[发明专利]用于控制内燃机的通过线圈操纵的喷射阀的控制器和方法

说明书

本发明涉及一种用于控制内燃机的通过线圈操纵的喷射阀的控制器，该控制器具有多个用于由电源给喷射阀供应能量的驱动电路和多个选择开关，其中每个待控制的喷射阀都配设有至少一个选择开关，从而可以通过对选择开关的操纵把能量从电源经由配设的驱动电路和选择开关输送给喷射阀。本发明还涉及一种用于借助这种控制器来控制内燃机的喷射阀的方法。

这种控制器和控制方法由DE 10 2008 040 860 A1已知。在其实施例中，喷射阀的线圈一方面通过驱动电路与电源正极连接，另一方面通过相应的选择开关与电源负极连接。在这里，除了合适的开关部件外，驱动电路通常还具有功率晶体管，该功率晶体管集成有反向二极管、自由振荡二极管，这些二极管能实现在切断驱动电路和/或选择开关情况下使得蓄存在线圈中的磁能可以经由这些自由振荡二极管优选回流到电源中。

为了借助电磁喷射阀把燃料喷射到内燃机的气缸中，通常执行复杂的控制方法。因而，如在DE 10 2008 040 860 A1中详细地记载，首先由电源给喷射阀线圈供应以大电流，从而快速地建立起磁场，该磁场使得阀克服弹力相应快速地打开。然后在打开状态下，较小的保持电流便足以使得阀保持打开。为了实现尽可能精确的燃料配给，阀最后必须尽快地关闭，为此必须使得喷射阀线圈中的磁场尽快消失。为此需要相应复杂地控制驱动电路和选择开关。但这意味着，驱动电路在这种时间间隔期间只能控制一个线圈，即仅控制一个喷射阀。

对于如今几乎仅仅是常见的四冲程发动机而言，一个工作循环持续两圈，即720°。为了在同时使得功率较高的情况下减少燃料消耗和燃烧残余物，期望在工作循环内增加多次喷射，其中，在一定的工作条件下，在燃烧之后也可以喷射到待排出的废气中，以便实现后燃烧和相应地提高废气温度。但这意味着，原则上希望每个喷射阀都具有一个自己的驱动器，从而全部720°的工作循环都供喷射过程使用。这例如通过根据DE 10 2008 040 860 A1的图4的电路布置方式得以实现。

但由此需要大量功率晶体管，其昂贵且需要在印制电路板上占用地方，这进一步提高了成本。因此也可以如上述文献的图3中所示，针对两个喷射阀仅使用一个驱动电路，但由此只有一个缩短的时间间隔供喷射过程使用，这是因为驱动电路在一段时间始终都只能给喷射阀的所连接的线圈中的一个线圈由电源供应以电流。在该文献的实例中，第一驱动电路只能在一个工作循环的第一个360°期间给第一喷射阀供电，这是因为它在第二个360°期间必须供第三喷射阀使用。通过选择开关分别选择应通过相应的驱动电路给哪一个喷射阀供电。

除了希望减少所需功率晶体管的数量外，发动机本身也日益减小，其方式为，使用较少的气缸。因而，三缸和五缸发动机如今已经普及，其中不应排除其它变型。这种发动机一方面可以相应地使用三个或五个驱动电路，或者有时也仅使用两个驱动电路，于是，在三缸发动机情况下，必须一个驱动电路给两个喷射阀供电，另一个驱动电路给一个喷射阀供电，或者在五缸发动机情况下，必须一个驱动电路给三个喷射阀供电，另一个驱动电路给两个喷射阀供电，从而相应缩短的时间间隔尤其也不同的时间间隔供各个气缸的喷射过程使用。

因此，本发明的目的是，在相比于喷射阀的数量减少驱动电路数量的情况下，一方面具有一致的持续时间间隔，另一方面有尽可能长的时间间隔可供使用。

该目的通过一种根据权利要求1的控制设备和一种根据权利要求2的方法得以实现。

据此，针对于被设置用于控制的多于一个且奇数的多个喷射阀，仅设置两个驱动电路，其中，喷射阀之一配设有两个选择开关，用于有选择地通过驱动电路之一供应以能量，而其它喷射阀分别仅配设一个选择开关，用于仅通过驱动电路之一供电，其中设置有控制电路，用于控制驱动电路和选择开关。

由于按照本发明给一个喷射阀配设有两个选择开关，从而能够通过两个驱动电路由电源给这一个喷射阀供应以能量，所以可以在一个时间间隔内切换驱动电路，并通过这种方式实现时间间隔的均匀化，同时加长时间间隔。

在此按照本发明的方法，在一个时间间隔的第一半内，控制电路对第一选择开关和第一驱动电路进行控制，从而利用第一驱动电路给通过相应的选择开关与两个驱动电路连接的喷射阀供电。