[发明专利]用于对压电致动器进行充电和放电的电路装置

说明书

本发明涉及用于对压电致动器进行充电和放电的电路装置。本发明涉及电路装置，所述电路装置具有第一DC‑DC变换器（DC1），所述第一DC‑DC变换器（DC1）在输出侧与电容器（C）连接，其中电容器（C）的第一端子（A1）是供应电压端子并且电容器（C）的第二端子（A2）是参考电势端子；第二DC‑DC变换器（DC2），所述第二DC‑DC变换器（DC2）在输入侧与电容器（C）连接并且在输出侧与压电致动器（PA）的第一端子连接，其中压电致动器（PA）的第二端子与电容器（C）的第一端子（A1）连接。

技术领域

本发明涉及用于对压电致动器进行充电和放电的电路装置。

背景技术

当压电致动器（Piezo-Aktoren）被施加电压时，所述压电致动器改变其形状、例如其长度，并且在此可以例如对阀门的挺杆（Stößel）施加显著的力。因此，所述压电致动器例如被用在燃料喷射阀中，在此处然而所述压电致动器由于所需要的高动态特性（Dynamik）必须以耗费的末级和操控方案来运行。

在DE 10 2006 019 404 A1中描述了压电致动器的另一使用。在那里，压电致动器作用于CNG驱动机动车辆（CNG：compressed natural gas（压缩天然气））的、在压力调节器中运行的减压器的活塞面上。借助于对溢流装置（Überströmeinrichtung）的阀门起作用的压电致动器，控制单元的工作室中的气压可以有针对性地被改变，同时减压器的溢流装置的阀门的位置可以被影响，并且因此其输出压力可以被调整为预先给定的额定值。

为了操控压电致动器所需要的末级（Endstufe）必须能够静态地调整在压电致动器处的电压，而与压电燃料喷射阀相比地对动态特性提出小的要求。然而，末级即使在非常小的电压的情况下也仍然必须能够精确地调整（einstellen）电压。因为减压器应当与未经调节的（ungeregelten）系统竞争，所以当然存在着特殊的成本压力。

为了对压电致动器进行电压供应或操控，考虑如在DE 10 2012 204 576 A1中所描述的DC-DC（直流-直流）变换器。那里的DC-DC变换器被构造为H桥变换器，其中为了使压电致动器放电，设置附加的耗散路径。

替代于此，DE 10 2005 016 279 A1公开一种DC-DC变换器，所述DC-DC变换器被构造为反激变换器（Sperrwandler），所述反激变换器在输入侧与电容器连接，所述电容器由上游的另一DC-DC变换器馈电。这里也存在附加的耗散路径，用于使所连接的压电致动器放电。

发明内容

因此，本发明的任务是，说明用于对压电致动器进行充电和放电的电路装置，所述电路装置即使在非常小的电压的情况下也仍然能够精确地调整电压，并且在此可以成本低地被实现。

通过电路装置解决所述任务。

依此，利用第一DC-DC变换器和第二DC-DC变换器构成电路装置，所述第一DC-DC变换器在输出侧与电容器连接，其中电容器的第一端子是供应电压端子，并且电容器的第二端子是参考电势端子，所述第二DC-DC变换器在输入侧与电容器连接并且在输出侧与压电致动器的第一端子连接，其中压电致动器的第二端子与电容器的供应电压端子连接。

首先，借助于第一DC-DC变换器使车载电网电压稳定，所述第一DC-DC变换器在一种有利的改进方案中被构造为升压转换器，并且在所述升压转换器的一种有利的构造方案中被构造为半控式（halb gesteuerten）半桥变换器。压电致动器不利用一个端子被置于（aufgesetzt）通常是接地电势的参考电势上，而是被置于电容器处的进行供应的电压上。反转式电压变换器被用作充电末级（Endstufe），所述反转式电压变换器将在电容器处的经稳定的供应电压作为参考（sich auf …bezieht），并且将相对于该电势为负的参考电势转换为正的电压。仅仅使用独立工作的耗散路径作为放电末级。