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摘 要:柴油发动机喷油器是一个高速响应阀,其响应特性对发动机工作影响甚大。电磁式喷油器由于电磁延时和机械运动件的惯量影响了高速性能,压电晶体式喷油器比电磁式喷油器有许多优点,是新一代的高速喷油器。对压电晶体执行器进行精细控制,可进一步提高柴油机喷油器的性能。 本设计关键在于压电晶体的快速驱动和控制,特别是需要高压电源并且保持高压电源的稳定性,并且考虑能耗,散热和硬件成本的等因素。本文设计了开关式升压电路和压电晶体执行器的驱动电路;以单片机C8051F500作为控制核心,采用高压PWM控制方式,并设计了人机界面以及通讯电路。并采取了一定的抗干扰措施保障了控制器的稳定运行。 通过分析和实验验证,该压电晶体喷油器控制器满足设计要求,具有实用价值。 关键词:压电晶体喷油器;控制器;驱动电路;C8051F500;升压电路
目录 摘要 ABSTRACT 第1章 绪论-1 1.1 课题来源及意义-1 1.2 压电喷油器发展现状和应用前景-1 1.3 本课题研究的主要内容-2 第2章 共轨柴油发动机及喷油器简介-3 2.1 柴油发动机及其喷油系统概述-3 2.2 共轨技术-4 2.2.1 共轨技术的概述-4 2.2.2 共轨系统的构成及特征-5 2.3 喷油器简介-6 2.3.1 喷油器的作用-6 2.3.2 电磁喷油器结构概述-6 2.4 压电晶体喷油器简介-8 2.4.1压电效应-8 2.4.2 压电晶体执行器优点-9 2.4.3 压电晶体执行器的工作原理-9 2.5 压电晶体喷油器控制信号波形分析-11 第3章 控制方案设计-13 3.1 控制原理分析-13 3.2 压电喷油器控制器试验装置设计的主要内容-14 第4章 控制器电路的设计-17 4.1驱动电路-17 4.1.1驱动方法分析-17 4.1.2 DC/DC升压电路-18 4.1.3驱动芯片IR2110介绍-20 4.1.4 驱动电路图-22 4.2控制电路-23 4.2.1 C8051F500介绍-23 4.2.2 模拟开关介绍-29 4.2.3 控制电路图-30 4.3 通信电路-31 4.4 人机界面-32 4.5弱电电源电路-32 第5章 控制器程序设计-35 5.1 程序框图-35 5.1.1 总程序框图-35 5.1.2喷油器选择框图-37 5.1.3 键盘程序框图-38 5.2 部分程序清单-39 第6章 结论-41 6.1结论-41 6.2 不足与展望-41 参考文献-43 致谢-45 附录:部分程序清单-47 |