用于螺線管的電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本公開描述了一種用于螺線管閥門的電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，該電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括預(yù)驅(qū)動(dòng)器以對(duì)耦合至螺線管閥門的電輸入的晶體管的控制輸入進(jìn)行控制。該晶體管在其開啟時(shí)將電功率引入該螺線管閥門。該電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)一步包括信號(hào)生成器以產(chǎn)生小信號(hào)并且將該小信號(hào)輸出至螺線管閥門的電輸入。由該小信號(hào)供應(yīng)至螺線管閥門中的電功率基本上小于當(dāng)該晶體管在其開啟時(shí)所供應(yīng)的電功率。該電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)一步包括測(cè)量單元以測(cè)量對(duì)在該螺線管閥門的電輸入處的該小信號(hào)的響應(yīng)。
【專利說明】用于螺線管的電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
【背景技術(shù)】
[0001 ] 在具有螺線管閥門的內(nèi)燃機(jī)的領(lǐng)域中，進(jìn)行有效燃燒對(duì)進(jìn)入螺線管閥門的電流精確計(jì)時(shí)會(huì)是有利的。如組件的溫度、壓力和老化之類的內(nèi)燃機(jī)參數(shù)的波動(dòng)會(huì)影響到計(jì)時(shí)。因此，需要對(duì)螺線管閥門進(jìn)行準(zhǔn)確控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0002]在一個(gè)示例中，一種用于螺線管閥門的電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括預(yù)驅(qū)動(dòng)器以對(duì)耦合至螺線管閥門的電輸入的晶體管的控制輸入進(jìn)行控制。該晶體管在其開啟時(shí)將電功率引入該螺線管閥門。該電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)一步包括信號(hào)生成器以產(chǎn)生小信號(hào)并且將該小信號(hào)輸出至螺線管閥門的電輸入。由該小信號(hào)提供到螺線管閥門中的電功率基本上小于該晶體管在其開啟時(shí)所提供的電功率。該電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)一步包括測(cè)量單元以測(cè)量對(duì)在該螺線管閥門的電輸入處的該小信號(hào)的響應(yīng)。
[0003]以上
【發(fā)明內(nèi)容】
僅是說明性的而并非意在以任何方式進(jìn)行限制。除了以上所描述的說明性方面、實(shí)施例和特征之外，另外的方面、實(shí)施例和特征將通過參考附圖和以下詳細(xì)描述而變得明顯。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0004]本公開的以上和其它特征將由于以下結(jié)合附圖所進(jìn)行的描述和所附權(quán)利要求而變得更為顯而易見。所要理解的是，這些附圖描繪了依據(jù)本公開的多個(gè)實(shí)施例并且因此并非被認(rèn)為對(duì)其范圍進(jìn)行限制，本公開將通過使用附圖而以附加的特性和細(xì)節(jié)進(jìn)行描述，其中:
[0005]圖1示出了包括螺線管閥門以及用于將電流驅(qū)動(dòng)到該螺線管閥門中的電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)施例的示意性表示。
[0006]圖2示出了處于閉合狀態(tài)的螺線管閥門的實(shí)施例。
[0007]圖3示出了處于打開狀態(tài)的圖2的螺線管閥門。
[0008]圖4示出了當(dāng)被驅(qū)動(dòng)時(shí)在螺線管閥門處的電壓分布。
[0009]圖5示出了圖1的電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制電路的實(shí)施例。
[0010]圖6展示了圖5所示的控制信號(hào)中所使用的小信號(hào)分析的功能。
[0011]圖7示出了燃燒周期期間在螺線管閥門處的電壓分布。
[0012]圖8是根據(jù)第一實(shí)施例的用于控制螺線管閥門的方法的流程圖。
[0013]圖9是根據(jù)第二實(shí)施例的用于控制螺線管閥門的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]在以下詳細(xì)描述中，對(duì)同樣作為描述一部分的附圖加以參考。除非另外指出，否則連續(xù)附圖的描述可以參考來自一個(gè)或多個(gè)之前附圖的特征以提供更為清楚的上下文以及對(duì)當(dāng)前示例實(shí)施例更為實(shí)質(zhì)性的解釋。同樣，詳細(xì)描述、附圖和權(quán)利要求中所描述的示例實(shí)施例并非意在進(jìn)行限制?？梢岳闷渌鼘?shí)施例并且可以進(jìn)行其它變化而并不偏離在此所給出主題的精神或范圍。將要輕易理解的是，如在此通常描述以及圖中所圖示的本公開的各個(gè)方面可以以各種不同配置進(jìn)行部署、替換、合并、分割和設(shè)計(jì)。
[0015]圖1是描繪包括螺線管閥門12 (其作為內(nèi)燃機(jī)100的一部分)以及用于將電流驅(qū)動(dòng)到螺線管閥門12中的電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的模塊I的框圖。電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)2包括控制電路10、驅(qū)動(dòng)器電路11和反饋電路13?？刂齐娐?0和驅(qū)動(dòng)器電路11經(jīng)由信號(hào)線路CMD和DIA被互相耦合。經(jīng)由信號(hào)線路CMD所驅(qū)動(dòng)的信號(hào)由控制電路10輸出并且被驅(qū)動(dòng)器電路11接收。在相反方向，通過信號(hào)線路DIA傳送的信號(hào)由驅(qū)動(dòng)器電路11驅(qū)動(dòng)并且被控制電路10接收。另外，驅(qū)動(dòng)器電路11通過電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)2的輸出3將電流驅(qū)動(dòng)到螺線管閥門12中。在該實(shí)施例中，輸出3僅包括用于到螺線管閥門12的電流的一個(gè)輸出端口，而來自螺線管閥門12的電流則流入部署在電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)2之外的接地連接150。在可替換實(shí)施例中，如將參考圖5示出的，輸出3包括兩個(gè)輸出端口，一個(gè)用于到螺線管閥門12的電流，一個(gè)用于來自螺線管閥門12的電流。
[0016]反饋信號(hào)FBIN從螺線管閥門12反饋至反饋電路13。在一個(gè)實(shí)施例中，F(xiàn)BIN與螺線管閥門12的輸入處的電壓成比例。反饋電路13將信號(hào)FBOUT輸出至驅(qū)動(dòng)器電路11。驅(qū)動(dòng)器電路11經(jīng)由信號(hào)FBOUT接收反饋信息以用于對(duì)流入螺線管閥門12的電流進(jìn)行控制。控制電路10輸出CMD信號(hào)，其基于CMD信號(hào)的狀態(tài)以及基于反饋信號(hào)FBOUT而向驅(qū)動(dòng)器11進(jìn)行指示以驅(qū)動(dòng)通過輸出3的電流。由驅(qū)動(dòng)器電路11所提供的電流流過螺線管閥門12中的輸出3，這使得螺線管閥門打開而使得流體流過螺線管閥門12以便被注入到內(nèi)燃機(jī)100的燃燒室。流體流動(dòng)的時(shí)機(jī)對(duì)于確保內(nèi)燃機(jī)100內(nèi)的有效燃燒而言會(huì)是非常重要的。
[0017]在諸如圖1所示的實(shí)施例的一些實(shí)施例中，控制電路10被實(shí)施為微控制器。根據(jù)這樣的實(shí)施例，控制電路10可以被配置為執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)指令以便經(jīng)由CMD信號(hào)控制注入周期的開始和結(jié)束。驅(qū)動(dòng)器電路11可以包括調(diào)節(jié)器，其對(duì)通過螺線管閥門的電流進(jìn)行調(diào)節(jié)。該調(diào)節(jié)可以基于一種模型，除了其它參數(shù)之外，該模型包括用于螺線管閥門的阻抗的參數(shù)。螺線管閥門的阻抗的感應(yīng)部分可能對(duì)控制算法具有很強(qiáng)影響，因?yàn)槁菥€管閥門12的電感的不正確數(shù)值可能導(dǎo)致流體的注入過早或過晚，這可能導(dǎo)致效率較低的燃燒。因此，螺線管閥門阻抗的準(zhǔn)確估計(jì)或準(zhǔn)確測(cè)量可以有助于使得燃燒更有效率。
[0018]在此并未示出的其它示例中，調(diào)節(jié)器可以基于可由微控制器執(zhí)行的指令而在控制電路10中實(shí)施。這樣的指令可以包括基于螺線管閥門12的一個(gè)或多個(gè)模型的控制算法。
[0019]螺線管閥門12的電感可以在其操作期間改變，尤其是在通過螺線管閥門12的流體流動(dòng)改變時(shí)。螺線管閥門的活塞的移動(dòng)導(dǎo)致流體將力施加回到活塞上。該力可能導(dǎo)致閥門電感的變化。換言之，阻抗在注入周期期間可能是不穩(wěn)定的。另外，如溫度和壓力之類的其它參數(shù)的變化也可能改變螺線管閥門12的電感。螺線管閥門的參數(shù)還可以由老化所決定，這會(huì)根據(jù)螺線管閥門的老化而導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)的不同效率。
[0020]另外，螺線管閥門12的電感能夠給出流體流動(dòng)的指示。能夠檢測(cè)到致動(dòng)器電感的變化。這給出了來自閥門的有關(guān)螺線管閥門12何時(shí)打開和關(guān)閉的直接反饋。如果驅(qū)動(dòng)器電路11沒有閥門關(guān)閉的信息，則驅(qū)動(dòng)器電路不應(yīng)給出重新打開閥門的命令。因此，閥門可以被重新打開的最早時(shí)間點(diǎn)在這種情況下是未知的?？梢圆迦氪蜷_狀態(tài)和閉合狀態(tài)之間的預(yù)定等待時(shí)間。然而，該等待時(shí)間可能限制引擎的功能。[0021]信號(hào)FBIN可以提供與在螺線管閥門12處的電流或電壓相關(guān)的信息。然而，如果控制是基于給出與螺線管閥門的電流阻抗相關(guān)的指示的進(jìn)一步信息，則可能進(jìn)行更為準(zhǔn)確的控制。
[0022]根據(jù)本公開的技術(shù)，電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)2包括用來測(cè)量螺線管閥門12的阻抗的參數(shù)的器件以及用來向控制電路10傳送相應(yīng)測(cè)量結(jié)果的器件。該功能的細(xì)節(jié)將參考圖5進(jìn)行解釋。
[0023]圖2示出了螺線管閥門12的實(shí)施例的示意性截面圖。螺線管閥門12包括外殼130、線圈121、第一彈簧122、第二彈簧123、磁性電樞124、輸入開口 131、輸出開口 132、針部125、蓄液器127和電輸入126。第一彈簧122在外殼130的上部和磁性電樞124之間進(jìn)行延伸。外殼130具有兩個(gè)開口 131和132，它們也是蓄液器127的開口。開口 131是輸入開口而開口 132是輸出開口。輸入開口 131連接至流體箱(圖2中未示出)，其包括注入汽油的流體。該流體箱也可以是共軌系統(tǒng)的一部分，其中流體儲(chǔ)存在例如IOOObar的高壓下。該壓力使得流體被輸入到螺線管閥門12的蓄液器127中而使得蓄液器127充滿液體。
[0024]電輸入126連接至線圈121的連線末端。電輸入126之一連接至圖1所示的輸出3，而另一個(gè)電輸入126連接至同樣在圖1所示的接地連接150。圖2示出了處于沒有電流施加于電輸入126的狀態(tài)的螺線管閥門12，從而沒有電流流過線圈121。因此，螺線管閥門12中的磁通量為零。在這種狀態(tài)，第一彈簧122和第二彈簧123都在磁性電樞124上施加力，第一彈簧122向下施加力而第二彈簧123向上施加力。由于第一彈簧122比第二彈簧123更強(qiáng)，所以磁性電樞處于低位。
[0025]由于針部125被連接至磁性電樞124，所以針部125也被迫使處于其低位。因此，針部125閉合了輸出開口 132，從而沒有流體通過輸出開口 132離開蓄液器127。
[0026]圖3示出了處于打開狀態(tài)的圖2的螺線管閥門12。電流通過電輸入126被驅(qū)動(dòng)至線圈121中，這使得線圈121的周邊發(fā)生磁化。磁場(chǎng)將磁性電樞123向上拉起，以使得向上的力度大于磁性電樞123向下的力。這使得針部125也向上移動(dòng)，打開輸出開口 132，以使得流體從蓄液器127通過輸出開口 132離開螺線管閥門12而進(jìn)入圖1所示的內(nèi)燃機(jī)100的燃燒室。
[0027]圖4示出了圖2和3中所示的電輸入126之間的電壓隨時(shí)間的電壓曲線。該電壓是被驅(qū)動(dòng)至螺線管閥門中的電流以及螺線管閥門的阻抗的結(jié)果。在時(shí)間tl和t3的點(diǎn)之間，電流由電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)被主動(dòng)驅(qū)動(dòng)到螺線管閥門中，增大了在螺線管閥門的電輸入126處的電壓。在t3，電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)變?yōu)榉腔顒?dòng)而使得沒有進(jìn)一步的電流被供應(yīng)至螺線管閥門而使得電壓下降。在t4(以圓圈a進(jìn)行標(biāo)記)，由于磁性電樞的移動(dòng)，反向電流導(dǎo)致電壓臨時(shí)回彈直至電壓再次下落。在螺線管閥門的實(shí)施例中，注入周期過程期間的電感變化為大致15%。在一個(gè)實(shí)施例中，燃燒周期具有大致4至6毫秒的長(zhǎng)度。在其它實(shí)施例中，電感變化可以大于或小于15%，并且燃燒周期可以具有大于或小于4至6毫秒的長(zhǎng)度。
[0028]圖4展示了在電流被關(guān)閉的時(shí)間t3直至螺線管閥門實(shí)際被關(guān)閉的時(shí)間之間存在延遲。該延遲是由螺線管閥門中的機(jī)械組件的慣性的阻抗所造成。確定時(shí)間t4意味著確定螺線管閥門何時(shí)關(guān)閉。向圖1所示的驅(qū)動(dòng)器電路11提供該信息使得能夠?qū)θ紵^程進(jìn)行有效計(jì)時(shí)。
[0029]圖5示出了預(yù)驅(qū)動(dòng)器15、末端驅(qū)動(dòng)器40和螺線管閥門12的示意圖。預(yù)驅(qū)動(dòng)器15和末端驅(qū)動(dòng)器40是圖1所示的電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)12的一部分。在另外的實(shí)施例中，該電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)并不包括末端驅(qū)動(dòng)器，而末端驅(qū)動(dòng)器屬于獨(dú)立于該電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)體。在一個(gè)實(shí)施例中，作為電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的一部分的預(yù)驅(qū)動(dòng)器是到末端驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)線路。
[0030]在該實(shí)施例中，螺線管閥門12由串行連接的電阻器21和電感器22所表示。在一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)驅(qū)動(dòng)器15被集成在獨(dú)立于末端驅(qū)動(dòng)器40組件的集成電路中，由此末端驅(qū)動(dòng)器40的組件被實(shí)施為離散組件。
[0031]在圖5中，預(yù)驅(qū)動(dòng)器15的元件被描繪為兩個(gè)單獨(dú)的功能組件。然而，這兩個(gè)組件在一些示例中可以屬于相同的集成電路，其還可以包括該附圖中并未示出的預(yù)驅(qū)動(dòng)器15另外的元件。在又一另外的示例中，預(yù)驅(qū)動(dòng)器15的元件可以包括如圖5的示例中所示的單獨(dú)組件。
[0032]圖5所示的預(yù)驅(qū)動(dòng)器15的實(shí)施例包括第一電壓調(diào)節(jié)器37和第二電壓調(diào)節(jié)器38，它們每個(gè)均輸出7伏特(V)的電壓。預(yù)驅(qū)動(dòng)器15進(jìn)一步包括第一電平位移器36、第二電平位移器39、第一整流二極管51、第二整流二極管52、第一高側(cè)預(yù)驅(qū)動(dòng)器33、第二高側(cè)預(yù)驅(qū)動(dòng)器35、第一齊納二極管41、第二齊納二極管42、信號(hào)生成器17、稱合設(shè)備16、響應(yīng)測(cè)量單兀
18、反饋電路13和低側(cè)預(yù)驅(qū)動(dòng)器34。預(yù)驅(qū)動(dòng)器15包括輸出BBx、GBx, SGx, DHx, GHx, SHx,BHx 和 GHx 以及輸入 sens+_x 和 sens__x。
[0033]第一電壓生成器37連接至第一整流二極管51的陽極，第一整流二極管51的陰極則連接輸出BBx。第一電壓生成器37生成7V的DC電壓VREG。電平位移器36接收信號(hào)hs_boost并且向第一高側(cè)預(yù)驅(qū)動(dòng)器33輸出控制信號(hào)，第一高側(cè)預(yù)驅(qū)動(dòng)器33包括NMOS晶體管331和PMOS晶體管332。晶體管331和332的柵極連接至電平位移器36的輸出。晶體管331和332被串行連接以使得晶體管332的源極連接至第一整流二極管51的陰極，并且晶體管331的源極連接輸出SGx。晶體管331和332兩者的漏極連接至輸出GBx。第一齊納二極管41連接在晶體管331的源極和漏極之間。響應(yīng)測(cè)量單元18的輸入連接至輸出SGx。
[0034]信號(hào)生成器17在被開啟的情況下輸出具有500mV的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)電壓以及IOOkHz的頻率的周期矩形波信號(hào)。耦合設(shè)備16被構(gòu)建為具有兩個(gè)電極的電容器，第一個(gè)電極連接至信號(hào)生成器17的第一輸出而第二個(gè)電極則連接至輸出SGx。信號(hào)生成器17的第二輸出連接至輸出DLx。在該實(shí)施例中，信號(hào)生成器17被構(gòu)造為使用在輸出DLx處的電位作為基準(zhǔn)電位并且改變?cè)谄涞谝惠敵鎏幍碾娢灰援a(chǎn)生周期性信號(hào)。低側(cè)預(yù)驅(qū)動(dòng)器34被構(gòu)造為反相器，其由節(jié)點(diǎn)VREG和SLx供應(yīng)并且接收輸入信號(hào)ls，而且具有連接至預(yù)驅(qū)動(dòng)器15的輸出GLx的輸出。
[0035]第二電壓 調(diào)節(jié)器38在其連接至第二整流二極管52的陽極的輸出處輸出7V的DC電壓。第二整流二極管52的陰極連接至輸出ΒΗχ。第二電平位移器39接收信號(hào)hs_vbat并且向第二高側(cè)預(yù)驅(qū)動(dòng)器35輸出控制信號(hào)，第一高側(cè)預(yù)驅(qū)動(dòng)器33包括NMOS晶體管333和PMOS晶體管334。晶體管333和334的柵極連接至第二電平位移器39的輸出，該晶體管被串行連接而使得晶體管334的源極連接至第二整流二極管52的陰極并且晶體管333的源極則連接至輸出SHx。晶體管331和332的漏極連接至輸出GHx。
[0036]末端驅(qū)動(dòng)器40包括第一高側(cè)開關(guān)23、第二高側(cè)開關(guān)26和低側(cè)開關(guān)24、分流電阻器25、第一電容器43、第二電容器46、第一二極管28、第二二極管44和第三二極管45。在該實(shí)施例中，高側(cè)開關(guān)為MOSFET (金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)。然而，在其它實(shí)施例中，可以使用諸如雙極晶體管(例如，絕緣柵雙極晶體管(IGBT))之類的其它晶體管。
[0037]第一高側(cè)開關(guān)23被構(gòu)造為具有集成的續(xù)流二極管的功率η通道M0SFET。第一高側(cè)開關(guān)23的柵極連接至預(yù)驅(qū)動(dòng)器15的輸出GBx，而其漏極則連接至提供82V電壓供電的供電節(jié)點(diǎn)Vboost。第一高側(cè)開關(guān)23的源極連接至節(jié)點(diǎn)HSK。第一電容器43耦合在預(yù)驅(qū)動(dòng)器15的輸出BBx和輸出SGx之間。
[0038]第二高側(cè)開關(guān)26被構(gòu)造為具有集成的續(xù)流二極管的功率η通道M0SFET。第二高側(cè)開關(guān)26的柵極連接至端口 GHx，而其漏極則連接至提供14V車輛電池電壓供電的供電節(jié)點(diǎn)Vbat。供電電壓可以在車輛的操作期間有所變化并且可以在負(fù)載激增的情況下增大至40V的電壓，上述負(fù)載激增可以是負(fù)載的突然變化。第二高側(cè)開關(guān)26的源極連接至端口 SHx。第二電容器46 I禹合在預(yù)驅(qū)動(dòng)器15的輸出BHx和輸出SHx之間。第一二極管28的陽極被接地，而第一二極管28的陰極則連接至節(jié)點(diǎn)HSK。第三二極管45的陽極連接至端口 SHx而陰極則連接至節(jié)點(diǎn)HSK。第二電容器46耦合在端口 BHx和SHx之間。因此，第二高側(cè)開關(guān)和第一高側(cè)開關(guān)耦合至螺線管閥門的電輸入之一。
[0039]螺線管閥門12具有兩個(gè)端口，它們?cè)趫D2中被引用為電連接。這些端口之一連接至節(jié)點(diǎn)HSK，其它端口則連接至節(jié)點(diǎn)LSK。螺線管閥門12的電氣表現(xiàn)可以在圖5中通過螺線管閥門12的兩個(gè)端口之間的電阻器21和電感器22的串行連接來表示。
[0040]低側(cè)開關(guān)24被構(gòu)造為具有集成的續(xù)流二極管的功率η通道M0SFET。低側(cè)開關(guān)24的柵極連接至端口 GLx并且其漏極連接至節(jié)點(diǎn)LSK。節(jié)點(diǎn)LSK還連接至端口 DLx和第二二極管44的陰極，其陽極則連接至供電節(jié)點(diǎn)Vboost。分流電阻器25連接在預(yù)驅(qū)動(dòng)器15的輸出SLx和接地端之間。
[0041]如果輸入信號(hào)hs_boost為低,則電平位移器36輸出OV的電壓，導(dǎo)致晶體管332導(dǎo)通。這使得在節(jié)點(diǎn)GBx處的電壓走高,還導(dǎo)致高側(cè)開關(guān)23導(dǎo)通,這使得電壓供電節(jié)點(diǎn)Vboost耦合至節(jié)點(diǎn)HSK。
[0042]當(dāng)信號(hào)hs_b00st為高時(shí)，電平位移器36輸出89V的電壓，開啟晶體管331并關(guān)閉晶體管332。隨后，在輸出GBx處的電壓處于與在輸出SGx處的電壓相同的電位而使得第一高側(cè)開關(guān)23被關(guān)閉。由于螺線管閥門的感應(yīng)，在節(jié)點(diǎn)HSK處的電壓下降且甚至?xí)抵罯V以下，例如-2V。因此，在節(jié)點(diǎn)HSK處的電壓處于-2V和89V之間。
[0043]輸出BBx由第一電容器43進(jìn)行增壓。當(dāng)節(jié)點(diǎn)HSK處的電壓處于-2V時(shí)，輸出BBx由第一電壓調(diào)節(jié)器37充電至7V。當(dāng)?shù)谝桓邆?cè)驅(qū)動(dòng)器23被再次開啟時(shí)，在節(jié)點(diǎn)HSK處的電壓變?yōu)?2V并且第一電容器43將在輸出BBx處的電壓增壓至89V。當(dāng)晶體管332由節(jié)點(diǎn)BBx進(jìn)行供電時(shí)，第一預(yù)驅(qū)動(dòng)器33將通過晶體管332將輸出GBx驅(qū)動(dòng)至89V。
[0044]如果信號(hào)hs_vbat被驅(qū)動(dòng)至低電壓，電平位移器39輸出OV的電壓，而使得第二高側(cè)開關(guān)的PMOS晶體管334開啟，導(dǎo)致在端口 GHx處的電壓變?yōu)?1V。結(jié)果，第二高側(cè)開關(guān)26被開啟以使得HSK處的電壓達(dá)到14V。
[0045]輸出BHx由第二電容器46進(jìn)行增壓。當(dāng)在輸出BHx處的電壓為低于內(nèi)部電壓調(diào)節(jié)器38的二極管電壓時(shí)，輸出BHx由第二電壓調(diào)節(jié)器38充電至7V。當(dāng)?shù)诙邆?cè)驅(qū)動(dòng)器26再次開啟時(shí)，輸出BHx處的電壓變?yōu)?4V，第二電容器46將輸出BHx處的電壓增壓至21V。這使得第二預(yù)驅(qū)動(dòng)器35通過晶體管334將輸出GHx驅(qū)動(dòng)至21V。[0046]通常，當(dāng)高側(cè)開關(guān)23和26之一開啟時(shí)，低側(cè)開關(guān)24也通過向信號(hào)Is施加低電壓而被開啟，這導(dǎo)致低側(cè)預(yù)驅(qū)動(dòng)器34在輸出GLx處輸出高電壓而使得低側(cè)驅(qū)動(dòng)器24導(dǎo)通電流。
[0047]反饋電路13從輸入sens+x和輸入sens-χ接收兩個(gè)信號(hào)。針對(duì)流過螺線管閥門12的電流而測(cè)量這些輸入之間的電壓差異。反饋電路13測(cè)量相應(yīng)電壓差異并且經(jīng)由信號(hào)FBOUT將其測(cè)量結(jié)果輸出至圖1所示的驅(qū)動(dòng)器電路11。反饋電路13提供了第一反饋路徑以用于提供通過螺線管閥門12的電流的測(cè)量數(shù)值。在另外的實(shí)施例中，第一反饋路徑提供了在螺線管閥門12的輸入處的電壓的測(cè)量值。驅(qū)動(dòng)器電路11用作調(diào)節(jié)器以對(duì)通過螺線管閥門12的電流進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0048]節(jié)點(diǎn)HSK可以由第一高側(cè)驅(qū)動(dòng)器23驅(qū)動(dòng)至82V或者由第二高側(cè)驅(qū)動(dòng)器26驅(qū)動(dòng)至14V以使得電壓分布可以包括階躍。
[0049]如果信號(hào)生成器17被開啟，則其輸出具有IOOkHz的頻率以及500mV的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)振幅的周期矩形波信號(hào)。耦合設(shè)備將該信號(hào)耦合至輸出SBx，由此將周期性電壓耦合至節(jié)點(diǎn)HSK處的電位。所導(dǎo)致的電位特別是節(jié)點(diǎn)HSK處的瞬態(tài)表現(xiàn)取決于連接至節(jié)點(diǎn)HSK的負(fù)載的總體阻抗。
[0050]信號(hào)生成器17生成小信號(hào)。供應(yīng)至螺線管閥門12的電功率等于通過螺線管閥門12的電流乘以HSK和LSK之間的電壓。由該小信號(hào)供應(yīng)至螺線管閥門中的電功率基本上小于由晶體管在其開啟時(shí)所供應(yīng)的電功率。例如，由晶體管在其開啟時(shí)供應(yīng)至螺線管閥門中的電功率可以至少比由該小信號(hào)供應(yīng)至螺線管閥門中的電功率大十倍。因此，該螺線管閥門并不打開。相反，該螺線管閥門在該小信號(hào)被施加于螺線管閥門的電輸入時(shí)基本保持關(guān)閉，而使得可以在晶體管23關(guān)閉的期間施加該小信號(hào)。
[0051]在給定示例中，電輸入利用在OV和82V之間變化的電壓信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。因此，振幅為82V，這與小信號(hào)0.5V的振幅相比很大。在一些示例中，在螺線管閥門的電輸入處的電壓振幅比小信號(hào)的振幅大30倍。在該實(shí)施例中，信號(hào)生成器17僅在第一高側(cè)開關(guān)23和第二高側(cè)開關(guān)26關(guān)閉時(shí)開啟，而使得在節(jié)點(diǎn)HSK處的負(fù)載的阻抗主要為螺線管閥門12的阻抗。電壓曲線很大程度上取決于螺線管閥門的阻抗并且因此取決于螺線管閥門12的阻抗的電感部分。
[0052]對(duì)所耦合的周期性信號(hào)的頻率響應(yīng)由響應(yīng)測(cè)量單元18進(jìn)行測(cè)量。響應(yīng)測(cè)量單元18可以包括電壓測(cè)量單元以及用于計(jì)算在輸出BSx處的電壓信號(hào)的傅里葉變換的信號(hào)處理器。響應(yīng)測(cè)量單元18另外的實(shí)施例將參考以下附圖進(jìn)行解釋。響應(yīng)測(cè)量單元18針對(duì)螺線管閥門12的阻抗輸出測(cè)量值。
[0053]響應(yīng)測(cè)量單元18提供了到調(diào)節(jié)器的第二反饋路徑以用于提供針對(duì)所耦合的小信號(hào)的響應(yīng)的測(cè)量值。
[0054]通過利用單獨(dú)激勵(lì)檢測(cè)諧振電路的AC響應(yīng)來測(cè)量螺線管閥門12的感應(yīng)表現(xiàn)，由此諧振電路由致動(dòng)器的電感所表示。電感的變換可以通過諧振振幅和諧振相位來檢測(cè)。電感變化處的時(shí)間是打開或關(guān)閉閥門的時(shí)間。
[0055]在一個(gè)實(shí)施例中，形成耦合設(shè)備16的電容器的電容為100pF，而螺線管閥門12的電感則處于50 μ H的范圍內(nèi)。諧振頻率預(yù)期處于I至IOMHz的范圍內(nèi)，例如處于5和7MHz之間。在一個(gè)實(shí)施例中，在響應(yīng)測(cè)量單元18的輸入處的電壓利用200MHz的采樣頻率進(jìn)行采樣，這提供了充分的過采樣。
[0056]在一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)驅(qū)動(dòng)器15可以提供如轉(zhuǎn)換速率控制、附加螺線管閥門的預(yù)驅(qū)動(dòng)器、電池電壓監(jiān)視器和測(cè)試邏輯之類的進(jìn)一步功能。
[0057]圖6示出了諧振測(cè)量單元18的實(shí)施例的細(xì)節(jié)。諧振測(cè)量單元18包括比較器180、計(jì)數(shù)器181和峰值估計(jì)器182。如圖5所示，比較器180包括連接至預(yù)驅(qū)動(dòng)器15的輸出DLx的反相輸入以及連接至預(yù)驅(qū)動(dòng)器15的輸出SGx的非反相輸入。
[0058]比較器180輸出信號(hào)Compout，這是指示比較器180的非反相輸入處的電壓是否高于或低于反相輸入處的電壓的二進(jìn)制信號(hào)。信號(hào)Compout被計(jì)數(shù)器181所接收，其還接收時(shí)鐘信號(hào)elk。計(jì)數(shù)器在每個(gè)新的上升時(shí)鐘邊沿增加計(jì)數(shù)數(shù)值。信號(hào)Compout每次變化，計(jì)數(shù)器就被設(shè)置為I。因此，計(jì)數(shù)器對(duì)信號(hào)Compout的信號(hào)變化之間的時(shí)鐘周期數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器181將計(jì)數(shù)數(shù)值輸出至峰值估計(jì)器182，該峰值估計(jì)器182輸出最高計(jì)數(shù)數(shù)值為信號(hào)“out”。在輸出SGx處的響應(yīng)頻率等于elk的頻率乘以“out”乘以2。
[0059]圖6示意性示出的電路是僅需要少量組件的實(shí)施方式，并且因此是面積優(yōu)化的。在該實(shí)施例中，信號(hào)生成器生成具有上升沿和下降沿的時(shí)鐘信號(hào)，下降沿為上升沿之后100 μ S。響應(yīng)包括具有隨時(shí)間減小的振幅且處于兆赫(例如，5MHz)范圍內(nèi)的頻率的正弦波。
[0060]在一個(gè)實(shí)施例中，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)頻率elk為200MHz，這提供了充分的過采樣。在一個(gè)實(shí)施例中，利用對(duì)應(yīng)于5ms周期的200Hz的頻率重復(fù)燃燒注入。信號(hào)生成器輸出具有IOOkHz頻率即具有10 μ s周期的矩形波信號(hào)。頻率響應(yīng)處于5Mhz的范圍內(nèi)，即具有200ns的周期。該信號(hào)在計(jì)數(shù)器181中利用200MHz的采樣頻率即相應(yīng)的5ns時(shí)鐘周期進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換。
[0061]圖7示出了在燃燒周期期間圖5所示的電路的節(jié)點(diǎn)處的電壓和電流曲線。上面的曲線示出了通過螺線管閥門的電流，第二曲線為信號(hào)hs_b00st的電壓，第三曲線則為信號(hào)hs_bat,第四曲線為信號(hào)Is,第六個(gè)為節(jié)點(diǎn)d_boost處低電壓,第七曲線是節(jié)點(diǎn)d_gnd處的電壓，而最下方的曲線為由信號(hào)生成器所輸出的電壓信號(hào)。對(duì)螺線管閥門的驅(qū)動(dòng)以預(yù)先注入作為開始，其中低側(cè)驅(qū)動(dòng)器開啟并且第一高側(cè)驅(qū)動(dòng)器在第一脈沖期間被開啟。第一脈沖隨后為第二和第三脈沖，其中第二高側(cè)開關(guān)被開啟。預(yù)先注入使得介質(zhì)電流流入螺線管閥門中。
[0062]圖7中的虛線指示低側(cè)開關(guān)24更早開啟的選項(xiàng)，這樣的續(xù)流電流不僅流過二極管28而且還流過二極管44以使得螺線管閥門12更快關(guān)閉。
[0063]在預(yù)先注入之后，高側(cè)開關(guān)和低側(cè)開關(guān)被關(guān)閉而使得電流下降至零。
[0064]隨后，主要注入在開啟低側(cè)驅(qū)動(dòng)器和第二高側(cè)驅(qū)動(dòng)器的同時(shí)開始。接著第二高側(cè)驅(qū)動(dòng)器被關(guān)閉，隨后為第一高側(cè)驅(qū)動(dòng)器在其間被再次開啟的兩個(gè)脈沖。這些脈沖使得小電流流入螺線管中。在這些脈沖之后，第一高側(cè)開關(guān)以六個(gè)脈沖被激活而使得電流增加至最大水平。在已經(jīng)達(dá)到最大水平之后，第二高側(cè)開關(guān)在十一個(gè)連續(xù)脈沖期間被開啟。在這些脈沖期間，電流下降至較低水平。
[0065]在這十一個(gè)脈沖之后，高側(cè)開關(guān)和低側(cè)開關(guān)被關(guān)閉而使得電壓再次下降至零。后期注入包括信號(hào)hs_bat所導(dǎo)致的三個(gè)脈沖而使得小電流流過螺線管閥門。
[0066]應(yīng)當(dāng)提到的是，圖7的實(shí)施例示出了后期注入期間的一個(gè)示例。信號(hào)生成器在這些后期注入期間也被開啟。[0067]脈沖序列以及所產(chǎn)生的電流曲線基于螺線管閥門的模型并且被認(rèn)為提供了燃料注入，該燃料注入則提供了有效燃燒。為了測(cè)量螺線管閥門的電感，信號(hào)生成器生成周期性信號(hào)。它們?cè)跊]有高側(cè)開關(guān)被開啟、低側(cè)開關(guān)被開啟并且控制電路對(duì)電感的當(dāng)前數(shù)值感興趣的同時(shí)得以被生成。在主要注入期間尤其是這種情形。測(cè)量高側(cè)開關(guān)脈沖之間的期間的阻抗數(shù)值可以在主要注入期間為驅(qū)動(dòng)器電路提供反饋而使得該驅(qū)動(dòng)器電路可以接收到與螺線管閥門的電感相關(guān)的反饋以對(duì)脈沖控制進(jìn)行調(diào)適。
[0068]例如，信號(hào)hs_boost、hs_bat和Is的序列是存儲(chǔ)在用于具有標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)的螺線管閥門的驅(qū)動(dòng)器電路中的標(biāo)準(zhǔn)序列。在一個(gè)示例中，測(cè)量顯示出螺線管閥門的電感大于標(biāo)準(zhǔn)電感參數(shù)。這可以被解釋為表明螺線管閥門的反應(yīng)與根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模型相比更具慣性。因此，高側(cè)脈沖的脈沖數(shù)量被減少，但是每個(gè)脈沖的長(zhǎng)度得以被增加，這導(dǎo)致了被確定為有效的注入曲線。
[0069]圖8公開了根據(jù)第一實(shí)施例的由電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)螺線管閥門進(jìn)行控制的方法。該電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括用于控制晶體管的控制輸入的預(yù)驅(qū)動(dòng)器，該晶體管被耦合至螺線管閥門的電輸入。該方法包括作為步驟81的產(chǎn)生小信號(hào)的步驟。在步驟82，該小信號(hào)被輸出到螺線管閥門的電輸入。步驟83包括測(cè)量對(duì)在螺線管閥門的電輸入處所耦合的小信號(hào)的響應(yīng)。
[0070]圖9示出了根據(jù)第二實(shí)施例的用于控制螺線管閥門的方法的流程圖。該方法以方法步驟90開始，其中對(duì)第一阻抗參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。該第一阻抗參數(shù)包括螺線管閥門的電感的數(shù)值。該數(shù)值可以從得自于標(biāo)準(zhǔn)螺線管閥門的模型的一組標(biāo)準(zhǔn)電感數(shù)值得出或者從對(duì)車輛中內(nèi)建的螺線管閥門之前的測(cè)量所得出。在隨后的步驟91中，根據(jù)第一阻抗參數(shù)將電流驅(qū)動(dòng)至螺線管閥門中。步驟92包括對(duì)應(yīng)于步驟81、82和83的三個(gè)子步驟。這意味著產(chǎn)生小信號(hào)，將小信號(hào)耦合至螺線管閥門的電輸入以及測(cè)量對(duì)在螺線管閥門的電輸入處所耦合的小信號(hào)的響應(yīng)。步驟92可以在步驟91之后、期間進(jìn)行，或者與之交替進(jìn)行。步驟92隨后為步驟93，其中從所測(cè)量的響應(yīng)計(jì)算阻抗參數(shù)。該阻抗參數(shù)也包含電感的數(shù)值。在隨后的步驟94中，確定所測(cè)量的阻抗是否等于第一阻抗參數(shù)。如果是這種情形，則該方法以步驟91繼續(xù)，否則該方法進(jìn)行至步驟95，其中第一阻抗參數(shù)被所測(cè)量的阻抗參數(shù)所覆蓋。隨后，該方法以步驟91繼續(xù)進(jìn)行。
[0071]所測(cè)量的阻抗參數(shù)被傳送至驅(qū)動(dòng)器電路11，在第一實(shí)施例中，該驅(qū)動(dòng)器電路11確定閥門關(guān)閉或者將要關(guān)閉的時(shí)間點(diǎn)以及時(shí)向末端驅(qū)動(dòng)器發(fā)送命令而將電流再次驅(qū)動(dòng)到閥門之中。及時(shí)驅(qū)動(dòng)閥門導(dǎo)致了燃燒周期之間較少的等待時(shí)間并且因此導(dǎo)致了更為有效的燃燒。在第二實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)器電路確定阻抗數(shù)值始終具有比預(yù)期更低的數(shù)值。驅(qū)動(dòng)器電路11發(fā)送對(duì)電流分布的變化以補(bǔ)償已變化的阻抗參數(shù)。根據(jù)第二實(shí)施例的方法提供了螺線管閥門的驅(qū)動(dòng)器電路11的自行校準(zhǔn)。
[0072]該方法使得能夠?qū)β菥€管閥門的阻抗變化特別是電感變化進(jìn)行補(bǔ)償。一個(gè)實(shí)施例可以概括如下:僅在注入器的線圈未被激勵(lì)并且高側(cè)驅(qū)動(dòng)MOSFET被切換且沒有續(xù)流二極管導(dǎo)通時(shí)才使用AC (交流)測(cè)量。振蕩器將利用500mV的電壓階躍每隔10 μ s被激勵(lì)。振蕩器電路將利用減幅阻尼正弦振蕩進(jìn)行響應(yīng)，由此響應(yīng)頻率根據(jù)以下關(guān)系而鏈接至錨定位置(anchor position):
[0073]φ{(diào)) = H ^jLinjectorC
[0074]Linjector = f (anchor position)[0075]在一個(gè)或多個(gè)示例中，在此所描述的功能可以至少部分以諸如特定硬件組件或處理器的硬件來實(shí)施。更一般地，該技術(shù)可以以硬件、處理器、軟件、固件或者其任意組合來實(shí)施。如果以軟件實(shí)施，則該功能可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上或者作為計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的一個(gè)或多個(gè)指令或代碼進(jìn)行傳送并且由基于硬件的處理單元執(zhí)行。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以包括計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其對(duì)應(yīng)于諸如存儲(chǔ)介質(zhì)的有形介質(zhì)，或者是包括促使計(jì)算機(jī)程序例如根據(jù)通信協(xié)議從一個(gè)地方傳輸至另一個(gè)地方的任意介質(zhì)的通信媒體。以這種方式，計(jì)算機(jī)可讀媒體通?？梢詫?duì)應(yīng)于(I)非瞬時(shí)的有形計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)或者(2)諸如信號(hào)或載波的通信介質(zhì)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)可以是能夠由一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)或者一個(gè)或多個(gè)處理器進(jìn)行訪問以得到指令、代碼和/或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以便實(shí)施本公開所描述的技術(shù)的任意可用介質(zhì)。計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可以包括計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
[0076]通過示例而非限制，這樣的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盤存儲(chǔ)、磁盤存儲(chǔ)或者其它磁性存儲(chǔ)設(shè)備、閃存，或者能夠用來以指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的形式存儲(chǔ)所需程序代碼并且能夠被計(jì)算機(jī)訪問的任意其它介質(zhì)。而且，任意連接被適當(dāng)稱之為計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，即計(jì)算機(jī)可讀傳輸介質(zhì)。例如，如果指令使用同軸線纜、光纖線纜、雙絞線、數(shù)字訂戶線路(DSL)或者諸如紅外、無線電和微波的無線技術(shù)從網(wǎng)站、服務(wù)器或其它遠(yuǎn)程源進(jìn)行傳送，則該同軸線纜、光纖線纜、雙絞線、DSL或者諸如紅外、無線電和微波的無線技術(shù)被包括在介質(zhì)的定義之中。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)并不包括連接、載波、信號(hào)或其它瞬態(tài)介質(zhì)，而是相反地針對(duì)非瞬態(tài)的有形存儲(chǔ)介質(zhì)。如在此所使用的碟片和盤片包括壓縮盤(CD)、激光盤、光盤、數(shù)字多功能盤(DVD)、軟碟和藍(lán)光盤，其中碟片通常以磁性再現(xiàn)數(shù)據(jù)，而盤片則利用激光以光學(xué)再現(xiàn)數(shù)據(jù)。以上的組合也應(yīng)當(dāng)被包括在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的范圍之內(nèi)。
[0077]指令可以由一個(gè)或多個(gè)處理器所執(zhí)行，諸如一個(gè)或多個(gè)中央處理器(CPU)、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、通用微處理器、應(yīng)用特定集成電路(ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯陣列(FPGA)、微處理器、微控制器或者其它等同的集成或離散邏輯電路。因此，如本文所使用的術(shù)語“處理器”可以是指以上任意結(jié)構(gòu)或者適于實(shí)施本文所描述的技術(shù)的任意其它結(jié)構(gòu)。此外，在一些方面，這里所描述的功能可以在被配置為用于執(zhí)行本文所描述的功能的專用硬件和/或軟件模塊內(nèi)提供。而且，該技術(shù)能夠完全以一個(gè)或多個(gè)電路或邏輯部件來實(shí)施。
[0078]本公開中描述了各種組件、模塊或單元以強(qiáng)調(diào)被配置為執(zhí)行所公開技術(shù)的設(shè)備的功能方面，但是并非必然要求通過不同的硬件單元來實(shí)現(xiàn)。相反，如以上所描述的，各個(gè)單元可以在硬件單元中進(jìn)行組合或者由包括如以上所描述的一個(gè)或多個(gè)處理器的互操作的硬件單元的集合結(jié)合適當(dāng)軟件和/或固件來提供。已經(jīng)對(duì)各個(gè)示例進(jìn)行了描述。這些和其它示例處于權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于螺線管閥門的電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括: 預(yù)驅(qū)動(dòng)器，用于對(duì)耦合至螺線管閥門的電輸入的晶體管的控制輸入進(jìn)行控制，其中所述晶體管在所述晶體管接通時(shí)向所述螺線管閥門供應(yīng)電功率； 信號(hào)生成器，用于生成小信號(hào)并且將所述小信號(hào)輸出至所述螺線管閥門的所述電輸入，其中由輸入至所述螺線管閥門的所述小信號(hào)的電功率量基本上小于當(dāng)所述晶體管接通時(shí)由所述晶體管向所述螺線管閥門供應(yīng)的電功率量；和 測(cè)量單元，用于測(cè)量對(duì)所述小信號(hào)的響應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中所述小信號(hào)是周期性信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中在所述晶體管將電流驅(qū)動(dòng)至所述螺線管閥門中的時(shí)間期間沒有小信號(hào)被耦合至所述螺線管閥門的所述電輸入。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中所述耦合單元包括: 包括第一電極和第二電極的電容器，其中所述第一電極連接至所述信號(hào)生成器的輸出，并且其中所述第二電極連接至所述螺線管閥門的所述電輸入。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中所述測(cè)量單元測(cè)量在所述電輸入處的頻率響應(yīng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求 5所述的電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中所述頻率響應(yīng)在基本上處于I和IOMHz之間的范圍之內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中所述測(cè)量單元包括: 比較器；以及 在所述比較器的輸出的下游耦合的計(jì)數(shù)器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中所述預(yù)驅(qū)動(dòng)器、所述信號(hào)生成器和所述測(cè)量單元被單片集成在集成電路中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中當(dāng)所述晶體管接通時(shí)由所述晶體管供應(yīng)至所述螺線管閥門的所述電功率至少比由所述小信號(hào)供應(yīng)至所述螺線管閥門中的所述電功率大十倍。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流驅(qū)動(dòng)電路，其中在所述晶體管將電流驅(qū)動(dòng)至所述螺線管閥門中的時(shí)間期間沒有小信號(hào)被耦合至所述輸出。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括: 調(diào)節(jié)器，用于通過控制所述預(yù)驅(qū)動(dòng)器而對(duì)通過所述螺線管閥門的電流進(jìn)行調(diào)節(jié)； 去往所述調(diào)節(jié)器的第一反饋路徑，用于提供對(duì)在所述螺線管閥門的所述電輸入處的電壓以及通過所述螺線管閥門的電流中的一個(gè)或多個(gè)的測(cè)量；和 去往所述調(diào)節(jié)器的第二反饋路徑，用于提供對(duì)于對(duì)所述小信號(hào)的所述響應(yīng)的測(cè)量。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電流驅(qū)動(dòng)電路，其中所述調(diào)節(jié)器使得所述調(diào)芐基于所述螺線管閥門的阻抗值，其中所述阻抗值基于所測(cè)量的對(duì)所述小信號(hào)的響應(yīng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流驅(qū)動(dòng)電路，其中所述小信號(hào)具有5至IOMHz范圍內(nèi)的頻率。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流驅(qū)動(dòng)電路，其中所述測(cè)量單元包括用于利用100和200MHz之間的采樣頻率對(duì)所述響應(yīng)進(jìn)行采樣的采樣單元。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流驅(qū)動(dòng)電路，其中所述測(cè)量單元包括過零檢測(cè)單元。
16.一種用于控制螺線管閥門的方法，包括: 生成小信號(hào)； 將所述小信號(hào)輸出至所述螺線管閥門的電輸入； 使用測(cè)量單元測(cè)量對(duì)在所述螺線管閥門的所述電輸入處所耦合的小信號(hào)的響應(yīng)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中生成所述小信號(hào)包括生成周期性信號(hào)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，進(jìn)一步包括: 在所述功率晶體管將電流驅(qū)動(dòng)至所述螺線管閥門中的時(shí)間期間不將任何小信號(hào)耦合至所述輸出。
19.一種用于控制螺線管閥門的方法，包括: 基于所述螺線管閥門的電感確定第一阻抗參數(shù)， 根據(jù)所述第一阻抗參數(shù)將電流經(jīng)由對(duì)功率晶體管的控制輸入進(jìn)行控制的預(yù)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)至所述螺線管閥門中，其中所述電流包括小信號(hào)； 測(cè)量對(duì)在所述螺線管閥門的所述電輸入處所驅(qū)動(dòng)的電流的所述小信號(hào)的響應(yīng)； 基于所測(cè)量的響應(yīng)確定第二阻抗參數(shù)；以及 將所述第一阻抗參數(shù)與所述第二阻抗參數(shù)進(jìn)行比較。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中 如果所測(cè)量的阻抗不等于所述第一阻抗參數(shù)，則以第二阻抗參數(shù)重寫所述第一阻抗參數(shù)。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述小信號(hào)包括小電壓信號(hào)。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述小信號(hào)包括小電流信號(hào)。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，進(jìn)一步包括: 在將所述第一阻抗參數(shù)與所述第二阻抗參數(shù)相比較之后繼續(xù)根據(jù)所述第一阻抗參數(shù)將電流驅(qū)動(dòng)至所述螺線管閥門中。
24.一種包括指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述指令被配置成使得計(jì)算設(shè)備: 生成小信號(hào)； 將所述小信號(hào)輸出至螺線管閥門的電輸入； 使用測(cè)量單元測(cè)量對(duì)在所述螺線管閥門的所述電輸入處所耦合的小信號(hào)的響應(yīng)。
【文檔編號(hào)】F16K31/02GK104006203SQ201410064875
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年2月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月26日
【發(fā)明者】C·施魏克特, J·舍費(fèi)爾 申請(qǐng)人:英飛凌科技股份有限公司