DE19813797A1 - Vorrichtung zur Steuerung des Stromflusses durch eine Reihe induktiver Lasten - Google Patents
Vorrichtung zur Steuerung des Stromflusses durch eine Reihe induktiver LastenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ganz allgemein eine Vorrich
tung zur Steuerung eines durch eine Zahl von induktiven Lasten
hindurch fließenden Stroms mit nur einer Steuervorrichtung und
betrifft insbesondere eine derartige Vorrichtung zur Steuerung
eines solchen Stromflusses durch ein Solenoid einer Einspritz
düse und ein Solenoid einer Motorbremse während jedes Arbeits
zyklusses eines Zylinders.
Elektronische Kraftstoffeinspritzdüsen sind bekannt und werden
verbreitet zur Steuerung der Kraftstoffzufuhr von Verbrennungs
motoren eingesetzt, auch bei Dieselmotoren wie etwa solchen,
die bei Lastkraftwagen für mittlere und schwere Lasten verwen
det werden. Elektronische Systeme zur Steuerung der Funktion
solcher Kraftstoffeinspritzdüsen umfassen typischerweise eine
Reihe von Laststeuereinrichtungen bzw. Lastansteuerungseinrich
tungen, die in Abhängigkeit von zeitlich präzise gesteuerten
Steuersignalen arbeiten, um den Stromfluß durch die Solenoide
der Einspritzdüsen zu steuern.
Viele Lastkraftwagen für den Schwerlastbetrieb sind darüber
hinaus mit einer Motorbremse ausgerüstet, bei der die Auslaß
ventile des Motors während der Verdichtung und der Arbeitstakte
geöffnet werden, um in bekannter Weise die Geschwindigkeit des
Fahrzeuges zu verringern. Solche Motorbremssysteme beinhalten
typischerweise eine Reihe von solenoidbetätigten Aktuatoren,
die in der erforderlichen Weise zur Ansteuerung der Auslaßven
tile des Motors betrieben werden können. Elektronische Systeme
zur Steuerung eines solchen Motorbremsbetriebes können auch
eine Reihe von Laststeuereinrichtungen aufweisen, die in Abhän
gigkeit von zeitlich präzise gesteuerten Steuersignalen arbei
ten, um den Stromfluß durch die Reihe der Motorbremssolenoide
zu steuern.
Da der Betrieb der Kraftstoffeinspritzung und der Motorbremse
typischerweise von verschiedenen Untersystemen des Fahrzeugs
verwaltet und gesteuert werden, sind die Regelungs-/An
steuerungsschaltungen für die Kraftstoffeinspritzdüsensolenoide
und die Solenoide der Motorbremse üblicherweise als eigenstän
dige oder stand alone Solenoid-Ansteuerungsschaltungen oder
Teilbaugruppen ausgeführt. Ein Beispiel eines bekannten Fahr
zeug- oder Motorsteuerungssystemes 10, das unabhängige Ansteue
rungsschaltungen zur eigenständigen Steuerung des Stromflusses
durch ein Solenoid für die Kraftstoffeinspritzdüse und ein
Solenoid für die Motorbremse aufweist, ist in Fig. 1 darge
stellt. Wie es aus Fig. 1 ersichtlich ist, weist das System 10
zwei getrennte induktive Lasten 12 und 14 auf, wobei die Last
12 ein Kraftstoffeinspritzdüsensolenoid darstellt mit einem
Lasteingang 30 und einem Lastausgang 46, und wobei die Last 14
ein Motorbremssolenoid darstellt mit einem Lasteingang 72 und
einem Lastausgang 78.
Die Ansteuerungs-/Regelungsschaltungsanordnung für die Kraft
stoffeinspritzdüse besitzt eine Laststeuereinrichtung 16,
typischerweise einen Leistungstransistor vom MOS-Typ mit einem
Gate 18, das mit einem Ausgang OP1 einer Steuerschaltung 20
verbunden ist. Ein Anschluß 22 der Einrichtung 16 ist mit einer
Stromquelle 24 verbunden, die typischerweise die Batterie des
Fahrzeugs ist. Der andere Anschluß 26 der Einrichtung 16 ist
mit einer Anode einer Diode 28 verbunden, deren Kathode mit dem
Eingang 30 des Kraftstoffeinspritzdüsensolenoids 12 verbunden
ist. Der Eingang 30 des Kraftstoffeinspritzdüsensolenoids 12
ist auch mit der Kathode einer anderen Diode 32 verbunden,
deren Anode mit einer Bezugsmasse verbunden ist und darüber
hinaus über einen Schaltungsweg 34 mit einem Diagnoseeingang D1
der Steuerschaltung 20.
Eine zweite Lastansteuerungseinrichtung 36, typischerweise
wieder ein MOS-Leistungstransistor, besitzt ein Gate 38, das
mit einem Ausgang OP2 der Steuerschaltung 20 verbunden ist. Ein
Anschluß 40 der Einrichtung 36 ist mit einer Zusatzstromquelle
42 verbunden, die typischerweise einen Spannungswert aufweist,
der sehr viel höher ist als die Batteriespannung. Der andere
Anschluß 44 der Einrichtung 36 ist mit dem Eingang 30 des
Kraftstoffeinspritzdüsensolenoids 12 verbunden.
Der Ausgang 46 des Kraftstoffeinspritzdüsensolenoids 12 ist mit
einem Anschluß 48 einer dritten Lastansteuerungsschaltung 50
verbunden, die typischerweise wieder ein MOS-Leistungs
transistor ist mit einem Gate 52, das an einen Ausgang OP3 der
Steuerschaltung 20 angeschlossen ist. Der andere Anschluß 54
der Einrichtung 50 ist mit einer Klemme eines Widerstands 56
verbunden, dessen andere Klemme mit der Bezugsmasse verbunden
ist. Ein Schaltungsweg 58 verbindet den Anschluß 54 der Ein
richtung 50 mit einem Rückkopplungseingang D2 der Steuerschal
tung 20. Zwischen dem Anschluß 48 und dem Gate 52 der
Einrichtung 50 ist in bekannter Weise eine in Durchlaßrichtung
vorgespannte bzw. betriebene Diode 60 in Reihe mit einer Zener
diode 62 eingeschleift, um gegen sogenannte induktive Rücklauf
effekte zu schützen.
Die Ansteuerungs-/Regelungsschaltung des Motorbremssolenoids
besitzt eine Laststeuerungseinrichtung 64, typischerweise ein
MOS-Leistungstransistor mit einem Gate 66, welches an einen
Ausgang OP4 der Steuerschaltung 20 angeschlossen ist. Ein
Anschluß 68 der Einrichtung 64 ist mit einer elektrischen
Stromquelle 24 verbunden, die typischerweise die Fahrzeugbatte
rie ist, und der andere Anschluß 70 ist mit dem Eingang 72 des
Motorbremssolenoids 14 verbunden. Der Anschluß 70 ist auch mit
der Kathode einer Diode 74, deren Anode auf Masse liegt,
und - über einen Schaltungsweg 76 - mit einem Diagnoseeingang D3
der Steuerschaltung 20 verbunden.
Der Ausgang 78 des Motorbremssolenoids 14 ist mit einem An
schluß 80 einer weiteren Laststeuereinrichtung 82 verbunden,
wiederum typischerweise ein MOS-Leistungstransistor mit einem
Gate 84, das mit einem Ausgang OP5 der Steuerschaltung 20
verbunden ist. Der andere Anschluß 86 der Einrichtung 82 ist
mit einer Klemme eines Widerstands 88, dessen andere Klemme mit
der Masse verbunden ist, und mit einem Rückkopplungseingang D4
der Steuerschaltung 20 verbunden. Wie auch bei der Einrichtung
50 besitzt die Laststeuereinrichtung 82 eine in Durchlaßrich
tung betriebene Diode 60 und eine Zenerdiode 62, die in Reihe
zwischen ihrem Anschluß 80 und dem Gate 84 angeschlossen sind.
Im Betrieb des Systems 10 reagieren die verschiedenen vorste
hend beschriebenen Laststeuereinrichtungen auf Steuersignale,
die von der Steuerschaltung 20 an den Ausgängen OP1-OP5 zur
Verfügung gestellt werden, um in getrennter Weise den Strom Ia
durch das Kraftstoffeinspritzdüsensolenoid 12 und den Strom Ib
durch das Motorbremssolenoid 14 zu regeln. Jedes der Solenoide
12 und 14 weist an der Eingangsseite ein Ansteuerungselement
auf, welches für einen Stromfluß zu den Solenoideingängen 30
und 72 betätigbar ist, und an der Ausgangsseite ein Ansteue
rungselement, welches für eine Stromführung von den Solenoid
ausgängen 46 und 78 über Widerstände 56 bzw. 88 an die Masse
betätigbar ist. Die Widerstände 56 und 88 sind in bekannter
Weise niederohmige Widerstände und sind dafür vorgesehen, eine
kleine Meßspannung proportional zu den Strömen Ia und Ib zu
erzeugen, die durch sie hindurch fließen. Über Rückkopplungs
schaltungswege 58 und 90 kann die Steuerschaltung 20 so betrie
ben werden, daß sie das Maß des Stromflusses durch die
Solenoide 12 und 14 überwacht und die Gate-Steuerspannungen an
den Ausgängen OP1 und OP3-OP5 einstellt, um in bekannter
Weise die Ströme Ia und Ib zu begrenzen, die durch die indukti
ven Lasten 12 und 14 strömen.
Es ist oftmals wichtig, insbesondere bei einem Solenoid 12 für
eine Kraftstoffeinspritzdüse, daß der hindurch fließende Strom
eine kurze Anstiegszeit bis zum Spitzenwert besitzt. Deshalb
ist die Laststeuerungseinrichtung 36 mit einer Hochspannung 42
verbunden und wird zu Beginn jedes Impulses für die Kraftstoff
einspritzdüse aktiviert, um eine kurze Anstiegszeit des Stromes
Ia sicherzustellen. Die Dioden 28, 32 und 74 stellen Strompfade
zu den Solenoiden 12 und 14 zur Verfügung, wenn eine der Quel
lenspannungen 24 und 42 von den Laststeuereinrichtungen 16, 36
und 64 während des Zeitabschnittes der Begrenzung der Ströme Ia
und Ib ausgeschaltet werden, wie es auch bereits bekannt ist.
In den Fig. 2-5 sind vier allgemeine Fälle einer Kraftstoffein
spritzdüsen- und Motorbremssteuerung dargestellt. Ein erster
allgemeiner Fall ist in Fig. 2 dargestellt, die die Betriebsart
Verbrennung beim Motorlauf 92 zeigt, bei der ein Kraftstoffein
spritzdüsensignal 94 in der Zeit t1-t2 aktiv ist, während ein
Motorbremssignal 96 inaktiv bleibt. Alternativ hierzu könnte
das Motorbremssignal zu jeder Zeit aktiv sein mit Ausnahme des
Zeitraums t1-t2. In jedem Fall schließen sich die Aktivie
rungszeiten für die Kraftstoffeinspritzdüse und die Motorbremse
wechselseitig aus und die Steuersignale, die das Kraftstoffein
spritzdüsensignal 94 darstellen, werden an den Ausgängen
OP1-OP3 der Steuerschaltung 20 zwischen t1 und t2 erzeugt und die
Lastansteuerungseinrichtungen 16, 36 und 50 reagieren darauf
derart, daß sie den Stromfluß Ia durch das Kraftstoffeinspritz
düsensolenoid 12 so regeln, wie es obenstehend bereits disku
tiert worden ist.
Ein zweiter allgemeiner Fall der Kraftstoffeinspritzdüsen- und
Motorbremsensteuerung ist in Fig. 3 dargestellt, die den Modus
Motorbremse des Motorlaufs 98 darstellt, bei dem das Kraft
stoffeinspritzdüsensignal 94 inaktiv bleibt, während das Signal
96 für das Motorbremssolenoid im Zeitraum t3-t4 aktiv ist.
Alternativ hierzu könnte das Kraftstoffeinspritzdüsensolenoid
zu jeder Zeit mit Ausnahme des Zeitraums zwischen t3-t4 aktiv
sein. In jedem Fall schließen sich die Zeiträume der Aktivie
rung der Kraftstoffeinspritzdüse und der Motorbremse wechsel
seitig aus und die Steuersignale, die das Motorbremssignal 96
repräsentieren, werden an den Ausgängen OP4-OP5 der Steuer
schaltung 20 zwischen t3 und t4 erzeugt und die Laststeuerungs
einrichtungen 64 und 82 reagieren darauf derart, daß sie den
Stromfluß Ib durch das Motorbremssolenoid 14 so regeln, wie es
vorstehend bereits beschrieben worden ist.
Der erste und zweite allgemeine Fall der Steuerung der Kraft
stoffeinspritzdüse und Motorbremse, wie er in Fig. 2 und 3
dargestellt ist, richtet sich auf die aktive Steuerung eines
Solenoids in Zeiträumen, während derer das andere Solenoid
inaktiv ist. Im Gegensatz hierzu richten sich der dritte und
vierte allgemeine Fall, der in Fig. 4 und 5 dargestellt ist,
auf eine gleichzeitige und teils gleichzeitige Regelung der
Aktivierungszeiten jedes der beiden Signale 94 und 96. In Fig.
4 ist ein dritter allgemeiner Fall der Regelung einer Kraft
stoffeinspritzdüse und Motorbremse für den Modus Motorbremse
eines Motorlaufs 98 dargestellt, bei dem das Zeitfenster
t1-t2, in dem das Kraftstoffeinspritzdüsensignal 94 aktiv
ist, teilweise das Zeitfenster t3-t4 überlappt, in dem das
Motorbremssignal 96 aktiv ist. Fig. 5 zeigt einen vierten
allgemeinen Fall der Regelung einer Kraftstoffeinspritzdüse und
Motorbremse für den Modus Motorbremse des Motorlaufs 98, bei
dem das Zeitfenster t1-t2, in dem das Kraftstoffeinspritzdü
sensignal 94 aktiv ist und das Zeitfenster t3-t4, in dem das
Motorbremssignal 96 aktiv ist, sich vollständig überlappen. In
beiden Fällen werden die Ansteuerungsschaltung für das Kraft
stoffeinspritzdüsensolenoid und die Ansteuerungsschaltung für
das Motorbremssolenoid eigenständig und unabhängig von einer
Steuerungsschaltung 20 gesteuert, wie es vorstehend bereits
beschrieben worden ist, um den Stromfluß Ia durch das Kraft
stoffeinspritzdüsensolenoid 12 und den Stromfluß Ib durch das
Motorbremssolenoid Ib zu steuern.
Obwohl die vorstehend beschriebene Regel- und Ansteuerungs
schaltung 10 für die induktive Last nach Fig. 1 eine weite
Akzeptanz gefunden hat zur Verwendung bei der Steuerung eines
Verbrennungsmotors, hat sie inhärente Nachteile. Beispielsweise
besitzt jedes Solenoid 12 und 14 eine getrennte und eigenstän
dige zugehörige Lastansteuerungsschaltung, was aufwendig ist
und zwar sowohl hinsichtlich der Kosten als auch hinsichtlich
des Platzbedarfs innerhalb des Motorsteuerungssystems oder
-moduls. Darüber hinaus muß die Steuerungsschaltung 20 so
betrieben werden können, daß sie eigenständige und typischer
weise redundante Steuersignale für die Steuerung jedes
Solenoids erzeugt. Des weiteren wird sowohl die Lastansteue
rungsschaltung als auch die Steuerungsschaltung 20 komplexer,
wenn die Rückkopplung der Diagnoseinformation von der Last
steuerungsschaltung an die Steuerungsschaltung 20 vorgesehen
wird. Diese Probleme werden noch beträchtlich vergrößert, wenn
für jeden Zylinder des Motors eine Steuerung und Ansteuerungs
schaltung 10 für die induktive Last vorgesehen ist.
Was daher erforderlich ist, ist eine Lösung und Schaltungsan
ordnung zur Steuerung des Stromflusses durch eine Reihe
induktiver Lasten, wie beispielsweise ein Kraftstoffeinspritz
düsensolenoid und ein Motorbremssolenoid, die nicht an den mit
den Lösungen und den Schaltungsanordnungen des Standes der
Technik verbundenen Nachteilen leidet. Eine solche Technik und
Schaltungsanordnung sollte vorzugsweise Ziele wie Schaltungs
ökonomie, eine Vermeidung doppelter Sensoren/Informationen,
eine Systemlösung zur Verwirklichung einer "Individualzylinder-Re
gelung" und eine Systemlösung zur Verwendung von Diagnose
informationen erbringen.
Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung für eine induktive Last
behandelt und beseitigt die vorstehend genannten Nachteile von
bekannten Steuerungsschaltungen und Systemen für Motorbremse
und Kraftstoffeinspritzdüse. Eine Laststeuervorrichtung gemäß
der vorliegenden Erfindung ist zur Steuerung des Stromflusses
von einer elektrischen Stromquelle über erste und zweite induk
tive Lasten, wie beispielsweise ein Kraftstoffeinspritzdüsenso
lenoid und ein Motorbremssolenoid mit nur einer Steuerung in
der Lage.
Eine erste Ausführungsform einer Laststeuervorrichtung gemäß
der vorliegenden Erfindung weist eine erste Schalteinrichtung
auf, die zur Verbindung mit einer elektrischen Stromquelle und
mit Eingängen erster und zweiter induktiver Lasten ausgebildet
ist. Die erste Schalteinrichtung reagiert auf ein erstes Steu
ersignal, um die elektrische Stromquelle mit den Eingängen der
ersten und zweiten induktiven Lasten zu verbinden. Eine zweite
Schalteinrichtung ist zur Verbindung mit einem Ausgang der
ersten induktiven Last ausgebildet und mit einer Bezugsmasse
verbunden und reagiert auf ein zweites Steuersignal, um den
Ausgang der ersten induktiven Last mit der Bezugsmasse zu
verbinden. Eine dritte Schalteinrichtung ist zur Verbindung mit
einem Ausgang der zweiten induktiven Last ausgebildet und mit
der Masse verbunden. Die dritte Schalteinrichtung reagiert auf
ein drittes Steuersignal, um den Ausgang der zweiten induktiven
Last mit der Masse zu verbinden.
Eine zweite Ausführungsform der Laststeuervorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung besitzt eine erste Schalteinrichtung,
die zur Verbindung mit einer elektrischen Stromquelle und mit
einem Eingang einer ersten induktiven Last ausgebildet ist,
wobei die erste Schalteinrichtung auf ein erstes Steuersignal
reagiert, um die elektrische Stromquelle mit dem Eingang der
ersten induktiven Last zu verbinden. Eine zweite elektrische
Schalteinrichtung ist zur Verbindung mit der elektrischen
Stromquelle und mit dem Eingang einer zweiten induktiven Last
ausgebildet, wobei die zweite Schalteinrichtung auf ein zweites
Steuersignal reagiert, um die elektrische Stromquelle mit dem
Eingang der zweiten induktiven Last zu verbinden. Eine dritte
Schalteinrichtung ist zur Verbindung mit den Ausgängen der
ersten und zweiten induktiven Lasten ausgebildet und mit einer
Masse verbunden. Die dritte Schalteinrichtung reagiert auf ein
drittes Steuersignal, um die Ausgänge der ersten und zweiten
induktiven Last mit der Masse zu verbinden.
Eine dritte Ausführungsform der Laststeuervorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung besitzt eine erste Schalteinrichtung,
die zur Verbindung mit einer elektrischen Stromquelle und mit
einem Eingang einer ersten induktiven Last ausgebildet ist,
wobei die erste Schalteinrichtung auf ein erstes Steuersignal
reagiert, um die elektrische Stromquelle mit dem Eingang der
induktiven Last zu verbinden. Eine zweite Schalteinrichtung ist
zur Verbindung mit einem Ausgang der ersten induktiven Last und
mit einem Eingang einer zweiten induktiven Last ausgebildet und
ist an Masse angeschlossen. Die zweite Schalteinrichtung rea
giert auf ein zweites Steuersignal, um den Ausgang der ersten
induktiven Last mit der Masse zu verbinden. Eine dritte Schalt
einrichtung ist zur Verbindung mit einem Ausgang der zweiten
induktiven Last ausgebildet und mit der Masse verbunden. Die
dritte Schalteinrichtung reagiert auf ein drittes Steuersignal,
um den Ausgang der zweiten induktiven Last mit der Masse zu
verbinden.
Erfindungsgemäß wird eine Laststeuervorrichtung bereitgestellt,
die den Stromfluß durch sowohl ein Kraftstoffeinspritzdüsenso
lenoid als auch ein Motorbremssolenoid eines Zylinders während
jedes Arbeitsspiels des Motors mit einer einzigen Steuerung
steuert.
Erfindungsgemäß wird ferner eine Laststeuervorrichtung bereit
gestellt, die zur Multiplexsteuerung des hindurchfließenden
Stromes ein einzelnes Ansteuerungselement auf der Eingangsseite
mit allen Solenoideingängen verbindet.
Erfindungsgemäß wird des weiteren eine Laststeuervorrichtung
bereitgestellt, die zur Multiplexsteuerung des hindurch flie
ßenden Stromes ein einzelnes Ansteuerungselement an der Aus
gangsseite mit allen Solenoidausgängen verbindet.
Erfindungsgemäß wird schließlich eine Laststeuervorrichtung
bereitgestellt, die ein einzelnes Ansteuerungselement an der
Eingangsseite mit einem Eingang eines ersten Solenoids verbin
det, dessen Ausgang zur Multiplexsteuerung des hindurch flie
ßenden Stromflusses mit dem Eingang eines zweiten Solenoids
verbunden ist.
Diese und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungs
formen deutlicher werden.
Fig. 1 zeigt eine bekannte Schaltung zur getrennten Ansteuerung
eines Solenoids für die Kraftstoffeinspritzdüse und des So
lenoids für die Motorbremse eines Verbrennungsmotors;
Fig. 2 zeigt eine bekannte Lösung der Ansteuerung des Kraft
stoffeinspritzdüsensolenoids aus Fig. 1 bei gleichzeitiger
Unterbindung der Betriebsweise Motorbremse;
Fig. 3 zeigt eine bekannte Lösung für die Ansteuerung des
Motorbremssolenoids aus Fig. 1, während gleichzeitig der Be
trieb der Kraftstoffeinspritzdüse unterbunden wird;
Fig. 4 zeigt eine bekannte Lösung für die Ansteuerung des
Kraftstoffeinspritzdüsen- und Motorbremssolenoids nach Fig. 1
während einer teilweisen Überlappung ihres Betriebs;
Fig. 5 zeigt eine bekannte Lösung zur Ansteuerung des Kraft
stoffeinspritzdüsen- und Motorbremssolenoids nach Fig. 1 wäh
rend der Überlappung ihres Betriebs;
Fig. 6 zeigt ein Schaltdiagramm einer bevorzugten Ausführungs
form einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung für eine induk
tive Last;
Fig. 7 zeigt ein Schaltdiagramm einer alternativen Ausführungs
form einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung für eine induk
tive Last; und
Fig. 8 zeigt ein Schaltdiagramm einer noch anderen Ausführungs
form einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung.
Zum Zwecke eines besseren Verständnisses der Grundlagen der
vorliegenden Erfindung wird nunmehr zu ihrer Beschreibung unter
Verwendung bestimmter Begriffe auf die in den Zeichnungen
dargestellten Ausführungsformen Bezug genommen. Nichtsdesto
trotz ist dadurch keine Beschränkung des Umfangs der vorliegen
den Erfindung beabsichtigt, beispielsweise bezüglich
Veränderungen und Modifikationen der gezeigten Vorrichtungen
und weiterer Anwendungen der Grundsätze der vorliegenden Erfin
dung.
Es wird nun Bezug genommen auf Fig. 6, die eine bevorzugte
Ausführungsform eines Lastansteuerungssystems bzw. einer Last
steuervorrichtung 100 zur Steuerung des Stromflusses durch eine
Anzahl von induktiven Lasten nach der vorliegenden Erfindung
mit einer Vorrichtung darstellt. Die Vorrichtung 100 umfaßt
eine erste induktive Last 12, vorzugsweise ein Solenoid für
eine Kraftstoffeinspritzdüse, mit einem Lasteingang 30 und
einem Lastausgang 46 sowie eine zweite induktive Last 14,
vorzugsweise ein Solenoid für die Motorbremse, mit einem Last
eingang 72 und einem Lastausgang 78. Wie es nachfolgend noch
detaillierter beschrieben werden wird, kann die Laststeuervor
richtung 100 so betrieben werden, daß sie das Solenoid 12 für
die Kraftstoffeinspritzdüse und das Solenoid 14 für die Motor
bremse in Übereinstimmung mit einem der vier allgemeinen Fälle
ansteuern kann, die in Fig. 2-5 dargestellt sind.
Die Vorrichtung 100 weist weiterhin eine erste Schalteinrich
tung 102 auf, vorzugsweise ein MOS-Transistor mit einem Gate
104, das mit einem Ausgang einer Pufferschaltung 106 verbunden
ist. Ein Eingang des Pufferkreises 106 ist mit einem Ausgang
OP1 einer Steuerschaltung 108 verbunden und der Pufferkreis 106
ist mit einer ersten elektrischen Stromquelle 109 verbunden.
Ein Anschluß 110 der Schalteinrichtung 102 ist mit einer zwei
ten elektrischen Stromquelle 112 verbunden, die vorzugsweise
eine Autobatterie ist, die Batteriespannungen im Bereich von
etwa 7-24 Volt zur Verfügung stellen kann. Es ist jedoch ohne
weiteres verständlich, daß die Stromquelle 112 eine beliebige
bekannte Stromquelle sein kann, die zur Ansteuerung der So
lenoide 12 und 14 in der Lage ist.
Der Pufferkreis 106 ist dafür vorgesehen, eine Steuersi
gnalspannung mit niedrigem Pegel, die von der Steuerschaltung
108 am Ausgang OP1 erzeugt wird, in eine Aktivierungsspannung
zu wandeln, die zur Ansteuerung des Gate 104 der Schalteinrich
tung 102 geeignet ist, an deren Anschluß 110 die elektrische
Stromquelle 112 anliegt. Die Einrichtung 102 ist vorzugsweise
ein n-Kanal MOSFET und die elektrische Stromquelle 109 muß
daher in bekannter Weise eine Spannung bereit halten mit einem
geringfügig höheren Wert als die Spannung, die von der elektri
schen Stromquelle 112 zur Verfügung gestellt wird, um in geeig
neter Weise das Gate 104 der Schalteinrichtung 102 anzusteuern.
Der andere Anschluß 114 der Schalteinrichtung 102 ist mit einer
Anode einer Sperrdiode 116 verbunden, deren Kathode mit dem
Eingang 30 des Solenoids 12 der Kraftstoffeinspritzdüse und dem
Eingang 72 des Solenoids 14 für die Motorbremse verbunden ist.
Die Eingänge 30 und 72 sind darüber hinaus an die Kathode einer
Rückführdiode 118 angeschlossen, deren Anode mit einer Bezugs
masse verbunden ist, und optional über einen strichliert darge
stellten Schaltungsweg 120 auch mit einem Diagnoseeingang D1
der Steuerschaltung 108. Über den Schaltungsweg 120 kann die
Steuerschaltung 108 daher so betrieben werden, daß sie am
Eingang D1 die Spannung überwacht, die an entweder einem oder
beiden Eingängen 30 und 72 des Solenoids 12 für die Kraft
stoffeinspritzdüse bzw. des Solenoids 14 für die Motorbremse
vorhanden ist.
Die Vorrichtung 100 weist darüber hinaus eine zweite Schaltein
richtung 122 auf, vorzugsweise ein MOS-Transistor mit einem
Gate 124, das an einen Ausgang einer weiteren Pufferschaltung
126 angeschlossen ist. Ein Eingang der Pufferschaltung 126 ist
mit einem Ausgang OP2 der Steuerschaltung 108 verbunden und die
Pufferschaltung 126 ist mit einer dritten elektrischen Strom
quelle 128 verbunden. Ein Anschluß 130 der Schalteinrichtung
122 ist ebenfalls mit der dritten Stromquelle 128 verbunden.
Die dritte Stromquelle stellt vorzugsweise eine Zusatzspannung
mit einem Wert zur Verfügung, der größer ist als derjenige der
zweiten Stromquelle 112 und der von einem aufgeladenen Konden
sator oder einer anderen Spannungsquelle zur Verfügung gestellt
werden kann. Nach einer Ausführungsform erzeugt die dritte
elektrische Stromquelle eine Spannung von wenigstens 100 Volt.
Die Pufferschaltung 126 ist ähnlich der Pufferschaltung 106
dazu vorgesehen, eine von der Steuerschaltung 108 am Ausgang
OP2 erzeugte Steuersignalspannung von niedrigem Pegel auf eine
Aktivierungsspannung zu wandeln, die zur Ansteuerung des Gate
124 der Schalteinrichtung 122 geeignet ist, an deren Anschluß
130 die elektrische Stromquelle 128 anliegt. Die Einrichtung
122 ist vorzugsweise ein p-Kanal MOSFET und ihr Gate 124 muß
daher eine Gatespannung von wenigstens der Zusatzspannung
besitzen, um die Schalteinrichtung 122 in einen Ausschaltzu
stand anzusteuern.
Der andere Anschluß 132 der Schalteinrichtung 122 ist mit den
Eingängen 30 und 72 des Solenoids 12 für die Kraftstoffein
spritzdüse bzw. des Solenoids 14 für die Motorbremse verbunden.
Wie es bereits im vorstehenden Abschnitt HINTERGRUND DER
ERFINDUNG beschrieben worden ist, ist die Schalteinrichtung 122
dazu vorgesehen, an das Solenoid 12 für die Kraftstoffein
spritzdüse eine Zusatzspannung anzulegen und zwar wenigstens
während des anfänglichen Anstiegsphase des Laststroms durch
dieses hindurch, um in bekannter Weise die Zeit für den Anstieg
bis zum Spitzenstrom zu verringern. Ein zusätzlicher Vorteil
der Vorrichtung 100 nach der vorliegenden Erfindung liegt
darin, daß die von der Schalteinrichtung 122 zur Verfügung
gestellte Zusatzspannung auch an das Solenoid 14 für die Motor
bremse angelegt werden kann, wenn dies erwünscht ist.
Die Schalteinrichtungen 102 und 122 reagieren auf Steuersigna
le, die von der Steuerschaltung 108 an ihren Ausgängen OP1 und
OP2 zur Verfügung gestellt werden, um einen Laststrom mit einem
Maximalwert von Ia + Ib bereitzustellen entsprechend dem Last
strom Ia, der von dem Solenoid 12 für die Kraftstoffeinspritz
düse angefordert wird, und dem Laststrom Ib, der von dem
Solenoid 14 für die Motorbremse angefordert wird. Es sollte
hervorgehoben werden, daß durch das Multiplexen der Schaltein
richtungen 102 und 122 an der Eingangsseite (high side) die
Vorrichtung 100 eine Verringerung der Zahl der Schalteinrich
tungen verglichen mit bekannten Ansteuerungsvorrichtungen für
eine induktive Last ermöglicht und den weiteren Vorteil er
bringt, daß die Verstärkungs- oder Zusatzspannung an dem So
lenoid 14 für die Motorbremse zur Verfügung steht.
Der Ausgang 46 des Solenoids 12 für die Kraftstoffeinspritzdüse
ist mit einem Anschluß 134 einer dritten Schalteinrichtung 136
verbunden, vorzugsweise ein Transistor vom MOS-Typ, der ein
Gate 138 besitzt, das mit dem Ausgang OP3 der Steuerschaltung
108 verbunden ist. Der andere Anschluß 140 der Schalteinrich
tung 136 ist mit einer Klemme eines Widerstands 142 verbunden,
dessen andere Klemme an die Bezugsmasse angelegt ist. Der
Anschluß 140 ist darüber hinaus über einen Schaltungsweg 144
mit einem Rückkopplungseingang D2 der Steuerschaltung 108
verbunden. Eine in Reihe geschaltete und in Durchlaßrichtung
betriebene Diode 60 und Zenerdiode 62 sind zwischen den An
schluß 134 und das Gate 138 der Schalteinrichtung 136 einge
schleift, wie es im Abschnitt HINTERGRUND DER ERFINDUNG
beschrieben worden ist, um einen Schutz der Einrichtung 136
gegen induktive Rückkopplung zu schaffen.
Der Ausgang 78 des Solenoids 14 für die Motorbremse ist an
einem Anschluß 146 einer vierten Schalteinrichtung 148 ange
schlossen, vorzugsweise einem Transistor vom Typ MOS, der ein
Gate 150 aufweist, das mit dem Ausgang OP4 der Steuerschaltung
108 verbunden ist. Der andere Anschluß 152 der Schalteinrich
tung 148 ist mit einer Klemme eines Widerstands 154 verbunden,
dessen andere Klemme mit der Bezugsmasse verbunden ist. Der
Anschluß 152 ist darüber hinaus über einen Schaltungsweg 156
mit einem Diagnoseeingang D3 der Steuerschaltung 108 verbunden.
Eine in Reihe geschaltete und in Durchlaßrichtung betriebene
Diode 60 und Zenerdiode 62 sind zwischen den Anschluß 146 und
dem Gate 150 der Schalteinrichtung 148 eingeschleift, wie es in
dem Abschnitt HINTERGRUND DER ERFINDUNG beschrieben worden ist,
um einen Schutz der Einrichtung 148 gegen induktive Rückkopp
lung zu schaffen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung stellt die Vorrichtung 100 die Möglichkeit einer Lastan
steuerung für eine Anzahl von induktiven Lasten bereit, wobei
eine gemeinsame Ansteuerung an der Eingangsseite (gemeinsamer
high side drive) verwendet wird, um jede der induktiven Lasten
mit einem Laststrom zu versorgen. Schalteinrichtungen 102 und
122 reagieren auf Steuersignale, die von einer Steuerschaltung
108 an ihren Ausgängen OP1 und OP2 zur Verfügung gestellt
werden, um Strom aus den elektrischen Stromquellen 112 und 128
an den Eingängen 30 und 72 des Kraftstoffeinspritzdüsenso
lenoids 12 bzw. des Solenoids 14 für die Motorbremse bereitzu
stellen. Die Schalteinrichtung 136 reagiert auf ein
Steuersignal, welches von einer Steuerschaltung 108 am Ausgang
OP3 bereitgestellt wird, um einen Strompfad für den Strom Ia
für das Kraftstoffeinspritzdüsensolenoid über den Widerstand
142 an die Masse zu schaffen. In ähnlicher Weise reagiert die
Schalteinrichtung 148 auf ein Steuersignal, welches von der
Steuerschaltung 108 am Ausgang OP4 bereitgestellt wird, um
einen Strompfad für einen Strom Ib für das Motorbremssolenoid
über den Widerstand 154 an die Masse bereitzustellen. Die
Widerstände 142 und 154 sind dazu vorgesehen, Spannungen an den
Rückkopplungseingängen D2 bzw. D3 bereitzustellen, die propor
tional zu den Strömen Ia und Ib sind, die jeweils durch sie
hindurch fließen, wie es im Abschnitt HINTERGRUND DER ERFINDUNG
beschrieben worden ist.
Die Vorrichtung 100 nach Fig. 6 kann zur Steuerung des Strom
flusses durch das Solenoid 12 für die Kraftstoffeinspritzdüse
und das Solenoid 14 für die Motorbremse gemäß einem der vier
bekannten, allgemeinen und in Fig. 2-5 dargestellten Beispiele
für die Steuerung/den Antrieb des Solenoids eingesetzt werden.
Für den Fachmann ist es ohne weiteres klar, daß obwohl hier als
Schalteinrichtungen 102, 122, 136 und 148 Transistoren vom
MOS-Typ verwendet werden, solche Schalteinrichtungen alternativ
auch von Bipolartransistoren, Sperrschichtfeldeffekttransisto
ren (JFETs) oder Hybridtransistoren, wie beispielsweise Bipo
lartransistoren mit isolierter Gate-Elektrode (IGBTs), oder von
jeder anderen bekannten Schalteinrichtung gebildet werden
können, wenn diese Schalteinrichtungen so ausgebildet oder
ausgewählt sind, daß sie dazu in der Lage sind, die Lastströme
Ia und Ib zu handhaben. Die Steuerschaltung 108 ist vorzugswei
se eine Schaltung oder ein Untersystem, welche(s) auf eine
Reihe von Betriebszuständen des Motors reagiert, um an den
Ausgängen OP1-OP4 Steuersignale für die Betätigung der Kraft
stoffeinspritzdüse und der Motorbremse bereitzustellen. Die
Steuerschaltung 108 kann beispielsweise sein oder umfassen eine
Schnittstellenschaltung, die auf eine damit verbundene Steuer
schaltung reagiert, eine auf eine Reihe von Steuersignalen
reagierende Logikschaltung oder eine Steuerschaltung auf Basis
eines Mikroprozessors, wie etwa ein Steuercomputer für ein
Fahrzeug und/oder einen Motor, der zur Verarbeitung von Motor
betriebsdaten und zur Erzeugung entsprechender Steuersignale an
den Ausgängen OP1-OP4 in der Lage ist.
In Fig. 7 ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Laststeuervorrichtung 200 zur Steuerung des
Stromflusses durch eine Zahl von induktiven Lasten mit einer
einheitlichen Vorrichtung dargestellt. Die Vorrichtung 200
weist eine erste induktive Last 12 auf, vorzugsweise ein So
lenoid für eine Kraftstoffeinspritzdüse mit einem Lasteingang
30 und einem Lastausgang 46, sowie eine zweite induktive Last
14, vorzugsweise ein Motorbremssolenoid mit einem Lasteingang
72 und einem Lastausgang 78. Wie es nachstehend noch detail
lierter beschrieben werden wird, ist die Lastansteuerungsvor
richtung bzw. Laststeuervorrichtung 200 dazu in der Lage, ein
Kraftstoffeinspritzdüsensolenoid 12 und ein Motorbremssolenoid
14 gemäß jedem der in Fig. 2 bis 5 dargestellten allgemeinen
Fälle anzusteuern.
Die Vorrichtung 200 besitzt darüber hinaus eine erste Schalt
einrichtung 202, vorzugsweise ein Transistor vom MOS-Typ mit
einem Gate 204, das an einen Ausgang einer Pufferschaltung 206
angeschlossen ist. Ein Eingang der Pufferschaltung 206 ist mit
einem Ausgang OP1 einer Steuerschaltung 208 verbunden und die
Pufferschaltung 206 ist mit einer ersten elektrischen Strom
quelle 209 verbunden. Ein Anschluß 210 der Schalteinrichtung
202 ist mit einer zweiten elektrischen Stromquelle 212 verbun
den, die vorzugsweise eine Autobatterie ist, welche zur Erzeu
gung von Batteriespannungen im Bereich von etwa 7-24 Volt in
der Lage ist. Es ist jedoch klar, daß die Stromquelle 212 auch
eine andere bekannte Stromquelle sein kann, die zur Ansteuerung
der Solenoide 12 und 14 in der Lage ist.
Die Pufferschaltung 206 ist wie die Pufferschaltung 106 gemäß
Fig. 6 dazu vorgesehen, eine Steuersignalspannung von niedrigem
Pegel, die von der Steuerschaltung 208 am Ausgang OP1 erzeugt
wird, auf eine geeignete Aktivierungsspannung zur Ansteuerung
des Gate 204 der Schalteinrichtung 202 zu wandeln, an deren
Anschluß 210 die elektrische Stromquelle 212 angeschlossen ist.
Die Einrichtung 202 ist vorzugsweise ein n-Kanal MOSFET und die
elektrische Stromquelle 209 muß daher eine Spannung zur Verfü
gung stellen, die in bekannter Weise hinsichtlich ihres Wertes
geringfügig größer ist als die von der elektrischen Stromquelle
212 zur Verfügung gestellte Spannung, um in geeigneter Weise
das Gate 204 der Steuerschaltung 202 anzusteuern.
Der andere Anschluß 214 der Schalteinrichtung 202 ist mit einer
Anode einer Sperrdiode 216 verbunden, deren Kathode mit dem
Eingang 30 des Kraftstoffeinspritzdüsensolenoids 12 verbunden
ist. Der Eingang 30 ist darüber hinaus mit der Kathode einer
Rückführdiode 218 verbunden, deren Anode mit einer Bezugsmasse
verbunden ist, und optional über einen strichliert dargestell
ten Schaltungsweg 220 mit einem Diagnoseeingang D1 der Steuer
schaltung 208. Über den Schaltungsweg 220 ist daher die
Steuerschaltung 208 so betreibbar, daß sie am Eingang D1 die
Spannung überwacht, die am Eingang 30 des Kraftstoffeinspritz
düsensolenoids 12 anliegt.
Die Vorrichtung 200 weist darüber hinaus eine-zweite Schaltein
richtung 222 auf, vorzugsweise ein Transistor vom Typ MOS, mit
einem Gate 224, das an einen Ausgang einer weiteren Puffer
schaltung 226 angeschlossen ist. Ein Eingang der Pufferschal
tung 226 ist mit einem Ausgang OP2 der Steuerschaltung 208
verbunden und die Pufferschaltung 226 ist mit einer dritten
elektrischen Stromquelle 228 verbunden. Ein Anschluß 230 der
Schalteinrichtung 222 ist ebenfalls mit der dritten elektri
schen Stromquelle 228 verbunden. Die dritte elektrische Strom
quelle erzeugt vorzugsweise eine Zusatz- oder Verstärkungs
spannung mit einem Wert, der viel höher ist als derjenige der
zweiten elektrischen Stromquelle 212 und der von einem aufgela
denen Kondensator oder einer anderen Spannungsquelle erzeugt
werden kann. In einer Ausführungsform erzeugt die dritte elek
trische Stromquelle eine Spannung von wenigstens 100 Volt.
Die Pufferschaltung 226 ist wie die Pufferschaltung 206 dazu
vorgesehen, eine von der Steuerschaltung 208 am Ausgang OP2
erzeugte Steuersignalspannung von niedrigem Pegel auf eine
Aktivierungsspannung zu wandeln, die zur Ansteuerung des Gate
224 der Schalteinrichtung 222 geeignet ist, deren Anschluß 230
mit der elektrischen Stromquelle 228 verbunden ist. Die Ein
richtung 222 ist vorzugsweise ein p-Kanal MOSFET und ihr Gate
224 muß daher eine Gatespannung von wenigstens der Zusatzspan
nung aufweisen, um die Schalteinrichtung 222 in einen Aus
schaltzustand zu steuern.
Der andere Anschluß 232 der Schalteinrichtung 222 ist mit einem
Eingang 30 des Kraftstoffeinspritzdüsensolenoids 12 verbunden.
Wie es vorstehend bereits erwähnt worden ist, ist die Schalt
einrichtung 222 dazu vorgesehen, das Kraftstoffeinspritzdüsen
solenoid 12 zumindest während der anfänglichen Anstiegsphase
des hindurchlaufenden Laststromes mit einer Zusatzspannung zu
versorgen, um in bekannter Weise die Anstiegszeit bis zum
Spitzenstrom zu verringern. Die Schalteinrichtungen 202 und 222
reagieren auf Steuersignale, die von der Steuerschaltung 208 an
ihren Ausgängen OP1 und OP2 bereitgestellt werden, um einen
Laststrom Ia entsprechend dem vom Kraftstoffeinspritzdüsen
solenoid 12 angeforderten zur Verfügung zu stellen.
Die Vorrichtung 200 weist darüber hinaus eine dritte Schaltein
richtung 234 auf, vorzugsweise ein Transistor vom Typ MOS, mit
einem Gate 236, das an einen Ausgang einer Pufferschaltung 238
angeschlossen ist. Ein Eingang der Pufferschaltung 238 ist mit
einem Ausgang OP3 einer Steuerschaltung 208 verbunden und die
Pufferschaltung 238 ist mit einer ersten elektrischen Strom
quelle 209 verbunden. Ein Anschluß 240 der Schalteinrichtung
234 ist mit der zweiten elektrischen Stromquelle 212 verbunden
und der andere Anschluß 242 ist optional mit einer Anode einer
Sperrdiode 244 (strichliert dargestellt) verbunden, deren
Kathode mit einem Eingang 72 eines Motorbremssolenoids 14
verbunden ist. Der Eingang 72 ist darüber hinaus mit der Katho
de einer Rückführdiode 246 verbunden, deren Anode mit einer
Bezugsmasse verbunden ist, und optional über einen strichliert
dargestellten Schaltungsweg 248 mit einem Diagnoseeingang D2
der Steuerschaltung 208. Über den Schaltungsweg 248 kann die
Steuerschaltung 208 daher so betrieben werden, daß sie am
Eingang D2 die Spannung überwacht, die am Eingang 72 des Motor
bremssolenoids 14 anliegt.
Die Pufferschaltung 238 ist wie die Pufferschaltung 206 dazu
vorgesehen, eine Steuersignalspannung von niedrigem Pegel, die
von der Steuerschaltung 208 am Ausgang OP3 bereitgestellt wird,
auf eine Aktivierungsspannung zu wandeln, die zur Ansteuerung
des Gate 236 der Schalteinrichtung 234 geeignet ist, an deren
Anschluß 240 die elektrische Stromquelle 212 anliegt. Wie bei
der Einrichtung 202 ist auch die Einrichtung 234 vorzugsweise
ein n-Kanal MOSFET und die elektrische Stromquelle 209 muß
daher eine Spannung bereitstellen, die einen geringfügig höhe
ren Spannungswert besitzt als die von der elektrischen Strom
quelle 212 bereitgestellte Spannung, um das Gate 236 der
Schalteinrichtung 234 in geeigneter Weise anzusteuern.
Die Vorrichtung 200 kann optional eine vierte Schalteinrichtung
250 (strichliert dargestellt) aufweisen, vorzugsweise einen
Transistor vom Typ MOS, mit einem Gate 252, das an einen Aus
gang eines weiteren Pufferkreises 254 (auch strichliert darge
stellt) angeschlossen ist. Ein Eingang des Pufferkreises 254
ist mit einem Ausgang OP4 der Steuerschaltung 208 verbunden und
der Pufferkreis 254 ist mit der dritten elektrischen Stromquelle 228
verbunden. Ein Anschluß 256 der Schalteinrichtung 250
ist ebenfalls mit der dritten elektrischen Stromquelle 228
verbunden. Der Pufferkreis 254 ist wie der Pufferkreis 226 dazu
vorgesehen, eine Steuersignalspannung von niedrigem Pegel, die
von der Steuerschaltung 208 am Ausgang OP4 erzeugt wird, auf
eine Aktivierungsspannung zu wandeln, die zur Ansteuerung des
Gate 252 der Schalteinrichtung 250 geeignet ist, mit deren
Anschluß 256 die elektrische Stromquelle 228 verbunden ist. Die
Einrichtung 254 ist ähnlich wie die Einrichtung 222 vorzugswei
se ein p-Kanal MOSFET.
Der andere Anschluß 258 der Schalteinrichtung 250 ist mit dem
Eingang 72 des Motorbremssolenoids 14 verbunden.
Die Schalteinrichtung 250 kann, falls gewünscht, eine Zusatz
spannung für das Motorbremssolenoid 14 bereitstellen, um die
Anstiegszeit bis zum Spitzenstrom des Laststroms Ib der Motor
bremse zu minimieren, wie dies vorstehend bezüglich des Last
stroms Ia für die Kraftstoffeinspritzdüse schon diskutiert
worden ist. Die Schalteinrichtungen 234 und 250 reagieren auf
Steuersignale, die von der Steuerschaltung 208 an ihren Ausgän
gen OP3 und OP4 bereitgestellt werden, um einen Laststrom Ib
bereitzustellen, der dem von dem Kraftstoffeinspritzdüsenso
lenoid 12 angeforderten entspricht.
Die Ausgänge 46 und 78 des Kraftstoffeinspritzdüsensolenoids 12
bzw. des Motorbremssolenoids 14 sind mit einem Anschluß 260
einer fünften Schalteinrichtung 262, vorzugsweise ein Transi
stor vom MOS-Typ verbunden, der ein Gate 264 aufweist, das mit
dem Ausgang OP5 der Steuerschaltung 208 verbunden ist. Der
andere Anschluß 266 der Schalteinrichtung 262 ist mit einer
Klemme eines Widerstands 268 verbunden, dessen andere Klemme
mit der Bezugsmasse verbunden ist. Der Anschluß 266 ist darüber
hinaus über den Schaltungsweg 270 auch mit einem Rückkopplungs
eingang D3 der Steuerschaltung 208 verbunden. Eine in Durchlaß
richtung betriebene Diode 60 und in Reihe geschaltete
Zenerdiode 62 sind zwischen den Anschluß 260 und dem Gate 264
der Schalteinrichtung 262 eingeschleift, wie es vorstehend
beschrieben worden ist, um einen Schutz der Einrichtung 262
gegen induktive Rückkopplung zur Verfügung zu stellen.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform gemäß der
vorliegenden Erfindung stellt die Vorrichtung 200 eine Lastan
steuerungsmöglichkeit für eine Reihe von induktiven Lasten
bereit, wobei eine gemeinsame Ansteuerung an der Ausgangsseite
(gemeinsamer low side drive) verwendet wird, um einen Strompfad
von jeder der induktiven Lasten an die Bezugsmasse zu schaffen.
Die Schalteinrichtungen 202 und 222 reagieren auf Steuersigna
le, die von der Steuerschaltung 208 an ihren Ausgängen OP1 und
OP2 bereitgestellt werden, um dem Eingang 30 des Kraftstoffein
spritzdüsensolenoids 12 Strom von den elektrischen Stromquellen
212 und 228 zuzuführen. Die Schalteinrichtung 234 (und optional
die Schalteinrichtung 250) reagiert auf ein Steuersignal,
welches von-der Steuerschaltung 208 an ihrem Ausgang OP3 (und
optional OP4) bereitgestellt wird, um dem Eingang 72 des Motor
bremssolenoids 14 Strom von der elektrischen Stromquelle 212
(und optional 228) zuzuführen. Die Schalteinrichtung 262 rea
giert auf ein Steuersignal, welches von der Steuerschaltung 208
am Ausgang OP5 bereitgestellt wird, um einen Strompfad für
jeden einzelnen der beiden oder beide der Ströme Ia für das
Kraftstoffeinspritzdüsensolenoid und Ib für das Motorbremsso
lenoid über den Widerstand 268 an die Masse zu schaffen. Der
Widerstand 268 ist wie die Widerstände 142 und 154 nach Fig. 6
dazu vorgesehen, eine Spannung für den Rückkopplungseingang
(D3) zur Verfügung zu stellen, die proportional zu den hindurch
fließenden Strömen Ia und Ib oder proportional zu einer Kombi
nation daraus ist. Durch ein Multiplexen der Schalteinrichtung
262 an der Ausgangsseite (low side) ermöglicht die Vorrichtung
200 eine zahlenmäßige Reduzierung der Schalteinrichtungen
verglichen mit bekannten Vorrichtungen zur Ansteuerung indukti
ver Lasten.
Die Vorrichtung 200 nach Fig. 7 kann zur Steuerung des Strom
flusses durch ein Kraftstoffeinspritzdüsensolenoid 12 und ein
Motorbremssolenoid 14 gemäß jedem der in Fig. 2-5 dargestellten
allgemeinen Beispiele zur Regelung/Ansteuerung eines Solenoids
verwendet werden. Es ist für den Fachmann ohne weiteres klar,
daß obwohl bei den Schalteinrichtungen 202, 222, 234, 250
(optional) und 262 vorzugsweise Transistoren vom Typ MOS ver
wendet werden, solche Schalteinrichtungen alternativ aber auch
als Bipolartransistoren, Sperrschichtfeldeffekttransistoren
(JFETs) oder hybride Transistoren wie beispielsweise Bipolar
transistoren mit isolierter Gate-Elektrode (IGBTs) oder als
andere bekannte Schalteinrichtungen ausgeführt werden können,
wenn solche Schalteinrichtungen so ausgebildet oder ausgewählt
werden, daß sie dazu in der Lage sind, die Lastströme Ia und Ib
zu handhaben. Die Steuerschaltung 208 ist vorzugsweise eine
Schaltung oder ein Untersystem, das auf eine Reihe von Motor
betriebszuständen reagiert, um an den Ausgängen OP1-OP5
Steuersignale zur Verfügung zu stellen, die den Kraftstoff
einspritzdüsenbetrieb und Motorbremsbetrieb widerspiegeln. Die
Steuerschaltung 208 kann beispielsweise sein oder umfassen eine
Schnittstellenschaltung, die auf eine damit verbundene Steuer
schaltung reagiert, eine auf eine Reihe von Steuersignalen
reagierende Logikschaltung oder eine Steuerschaltung auf Basis
eines Mikroprozessors, wie etwa ein Steuercomputer für ein
Fahrzeug und/oder einen Motor, der zur Verarbeitung von Motor
betriebsdaten und zur Erzeugung entsprechender Steuersignale an
den Ausgängen OP1-OP5 in der Lage ist.
Es wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 8 eine weitere bevorzugte
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lastansteuerungsvor
richtung 300 zur Steuerung des Stromflusses durch eine Reihe
induktiver Lasten mit nur einer Vorrichtung dargestellt. Die
Vorrichtung 300 besitzt eine erste induktive Last 12, vorzugs
weise ein Kraftstoffeinspritzdüsensolenoid, mit einem Lastein
gang 30 und einem Lastausgang 46 sowie eine zweite induktive
Last 14, vorzugsweise ein Motorbremssolenoid, mit einem Last
eingang 72 und einem Lastausgang 78. Wie es nachfolgend noch
detaillierter beschrieben werden wird, ist die Lastansteue
rungsvorrichtung 300 so betreibbar, daß sie das Kraftstoffein
spritzdüsensolenoid 12 und das Motorbremssolenoid 14 nur
entsprechend dem in Fig. 5 dargestellten Fall der Signalüberla
gerung ansteuert.
Die Vorrichtung 300 besitzt darüber hinaus eine erste Schalt
einrichtung 302, vorzugsweise ein Transistor vom Typ MOS mit
einem Gate 304, das an einen Ausgang einer Pufferschaltung 306
angeschlossen ist. Ein Eingang der Pufferschaltung 306 ist mit
einem Ausgang OP1 einer Steuerschaltung 308 verbunden und die
Pufferschaltung 306 ist mit einer ersten elektrischen Strom
quelle 309 verbunden. Ein Anschluß 310 der Schalteinrichtung
302 ist mit einer zweiten elektrischen Stromquelle 312 verbun
den, die vorzugsweise eine Autobatterie ist, welche Batterie
spannungen im Bereich von etwa 7-24 Volt erzeugen kann. Es ist
jedoch ohne weiteres klar, daß die Stromquelle 312 auch eine
andere bekannte Stromquelle sein kann, die zur Ansteuerung der
Solenoide 12 und 14 in der Lage ist.
Die Pufferschaltung 306 ist dazu vorgesehen, eine Steuersignal
spannung von niedrigem Pegel, die von der Steuerschaltung 308
am Ausgang OP1 erzeugt wird, auf eine Aktivierungsspannung zu
wandeln, die zur Ansteuerung des Gate 304 der Schalteinrichtung
302 geeignet ist, an deren Anschluß 310 die elektrische Strom
quelle 312 angeschlossen ist. Die Einrichtung 302 ist vorzugs
weise ein n-Kanal MOSFET und die elektrische Stromquelle 309
muß daher eine Spannung zur Verfügung stellen, die hinsichtlich
ihres Wertes geringfügig höher ist als die von der elektrischen
Stromquelle 312 bereitgestellte Spannung, um das Gate 304 der
Schalteinrichtung 302 in geeigneter Weise anzusteuern.
Der andere Anschluß 314 der Schalteinrichtung 302 ist mit einer
Anode einer Sperrdiode 316 verbunden, deren Kathode mit dem
Eingang 30 des Kraftstoffeinspritzdüsensolenoids 12 verbunden
ist. Der Eingang 30 ist darüber hinaus mit der Kathode einer
Rückführdiode 318 verbunden, deren Anode mit einer Bezugsmasse
verbunden ist, und optional über einen strichliert dargestell
ten Schaltungsweg 320 mit einem Diagnoseeingang D1 der Steuer
schaltung 308. Über den Schaltungsweg 320 kann daher die
Steuerschaltung 308 so betrieben werden, daß sie am Eingang D1
die Spannung überwacht, die am Eingang 30 des Kraftstoffein
spritzdüsensolenoids 12 anliegt.
Die Vorrichtung 300 weist darüber hinaus eine zweite Schaltein
richtung 322 auf, vorzugsweise ein Transistor vom Typ MOS mit
einem Gate 324, das mit einem Ausgang einer weiteren Puffer
schaltung 326 verbunden ist. Ein Eingang des Pufferkreises 326
ist mit einem Ausgang OP2 der Steuerschaltung 308 verbunden und
der Pufferkreis 326 ist mit einer dritten elektrischen Strom
quelle 328 verbunden. Ein Anschluß 330 der Schalteinrichtung
322 ist ebenfalls mit der dritten elektrischen Stromquelle 328
verbunden. Die dritte elektrische Stromquelle erzeugt vorzugs
weise eine Zusatzspannung eines Wertes, der sehr viel größer
ist als derjenige der zweiten elektrischen Stromquelle 312 und
der von einem aufgeladenen Kondensator oder einer anderen
Spannungsquelle erzeugt werden kann. In einer Ausführungsform
erzeugt die dritte elektrische Stromquelle eine Spannung von
wenigstens 100 Volt.
Die Pufferschaltung 326 ist wie die Pufferschaltung 306 dazu
vorgesehen, eine Steuersignalspannung von niedrigem Pegel, die
von der Steuerschaltung 308 am Ausgang OP2 erzeugt wird, auf
eine Aktivierungsspannung zu wandeln, die zur Ansteuerung des
Gate 324 der Schalteinrichtung 322 geeignet ist, an deren
Anschluß 330 die elektrische Stromquelle 328 angeschlossen ist.
Die Einrichtung 322 ist vorzugsweise ein p-Kanal MOSFET und ihr
Gate muß daher eine Gatespannung von wenigstens der Zusatzspan
nung aufweisen, um die Schalteinrichtung 322 in einen Aus
schaltzustand anzusteuern.
Der andere Anschluß 332 der Schalteinrichtung 322 ist mit dem
Eingang 30 des Kraftstoffeinspritzdüsensolenoids 12 verbunden.
Wie es bereits im Abschnitt HINTERGRUND DER ERFINDUNG
diskutiert worden ist, ist die Schalteinrichtung 322 dazu
vorgesehen, dem Kraftstoffeinspritzdüsensolenoid 12 während
zumindest der anfänglichen Anstiegsphase des Laststromes durch
dieses hindurch eine Zusatzspannung zuzuführen, um in der
bekannten Weise die Anstiegszeit bis zum Spitzenstrom zu mini
mieren. Ein zusätzlicher Vorteil der Vorrichtung 300 nach der
vorliegenden Erfindung ist, daß die von der Schalteinrichtung 322
bereitgestellte Zusatzspannung auch an das Motorbremsso
lenoid 14 angelegt werden kann, beispielsweise wenn sich die
Einrichtung 336 in einem deaktivierten Zustand befindet.
Die Schalteinrichtungen 302 und 322 reagieren auf Steuersigna
le, die von der Steuerschaltung 308 an ihren Ausgängen OP1 und
OP2 zur Verfügung gestellt werden, um einen Laststrom mit einem
Maximalwert von Ia + Ib bereitzustellen entsprechend dem Last
strom Ia, der von dem Kraftstoffeinspritzdüsensolenoid 12
angefordert wird plus dem Laststrom Ib, der von dem Motorbrems
solenoid I4 angefordert wird. Genauso wie die Vorrichtung 100
nach Fig. 6 sorgt die Vorrichtung 300 durch das Multiplexen der
Schalteinrichtungen 302 und 322 an der Eingangsseite (high
side) für eine Verringerung der Zahl Schalteinrichtungen ver
glichen mit bekannten Vorrichtungen zur Ansteuerung induktiver
Lasten und schafft den weiteren Vorteil, daß die Zusatzspannung
auch für das Motorbremssolenoid 14 zur Verfügung steht.
Der Ausgang 46 des Kraftstoffeinspritzdüsensolenoids 12 ist mit
dem Eingang 72 des Motorbremssolenoids 14 und mit einem An
schluß 334 einer dritten Schalteinrichtung 136 verbunden, die
vorzugsweise ein Transistor vom Typ MOS ist mit einem Gate 338,
das mit dem Ausgang OP3 der Steuerschaltung 308 verbunden ist.
Der andere Anschluß 340 der Schalteinrichtung 336 ist mit einer
Klemme eines Widerstands 342 verbunden, dessen andere Klemme
mit der Bezugsmasse verbunden ist. Der Anschluß 340 ist darüber
hinaus über einen Schaltungsweg 344 mit einem Rückkopplungsein
gang D2 der Steuerschaltung 308 verbunden. Eine in Durchlaß
richtung betriebene Diode 60 und eine damit in Reihe
geschaltete Zenerdiode 62 ist zwischen dem Anschluß 334 und dem
Gate 338 der Schalteinrichtung 336 eingeschleift, wie es vor
stehend diskutiert worden ist, um für die Vorrichtung 336 einen
Schutz gegen induktive Rückkopplung zu schaffen.
Der Ausgang 78 des Motorbremssolenoids 14 ist mit einem An
schluß 346 einer vierten Schalteinrichtung 348 verbunden, die
vorzugsweise ein Transistor vom Typ MOS ist mit einem Gate 350,
das mit einem Ausgang OP4 der Steuerschaltung 308 verbunden
ist. Der andere Anschluß 352 der Schalteinrichtung 348 ist mit
dem Anschluß 340 der Schalteinrichtung 336 verbunden. Eine in
Vorwärtsrichtung vorgespannte Diode 60 und eine damit in Reihe
geschaltete in Rückwärtsrichtung vorgespannte Diode 62 sind
zwischen dem Anschluß 346 und dem Gate 350 der Schalteinrich
tung 348 eingeschleift, wie es vorstehend bereits diskutiert
worden ist, um einen Schutz gegen induktive Rückkopplung zu
bieten.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegen
den Erfindung stellt die Vorrichtung 300 eine Lastansteuerungs
möglichkeit für eine Reihe induktiver Lasten bereit, wobei
eine gemeinsame Ansteuerung an der Eingangsseite dazu verwendet
wird, Laststrom einer Reihenschaltung der induktiven Lasten
zuzuführen. Die Schalteinrichtungen 302 und 322 reagieren auf
Steuersignale, die von der Steuerschaltung 308 an ihren Ausgän
gen OP1 und OP2 bereitgestellt werden, um Strom von den elek
trischen Stromquellen 312 und 328 dem Eingang 30 des
Kraftstoffeinspritzdüsensolenoids 12 zuzuführen. Die Schaltein
richtung 336 reagiert auf ein Steuersignal, welches von der
Steuerschaltung 308 am Ausgang OP3 bereitgestellt wird, um
einen Strompfad für den Strom Ia des Kraftstoffeinspritzdüsen
solenoids über den Widerstand 342 an die Masse bereitzustellen.
In ähnlicher Weise reagiert die Schalteinrichtung 348 auf ein
Steuersignal, welches von der Steuerschaltung 308 am Ausgang
OP4 bereitgestellt wird, um einen Strompfad für den Strom Ib
des Motorbremssolenoids über den Widerstand 342 an Masse zu
schaffen. Der Widerstand 342 ist dazu vorgesehen, eine Spannung
an dem Rückkopplungseingang D2 bereitzustellen, die proportio
nal zu den jeweils hindurch fließenden Strömen Ia und Ib ist.
Die Vorrichtung 300 nach Fig. 8 kann dazu eingesetzt werden,
den Stromfluß durch das Kraftstoffeinspritzdüsensolenoid 12 und
das Motorbremssolenoid 14 lediglich gemäß dem in Fig. 5 darge
stellten allgemeinen Beispiel der Regelung/Ansteuerung eines
Solenoids zu regeln. Es ist ohne weiteres klar, daß bei der
Regelung der Solenoidströme Ia und Ib mit der Vorrichtung 300
gemäß dem in Fig. 5 dargestellten Regelungs-/Ansteuerungs
beispiel der aktive Abschnitt des Motorbremssignales 96
(zwischen t3-t4) nicht zeitgleich mit den Zeiten t1 und t2 des
Kraftstoffeinspritzdüsensignales 94 vorliegen muß, sondern
statt dessen in einem Bereich dazwischen auftreten kann. Für den
Fachmann ist es klar, daß obwohl hier vorzugsweise Transistoren
vom Typ MOS als Schalteinrichtungen 302, 322, 336 und 348
verwendet werden, solche Schalteinrichtungen alternativ auch
als Bipolartransistoren, Sperrschichtfeldeffekttransistoren
(JFETs) oder Transistoren hybriden Typs, wie beispielsweise
Bipolartransistoren mit isolierter Gateelektrode (IGBTs) oder
als andere bekannte Schalteinrichtungen ausgeführt sein können,
wenn solche Schalteinrichtungen derart ausgebildet oder ausge
wählt werden, daß sie dazu in der Lage sind, die Lastströme Ia
und Ib zu handhaben. Die Steuerschaltung 308 ist vorzugsweise
eine Schaltung oder ein Untersystem, das auf eine gewisse Zahl
von Motorbetriebszuständen reagiert, um an den Ausgängen
OP1-OP4 Steuersignale bereitzustellen, die den Betrieb der Kraft
stoffeinspritzdüse und der Motorbremse widerspiegeln. Die
Steuerschaltung 308 kann beispielsweise sein oder umfassen eine
Schnittstellenschaltung, die auf eine damit verbundene Steuer
schaltung reagiert, eine auf eine Reihe von Steuersignalen
reagierende Logikschaltung oder eine Steuerschaltung auf Basis
eines Mikroprozessors, wie etwa ein Steuercomputer für ein
Fahrzeug und/oder einen Motor, der zur Verarbeitung von Motor
betriebsdaten und zur Erzeugung entsprechender Steuersignale an
den Ausgängen OP1-OP4 in der Lage ist.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen und der
vorstehenden Beschreibung dargestellt und beschrieben worden
ist, so sind diese jedoch ihrem Wesen nach lediglich als erläu
ternd und nicht als beschränkend anzusehen. Genauso ist es
klar, daß nur bevorzugte Ausführungsformen dargestellt und
beschrieben worden sind und daß alle Veränderungen und Modifi
kationen, die innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung
entstehen können, geschützt werden sollen.
Claims (62)
1. Vorrichtung zur Steuerung des Stromflusses von einer
ersten elektrischen Stromquelle durch erste und zweite indukti
ve Lasten, mit:
- - einer zur Verbindung mit der ersten elektrischen Stromquelle und mit Eingängen der ersten und zweiten induktiven Lasten ausgebildeten ersten Schalteinrichtung, wobei die erste Schalt einrichtung auf ein erstes Steuersignal mit der Verbindung der ersten elektrischen Stromquelle mit den Eingängen der ersten und zweiten induktiven Lasten reagiert;
- - einer zweiten Schalteinrichtung, die zur Verbindung mit einem Ausgang der ersten induktiven Last ausgebildet und mit einer Massereferenz verbunden ist, wobei die zweite Schalteinrichtung auf ein zweites Steuersignal mit der Verbindung des Ausganges der ersten induktiven Last und der Massereferenz reagiert; und
- - einer dritten Schalteinrichtung, die zur Verbindung mit einem Ausgang der zweiten induktiven Last ausgebildet und mit der Massereferenz verbunden ist, wobei die dritte Schalteinrichtung auf ein drittes Steuersignal mit der Verbindung des Ausgangs der zweiten induktiven Last mit der Massereferenz reagiert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch eine Steuerschaltung mit einem ersten
Ausgang, der mit einem Eingang der ersten Schalteinrichtung
verbunden ist, wobei die Steuerschaltung das erste Steuersignal
an ihrem ersten Ausgang erzeugt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
gekennzeichnet durch eine Pufferschaltung mit einem ersten
Eingang, der mit dem ersten Ausgang der Steuerschaltung verbun
den ist und einen Ausgang, der mit dem Eingang der ersten
Schalteinrichtung verbunden ist, wobei die Pufferschaltung auf
das erste Steuersignal zur Ansteuerung der ersten Schaltein
richtung reagiert.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
gekennzeichnet durch eine in Vorwärtsrichtung vorgespannte
Diode, die zum Anschluß zwischen der ersten Schalteinrichtung
und den Eingängen der ersten und zweiten induktiven Lasten
ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
gekennzeichnet durch eine in Rückwärtsrichtung vorgespannte
Diode, die zum Anschluß zwischen den Eingängen der ersten und
zweiten induktiven Lasten und der Massereferenz ausgebildet
ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung einen Diagno
seeingang aufweist, der zur Verbindung mit den Eingängen der
ersten und zweiten induktiven Lasten ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung einen zweiten
Ausgang aufweist, der mit einem Eingang der zweiten Schaltein
richtung verbunden ist und daß die Steuerschaltung das zweite
Steuersignal an ihrem zweiten Ausgang erzeugt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
gekennzeichnet durch einen Widerstand mit einer ersten Klemme,
die mit der zweiten Schalteinrichtung verbunden ist und einer
zweiten Klemme, die mit der Massereferenz verbunden ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung einen Diagnose
eingang aufweist, der mit der erstem Klemme des Widerstands
verbunden ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung einen dritten
Ausgang aufweist, der mit einem Eingang der dritten Schaltein
richtung verbunden ist und daß die Steuerschaltung das dritte
Steuersignal an ihrem dritten Ausgang erzeugt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
gekennzeichnet durch einen Widerstand mit einer ersten Klemme,
die mit der dritten Schalteinrichtung verbunden ist und einer
zweiten Klemme, die mit der Massereferenz verbunden ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung einen Diagnose
eingang aufweist, der mit der ersten Klemme des Widerstands
verbunden ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10,
gekennzeichnet durch eine vierte Schalteinrichtung, die zur
Verbindung mit einer zweiten elektrischen Stromquelle und mit
Eingängen der ersten und zweiten induktiven Lasten ausgebildet
ist, wobei die vierte Schalteinrichtung auf ein viertes Steuer
signal reagiert zur Verbindung der zweiten elektrischen Strom
quelle mit den Eingängen der ersten und zweiten induktiven
Lasten.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung einen vierten
Ausgang aufweist, der mit einem Eingang der vierten Schaltein
richtung verbunden ist und daß die Steuerschaltung das vierte
Steuersignal an ihrem vierten Ausgang erzeugt.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14,
gekennzeichnet durch eine Pufferschaltung mit einem Eingang,
der mit dem vierten Ausgang der Steuerschaltung verbunden ist
und einem Ausgang, der mit dem Eingang der vierten Schaltein
richtung verbunden ist und daß die Steuerschaltung auf das
vierte Steuersignal zur Ansteuerung der vierten Schalteinrich
tung reagiert.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste induktive Last ein Kraft
stoffeinspritzdüsensolenoid eines Verbrennungsmotors und daß
die zweite induktive Last ein Motorbremssolenoid des Verbren
nungsmotors ist.
17. Vorrichtung zur Steuerung des Stromflusses von einer
ersten elektrischen Stromquelle durch erst und zweite induktive
Lasten, mit:
- - einer ersten Schalteinrichtung, die zur Verbindung mit der ersten elektrischen Stromquelle und mit einem Eingang der ersten induktiven Last ausgebildet ist, wobei die erste Schalt einrichtung auf ein erstes Steuersignal zur Verbindung der ersten elektrischen Stromquelle mit dem Eingang der ersten induktiven Last reagiert;
- - einer zweiten Schalteinrichtung, die zur Verbindung mit der ersten elektrischen Stromquelle und mit einem Eingang der zweiten induktiven Last ausgebildet ist, wobei die zweite Schalteinrichtung auf ein zweites Steuersignal zur Verbindung der ersten elektrischen Stromquelle mit dem Eingang der zweiten induktiven Last reagiert; und
- - einer dritten Schalteinrichtung, die zur Verbindung mit Ausgängen der ersten und zweiten induktiven Lasten ausgebildet und mit einer Massereferenz verbunden ist, wobei die dritte Schalteinrichtung auf ein drittes Steuersignal zur Verbindung der Ausgänge der ersten und zweiten induktiven Lasten mit der Massereferenz reagiert.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17,
gekennzeichnet durch eine Steuerschaltung mit einem ersten
Ausgang, der mit einem Eingang der ersten Schalteinrichtung
verbunden ist, wobei die Steuerschaltung ein erstes Steuersi
gnal an ihrem ersten Ausgang erzeugt.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18,
gekennzeichnet durch eine erste Pufferschaltung mit einem
ersten Eingang, der mit dem ersten Ausgang der Steuerschaltung
verbunden ist und einem Ausgang, der mit dem Eingang der ersten
Schalteinrichtung verbunden ist, wobei die erste Pufferschal
tung auf das erste Steuersignal zur Ansteuerung der ersten
Schalteinrichtung reagiert.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19,
gekennzeichnet durch eine in Vorwärtsrichtung vorgespannte
Diode, die zur Verbindung zwischen der ersten Schalteinrichtung
und dem Eingang der ersten induktiven Last ausgebildet ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20,
gekennzeichnet durch eine in Rückwärtsrichtung vorgespannte
Diode, die zur Verbindung zwischen dem Eingang der ersten
induktiven Last und der Massereferenz ausgebildet ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung einen Diagnose
eingang aufweist, der zur Verbindung mit dem Eingang der ersten
induktiven Last ausgebildet ist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung einen zweiten
Ausgang aufweist, der mit einem Eingang der zweiten Schaltein
richtung verbunden ist und daß die Steuerschaltung das zweite
Steuersignal an ihrem zweiten Ausgang erzeugt.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23,
gekennzeichnet durch eine zweite Pufferschaltung mit einem
Eingang, der mit dem zweiten Ausgang der Steuerschaltung ver
bunden ist und einem Ausgang, der mit dem Eingang der zweiten
Schalteinrichtung verbunden ist, wobei die zweite Pufferschal
tung auf das zweite Steuersignal zur Ansteuerung der zweiten
Schalteinrichtung reagiert.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24,
gekennzeichnet durch eine in Vorwärtsrichtung vorgespannte
Diode, die zur Verbindung zwischen der zweiten Schalteinrich
tung und dem Eingang der zweiten induktiven Last ausgebildet
ist.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25,
gekennzeichnet durch eine in Rückwärtsrichtung vorgespannte
Diode, die zur Verbindung zwischen dem Eingang der zweiten
induktiven Last und der Massereferenz ausgebildet ist.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung einen Diagnose
eingang aufweist, der mit dem Eingang der zweiten induktiven
Last verbunden ist.
28. Vorrichtung nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung einen dritten
Ausgang aufweist, der mit einem Eingang der dritten Schaltein
richtung verbunden ist und daß die Steuerschaltung das dritte
Steuersignal an ihrem dritten Ausgang erzeugt.
29. Vorrichtung nach Anspruch 28,
gekennzeichnet durch einen Widerstand mit einer ersten Klemme,
die mit der dritten Schalteinrichtung verbunden ist und einer
zweiten Klemme, die mit der Massereferenz verbunden ist.
30. Vorrichtung nach Anspruch 29,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung einen Diagnose
eingang aufweist, der mit der ersten Klemme des Widerstands
verbunden ist.
31. Vorrichtung nach Anspruch 28,
gekennzeichnet durch eine vierte Schalteinrichtung, die zur
Verbindung mit einer zweiten elektrischen Stromquelle und mit
dem Eingang der ersten induktiven Last ausgebildet ist, wobei
die vierte Schalteinrichtung auf ein viertes Steuersignal zur
Verbindung der zweiten elektrischen Stromquelle mit dem Eingang
der ersten induktiven Last reagiert.
32. Vorrichtung nach Anspruch 31,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung einen vierten
Ausgang aufweist, der mit einem Eingang der vierten Schaltein
richtung verbunden ist und daß die Steuerschaltung das vierte
Steuersignal an ihrem vierten Ausgang erzeugt.
33. Vorrichtung nach Anspruch 32,
gekennzeichnet durch eine dritte Pufferschaltung mit einem
Eingang, der mit dem vierten Ausgang der Steuerschaltung ver
bunden ist und einem Ausgang, der mit dem Eingang der vierten
Schalteinrichtung verbunden ist, wobei die dritte Pufferschal
tung auf das vierte Steuersignal zur Ansteuerung der vierten
Schalteinrichtung reagiert.
34. Vorrichtung nach Anspruch 33,
gekennzeichnet durch eine fünfte Schalteinrichtung, die zur
Verbindung mit der zweiten elektrischen Stromquelle und mit dem
Eingang der zweiten induktiven Last ausgebildet ist, wobei die
fünfte Schalteinrichtung auf ein fünftes Steuersignal zur
Verbindung der zweiten elektrischen Stromquelle mit dem Eingang
der zweiten induktiven Last reagiert.
35. Vorrichtung nach Anspruch 34,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung einen fünften
Ausgang aufweist, der mit einem Eingang der fünften Schaltein
richtung verbunden ist und daß die Steuerschaltung ein fünftes
Steuersignal an ihrem fünften Ausgang erzeugt.
36. Vorrichtung nach Anspruch 35,
gekennzeichnet durch eine vierte Pufferschaltung mit einem
Eingang, der mit dem fünften Ausgang der Steuerschaltung ver
bunden ist und einem Ausgang, der mit dem Eingang der fünften
Schalteinrichtung verbunden ist und daß die vierte Pufferschal
tung auf das fünfte Steuersignal zur Ansteuerung der fünften
Schalteinrichtung reagiert.
37. Vorrichtung nach Anspruch 28,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste induktive Last ein Kraft
stoffeinspritzdüsensolenoid eines Verbrennungsmotors ist und
die zweite induktive Last ein Motorbremssolenoid des Verbren
nungsmotors ist.
38. Vorrichtung zur Steuerung des Stromflusses von einer
ersten elektrischen Stromquelle durch erste und zweite indukti
ve Lasten mit nur einer Vorrichtung mit:
- - einer ersten Schalteinrichtung, die zur Verbindung mit der ersten elektrischen Stromquelle und mit einem Eingang der ersten induktiven Last ausgebildet ist, wobei die erste Schalt einrichtung auf ein erstes Steuersignal zur Verbindung der ersten elektrischen Stromquelle mit dem Eingang der induktiven Last reagiert;
- - einer zweiten Schalteinrichtung, die zur Verbindung mit einem Ausgang der ersten induktiven Last und mit einem Eingang der zweiten induktiven Last ausgebildet ist und mit einer Massere ferenz verbunden ist, wobei die zweite Schalteinrichtung auf ein zweites Steuersignal reagiert zur Verbindung des Ausgangs der ersten induktiven Last mit der Massereferenz; und
- - einer dritten Schalteinrichtung, die zur Verbindung mit einem Ausgang der zweiten induktiven Last ausgebildet ist und mit der Massereferenz verbunden ist wobei die dritte Schalteinrichtung auf ein drittes Steuersignal zur Verbindung des Ausgangs der zweiten induktiven Last mit der Massereferenz reagiert.
39. Vorrichtung nach Anspruch 38,
gekennzeichnet durch eine Steuerschaltung mit einem ersten
Ausgang, der mit einem Eingang der ersten Schalteinrichtung
verbunden ist, wobei die Steuerschaltung das erste Steuersignal
an ihrem ersten Ausgang erzeugt.
40. Vorrichtung nach Anspruch 39,
gekennzeichnet durch eine Pufferschaltung mit einem ersten
Eingang, der mit dem ersten Ausgang der Steuerschaltung verbun
den ist und einem Ausgang, der mit dem Eingang der ersten
Schalteinrichtung verbunden ist, wobei die Pufferschaltung auf
das erste Steuersignal zur Ansteuerung der ersten Schaltein
richtung reagiert.
41. Vorrichtung nach Anspruch 40,
gekennzeichnet durch eine in Vorwärtsrichtung vorgespannte
Diode, die zur Verbindung zwischen der ersten Schalteinrichtung
und dem Eingang der induktiven Last ausgebildet ist.
42. Vorrichtung nach Anspruch 41,
gekennzeichnet durch eine in Rückwärtsrichtung vorgespannte
Diode, die zur Verbindung zwischen dem Eingang der ersten
induktiven Last und der Massereferenz ausgebildet ist.
43. Vorrichtung nach Anspruch 42,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung einen Diagnose
eingang aufweist, der zur Verbindung mit dem Eingang der ersten
induktiven Last ausgebildet ist.
44. Vorrichtung nach Anspruch 39,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung einen zweiten
Ausgang aufweist, der mit einem Eingang der zweiten Schaltein
richtung verbunden ist und daß die Steuerschaltung das zweite
Steuersignal an ihrem zweiten Ausgang erzeugt.
45. Vorrichtung nach Anspruch 44,
gekennzeichnet durch einen Widerstand mit einer ersten Klemme,
die mit der zweiten Schalteinrichtung verbunden ist und einer
zweiten Klemme, die mit der Massereferenz verbunden ist.
46. Vorrichtung nach Anspruch 45,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung einen Diagnose
eingang aufweist, der mit der ersten Klemme des Widerstands
verbunden ist.
47. Vorrichtung nach Anspruch 45,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung einen dritten
Ausgang aufweist, der mit einem Eingang der dritten Schaltein
richtung verbunden ist und daß die Steuerschaltung das dritte
Steuersignal an ihrem dritten Ausgang erzeugt.
48. Vorrichtung nach Anspruch 47,
dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Schalteinrichtung mit
der ersten Klemme des Widerstands verbunden ist.
49. Vorrichtung nach Anspruch 47,
gekennzeichnet durch eine vierte Schalteinrichtung, die zur
Verbindung mit einer zweiten elektrischen Stromquelle und mit
dem Eingang der ersten induktiven Last ausgebildet ist, wobei
die vierte Schalteinrichtung auf ein viertes Steuersignal zur
Verbindung der zweiten elektrischen Stromquelle mit dem Eingang
der ersten induktiven Last reagiert.
50. Vorrichtung nach Anspruch 49,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung einen vierten
Ausgang aufweist, der mit einem Eingang der vierten Schaltein
richtung verbunden ist und daß die Steuerschaltung das vierte
Steuersignal an ihrem vierten Ausgang erzeugt.
51. Vorrichtung nach Anspruch 50,
gekennzeichnet durch eine Pufferschaltung mit einem Eingang,
der mit dem vierten Ausgang der Steuerschaltung verbunden ist
und mit einem Ausgang, der mit dem Eingang der vierten Schalt
einrichtung verbunden ist, wobei die Pufferschaltung auf das
vierte Steuersignal zur Ansteuerung der vierten Schalteinrich
tung reagiert.
52. Vorrichtung nach Anspruch 47,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste induktive Last ein kraft
stoffeinspritzdüsensolenoid eines Verbrennungsmotors ist und
daß die zweite induktive Last ein Motorbremssolenoid des Ver
brennungsmotors ist.
53. Steuervorrichtung zur zusammenarbeitenden Anordnung mit
einem Verbrennungsmotor mit:
- - einer elektrischen Stromquelle;
- - einer Massereferenz;
- - ersten und zweiten dem Motor zugeordneten induktiven Lasten mit Eingängen der ersten und zweiten induktiven Lasten und zugehörigen Ausgängen der ersten und zweiten induktive Lasten; und
- - einer Lastansteuerungsschaltung mit drei Lastansteuerungsein richtungen, wobei eine erste der Lastansteuerungseinrichtungen in Wirkverbindung zwischen der elektrischen Stromquelle und den Eingängen für die erste und zweite induktive Last angeordnet ist, eine zweite der Lastansteuerungseinrichtungen in Wirkver bindung zwischen dem Ausgang der ersten induktiven Last und der Massereferenz angeordnet ist und eine dritte der Lastansteue rungseinrichtungen in Wirkverbindung zwischen dem Ausgang der zweiten induktiven Last und der Massereferenz angeordnet ist und wobei jede der drei Lastansteuerungseinrichtungen auf ein eigenständiges Steuersignal zur Steuerung des Stromflusses von der elektrischen Stromquelle durch die ersten und zweiten induktiven Lasten hindurch reagiert.
54. Steuervorrichtung nach Anspruch 53,
gekennzeichnet durch
- - eine elektrische Zusatzstromquelle; und
- - eine vierte Lastansteuerungseinrichtung, die in Wirkverbin dung zwischen der elektrischen Zusatzstromquelle und den Ein gängen der induktiven Last angeordnet ist und die vierte Lastansteuerungseinrichtung auf ein Steuersignal zur Steuerung des Stromflusses von der elektrischen Zusatzstromquelle durch die ersten und beiden induktiven Lasten hindurch reagiert.
55. Steuervorrichtung nach Anspruch 53,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste induktive Last ein Kraft
stoffeinspritzdüsensolenoid eines Verbrennungsmotors ist und
daß die zweite induktive Last ein Motorbremssolenoid des Ver
brennungsmotors ist.
56. Steuervorrichtung zur Anordnung in Zusammenwirkung mit
einem Verbrennungsmotor, mit:
- - einer elektrischen Stromquelle;
- - einer Massereferenz;
- - ersten und zweiten zum Motor zugehörigen induktiven Lasten mit Eingängen für die erste und zweite induktive Last und entsprechenden Ausgängen für die erste und zweite induktive Last; und
- - einer Lastansteuerungsschaltung mit drei Lastansteuerungsein richtungen, wobei eine erste der Lastansteuerungseinrichtungen in Wirkverbindung zwischen der elektrischen Stromquelle und dem Eingang der ersten induktiven Last angeordnet ist, eine zweite der Lastansteuerungseinrichtungen in Wirkverbindung zwischen der elektrischen Stromquelle und einem Eingang für die zweite induktive Last angeordnet ist und eine dritte der Lastansteue rungseinrichtungen in Wirkverbindung zwischen den Ausgängen für die erste und zweite induktive Last und der Massereferenz angeordnet ist, wobei jede der drei Lastansteuerungseinrichtun gen auf ein eigenständiges Steuersignal zur Steuerung des Stromflusses von der elektrischen Stromquelle durch die ersten und zweiten induktiven Lasten hindurch reagiert.
57. Steuervorrichtung nach Anspruch 56,
gekennzeichnet durch:
- - eine elektrische Zusatzstromquelle; und
- - eine vierte Lastansteuerungseinrichtung, die in Wirkverbin dung zwischen der elektrischen Zusatzstromquelle und dem Ein gang der ersten induktiven Last angeordnet ist, wobei die vierte Lastansteuerungseinrichtung auf ein Steuersignal zur Steuerung des Stromflusses von der elektrischen Zusatzstrom quelle durch die erste induktive Last hindurch reagiert.
58. Steuervorrichtung nach Anspruch 57,
gekennzeichnet durch eine fünfte Lastansteuerungsvorrichtung,
die in Wirkverbindung zwischen der elektrischen Zusatzstrom
quelle und dem Eingang der zweiten induktiven Last angeordnet
ist, wobei die fünfte Lastansteuerungsvorrichtung auf ein
Steuersignal zur Steuerung des Stromflusses von der elektri
schen Zusatzstromquelle durch die zweite induktive Last hin
durch reagiert.
59. Steuervorrichtung nach Anspruch 56,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste induktive Last ein kraft
stoffeinspritzdüsensolenoid eines Verbrennungsmotors und daß
die zweite induktive Last ein motorbremssolenoid des Verbren
nungsmotors ist.
60. Steuervorrichtung zur Anordnung zur Zusammenarbeit mit
einem Verbrennungsmotor, mit:
- - einer elektrischen Stromquelle;
- - einer Massereferenz;
- - zum Motor zugehörigen ersten und zweiten induktiven Lasten mit Eingängen für die erste und zweite induktive Last und entsprechenden Ausgängen für die erste und zweite induktive Last, wobei der Ausgang für die erste induktive Last mit dem Eingang der zweiten induktiven Last verbunden ist; und
- - einer Lastansteuerungsschaltung mit drei Lastansteuerungsein richtungen, wobei eine erste der Lastansteuerungseinrichtungen in Wirkverbindung zwischen der elektrischen Stromquelle und dem Eingang der ersten induktiven Last angeordnet ist, eine zweite der Lastansteuerungseinrichtungen in Wirkverbindung zwischen dem Ausgang der ersten induktiven Last und der Massereferenz angeordnet ist und eine dritte der Lastansteuerungseinrichtun gen in Wirkverbindung zwischen dem Ausgang der zweiten indukti ven Last und der Massereferenz angeordnet ist und wobei jede der drei Lastansteuerungseinrichtungen auf ein eigenständiges Steuersignal zur Steuerung des Stromflusses von der elektri schen Stromquelle durch die ersten und zweiten induktiven Lasten hindurch reagiert.
61. Steuervorrichtung nach Anspruch 60,
gekennzeichnet durch:
- - eine elektrische Zusatzstromquelle; und
- - eine vierte Lastansteuerungseinrichtung, die in Wirkverbin dung zwischen der elektrischen Zusatzstromquelle und dem Ein gang der ersten induktiven Last angeordnet ist, wobei die vierte Lastansteuerungseinrichtung auf ein Steuersignal zur Steuerung des Stromflusses von der elektrischen Zusatzstrom quelle durch die erste induktive Last hindurch reagiert.
62. Steuervorrichtung nach Anspruch 60,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste induktive Last ein Kraft
stoffeinspritzdüsensolenoid eines Verbrennungsmotors ist und
daß die zweite induktive Last ein Motorbremssolenoid des Ver
brennungsmotors ist.
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