偿电路(A)包括三极管Q2，三极管Q2的集电极端通过第一自举电路(17)与信号处理器(15)的输出端连接，三极管Q2的发射极端分别通过电阻R13、电容C3接地，第一自举电路(17)的接地端接地，三极管Q2的集电极端与电阻R12的一端及二极管D18的阳极端连接，二极管D18的阴极端与电阻R12的另一端连接，且二极管D18的阴极端与压电执行器(91)的高压端连接。
12.根据权利要求4所述的驱动压电式喷油器装置，其特征是:所述油泵能量回收模块(2)包括开关管M5及开关管M6，所述开关管M5的源极端接地，开关管M5的漏极端与二极管D5的阳极端以及电感L3的一端连接，电感L3的另一端与电压VBAT连接，二极管D5的阴极端与能量回收电路模块(C)连接，开关管M5的栅极端用于接收信号处理器(15)输出的第一油泵能量回收控制信号(64);开关管M6的栅极端用于接收信号处理器(15)输出的第二油泵能量回收控制信号(65)，开关管M6的源极端接地，开关管M6的漏极端与二极管D8的阴极端连接，二极管D8的阳极端通过电阻Rll与压电执行器(91)的高压端连接。
13.根据权利要求4所述的驱动压电式喷油器装置，其特征是:所述能量回收电路模块(C)包括逻辑与器件95B，所述逻辑与器件95B的输入端接收选缸控制信号(63)及信号处理器(15)输出的预放电信号(89)，逻辑与器件95B的输出端与第二自举电路(18)的输入端连接，第二自举电路(1 8)的输出端与开关管M7的栅极端连接，开关管M7的源极端与二极管D9阳极端及二极管DlO的阳极端连接，开关管M7的漏极端与二极管Dll的阴极端连接，二极管Dll的阳极端与压电执行器(91)的高压端连接，二极管D9的阳极端、二极管DlO的阳极端以及第二自举电路(18)的接地端均接地；二极管D9的阴极端、二极管DlO的阴极端与二极管D12的阴极端及电感L4的一端连接，二极管D12的阳极端与油泵能量回收模块(2)连接，电感L4的另一端与电容C2的一端及二极管D13的阳极端连接，电容C2的另一端接地，二极管D13的阴极端与开关管M8的漏极端连接；开关管M8的源极端与二极管D14的阳极端及二极管D15的阳极端连接，开关管M8的栅极端与第三自举电路(19)的输出端连接，第三自举电路(19)的输入端与信号处理器(15)输出的预充电信号(88)连接，二极管D14的阴极端与二极管D15的阴极端连接，二极管D14的阳极端、二极管D15的阳极端以及第三自举电路(19)的接地端均接地。
14.根据权利要求5所述的驱动压电式喷油器装置，其特征是:所述系统短路保护电路(6)包括第一放大电路(8)，所述第一放大电路(8)的输入端与高压D⑶C模块(I)连接，第一放大电路(8)通过第一比较电路(9)与第一触发器保持电路(10)连接，第一触发器保持电路(10)向信号处理器(15)及逻辑处理电路(16)传输系统电流保护触发信号(81)。
15.根据权利要求5所述的驱动压电式喷油器装置，其特征是:所述逻辑处理电路(16)包括逻辑与电路U1A、逻辑与电路U1B、逻辑与电路U1C、逻辑与电路U3C、逻辑与电路U4A、逻辑与电路U2B以及138译码器(20)； 逻辑与电路UlA的输入端接收信号处理器(15)传输的充电控制信号(70)以及电压反馈模块(5)传输的充电电压监控信号(84)，逻辑与电路UlC的输入端接收电流保护反馈信号(83)及电流峰值调节反馈信号(82)，逻辑与电路UlB的输入端与逻辑与电路UlA的输出端及逻辑与电路UlC的输出端连接，逻辑与电路UlB的输出端输出高压充电信号(61)；逻辑与电路U3C的输入端接收放电电压监控信号(85 )及放电控制信号(68 )，逻辑与电路U4A的输入端接收系统电流保护触发信号(81)、电流峰值调节反馈信号(82)及电流保护反馈信号(83)，逻辑与电路U2B的输入端与逻辑与电路U3C及逻辑与电路U4A的输入端连接，逻辑与电路U2B的输出端输出高压放电信号(62)； 138译码器(20)的输入端接收信号处理器(15)传输的喷油器驱动信号(69)，并根据喷油器驱动信号(69)输 出选缸控制信号(63)。
【文档编号】H02J7/00GK104037880SQ201410271506
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月17日 优先权日:2014年6月17日
【发明者】高威, 宋国民, 张爱云, 曾伟, 寇伟, 俞谢斌, 沈妍 申请人:中国第一汽车股份有限公司无锡油泵油嘴研究所, 中国第一汽车股份有限公司