DE19709716A1

DE19709716A1 - Ansteuerschaltung für wenigstens ein kapazitives Stellglied

Info

Publication number: DE19709716A1
Application number: DE1997109716
Authority: DE
Inventors: Christian Dr Hoffmann; Hellmut Freudenberg; Hartmut Gerken; Richard Prikl; Martin Hecker
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1997-03-10
Filing date: 1997-03-10
Publication date: 1998-05-14

Description

Die Erfindung betrifft eine Ansteuerschaltung für wenigstens ein kapazitives Stellglied, insbesondere zur Ansteuerung ei nes piezoelektrisch betriebenen Kraftstoffeinspritzventils einer Brennkraftmaschine

Es sind verschiedene Verfahren zur Ansteuerung eines oder mehrerer kapazitiver Stellglieder bekannt, die alle davon ausgehen, daß die für die Stellglieder zulässigen Maximal spannungen nicht überschritten werden. Zur Verhinderung nega tiver Spannungen ist beim Gegenstand der älteren deutschen Patentanmeldung 196 32 872.1 einem oder allen Stellgliedern ei ne Diode parallelgeschaltet.

Diese Diode schützt jedoch die angeschlossenen Stellglieder nur gegen negative Spannungen und nur dann, wenn diese mit der Ansteuerschaltung verbunden sind. Bei einer Fehlfunktion der Ansteuerschaltung ist vor positiven Überspannungen kein Schutz vorhanden und für Stellglieder mit offenen Anschlüssen (in nicht angeschlossenem Zustand) - also von der Fabrikation über den Transport bis zum Einbau in die Ansteuerschaltung - be steht keinerlei Schutz, weder gegen positive noch gegen ne gative Spannungen, welche infolge Temperaturänderungen und Erschütterungen entstehen und dem Stellglied gefährlich wer den können.

Es ist Aufgabe der Erfindung, für kapazitive Stellglieder ei ne Schutzschaltung sowohl gegen negative Spannungen als auch gegen positive Überspannungen zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung besteht darin, daß mit dem wenigstens einen ka pazitiven Stellglied (P1 bis Pn) eine Zenerdiode (ZD1 bis Zdn) derart verbunden ist, daß die Katode (k) der Zenerdiode mit dem Plusanschluß (+) des Stellgliedes und die Anode der Zenerdiode mit dem Minusanschluß (-) des Stellgliedes verbun den ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteran sprüchen zu entnehmen. Wenn jedem Stellglied bei seiner Her stellung eine eigene Zenerdiode zugeordnet ist, ist das Stellglied von Anfang an, also auch vor dem Einbau in eine Ansteuerschaltung, geschützt. Vorteilhafterweise ist die Zenerdiode in das Gehäuse des Stellgliedes integriert.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansteuerschaltung für mehrere Stellglieder mit einer Schutzdiode, und

Fig. 2 eine Ansteuerschaltung für mehrere Stellglieder mit einer erfindungsgemäßen Schutzschaltung.

In Fig. 1 ist eine Anordnung mehrerer paralleler Zweige aus je einer Reihenschaltung eines kapazitiven Stellgliedes P1 bis Pn und eines elektronischen Schalters T1 bis Tn, vorzugs weise eines Power-MOSFET-Schalters, einer Kraftstoffein spritzanlage einer Brennkraftmaschine mit n Zylindern darge stellt.

Parallel zu dieser Anordnung ist bisher eine Diode D geschal tet, um negative Spannungen an den Stellgliedern auf die Di oden-Durchlaßspannung zu begrenzen.

Ersetzt man diese Diode D durch eine Zenerdiode ZD, wie in Fig. 1 gezeigt, wobei (wie bei der Diode D) deren Katode k mit dem Plusanschluß + des Stellgliedes und deren Anode a mit dessen Minusanschluß - oder mit dem Minusanschluß GND der An steuerschaltung verbunden ist, so wird eine an die Reihen schaltungen angelegte positive Spannung auf die Zenerspannung der Zenerdiode ZD begrenzt. Diese Zenerspannung wird etwas höher als die an die Stellglieder während des Betriebs ange legte Spannung und kleiner oder höchstens gleich groß wie die für die Stellglieder maximal zulässige Spannung gewählt.

Mit dieser Anordnung sind die in die Schaltung eingebauten Stellglieder P1 bis Pn sowohl gegen negative Spannungen als auch gegen positive Überspannungen geschützt.

Soll dieser Schutz auch noch nicht in die Schaltung eingebau te oder wieder ausgebaute Stellglieder umfassen, so ist bei der in Fig. 1 gezeigten Schaltung statt der Zenerdiode ZD jedem Stellglied P1 bis Pn eine eigene Zenerdiode ZD1 bis Zdn zuzuordnen, wie in Fig. 2 gezeigt. Vorteilhafterweise wird diese Zenerdiode bei der Herstellung des Stellgliedes mit diesem verbunden, um den Schutz von Anfang an sicherzustel len, und ist in das nicht dargestellte Gehäuse des Stell gliedes integriert.

Claims

1. Ansteuerschaltung für wenigstens ein kapazitives Stell glied (P1 bis Pn), insbesondere zur Ansteuerung eines piezo elektrisch betriebenen Kraftstoffeinspritzventils einer Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem wenigstens einen Stellglied (P1 bis Pn) eine Zenerdiode (ZD1 bis ZDn) derart verbunden ist, daß deren Ka tode (k) mit dem Plusanschluß (+) des Stellgliedes und deren Anode (a) mit dessen Minusanschluß (-) oder mit dem Minusan schluß (GND) der Ansteuerschaltung verbunden ist.

2. Ansteuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Stellglied (P1 bis Pn) eine eigene Zenerdiode (ZD1 bis Zdn) zugeordnet ist.

3. Ansteuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Stellglied und Zenerdiode bei der Herstellung des Stellgliedes erfolgt.

4. Ansteuerschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zenerdiode in das Gehäuse des Stellgliedes integriert ist.