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操控尤其外源點(diǎn)火的內(nèi)燃機(jī)的噴射閥的方法和線路裝置的制造方法_2

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110、115來(lái)驅(qū)動(dòng),所述電磁線圈100、105、110、115與其相應(yīng)的 正極120、125、130、135-起被連接到車(chē)用電路電源電壓(Ubatt) 140的正極上。在所述電 磁線圈100-115上分別加載著操控電壓(Ul、U2、U3、U4) 102、107、112、117。所述電磁線 圈100-115的負(fù)極145、150、155、160分別通過(guò)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)165、170、175、180與車(chē)輛地線 (GND) 185相連接。應(yīng)該說(shuō)明,本發(fā)明也能夠用在其它結(jié)構(gòu)類(lèi)型的噴射閥中,比如用在機(jī)械 的或者液壓的閥中,只要所述噴射閥具有閥針或者類(lèi)似裝置,通過(guò)所述閥針或者類(lèi)似裝置 的運(yùn)動(dòng)引起所描述的噪聲污染。
[0018] 所述半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)165-180在這種實(shí)施例中構(gòu)造為MOSFETs,但是也可以取代 MOSFETs而使用本身熟知的開(kāi)關(guān)構(gòu)件、比如晶體管或者類(lèi)似器件。在噴射閥的靜止?fàn)顟B(tài)中切 斷所述相應(yīng)的MOSFETSs(T1到T4) 165-180。為了打開(kāi)地操控噴射閥x(x=l、…、4)而導(dǎo) 電地接通所屬的MOSFET(Tx) 165-180,由此所述車(chē)用電路電壓(Ubatt) 140加載在所述相 應(yīng)的噴射閥的電磁線圈100-115上。由此引起的線圈電流引起磁場(chǎng)的構(gòu)成,所述噴射閥由 于所述磁場(chǎng)的磁力而打開(kāi)。在操控時(shí)間結(jié)束時(shí),又切斷所述MOSFET(Tx) 165-180,由此所 述噴射閥又關(guān)閉。
[0019] 為了防止MOSFETs165-180的電的擊穿并且為了提供所定義的、用于所述線圈電 流的、為關(guān)閉所述噴射閥而必要的換向的淬滅電壓,借助于為每個(gè)電磁線圈100-115分配 的自振蕩二極管(〇1)190、195、200、205以及一個(gè)對(duì)所有電磁線圈100_115來(lái)說(shuō)共同的齊納 爾二極管(DL5sch)210來(lái)提供滅弧路徑(L5schpfad)。因此,在所述電磁線圈100-115的每 個(gè)電磁線圈上僅僅加載著所述齊納爾二極管的、具有相應(yīng)相反的電壓符號(hào)的齊納電壓,由 此所述線圈電流很快地減小到數(shù)值零。如果所述線圈電流達(dá)到數(shù)值零,那么所述齊納爾二 極管就開(kāi)始切斷,并且所述電磁線圈電壓由于通過(guò)衰減的磁場(chǎng)所誘生的反向電壓(欏次定 律)而同樣減小到數(shù)值零。
[0020] 在借助于所述電磁線圈100-115之一打開(kāi)所述磁閥之一時(shí),(這里未示出的)閥針 從閥座中移出來(lái)。這種運(yùn)動(dòng)加速地進(jìn)行,因?yàn)榇磐恳约坝纱怂龃帕τ捎谒虞d的車(chē)用 電路電壓(Ubatt)140而上升。由于所述電樞的相應(yīng)的加速度,所述電樞以較高的速度碰撞 在其升降止擋上?,F(xiàn)在,試驗(yàn)已經(jīng)表明,這個(gè)止擋決定性地參與開(kāi)頭所提到的開(kāi)關(guān)噪聲的產(chǎn) 生,其參與程度尤其顯著地大于在噴射結(jié)束時(shí)在噴射閥關(guān)閉時(shí)所述閥針打擊在閥座上。
[0021] 圖2示出了用于本身常見(jiàn)的車(chē)用電路電壓Ubatt=13V、齊納電壓Uzener=20V以 及加載在相應(yīng)的電磁線圈上的(有效的)額定電壓Uquer,soll=10V的電磁線圈電壓250 的曲線。操控開(kāi)始在該實(shí)施例中在t=0y處。所述按本發(fā)明的方法的、在圖2中示出的 實(shí)施例基于在圖1中示出的線路裝置。在操控噴射閥時(shí),在操控時(shí)間里不再持久地接通 所述晶體管Tx(比如MOSFET),而是用占空比T來(lái)同步,其中所述數(shù)值T處于0與1之 間。如果T<1,則用時(shí)間的方法來(lái)降低加載在所述電磁線圈上的電壓。對(duì)于這種中 等的電壓Uquer來(lái)說(shuō),適用Uquer=T*Ubatt-(l_T) *Uzener這種關(guān)聯(lián)。通過(guò)對(duì)于占空比 ,的合適的選擇,可以相應(yīng)地將電磁線圈的操控電壓降低到所期望的額定值。尤其有利的 是,作為額定值Uquer應(yīng)該選擇一種電壓值,對(duì)于該電壓值來(lái)說(shuō)剛好還保證了所述噴射閥 的完全的功能。
[0022] 圖3示出了所述按本發(fā)明的線路裝置(輸出級(jí))的一種實(shí)施例,在該實(shí)施例中所述 晶體管(T1) 165的開(kāi)關(guān)狀態(tài)通過(guò)以下方式來(lái)調(diào)節(jié):借助于低通濾波器使加載在所述電磁線 圈上的電壓滑順,并且將所滑順的數(shù)值調(diào)節(jié)到電壓額定值。應(yīng)該說(shuō)明,在所述線路裝置的圖 3和其余附圖中在功能和/或結(jié)構(gòu)上相同的組件設(shè)有相一致的附圖標(biāo)記。
[0023] 對(duì)于額定電壓的檢測(cè)通過(guò)在相對(duì)于所述電磁線圈并聯(lián)連接的、在當(dāng)前的實(shí)施例中 由一個(gè)有效電阻300和兩個(gè)電容器305、310構(gòu)成的、作為低通濾波器起作用的RC元件上截 取電容器電壓UTP的方式來(lái)進(jìn)行。也可以取代所述兩個(gè)電容器C1和C2,僅僅布置了一個(gè) 唯一的電容器(C1或者C2)。在所述電壓(UTP) 315在減去一半的滯后帶數(shù)值A(chǔ)u之后低 于額定值UTP時(shí),為了運(yùn)行這種線路裝置,可以導(dǎo)電地接通首先切斷的晶體管(Tl)165。在 圖4中示出了U400和UTP405的相應(yīng)的、所測(cè)量的曲線,其中作為參數(shù)選擇了Ubatt=13V, Uzener=20V,Uquer,soll=10V,AU=0. 2V以及T=200ys。作為所述電壓UTP的替代方案,也 可以截取電壓差(Ubatt-UTP) 320,其中應(yīng)該相應(yīng)地調(diào)整所描述的、用于運(yùn)行所述線路裝置 的方法。
[0024] 對(duì)于所述噴射閥的操控至少在所述相應(yīng)的噴射閥的打開(kāi)階段中用處于所述車(chē)用 電路電壓之下的有效的電壓值來(lái)進(jìn)行。這通過(guò)所說(shuō)明的時(shí)間上的同步用特定的占空比來(lái)實(shí) 現(xiàn),并且更確切地說(shuō)在此借助于所述晶體管(T1 )165來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于當(dāng)前的磁閥來(lái)說(shuō),所提到 的打開(kāi)階段代表著所述電樞的吸引階段。尤其一直同步地運(yùn)行所述晶體管(T1) 165,直至 所述噴射閥完全打開(kāi)或者關(guān)閉。在使用當(dāng)前的磁閥的情況下,一直進(jìn)行同步,直至所述磁閥 的電樞已經(jīng)達(dá)到其升程止擋處。而后在剩余的操控持續(xù)時(shí)間里持久導(dǎo)電地接通所述晶體管 (T1) 165〇
[0025] 在圖3中示出的線路裝置具有以下缺點(diǎn):通過(guò)所述晶體管(T1) 165 (或者其余的 晶體管170、175、180)的同步尤其在所述晶體管165的切斷狀態(tài)中將來(lái)自在齊納爾二極管 D15sch中的磁路的能量轉(zhuǎn)換為熱量。除此以外,所述齊納電壓Uzener顯著地取決于溫度。 為了避免這些缺點(diǎn),按照所述按本發(fā)明的線路裝置的、在圖5中示出的實(shí)施例,不是在所述 數(shù)值Ubatt與Uzener之間而是在Ubatt與0之間使加載在所述電磁線圈上的電壓同步。為 此目的,當(dāng)前的輸出級(jí)的線路裝置具有高壓側(cè)晶體管(THS) 500以及自由振蕩二極管(DFr) 505。在這個(gè)線路裝置的運(yùn)行中,產(chǎn)生以下四種可能的開(kāi)關(guān)狀態(tài)a)-d): a) THS和Tx導(dǎo)電:Ux=Ubatt; b) THS切斷并且Tx導(dǎo)電:Ux=0 (或者Ux=-Uth,其中Uth代表著具有大約0. 7V的、DFr 的導(dǎo)通電壓); c) THS導(dǎo)電并且Tx切斷:Ux=-Uzener; d) THS和Tx切斷:Ux=-Uzener。
[0026] 作為按照?qǐng)D5的實(shí)施方式的替代方案,所述齊納爾二極管Dzener的陽(yáng)極可以不是 與所述高壓側(cè)晶體管(THS) 500的源接頭相連接而是與其排出接頭(Drain-Anschluss)并 且由此與車(chē)用電路的正極相連接。在這種情況中,在d)THS和Tx切斷這種開(kāi)關(guān)狀態(tài)中出現(xiàn) 所述電壓Ux=-Ubatt-Uzener_Uth。由此在切斷所述閥時(shí)為了很快地消除磁場(chǎng)而再次提供了 另一種電壓水平。
[0027] 在所述在圖5中示出的線路裝置的運(yùn)行中(與圖1相一致的組件沒(méi)有附圖標(biāo)記), 在對(duì)于所述噴射閥的操控開(kāi)始時(shí)導(dǎo)電地接通所述晶體管Tx和THS,由此完全的車(chē)用電路電 壓Ubatt加載在所述電磁線
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