用于將用以感應性加熱的能量輸送給燃料噴射閥的電路裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于將用以感應性加熱的能量輸送給燃料噴射閥的電路裝置，具有電容器（C1），其第一連接端構成第一電路節(jié)點（1）并且其第二連接端構成第二電路節(jié)點（2），具有布置在燃料噴射閥中的第一線圈（L3），其第一連接端與第一電路節(jié)點（1）連接并且其第二連接端與第二電路節(jié)點（2）連接并且所述第一線圈與電容器（C1）一起構成并聯(lián)振蕩回路，具有第一可控開關元件（T1），其第一連接端與第一電路節(jié)點（1）連接并且其第二連接端與連接到地電勢的連接點連接，以及具有第二可控開關元件（T2），其第一連接端與第二電路節(jié)點（2）連接并且其第二連接端與該連接點連接，具有第一二極管（D1），其陽極與第一可控開關元件（T1）的控制連接端連接并且其陰極與第二電路節(jié)點（2）連接，并且具有第二二極管（D2），其陽極與第二可控開關元件（T2）的控制連接端連接并且其陰極與第一電路節(jié)點（1）連接，其中兩個開關元件（T1，T2）的控制連接端與供應源的正電勢（V0）連接。以根據(jù)本發(fā)明的方式，第一電路節(jié)點（1）經(jīng)由第二線圈（L1a）與供應源的正電勢（V0）連接并且第二電路節(jié)點（2）經(jīng)由第三線圈（L1b）與供應源的正電勢（V0）連接。
【專利說明】用于將用以感應性加熱的能量輸送給燃料噴射閥的電路裝
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于將用以感應性加熱的能量輸送給燃料噴射閥的電路裝置，具有電容器，該電容器的第一連接端構成第一電路節(jié)點并且該電容器的第二連接端構成第二電路節(jié)點，具有布置在燃料噴射閥中的第一線圈，該第一線圈的第一連接端與第一電路節(jié)點連接并且該第一線圈的第二連接端與第二電路節(jié)點連接并且所述第一線圈與電容器一起構成并聯(lián)振蕩回路，具有第一可控開關元件，該第一可控開關元件的第一連接端與第一電路節(jié)點連接并且該第一可控開關元件的第二連接端與連接到地電勢的連接點連接，以及具有第二可控開關元件，該第二可控開關元件的第一連接端與第二電路節(jié)點連接并且該第二可控開關元件的第二連接端與該連接點連接，具有第一二極管，該第一二極管的陽極與第一可控開關元件的控制連接端連接并且該第一二極管的陰極與第二電路節(jié)點連接，并且具有第二二極管，該第二二極管的陽極與第二可控開關元件的控制連接端連接并且該第二二極管的陰極與第一電路節(jié)點連接，其中兩個開關元件的控制連接端與供應源的正電勢連接。
【背景技術】
[0002]該電路裝置構成振蕩器，所述振蕩器在振蕩回路線圈中產(chǎn)生高頻電磁能量并且基本上由US2007/200006A1已知。但是在那里，振蕩回路線圈被構造為變壓器的初級繞組，所述變壓器的次級繞組和與次級繞組串聯(lián)連接的濾波電容器一起與電磁燃料噴射閥的螺線管驅(qū)動裝置并聯(lián)連接，此外由加熱繞組和另一濾波電容器組成的串聯(lián)電路與該螺線管驅(qū)動裝置并聯(lián)連接。在此情況下，變壓器的次級繞組、兩個濾波電容器和加熱繞組構成振蕩回路，經(jīng)由變壓器將高頻電磁能量傳輸?shù)剿稣袷幓芈分?，以便將所述高頻電磁能量與閥外殼的鐵磁材料相結合地在加熱繞組中轉(zhuǎn)化成熱量。那里的耗費的構造的優(yōu)點是只須將兩個連接線路引導向噴射閥。
[0003]但是，為了振蕩器的高頻電磁能量的為此所需要的無線耦合輸入需要變壓器，所述變壓器在大約IkW的所需功率和50kHz至IOOkHz的頻率的典型值情況下是非常貴的，特別是所述變壓器必須由多個部分分接的繞組構建，所述部分分接的繞組此外彼此絕緣。此外由于在高頻時出現(xiàn)的集膚效應，繞組必須由具有單芯絕緣裝置的絞合線(所謂的HF絞合線)制造，這進一步提高了成本。
[0004]為了避免根據(jù)US2007/200006A1的電路裝置的高電路耗費，在非預公布的申請DE10 2010 063 112.4中建議略去變壓器并且代之以直接使用并聯(lián)振蕩回路的線圈作為感應性加熱繞組。但是，該線圈實際上與燃料噴射閥的外殼一起構成負荷了歐姆電阻的變壓器，所述燃料噴射閥的外殼應該通過所述線圈被感應性地加熱，其中傳導外殼可以被看作是次級繞組。該負荷導致并聯(lián)振蕩回路的振蕩衰減，這必須通過從供應源輸送能量來加以均衡。為此，在現(xiàn)有技術中經(jīng)由與振蕩回路線圈的中間抽頭或變壓器的初級繞組連接的另一線圈給振蕩回路輸送補償該損耗的能量。[0005]但是由于中間抽頭而需要的該第三連接線路在機動車的技術實現(xiàn)中除了連接電纜之外還需要在控制設備處以及在噴射閥處的附加插塞連接，所述控制設備包含電子設備。并且恰好在那里結構空間特別狹窄并且不希望附加的或較大的插塞連接器。具有中間抽頭的加熱繞組的實施也引起附加的制造成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的任務是提供一種更簡單的和更低成本的電路裝置。
[0007]該任務在根據(jù)前序部分所述的電路裝置方面通過以下方式解決，即第一電路節(jié)點經(jīng)由第二線圈與供應源的正電勢連接并且第二電路節(jié)點經(jīng)由第三線圈與該供應源的正電勢連接。
[0008]該重要步驟在于完全放棄變壓器。所基于的認識是，所述另一線圈在無值得一提的額外成本情況下可以被具有相同值的、但是分別一半直流負荷量的兩個較小線圈代替。部分電感的大小由此近似減半。這使將線圈裝入到在本來基本上以SMT技術(表面安裝技術(Surface Mounted Technology))構建的電子設備中變得容易并且甚至可以導致制造成本的減少。振蕩回路線圈因此不再被構造有中間抽頭而是被構造為簡單線圈。
[0009]通過將所述另一線圈劃分成兩個較小線圈，再次可能的是，將現(xiàn)在由單個繞組組成的加熱繞組在其兩個連接端處與供應電壓連接，而在此不放棄諧振擺動的優(yōu)點。
[0010]通過適當選擇線圈的匝數(shù)和振蕩回路電容器的電容，可以調(diào)整振蕩頻率以及加熱功率。
[0011]在本發(fā)明的一種改進方案中，并聯(lián)地或串聯(lián)地由一個電子電路來運行多個感應性加熱繞組。但是在此應注意的是，對于振蕩回路有效的總電感由于加熱繞組的并聯(lián)連接或串聯(lián)連接而變化，這必要時使得需要適配加熱繞組的諧振電容和/或匝數(shù)。
[0012]在電路裝置的一種有利構造中，第一和第二開關元件的連接點經(jīng)由第三開關元件與地連接，使得電路裝置可以借助于該第三開關元件被接通和關斷。
[0013]在一種改進方案中，代替布置在接地線路中的第三開關元件而在至供應電壓的引線中插入第四開關元件。如果在第四開關元件的有利構造中代替簡單的MOSFET(金屬氧化物娃場效應晶體管(Metall Oxyd Silizium Feld-Effekt Transistor))使用由兩個在反方向上布置的晶體管組成的電路，則以簡單的方式產(chǎn)生附加的保護極性不倒轉(zhuǎn)作用，所述簡單的MOSFET由于在技術上導致的內(nèi)部襯底二極管而僅在一個電壓方向上截止。
[0014]這在使用于機動車中時是特別感興趣的，因為這里供應電壓通常由12V車載電網(wǎng)電壓獲得。在車輛電池有故障地裝入時，供應電壓的極性可能互換，這又可能導致晶體管損壞。通過插入第二晶體管，在供應電壓的極性錯誤的情況下防止形成通過根據(jù)本發(fā)明的線圈以及第一、第二和第四開關元件的襯底二極管從地至供應電壓的不受歡迎的電流路徑。應注意的是，保護極性不倒轉(zhuǎn)電路的操控關于供應電壓的電勢進行。這例如在DE 10 2005032 085A1中更詳細地得以描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面根據(jù)實施例借助于圖更詳細地描述本發(fā)明。在此:
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的電路裝置， 圖2示出根據(jù)本發(fā)明的電路裝置的第一改進方案，和 圖3示出根據(jù)本發(fā)明的電路裝置的第二改進方案。
【具體實施方式】
[0016]圖1示出用于將用以感應性加熱的能量輸送給燃料噴射閥的根據(jù)本發(fā)明的電路裝置，具有布置在燃料噴射閥中的線圈L3，所述線圈與電容器Cl并聯(lián)連接，其中線圈L3和電容器Cl的連接點構成第一電路節(jié)點I和第二電路節(jié)點2。在第一電路節(jié)點I和第二電路節(jié)點2之間布置有由利用η溝道MOSFET構成的第一開關元件Tl和必要時利用η溝道MOSFET構成的第二開關元件Τ2組成的串聯(lián)電路。兩個開關元件Τ1、Τ1的連接點經(jīng)由利用η溝道MOSFET構成的第三開關元件Τ3與供應源的地電勢連接。
[0017]第三開關元件Τ3的控制連接端與控制連接端Ε/Α連接，所述控制連接端Ε/Α用于接通和關斷在圖1中所示的電路裝置。第一開關元件Tl和第二開關元件Ts的控制連接端分別經(jīng)由電阻Rl和R2與供應源的正電勢Vtl連接。此外，第一開關元件Tl的控制連接端經(jīng)由在流向上極化的第一二極管Dl與第二電路節(jié)點2連接并且第二開關元件Τ2的控制連接端經(jīng)由在流向上極化的第二二極管D2與第一電路節(jié)點I連接。
[0018]為了給由線圈L3和電容器Cl組成的并聯(lián)振蕩回路供應能量，以便再次補充在用作加熱繞組的線圈L3中耗散的能量，第一開關節(jié)點I經(jīng)由第二線圈Lla與供應源的正電勢V0連接并且第二開關節(jié)點2經(jīng)由第三線圈Llb與該供應源的正電勢Vtl連接。
[0019]在另外的圖2和3中，相同的電路部件配備有相同的附圖標記并且不再次予以描述。
[0020]在根據(jù)圖2的電路裝置的擴展方案中，在圖2中示出電路裝置，在所述電路裝置情況下代替振蕩回路線圈L3示出兩個并聯(lián)連接的振蕩回路線圈L3a和L3b，它們分別布置在不同的燃料噴射閥中。代替該并聯(lián)連接，以相同的方式也可以選擇振蕩回路線圈的串聯(lián)連接。在此應注意的是，總電感和從而還有振蕩回路頻率與線圈數(shù)目和其接線有關地變化并且其電感必須以適當?shù)姆绞奖贿x擇。
[0021]從第一和第二開關元件的連接端向地電勢切換的第三開關元件T3根據(jù)圖3也可以通過在供應源的正電勢Vtl和第二和第三線圈Lla、Llb的與該正電勢連接的連接端以及第一和第二開關元件T1、T2的控制連接端之間布置的、同樣作為η溝道MOSFET構造的第四開關元件Τ4代替。在此應注意的是，這樣的η溝道MOSFET在其控制輸入端處必須利用相對于供應源的正電勢更高的電勢被操控。
[0022]如在圖3中示出的，可以以有利的方式與第四開關元件Τ4串聯(lián)地布置第五開關元件Τ5，其中該第五開關元件同樣被構造為η溝道M0SFET，但是以相反的極化布置。因此，這些功率晶體管的反二極管以在反方向上極化的方式布置并且構成有效的保護極性不倒轉(zhuǎn)電路，使得根據(jù)圖3的電路裝置被保護免遭機動車電池的極性倒轉(zhuǎn)。
[0023]在根據(jù)本發(fā)明的電路裝置情況下，以有利的方式可以節(jié)省用于振蕩回路線圈L3的中間抽頭的第三線路，使得不必為該布置在燃料噴射閥中的線圈設置額外的實施。此外，兩個單線圈Lla和Llb可以被實施得比在現(xiàn)有技術中已知的單個線圈小，使得所述單線圈必要時可以以SMT技術安裝。這能夠?qū)崿F(xiàn)簡化的電路結構和從而能夠?qū)崿F(xiàn)成本節(jié)省。
【權利要求】
1.用于將用以感應性加熱的能量輸送給燃料噴射閥的電路裝置， 具有電容器(Cl )，其第一連接端構成第一電路節(jié)點(I)并且其第二連接端構成第二電路節(jié)點(2)， 具有布置在燃料噴射閥中的第一線圈(L3)，其第一連接端與第一電路節(jié)點(I)連接并且其第二連接端與第二電路節(jié)點(2)連接并且所述第一線圈與電容器(Cl) 一起構成并聯(lián)振蕩回路， 具有第一可控開關元件(Tl )，其第一連接端與第一電路節(jié)點(I)連接并且其第二連接端與連接到地電勢的連接點連接，以及 具有第二可控開關元件(T2)，其第一連接端與第二電路節(jié)點(2)連接并且其第二連接端與該連接點連接， 具有第一二極管(D1)，其陽極與第一可控開關元件(Tl)的控制連接端連接并且其陰極與第二電路節(jié)點(2)連接，并且 具有第二二極管(D2)，其陽極與第二可控開關元件(T2)的控制連接端連接并且其陰極與第一電路節(jié)點(I)連接， 其中兩個開關元件(Tl，T2)的控制連接端與供應源的正電勢(Vtl)連接，其特征在于， 第一電路節(jié)點(I)經(jīng)由第二線圈(Lla)與供應源的正電勢(Vtl)連接并且第二電路節(jié)點(2)經(jīng)由第三線圈(Llb)與供應源的正電勢(Vtl)連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的電路裝置，其特征在于，布置在另一燃料噴射閥中的至少一個另外的線圈(L3_b)與第一線圈(L3_a)并聯(lián)或串聯(lián)連接。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的電路裝置，其特征在于，兩個開關元件(T1，T2)的連接點經(jīng)由第三開關元件(Τ3)與地電勢連接。
4.根據(jù)權利要求1或2之一所述的電路裝置，其特征在于，第二和第三線圈(Lla，Llb)和第一和第二開關元件(Tl，T2)的兩個控制連接端經(jīng)由第四開關元件(T4)與供應源的正電勢(V。)連接。
5.根據(jù)權利要求4所述的電路裝置，其特征在于，作為η溝道MOSFET構造的第五開關元件(Τ5)與作為η溝道MOSFET構造的第四開關元件(Τ4)串聯(lián)連接，它們的源極連接端相互連接。
【文檔編號】F02D41/20GK103890357SQ201280052212
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年10月19日 優(yōu)先權日:2011年10月24日
【發(fā)明者】S.博爾茨 申請人:大陸汽車有限公司