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Stand der Technik
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Die
Erfindung betrifft eine integrierte Schaltung zur Steuerung eines
Kraftstoffsystems insbesondere eines Kraftfahrzeugs, die eine Ansteuerlogik aufweist,
die dazu ausgebildet ist, Ansteuersignale für mindestens eine Leistungsendstufe
eines Einspritzventils zu Erzeugen, um Kraftstoffeinspritzungen
zu bewirken.
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Herkömmliche
integrierte Schaltungen dieser Art sehen insbesondere auch bei Brennkraftmaschinen
mit einem Hochdruck-Kraftstoffeinspritzsystem allein die Bildung
von Ansteuersignalen für
Leistungsendstufen von einem oder mehreren Einspritzventilen des
Hochdruck-Kraftstoffsystems vor. Bei den bekannten Systemen werden
daher weitere Ansteuersignale für
andere Stellglieder des Kraftstoffsystems in der Regel durch diskret
aufgebaute Ansteuerschaltungen erzeugt, die zusätzlich zu der integrierten
Schaltung für
die Ansteuerung der Einspritzventile in einem Gehäuse eines
Steuergeräts
angeordnet sind und den für
weitere Komponenten zur Verfügung
stehenden freien Bauraum begrenzen. Die bisherige Konzeption trägt dadurch
zu einem hohen Anteil an den Herstellungskosten für bekannte Steuergeräte bei.
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Offenbarung der Erfindung
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Dementsprechend
ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine integrierte Schaltung
der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass ein gesteigerter
Gebrauchsnutzen und insbesondere auch ein geringerer Aufwand bei
der Herstellung entsprechender Steuergeräte gegeben ist.
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Diese
Aufgabe wird bei einer integrierten Schaltung der eingangs genannten
Art erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die Ansteuerlogik auch dazu ausgebildet ist, Ansteuersignale
für eine
Leistungsendstufe einer, vorzugsweise als Mengensteuerventil, ausgebildeten
Zumesseinheit zu erzeugen, die zu der Dosierung eines Kraftstoffmassenstroms eingangsseitig
einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe des Kraftstoffsystems vorgesehen
ist.
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Die
erfindungsgemäße Auslegung
der Ansteuerlogik der integrierten Schaltung ermöglicht vorteilhaft einen vereinfachten
Aufbau entsprechender Steuergeräte
für Kraftstoffsysteme,
weil die seither durch diskrete Komponenten realisierte Funktionalität zur Steuerung
der Zumesseinheit bzw. des Mengensteuerventils nunmehr vorteilhaft
platzsparend in der erfindungsgemäßen integrierten Schaltung
angeordnet ist. Dadurch ist neben der Vermeidung diskreter Komponenten
für die
Ansteuerschaltung des Mengensteuerventils noch ein weiterer Vorteil
gegeben, weil insgesamt weniger Zuleitungen und externe Beschaltungskomponenten
in einem die erfindungsgemäß integrierte
Schaltung aufweisendenden Steuergerät erforderlich sind.
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Die
erfindungsgemäß integrierte
Schaltung ist ferner deutlich kostengünstiger zu fertigen als die seither
verwendeten Systeme mit einer separaten integrierten Schaltung zur
Ansteuerung der Einspritzventile und der diskreten Schaltung zur
Ansteuerung des Mengensteuerventils. Die Kosteneinsparung ergibt
sich einerseits aus den verringerten Kosten für das Anfertigen eines einzigen
integrierten Schaltkreises mit den Schritten: Einbau des Chips in
ein Gehäuse,
Bonden der Anschlüsse,
Vergießen
der integrierten Schaltung. Andererseits werden durch den erfindungsgemäß vorteilhaft
verringerten Platzbedarf Kosten bei der Leiterplattenfertigung beziehungsweise
der Herstellung eines die integrierte Schaltung aufnehmenden Substrates
gespart. Noch ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin,
dass durch die erfindungsgemäß integrierte
Schaltung weniger Prüfkosten
entstehen, was wiederum durch die geringere Anzahl von diskreten
Bauteilen bedingt ist.
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Bei
einer vorteilhaften Variante der erfindungsgemäßen integrierten Schaltung
ist vorgesehen, dass die Ansteuerlogik dazu ausgebildet ist, die Ansteuersignale
für die
Leistungsendstufen in Abhängigkeit
von Steuersignalen zu bilden, die der integrierten Schaltung über eine
Kommunikationsschnittstelle, insbesondere von einer zentralen Steuereinheit
einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs, zuführbar sind. Durch die erfindungsgemäß gesteigerte
Funktionalität
kann die integrierte Schaltung die zentrale Steuereinheit der Brennkraftmaschine
wesentlich entlasten, so dass ihre Ressourcen für weitere, neue Funktionen
zur Verfügung
stehen.
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Eine
besonders kleinbauende und kostengünstige Anordnung ergibt sich
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung zufolge dann, wenn mindestens eine Leistungsendstufe
der Einspritzventile und/oder des Mengensteuerventils direkt in
die integrierte Schaltung integriert ist. Bei den Leistungsendstufen
kann es sich beispielsweise um Leistungs-Feldeffekttransistoren oder Leistungs-Feldeffekttransistoren
aufweisende Schaltungskomponenten handeln. Diese Leistungsendstufen
können
alternativ jedoch auch extern der integrierten Schaltung vorgesehen
sein. Eine kombinierte, teilweise interne und teilweise externe
Anordnung der Leistungsendstufen ist bei der erfindungsgemäßen integrierten Schaltung
ebenfalls möglich.
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Eine
ganz besonders vorteilhafte weitere Steigerung der Funktionalität der erfindungsgemäßen integrierten
Schaltung ist einer weiteren Ausführungsform entsprechend dann
gegeben, wenn die Ansteuerlogik auch dazu ausgebildet ist, Ansteuersignale
für eine
Leistungsendstufe einer elektrisch betriebenen Kraftstoffpumpe,
insbesondere auch einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe zu erzeugen. Obwohl derzeit
der Einsatz von mechanisch direkt durch die Brennkraftmaschine selbst
angetriebenen Hochdruck-Kraftstoffpumpen bevorzugt wird, ist es
erfindungsgemäß auch denkbar,
eine elektrisch betriebene Hochdruck-Kraftstoffpumpe vorteilhaft
durch die Ansteuerlogik der erfindungsgemäß integrierten Schaltung anzusteuern,
so dass sich eine weitere Vereinfachung des Aufbaus eines die integrierte Schaltung
enthaltenden Steuergeräts
für eine
Brennkraftmaschine ergibt.
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Eine
besonders flexible Ansteuerung der durch die integrierte Schaltung
angesteuerten Leistungsendstufen ist einer weiteren Erfindungsvariante zufolge
dann gegeben, wenn mindestens eine Boosterspannungsquelle integriert
ist, die eine Boosterspannung bereitstellt. Bei der Boosterspannung
handelt es sich um eine besondere Ansteuerspannung für die betreffenden
Leistungsendstufen, die i. d. R. einen Spannungswert aufweist, der
deutlich über
einem für
den Dauerbetrieb der Leistungsendstufen verwendeten Spannungswert
liegt. Die Boosterspannung kann vorteilhaft beispielsweise bei Magnetventilen
dazu eingesetzt werden, einen beschleunigten Zustandsübergang
von einem ersten Betriebszustand des Magnetventils in einen zweiten
Betriebszustand des Magnetventils zu bewirken. Die erfindungsgemäße Integration
der Boosterspannungsquelle in die integrierte Schaltung ermöglicht ferner vorteilhaft
eine Doppelnutzung der Boosterspannungsquelle sowohl zur Ansteuerung
der Leistungsendstufen der Einspritzventile als auch zur Ansteuerung
der Leistungsendstufe des Mengensteuerventils.
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Damit
ist vorteilhaft die Möglichkeit
gegeben, über
die erfindungsgemäße Ansteuerlogik
neuartige Ansteuersignale für
die Leistungsendstufe des Mengensteuerventils zu erzeugen, die mehr
als zwei verschiedene Spannungspegel bzw. Strompegel aufweisen,
wodurch eine gesteigerte Präzision
bzw. Dynamik bei dem Betrieb des Mengensteuerventils erreicht werden
kann. D. h., neben der an sich bereits vorteilhaften Doppelnutzung
der integrierten Boosterspannungsquelle eröffnet die Erfindung vorteilhaft auch
die Möglichkeit,
das seither üblicherweise
nur binär
angesteuerte Mengensteuerventil flexibler anzusteuern.
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Eine
besonders kostengünstige
Realisierung der erfindungsgemäßen integrierten
Schaltung ist einer weiteren Erfindungsvariante zufolge dadurch
gegeben, dass die Ansteuerlogik mehrere separate Logikeinheiten
aufweist, die, vorzugsweise unabhängig voneinander, jeweils zur
Erzeugung von Ansteuersignalen für
die Leistungsendstufe der Einspritzventile oder des Mengensteuerventils
vorgesehen sind. Eine derartige Integration der seither in diskreter
Form aufgebauten Ansteuerschaltung für das Mengensteuerventil ermöglicht einen
weitgehend modularen Aufbau der integrierten Schaltung. Beispielsweise
können
mehrere einzelne Chips auf einem gemeinsamen Substrat angeordnet
werden, von denen ein erster Chip die Logikeinheit zur Ansteuerung
der Einspritzventile aufweist, und von denen ein zweiter Chip die
Logikeinheit zur Ansteuerung des Magnetsteuerventils aufweist. Neben
der bereits bei dieser Konfiguration erzielten Ersparnis des erforderlichen Einbauraums
für die
betreffenden Komponenten ist vorteilhaft eine Doppelnutzung zumindest
der in die integrierte Schaltung integrierten Kommunikationsschnittstelle
gegeben. Über
diese Kommunikationsschnittstelle können beide Logikeinheiten mit
einer zentralen Steuereinheit kommunizieren, die die Logikeinheiten
beispielsweise mit jeweiligen Steuersignalen versorgt, aus denen
die Logikeinheiten Ansteuersignale für die Einspritzventile bzw.
für das
Mengensteuerventil bilden. Die mehreren Chips bei dieser Variante
der integrierten Schaltung können
vorteilhaft auch in einer „stacked
die”-Konfiguration angeordnet sein,
d. h. die Chips sind zumindest teilweise übereinander angeordnet, wodurch
die resultierende Grundfläche
der integrierten Schaltung und damit wiederum eine erforderliche
Gehäusegröße usw.
sinken.
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Es
ist ferner denkbar, die erfindungsgemäße integrierte Schaltung so
auszulegen, dass die Ansteuerlogik eine gemeinsame Logikeinheit
aufweist, die zur Erzeugung von Ansteuersignalen für die Leistungsendstufen
und des Mengensteuerventils vorgesehen ist. In diesem Fall wird
auf den vorstehend beschriebenen Vorteil des modularen Aufbaus mit
mehreren Chips auf einem gemeinsamen Substrat verzichtet, es ergeben
sich hierbei jedoch andere Vorteile wie beispielsweise die gemeinsame
Nutzung einer einzigen Freigabelogik für die Ausgabe der Ansteuersignale
für alle
unterstützten
Typen von Leistungsendstufen, einer Taktfrequenzgenerierung, einer
Diagnoseschaltung für
die Endstufen usw..
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Als
eine weitere Lösung
der Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein Steuergerät für eine Brennkraftmaschine
insbesondere eines Kraftfahrzeugs mit einem Kraftstoffsystem angegeben,
das eine erfindungsgemäße integrierte
Schaltung aufweist.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand
der Unteransprüche.
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Weitere
Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten
und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen
der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind.
Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder
in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von
ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung
sowie unabhängig
von ihrer Formulierung beziehungsweise Darstellung in der Beschreibung
beziehungsweise in der Zeichnung.
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In
der Zeichnung zeigt:
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1 ein
schematisches Blockschaltbild eines Kraftstoffsystems einer Brennkraftmaschine,
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2 eine
erste Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen integrierten
Schaltung,
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3 eine
zweite Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen integrierten
Schaltung, und
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4 eine
dritte Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen integrierten
Schaltung.
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In
der 1 ist ein Kraftstoffsystem 10 einer Brennkraftmaschine
eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Das Kraftstoffsystem 10 wird üblicherweise
bei Brennkraftmaschinen mit Benzindirekteinspritzung (BDE) verwendet
und ist dementsprechend zur direkten Einspritzung von Kraftstoff
in die Brennräume
der Brennkraftmaschine unter Hochdruck geeignet.
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Der
Kraftstoff wird aus einem Kraftstoffspeicher 11 über ein
erstes Filter 12 von einer Kraftstoffpumpe 13 angesaugt.
Bei der Kraftstoffpumpe 13 kann es sich beispielsweise
um eine elektrische Kraftstoffpumpe handeln.
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Der
von der Kraftstoffpumpe 13 angesaugte Kraftstoff wird über ein
zweites Filter 14 zu einer Zumesseinheit 15 gefördert, die
beispielsweise als Mengensteuerventil ausgebildet ist, das zu der
Dosierung eines Kraftstoffmassenstroms eingangsseitig der nachgeordneten
Hochdruck-Kraftstoffpumpe 16 des Kraftstoffsystems 10 vorgesehen
ist.
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Die
Hochdruckpumpe 16 ist mit einem Druckspeicher 17 verbunden,
der üblicherweise
auch als common rail bezeichnet wird. Dieser Druckspeicher 17 steht über Kraftstoffleitungen
mit Einspritzventilen 18 in Kontakt. Über diese Einspritzventile 18 wird
der Kraftstoff in die Brennräume
(nicht gezeigt) der Brennkraftmaschine eingespritzt. Ein Drucksensor 19 ist
mit dem Druckspeicher 17 gekoppelt.
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Ein
Steuergerät 20 ist
vorgesehen, das von einer Mehrzahl von Eingangssignalen beaufschlagt ist.
Bei diesen Eingangssignalen kann es sich um ein aus der Fahrpedalstellung
abgeleitetes angefordertes Motormoment M der Brennkraftmaschine
oder die Motortemperatur T der Brennkraftmaschine handeln. Ebenfalls
kann es sich dabei um den Druck innerhalb des Druckspeichers 17 handeln,
der von dem Drucksensor 19 gemessen wird. In Abhängigkeit
von den Eingangssignalen erzeugt das Steuergerät 20 eine Mehrzahl
von Ausgangssignalen. Dabei kann es sich beispielsweise um ein Signal
S18 handeln, das mittels einer in dem Steuergerät 20 angeordneten und
nicht in 1 abgebildeten Leistungsendstufe für die Einspritzventile 18 erzeugt
wird, beispielsweise um ein Magnetventil der Einspritzventile 18 zu
betätigen.
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Weitere
Ausgangssignale S13, S15 werden in vergleichbarer Weise in dem Steuergerät 20 gebildet
und dienen zur Ansteuerung der Elektrokraftstoffpumpe 13 und
des Mengensteuerventils 15.
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Nachfolgend
wird die Funktionsweise des in 1 abgebildeten
Kraftstoffsystems 10 erläutert. Der Kraftstoff, der
sich im Kraftstoffspeicher 11 befindet, wird von der Elektrokraftstoffpumpe 13 angesaugt
und zu dem Mengensteuerventil 15 gefördert. Der Druck in diesem
Bereich des Kraftstoffsystems 10 liegt üblicherweise in einem Bereich
von etwa 2 bar bis etwa 5 bar relativ und wird häufig auch als Vordruck bezeichnet.
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Das
Mengensteuerventil 15 gibt eine durch das Ausgangssignal
S15 von dem Steuergerät 20 vorgegebene
Kraftstoffmenge an die Saugseite der Hochdruckpumpe 16 weiter.
Diese Kraftstoffmenge wird dann von der Hochdruckpumpe 16 in
den Druckspeicher 17 gefördert, um von dort über die
Einspritzventile 18 in die jeweiligen Brennräume (nicht
gezeigt) der Brennkraftmaschine eingespritzt zu werden. Das Steuergerät 20 verfügt üblicherweise über eine
beispielsweise als Mikrocontroller oder digitaler Signalprozessor
ausgebildete zentrale Steuereinheit 200, die schematisch
in 2 abgebildet ist. Zur Entlastung der zentralen
Steuereinheit 200 verfügt
das Steuergerät 20 erfindungsgemäß auch über eine weitere
integrierte Schaltung 100, die zur Bildung besonderer Ansteuersignale
für die
Leistungsendstufen des Einspritzventils 18 und des Mengensteuerventils 15 vorgesehen
ist.
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Beispielsweise
erfordern die vorliegend elektromagnetisch betätigten Einspritzventile 18 in
an sich bekannter Weise einen verhältnismäßig komplexen zeitlichen Verlauf
einer Ansteuerspannung bzw. eines Ansteuerstroms, um eine Kraftstoffeinspritzung durchzuführen. Dieser
komplexe Zeitverlauf wird nicht durch die zentrale Steuereinheit 200 vorgegeben.
Vielmehr gibt die zentrale Steuereinheit 200 allein gewisse
zeitliche Vorgaben wie z. B. den Zeitpunkt des Beginns der Kraftstoffeinspritzung
und ggf. weitere Parameter für
die Ansteuerung der Einspritzventile 18 vor und übermittelt
entsprechende Informationen über
eine Datenverbindung 201 an die erfindungsgemäß integrierte
Schaltung 100. Die erfindungsgemäße integrierte Schaltung 100 empfängt die
Informationen von der zentralen Steuereinheit 200 über ihre
Kommunikationsschnittstelle 120 und leitet sie an die integrierte
Ansteuerlogik 110 weiter. Die integrierte Ansteuerlogik 110 schließlich bildet aus
den von der zentralen Steuereinheit 200 empfangenen Informationen
den für
die Ansteuerung der Einspritzventile 18 erforderlichen
zeitlichen Verlauf der Ansteuerspannung bzw. des Ansteuerstroms, was
beispielsweise durch die Benutzung von lookup tables realisierbar
ist, die ebenfalls in der Ansteuerlogik 110 vorhanden sind
und in denen unterschiedliche Werte für den zeitlichen Verlauf der
Ansteuergröße gespeichert
sind, die in Abhängigkeit
von den von der zentralen Steuereinheit 200 erhaltenen
Vorgaben ausgelesen und verwendet werden.
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Erfindungsgemäß ist vorteilhaft
vorgesehen, dass die Ansteuerlogik 110 zusätzlich zu
der Ansteuerung der Einspritzventile 18 auch dazu ausgebildet ist,
Ansteuersignale für
die Leistungsendstufe des Mengensteuerventils 15 zu erzeugen.
Dadurch ist es vorteilhaft möglich,
alle Komponenten 15, 18 mittels einer einzigen
integrierten Schaltung 100 anzusteuern, so dass ein entsprechend
verringerter Einbauraum in dem Steuergerät 20 erforderlich
ist und die Herstellungskosten des Steuergeräts 20 im Gegensatz
zu herkömmlichen
Systemen geringer ausfallen.
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Bei
der in 2 veranschaulichten Ausführungsform der erfindungsgemäß integrierten
Schaltung 100 sind Leistungsendstufen 18a, von
denen in 2 nur eine bezeichnet ist, direkt
in die integrierte Schaltung 100 integriert. Die Leistungsendstufen 18a weisen
beispielsweise als Feldeffekttransistoren ausgebildete Leistungs-Halbleiterschalter
auf, die ein in dem Einspritzventil 18 vorhandenes elektromagnetisches
Stellglied wie beispielsweise ein Magnetventil ansteuern können.
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Die
Ansteuerung der Einspritzventile 18 erfolgt im vorliegenden
Fall über
das bereits in 1 abgebildete Signal S18, das
vorliegend von der integrierten Schaltung 100 an die Einspritzventile 18 ausgegeben
wird.
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Eine
Leistungsendstufe 15a zur Ansteuerung des Mengensteuerventils 15 ist
vorliegend ebenfalls direkt in die erfindungsgemäße integrierte Schaltung 100 integriert.
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Insgesamt
bildet wie bereits vorstehend beschrieben die Ansteuerlogik 110 der
integrierten Schaltung 100 aus den von der zentralen Steuereinheit 200 über die
Kommunikationsschnittstelle 120 erhaltenen Informationen
entsprechende Ansteuersignale, die den Leistungsendstufen 15a, 18a zugeführt werden.
Die Leistungsendstufen 15a, 18a steuern schließlich die
betreffenden Komponenten 15, 18 über die
Signale S15, S18 an.
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Durch
die Integration der Funktionalität
zur Ansteuerung des Mengensteuerventils 15 in die integrierte
Schaltung 100 entfallen vorteilhaft seither vorzusehende
entsprechende externe diskrete Komponenten, was sowohl den Montage-
als auch den Prüfaufwand
bei der Herstellung der Steuergeräte 20 (1)
reduziert.
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3 zeigt
eine weitere Ausführungsform der
erfindungsgemäßen integrierten
Schaltung 100, bei der die Ansteuerlogik 110 mehrere
separate Logikeinheiten aufweist, die, vorzugsweise unabhängig voneinander,
jeweils zur Erzeugung von Ansteuersignalen für die Leistungsendstufen 15a, 18a der
Einspritzventile 18 und des Mengensteuerventils 15 vorgesehen
sind.
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Beispielsweise
können
zur Realisierung dieser Ausführungsform
mehrere einzelne Chips auf einem gemeinsamen Substrat angeordnet
werden, von denen ein erster Chip die Logikeinheit zur Ansteuerung
der Einspritzventile 18 aufweist, und von denen ein zweiter
Chip die Logikeinheit zur Ansteuerung des Magnetsteuerventils 15 aufweist.
Neben der bereits bei dieser Konfiguration erzielten Ersparnis des erforderlichen
Einbauraums für
die betreffenden Komponenten ist vorteilhaft eine Doppelnutzung
zumindest der in die integrierte Schaltung 100 integrierten
Kommunikationsschnittstelle 120 gegeben. Über diese
Kommunikationsschnittstelle 120 können beide Logikeinheiten mit
der zentralen Steuereinheit 200 kommunizieren, die die
Logikeinheiten beispielsweise mit jeweiligen Steuersignalen versorgt,
aus denen die Logikeinheiten Ansteuersignale für die Einspritzventile 18 bzw.
für das
Mengensteuerventil 15 bilden. Die mehreren Chips bei dieser
Variante der integrierten Schaltung 100 können sehr
vorteilhaft in einer „stacked
die”-Konfiguration angeordnet
sein, d. h. die Chips sind zumindest teilweise übereinander angeordnet, wodurch
die resultierende Grundfläche
(„footprint”) der integrierten
Schaltung 100 und damit wiederum eine erforderliche Gehäusegröße für das Steuergerät 20 (1)
usw. sinken.
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4 zeigt
eine weitere Ausführungsform der
erfindungsgemäßen integrierten
Schaltung 100, bei der die Ansteuerlogik 110 auch
dazu ausgebildet ist, Ansteuersignale für eine Leistungsendstufe 16a einer
elektrisch betriebenen Kraftstoffpumpe zu erzeugen. Bei der elektrisch
betriebenen Kraftstoffpumpe kann es sich beispielsweise um die Elektrokraftstoffpumpe 13 (1)
handeln, die mittels eines von der integrierten Schaltung 100 erzeugten
Signals S13 (1) angesteuert wird. Insbesondere
kann es sich jedoch auch um eine elektrisch betriebene Hochdruck-Kraftstoffpumpe 16 handeln.
Aufgrund der in einer zugehörigen
Leistungsendstufe 16a umgesetzten elektrischen Leistung
wird die Leistungsendstufe 16a für die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 16 bevorzugt extern
zu der integrierten Schaltung 100 angeordnet.
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Eine
besonders flexible Ansteuerung der durch die integrierte Schaltung 100 angesteuerten Leistungsendstufen
der Komponenten 15, 16, 18 ist einer
weiteren sehr vorteilhaften Erfindungsvariante zufolge dann gegeben,
wenn mindestens eine Boosterspannungsquelle 130 (2)
in die integrierte Schaltung 100 integriert ist, die eine
Boosterspannung bereitstellt. Bei der Boosterspannung handelt es
sich um eine besondere Ansteuerspannung für die betreffenden Leistungsendstufen,
die i. d. R. einen Wert aufweist, der deutlich über einem für den Dauerbetrieb der Leistungsendstufen
verwendeten Spannungswert liegt. Die Boosterspannung kann vorteilhaft
beispielsweise bei anzusteuernden Magnetventilen dazu eingesetzt
werden, einen beschleunigten Zustandsübergang von einem ersten Betriebszustand
des Magnetventils in einen zweiten Betriebszustand des Magnetventils
zu bewirken. Die erfindungsgemäße Integration
der Boosterspannungsquelle 130 in die integrierte Schaltung 100 ermöglicht ferner
vorteilhaft eine Doppelnutzung der Boosterspannungsquelle sowohl
zur Ansteuerung der Leistungsendstufen 18a der Einspritzventile 18 als
auch zur Ansteuerung der Leistungsendstufe 15a des Mengensteuerventils 15.
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Beispielsweise
kann der integrierten Schaltung 100 von einer in dem Steuergerät 20 enthaltenen
Energieversorgungsschaltung eine Betriebsspannung von + 5 Volt zugeführt werden,
mittels der z. B. die Logikeinheit 110 und die Komponenten
zur Realisierung der Kommunikationsschnittstelle 120 versorgt
werden. Eine Boosterspannungsquelle zur Ansteueurung der Leistungsendstufen 15a, 18a kann vorteilhaft
so ausgebildet sein, dass sie aus der Betriebsspannung (12 V) eine
Boosterspannung von + 60 Volt erzeugt.
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Damit
ist vorteilhaft die Möglichkeit
gegeben, über
die erfindungsgemäße Ansteuerlogik 110 zeitweise
eine erhöhte
Ansteuerspannung, die Boosterspannung, für die Leistungsendstufe 15a des
Mengensteuerventils 15 vorzusehen. Ferner ist es möglich, durch
die erfindungsgemäße Ansteuerlogik 110 neuartige
Ansteuersignale u. a. für
die Leistungsendstufe 15a des Mengensteuerventils 15 zu
erzeugen, die mehr als zwei verschiedene Spannungspegel bzw. Strompegel
aufweisen, wodurch eine gesteigerte Präzision und Dynamik bei dem
Betrieb des Mengensteuerventils 15 erreichbar ist.