相比电磁阀喷油器,压电喷油器响应速度更快、重复性更好、无滞后。压电喷油器的响应速度是电磁阀喷油器的3~4倍,可达到100us,可以灵活精确地控制预喷、主喷、后喷等喷油过程,获得燃油雾化的最佳效果。并且,在相同的发动机转速和160MPa喷射压力下,燃油消耗降低25%~30%、噪声降低3Db,有害物质的排放更降低了20%。本文首先分析了压电执行器的材料、结构的选择和压电执行器的特性。然后,分析了压电执行器电压驱动方式和电流驱动方式的各自特性,选择了压电执行器的电流驱动方式。同时,分析比较了几种压电执行器的驱动实现方式,确立了PWM开关式的驱动实现方式,并设计了压电执行器PWM开关式的驱动原理图。在压电执行器驱动方案分析的基础上,设计了压电执行器驱动控制系统的功能模块,包括ECU主控制模块、高压产生模块、电源供电模块、充放电控制模块、采样反馈模块等。并分析了具体模块的要求和设计方案,根据方案完成了具体的电路设计。在设计的压电执行器驱动控制硬件平台上,对于单峰值电流、恒定电流、多峰值电流这3种电流驱动方式,分析比较了它们各自的特点和对压电执行器驱动电压和驱动电流的影响,确定了多峰值电流驱动方式。并分析比较了固定占空比PWM信号和可变占空比PWM信号对压电执行器驱动电压和驱动电流的影响,分析了它们各自的特性,验证了可变占空比PWM信号的优越性。然后分析比较了3种压电执行器的驱动策略,分析了它们的优缺点,确立了基于电压电流的双闭环驱动控制策略。根据此驱动控制策略,对PWM信号的参数进行了离线和在线的标定和调整,接着完成了整个系统的软件设计。本文最后根据设计的软硬件平台结合具体的驱动控制策略,对压电执行器的驱动控制过程进行了实测,分析了具体驱动方式和策略下的实际效果。验证了整个系统方案的可行性和优越性。