[发明专利]防止炽热头引火塞反极性的控制电路和控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的用于炽热头引火塞的控制电路。此外本发明还涉及一种按照权利要求10的前序部分所述的用于炽热头引火塞的控制方法和按照权利要求12所述的ASIC在所述电路和所述方法的专门应用。

背景技术

具有巨大生产能力份额的世界四大领头厂家Nagarez、Bosch、BERU和NGK的实际的炽热时间控制仪都装配有STM公司的ASIC L9524。这种ASIC是一种可独立应用的ASIC。这种ASIC由具有独立电源的EDC(Electronic Data Control-电子数据控制装置)按照主-从原则进行控制。当例如用户安装到汽车中错误地连接炽热时间控制仪时，这样一种炽热时间控制仪本身会受到损害或者会引起损害。

因此越来越多的用户要求反极性保护，为的是在汽车中当电池错误连接时使连接的点火塞和控制仪不会由于在触发器FET(场效应晶体管)中的寄生的二极管的电流而受到损害。

发明内容

本发明的任务是提供一种用于炽热头引火塞的控制电路的反极性保护装置。这种反极性保护装置工作可靠，易于实现和成本有利。原则上讲实现这样一种反极性保护装置有各种不同的方案。

因此可以考虑在用于炽热头引火塞的控制电路的主电路中安装一个继电器。但是通过这一举措当电流大时由于继电器较大而要求有大的空间。此外还存在振动载荷能力极限，并且散热问题也难以解决。

另一方面也可在主电路中安装一个二极管。但是通过二极管的电压损失高达1伏，这样当电压低时会出现功能限制。除此之外当高电流时二极管的尺寸和功率也成问题。

但是与上述不同的是所提任务是通过按照权利要求1的特征部分所述的用于炽热头引火塞的控制电路得以完成。

本发明的一个基本构思在于控制电路的简单结构。按照这个控制电路仅设置一个第二场效应晶体管。这个晶体管和第一晶体管反向地(gegenlaeufig)连接，这样电流在电路中在两个方向被闭锁，并且设置一个开关单元，这个开关单元是为活化第二晶体管而设计的，这样就可在电流电路的和炽热引火塞的规定的极性相对应的方向上释放电流。由于其结构不复杂所以这样一种反极性保护电路特别可靠，此外可成本有利地实现。

根据本发明的控制电路的一些优选的改进方案列举在权利要求2至9中。

其中在一个有利的方案中规定，将两个场效应晶体管分别设计为P型沟道或者N型沟道。其中，安装P型沟道FET可在没有充电泵的情况下简单地活化晶体管。同时可实现良好的散热。

在本发明的另一优选的实施形式中规定，特别是当场效应晶体管设计为N型沟道晶体管时开关单元具有一个充电泵。通过这一措施也能实现良好的散热。此外安装N型沟道FET明显优于安装可比较的P型沟道FET。

在本发明的另一优选的实施形式中设置一个保护单元，这个保护单元用于监控开关单元和当去活化准则得到满足时用于第一场效应晶体管的去活化。通过这措施可在规定的条件下闭锁电流。

当开关单元的电特性参数的活化数值小于或者等于这个参数的一个规定的极限数值时则有利地满足了去活化准则。通过这一措施可以特别简单的方式识别开关单元的故障，并且排除控制电路的功能失灵。

其中优选地电特性参数是一种电压，这个电压可特别容易测量到，或者作为控制参数已处于监控之中。

此外，当电压的规定的极限数值超过电路的电源电压至少3.5伏，则可特别可靠地去活化。

按照节省空间的观点下述做法是有利的，即控制单元包括一个电的、或者电子的模块，这个模块适用于应用专用地控制第一场效应晶体管，并且这个保护单元和这个模块整体设计。

其中，若充电泵和这个结构部件整体设计则是特别有利的。通过这一措施就没有必要将其作为单独的器件设计。这样就简化了控制电路的结构，此外还节省了成本。

前面所提任务还通过按照权利要求10的特征部分所述的用于炽热头引火塞的控制方法得以完成。

其中，根据本发明的方法的一个主要方面在于一个简单的控制过程。按照这个控制过程在电流电路中连接一个第二场效应晶体管，这样，这个第二晶体管和第一晶体管反向地连接，并且在这个电流电路中电流在两个方向被闭锁；并且活化第二晶体管，这样电流在电路的这个方向中被释放，即这个方向对应于炽热引火塞的规定的极性。在此，简单的方法过程也保证了一种可靠的和成本有利的反极性保护。

在从属权利要求11中对根据本发明的方法的一些优选的改进方案进行了说明。