CN101278114B - 用于使内燃机的至少一个燃料喷射器运行的控制器 - Google Patents
用于使内燃机的至少一个燃料喷射器运行的控制器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101278114B CN101278114B CN2006800320323A CN200680032032A CN101278114B CN 101278114 B CN101278114 B CN 101278114B CN 2006800320323 A CN2006800320323 A CN 2006800320323A CN 200680032032 A CN200680032032 A CN 200680032032A CN 101278114 B CN101278114 B CN 101278114B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- conducting line
- controller
- line segments
- magnetic flux
- test coil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 11
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 90
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 42
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 35
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 6
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 abstract 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 5
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000000233 Melia azedarach Species 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
- F02D41/2096—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils for controlling piezoelectric injectors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
- F02D2041/2086—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils with means for detecting circuit failures
- F02D2041/2093—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils with means for detecting circuit failures detecting short circuits
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
一种用于使至少一个电部件(例如燃料喷射器)运行的控制器，包括一个在输出端配有第一导线段(12)和第二导线段(14)的输出级(E)，用于周期地对通过外部导线对(16，18)与两个导线段(12，14)连接的电负载供电(Ip1，Ip2)。为了简化运行故障的可靠识别，按照本发明具有一个用于以在检测线圈装置上感应的电压评价(24)为基础检测运行故障的检测线圈装置(22)，其中该检测线圈装置(22)被一个磁通通流，该磁通由磁通分量组成，它们通过电流(Ip1，Ip2)在两个导线段(12，14)中引起，其中在正常运行中磁通分量相互补偿。这些措施在实践中是特别可靠的并且能够以简单且耐用的方式实现。
Description
本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的控制器，用于使将燃料喷射到内燃机燃烧室里面的至少一个喷射器运行。
背景技术
例如由DE 199 44 733 A1，DE 101 58 553 A1和DE 103 03 779 A1已知这种控制器。在现有技术中一个控制电路通过输出级控制许多燃料喷射器，该控制电路在输出端通过外部导线与燃料喷射器的压电促动器(Piezoaktoren)连接，这些压电促动器分别是输出级的一个电负载(容性负载)。每个电负载为了控制各燃料喷射器通过一对导线周期地供电流。
在由控制器通过外部导线对电元件供电时通常是有问题的，这种从控制器延伸到负载的导线对于安全运行或多或少地存在较大隐患。在许多应用场合这些导线处于例如增加的短路隐患。在用于使电子汽车元件运行的移动控制器、例如所谓的发动机控制器中例如可能由于磨损、误操作等产生故障电流和/或短路。在此这种不期望的电流路径不仅可能在相应导线对的导线之间产生而且可能在这种导线与其它汽车部件之间产生，该汽车部件例如与车载电压(例如电池电压)或与汽车电接地连接。
例如为了导入适当的保护措施识别这种故障结论意味着或多或少的较大费用。如果输出级的电功率特性是苛求的，例如对于内燃机燃料喷射装置的促动器供电的输出级通常是这种情况，则这种费用尤其是特别大的。
由DE 197 23 456 C2已知一个用于电负载的故障结论识别装置，其中具有一个用于识别通过功率输出级以负载电流加载的电负载上的故障结论的测量和诊断装置。该测量装置由具有两个电阻的电压分配器组成，其分支点与负载接头连接。在这个分支点上的电压输送到诊断装置，用于使这个电压与基准电压进行比较。
由DE 100 33 196 A1已知一种用于识别喷射阀压电促动器上的故障电流的方法和装置。在喷射期间或者在喷射间歇中当压电促动器充电时测量促动器电压的电压曲线或电压变化并且在超过给定的阈值时发出故障通知和/或起到断开压电促动器的作用。
由DE 195 26 435 A1已知一种用于识别电源线上的故障电流或泄漏电流的电路结构。为了识别故障电流通过电位监视器获得并评价电源线上的电位，该电位在断开电源电压时由于泄漏电流而建立。
由DE 198 50 001 A1已知通过连接在控制单元输出上的负载(例如电磁阀)识别控制单元故障电流。在这个现有技术中当负载电流不是从控制单元输出流动到负载，而是从负载流动到控制单元输出时则呈现故障电流，这通过位于控制单元中的晶体管装置识别。
由DE 197 35 412 A1已知一个故障电流保护装置，通过它监控多相电网的交变和脉冲故障电流。该装置包括两个故障电流释放电路，它们分别连接到从属的总电流变换器的次级绕组上。在此总电流变换器的次级绕组分别由多相负载电流的多相通流。
由DE 41 24 190 A1已知一种用于在馈入导体和回输导体中由于故障电流或接地电流产生电流差时监控和断开具有至少一个馈入导体和一个回输导体的电网方法。在此通过传感器测量电流差，该传感器给出对应于电流差的感应信号，该信号输送到一个评价电路。按照在这个文献中描述的实施例使传感器由环形磁芯测试变压器构成，在该变压器中具有馈入和回输导体的电网导线作为初级绕组并且使次级绕组与评价电路连接。
由DE 197 35 743 A1已知一个故障电流保护装置。该装置包括一个总电流变换器，在该变换器中在次级绕组中感应一个代表故障情况的电压信号。
由DE 197 48 550 A1已知一种用于测量导体中电流的方法。为了测量也用于故障识别(例如关于过电流和/或故障电流)的电流使用未详细描述的磁阻式传感器。这些传感器为了提高磁场敏感性通过未详细描述的电流聚焦线圈与导体耦联。在一个实施例中一个传感器以感应芯片设置在一个平面伸展的绝缘体的一面上，在其另一面上设置电流导体。
本发明的目的是，在上述形式的控制器中简化运行故障的可靠识别。
这个目的按照本发明的第一方面通过如权利要求1所述的控制器得以实现。
在控制器中使输出级的输出端的导线段在磁通部件附近延伸，使得在正常运行中通过电流在两个导线段中引起的磁通分量基本在磁通部件中得到补偿。如果在正常运行中通过两个导线段流动的电流在数值上是相同的，但是在如下意上具有相反的符号，一个电流向着负载(＝促动器)流动而另一电流从负载流回，由此能够以简单的方式通过装置的适合的几何形状保证所引起的磁通分量的这种补偿。在此根据在由电流产生磁场时适合于的叠加原理(例如以毕奥-萨伐尔(Biot-Savart)定律表示)使这种补偿或这种补偿的程度与通过导线段流动的电流绝对值无关。通过导线段、磁通部件以及其相对布置的适合的对称的形状例如能够使两个磁通分量具有相反的取向并且相互间基本或完全消除。为了检测上述形式的运行故障按照本发明的第一方面具有一个被磁通部件的磁通通流的检测线圈装置，通过它以在检测线圈装置上感应的电压的评价为基础可以测得这个运行故障。即，当出现这种故障情况时，其中或大或小的大电流不是通过馈入或回输导线、而是至少部分地也通过不期望的电流路径流动到相关安装环境的电位，因此使馈入和回输电流的(带有符号的)总和不是零。按照上述的叠加原理这也意味着，(作为现在在数值上不同的磁通分量的和)在磁通部件中引起派生的磁通，根据周期的供电以简单的方式通过检测线圈装置或者评价在其上感应的电压能够识别该磁通。
尤其为实现在检测线圈装置上感应的对于故障电流的电压的高灵敏度有意义的是，使磁通部件由软磁材料制成。这种材料对于变压器和变换器领域的专业人员是熟知的并因此在这里不再详细描述。制造所谓的铁氧体磁心的材料是例如特别合适的。通过这种材料能够使由两个电流引起的磁通分量特别有效地集中到磁通部件的空间范围上，这对于检测线圈装置处用于故障识别的感应的高效是特别有利的。
在一个实施例中规定，所述磁通部件基本环形封闭包围两个导线段。由此一方面又改善了磁通的空间集中。另一方面对于两个导线段的许多几何形状可以实现与磁通补偿有关的整个装置的上述对称性。以一个示例描述这一点：如果两个导线段分别通过电路板的单个导体带构成，其中这些导体带在不同的导线平面中延伸并且以与电流相反的方向通流，那么在只位于电路板一个面上的磁通部件中引起的磁通分量只能不足够地补偿(因为导线段与磁通部件之间的间距对于两个导线段是不同的)。在这里可以通过简单的方式由此实现补偿的几何形状，使磁通部件也在电路板的另一面上延伸，不管它或多或少地连续例如两体或环形封闭。
在一实施例中规定，所述磁通部件具有至少一个固定在电路板上的截段。适合于此的电路板通常对于在这里有感兴趣的形式的控制器中本来就存在。有利地可以使这个措施与作为这个电路板的导体带的上述的导线段结构相结合。所述磁通部件的固定例如可以位于电路板的一个面上。
也可以使电路板配有一个或多个断口，它们部分或全部地由磁通部件嵌入或透穿。通过这种断口能够轻而易举地实现完全封闭的磁通环，它例如由两个半体组成，它们在装配状态在电路板的相对置面上延伸并且在断口处(具有或没有气隙地)相接。
按照本发明的第二方面上述目的通过如权利要求5所述的控制器得以实现。
在这个控制器中使输出级的输出端导线段延伸，使得在正常运行中通过在两个导线段中的电流引起的磁通分量基本在靠近导线段的空间范围中得到补偿。如同在本发明第一方面中一样，以简单的方式仍然通过装置的适合几何形状保证在正常运行中补偿所引起的磁通分量。在此这种补偿或这种补偿的程度仍然与通过导线段流动的电流的绝对值无关。通过导线段以及其相互间布置的合适的对称的几何形状例如能够使两个磁通部件在某个位置上具有相反的取向并且相互间基本上或者完全消除。为了检测上述形式的运行故障按照本发明的第二方面设置有一个被磁通在空间范围中通流的检测线圈装置，由此与本发明的第一方面类似地通过评价感应的电压仍然可以获得那种作为运行故障的情况，在这种情况下流动有或大或小的大“故障电流”
按照本发明的用于识别故障情况的措施在实践中是特别可靠的并且能够以简单且耐用的方式实现。不阻碍控制器或包括在其中的输出级的特别苛求的电功率特性。因此本发明的使用尤其对于输出级是有意义的，其中在对负载供电时正常运行时至少有时产生相对较高的电压(例如高于100V)和/或产生相对较大的电流(例如大于2A)和/或具有相对较高的供电周期频率(例如高于10kHz)。
因此按照本发明的控制器的特别优选的应用尤其在于燃料喷射器的周期供电，在喷射器中通过压电促动器的充电和放电操纵燃料喷射阀。
在一个尤其对于触发内燃机的许多燃料喷射器特别有意义的实施例中，使两个导线段中的至少一个导线段通过选择电路装置有选择地可与多个外部导线中的一个导线连接。有利地可以使通过选择开关装置与许多外部导线连接的相关导线段在按照本发明的故障检测范围内共同地用于相应数量的负载(＝促动器)。
在一个实施例中使两个导线段相互间对称地构成。如果具有磁通部件，则可以使导线段例如在这个磁通部件附近在导线段之间沿伸的对称面两侧相互平行地延伸(尤其直线地)。为了在这种情况下保证在磁通部件中引起的磁通分量的期望补偿，例如可以规定，使这个对称面定义磁通部件的对称性。但是如果不使用磁通部件，也可以有利地在正常运行中所期望的补偿方面利用导线段的对称结构。
在一个优选的实施例中规定，两个导线段由电路板的导体带、尤其是平行延伸的导体带构成。这些导体带可以在同一导体带平面中“并排”地延伸。如果这个电路板具有多个导线平面，则可以选择或附加地使导体带在不同的导体带平面中“上下”地延伸。
对于正常运行所期望的磁通分量补偿能够最简单地通过导线段以及其空间部位或磁通部件(如果存在)布置的相应对称性实现。在这个方面当如上所述的在一个优选的实施例中使导线段由电路板的导体带构成时规定，导体带的布置具有高度的对称性。如果例如电路板有多个导线平面，则可以使在不同的导线平面中延伸的导线段例如相对于电路板的中心平面对称地设置。例如可以使其中一个导线段在最上面的导线平面中构成，而另一导线段在最下面的导线平面中构成。
如果没有磁通部件，则一个具有弯曲和/或折弯延伸的导线段的实施例是有利的。由此以公知的方式也可以使由每个导线段产生的磁场在空间范围中更好地“集中”。例如可以使导线段分别具有一个基本U形的走向。在正常运行中所期望的补偿方面例如一个具有上下对准延伸的导线段的实施例是有利的。如果不仅导线段而且至少一个检测线圈由多层电路板的导体带构成，则有利的是，使检测线圈导体带位于电路板内部并且在两侧通过导线段的导体带或多或少地“覆盖”。由此可以使导线段例如起到在防干扰场地屏蔽检测线圈的作用。
在本发明的一个实施例中规定，使所述检测线圈装置包括至少一个检测线圈，它由电路板的一个导体带构成。如果导线段也由这个电路板的导体带构成，则尤其导致特别简单且紧凑的结构。也可以使单体或多体的磁通部件(如果存在)以简单的方式固定在这个电路板上。
在一个实施例中例如具有一个包括四层导线平面的电路板，其中在最上面以及最下面的导线平面上分别构成导体带检测线圈，而中间的、位于电路板内部的导线平面用于构成两个导线段。包围两个导线段的基本环形封闭构成的磁通部件例如可以由两个半环组成，它们固定(例如粘接)在电路板的相对置的面上，其中两个感应线圈分别螺旋形地包围磁通部件的截段。
在一个实施例中规定，使所述感应电压的评价包括在电阻元件上的电压降的电压测量，该电阻元件与检测线圈装置的检测线圈串联。
如果感应电压的评价显示出一个运行故障，则例如可以规定，使这一点信号化，记录在一个电的诊断存储装置里面和/或使输出级置于安全模式、尤其是例如完全断开。
下面借助于附图所示的实施例进一步描述本发明。附图中：
图1示出控制器中的几个部件的方框图，该控制器用于检测运行故障，
图2示出在控制器中电流的时间曲线的示例图，
图3示出按照另一实施例的控制器的几个部件的立体图，
图4示出按照另一实施例的控制器的几个部件的截面图，
图5示出按照另一实施例的控制器的电路图，
图6示出按照另一实施例的检测装置的几个部件的立体图，
图7示出沿着图6中VII-VII的截面图。
图1示出总体以10表示的在用于使至少一个燃料喷射器运行的控制器中的用于识别运行故障的装置，其中该控制器包括一个在输出端配有第一导线段12和第二导线段14的输出级，用于对一个通过外部导线16，18与输出级的两个导线段12，14连接的电促动器(例如压电促动器)周期地供电。
在图1中未示出的控制器输出级在致动燃料喷射器时引起通过两个导线段12，14和与其连接的外部导线16，18上流动的电流。两个在图1中以Ip1和Ip2表示的电流的带有符号的总和在正常运行中为零。例如通过导线段12和第一导线16流动的“馈入电流”Ip1导致相反的、但是数值相等的“回输电流”Ip2(Ip2＝-Ip1)。
构造两个导线段12，14并且使其设置在磁通部件(例如铁氧体棒或环)20的附近，使得在正常运行中通过相等的电流Ip1，Ip2在磁通部件20中引起的磁通分量相互间基本消除。在附图中通过相应的箭头象征性地表示分别通过在导线段12，14中流动的电流产生磁通分量。
在磁通部件20中作为磁通部件总和给出的总磁通相应地在正常运行中为零。
但是如果在外部导线16，18处出现故障，它导致两个电流Ip1，Ip2的和不再是零，如同例如通过一个导线到外部的、起到电源或电流泄漏作用的外部部件的泄漏路径或短路引起的那样，因此由装置10识别到这一点。
为了检测这种运行故障，设置有一个由磁通部件20的磁通通流的检测线圈装置22，在其中在故障情况下感应值得一提的电压。这种感应在附图中通过磁通部件20与线圈装置22之间的相应箭头象征性表示。在此，运行故障的识别以评价通过与线圈装置22连接的评价装置24的感应电压为基础。
图2在左边示出脉动的“馈入电流”Ip1、由此引起的大小相同符号相反的“回输电流”Ip2以及Ip1+Ip2的和与时间t的关系曲线示例。在这个正常运行中最终的和总是为零。因此在检测线圈装置22上不感应电压。
在故障情况下这被改变，在这种情况下例如馈入电流Ip1的一部分被不期望的外部电流泄漏接收并且使回输电流Ip2的数值相应部分地减小。这个故障情况在图右边示出并且导致，Ip1+Ip2的和不再总是零，如同在图右下部所示的那样。这个和随时间脉动地变化。因此在磁通部件20中的磁通也是脉动的，这又导致在检测线圈装置22上感应相应的电压，它由评价装置24作为故障情况指示记录。
对于导线段12，14、磁通部件20、检测线圈装置22以及其相互间的空间布置存在许多方法。下面借助于图3和4解释两个实施例，其中上述的部件有利地在电路板部位中构成，该电路板在控制器中作为例如输出级的电路载体本来就存在。
在下面的其它实施例的描述中对于相同功能的部件使用相同的附图标记，分别加上一个小写字母用于区别实施例。在此基本只描述与上述实施例的不同之处，因此对于其余部分请参照上述实施例的描述。
图3示出多层的电路板26a，其中用于对外部电负载(促动器)供电的导线段12a和14a分别由电路板26a的导体带构成。在图3中可以看到的电路板26a的平面上粘接U形的磁通部件20a，其中间部位垂直于电流方向(电流Ip1和Ip2)在这个平面上纵向延伸地跨接导线段12a，14a的延伸。
为了检测在故障情况下产生的磁通部件20a中的磁通变化设置有一个检测线圈22a，它被在磁通部件20a一端上产生的磁通通流并且在这个示例中同样由导体带构成。
所述导体带线圈22a的端部可以与适合的、同样在电路板26a上实现的评价电路连接。
为了特别精确以及可靠地检测故障情况、必要时通过故障电流在评价范围内定量特别有利的是，通过两个电流Ip1和Ip2引起的磁通分量在很大程度上直到完全消除。仅仅通过在图3中所示的部件还不是这种情况。在一个变化方案或特殊的实施例中通过适合的结构对称性提高相互补偿的程度。图4示出这种实施例。
图4示出具有四个导线平面的电路板26b，它们与电路板26b的中心平面对称地设置，即两个在面上的外导线平面以及两个在电路板26b内部的内部导线平面。
在两个内部层中导线段(馈入和回输导线)12b，14b直线地、相对较宽的且相互平行的导引向负载。在两个外层中配有许多螺旋形圈(Windung)的检测线圈22b-1和22b-2对称地构造，它们相互串联地构成检测线圈装置22b。一个磁通部件20b由两个半环20b-1和20b-2组成并且仍然跨越导线段12b，14b地固定在电路板26b上。
如图4所示，整个装置具有对称性，它本身在考虑到某些不可避免的尺寸公差的条件下在实践中导致磁通分量在磁通环20b中几乎完全相互消除。在导线段12b，14b中相同大小的电流导致在磁通部件20b中相同大小但是相反方向的磁场。
线圈22b-1和22b-2的串联电路的端部仍然与一个评价电路连接。
因为在这个实施例中例如可以在“电流差变换器”12b、14b、20b、22b的初级侧上使用非常简单的、本来就存在的铜带，因此对于大的有效电流能够自动地使电损失保持较小。在次级侧(检测线圈装置)上一般根本不产生损失，因为在正常运行中在次级侧根本没有电流流动。即使在故障情况下不必一定产生值得一提的损失功率。
根据所选择的“变压器特征参数”可以对于外部的故障电流实现一个非常高的灵敏度，而不会因此损失在正常运行中的耐用度和无损失性。通过原理上对于所期望的故障识别可设想的电流测量和下面在评价电路中的模拟形成差不产生故障。对于在这里所述的“磁的形成差”省去放大的或灵敏的评价电路。可以非常快速地实现识别，这对于许多应用场合是非常有利的。
原则上用于识别故障情况的部件也可以通过分立的元件实现。但是在图3和4中所示的结构方案具有明显更低的成本和特别微少的电损失。与此相关要强调，“故障电流变换器”的初级位可以无功能局限地通流相对较大的电流或者说可以在两个导线段之间呈现高的和/或剧烈变化的电压。在所示的结构中无需附加的钎焊位置。通过使用多层电路板如图4所示能够实现机械对称的结构，在该结构中初级导线在内部对准地设置而次级感应导线同样对准地设置在外部，这显著地改善了检测特性。与所示的实施例不同也可以交换内层与外层的功能。
图5再一次以电路图示出按照本发明的故障情况识别的功能，以一个用于运行汽车内燃机的多个燃料喷射器的控制器为例。
这种输出级E与充电和放电装置类似地工作，如同例如由上述的DE 103 03 779 A1所公知的那样。
所述输出级E以公知的方式包括由充电开关M1和放电开关M2组成的串联电路，这些开关分别由可控的场效应晶体管构成。
这种串联电路通过工作电压加载，该电压通过例如汽车电路DC/DC变换器的输出上的供电电位Ub和GND定义(例如Ub＝200V，GND＝0V)。在此用于这些开关M1和M2的相应触发信号s1和s2通过控制单元ST产生并且输送到开关的控制输入(控制极)上。
M1和M2的串联电路的一个中间分支点以所示的方式通过一个电抗器L1和一个电容C6并进而通过导线段14c与外部的、导引到喷射器压电促动器Cp的导线18c连接。由于通过晶体管开关M1，M2在导线18c上引起的电位变化，这个导线通常也称为“热边”，而同样与压电促动器Cp连接的第二导线16c是“接地导线”，它通过所谓的选择开关M6和导线段12c与电接地GND连接。
为了简化视图在图5中仅仅示出一个压电促动器Cp。事实上通过由选择开关M6以及其它选择开关M3，M4和M5组成的选择开关装置可以使其它喷射器的压电促动器与地导线段12c连接。所述控制单元ST对于这个由场效应晶体管构成的开关M3至M6也产生相应的触发信号s3至s6，由此在确定的时刻可以分别选择其中一个压电促动器用于充电及放电过程。在所示示例中导线18c(热边)对于所有这些压电促动器是共同使用的。
通过输出级E，在控制器运行中实现分别选择的压电促动器Cp的周期供电，其中通过两个导线段12c，14c以及两个外部导线16c，18c使电流Ip1以及Ip2流动，它们在数值上大小相同，但是在相反的方向上流动(Ip2＝-Ip1)。
两个导线段12c和14c设置在铁氧体磁心20c的附近，使得在正常运行中通过在两个导线段12c，14c中的电流引起的磁通分量基本得到补偿。这些导线段12c，14c在图5中由线圈象征性表示。这一点用于表示其通过相应的磁场分量加载铁氧体磁心20c的功能。但是在最简单的情况下这些导线段12c，14c由简单的、例如直线的相互平行延伸的导线段构成，如同上面借助于图3和4已经描述过的那样。这也是这个导线段的优选实施例。但是不排除使这些导线段12c，14c对应于图5中的视图事实上由缠绕磁通部件(铁氧体磁心)的导线段或线圈构成。重要的仅仅是，在正常运行中由此引起的磁通分量在磁通部件20c中基本得到补偿。在这种情况下在检测线圈22c中感应的电压基本为零。
在故障情况下(此时电流Ip1和Ip2的数值相互间明显地不同)，在铁氧体磁心22c中产生派生的、脉冲的磁通并由此在线圈22c上产生感应电压(线圈例如缠绕铁氧体磁心22c)。然后以评价这个感应电压为基础在一个未示出的评价单元24c中识别故障情况，它例如导致控制器中输出级E的断开。
在所示示例中通过测量电阻R3上的电压降实现感应电压的评价，该电阻与检测线圈22c串联。
图6和7以对应于图3和4的视图示出故障识别装置10d的另一实施例。
与上述实施例不同在这里省去磁通部件。相应地通过在这里由两个串联的检测线圈22d-1和22d-2组成的检测线圈装置22d不检测在磁通部件中集中的磁通，而是检测直接通过在导线段12d，14d中的电流产生的磁场分量在空间范围21d中的叠加。
“馈入电流Ip1”如图6所示通过U形的在电路板26d的面上构成的导线段12d流动。在数值上大小相同的“回输电流”Ip2在对准地设置在电路板26d底面上的导线段14d中(以相反的方向)流动。通过这种导体带结构由每个导线段12d，14d在U形侧腿之间的部位中产生磁通分量，它基本正交于电路板平面取向。在正常运行中补偿两个磁通分量。
用于检测故障情况的检测线圈装置22d通过其结构造在电路板26d内部通过设置在其上面和下面的导线段12d，14d有利地相对于干扰场屏蔽。
总之，上述示例涉及一个用于使至少燃料喷射器运行的控制器，包括一个在输出端配有第一导线段(12)和第二导线段(14)的输出级，用于周期地对通过外部导线对(16，18)与两个导线段(12，14)连接的电促动器(负载)供电(Ip1，Ip2)。为了简化运行故障的可靠识别，按照本发明具有一个用于以对在检测线圈装置上感应的电压的评价(24)为基础检测运行故障的检测线圈装置(22)，其中该检测线圈装置(22)被一个磁通通流，该磁通由磁通分量合成，它们通过两个导线段(12，14)中的电流(Ip1，Ip2)引起，其中在正常运行中磁通分量相互补偿。这些措施在实践中是特别可靠的并且能够以简单且耐用的方式实现。
Claims (21)
1.用于使将燃料喷射到内燃机燃烧室里面的至少一个喷射器运行的控制器，包括在输出端配有第一导线段(12)和第二导线段(14)的输出级(E)，用于周期地对通过外部导线对(16，18)与输出级(E)的两个导线段(12，14)可连接的喷射器电促动器(Cp)供电，其特征在于，两个导线段(12，14)在磁通部件(20)附近延伸，使得在正常运行中通过两个导线段(12，14)中的电流(Ip1，Ip2)引起的磁通分量基本在磁通部件(20)中得到补偿，设置被磁通部件(20)的磁通通流的检测线圈装置(22)，用于以在检测线圈装置(22)上感应的电压的评价(24)为基础检测运行故障。
2.如权利要求1所述的控制器，其中，所述磁通部件(20)由软磁材料制成。
3.如上述权利要求中任一项所述的控制器，其中，所述磁通部件(20)基本环形封闭包围两个导线段(12，14)地构成。
4.如权利要求1所述的控制器，其中，所述磁通部件(20)具有固定在电路板(26)上的至少一个截段(20-1，20-2)。
5.如权利要求1所述的控制器，其中，所述输出级(E)在对促动器(Cp)供电时在导线段(12，14)之间产生电压，该电压正常运行时至少大于100V。
6.如权利要求1所述的控制器，其中，所述输出级(E)在对促动器(Cp)供电时产生通过两个导线段(12，14)流动的电流，它正常运行时至少大于2A。
7.如权利要求1所述的控制器，其中，所述输出级(E)在对促动器(Cp)供电时具有周期频率，它正常运行时至少大于10kHz。
8.如权利要求1所述的控制器，其中，两个导线段(12，14)中的至少一个导线段通过选择开关装置(M3-M6)可以有选择地与多个外部导线(16)中的一个导线连接。
9.如权利要求1所述的控制器，其中，所述两个导线段(12，14)相互间对称地构成。
10.如权利要求1所述的控制器，其中，所述两个导线段(12，14)构成电路板(26)的导体带。
11.如权利要求1所述的控制器，其中，所述检测线圈装置(22)包括至少一个检测线圈，它由电路板(26)的导体带构成。
12.如权利要求11所述的控制器，其中，所述感应的电压的评价(24)包括在电阻(R3)上的电压降的电压测量，该电阻与检测线圈装置(22)的检测线圈串联。
13.用于使将燃料喷射到内燃机燃烧室里面的至少一个喷射器运行的控制器，包括在输出端配有第一导线段(12)和第二导线段(14)的输出级(E)，用于周期地对通过外部导线对(16，18)与输出级(E)的两个导线段(12，14)可连接的喷射器电促动器(Cp)供电，其特征在于，两个导线段(12，14)延伸，使得在正常运行中通过两个导线段(12，14)中的电流(Ip1，Ip2)引起的磁通分量基本在靠近导线段(12，14)的空间范围(21)中得到补偿，设置被磁通在空间范围(21)中通流的检测线圈装置(22)，用于以在检测线圈装置(22)上感应的电压的评价(24)为基础检测运行故障。
14.如权利要求13所述的控制器，其中，所述输出级(E)在对促动器(Cp)供电时在导线段(12，14)之间产生电压，该电压正常运行时至少大于100V。
15.如权利要求13所述的控制器，其中，所述输出级(E)在对促动器(Cp)供电时产生通过两个导线段(12，14)流动的电流，它正常运行时至少大于2A。
16.如权利要求13所述的控制器，其中，所述输出级(E)在对促动器(Cp)供电时具有周期频率，它正常运行时至少大于10kHz。
17.如权利要求13所述的控制器，其中，两个导线段(12，14)中的至少一个导线段通过选择开关装置(M3-M6)可以有选择地与多个外部导线(16)中的一个导线连接。
18.如权利要求13所述的控制器，其中，所述两个导线段(12，14)相互间对称地构成。
19.如权利要求13所述的控制器，其中，所述两个导线段(12，14)由电路板(26)的导体带构成。
20.如权利要求13所述的控制器，其中，所述检测线圈装置(22)包括至少一个检测线圈，它构成电路板(26)的导体带。
21.如权利要求20所述的控制器，其中，所述感应的电压的评价(24)包括在电阻(R3)上的电压降的电压测量，该电阻与检测线圈装置(22)的检测线圈串联。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102005041823A DE102005041823B3 (de) | 2005-09-02 | 2005-09-02 | Steuergerät zum Betrieb wenigstens eines Kraftstoffinjektors einer Brennkraftmaschine |
| DE102005041823.6 | 2005-09-02 | ||
| PCT/EP2006/064424 WO2007025801A1 (de) | 2005-09-02 | 2006-07-19 | Steuergerät zum betrieb wenigstens eines kraftstoffinjektors einer brennkraftmaschine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101278114A CN101278114A (zh) | 2008-10-01 |
| CN101278114B true CN101278114B (zh) | 2011-08-03 |
Family
ID=37023064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2006800320323A Active CN101278114B (zh) | 2005-09-02 | 2006-07-19 | 用于使内燃机的至少一个燃料喷射器运行的控制器 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7739024B2 (zh) |
| EP (1) | EP1920146A1 (zh) |
| KR (1) | KR101276277B1 (zh) |
| CN (1) | CN101278114B (zh) |
| DE (1) | DE102005041823B3 (zh) |
| WO (1) | WO2007025801A1 (zh) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100141375A1 (en) * | 2008-12-09 | 2010-06-10 | Square D Company | Trace fuse with positive expulsion |
| DE102012211994B4 (de) | 2012-07-10 | 2024-08-08 | Vitesco Technologies GmbH | Steuergerät zur Ansteuerung zumindest einen Kraftstoffeinspritzventils und Schaltungsanordnung mit einem solchen Steuergerät |
| GB201217149D0 (en) * | 2012-09-26 | 2012-11-07 | Delphi Tech Holding Sarl | Diagnostic circuit and method for diagnosing a fault |
| US9664728B2 (en) | 2013-04-14 | 2017-05-30 | Infineon Technologies Austria Ag | Detection of defective electrical connections |
| DE102015212135B3 (de) * | 2015-06-30 | 2016-07-21 | Continental Automotive Gmbh | Präzise Bestimmung des elektrischen Widerstands eines Kraftstoffinjektors mit Magnetspulenantrieb |
| DE102015219673A1 (de) * | 2015-10-12 | 2017-04-13 | Continental Automotive Gmbh | Erkennen eines vorbestimmten Öffnungszustandes eines einen Magnetspulenantrieb aufweisenden Kraftstoffinjektors |
| DE102021101455A1 (de) | 2021-01-25 | 2022-07-28 | Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh | Kapazitive Sensorvorrichtung, Lenkrad mit einer kapazitiven Sensorvorrichtung, Verfahren zum Betrieb einer kapazitiven Sensorvorrichtung und/oder eines Lenkrads sowie Fahrzeug mit einer kapazitiven Sensorvorrichtung |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2574479B1 (fr) * | 1984-12-11 | 1987-01-02 | Alsthom Atlantique | Dispositif electronique pour le pilotage d'un ensemble comprenant un moteur diesel entrainant un generateur alimentant un moteur electrique |
| JPH02165069A (ja) | 1988-12-20 | 1990-06-26 | Fuji Heavy Ind Ltd | 電気回路の異常検出装置 |
| DE4124190A1 (de) * | 1991-07-20 | 1993-01-21 | Abb Patent Gmbh | Verfahren zum ueberwachen und ausschalten eines wenigstens einen hin- und einen rueckleiter aufweisenden netzes aufgrund eines fehler- oder erdschlussstromes sowie schaltungsanordnung zur durchfuehrung des verfahrens |
| DE19526435B4 (de) * | 1995-06-01 | 2004-07-22 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Schaltungsanordnung zur Fehlerstromerkennung |
| DE19649278A1 (de) * | 1996-11-28 | 1998-06-04 | Bosch Gmbh Robert | Zündvorrichtung mit Ionenstrom-Meßeinrichtung |
| DE19748550A1 (de) * | 1997-04-19 | 1998-10-29 | Lust Antriebstechnik Gmbh | Verfahren zum Messen von elektrischen Strömen in n Leitern sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| EP0874244B1 (de) * | 1997-04-19 | 2002-01-30 | LUST ANTRIEBSTECHNIK GmbH | Verfahren zum Messen von elektrischen Strömen in n Leitern sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| DE19723456C2 (de) * | 1997-06-04 | 2003-03-27 | Siemens Ag | Fehlschlußerkennungseinrichtung für elektrische Verbraucher |
| JPH11148439A (ja) * | 1997-06-26 | 1999-06-02 | Hitachi Ltd | 電磁式燃料噴射弁及びその燃料噴射方法 |
| DE19735412A1 (de) * | 1997-08-14 | 1999-02-18 | Siemens Ag | Fehlerstrom-Schutzeinrichtung |
| DE19735743A1 (de) * | 1997-08-18 | 1999-02-25 | Siemens Ag | Fehlerstrom-Schutzeinrichtung |
| DE19850001A1 (de) * | 1998-10-30 | 2000-05-04 | Mannesmann Vdo Ag | Fehlerstromerkennung in Steuereinheiten |
| DE19944733B4 (de) * | 1999-09-17 | 2007-01-04 | Siemens Ag | Vorrichtung zum Ansteuern wenigstens eines kapazitiven Stellgliedes |
| DE10033196A1 (de) * | 2000-07-07 | 2002-01-17 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren bzw. Vorrichtungzur Erkennung eines Fehlerstromes an einem piezoelektrischen Aktor eines Einspritzventils oder an dessen Hochspannung führende Zuleitung |
| DE10158553A1 (de) * | 2000-11-30 | 2002-06-13 | Denso Corp | Ansteuerschaltung für einen piezoelektrischen Aktuator und Kraftstoffeinspritzsystem |
| DE10256456A1 (de) * | 2002-12-03 | 2004-07-15 | Siemens Ag | Überwachungsverfahren für einen Aktor und zugehörige Treiberschaltung |
| DE10303779A1 (de) * | 2003-01-31 | 2004-07-22 | Daimlerchrysler Ag | Vorrichtung zum Laden und Entladen piezoelektrischer Elemente |
| US20040264216A1 (en) * | 2003-06-25 | 2004-12-30 | Alexander Mednik | Switching power converter and method of controlling output voltage thereof using predictive sensing of magnetic flux |
-
2005
- 2005-09-02 DE DE102005041823A patent/DE102005041823B3/de not_active Expired - Fee Related
-
2006
- 2006-07-19 KR KR1020087007787A patent/KR101276277B1/ko active IP Right Grant
- 2006-07-19 WO PCT/EP2006/064424 patent/WO2007025801A1/de active Application Filing
- 2006-07-19 CN CN2006800320323A patent/CN101278114B/zh active Active
- 2006-07-19 US US12/065,562 patent/US7739024B2/en active Active
- 2006-07-19 EP EP06764224A patent/EP1920146A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US7739024B2 (en) | 2010-06-15 |
| DE102005041823B3 (de) | 2007-02-01 |
| KR101276277B1 (ko) | 2013-06-21 |
| EP1920146A1 (de) | 2008-05-14 |
| KR20080082600A (ko) | 2008-09-11 |
| WO2007025801A1 (de) | 2007-03-08 |
| US20080221779A1 (en) | 2008-09-11 |
| CN101278114A (zh) | 2008-10-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101278114B (zh) | 用于使内燃机的至少一个燃料喷射器运行的控制器 | |
| CN106232420B (zh) | 送电装置和受电装置 | |
| CN102656467B (zh) | 具有自测试功能的电流传感器 | |
| CA2442308A1 (en) | Inductive current sensor for an electricity meter | |
| CN103384446B (zh) | 用于电弧故障检测的装置和方法 | |
| US20070114992A1 (en) | Closed-loop magnetic sensor system | |
| US10475614B2 (en) | Module for the interconnection of a circuit breaker and a contactor for an electrical assembly comprising a voltage sensor | |
| JP2013231720A (ja) | アーク故障検出装置及び方法 | |
| CA2764348C (en) | Impedance-based current sensor | |
| KR20040032875A (ko) | 코일-온-플러그 유도성 샘플링 방법 및 장치 | |
| JP2015512243A (ja) | 過電圧保護デバイスおよび過電圧保護システムの状態チェックとログ記録を行う回路装置 | |
| WO2016163022A1 (ja) | 電流検出装置 | |
| CN105518471A (zh) | 电流传感器布置 | |
| US20180011129A1 (en) | Device for measuring electric currents in electrical conductors | |
| US20210265871A1 (en) | Object detection for wireless charging system | |
| CN212780962U (zh) | 隧道磁阻电流传感器及断路器 | |
| CN101802952A (zh) | 近程式传感器用的检测部及近程式传感器 | |
| CN105358992B (zh) | 具有测量线圈的电流传感器布置 | |
| CN103901252B (zh) | 10kv输电线路零序电流检测系统 | |
| CN203825069U (zh) | 高压交流输电线路零序电流检测系统 | |
| CN108008173B (zh) | 交直流叠加测试装置 | |
| CN109839530A (zh) | 电流测量装置，电流测量装置的结构系列和电流测量方法 | |
| CN107634742A (zh) | 信号传输电路以及车辆 | |
| CN111183362B (zh) | 电流检测器 | |
| CN103890549B (zh) | 传感器单元和用于传感器单元的带端编程的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH Free format text: FORMER OWNER: SIEMENS VDO AUTOMOTIVE AG Effective date: 20101216 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: REGENSBURG, GERMANY TO: HANNOVER, GERMANY |
|
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20101216 Address after: Hannover Applicant after: Continental Automotive GmbH Address before: Regensburg, Germany Applicant before: VDO Automotive AG |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: CONTINENTAL AUTOMOTIVE CHANGCHUN CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH Effective date: 20120412 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; TO: 130000 CHANGCHUN, JILIN PROVINCE |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20120412 Address after: 130000 No. 1981, Wuhan Road, Changchun, Jilin Patentee after: Continental Automotive (Dalian) Co., Ltd. Address before: Hannover Patentee before: Continental Automotive GmbH |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20191223 Address after: 130033 No. 1981, Wuhan Road, Changchun economic and Technological Development Zone, Changchun, Jilin Patentee after: Shibeite automotive electronics (Changchun) Co., Ltd. Address before: 130000 No. 1981, Wuhan Road, Changchun, Jilin Patentee before: Continental Automotive Electronics (Changchun) Co., Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 130033 No. 1981, Wuhan Road, Changchun economic and Technological Development Zone, Changchun, Jilin Patentee after: WeiPai automotive electronics (Changchun) Co., Ltd Address before: 130033 No. 1981, Wuhan Road, Changchun economic and Technological Development Zone, Changchun, Jilin Patentee before: Shibeite automotive electronics (Changchun) Co., Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |