[发明专利]用于脉冲式地操控感应负载的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于脉冲式地操控感应负载的方法以及用于实施所述方法的计算单元和计算机程序。

背景技术

桥接电路能够例如在机动车中用于操控电磁的执行器、像例如喷入式喷射器或者阀。为此目的，桥接电路能够具有感应负载，所述感应负载能够通过多个开关来操控。这些开关的第一部分能够被连接在所述感应负载与高电位之间并且形成所谓的高边支路，而所述开关的另一部分则在所述感应负载与低电位之间形成低边支路。

例如，在喷入式喷射器中能够通过操控所述感应负载来使磁衔铁从其静止位置运动出来并且释放用于燃料流的路径。通过脉冲式地操控所述感应负载、也就是通过时钟控制地快速地接通和切断所述桥接电路的各个开关，能够将所述磁衔铁保持在所期望的位置中，以便将所述燃料流量调节到所期望的数值。

发明内容

根据本发明提出了：具有独立专利权利要求的特征的、用于脉冲式地操控感应负载的方法以及用于实施所述方法的计算单元和计算机程序。有利的设计方案是从属权利要求和以下说明书的主题。

所述感应负载能够通过被连接在第一与第二电位接头之间的桥接电路或者说H桥接电路来操控。第一高边开关被连接在所述感应负载的第一接头与所述第一电位接头之间，第二高边开关被连接在所述感应负载的第二接头与所述第一电位接头之间。所述第一高边开关和第二高边开关尤其相应地形成所谓的高边支路。低边支路相应地由第一低边开关和第二低边开关构成。所述第一低边开关被连接在所述感应负载的第一接头与所述第二电位接头之间，所述第二低边开关被连接在所述负载的第二接头与所述第二电位接头之间。

所述第一电位接头以有利的方式与相对较高的电位电连接、例如与供给电压电连接，所述第二电位接头以有利的方式与相对较低的电位、尤其与地线电连接。

作为相应的高边开关或者说低边开关，能够分别使用单个开关元件或者也能够分别使用多个开关元件、必要时不同结构类型的开关元件。作为高边开关和低边开关，例如能够使用晶体管、尤其MOSFET晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管）或者IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极型晶体管）。

在操控阶段期间，所述第一高边开关和所述第二低边开关闭合。在这种情况下，电流能够在所述电位接头之间穿过所述感应负载流动。在第一空载阶段期间，所述第一低边开关和所述第二低边开关闭合。在这种情况下，电流穿过所述感应负载和所述低边支路的开关流动。在第二空载阶段中，电流穿过所述感应负载并且穿过所述高边支路的开关流动。在该第二空载阶段期间，所述第一高边开关和所述第二高边开关闭合。在此，其余未提到的开关在各个阶段（操控阶段和空载阶段）中相应地断开。

在所述方法的范围内，操控阶段和空载阶段相互交替，以用于脉冲式地操控所述感应负载。重复地实施：所述操控阶段、随后所述第一空载阶段、随后再度所述操控阶段并且随后所述第二空载阶段。

在桥接电路的传统的操控过程中，要么仅所述第一空载阶段要么仅所述第二空载阶段与所述操控阶段交替地实施。由此在传统的操控中，为了相应的所实施的空载阶段而操纵的开关承受高负荷。而其余开关则几乎不承受负荷，这导致所述桥接电路的不均匀的负荷。能量损耗或者说开关损耗由此在所述桥接电路中不对称地分布。因此，经常将不同的类型和/或功率等级的开关用于所述高边支路和低边支路，或者各个开关能够以不同的方式布置。根据使用何种空载阶段，针对相应的支路使用必要时更有负荷能力的开关，所述开关具有更低的开关损耗。

通过在所述方法的范围内重复地、交替地实施所述操控阶段和所述第一及第二空载阶段，能够防止所述桥接电路的这种不均匀的负荷。负荷或者说开关损耗能够均匀地被分配到所述桥接电路的各个开关上。因为不是只有所述开关的一部分被使用并且处于持续负荷之下，所以尤其能够延长所有开关的使用寿命，并且能够降低各个开关的失效或者说故障的危险。也能够更简单地补偿开关的失效或者说故障，因为在这种情况下能够以传统的运行方式以所述空载阶段中的仅一个空载阶段进行交替。因为通过交替第一空载阶段和第二空载阶段对于这两个单个空载阶段来说能够降低开关频率，所以尤其能够改善所述桥接电路的电磁兼容性（EMV）。

尤其能够实现所述各个开关的所产生的热量的均匀分布。由此不会出现为所述桥接电路而设置的冷却体的不均匀的负荷或者说所述冷却体中的局部过热。由所述开关所产生的废热能够有效地被排出。