DE19745389A1 - Elektromagnet-Einspritzvorrichtungstreiberschaltung - Google Patents
Elektromagnet-EinspritzvorrichtungstreiberschaltungInfo
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Description
Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Elektro
magnettreiberschaltung und insbesonderes auf eine ener
giesparende Elektromagnettreiberschaltung, die die Lei
stung wieder gewinnt, die normalerweise von dem Strom
rückleitungspfad in einen herkömmlichen Elektromagnet
treiber dissipiert wird.
Viele Arten von Betätigungsvorrichtungen verwenden Elek
tromagneten, um ein Magnetfeld zu erzeugen, welches auf
die Betätigungsvorrichtung wirkt und dadurch eine Bewe
gung darin bewirkt. Beispiele von solchen Elektromag
netbetätigungsvorrichtungen weisen Brennstoffeinspritz
vorrichtungen, Ventilbetätigungsvorrichtungen und andere
auf. Die Probleme, die mit der elektronischen Steuerung
von Brennstoffeinspritzvorrichtungen assoziiert sind,
sind typisch für die Probleme, die bei Steuerungen von
anderen Arten von Elektromagnetbetätigungsvorrichtungen
angetroffen werden. Die Probleme des im folgenden bespro
chenen Stand der Technik, obwohl speziell Brennstoffein
spritzvorrichtungen angesprochen werden, lassen sich
breit auf Elektromagnetbetätigungsvorrichtungen allgemein
anwenden.
Im Gebiet der elektronisch gesteuerten Brennstoffein
spritzvorrichtungen ist es erforderlich, daß elektro
magnetische Spulen bzw. Magneten vorgesehen werden, die
zum Hochgeschwindigkeitsbetrieb fähig sind und die kon
sistent oder durchgängig reproduzierbare Hubcharakteri
stiken besitzen. Die Notwendigkeit eines Hochgeschwindig
keitsbetriebes erfordert wenig Erklärung, wenn man sich
vorstellt, daß ein Motor, der bei 2000 U/min arbeitet,
erfordern könnte, daß Brennstoff in jeden Zylinder eines
Mehr-Zylinder-Motors mit Intervallen von 10 Millisekunden
eingespritzt wird, und daß der gesamte Einspritzimpuls
bis zu einer Millisekunde- kurz sein könnte. Langsam wir
kende Elektromagneten haben zur Folge, daß fehlerhafte
Brennstoffmengen zu jedem Zylinder bei nicht ordnungsge
mäßem Zeitsteuervorgehen geliefert werden, was nachteilig
die Leistung des Motors beeinflussen kann.
Ein Hochgeschwindigkeits-Elektromagnetbetrieb ist offen
sichtlich eine absolute Notwendigkeit, jedoch ist die
Notwendigkeit von konsistent bzw. durchgängig reprodu
zierbaren Hubcharakteristiken eine weniger offensicht
liche, jedoch gleichfalls wichtige Anforderung. Ein re
produzierbarer Elektromagnethub sieht die präzise Steu
erung vor, die benötigt wird, um einen maximalen Brenn
stoffwirkungsgrad, eine Leistungsausgabe und Motorlebens
dauer zu erhalten und verbessert auch Abgasemissionen.
Diese Vorteile ergeben sich aus der Tatsache, daß die
Brennstoffmenge, die in einen Zylinder eingespritzt wird,
typischerweise durch die Zeitdauer gesteuert wird, für
die die Brennstoffeinspritzvorrichtung in einer offenen
Konfiguration gehalten wird. Um den Motor genau zu steu
ern muß eine feste Spannung, die an den Elektromagneten
für eine festgelegte Zeitdauer angelegt wird, zur Folge
haben, daß der Elektromagnet die Einspritzvorrichtung für
eine im wesentlichen standardmäßige Zeitdauer öffnet, um
dadurch eine vorgewählte Standardbrennstoffmenge zu lie
fern. Sobald die Beziehung zwischen Spannung, Zeit und
Brennstoffmenge eingerichtet worden ist, sollte sie kon
stant während der nützlichen Lebensdauer bzw. der Ge
brauchslebensdauer der Vorrichtung bleiben. Daher kann
eine Brennstoffeinspritzelektromagnetsteuerung eine vor
teilhafte Steuerung des Motorbetriebes bei dem gesamten
Bereich von Motordrehzahlen liefern, und zwar durch Lie
fern einer regulierten Spannung für eine veränderliche
Zeitdauer. Typischerweise ist die Anstiegszeit des Strom
flusses durch den Elektromagneten eine Funktion der ange
legten Spannung. Die Reproduzierbarkeit der Hubcharakte
ristiken gegenüber dem Steuersignal, welches an den Elek
tromagneten angelegt wird, verbessert sich mit höheren
Spannungen, die an den Elektromagneten angelegt werden.
Jedoch erfordern höhere Spannungen typischerweise Hoch
spannungsversorgungen, die zu den Kosten der gesamten
Treiberschaltung hinzukommen bzw. beitragen.
Weiter ist im Betrieb des Brennstoffeinspritzsystems ei
nes Mehr-Zylinder-Motors, ein Brennstoffeinspritzelektro
magnet für jeden Motorzylinder vorgesehen und muß für je
den Kompressions- bzw. Verdichtungshub des entsprechenden
Motorzylinders erregt und entregt werden. Typischerweise
wird die in den Elektromagneten gespeicherte Energie in
Hitze umgewandelt, und zwar durch eine Dioden-Wi
derstands-Kombination, die in den Rückleitungs- bzw. Fly
back-Strompfad von jedem Elektromagneten angeordnet ist.
Die Größe der in dieser Weise abgeleiteten Energie ist
beträchtlich und hat direkt eine Steigerung der Kosten
des Systems zur Folge. Die Hitze, die durch die Auslaß-
bzw. Entladungselektromagneten erzeugt wird, ver
schlimmert das Problem der Wärmedissipation in einer
schon thermisch feindlichen Umgebung. Zusätzliche Mittel
müssen vorgesehen werden, um die übermäßige Wärme zu ent
fernen, um die Zuverlässigkeit der elektronischen Hard
ware beizubehalten. Eine gesteigerte Wärmedissipa
tionsfähigkeit ist ein direkt meßbarer Kostenpunkt. Zu
sätzlich ist eine beträchtlich größere Leistungserzeu
gungsfähigkeit notwendig, als es wäre, wenn ein Teil der
gespeicherten Energie wiedergewonnen werden könnte.
Das US-Patent 4 604 675, ausgegeben an Pflederer, spricht
einige der obigen Nachteile an, die mit Elektromagnet
treibern des Standes der Technik assoziiert sind. Jedoch
eliminiert auch die bei Pflederer offenbarte Vorrichtung
nicht vollständig die Erfordernis einer zugeordneten
Hochspannungsversorgung, um die Einspritzelektromagneten
anzutreiben. Darüber hinaus gewinnt die Vorrichtung bei
Pflederer nur teilweise die in der Elektromagnetspule ge
speicherte Energie wieder. Die Vorrichtung gewinnt nur
Energie wieder, die in den Elektromagnetspulen während
des Übergangs vom Einzugs- zum Halte-Strompegel gespei
chert wird, und vom Haltepegel auf Null. Während Zeiten,
wenn die Vorrichtung Strom moduliert, um die gewünschten
Einzugs- und Halte-Strompegel zu halten, wird Energie
einfach durch den Flyback- bzw. Rückleitungsstrompfad
dissipiert.
Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, einen
oder mehrere der Nachteile zu überwinden, die mit dem
oben dargelegten Stand der Technik assoziiert sind.
Es ist ein Ziel eines Aspektes der vorliegenden Erfin
dung, eine Elektromagnettreiberschaltung vorzusehen, die
die Vorteile eines Hochspannungs-Elektromagnettreibers
vorsieht, während sie viele der Schaltungskomponenten der
Hochspannungs-Leistungsversorgung eliminiert, die tradi
tionellerweise mit solchen Hochspannungs-Elektromagnet
treibern assoziiert sind.
Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es,
einen Elektromagnettreiber vorzusehen, der Elektromagnet
spulenenergie (Rück-EME) wieder einfängt, wenn die Lei
stung von der Elektromagnetspannung getrennt wird.
Diese und andere Ziele und Vorteile der vorliegenden Er
findung werden beim Lesen der detaillierten Beschreibung
eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit
den Zeichnungen und den beigefügten Ansprüchen of
fensichtlich.
Fig. 1 veranschaulicht eine schematische Darstellung ei
nes typischen Elektromagnettreibers, der im Stand
der Technik bekannt ist;
Fig. 2 veranschaulicht eine schematische Darstellung ei
nes bevorzugten Ausführungsbeispiels der Elektro
magnettreiberschaltung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 veranschaulicht ein allgemeines Zeitsteuerdiagamm
für einen Initialisierungsbetriebszustand bzw. In
itialisierungsmodus, der in Verbindung mit einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
verwendet wird; und
Fig. 4a und 4b veranschaulichen ein allgemeines Zeitsteu
erdiagramm für einen normalen Betriebszustand bzw.
-modus, der in Verbindung mit einem Ausführungs
beispiel der vorliegenden Erfindung verwendet
wird;
Fig. 5 veranschaulicht ein Diagramm einer zweistufigen
Stromwellenform.
Das Folgende ist eine detaillierte Beschreibung des be
sten Ausführungsweges eines bevorzugten Ausführungsbei
spiels der vorliegenden Erfindung. Die vorliegende Erfin
dung bezieht sich auf eine Steuerung zur Anwendung mit
Ein/Aus-Elektromagnetbetätigungsvorrichtungen. Obwohl das
bevorzugte Ausführungsbeispiel in Verbindung mit Elektro
magnetbetätigungsvorrichtungen beschrieben wird, die in
Brennstoffeinspritzvorrichtungen verwendet werden, be
sitzt es Anwendungen außerhalb dieser Technik. Insbeson
dere ist die vorliegende Erfindung vorteilhaft bei jenen
Betätigungsvorrichtungsanwendungen, wo es wichtig ist,
die Stromanstiegszeit durch die Elektromagnetspule zu
steuern. Diese Anwendungen erfordern typischerweise eine
Hochspannungsversorgung, um die Dauer der anfänglichen
Anstiegszeit zu senken.- Die vorliegende Erfindung sieht
eine Hochspannungsversorgung vor, ohne eine zugeordnete
Hochspannungs-Leistungsversorgungsschaltung aufzuweisen.
Somit ist die Erfindung, obwohl ein bevorzugtes Ausfüh
rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in Verbindung
mit Brennstoffeinspritzuvorrichtungen beschrieben wird,
nicht auf die eine hier beschriebene Anwendung einge
schränkt. Im Gegenteil umfaßt die vorliegende Erfindung
alle alternativen Ausführungsbeispiele und äquivalente
Ausführungen, die in den Umfang der beigefügten Ansprüche
fallen.
Mit Bezug auf Fig. 1 ist ein schematisches Schaltungsdia
gramm einer Hochspannungs-Brennstoffeinspritzvorrich
tungs-Elektromagnettreiberschaltung 10 gezeigt. Die Trei
berschaltung 10 weist im allgemeinen eine Hochspannungs-
Leistungsversorgung 15 auf, die in der Zeichnung allge
mein als Wandler, insbesondere Boost- bzw. Hoch-Wandler
20 gezeigt ist. Wie dem Fachmann bekannt ist, weist ein
Boost- bzw. Hoch-Wandler 20 im allgemeinen einen Induktor
bzw. eine Spule 25 auf, die mit einer Niederspannungs-
Leistungsversorgung verbunden ist, die bei Motoranwen
dungen typischerweise eine Batteriespannung 30 ist. Ein
Schalter 35 ist in Serie mit der Spule 25 mit Erde 40
verbunden. Die Anode einer Diode 45 ist mit der Spule 25
und dem Schalter 35 verbunden. Die Kathode der Diode 45
ist mit einem Hochspannungs-Kondensator 50 verbunden, und
die Kondensatorspannung wird gesteuert durch Abfühlen der
Spannung am Kondensator durch den Spannungssensor 55. Ty
pischerweise wird der Spannungssensor einen Spannungs
teiler oder eine andere ähnliche Vorrichtung aufweisen,
um die Kondensatorspannung zu skalieren, und zwar geeig
net für eine elektronische Steuervorrichtung oder eine
andere Meßvorrichtung, die das Spannungssignal empfängt.
Wie dem Fachmann bekannt, erzeugt der Boost- bzw. Hoch-
Wandler 20 eine Hochspannungs-Ausgangsgröße auf der Lei
tung 60 (d. h. die Spannung, die im Hochspannungs-Konden
sator 50 gespeichert ist), und zwar durch Modulieren des
Schalters 35 zwischen einer offenen und einer ge
schlossenen Position. Wie dem Fachmann bekannt, erzeugt
das Stoppen eines Stromflusses durch eine Spule (Induk
tivität) ein Spannungspotential, welches als Rück-EMF be
kannt ist. Ein Boost-Wandler wie der in Fig. 1 gezeigte,
zieht Vorteil aus der Spannung zur Ladung des Konden
sators 50 auf einen höheren Spannungspegel als die Span
nungsausgangsgröße der Niederspannungs-Leistungsver
sorgung, in diesem Fall die Batterie 30. Somit wird in
Fig. 1 eine (nicht gezeigte) elektronische Steuervorrich
tung oder andere Vorrichtung typischerweise ein Span
nungssignal aufzeichnen bzw. überwachen, welches vom
Spannungssensor 55 erzeugt wird, welches das Spannungsni
veau auf der Leitung 60 anzeigt, und wird die Modulation
des Schalters 35 steuern, um eine Spannung an der Spule
bzw. Induktivität zu erzeugen, und zwar zu Zeiten, wenn
der Schalter geöffnet ist. Die Kondensatorspannung wird
überwacht und die Spule 25 wird verwendet, um den Konden
sator 50 wiederholt zu laden, um die Spannungsausgangs
größe auf dem gewünschten Spannungspegel zu halten.
Eine typische Brennstoffeinspritzvorrichtungs-Elektromag
netsteuerschaltung 65 ist im allgemeinen in Fig. 1 mit
Bezug auf den Boost-Wandler 20 gezeigt. Obwohl in Fig. 1
eine einzige Einspritzvorrichtungs-Elektromagnetsteuer
schaltung 65 gezeigt ist, sind zusätzliche solche Schal
tungen typischerweise parallel vorgesehen, wobei jede
Schaltung eine einzelne Einspritzvorrichtung steuert. So
mit gibt es in einem Sechs-Zylinder-Motor typischerweise
sechs solcher Schaltungen. Bei der Steuerschaltung 65 ist
ein Wählschalter 70 vorgesehen, der bei Anwendungen ver
wendet wird, die mehr als eine Einspritzvorrichtung auf
weisen, um zu bestimmen, welcher der Einspritzvorrich
tungselektromagneten erregt werden wird. Der Wählschalter
70 ist in Reihe mit der Elektromagnetspule 75 verbunden,
die wiederum mit Erde 40 durch einen Modulationsschalter
80 verbunden ist. Der Modulationsschalter 80 wird durch
eine elektronische Steuervorrichtung gesteuert, um den
Stromfluß durch die Elektromagnetspule 75 zu steuern, und
zwar durch Steuerung der Zeitdauer, für die die Spannung
auf der Leitung 60 an der Elektromagnetspule 75 angelegt
wird. Wenn der Modulationsschalter 80 sich öffnet, wird
Strom durch die Spulenwiderstands- und Flyback-Diode 85
dissipieren, durch die Spule 75 und geringfügig den Kon
densator 50 wieder aufladen. Somit wird die Stromabfall
rate eine Funktion des Widerstandes der Elektromagnet
spule 75 und des Spannungsabfalls an der Diode 85 sein.
Mit Bezug auf Fig. 2 ist ein schematisches Schaltungsdia
gramm des besten Ausführungsweges eines bevorzugten Aus
führungsbeispiels der Elektromagnettreiberschaltung 200
der vorliegenden Erfindung gezeigt. Fig. 2 veranschau
licht die Implementierung bzw. Einrichtung eines bevor
zugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit einer ein
zelnen Elektromagnetspule. Die vorliegende Erfindung je
doch ist nicht auf die Anwendung mit einer einzelnen Spu
le eingeschränkt. Im Gegenteil kann die vorliegende Elek
tromagnettreiberschaltung zusätzliche Elektromagnetspulen
parallel mit der einen in Fig. 2 gezeigten, aufweisen.
Bei einem solchen Ausführungsbeispiel würde jede Elektro
magnetspule vorzugsweise mit einem gemeinsamen Wählschal
ter 240 verbunden werden, mit einer gemeinsamen ersten
Diode 280 und ihrem eigenen Modulationsschalter 260. Der
Modulationsschalter 260 wird dann selektiv aktiviert, um
zu bezeichnen, welche der Elektromagnetspulen erregt
wird. Wie aus der Zeichnung zu sehen, sind viele der Kom
ponenten der Hochspannungs-Leistungsversorgung 15 der
Fig. 1 eliminiert worden. Trotzdem erreicht die Elektro
magnettreiberschaltung 200, wie unten genauer beschrie
ben, die Vorteile der in Fig. 1 gezeigten Schaltung, ohne
viele der zugeordneten Komponenten der Hochspannungs-Ver
sorgungsschaltung zu erfordern. Beispielsweise sind die
zugeordnete Spule bzw. Induktivität 25, der Schalter 35
und die Diode 45 nicht in der Schaltung der Fig. 2 erfor
derlich.
Wie in Fig. 2 gezeigt, wird die Elektromagnettreiber
schaltung 200 gesteuert durch ein elektronisches Steuer
modul (ECM = electronic control module) 210. In einem be
vorzugten Ausführungsbeispiel weist das elektronische
Steuermodul einen Mikroprozessor Modell MC68HC11 auf, und
zwar hergestellt von Motorola, Inc., Schaumburg, Illi
nois. Wie dem Fachmann bekannt, gibt es Signalkonditio
nierungs-, Schnittstellen- und Leistungsschaltungen unter
anderen Standardschaltungen, die mit der Anwendung eines
solches Mikroprozessors assoziiert sind. Ein Fachmann
könnte leicht und einfach solche Standardschaltungen in
Verbindung mit einem geeigneten Mikroprozessor implemen
tieren, und zwar ohne übermäßiges Experimentieren. Obwohl
ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er
findung den oben bezeichneten Mikroprozessor aufweist,
können viele andere geeignete Mikroprozessoren in Ver
bindung mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Sensoren 220 sind als mit dem elektronischen Steuermodul
verbunden gezeigt. Diese Sensoren 220 können beispiels
weise im vorliegenden Ausführungsbeispiel folgendes auf
weisen: einen Motordrehzahlsensor, einen Kurbelwellenpo
sitionssensor, einen Drosselpositionssensor und verschie
dene Schalter, die die Anwendung eines Tempomaten, eines
PTO und andere Funktionen steuern. Bei anderen Elektro
magnettreiberanwendungen als Brennstoffeinspritzvorrich
tungen können Sensoreingangsgrößen empfangen werden. Das
elektronische Steuermodul 210 empfängt diese verschiede
nen Signale und berechnet eine gegenwärtige Befehlsspan
nung, die einem gewünschten Strompegel entspricht. Die
Elektromagnettreiberschaltung 200 steuert dann den Strom
auf den gewünschten Pegel. Das elektronische Steuermodul
210 berechnet auch die Zeit, wann das Strombefehlssignal
ausgegeben wird, und zwar basierend auf den verschiedenen
Sensoreingangsgrößen. Bei Motoranwendungen wird die Zeit
steuerung und die Dauer des Brennstoffeinspritzsignals in
Verbindung mit den speziellen Motorhardware- bzw. Motor
komponentenkonfigurationen bestimmt, die verwendet wer
den. Solche Berechnungen sind dem Fachmann bekannt und
liegen außerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung.
Somit werden solche Berechnungen hier nicht weiter er
klärt. In einem alternativen Ausführungsbeispiel könnte
das elektronische Steuermodul 210 das Strombefehlssignal
von einer weiteren Komponente empfangen. Eine vollständi
ge Beschreibung der Elektromagnettreiberschaltung anspre
chend auf den Strombefehl wird unten mit Bezug auf Fig. 3
und Fig. 4a-b beschrieben.
Wie in Fig. 2 gezeigt, ist das elektronische Steuermodul
210 mit einem Wählschalter 240, einem Hochspannungs-Wahl
schalter 250 und einem Modulationsschalter 260 verbunden
und steuert das Öffnen und Schließen davon. In der Zeich
nung sind diese Schalter als ideale Schalter gezeigt. Je
doch weisen in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel die
se Schalter MOSFETS (Metalloxid-Feldeffekttransistoren)
auf, um den Fluß des Stromes gemäß eines Befehls vom
elektronischen Steuermodul 210 zu steuern. Obwohl ein be
vorzugtes Ausführungsbeispiel Feldeffekttansistoren ver
wendet, können andere Stromsteuervorrichtungen, wie bei
spielsweise Relais oder andere Arten von Transistoren -
verwendet werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfin
dung, wie durch die beigefügten Ansprüche definiert, ab
zuweichen.
Der Wählschalter 240 ist zwischen einer Niederspannungs-
Quelle, die in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel die
Batteriespannung 270 ist, und einer ersten Diode 280 ver
bunden. Die erste Diode 280 ist mit einer Verbindung 290
verbunden, die einen Anschluß des Hochspannungs-Wähl
schalters 250 aufweist, die Kathode einer zweiten Diode
300 und einen Anschluß der Elektromagnetspule 230. Der
zweite Anschluß des Hochspannungs-Wählschalters 250 ist
mit der Kathode einer dritten Diode 310 und mit einem
Spannungssensor 320 verbunden. Der Spannungssensor 320
ist mit einem Hochspannungs-Kondensator 330 verbunden,
der mit Erde 350 verbunden ist. In einem bevorzugten Aus
führungsbeispiel weist der Spannungssensor 320 einen
Spannungsteiler oder eine ähnliche Vorrichtung oder
Schaltung auf, um die Spannung am Hochspannungs-Kondensa
tor 330 zu skalieren, und zwar auf einen geeigneten Pegel
für einen Analog/Digital-Wandler 340, der dann das ana
loge Spannungssignal in einen entsprechenden Digitalwert
umwandelt, der vom elektronischen Steuermodul 210 zu le
sen ist.
Das elektronische Steuermodul 210 ist auch mit einem er
sten Stromsensor 360 verbunden. In einem bevorzugten Aus
führungsbeispiel ist der erste Stromsensor 360 in Reihe
mit dem Modulationsschalter 260 und mit Erde 350 angeord
net. Der erste Stromsensor 360 erzeugt ein Stromsignal am
Verbinder 361. Ein zweiter Analog/Digital-Wandler 370
empfängt das Stromsignal und wandelt das analoge Stromsi
gnal in einen Digitalwert um, der dann vom elektronischen
Steuermodul 210 gelesen wird. Obwohl die Zeichnung den
Analog/Digital-Wandler 340 und den zweiten Ana
log/Digital-Wandler 370 als getrennt zeigt, sei bemerkt,
daß diese beiden Funktionen typischerweise in einer ein
zigen elektrischen Komponente kombiniert werden, bei
spielsweise in einem Vier-Kanal-A/D-Wandler. Obwohl dar
über hinaus ein Analog/Digital-Wandler 370 in Fig. 2 ge
zeigt ist, könnten andere Arten von Schnittstellenkom
ponenten oder -schaltungen eingesetzt werden, ohne vom
Umfang der Erfindung abzuweichen, wie er von den beige
fügten Ansprüchen definiert wird. Das elektronische Steu
ermodul 210 ist vorzugsweise mit einem zweiten Strom
sensor 380 durch einen dritten Analog/Digital-Wandler 390
verbunden. Typischerweise wird der dritte Analog/Digital-
Wandler in dem Vier-Kanal-A/D-Wandler oder einer ähnli
chen oben beschriebenen Komponente vorgesehen sein.
Obwohl das bevorzugte Ausführungsbeispiel einen zweiten
Stromsensor 380 aufweist, kann ein alternatives Ausfüh
rungsbeispiel, welches den zweiten Stromsensor 380 eli
miniert bzw. nicht benötigt, verwendet werden, während
man noch die Vorteile der vorliegenden Erfindung er
reicht. Eine solche Vorrichtung fällt in den Umfang der
beigefügten Ansprüche. Wie unten genauer beschrieben, ist
der zweite Stromsensor 380 nötig, damit das elektronische
Steuermodul 210 den Stromfluß durch die Elektromagnetspule
230 genau zu jeder Zeit abfühlen kann. Wenn beispielswei
se das elektronische Steuermodul 210 bewirkt, daß sich
der Modulationsschalter 260 öffnet, wird ein durch die
Elektromagnetspule 230 fließender Strom nicht weiter
durch den Stromsensor 360 fließen. Somit wird der Strom
sensor 360 ein Stromsignal erzeugen, welches ungefähr ei
nen Stromfluß von Null durch die Elektromagnetspule 230
anzeigt. Wenn sich jedoch der Modulationsschalter 260
öffnet, wird der Strom weiter durch den Flyback- bzw.
Rückflußpfad fließen, und zwar allgemein dargestellt
durch den mit A in Fig. 2 bezeichneten Pfeil. Wenn somit
der Modulationsschalter 260 geöffnet ist, wird der zweite
Stromsensor 380 den Rückflußstrom abfühlen und ein Signal
erzeugen, welches diesen Strom anzeigt. Das Stromsignal
vom zweiten Stromsensor 380 wird gestatten, daß das elek
tronische Steuermodul den Stromfluß durch die Elektromag
netspule 230 abfühlt, wenn der Modulationsschalter 260
offen ist.
Bei manchen Anwendungen jedoch kann es möglich sein, den
zweiten Stromsensor 380 zu eliminieren bzw. wegzulassen.
In diesen Anwendungen ohne den zweiten Stromsensor 380
kann das elektronische Steuermodul 210 nicht den tatsäch
lichen Stromfluß durch die Elektromagnetspule 230 abfüh
len, wenn der Modulationsschalter 260 offen ist. Jedoch
durch Berechnung oder andere Annäherung der Rate, mit der
der Strom durch die Spule und den assoziierten Rückfluß
pfad (Pfeil A) abnimmt, kann das elektronische Steuer
modul die geeignete Zeit annähern, wann der Modulations
schalter 260 offen gehalten werden sollte, bevor er wie
der angeschaltet wird, um einen gewünschten Stromfluß
durch die Elektromagnetspule 230 zu halten. Dieses al
ternative Ausführungsbeispiel könnte verwendet werden, um
sich der Leistung der Vorrichtung der Fig. 2 anzunähern,
während man die Erfordernis des zweiten Stromsensors 830
eliminiert.
Es gibt verschiedene Betriebsarten der Elektromagnettrei
berschaltung 200. Die erste Betriebsart bzw. der erste
Modus ist ein Initialisierungsmodus. Die Elektromagnet
treiberschaltung 200 muß immer dann initialisiert werden,
wenn der Elektromagnettreiber von der Niederspannungs-
Batterieversorgung für eine längere Zeitperiode getrennt
gewesen ist, oder wenn der Kondensator in anderer Weise
unter einer gewünschten Spannung entladen worden ist. In
diesem Fall muß das elektronische Steuermodul vor dem
Ausgeben eines Strombefehls das System initialisieren, um
den Kondensator 330 zu laden. Der zweite Betriebszustand
ist ein normaler Betriebszustand.
Das elektronische Steuermodul 210 wird einen Initialisie
rungsbetriebszustand beginnen, wenn der Spannungspegel
des Kondensators 330, wie er vom Spannungssensor 320 ge
messen wird, unter einem Toleranzwert einer gewünschten
bzw. Soll-Kondensatorspannung Vcapp fällt. Wenn somit der
Kondensatorspannungspegel geringer ist als die gewünschte
Spannung Vcapp minus dem Toleranzwert, dann wird das
elektronische Steuermodul 210 eine Initialisierungsse
quenz beginnen.
Mit Bezug auf Fig. 3 ist ein Zeitsteuerdiagramm des Ini
tialisierungsbetriebszustandes gezeigt, welches die all
gemeine Zeitsteuerbeziehung zwischen den verschiedenen
elektrischen Strömen, Spannungen und Signalen in einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin
dung aufweist. Wie in Fig. 3 gezeigt, beginnt der Kon
densatorspannungspegel 450 unter dem Spannungspegel Vcapp-
(Tol), was auftreten kann, wenn die Elektromagnettrei
berschaltung 200 zuerst bzw. das erste Mal nach einer Pe
riode angeschaltet wird, in der sie nicht verwendet wor
den ist. Das elektronische Steuermodul 210 gibt ein Be
fehlssignal auf einem zweiten Spannungspegel V2 aus, und
zwar entsprechend einem gewünschten Elektromagnetstrom
I1. Wie oben bemerkt, bezieht sich die vorliegende Erfin
dung allgemein auf An/Aus-Elektromagnetbetätigungs
vorrichtungen im Gegensatz zu Proportionalelektromagnet
betätigungsvorrichtungen. In einem bevorzugten Ausfüh
rungsbeispiel ist der gewünschte Elektromagnetstrom I1
geringer als die Elektromagnetspule 230 erfordert, um zu
bewirken, daß sich die Betätigungsvorrichtung in die
"An"-Position bewegt. Wie in der Figur gezeigt, ergeht
zur Zeit T1 das Stromsteuersignal 400 auf den zweiten
Spannungspegel V2, und zwar entsprechend einem gewünsch
ten Strompegel I1. Das elektronische Steuermodul 210 er
zeugt auch ein erstes Steuersignal 420 auf einem elek
trischen Verbinder, der mit dem Wählschalter 240 verbun
den ist, wodurch bewirkt wird, daß sich der Schalter
schließt. Das elektronische Steuermodul 210 erzeugt auch
ein drittes Steuersignal 440 auf dem elektrischen Ver
binder, der mit dem Modulationsschalter 260 verbunden
ist, was bewirkt, daß sich der Modulationsschalter 260
schließt. Als eine Folge ist die Batteriespannung 270
verbunden mit der Elektromagnetspule 230, wodurch bewirkt
wird, daß Strom durch die Spule 230 fließt. Wie in Fig. 3
gezeigt, steigt der Stromfluß durch die Elektromagnetspu
le 230, bis der Strompegel einen ersten vorbestimmten
Strompegel I1 erreicht.
Das elektronische Steuermodul 210 überwacht das Strom
signal, welches vom Stromsensor 360 auf dem Verbinder 361
erzeugt wird. Wenn der Strom durch die Elektromagnetspule
I1 erreicht, unterbricht das elektronische Steuermodul
210 das dritte Steuersignal 440 bzw. setzt es nicht fort,
wodurch bewirkt wird, daß sich der Modulationsschalter
260 öffnet. Die Elektromagnetspule 230 erzeugt einen
Rück-EMF, was bewirkt, daß Strom weiter entlang eines
Pfades fließt, der vom Pfeil A in Fig. 2 gezeigt wird,
und zwar durch die dritte Diode 310, den zweiten Strom
sensor 380, den Spannungssensor 320 und den Hochspan
nungs-Kondensator 330 lädt. Wenn der Kondensator 330
lädt, sinkt der Strompegel durch die Elektromagnetspule
230. Das elektronische Steuermodul 210 überwacht das
Stromsignal, welches vom Stromsensor 380 erzeugt wird,
und wenn das Stromsignal einen Stromfluß durch die Elek
tromagnetspule 230 anzeigt, der geringer ist als ein
zweiter vorbestimmter Strompegel I2, erzeugt das elektro
nische Steuermodul das dritte Steuersignal 440, wodurch
bewirkt wird, daß sich der Modulationsschalter 260
schließt. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist
der zweite vorbestimmte Strompegel I2 um eine vorgewählte
Toleranz niedriger als der erste vorbestimmte Pegel I1.
Das elektronische Steuermodul 210 moduliert danach die
Erzeugung des dritten Steuersignals, wodurch bewirkt
wird, daß der Modulationsschalter 260 moduliert, und zwar
zwischen einer offenen Position, wenn der Stromfluß durch
die Elektromagnetspule 230 den ersten vorbestimmten Pegel
I1 überschreitet, und einer geschlossenen Position, wenn
der Strom durch die Elektromagnetspule 230 geringer ist
als der zweite vorbestimmte Strompegel I2. In dieser Wei
se moduliert der Strom durch die Elektromagnetspule, und
zwar zwischen den Strompegeln des ersten vorbestimmten
Pegels I1 und des zweiten vorbestimmten Strompegels I2,
während das Strombefehlssignal auf dem Spannungspegel V2
ist.
Das elektronische Steuermodul 210 moduliert weiter den
Strom zwischen dem ersten vorbestimmten Pegel I1 und dem
zweiten vorbestimmten Strompegel I2, bis der Spannungs
pegel am Kondensator 330 den gewünschten Spannungspegel
Vcapp des Kondensators 330 überschreitet. Wenn der Kon
densator auf dem gewünschten Spannungspegel Vcapp geladen
ist, dann geht das Befehlssignal auf Null zum Zeitpunkt
T2. Das elektronische Steuermodul 210 hört auf, sowohl
das erste Steuersignal 420 als auch das dritte Steuer
signal 440 zu erzeugen, und als eine Folge sind der Wähl
schalter 240 und der Modulationsschalter 260 in einer of
fenen Position. Die Spannung, die aus dem Rück-EMF in der
Elektromagnetspule 230 resultiert, bewirkt, daß der Strom
weiter fließt und verwendet wird, um den Hochspannungs-
Kondensator 330 zu laden. In dieser Weise nimmt der Strom
durch die Elektromagnetspule 230 ab, und zwar von den
Strompegeln, die durch die Modulation des Stroms zwischen
dem ersten vorbestimmten Pegel I1 und dem zweiten vorbe
stimmten Strompegel I2 bestimmt wird, und zwar auf Null.
Da das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung die Batteriespannung 270 verwendet, um Strom an
die Elektromagnetspule 230 zu liefern, und zwar während
der Modulation des Stroms zwischen dem ersten vorbe
stimmten Pegel I1 und dem zweiten vorbestimmten Strompe
gel I2, und da die vom Rück-EMF der Elektromagnetspule
230 erzeugte Spannung verwendet wird, um den Hochspan
nungs-Kondensator 330 zu laden, ist das System 200 fähig,
den Kondensator 330 auf einen gewünschten Spannungspegel
Vcapp zu laden, und den Kondensator auf dem gewünschten
Spannungspegel Vcapp zu halten, und zwar ohne die zuge
ordneten bzw. extra vorgesehenen Hochleistungs-Versor
gungskomponenten des Standes der Technik. Der gewünschte
Spannungspegel Vcapp ist vorzugsweise eine höhere Span
nung als die Spannung der Batterie 270, um eine verbes
serte Ansprechzeit und verbesserte Wiederholbarkeit zu
erreichen. Da auch die Strompegel I1 und I2 geringer sind
als erforderlich ist, damit sich die Einspritzvorrichtung
öffnet, wird durch diese Signale kein Brennstoff einge
spritzt. Statt dessen wird die Einspritzvorrichtungs-Elek
tromagnetspule als eine Energiespeichervorrichtung ver
wendet, um den Hochspannungskondensator zu laden.
Das elektronische Steuermodul 210 arbeitet im normalen
Betriebszustand, sobald es überprüft hat, daß der Span
nungspegel am Hochspannungs-Kondensator 330, wie er vom
Spannungssensor 320 gemessen wird, innerhalb der vorbe
stimmten Toleranz (Tol) des gewünschten Spannungspegels
Vcapp ist. Mit Bezug auf Fig. 4 ist ein repräsentatives
Zeitsteuerdiagramm für ein bevorzugtes Ausführungsbei
spiel des Elektromagnettreibers 200 der vorliegenden Er
findung gezeigt, wie er in seinem normalen Betriebs
zustand arbeitet. Die Zeichnung zeigt unter anderem
Strompegel, Spannungspegel und Signale, die Beziehung
zwischen einem repräsentativen Strombefehlssignal 500 und
dem Elektromagnetstrom 510. Bis zu einem Zeitpunkt T1
geht das Strombefehlssignal 500 auf einen vorbestimmten
Spannungspegel V1 entsprechend einem dritten gewünschten
Strompegel I3. Wenn das elektronische Steuermodul 210 das
Befehlssignal 500 erzeugt, erzeugt das elektronische
Steuermodul 210 auch ein zweites Steuersignal 530 auf ei
nem elektrischen Verbinder, der mit dem Hochspannungs-
Wählschalter 250 verbunden ist, wodurch bewirkt wird, daß
sich der Schalter 250 schließt, und ein drittes Steuer
signal 540 auf dem elektrischen Verbinder, der mit dem
Modulationsschalter 260 verbunden ist, wodurch bewirkt
wird, daß sich der Modulationsschalter 260 schließt. Als
eine Folge ist der Hochspannungskondensator 330 mit der
Elektromagnetspule 230 verbunden, wodurch bewirkt wird,
daß Strom durch die Spule 230 fließt. Wie in Fig. 4a ge
zeigt, steigt der Stromfluß durch den Elektromagneten,
bis der Strompegel einen dritten vorbestimmten Strompegel
I3 erreicht. Das elektronische Steuermodul 210 überwacht
das Stromsignal, welches vom Stromsensor 360 am Verbinder
361 erzeugt wird. Wenn der Strom durch die Elektromag
netspule I3 erreicht, setzt das elektronische Steuermodul
210 das zweite Steuersignal 530 und das dritte Steuersig
nal 540 nicht fort bzw. unterbricht sie, wodurch bewirkt
wird, daß der Hochspannungs-Wählschalter 250 und der Mo
dulationsschalter 260 sich öffnen. Ungefähr zur gleichen
Zeit erzeugt das elektronische Steuermodul das erste
Steuersignal 520, wodurch bewirkt wird, daß sich der
Wählschalter 240 schließt. Als eine Folge davon, daß der
Modulationsschalter 260 geöffnet wird, erzeugt die Elek
tromagnetspule 230 einen Rück-EMF, wodurch bewirkt wird,
daß Strom weiter entlang dem Pfad fließt, der in Fig. 2
vom Pfeil A angezeigt wird, und zwar durch die dritte Di
ode 310, dem zweiten Stromsensor 380, dem Spannungssensor
320, und lädt den Hochspannungs-Kondensator 330. Wenn der
Kondensator 330 lädt, sinkt der Strompegel durch die
Elektromagnetspule 230. Das elektronische Steuermodul 210
überwacht das Stromsignal, welches vom Stromsensor 380
erzeugt wird, und wenn das Stromsignal einen Stromfluß
durch die Elektromagnetspule 230 anzeigt, der geringer ist
als ein vierter vorbestimmter Strompegel I4, erzeugt das
elektronische Steuermodul 210 das dritte Steuersignal
540, wodurch bewirkt wird, daß sich der Mo
dulationsschalter 260 schließt. In einem bevorzugten Aus
führungsbeispiel ist der vierte vorbestimmte Strompegel
I4 um eine vorbestimmte Toleranz geringer als der dritte
vorbestimmte Pegel. Wie in Fig. 2 gezeigt, wird, wenn der
Wählschalter 240 und der Modulationsschalter geschlossen
sind, die Batteriespannung 270 an der Elektromagnetspule
230 angelegt, wodurch der Stromfluß durch die Spule 230
gesteigert wird. Das elektronische Steuermodul 210 modu
liert danach die Erzeugung des dritten Steuersignals 540,
wodurch bewirkt wird, daß der Modulationsschalter 260 mo
duliert, und zwar zwischen -einer offenen Position, wenn
der Stromfluß durch die Elektromagnetspule 230 den drit
ten vorbestimmten Pegel I3 überschreitet, und einer ge
schlossenen Position, wenn der Strom durch die Elektro
magnetspule 230 geringer ist als der vierte vorbestimmte
Strompegel I4. Auf diese Weise moduliert der Strom durch
die Elektromagnetspule zwischen den Strompegeln des drit
ten vorbestimmten Pegels I3 und des vierten vorbestimmten
Strompegels I4, während das Strombefehlssignal auf dem
Spannungspegel V1 ist.
Während dieser Modulationsperiode wird der Rück-EMF, der
von der Elektromagnetspule 230 erzeugt wird, wenn der Mo
dulationsschalter 260 geöffnet ist, verwendet, um den
Kondensator 330 zu laden. Wie in Fig. 4a gezeigt, beginnt
die Kondensatorspannung 550 innerhalb einer vorbestimmten
Toleranz (Tol) des gewünschten Spannungspegels Vcapp. Wie
oben bemerkt, wird die Kondensatorspannung 550 an der
Elektromagnetspule 230 angelegt, und zwar während der Pe
riode, wenn das elektronische Steuermodul 210 das zweite
Steuersignal 530 und das dritte Steuersignal 540 erzeugt.
Als eine Folge fällt die Kondensatorspannung, wenn ein
Strom beginnt, durch die Spule 230 zu fließen. Wenn je
doch der Strompegel anfänglich den dritten vorbestimmten
Strompegel I3 erreicht, verbindet das elektronische Steu
ermodul 210 danach die Batterie mit der Elektromagnetspu
le und verwendet den Rück-EMF, um den Kondensator 330
wieder zu laden. Somit zeigt das Zeitsteuerdiagramm der
Fig. 4a, daß die Kondensatorspannung 550 während jeder
Periode ansteigt, wenn das dritte Steuersignal 540 nicht
weiter fortgesetzt wird, wodurch der Modulationsschalter
260 geöffnet wird. Der Kondensator 330 lädt sich weiter
auf, bis die Kondensatorspannung die gewünschte Spannung
Vcapp überschreitet, oder bis das Befehlssignal nicht
fortgesetzt wird und kein Strom weiter durch die Elektro
magnetspule 239 fließt. Wie in Fig. 4a gezeigt, steigt
die Kondensatorspannung 550 weiter, bis der Strom nicht
weiter durch die Elektromagnetspule 230 fließt. In man
chen Fällen, wie es vollständig unten mit Bezug auf Fig.
4b erklärt wird, kann die Kondensatorspannung 550 den ge
wünschten Spannungspegel Vcapp überschreiten, wobei zu
dieser Zeit der Kondensator wiederum verwendet werden
kann, um die Elektromagnetspule anzutreiben, bis der
Spannungspegel auf innerhalb eines gewünschten Pegels von
Vcapp fällt. Wenn der Spannungspegel des Befehlssignals
500 auf Null zum Zeitpunkt T2 übergeht, erzeugt das elek
tronische Steuermodul 210 nicht weiter sowohl das erste
Steuersignal 520 als auch das dritte Steuersignal 540,
und als eine Folge sind der Wählschalter 240, der Hoch
spannungs-Wählschalter 250 und der Modulationsschalter
260 alle in der offenen Position. Die Spannung, die aus
dem Rück-EMF in der Elektromagnetspule 230 resultiert,
bewirkt, daß Strom weiter in einer Richtung fließt, die
allgemein durch den Pfeil A in Fig. 2 gezeigt wird. Der
Rück-EMF-Strom wird verwendet, um den Hochspannungs-
Kondensator 330 zu laden. In dieser Weise nimmt der Strom
durch die Elektromagnetspule 230 ab, und zwar von den
Strompegeln, die von der Modulation des Stroms zwischen
dem dritten vorbestimmten Pegel I3 und dem vierten vorbe
stimmten Strompegel I4 bestimmt wird, und zwar auf Null.
Da das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung die Batteriespannung 270 verwendet, um Strom an
die Elektromagnetspule 230 zu liefern, und zwar während
der Modulation des Stroms zwischen dem dritten vorbe
stimmten Pegel I3 und den vierten vorbestimmten Strompe
gel I4, und da der vom Rück-EMF erzeugte Strom verwendet
wird, um den Hochspannungs-Kondensator 330 zu laden, kann
das System 200 die Spannung des Hochspannungs-Konden
sators 330 auf einem gewünschten Niveau halten. Das ge
wünschte Niveau ist vorzugsweise eine höhere Spannung als
die Spannung der Batterie 270, um eine verbesserte An
sprechzeit und verbesserte Wiederholbarkeit zu erreichen.
Mit Bezug auf Fig. 4b ist ein Zeitsteuerdiagramm eines
bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfin
dung gezeigt, bei dem der Kondensator 330 auf einen Span
nungspegel 650 geladen wird, der den erwünschten Span
nungspegel Vcapp überschreitet. Wie oben beschrieben, hat
im normalen Betriebszustand das elektronische Steuermodul
210 überprüft, daß der Spannungspegel am Hochspannungs-
Kondensator 330, wie er vom Spannungssensor 320 gemessen
wird, innerhalb der vorbestimmten Toleranz (Tol) des ge
wünschten Spannungspegels Vcapp ist. Zur Zeit T1 geht das
Strombefehlssignal 600 auf einen vorbestimmten Spannungs
pegel V1 über, und zwar entsprechend einem dritten ge
wünschten Strompegel I3.
Wenn das elektronische Steuermodul 210 das Befehlssignal
600 erzeugt, erzeugt das elektronische Steuermodul 210
auch ein zweites Steuersignal 630 auf einem elektrischen
Verbinder, der mit dem Hochspannungs-Wählschalter 250
verbunden ist, wodurch es bewirkt, daß sich der Schalter
250 schließt, und ein drittes Steuersignal 640 auf dem
elektrischen Verbinder, der mit dem Modulationsschalter
260 verbunden ist, was bewirkt, daß sich der Modulations
schalter 260 schließt. Als eine Folge ist der Hochspan
nungs-Kondensator 330 mit der Elektromagnetspule 230 ver
bunden, wodurch bewirkt wird, daß Strom durch die Spule
230 fließt. Wie in Fig. 4b gezeigt, steigt der Stromfluß
durch den Elektromagneten, bis der Strompegel einen drit
ten vorbestimmten Strompegel I3 erreicht.
Das elektronische Steuermodul 210 überwacht das Strom
signal, welches vom Stromsensor 330 auf dem Verbinder 361
erzeugt wird. Wenn der Strom durch die Elektromagnetspule
I3 erreicht, unterbricht das elektronische Steuermodul
210 das zweite Steuersignal 630 und das dritte Steuer
signal 640, wodurch es bewirkt, daß der Hochspannungs-
Wählschalter 250 und der Modulationsschalter 260 sich
öffnen. Zu ungefähr der gleichen Zeit erzeugt das elek
tronische Steuermodul 210 das erste Steuersignal 620, wo
durch bewirkt wird, daß sich der Wählschalter 240
schließt. Als eine Folge davon, daß sich der Modula
tionsschalter 260 öffnet, erzeugt die Elektromagnetspule
230 einen Rück-EMF, was bewirkt, daß Strom weiter fließt,
und zwar im allgemeinen entlang dem Pfad, der vom Pfeil A
in Fig. 2 gezeigt wird, durch die dritte Diode 310, den
zweiten Stromsensor 380, den Spannungssensor 320 und den
Hochspannungs-Kondensator 330 lädt. Wenn der Kondensator
330 sich auflädt, sinkt der Strompegel durch die Elektro
magnetspule 230. Das elektronische Steuermodul 210 über
wacht das Stromsignal, welches vom Stromsensor 380 er
zeugt wird, und wenn das Stromsignal einen Stromfluß
durch die Elektromagnetspule 230 anzeigt, der geringer
ist als ein vierter vorbestimmter Strompegel 14, erzeugt
das elektronische Steuermodul 210 das dritte Steuersignal
640, wodurch bewirkt wird, daß sich der Modulationsschal
ter 260 schließt. In einem bevorzugten Ausführungsbei
spiel ist der vierte vorbestimmte Strompegel I4 um eine
vorgewählte Toleranz geringer als der dritte vorbestimmte
Pegel. Wie in Fig. 2 gezeigt, wird die Batteriespannung
270 an die Elektromagnetspule 230 angelegt, wenn der
Wählschalter 240 und der Modulationsschalter 260 ge
schlossen sind, wodurch der Stromfluß durch die Spule 230
steigt. Das elektronische Steuermodul 210 moduliert da
nach die Erzeugung des dritten Steuersignals 640, wodurch
bewirkt wird, daß der Modulationsschalter 260 moduliert,
und zwar zwischen einer offenen Position, wenn der Strom
fluß durch die Elektromagnetspule 230 den dritten vorbe
stimmten Pegel I3 überschreitet, und einer geschlossenen
Position, wenn der Strom durch die Elektromagnetspule 230
geringer ist als der vierte vorbestimmte Strompegel I4.
In dieser Weise moduliert der Strom durch die Elektro
magnetspule zwischen den Strompegeln des dritten vorbe
stimmten Pegels I3 und des vierten vorbestimmten Strompe
gels I4, während das Strombefehlssignal auf dem Span
nungspegel V1 ist.
Während dieser Modulationssperiode wird der Rück-EMF, der
von der Elektromagnetspule 230 erzeugt wird, wenn der Mo
dulationsschalter 260 geöffnet ist, verwendet, um den
Kondensator 330 zu laden. Wie in Fig. 4b gezeigt, beginnt
die Kondensatorspannung 650 innerhalb einer vorbestimmten
Toleranz (Tol) des gewünschten Spannungspegels Vcapp. Wie
oben bemerkt, wird während der Periode, wenn das elek
tronische Steuermodul 210 das zweite Steuersignal 630 und
das dritte Steuersignal 640 erzeugt, die Kondensa
torspannung 650 an der Elektromagnetspule 230 angelegt.
Als eine Folge fällt die Kondensatorspannung 650, wenn
der Strom durch die Spule 230 zu fließen beginnt. Wenn
jedoch der Strompegel anfänglich den dritten vorbestimm
ten Strompegel I3 erreicht, verbindet das elektronische
Steuermodul 210 danach die Batterie mit der Elektromag
netspule 230 und verwendet den Rück-EMF, um den Konden
sator 330 erneut zu laden. Somit zeigt das Zeitsteuer
diagramm der Fig. 4b, daß die Kondensatorspannung 650
steigt, und zwar jedes Mal, wenn das dritte Steuersignal
640 unterbrochen wird, wodurch der Modulationsschalter
260 geöffnet wird. In Fig. 4b steigt die Kondensator
spannung 650 weiter bis zur Zeit T3, wenn die Kondensa
torspannung die gewünschte Spannung Vcapp überschreitet.
Wenn dies geschieht, unterbricht das elektronische Steu
ermodul 210 das erste Steuersignal 620 und erzeugt das
zweite Steuersignal 630, wodurch der Wählschalter 240 ge
öffnet wird, bzw. der Spannungswählschalter 250 ge
schlossen wird. Wie in Fig. 4b gezeigt, sinkt zum Zeit
punkt T3, wenn der Kondensator 330 mit der Elektromagnet
spule 230 verbunden wird, die Kondensatorspannung 650, da
sie Strom an die Elektromagnetspule 230 liefert. Dann er
zeugt das elektronische Steuermodul 210 weiter das zweite
Steuersignal 630, bis die Kondensatorspannung unter die
gewünschte Spannung Vcapp minus die Toleranz (Tol) fällt,
oder wenn, wie in dem in Fig. 4b gezeigten Beispiel das
Befehlssignal 600 endet. Wenn die Kondensatorspannung un
ter Vcapp - (TOL) fällt, wird das elektronische Steuer
modul 210 das zweite Steuersignal 630 unterbrechen und
das erste Steuersignal 620, wie oben beschrieben, er
zeugen. In dieser Weise wird die Elektromagnettreiber
schaltung 200 die Kondensatorspannung reduzieren, wenn
sie den gewünschten Spannungspegel Vcapp übersteigt, und
wird den Kondensator 330 laden, was seine Spannung stei
gert, wenn sie unter Vcapp - (Tol) fällt.
Da das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung die Batteriespannung 270 verwendet, um Strom an
die Elektromagnetspule 230 zu liefern, und zwar während
der Modulation des Stroms zwischen dem dritten vorbe
stimmten Pegel I3 und dem vierten vorbestimmten Strom
pegel I4, und da der von dem Pück-EMF erzeugte Strom ver
wendt wird, um den Hochspannungs-Kondensator 330 zu la
den, kann das System 200 die Spannung des Hochspannungs-
Kondensators 330 auf einem gewünschten Pegel halten. Der
gewünschte Pegel ist vorzugsweise eine höhere Spannung
als die Spannung der Batterie 270, um eine verbesserte
Ansprechzeit und verbesserte Wiederholbarkeit zu errei
chen.
Die vorliegende Erfindung kann verwendet werden, um den
Elektromagnetstrom zu steuern, um andere Wellenformen zu
erreichen. Beispielsweise kann durch Variieren des Span
nungspegels des Befehlssignals die Elektromagnettreiber
schaltung 200 verwendet werden, um eine zweistufige
Stromwellenform zu steuern, wie allgemein in Fig. 5 ge
zeigt.
Bei manchen Anwendungen mag es notwendig sein, zwei
Stromwellenformen von relativ kurzer Dauer in schneller
Aufeinanderfolge zu treiben bzw. zur Verfügung zu stel
len. In diesen Fällen wird die Zeitlänge, in der die
Spannung der Batterie 270 über der Elektromagnetspule 230
moduliert wird, nicht ausreichend sein, um den Kon
densator auf den gewünschten Pegel Vcapp wieder aufzula
den. In diesen Fällen ist es möglich, den Kondensator 330
auf einen zweiten gewünschten Spannungspegel Vcap2 zu la
den, der höher ist als der gewünschte Spannungspegel
Vcapp. Dann wird die Spannung des Kondensators 330 fal
len, wenn sie an die Elektromagnetspule 230 angelegt
wird, um die erste Stromwellenform zu treiben. Der Kon
densator 330 wird kurz wieder aufgeladen, wenn die Batte
riespannung an der Elektromagnetspule 230 moduliert wird,
und zwar ungefähr auf den gewünschten Pegel Vcapp. Durch
Vorladen des Kondensators 330 in dieser Weise kann das
bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
solche Wellenformen treiben bzw. erzeugen.
Zusammenfassend kann man folgendes sagen:
Eine Elektromagnettreiberschaltung wird durch ein elek tronisches Steuermodul gesteuert und eliminiert viele Komponenten, die für eine Hochspannungs-Leistungsversor gung erforderlich sind, die für den Stand der Technik er forderlich sind. Die Elektromagnettreiberschaltung weist einen Hochspannungs-Wählschalter auf, einen Wählschalter und einen Modulationsschalter, die von dem elektronischen Steuermodul gesteuert werden. Das elektronische Steuermo dul bewirkt, daß die Schalter geöffnet und geschlossen werden, so daß der Rück-EMF, der von der Elektromagnet spule erzeugt wird, wenn der Modulationsschalter geöffnet ist, durch das Laden eines Kondensators wieder eingefan gen werden kann. Diese Energie kann dann verwendet wer den, um die Elektromagnetspule zu erregen.
Eine Elektromagnettreiberschaltung wird durch ein elek tronisches Steuermodul gesteuert und eliminiert viele Komponenten, die für eine Hochspannungs-Leistungsversor gung erforderlich sind, die für den Stand der Technik er forderlich sind. Die Elektromagnettreiberschaltung weist einen Hochspannungs-Wählschalter auf, einen Wählschalter und einen Modulationsschalter, die von dem elektronischen Steuermodul gesteuert werden. Das elektronische Steuermo dul bewirkt, daß die Schalter geöffnet und geschlossen werden, so daß der Rück-EMF, der von der Elektromagnet spule erzeugt wird, wenn der Modulationsschalter geöffnet ist, durch das Laden eines Kondensators wieder eingefan gen werden kann. Diese Energie kann dann verwendet wer den, um die Elektromagnetspule zu erregen.
Claims (12)
1. Treiberschaltung, die folgendes aufweist:
eine Elektromagnetspule;
einen Hochspannungs-Wählschalter mit einer offenen und einer geschlossenen Position;
einen Kondensator, der mit dem Hochspannungs-Wähl schalter und mit Erde verbunden ist;
einen Modulationsschalter, der in Serie mit dem Elektromagneten verbunden ist, wobei der Modulati onsschalter eine offene und eine geschlossene Posi tion besitzt;
einen Stromsensor, der mit dem Modulationsschalter und mit Erde verbunden ist, wobei der Stromsensor ein Stromsignal erzeugt;
einen Wählschalter, der mit der Elektromagnetspule verbunden ist, wobei der Wählschalter eine offene und eine geschlossene Position besitzt;
eine Niederspannungs-Versorgung, die mit dem Wähl schalter verbunden ist;
eine Diode, die zwischen dem Modulationsschalter und dem Kondensator angeschlossen bzw. verbunden ist;
und
einen Spannungssensor, der mit dem Kondensator as soziiert ist, wobei der Spannungssensor ein Span nungssignal erzeugt, welches auf einen Spannungspe gel des Kondensators anspricht;
eine elektronische Steuervorrichtung, die mit dem Spannungssensor und dem Stromsensor verbunden ist;
wobei die elektronische Steuervorrichtung das Span nungs- und das Stromsignal empfängt, und selektiv ein erstes Steuersignal erzeugt, welches mit dem Wählschalter assoziiert ist, und zwar ansprechend auf ein Strombefehlssignal, wobei das erste Steuer signal bewirkt, daß sich der Wählschalter schließt;
eine Elektromagnetspule;
einen Hochspannungs-Wählschalter mit einer offenen und einer geschlossenen Position;
einen Kondensator, der mit dem Hochspannungs-Wähl schalter und mit Erde verbunden ist;
einen Modulationsschalter, der in Serie mit dem Elektromagneten verbunden ist, wobei der Modulati onsschalter eine offene und eine geschlossene Posi tion besitzt;
einen Stromsensor, der mit dem Modulationsschalter und mit Erde verbunden ist, wobei der Stromsensor ein Stromsignal erzeugt;
einen Wählschalter, der mit der Elektromagnetspule verbunden ist, wobei der Wählschalter eine offene und eine geschlossene Position besitzt;
eine Niederspannungs-Versorgung, die mit dem Wähl schalter verbunden ist;
eine Diode, die zwischen dem Modulationsschalter und dem Kondensator angeschlossen bzw. verbunden ist;
und
einen Spannungssensor, der mit dem Kondensator as soziiert ist, wobei der Spannungssensor ein Span nungssignal erzeugt, welches auf einen Spannungspe gel des Kondensators anspricht;
eine elektronische Steuervorrichtung, die mit dem Spannungssensor und dem Stromsensor verbunden ist;
wobei die elektronische Steuervorrichtung das Span nungs- und das Stromsignal empfängt, und selektiv ein erstes Steuersignal erzeugt, welches mit dem Wählschalter assoziiert ist, und zwar ansprechend auf ein Strombefehlssignal, wobei das erste Steuer signal bewirkt, daß sich der Wählschalter schließt;
wobei die elektronische Steuervorrichtung selektiv
ein zweites Steuersignal erzeugt, welches mit dem
Hochspannungs-Wählschalter assoziiert ist- und zwar
ansprechend auf den Strombefehl, das Spannnungs- und
Stromsignal, wobei das zweite Steuersignal bewirkt,
daß sich der Hochspannungs-Wählschalter schließt;
wobei die elektronische Steuervorrichtung selektiv ein drittes Steuersignal erzeugt, welches mit dem Modulationsschalter assoziiert ist, und zwar anspre chend auf den Strombefehl, das Spannungs- und Strom signal, wobei das dritte Signal bewirkt, daß sich der Modulationsschalter schließt.
wobei die elektronische Steuervorrichtung selektiv ein drittes Steuersignal erzeugt, welches mit dem Modulationsschalter assoziiert ist, und zwar anspre chend auf den Strombefehl, das Spannungs- und Strom signal, wobei das dritte Signal bewirkt, daß sich der Modulationsschalter schließt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Strombefehls
signal einem vorbestimmten Strompegel entspricht,
und wobei die elektronische Steuervorrichtung selek
tiv die ersten, zweiten und dritten Steuersignale
erzeugt, um einen Strom durch die Elektromagnetspule
zu steuern, und zwar auf einem Pegel, der auf den
vorbestimmten Strompegel anspricht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, die folgendes
aufweist:
Sensoren, die mit der elektronischen Steuervorrich tung verbunden sind;
wobei die elektronische Steuervorrichtung ein Strom befehlssignal berechnet, und zwar basierend auf Ein gangsgrößen von den Sensoren.
Sensoren, die mit der elektronischen Steuervorrich tung verbunden sind;
wobei die elektronische Steuervorrichtung ein Strom befehlssignal berechnet, und zwar basierend auf Ein gangsgrößen von den Sensoren.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
insbesondere nach Anspruch 1, wobei:
die elektronische Steuervorrichtung die Spannung des Hochspannungs-Kondensators überwacht, und wobei an sprechend darauf, daß die Spannung geringer als eine gewünschte Spannung ist, die elektronische Steuer vorrichtung die ersten und dritten Steuersignale er zeugt, und zwar ansprechend auf das Befehlssignal;
die elektronische Steuervorrichtung ein Befehls signal erzeugt, welches dem ersten vorbestimmten Strompegel entspricht;
die elektronische Steuervorrichtung danach das drit te Steuersignal unterbricht, und zwar ansprechend darauf, daß das Stromsignal den ersten vorbestimmten Strompegel überschreitet;
die elektronische Steuervorrichtung danach al ternativ das dritte Steuersignal erzeugt und unter bricht, bis die Spannung die gewünschte Spannung überschreitet.
die elektronische Steuervorrichtung die Spannung des Hochspannungs-Kondensators überwacht, und wobei an sprechend darauf, daß die Spannung geringer als eine gewünschte Spannung ist, die elektronische Steuer vorrichtung die ersten und dritten Steuersignale er zeugt, und zwar ansprechend auf das Befehlssignal;
die elektronische Steuervorrichtung ein Befehls signal erzeugt, welches dem ersten vorbestimmten Strompegel entspricht;
die elektronische Steuervorrichtung danach das drit te Steuersignal unterbricht, und zwar ansprechend darauf, daß das Stromsignal den ersten vorbestimmten Strompegel überschreitet;
die elektronische Steuervorrichtung danach al ternativ das dritte Steuersignal erzeugt und unter bricht, bis die Spannung die gewünschte Spannung überschreitet.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
insbesondere nach Anspruch 4, wobei die elektroni
sche Steuervorrichtung das dritte Steuersignal an
sprechend darauf unterbricht, daß das Stromsignal
geringer ist als ein zweiter vorbestimmter Strompe
gel.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
insbesondere nach Anspruch 1, wobei:
die elektronische Steuervorrichtung die zweiten und dritten Steuersignale ansprechend auf ein Strombe fehlssignal erzeugt;
die elektronische Steuervorrichtung die zweiten und dritten Steuersignale unterbricht, und zwar anspre chend darauf, daß das Stromsignal einen dritten vor bestimmten Strompegel überschreitet, wobei der drit te vorbestimmte Strompegel eine Funktion des Strom befehlssignals, ist; und
die elektronische Steuervorrichtung danach das erste Steuersignal erzeugt und alternativ das dritte Steu ersignal erzeugt und unterbricht, und zwar an sprechend darauf, daß das Stromsignal unter einen vierten vorbestimmten Pegel fällt bzw. daß das Stromsignal den ersten vorbestimmten Pegel über schreitet, wodurch ein Strompegel durch die Elektro magnetspule innerhalb einer vorbestimmten Toleranz eines Strompegels gehalten wird, und zwar entspre chend dem Befehlsstromsignal.
die elektronische Steuervorrichtung die zweiten und dritten Steuersignale ansprechend auf ein Strombe fehlssignal erzeugt;
die elektronische Steuervorrichtung die zweiten und dritten Steuersignale unterbricht, und zwar anspre chend darauf, daß das Stromsignal einen dritten vor bestimmten Strompegel überschreitet, wobei der drit te vorbestimmte Strompegel eine Funktion des Strom befehlssignals, ist; und
die elektronische Steuervorrichtung danach das erste Steuersignal erzeugt und alternativ das dritte Steu ersignal erzeugt und unterbricht, und zwar an sprechend darauf, daß das Stromsignal unter einen vierten vorbestimmten Pegel fällt bzw. daß das Stromsignal den ersten vorbestimmten Pegel über schreitet, wodurch ein Strompegel durch die Elektro magnetspule innerhalb einer vorbestimmten Toleranz eines Strompegels gehalten wird, und zwar entspre chend dem Befehlsstromsignal.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
insbesondere nach Anspruch 1, wobei:
die elektronische Steuervorrichtung die zweiten und dritten Steuersignale ansprechend auf ein Strombe fehlssignal erzeugt;
die elektronische Steuervorrichtung die zweiten und dritten Steuersignale unterbricht, und zwar anspre chend darauf, daß das Stromsignal einen dritten vor bestimmten Pegel überschreitet, wobei der dritte vorbestimmte Pegel eine Funktion des Strombe fehlssignals ist; und
die elektronische Steuervorrichtung danach das erste Steuersignal erzeugt und alternativ das dritte Steu ersignal ansprechend auf das Vergehen einer ersten vorbestimmten Zeitperiode erzeugt, nachdem das drit te Signal unterbrochen worden ist bzw. das dritte Steuersignal ansprechend darauf unterbricht, daß das Stromsignal den dritten vorbestimmten Pegel über schreitet, wodurch ein Strompegel durch die Elek tromagnetspule innerhalb einer vorbestimmten To leranz eines Strompegels gehalten wird, und zwar entsprechend einem Befehlsstromsignal.
die elektronische Steuervorrichtung die zweiten und dritten Steuersignale ansprechend auf ein Strombe fehlssignal erzeugt;
die elektronische Steuervorrichtung die zweiten und dritten Steuersignale unterbricht, und zwar anspre chend darauf, daß das Stromsignal einen dritten vor bestimmten Pegel überschreitet, wobei der dritte vorbestimmte Pegel eine Funktion des Strombe fehlssignals ist; und
die elektronische Steuervorrichtung danach das erste Steuersignal erzeugt und alternativ das dritte Steu ersignal ansprechend auf das Vergehen einer ersten vorbestimmten Zeitperiode erzeugt, nachdem das drit te Signal unterbrochen worden ist bzw. das dritte Steuersignal ansprechend darauf unterbricht, daß das Stromsignal den dritten vorbestimmten Pegel über schreitet, wodurch ein Strompegel durch die Elek tromagnetspule innerhalb einer vorbestimmten To leranz eines Strompegels gehalten wird, und zwar entsprechend einem Befehlsstromsignal.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
insbesondere nach Anspruch 1, wobei die elektroni
sche Steuervorrichtung eine Einspritzsequenz anspre
chend auf ein Brennstoffeinspritzstrombefehlssignal
beginnt, wobei die Einspritzsequenz folgendes auf
weist:
daß die elektronische Steuervorrichtung das zweite Steuersignal erzeugt, welches mit, dem Hochspannungs- Wählschalter assoziiert ist, und das dritte Steuer signal, welches mit dem Modulationsschalter asso ziiert ist, bis das Stromsignal größer ist als ein dritter vorbestimmter Strompegel;
daß die elektronische Steuervorrichtung das zweite Steuersignal unterbricht, welches mit dem Hochspan nungs-Wählschalter assoziiert ist, und das erste Steuersignal ansprechend darauf erzeugt, daß das Stromsignal größer als ein erster vorbestimmter Pe gel ist;
daß die elektronische Steuervorrichtung alternativ das dritte Steuersignal unterbricht und erzeugt, welches mit dem Modulationsschalter assoziiert ist, und zwar ansprechend darauf, daß das Stromsignal größer ist als der dritte vorbestimmte Pegel bzw. geringer als ein vierter vorbestimmter Strompegel.
daß die elektronische Steuervorrichtung das zweite Steuersignal erzeugt, welches mit, dem Hochspannungs- Wählschalter assoziiert ist, und das dritte Steuer signal, welches mit dem Modulationsschalter asso ziiert ist, bis das Stromsignal größer ist als ein dritter vorbestimmter Strompegel;
daß die elektronische Steuervorrichtung das zweite Steuersignal unterbricht, welches mit dem Hochspan nungs-Wählschalter assoziiert ist, und das erste Steuersignal ansprechend darauf erzeugt, daß das Stromsignal größer als ein erster vorbestimmter Pe gel ist;
daß die elektronische Steuervorrichtung alternativ das dritte Steuersignal unterbricht und erzeugt, welches mit dem Modulationsschalter assoziiert ist, und zwar ansprechend darauf, daß das Stromsignal größer ist als der dritte vorbestimmte Pegel bzw. geringer als ein vierter vorbestimmter Strompegel.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
insbesondere nach Anspruch 1, wobei:
die elektronische Steuervorrichtung die zweiten und dritten Steuersignale ansprechend auf ein Strombe fehlssignal erzeugt;
die elektronische Steuervorrichtung die zweiten und dritten Steuersignale ansprechend darauf unter bricht, daß das Stromsignal einen dritten vorbe stimmten Pegel überschreitet, wobei der dritte vor bestimmte Pegel eine Funktion des Strombefehlssig nals ist; und
die elektronische Steuervorrichtung danach das erste Steuersignal erzeugt und alternativ das dritte Steu ersignal ansprechend auf eine erste vorbestimmte Zeitperiode erzeugt, nachdem das dritte Signal un terbrochen worden ist, und das dritte Steuersignal ansprechend darauf unterbricht, daß das Stromsignal den dritten vorbestimmten Pegel überschreitet, wo durch ein Strompegel durch die Elektromagnetspule innerhalb einer vorbestimmten Toleranz eines Strom pegels gehalten wird, und zwar entsprechend einem Befehlsstromsignal;
die elektronische Steuervorrichtung das erste Steu ersignal unterbricht und das zweite Steuersignal an sprechend darauf erzeugt, daß der Spannungspegel an dem Kondensator einen gewünschten Spannungspegel überschreitet; und
die elektronische Steuervorrichtung das erste Steu ersignal erzeugt und das zweite Steuersignal unter bricht, und zwar ansprechend darauf, daß der Span nungspegel am Kondensator unter einen vorbestimmten Toleranzwert der gewünschten Spannung fällt.
die elektronische Steuervorrichtung die zweiten und dritten Steuersignale ansprechend auf ein Strombe fehlssignal erzeugt;
die elektronische Steuervorrichtung die zweiten und dritten Steuersignale ansprechend darauf unter bricht, daß das Stromsignal einen dritten vorbe stimmten Pegel überschreitet, wobei der dritte vor bestimmte Pegel eine Funktion des Strombefehlssig nals ist; und
die elektronische Steuervorrichtung danach das erste Steuersignal erzeugt und alternativ das dritte Steu ersignal ansprechend auf eine erste vorbestimmte Zeitperiode erzeugt, nachdem das dritte Signal un terbrochen worden ist, und das dritte Steuersignal ansprechend darauf unterbricht, daß das Stromsignal den dritten vorbestimmten Pegel überschreitet, wo durch ein Strompegel durch die Elektromagnetspule innerhalb einer vorbestimmten Toleranz eines Strom pegels gehalten wird, und zwar entsprechend einem Befehlsstromsignal;
die elektronische Steuervorrichtung das erste Steu ersignal unterbricht und das zweite Steuersignal an sprechend darauf erzeugt, daß der Spannungspegel an dem Kondensator einen gewünschten Spannungspegel überschreitet; und
die elektronische Steuervorrichtung das erste Steu ersignal erzeugt und das zweite Steuersignal unter bricht, und zwar ansprechend darauf, daß der Span nungspegel am Kondensator unter einen vorbestimmten Toleranzwert der gewünschten Spannung fällt.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
insbesondere nach Anspruch 1, wobei:
die elektronische Steuervorrichtung die zweiten und dritten Steuersignale ansprechend auf ein Strombe fehlssignal erzeugt;
die elektronische Steuervorrichtung die zweiten und dritten Steuersignale unterbricht, und zwar anspre chend darauf, daß das Stromsignal einen dritten vor bestimmten Pegel überschreitet, wobei der dritte vorbestimmte Pegel eine Funktion des Strombefehls signals ist; und
die elektronische Steuervorrichtung danach das erste Steuersignal erzeugt und alternativ das dritte Steu ersignal erzeugt und unterbricht, und zwar anspre chend darauf, daß der Strom durch die Elektromagnet spule unter einen vierten vorbestimmten Strompegel fällt bzw. über einen dritten vorbestimmten Strom wert ansteigt, wodurch ein Strompegel durch die Elektromagnetspule innerhalb einer vorbestimmten To leranz eines Strompegels gehalten wird, und zwar entsprechend dem Befehlsstromsignal;
die elektronische Steuervorrichtung das erste Steu ersignal unterbricht und das zweite Steuersignal er zeugt, und zwar ansprechend darauf, daß der Span nungspegel am Kondensator einen gewünschten Span nungspegel überschreitet; und
die elektronische Steuervorrichtung das erste Steu ersignal erzeugt und das zweite Steuersignal unter bricht, und zwar ansprechend darauf, daß der Span nungspegel am Kondensator unter einen vorbestimmten Toleranzwert der gewünschten Spannung fällt.
die elektronische Steuervorrichtung die zweiten und dritten Steuersignale ansprechend auf ein Strombe fehlssignal erzeugt;
die elektronische Steuervorrichtung die zweiten und dritten Steuersignale unterbricht, und zwar anspre chend darauf, daß das Stromsignal einen dritten vor bestimmten Pegel überschreitet, wobei der dritte vorbestimmte Pegel eine Funktion des Strombefehls signals ist; und
die elektronische Steuervorrichtung danach das erste Steuersignal erzeugt und alternativ das dritte Steu ersignal erzeugt und unterbricht, und zwar anspre chend darauf, daß der Strom durch die Elektromagnet spule unter einen vierten vorbestimmten Strompegel fällt bzw. über einen dritten vorbestimmten Strom wert ansteigt, wodurch ein Strompegel durch die Elektromagnetspule innerhalb einer vorbestimmten To leranz eines Strompegels gehalten wird, und zwar entsprechend dem Befehlsstromsignal;
die elektronische Steuervorrichtung das erste Steu ersignal unterbricht und das zweite Steuersignal er zeugt, und zwar ansprechend darauf, daß der Span nungspegel am Kondensator einen gewünschten Span nungspegel überschreitet; und
die elektronische Steuervorrichtung das erste Steu ersignal erzeugt und das zweite Steuersignal unter bricht, und zwar ansprechend darauf, daß der Span nungspegel am Kondensator unter einen vorbestimmten Toleranzwert der gewünschten Spannung fällt.
11. Verfahren zur Steuerung eines Brennstoffeinspritz
vorrichtungs-Elektromagnettreibers, wobei das Ver
fahren folgendes aufweist:
Verbinden eines Hochspannungs-Kondensators mit einer Elektromagnetspule ansprechend auf den Empfang eines Strombefehlssignals;
Trennen des Kondensators von dem Elektromagneten an sprechend darauf, daß ein Strom durch den Elektro magneten einen vorbestimmten Pegel überschreitet;
Verbinden einer Niederspannungs-Quelle mit dem Elek tromagneten ansprechend darauf, daß der Strom unter einen zweiten vorbestimmten Pegel fällt; Trennen der Niederspannungs-Quelle vom Elektromagneten anspre chend darauf, daß der Strom durch den Elektromagne ten den vorbestimmten Pegel überschreitet; und
Laden des Kondensators mit Energie, die in der Elek tromagnetspuleninduktivität als eine Folge von bei den der erwähnten Schritte des Trennens erzeugt wur de.
Verbinden eines Hochspannungs-Kondensators mit einer Elektromagnetspule ansprechend auf den Empfang eines Strombefehlssignals;
Trennen des Kondensators von dem Elektromagneten an sprechend darauf, daß ein Strom durch den Elektro magneten einen vorbestimmten Pegel überschreitet;
Verbinden einer Niederspannungs-Quelle mit dem Elek tromagneten ansprechend darauf, daß der Strom unter einen zweiten vorbestimmten Pegel fällt; Trennen der Niederspannungs-Quelle vom Elektromagneten anspre chend darauf, daß der Strom durch den Elektromagne ten den vorbestimmten Pegel überschreitet; und
Laden des Kondensators mit Energie, die in der Elek tromagnetspuleninduktivität als eine Folge von bei den der erwähnten Schritte des Trennens erzeugt wur de.
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