DE102010027282A1

DE102010027282A1 - Steuerungssysteme für Kanisterspülsteuerventile

Info

Publication number: DE102010027282A1
Application number: DE102010027282A
Authority: DE
Inventors: William Ypsilanti McDonald; Keith Scott Grosse Ile Koller; Niels Christopher Commerce Township Kragh; Scott Plymouth Bohr; Eric David Ann Arbor Bramson; Dennis Monroe Harrigan; Kevin Canton Plymale; Eric A. Ann Arbor Macke
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2009-07-21
Filing date: 2010-07-16
Publication date: 2011-02-03
Also published as: US20110017178A1; CN101963114A

Abstract

Es wird ein Spülsteuerventil-Steuerungssystem für ein Verbrennungsmotorsystem vorgesehen, welches umfasst: eine Spannungsquelle mit einem positiven Potential und einem negativen Potential; ein Spülsteuerventil mit einem Solenoid, wobei das Solenoid ein elektrisch induktives Element umfasst, wobei das induktive Element einen mit dem positiven Potential der Spannungsquelle verbundenen ersten Anschluss aufweist; eine Diode mit einer Anode und einer Kathode. Die Steuereinrichtung umfasst einen Transistor mit: einer durch einen Pulszug gespeisten Steuerelektrode; eine mit dem negativen Potential der Spannungsquelle verbundene erste Elektrode; und eine mit einem zweiten Anschluss des induktiven Elements und mit der Diode verbundene zweite Elektrode. Ein der Steuerelektrode gelieferter Pulszug ist ein pulsweitenmoduliertes Signal und schaltet den Transistor zwischen einem leitenden Zustand, in dem elektrischer Strom zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode fließt, und einem nicht leitenden Zustand, in dem elektrischer Strom daran gehindert wird, zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode zu fließen. Wenn sich der Transistor in dem leitenden Zustand befindet, fließt elektrischer Strom von der Spannungsquelle durch das induktive Element und durch die erste und zweite Elektrode, wobei über der Diode ein Potential erzeugt wird, um die Diode zu einem nicht leitenden Zustand vorzuspannen, und wobei, wenn der Transistor in den nicht leitenden Zustand schaltet, Energie, die in dem Induktor gespeichert wird, wenn elektrischer Strom während des leitenden Zustands des Transistors durch den Induktor fließt, einen Spannungspuls erzeugt, um die Diode zu einem leitenden Zustand vorzuspannen, und diese gespeicherte Energie in dem Induktor dissipiert wird, wenn diese Energie als elektrischer Strom durch die leitende vorgespannte Diode zu der Spannungsquelle fließt.

Description

Technisches Gebiet
Diese Offenbarung betrifft im Allgemeinen Steuerungssysteme für Kanisterspülsteuerventile und insbesondere Steuerungssysteme für Kanisterspülsteuerventile, die als Reaktion auf Pulsweitenmodulationssteuersignale betrieben werden.
Hintergrund und Zusammenfassung
Wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, umfassen viele Mehrzylinder-Verbrennungsmotoren ein Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem, bei dem aus dem Kraftstofftank abgelassene und in einem Kohlekanister aufgenommene Kraftstoffdämpfe in den Motor gesaugt werden, wo sie zusammen mit von den Kraftstoffeinspritzvorrichtungen geliefertem Kraftstoff verbrannt werden. Solche Systeme können ein Spülsteuerventil umfassen, das die Strömrate von Kanisterabsaugkraftstoffdämpfen, die in den Motor gelangen, steuert. Manche Spülsteuerventile werden von Pulsweitenmodulationssignalen gesteuert. Pulsweitenmodulierte Ventile können durch ein elektrisches Eingangssignal gesteuert werden, das einen Bruchteil der Signalperiode lang hoch ist und den Rest der Signalperiode lang niedrig ist. Der hohe Anteil des Signals wird als Ein-Puls bezeichnet. Das Ventil öffnet, um Absaugkraftstoffdämpfe während des Ein-Pulses in den Motor einzulassen, und schließt den Rest der Signalperiode. Die Frequenz und Dauer des Ein-Pulses bestimmt die mittlere Strömrate durch das Ventil. Bei manchen Steuerungssystemen für Kanisterspülsteuerventile, die als Reaktion auf Pulsweitenmodulationssteuersignale betrieben werden, erzeugt das Kanisterspülventil (CPV) ein unerwünschtes Klappergeräusch, das im Fahrzeuginnenraum hörbar ist. Ein Pulsweitenmodulationssignal-Steuerungssystem wird in US-Patent Veröffentlichung Nr. US 2004/105209 A1 vorgestellt.
Zusammenfassung
In einer Ausführungsform ist ein Steuerungssystem für Spülsteuerventile mit: einer Spannungsquelle, einem Spülsteuerventil mit einem mit der Spannungsquelle verbundenen Induktor; einem Transistor mit einer durch einen Pulszug gespeisten Steuerelektrode; einer mit der Spannungsquelle verbundenen ersten Elektrode; und einer durch den Induktor mit der Spannungsquelle verbundenem zweiten Elektrode; und einer parallel zu dem Transistor angeschlossenen Diode versehen. Pulsweitenmodulationspulse werden der Steuerelektrode zugeführt und schalten den Transistor zwischen einem leitenden und einem nicht leitenden Zustand. Wenn in dem leitenden Zustand elektrischer Strom von der Spannungsquelle durch den Induktor fließt, wobei über der Diode ein Potential erzeugt wird, um die Diode zu einem nicht leitenden Zustand vorzuspannen, und wenn der Transistor in den nicht leitenden Zustand wechselt, erzeugt in dem Induktor zuvor gespeicherte Energie einen Spannungspuls, um die Diode zu einem leitenden Zustand vorzuspannen, und diese gespeicherte Energie wird dissipiert, wenn diese Energie durch die vorgespannte Diode zu der Spannungsquelle fließt.
In einer Ausführungsform ist die Diode mit der ersten und zweiten Elektrode des Transistors verbunden.
In einer Ausführungsform ist die Diode eine Zener-Diode.
In einer Ausführungsform ist ein Steuerungssystem für Spülsteuerventile für ein Verbrennungsmotorsystem vorgesehen. Das System umfasst: eine Spannungsquelle mit einem positiven Potential und einem negativen Potential; ein Spülsteuerventil mit einem Solenoid, wobei das Solenoid ein elektrisch induktives Element umfasst, wobei das induktive Element einen mit dem positiven Potential der Spannungsquelle verbundenen ersten Anschluss aufweist; und eine Zener-Diode mit einer Anode und einer Kathode und wobei die Anode mit dem negativen Potential der Spannungsquelle verbunden ist. Eine Steuereinrichtung umfasst: einen Transistor mit: einer durch einen Pulszug gespeisten Steuerelektrode; eine mit dem negativen Potential der Spannungsquelle verbundene erste Elektrode; eine mit einem zweiten Anschluss des induktiven Elements und mit der Kathode der Diode verbundene zweite Elektrode. Ein der Steuerelektrode gelieferter Pulszug ist ein pulsweitenmoduliertes Signal und schaltet den Transistor zwischen einem leitenden Zustand, in dem elektrischer Strom zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode fließt, und einem nicht leitenden Zustand, in dem elektrischer Strom daran gehindert wird, zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode zu fließen. Wenn sich der Transistor in dem leitenden Zustand befindet, fließt elektrischer Strom von der Spannungsquelle durch das induktive Element und durch die erste und zweite Elektrode, wobei über der Diode ein Potential erzeugt wird, um die Diode zu einem nicht leitenden Zustand vorzuspannen, und wobei, wenn der Transistor in den nicht leitenden Zustand schaltet, Energie, die in dem Induktor gespeichert wird, wenn elektrischer Strom während des leitenden Zustands des Transistors durch den Induktor fließt, einen Spannungspuls erzeugt, um die Diode durch Durchbruch zu einem leitenden Zustand zu bringen, und diese gespeicherte Energie in dem Induktor dissipiert werden, wenn diese Energie als elektrischer Strom durch die Zener-Diode zu dem negativen Potential der Spannungsquelle fließt.
In einer Ausführungsform ist ein Steuerungssystem für Spülsteuerventile vorgesehen, welches aufweist: eine Spannungsquelle; ein Spülsteuerventil mit einem mit der Spannungsquelle verbundenen Induktor; einen ersten Transistor mit einer mit der Spannungsquelle verbundenen ersten Elektrode und einer durch den Induktor mit der Spannungsquelle verbundenen zweiten Elektrode; und einen parallel mit dem Induktor verbundenen zweiten Transistor. Pulsweitenmodulierte Pulse werden der Steuerelektrode des ersten Transistors und einer Steuerelektrode des zweiten Transistors zugeführt, um die Transistoren zwischen einem leitenden und einem nicht leitenden Zustand umzuschalten. Wenn sich der erste Transistor in dem leitenden Zustand befindet, befindet sich der zweite Transistor in dem nicht leitenden Zustand, und elektrischer Strom von der Spannungsquelle fließt durch den Induktor und den ersten Transistor, und wenn sich der erste Transistor in dem nicht leitenden Zustand befindet, befindet sich der zweite Transistor in einem leitenden Zustand und zuvor in dem Induktor gespeicherte Energie fließt durch den leitenden zweiten Transistor.
In einer Ausführungsform sind die pulsweitenmodulierten Pulse, die den Steuerelektroden des ersten Transistors und des zweiten Transistors zugeführt werden, zueinander phasenverschoben.
In einer Ausführungsform werden die pulsweitenmodulierten Pulse den Steuerelektroden des ersten Transistors und der zweiten Transistoren zugeführt, wobei der dem zweiten Transistor zugeführte Pulszug eine Ein-Zeit hat, die kleiner als die Aus-Zeit des dem ersten Transistor zugeführten Pulszuges ist, so dass der zweite Transistor in den nicht leitenden Zustand gelangt, bevor der erste Transistor in den leitenden Zustand gelangt. Auf diese Weise könnte abhängig davon, ob die erste Einschaltdauer bei über oder unter 50% liegt, die Einschaltdauer des zweiten Transistors kleiner oder größer als die des ersten sein. Wenn zum Beispiel der erste Transistor eine Einschaltdauer (Ein-Zeit) von 40% aufweist, könnte der zweite Transistor eine Ein-Zeit (sagen wir 55%) haben, die kleiner als die Aus-Zeit von 60% des ersten Transistors ist. Dies würde den gesamten Stromfluss stoppen und ein Schließen des Ventils ermöglichen. Zu beachten ist, dass in diesem Fall die Einschaltdauer des zweiten Transistors größer als die des ersten Transistors ist.
Die Einzelheiten einer oder mehrerer Ausführungsformen der Offenbarung sind in den Begleitzeichnungen und der nachstehenden Beschreibung dargelegt. Andere Merkmale, Aufgaben und Vorteile der Erfindung gehen aus der Beschreibung und den Zeichnungen sowie aus den Ansprüchen hervor.
Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Diagramm eines Verbrennungsmotorsystems mit einem Steuerungssystem für Spülsteuerventile gemäß der Offenbarung;
2 ist ein schematisches Diagramm eines Steuerungssystems für Spülsteuerventile, das bei dem Verbrennungsmotorsystem gemäß einer Ausführungsform verwendet wird; und
2 ist ein schematisches Diagramm eines Steuerungssystems für Spülsteuerventile, das bei dem Verbrennungsmotorsystem gemäß anderer Ausführungsform verwendet wird.
Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den verschiedenen Zeichnungen gleiche Elemente.
Eingehende Beschreibung
Ein in 1 gezeigter Mehrzylinder-Kolbenverbrennungsmotor 10 umfasst mehrere elektronisch gesteuerte luftunterstützte Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 12. Die Luftzufuhrseite der Einspritzvorrichtungen 12 steht mit einem Luftverteilerrohr 14 zum Erzeugen – nach Bedarf – eines geschichteten Füllungsgemisches oder eines homogenen Füllungsgemisches in den (nicht gezeigten) Motorzylindern in Fluidverbindung. Das Luftverteilerrohr 14 steht in paralleler Beziehung mit dem Ausgang eines Kompressors 16 und dem Ausgang eines Entlastungsventils 18 in Fluidverbindung. Das Kraftstoffverteilerrohr 15, das mit der Kraftstoffzufuhrseite der Einspritzvorrichtungen 12 in Fluidverbindung steht, steht mit dem Kraftstofftank 28 in Fluidverbindung, um mittels eines Kraftstoffzufuhrsystems 31 und zugeordneter Zufuhrleitungen flüssigen Kraftstoff 30 aufzunehmen. Der Eingang des Kompressors 16 und des Entlastungsventils 18 stehen ebenfalls miteinander in Fluidverbindung. Weiterhin stehen der Ausgang eines Umgebungsluftsteuerventils 20, das ein einfaches Ein/Aus-Ventil oder ein lineares Steuerventil sein könnte, und eines Kanisterspülventils 22, das ebenfalls ein einfaches Ein/Aus-Ventil oder ein lineares Steuerventil sein könnte, mit dem Eingang des Kompressors 16 und des Entlastungsventils 18 in Fluidverbindung. Der Eingang des Umgebungsluftsteuerventils 20 steht mit Umgebungsluft in Fluidverbindung. Der Eingang des Kanisterspülventils 22 steht mit dem Kanister 24 in Fluidverbindung. Der Kanister 24 steht durch ein Kanisterentlüftungsventil 26 mit der Umgebungsluft in Fluidverbindung. Der Kanister 24 steht auch mit dem Kraftstofftank 28 in ständiger Fluidverbindung. Der Kraftstofftank 28 enthält flüssigen Kraftstoff 30 und ein Kraftstoffdampfgemisch 32, Der Kraftstofftank 28 umfasst auch (ein nicht gezeigtes) Füllrohr zum Zugeben von Kraftstoff. Alternativ kann das Ventil 22 in direkter Verbindung mit dem Tank 28 stehen, wobei kein Kanister verwendet wird.
Weiter mit 1 empfängt ein Steuergerät 40, das eine Speichervorrichtung 42 aufweist, Informationen von mehreren Sensoren 46 bezüglich zahlreicher Motorbetriebsparameter, beispielsweise Motordrehzahl, Motorlast, Zündsteuerzeiten, Ansaugkrümmerunterdruck und Motortemperatur, und Kraftstoffsystembetriebsparameter, beispielsweise Kraftstofftanktemperatur, Kraftstofftankdruck, Kraftstoffzufuhrrate, Kompressorzustand und Kraftstofftankstand, und anderer dem Fachmann bekannter Parameter. Das Steuergerät 40 steuert auch luftunterstützte Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 12, Kompressor 16, Umgebungsluftsteuerventil 20, Kanisterspülventil 22, Kanisterentlüftungsventil 26 sowie viele andere Aktoren, beispielsweise Zündspulen, Abgasrückführungventile und eine elektronische Drossel.
Das Steuergerät 40, das nach Bedarf einen herkömmlichen Mikroprozessor für Motorsteuerung, der dem Fachmann bekannt ist, oder einen eigenständigen Prozessor umfassen kann, hat die Aufgabe, den Motor 10 sowohl in einem Modus mit geschichteter Füllung als auch in einem Modus mit homogener Füllung zu betreiben. Wenn kein Kanisterspülen und entweder geschichteter oder homogener Betrieb erforderlich ist, betreibt das Steuergerät 40 das Kanisterentlüftungsventil 26 geschlossen, das Kanisterspülventil 22 geschlossen und das Umgebungsluftsteuerventil 20 offen. Der Kompressor 16 verdichtet Luft, die durch das Umgebungsluftsteuerventil 20 strömt, auf einen von dem Entlastungsventil 18 geregelten vorbestimmten Druck. Verdichtete Luft von dem Kompressor 16 wird von dem Luftverteilerrohr 14 zur Verwendung durch die Einspritzvorrichtungen 12 zugeführt, um Kraftstoffeigenschaften, beispielsweise Zerstäubung, in den (nicht gezeigten) Motorzylindern zu verbessern. Gleichzeitig wird flüssiger Kraftstoff 30 von dem Tank 28 dem Kraftstoffverteilerrohr 15 zugeführt, um von den Einspritzvorrichtungen 12 eingespritzt zu werden.
Wenn ein Spülen des Kanisters 24 erforderlich ist, passt das Steuergerät 40 das Kanisterentlüftungsventil 26, das Kanisterspülventil 22 und ein Umgebungsluftsteuerventil 20 als Reaktion auf eine vorbestimmte erwünschte Dampfspülrate an. Während des Spülbetriebs ist das Kanisterspülventil 22 offen, das Kanisterentlüftungsventil 26 und das Luftsteuerventil 20 können aber beide offen, beide geschlossen oder eines offen und eines geschlossen sein. Wenn zum Beispiel die erwünschte Dampfspülrate niedriger als die aus dem Kanisterspülventil 22 austretende Dampfspülrate ist, dann wird das Umgebungsluftsteuerventil 20 geöffnet, um den Dampfstrom zu verdünnen.
Hier wird dem Spülsteuerventil 22 von dem Steuergerät 40 ein pulsweitenmoduliertes Signal zugeführt. Im Einzelnen wird die prozentuale Dampfströmrate durch das Verhältnis der Arbeitszyklen der pulsweitenmodulierten Signale gesteuert.
Das Spülsteuerventil-Steuerungssystem 100 für das Spülsteuerventil 22 ist in 2 folgendes aufweisend gezeigt: eine Spannungsquelle 200 mit einem positiven Potential (+) und einem negativen Potential (–); wobei das Spülsteuerventil 22 ein Solenoid 204 aufweist, wobei das Solenoid 204 ein elektrisch induktives Element L umfasst, wobei das induktive Element L einen mit dem positiven Potential (+) der Spannungsquelle 200 verbundenen ersten Anschluss T1 aufweist; eine Zener-Diode 205 mit einer Anode (A) und einer Kathode (K), und wobei die Anode (A) mit dem negativen Potential (–) der Spannungsquelle 200 verbunden ist; eine Steuereinrichtung 208, welche umfasst: einen Transistor 209, wobei der Transistor 209, hier ein N-Kanal-Metalloxidhalbleiter(MOS)-Feldeffekttransistor (FET), eine Steuerelektrode, hier eine Gate-Elektrode (G), die von dem Pulszug 211 versorgt wird, hier ein pulsweitenmoduliertes Signal von dem Steuergerät 40, aufweist; eine erste Elektrode, hier eine Source-Elektrode (S), die mit dem negativen Potential (–) der Spannungsquelle 200 verbunden ist; und eine zweite Elektrode, hier Drain-Elektrode (D), die mit dem zweiten Anschluss T2 des induktiven Elements L und mit der Kathode (K) der Diode 204 verbunden ist. Wie vorstehend erwähnt ist der der Steuerelektrode (G) zugeführte Pulszug ein pulsweitenmoduliertes Signal, das den Transistor 209 zwischen einem leitenden Zustand, bei dem elektrischer Strom zwischen der ersten Elektrode (D) und der zweiten Elektrode (S) fließt, und einem nicht leitenden Zustand, bei dem elektrischer Strom daran gehindert wird, zwischen der ersten Elektrode (S) und der zweiten Elektrode (D) zu fließen, umschaltet. Wenn sich der Transistor 209 in dem leitenden Zustand befindet, fließt elektrischer Strom von der Spannungsquelle 200 durch das induktive Element L und durch die erste und zweite Elektrode (D, S), wobei über der Diode 205 ein Potential erzeugt wird, um die Diode zu einem nicht leitenden Zustand vorzuspannen, und wenn der Transistor 209 in den nicht leitenden Zustand schaltet, erzeugt Energie, die in dem Induktor L gespeichert wird, wenn elektrischer Strom während des leitenden Zustands des Transistors 209 durch den Induktor L fließt, einen Spannungspuls über der Zener-Diode 205, um die Zener-Diode 205 durch Durchbruch zu einem leitenden Zustand zu bringen, und die in dem Induktor L gespeicherte Energie wird in dem Widerstand in dem Induktor L dissipiert, wenn diese Energie als elektrischer Strom durch die Zener-Diode 205 zu dem negativen Potential der Spannungsquelle fließt. Es wird auch festgestellt, dass ein MOSFET-Gate typischerweise einen Widerstand gegen Masse aufweist, um die gespeicherte Gate-Spannung, die sich aus der Gate-Kapazität ergibt, abzuleiten.
Unter Bezug nun auf 3 ist eine andere Ausführungsform gezeigt. Hier ist ein Spülsteuerventil-Steuerungssystem vorgesehen, welches aufweist: eine Spannungsquelle 200; ein Spülsteuerventil mit einem mit der Spannungsquelle 200 verbundenen Induktor L; einen ersten Transistor 209 mit einer mit der Spannungsquelle verbundenen ersten Elektrode und einer durch den Induktor mit der Spannungsquelle verbundenen zweiten Elektrode; und einen zweiten Transistor 215, der mit dem Induktor L parallel verbunden ist.
Insbesondere weist der Induktor L einen ersten Anschluss T1 auf, der mit dem positiven Potential (+) der Spannungsquelle 200 verbunden ist. Ein erster Transistor 209 weist eine erste Elektrode, hier eine Source-Elektrode (S), die mit dem negativen Potential (–) der Spannungsquelle 200 verbunden ist, und eine zweite Elektrode, hier eine Drain-Elektrode (D), die mit dem zweiten Anschluss T2 des Induktors L verbunden ist, auf und weist eine Gate-Elektrode (G) auf, die durch ein pulsweitenmoduliertes Signal 211 von dem Steuergerät 40 angeschlossen ist. Hier weist ein zweiter N-Kanal-MOS-FET 215 eine erste Elektrode (D), die sowohl mit dem ersten Anschluss T1 des Induktors L als auch dem positiven Potential (+) der Spannungsquelle 200 verbunden ist, und eine zweite Elektrode (S), die mit dem zweiten Anschluss T2 des Induktors L verbunden ist, auf. Der zweite Transistor 215 ist somit mit dem Induktor L parallel verbunden. Der zweite Transistor 215 weist eine Steuerelektrode, hier Gate (G) auf, der ein von dem Steuergerät 40 erzeugtes pulsweitenmoduliertes Signal 211' zugeführt wird. Es wird festgestellt, dass der Pulszug 211 um 180 Grad zu dem Pulszug 211' phasenverschoben ist (d. h. eine Zeitverzögerung von einem Puls). Eine Umsetzung besteht darin, eine Zeitverzögerung von einer Pulsweite zwischen den beiden Pulszügen 211, 211' zu haben, wie durch Leiten des Pulszugs 211 durch einen Flipflop, um den Pulszug 211' zu erzeugen. Somit liegt zwischen den beiden Pulszügen 211, 211' eine Zeitverzögerung von einem Puls. Alternativ kann der Pulszug 211' eine etwas kürzere Ein-Zeit als die Aus-Zeit des Pulszuges 211 haben, um das Ventil vor dem nächsten Zyklus vollständig schließen zu lassen.
In jedem Fall werden der Steuerelektrode (G) des ersten Transistors 209 und einer Steuerelektrode (G) des zweiten Transistors 215 Pulse zugeführt, um die Transistoren 209, 215 zwischen einem leitenden und einem nicht leitenden Zustand zu schalten. Wenn sich der erste Transistor 209 in dem leitenden Zustand befindet, befindet sich der zweite Transistor 215 in dem nicht leitenden Zustand und elektrischer Strom von der Spannungsquelle 200 fließt durch den Induktor L und den ersten Transistor 209, und wenn sich der erste Transistor 209 in dem nicht leitenden Zustand befindet, befindet sich der zweite Transistor 215 in einem leitenden Zustand und zuvor in dem Induktor L gespeicherte Energie fließt durch den leitenden zweiten Transistor 215.
Es wurde eine Anzahl von Ausführungsformen der Offenbarung beschrieben. Dennoch versteht sich, dass verschiedene Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne vom Wesen und Schutzumfang der Offenbarung abzuweichen. Zum Beispiel können andere Transistorarten für die Transistoren 209 und 215 verwendet werden. Demgemäß liegen andere Ausführungsformen in dem Schutzumfang der folgenden Ansprüche.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- US 2004/105209 A1 [0002]

Claims

Spülsteuerventil-Steuerungssystem, welches umfasst: eine Spannungsquelle; ein Spülsteuerventil mit einem mit der Spannungsquelle verbundenen Induktor; einen Transistor mit: einer Steuerelektrode, der ein Pulszug zugeführt wird; einer ersten Elektrode, die mit der Spannungsquelle verbunden ist; und einer zweiten Elektrode, die durch den Induktor mit der Spannungsquelle verbunden ist; eine Zener-Diode, die mit dem Transistor parallel verbunden ist.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Pulsweitenmodulationspulse der Steuerelektrode zugeführt werden und den Transistor zwischen einem leitenden und einem nicht leitenden Zustand umschalten.
System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem leitenden Zustand elektrischer Strom von der Spannungsquelle durch den Induktor fließt, wobei über der Diode ein Potential erzeugt wird, um die Diode zu einem nicht leitenden Zustand vorzuspannen, und wenn der Transistor in den nicht leitenden Zustand wechselt, erzeugt in dem Induktor zuvor gespeicherte Energie einen Spannungspuls, um die Diode zu einem leitenden Zustand vorzuspannen, und diese gespeicherte Energie wird dissipiert, wenn diese Energie durch die vorgespannte Diode zu der Spannungsquelle fließt.
Spülsteuerventil-Steuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Diode mit der ersten und zweiten Elektrode des Transistors verbunden ist.
System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der der Steuerelektrode zugeführte Pulszug ein pulsweitenmoduliertes Signal ist und den Transistor zwischen einem leitenden Zustand, wobei elektrischer Strom zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode fließt, und einem nicht leitenden Zustand, wobei elektrischer Strom daran gehindert wird, zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode zu fließen, umschaltet.
System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn sich der Transistor in dem leitenden Zustand befindet, elektrischer Strom von der Spannungsquelle durch das induktive Element und durch die erste und zweite Elektrode fließt, wobei über der Diode ein Potential erzeugt wird, um die Diode zu einem nicht leitenden Zustand vorzuspannen, und wobei, wenn der Transistor in den nicht leitenden Zustand schaltet, Energie, die in dem Induktor gespeichert wird, wenn elektrischer Strom während des leitenden Zustands des Transistors durch den Induktor fließt, einen Spannungspuls erzeugt, um die Diode durch Durchbruch zu einem leitenden Zustand zu bringen, und die gespeicherte Energie in dem Induktor dissipiert wird, wenn die Energie als elektrischer Strom durch die Zener-Diode zu der Spannungsquelle fließt.
Spülsteuerventil-Steuerungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Transistor ein Feldeffekttransistor (FET) ist.
Spülsteuerventil-Steuerungssystem, welches umfasst: eine Spannungsquelle; ein Spülsteuerventil mit einem mit der Spannungsquelle verbundenen Induktor; einen ersten Transistor mit einer mit der Spannungsquelle verbundenen ersten Elektrode und einer durch den Induktor mit der Spannungsquelle verbundenen zweiten Elektrode; einen zweiten Transistor, der mit dem Induktor parallel verbunden ist.
System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass pulsweitenmoduliere Pulse der Steuerelektrode des ersten Transistors und einer Steuerelektrode des zweiten Transistors zugeführt werden, um die Transistoren zwischen einem leitenden und einem nicht leitenden Zustand umschalten.
System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn sich der erste Transistor in dem leitenden Zustand befindet, der zweite Transistor sich in dem nicht leitenden Zustand befindet und elektrischer Strom von der Spannungsquelle durch den Induktor und den ersten Transistor fließt, und wenn sich der erste Transistor in dem nicht leitenden Zustand befindet, sich der zweite Transistor in einem leitenden Zustand befindet und zuvor in dem Induktor gespeicherte Energie durch den leitenden zweiten Transistor fließt.
Spülsteuerventil-Steuerungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die pulsweitenmodulierten Pulse, die den Steuerelektroden des ersten Transistors und der zweiten Transistoren zugeführt werden, zueinander phasenverschoben sind.
Spülsteuerventil-Steuerungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die pulsweitenmodulierten Pulse den Steuerelektroden des ersten Transistors und der zweiten Transistoren zugeführt, wobei der dem zweiten Transistor zugeführte Pulszug eine Ein-Zeit aufweist, die kleiner als die Aus-Zeit des dem ersten Transistor zugeführten Pulszugs ist.
Spülsteuerventil-Steuerungssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Transistoren Feldeffekttransistoren (FET) sind.
Spülsteuerventil-Steuerungssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die FET N-Kanal-Metalloxidhalbleiter(MOS)-FET sind.
Spülsteuerventil-Steuerungssystem, welches umfasst: eine Spannungsquelle; ein Spülsteuerventil mit einem Induktor, der einen mit einem ersten Potential der Spannungsquelle verbundenen ersten Anschluss aufweist; einen ersten Transistor mit einer ersten Elektrode, die mit einem zweiten Potential der Spannungsquelle verbunden ist, und einer zweiten Elektrode, die mit einem zweiten Anschluss des Induktors verbunden ist; einen zweiten Transistor mit einem ersten Anschluss, der mit dem ersten Anschluss des Induktors verbunden ist, und einer zweiten Elektrode, die mit dem zweiten Anschluss des Induktors verbunden ist; wobei der Steuerelektrode des ersten Transistors und einer Steuerelektrode des zweiten Transistors pulsweitenmodulierte Pulse zugeführt werden, um die Transistoren zwischen einem leitenden Zustand und einem nicht leitenden Zustand zu schalten; und wobei, wenn sich der erste Transistor in dem leitenden Zustand befindet, sich der zweite Transistor in dem nicht leitenden Zustand befindet und elektrischer Strom von der Spannungsquelle durch den Induktor und den ersten Transistor fließt, und wenn sich der erste Transistor in dem nicht leitenden Zustand befindet, der zweite Transistor sich in einem leitenden Zustand befindet und zuvor in dem Induktor gespeicherte Energie durch den leitenden zweiten Transistor fließt.
Spülsteuerventil-Steuerungssystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die pulsweitenmodulierten Pulse, die den Steuerelektroden des ersten Transistors und der zweiten Transistoren zugeführt werden, zueinander phasenverschoben sind.
Spülsteuerventil-Steuerungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die pulsweitenmodulierten Pulse den Steuerelektroden des ersten Transistors und der zweiten Transistoren zugeführt werden, wobei der dem zweiten Transistor zugeführte Pulszug eine Ein-Zeit aufweist, die kleiner als die Aus-Zeit des dem ersten Transistor zugeführten Pulszugs ist.
Spülsteuerventil-Steuerungssystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Transistoren Feldeffekttransistoren (FET) sind.
Spülsteuerventil-Steuerungssystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die FET N-Kanal-Metalloxidhalbleiter(MOS)-FET sind.
Spülsteuerventil-Steuerungssystem, welches umfasst: eine Spannungsquelle; ein Spülsteuerventil mit einem Induktor, der mit der Spannungsquelle verbunden ist; einen ersten Transistor mit einer ersten Elektrode, die mit der Spannungsquelle verbunden ist, und einer zweiten Elektrode, die durch den Induktor mit der Spannungsquelle verbunden ist; einen zweiten Transistor mit einer ersten Elektrode, der eine mit einem ersten Anschluss des Induktors verbundene erste Elektrode aufweist, und einer zweiten Elektrode, die mit einem zweiten Anschluss des Induktors verbunden ist.
Spülsteuerventil-Steuerungssystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die pulsweitenmodulierten Pulse den Steuerelektroden des ersten Transistors und der zweiten Transistoren zugeführt, wobei der dem zweiten Transistor zugeführte Pulszug eine Ein-Zeit aufweist, die kleiner als die Aus-Zeit des dem ersten Transistor zugeführten Pulszugs ist.