DE29916672U1 - Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines Doppelstufen-Hochdruckeinspritzmagnetventils für die Kraftstoffeinspritzung - Google Patents

Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines Doppelstufen-Hochdruckeinspritzmagnetventils für die Kraftstoffeinspritzung

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Description

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Claims (16)

1. Ansteuerschaltung für ein Doppelspulen- Hochdruckeinspritzventil für die Kraftstoffeinspritzung insbesondere im Kraftfahrzeugmotor, wobei zwei in Reihe geschaltete Magnetspulen (L1, L2), von einem gemeinsamen Boosterschalter (S2), einem Boosterkondensator (CBoost), einem Lowsideschalter (S1) und einem Highsideschalter (S3) jeweils zum Öffnen und Schließen des Ventils mit Strom gespeist werden können, dadurch gekennzeichnet, dass während einer Vorbereitungszeit (TV) bei geöffnetem Boosterschalter (S2) und geschlossenem Lowsideschalter (S1) eine der beiden Spulen (L2), die als Vorbereitungsspule an ihrem einen Ende mit der Batteriespannung UBatt und an ihrem anderen Ende mit dem Boosterkondensator (CBoost) und dem Boosterschalter (S2) verbunden ist, mit Energie (EL2 = L2 × IL2 2/2) geladen werden kann.
2. Ansteuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem anschließenden ersten Löschschritt während einer ersten Löschzeit (TZ1) bei geöffnetem Boosterschalter (S2) und geschlossenem Lowsideschalter (S1) die in die Vorbereitungsspule (L2) geladene Energie (EL2) über den Boosterkondensator (CBoost) auf die als Arbeitsspule dienende zweite Spule (L1), welche zwischen dem Lowsideschalter (S2) und der Vorbereitungsspule (L2) geschaltet ist, solange übertragen werden kann, bis der Boosterkondensator (CBoost) entladen ist.
3. Ansteuerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einer anschließenden Anzugsphase (TFlug) die Arbeitsspule (L1) über eine parallel zum Boosterschalter (S2) liegende Diode (D2) gelöscht werden kann, bis das Potential an dem Boosterkondensator (CBoost) unter Massepotential geht und der Strom mit der Vorbereitungsspule (L2) ansteigt, so dass Stromgleichheit in beiden Spulen (L1, L2) erreicht ist.
4. Ansteuerschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einem anschließenden zweiten Löschschritt (TZ2) bei geöffnetem Highsideschalter (S3) über eine parallel zum Highsideschalter liegende Freilaufdiode (D1) der Strom (IL1) in der Arbeitsspule (L1) auf einen Haltestromwert (IH) gelöscht werden kann.
5. Ansteuerschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erreichte Haltestrom (IH) bei geschlossenem Highsideschalter (S3) über die Freilaufdiode (D1) mittels einer Schaltregelung konstant gehalten werden kann, wobei der Haltestrom an einem in Reihe zum Highsideschalter (S3) liegenden Messwiderstand (RM) gemessen werden kann.
6. Ansteuerschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass nach Ablauf einer vorbestimmten Einspritzzeit (Ti) bei geöffnetem Highsideschalter (S3) über die ihm parallel geschaltete Freilaufdiode (D1) der durch die Arbeitsspule (L1) fließende Strom (IL1) auf Null gelöscht werden kann.
7. Ansteuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass für die in den beiden Spulen (L1, L2) gespeicherten Energien folgende Beziehung eingehalten wird
EL2-EVerlust-EL1.
8. Ansteuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass am Messwiderstand (RM) der maximale Boosterstrom (IBoost), der am Ende des ersten Löschvorgangs (b) auftritt, gemessen werden kann, und Toleranzabweichungen der beiden Spulen (L1, L2), wie sie z. B. durch Temperaturgänge des magnetischen Kreises entstehen, und/oder Ummagnetisierungsverluste und/oder Einflüsse der Spulenwiderstände durch Anpassung der Vorbereitungszeit (TV) mittels Veränderung der während der Vorbereitungszeit (TV) fließenden Stromstärke (IV) ermittelt und/oder kompensiert werden können.
9. Ansteuerschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetkreis der Vorbereitungsspule (L2) von dem der Arbeitsspule (L1) magnetisch getrennt ist.
10. Ansteuerschaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der magnetische Kreis der Vorbereitungsspule (L2) einen kleineren magnetischen Widerstand hat als der der Arbeitsspule (L1).
11. Ansteuerschaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklung der Vorbereitungsspule (L2) bei vorbestimmter Induktivität derselben weniger Windungen und/oder einen dickeren Drahtquerschnitt hat als die Wicklung der Arbeitsspule (L1).
12. Ansteuerschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine entsprechende Bemessung der Arbeitsspule (L1) die Anzugsphase (TFlug) mit der ersten Löschzeit (TZ1) überlappt.
13. Ansteuerschaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstand der Arbeitsspule (L1) so hochohmig ausgelegt ist, dass nur der Haltestrom (IH) durch direkte Speisung von der Fahrzeugbatterie geliefert werden muss, wobei gilt:
IH < UBattmin/(RDSON1 + RL1 + RL2) für Feldeffektschalter als Lowsideschalter (S1) und
IH < (UBattmin-USatt)/(RL1 + RL2) für IGBT oder Bipolarschalter als Lowsideschalter (S1).
14. Ansteuerschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lowsideschalter (S1), der Highsideschalter (S3) und der Boosterschalter (S2) über jeweilige Treiberschaltungen (TR1, TR3, TR2) mit einem die jeweiligen Schaltzeiten und Stromstärken steuernden Mikrocomputer (µC) verbunden sind.
15. Ansteuerschaltung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwiderstand (RM) über einen A/D-Wandler (AD-C) mit einem Eingang des Mikrocomputers (µC) verbunden ist.
16. Ansteuerschaltung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrocomputer (µC) zur Regelung der Vorbereitungszeit (TV) und des Haltestroms (IH) gemäß dem Verfahren in Anspruch 3 eingerichtet ist.
DE29916672U 1999-05-15 1999-05-15 Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines Doppelstufen-Hochdruckeinspritzmagnetventils für die Kraftstoffeinspritzung Expired - Lifetime DE29916672U1 (de)

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