WO2009049971A1 - Injection system and method for operating an injection system - Google Patents
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- F02D41/2096—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils for controlling piezoelectric injectors
Definitions
- the invention relates to an injection system for injecting a fuel into a vehicle engine. Furthermore, the invention relates to a method for operating such an injection system.
- a vehicle for injecting a fuel into its vehicle engine has an injector with an actuator.
- an injector is for example a common rail injector.
- the actuator in a piezoelectric actuator for example by applying a defined voltage to the actuator, the length of the actuator can be changed.
- a closing element of the injector coupled to the actuator is displaced between its opening and closing position. This causes an opening or closing of the injector.
- a desired amount of fuel may be injected through the open injector into the vehicle engine.
- the charging and discharging of the actuator usually takes place by means of an output stage of a control unit, by means of which a charging or discharging current is provided to the actuator.
- a conventional injection system with an injector and an output stage of a control device in Fig.l is shown schematically.
- Fig.l shows a circuit diagram of an injection system for injecting a fuel into a vehicle engine according to the prior art.
- the schematically illustrated injection system 10 comprises an injector arrangement 12 with three injectors and an otherwise not shown control unit with an output stage 14.
- the output stage 14 is supplied from a buffer capacitor 16 with an intermediate circuit voltage of, for example, 250 V.
- the negative pole of the buffer capacitor 16 is connected to a ground 18 of the output stage 14.
- the positive pole of the buffer capacitor 16 and the ground 18 are respectively connected to a first and a second input 19a and 19b of a half-bridge circuit.
- the half-bridge circuit includes the Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) 20a and 20b and the diodes 22a and 22b.
- the IGBTs 20 a and 20 b are arranged on the side facing the buffer capacitor 16 side. In this case, the IGBT 20a is connected to the positive pole of the buffer capacitor 16 and the IGBT 20b to the ground 18.
- the diodes 22a and 22b are disposed on the output side facing the half-bridge circuit.
- the diode 22a is inserted in parallel with the IGBT 20b. Accordingly, the diode 22b is arranged in parallel to the IGBT 20a. In this case, the direction of flow of the diode 22a from the negative pole of the buffer capacitor 16 to the bridge branch 21 of the half-bridge circuit.
- the direction of flow of the diode 22b extends from the bridge branch 21 of the half-bridge circuit to the positive pole of the buffer capacitor 16.
- IGBT 20a and 20b other power semiconductors which can be switched on and off can also be used as switching elements, such as, for example, MOSFET and / or bipolar power transistors.
- the first output 23a is located at a contact point between the two diodes 22a and 22b and the bridge branch 21. At the output 23a, a throttle 24 is connected. The second output 23b is located at a contact point between the diode 22a, the IGBT 20b and the ground 18.
- the injector assembly 12 has three actuators 26a, 26b and 26c.
- the actuators 26a, 26b and 26c are each disposed within an injector housing 28a, 28b and 28c, of which in Fig.l, however, only partial walls are shown.
- An injector housing 28a, 28b and 28c may also include a special housing for its actuator 26a, 26b or 26c, which is arranged in its interior.
- the actuators 26a, 26b and 26c represent essentially a capacitive load with the capacitance C for the output stage 14. All three actuators 26a, 26b and 26c are activated via the output stage 14. For this purpose, the anodes of the actuators 26a, 26b and 26c are provided with an anode
- Terminal 30a of the injector 12 is connected.
- the cathodes of the actuators 26a, 26b and 26c are connected via the switches 32a, 32b and 32c to a common cathode terminal 30b.
- each actuator 26a, 26b and 26c In series with a cathode of each actuator 26a, 26b and 26c is thus in each case a switch 32a, 32b and 32c, for example a low-side switch attached. If an actuator 26a, 26b or 26c is to be activated during operation of the injector arrangement 12, then always the switch 32a, 32b or 32c associated with the actuator 26a, 26b or 26c to be controlled. The other switches 32a, 32b or 32c are locked during this time. For example, in a situation where the actuator 26b is driven, the switch 32b is closed. The switches 32a and 32c are opened in this case.
- the common anode terminal 30 a of the injector 12 is connected via a line 34 to the throttle 24.
- a line 36 connects the second output 23b of the half-bridge circuit to the cathode terminal 30b. In this way, if the associated switch 32a, 32b or 32c is closed, each actuator 26a, 26b or 26c connected to the ground 18 of the output stage 14.
- the charge or discharge current provided by the output stage 14 is controlled via the half-bridge circuit.
- the IGBT 20a In order to increase the charging current, the IGBT 20a is turned on. If, on the other hand, the IGBT 20a is blocked, the current flow commutates to the diode 22a, which causes a reduction of the charging current. Accordingly, the IGBT 20b is turned on to increase the discharge current. A decrease in the discharge current takes place as soon as the IGBT 20b is blocked and the current flow commutates to the diode 22b.
- the throttle 24 serves as a smoothing reactor for smoothing the charging and discharging.
- an actuator 26a, 26b or 26c During an activation of an actuator 26a, 26b or 26c, its cathode is thus at ground potential, while the anode potential of the actuator 26a, 26b or 26c is raised or lowered rapidly. In this way, a length of the actuator 26 a, 26 b or 26 c can be varied, which causes opening or closing of the associated injector of the injector 12.
- the actuators 26a, 26b and 26c of the injector 12 have not only an actuator capacity.
- parasitic coupling capacitances between the anodes and cathodes of the actuators 26a, 26b or 26c and the associated injector housing 28a, 28b or 28c are additionally charged or discharged.
- the injector housings 28a, 28b and 28c are connected to a ground potential via the engine block.
- an actuator 26a, 26b or 26c when driven, not only its actuator capacitance but also its parasitic coupling capacitance is charged from its anode to the associated injector housing 28a, 28b or 28c.
- the parasitic coupling capacitances between the anodes and the cathodes of the adjacent actuators 26a, 26b or 26c and their injector housings 28a, 28b or 28c are also charged.
- the charging current of the parasitic coupling capacitances also flows from the output stage 14 to the anodes of the injector arrangement 12. This is also referred to as parasitic charging currents.
- parasitic charging currents do not flow back to the negative pole of the buffer capacitor 16 via the cathodes of the actuators 26a, 26b and 26c and the line 36. Instead, the parasitic charging currents are returned to the control unit via a so-called parasitic current path.
- This (unspecified) parasitic current path includes the engine block with its earth straps, the vehicle body and the connection of the controller to the ground collection point.
- the high-frequency pulsed parasitic charging currents flow around a relatively large area on the line 34 and the parasitic current path. This causes a significant electromagnetic interference radiation. This noise emission can lead to problems with the reception of electromagnetic signals by in-vehicle devices. For example, a reception of a car radio can be affected by the noise emission.
- the injection system 10 in addition to a throttle 38.
- the throttle 38 is a common-mode or common-mode throttle (CM throttle). It comprises two windings 40a and 40b on a common core. The two windings 40a and 40b usually have the same number of turns.
- the line 34 is guided over the first winding 40 a. Accordingly, the line 36 is guided over the second winding 40b.
- CM throttle common-mode or common-mode throttle
- the charging and discharging current and the parasitic charging current flow from the output stage 14 to the anode terminal 30a via the first winding 40a.
- the charging and discharging current also flows back from the cathode terminal 30b to the final stage 14 via the second winding 40b.
- the regular charge and discharge current flows equally across both windings 40a and 40b, and thus does not cause a magnetic field in the common core of the reactor 38. Therefore, the choke 38 has no effects on the desired charge and discharge current.
- the parasitic parasitic currents do not flow back to the final stage 14 via the cathode terminal 30b and the line 36.
- the parasitic interference currents flow only via the first winding 40a of the throttle 38 from the output stage to the anode terminal 30a and therefore cause a flooding of the inductor 38.
- the main inductance of the throttle 38 is effective for the current path across the winding 40a of the inductor 38 and the parasitic coupling capacitances to the vehicle housing and from there back to the controller.
- the Throttle 38 thus causes a limitation of the rate of rise of the parasitic parasitic currents. This leads to a reduction of the disturbance radiation.
- the invention provides an injection system with the features of claim 1 and a method for operating such an injection system with the features of claim 9.
- the present invention is based on the finding that by means of a connection of the injector housing to the ground of the control device, the parasitic currents are at least partially discharged via the connection. As a result, those parasitic currents which flow off via the parasitic current path described above are reduced. Since the connection of the injector housing formed by means of the connection line to the mass of the control device encloses a smaller area than the parasitic current path, the interference radiation generated by the outflowing parasitic charging currents can be significantly reduced in this way.
- the at least one injector housing which is connected via the connecting line to the ground of the control unit, comprises at least one actuator housing of the at least one actuator.
- the connection of the injector to the ground of the controller is thus chosen so that a flow of parasitic charging currents through the connection is well possible.
- the first line, the second line and the connecting line are guided together in a cable harness. In this way, the area enclosed by the lines can be minimized. This also contributes to reducing the noise emission.
- the control device preferably comprises an output stage with a buffer capacitor for providing the voltage applied to the at least one actuator.
- the mass of the Control unit is then arranged in the power amplifier. In this way, a relatively high proportion of the parasitic interference currents can flow to the negative pole of the buffer capacitor.
- the first line extends via a first winding and the second line via a second winding of a common-mode or common-mode throttle (CM throttle).
- CM throttle common-mode or common-mode throttle
- the connecting line runs over a third winding of the common mode or CM choke.
- the parasitic charging currents are dissipated to a much greater extent over the desired current path. At most a negligible proportion of these currents still flows in this case via the parasitic current path. In this way, the noise emission is reduced significantly to the same extent.
- the first, the second and the third winding may have the same number of turns. In a preferred development, however, the first and the second winding have a first number of turns and the third winding has a second number of turns different from the first number of turns. In this way, the interaction of the windings can be controlled such that the highest possible proportion of the parasitic charging currents flows via the connecting line and only the smallest possible proportion of the parasitic charging currents flows via the parasitic current path.
- a first distance between the first and the second winding may also deviate from a second distance between the second and the third winding. This offers a further possibility for controlling the interaction of the windings mounted on a common core in such a way that the noise radiation generated due to the parasitic charging currents flowing away via the parasitic current path is reduced.
- Fig.l a circuit diagram of an injection system for injecting a fuel into a vehicle engine according to the prior art
- FIG. 3 shows a circuit diagram of a second embodiment of the invention
- FIG. 2 shows a circuit diagram of a first embodiment of the injection system according to the invention.
- the injection system 44 shown has the already described components 12 to 36 of the injection system 10 of FIG. A repeated description of these components 12 to 36 is omitted here.
- the injection system 44 additionally has a connecting line 46, which connects the injector housings 28a, 28b and 28c to the line 36 and thus to the output 23b of the output stage 14.
- the connection line 46 is guided with the lines 34 and 36 in a common wiring harness.
- the routing of the lines 34, 36 and 46 in the harness is done in a meaningful way spatially very close.
- the lines 34, 36 and 46 can be summarized in the wiring harness or twisted together. In this way, the lines 34, 36 and 46 span a negligible area.
- the parasitic charging currents not only via the parasitic current path, which runs over the engine block, the grounding strap, the body, the ground-collecting point and the control unit, but also flow via the connecting line 46.
- the area enclosed by the lead 46 and the lead 34 is relatively small compared to the area defined by the parasitic current path and the lead 34. A drainage of the parasitic charging currents via the connecting line 46 therefore hardly generates a noise emission.
- the connecting line 46 thus provides a new desired current path to drain the parasitic charging currents.
- FIG. 3 shows a circuit diagram of a second embodiment of the injection system according to the invention.
- the illustrated injection system 50 also has the already described components 12 to 36 of the injection system 10 of FIG. 1.
- the injection system 50 is equipped with a three-coil throttle 52 instead of the two-coil throttle 38.
- the points represent the winding sense of the windings 54a to 54c of the throttle 52 again.
- the conduit 34 which connects the throttle 24 to the anode terminal 30a, passes over the first winding 54a.
- the line connecting the cathode terminal 30b to the ground 18 of the output stage 14 extends over the second winding 54b.
- the injection system 50 has a connection line 56, which connects each injector housing 28a, 28b and 28c to the output 23b of the output stage 14.
- the terminals of all the injector housings 28a, 28b and 28c are interconnected at a collection point. This collection point is connected via the output 23b to the negative terminal of the buffer capacitor 16 and to the ground 18.
- the connecting line 56 is connected to the lines 34 and 36 in a common, not shown harness. This ensures the advantages already described for the injection system 44.
- the third winding 54c has the same winding sense as the second winding 54b, over which the line 36 extends, which connects the cathode terminal 30b to the negative terminal of the buffer capacitor 16 and the mass 18 connects.
- a parasitic charging current which flows via the first winding 54a from the output stage 14 to the anode terminal 30a and flows back via the third winding 54c from the cathode terminal 30b to the output stage 14, thus causes no magnetic field in the core of the choke 52 in contrast to a parasitic charging current, which flows back via the engine block and body to the mass 18 back. Therefore, in the injection system 50, a relatively high proportion of the parasitic charging currents flow back to the final stage 14 via the desired current path, the connecting line 56. Only a significantly reduced proportion of the parasitic charging currents flows through the parasitic current path. This causes a significant reduction in the noise emission.
- the provision of the injection system 50 with the three-coil throttle 52 instead of a two-coil throttle 38 does not significantly increase the manufacturing cost of the injection system 50.
- the injection system 50 thus represents a cost-effective solution for reducing the noise emission.
- the three-coil choke 52 requires hardly any more building space.
- the choke 52 can be designed in such a way that the current flow via its third winding 54c leads specifically to the formation of a small stray flux which causes the other windings 54a and 54b 54b of the throttle 52 does not surround.
- a slightly higher stray inductance acts on the desired current path than in the current path for the regular charging and discharging current of the actuators 26a, 26b and 26c. Since this stray inductance is substantially lower than the main inductance of the inductor 52, a high proportion of the parasitic charging currents will continue to flow over the desired current path.
- the third winding 54c may have a different winding number than the first and second windings 54a and 54b. Accordingly, a geometric distance between the windings 54a and 54b and the windings 54b and 54c can be varied.
- the housing connection of the injectors to the control unit in the wiring harness can be configured as a screen around the previous injector connection lines. In this way, the noise radiation, which is emitted by a flow of the parasitic charging current on the desired current path, can be further reduced.
- the present invention has been described in FIGS. 2 and 3 using the example of an injector with three actuators 26a, 26b and 26c. However, it is not limited to this example.
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Abstract
Description
Beschreibung description
Titeltitle
E ins p ritz -System und Verfahren zum Betreiben eines Einspritz-SystemsAn injection system and method for operating an injection system
Die Erfindung betrifft ein Einspritz-System zum Einspritzen eines Kraftstoffs in einen Fahrzeugmotor. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Einspritz-Systems.The invention relates to an injection system for injecting a fuel into a vehicle engine. Furthermore, the invention relates to a method for operating such an injection system.
Stand der TechnikState of the art
Häufig weist ein Fahrzeug zum Einspritzen eines Kraftstoffs in seinen Fahrzeugmotor einen Injektor mit einem Aktor auf. Ein derartiger Injektor ist beispielsweise ein Common-Rail Injektor. Durch ein Ansteuern des Aktors, bei einem Piezoaktor beispielsweise durch ein Anlegen einer definierten Spannung an den Aktor, kann die Länge des Aktors verändert werden. Auf diese Weise wird ein an den Aktor gekoppeltes Schließelement des Injektors zwischen seiner Öffnungs- und seiner Schließposition verschoben. Dies bewirkt ein Öffnen oder Schließen des Injektors. Somit kann eine gewünschte Kraftstoffmenge durch den offenen Injektor in den Fahrzeugmotor eingespritzt werden.Frequently, a vehicle for injecting a fuel into its vehicle engine has an injector with an actuator. Such an injector is for example a common rail injector. By controlling the actuator in a piezoelectric actuator, for example by applying a defined voltage to the actuator, the length of the actuator can be changed. In this way, a closing element of the injector coupled to the actuator is displaced between its opening and closing position. This causes an opening or closing of the injector. Thus, a desired amount of fuel may be injected through the open injector into the vehicle engine.
Üblicherweise erfolgt das Laden und Entladen des Aktors mittels einer Endstufe eines Steuergerätes, durch welche ein Lade- oder Entladestrom an den Aktor bereitgestellt wird. Zur Veranschaulichung dieses Vorgangs ist ein herkömmliches Einspritz-System mit einem Injektor und einer Endstufe eines Steuergeräts in Fig.l schematisch wiedergegeben.The charging and discharging of the actuator usually takes place by means of an output stage of a control unit, by means of which a charging or discharging current is provided to the actuator. To illustrate this process, a conventional injection system with an injector and an output stage of a control device in Fig.l is shown schematically.
Fig.l zeigt einen Schaltplan eines Einspritz-Systems zum Einspritzen eines Kraftstoffs in einen Fahrzeugmotor gemäß dem Stand der Technik. Das schematisch dargestellte Einspritz-System 10 umfasst eine Injektoranordnung 12 mit drei Injektoren und ein ansonsten nicht dargestelltes Steuergerät mit einer Endstufe 14.Fig.l shows a circuit diagram of an injection system for injecting a fuel into a vehicle engine according to the prior art. The schematically illustrated injection system 10 comprises an injector arrangement 12 with three injectors and an otherwise not shown control unit with an output stage 14.
Die Endstufe 14 wird aus einem Pufferkondensator 16 mit einer Zwischenkreisspannung, von beispielsweise 250 V, versorgt. Der Minuspol des Pufferkondensators 16 ist dabei an eine Masse 18 der Endstufe 14 angeschlossen. Der Pluspol des Pufferkondensators 16 und die Masse 18 sind jeweils mit einem ersten und einem zweiten Eingang 19a und 19b einer Halbbrückenschaltung verbunden. Die Halbbrückenschaltung umfasst die IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) 20a und 20b und die Dioden 22a und 22b. Die IGBT 20a und 20b sind auf der dem Pufferkondensator 16 zugewandten Seite angeordnet. Dabei ist der IGBT 20a mit dem Pluspol des Pufferkondensators 16 und der IGBT 20b mit der Masse 18 verbunden. Die Dioden 22a und 22b sind auf der den Ausgängen zugewandten Seite der Halbbrückenschaltung angeordnet. Die Diode 22a ist parallel zu dem IGBT 20b eingesetzt. Entsprechend ist die Diode 22b parallel zu dem IGBT 20a angeordnet. Dabei weist die Durchflussrichtung der Diode 22a vom Minuspol des Pufferkondensators 16 zu dem Brückenzweig 21 der Halbbrückenschaltung. Die Durchflussrichtung der Diode 22b verläuft von dem Brückenzweig 21 der Halbbrückenschaltung zum Pluspol des Pufferkondensators 16.The output stage 14 is supplied from a buffer capacitor 16 with an intermediate circuit voltage of, for example, 250 V. The negative pole of the buffer capacitor 16 is connected to a ground 18 of the output stage 14. The positive pole of the buffer capacitor 16 and the ground 18 are respectively connected to a first and a second input 19a and 19b of a half-bridge circuit. The half-bridge circuit includes the Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) 20a and 20b and the diodes 22a and 22b. The IGBTs 20 a and 20 b are arranged on the side facing the buffer capacitor 16 side. In this case, the IGBT 20a is connected to the positive pole of the buffer capacitor 16 and the IGBT 20b to the ground 18. The diodes 22a and 22b are disposed on the output side facing the half-bridge circuit. The diode 22a is inserted in parallel with the IGBT 20b. Accordingly, the diode 22b is arranged in parallel to the IGBT 20a. In this case, the direction of flow of the diode 22a from the negative pole of the buffer capacitor 16 to the bridge branch 21 of the half-bridge circuit. The direction of flow of the diode 22b extends from the bridge branch 21 of the half-bridge circuit to the positive pole of the buffer capacitor 16.
Anstelle der IGBT 20a und 20b können auch andere ein- und ausschaltbare Leistungshalbleiter als Schaltelemente eingesetzt werden, wie beispielsweise MOSFET und/oder bipolare Leistungstransistoren.Instead of the IGBT 20a and 20b, other power semiconductors which can be switched on and off can also be used as switching elements, such as, for example, MOSFET and / or bipolar power transistors.
Der erste Ausgang 23a liegt an einem Kontaktpunkt zwischen den beiden Dioden 22a und 22b und dem Brückenzweig 21. An dem Ausgang 23a ist eine Drossel 24 angeschlossen. Der zweite Ausgang 23b liegt an einem Kontaktpunkt zwischen der Diode 22a, dem IGBT 20b und der Masse 18.The first output 23a is located at a contact point between the two diodes 22a and 22b and the bridge branch 21. At the output 23a, a throttle 24 is connected. The second output 23b is located at a contact point between the diode 22a, the IGBT 20b and the ground 18.
In dem Beispiel aus Fig.l weist die Injektoranordnung 12 drei Aktoren 26a, 26b und 26c auf. Die Aktoren 26a, 26b und 26c sind jeweils innerhalb eines Injektorgehäuses 28a, 28b und 28c angeordnet, von welchen in Fig.l jedoch nur Teilwände dargestellt sind. Ein Injektorge- häuse 28a, 28b und 28c kann dabei auch ein Spezialgehäuse für seinen Aktor 26a, 26b oder 26c umfassen, welches in seinem Inneren angeordnet ist.In the example of FIG. 1, the injector assembly 12 has three actuators 26a, 26b and 26c. The actuators 26a, 26b and 26c are each disposed within an injector housing 28a, 28b and 28c, of which in Fig.l, however, only partial walls are shown. An injector housing 28a, 28b and 28c may also include a special housing for its actuator 26a, 26b or 26c, which is arranged in its interior.
Die Aktoren 26a, 26b und 26c stellen für die Endstufe 14 im Wesentlichen eine kapazitive Last mit der Kapazität C dar. Alle drei Aktoren 26a, 26b und 26c werden über die Endstufe 14 angesteuert. Dazu sind die Anoden der Aktoren 26a, 26b und 26c mit einem Anoden-The actuators 26a, 26b and 26c represent essentially a capacitive load with the capacitance C for the output stage 14. All three actuators 26a, 26b and 26c are activated via the output stage 14. For this purpose, the anodes of the actuators 26a, 26b and 26c are provided with an anode
Anschluss 30a der Injektoranordnung 12 verbunden. Die Kathoden der Aktoren 26a, 26b und 26c sind über die Schalter 32a, 32b und 32c an einen gemeinsamen Kathoden-Anschluss 30b angeschlossen.Terminal 30a of the injector 12 is connected. The cathodes of the actuators 26a, 26b and 26c are connected via the switches 32a, 32b and 32c to a common cathode terminal 30b.
In Reihe zu einer Kathode eines jeden Aktors 26a, 26b und 26c ist somit jeweils ein Schalter 32a, 32b und 32c, beispielsweise ein low-side Schalter, angebracht. Soll während eines Betriebs der Injektor-anordnung 12 ein Aktor 26a, 26b oder 26c angesteuert werden, so wird immer der dem anzusteuernden Aktor 26a, 26b oder 26c zugeordnete Schalter 32a, 32b oder 32c leitend geschaltet. Die anderen Schalter 32a, 32b oder 32c sind währenddessen gesperrt. Beispielsweise ist in einer Situation, in welcher der Aktor 26b angesteuert wird, der Schalter 32b geschlossen. Die Schalter 32a und 32c sind in diesem Fall geöffnet.In series with a cathode of each actuator 26a, 26b and 26c is thus in each case a switch 32a, 32b and 32c, for example a low-side switch attached. If an actuator 26a, 26b or 26c is to be activated during operation of the injector arrangement 12, then always the switch 32a, 32b or 32c associated with the actuator 26a, 26b or 26c to be controlled. The other switches 32a, 32b or 32c are locked during this time. For example, in a situation where the actuator 26b is driven, the switch 32b is closed. The switches 32a and 32c are opened in this case.
Der gemeinsame Anoden-Anschluss 30a der Injektoranordnung 12 ist über eine Leitung 34 mit der Drossel 24 verbunden. Entsprechend verbindet eine Leitung 36 den zweiten Ausgang 23b der Halbbrückenschaltung mit dem Kathoden-Anschluss 30b. Auf diese Weise kann, sofern der zugehörige Schalter 32a, 32b oder 32c geschlossen ist, jeder Aktor 26a, 26b oder 26c mit der Masse 18 der Endstufe 14 verbunden werden.The common anode terminal 30 a of the injector 12 is connected via a line 34 to the throttle 24. Similarly, a line 36 connects the second output 23b of the half-bridge circuit to the cathode terminal 30b. In this way, if the associated switch 32a, 32b or 32c is closed, each actuator 26a, 26b or 26c connected to the ground 18 of the output stage 14.
Der von der Endstufe 14 bereitgestellte Lade- bzw. Entladestrom wird über die Halbbrückenschaltung gesteuert. Um den Ladestrom zu erhöhen, wird der IGBT 20a leitend geschaltet. Wird hingegen der IGBT 20a gesperrt, so kommutiert der Stromfluss auf die Diode 22a, was eine Reduzierung des Ladestroms bewirkt. Entsprechend wird zum Erhöhen des Entladestroms der IGBT 20b leitend geschaltet. Ein Abnehmen des Entladestroms erfolgt, sobald der IGBT 20b gesperrt wird und der Stromfluss auf die Diode 22b kommutiert. Die Drossel 24 dient dabei als Glättungsdrossel zum Glätten des Lade- und Entladestroms.The charge or discharge current provided by the output stage 14 is controlled via the half-bridge circuit. In order to increase the charging current, the IGBT 20a is turned on. If, on the other hand, the IGBT 20a is blocked, the current flow commutates to the diode 22a, which causes a reduction of the charging current. Accordingly, the IGBT 20b is turned on to increase the discharge current. A decrease in the discharge current takes place as soon as the IGBT 20b is blocked and the current flow commutates to the diode 22b. The throttle 24 serves as a smoothing reactor for smoothing the charging and discharging.
Während eines Ansteuerns eines Aktors 26a, 26b oder 26c liegt dessen Kathode somit auf Massepotenzial, während das Anodenpotenzial des Aktors 26a, 26b oder 26c schnell angehoben oder abgesenkt wird. Auf diese Weise kann eine Länge des Aktors 26a, 26b oder 26c variiert werden, was ein Öffnen oder Schließen des zugehörigen Injektors der Injektoranordnung 12 bewirkt.During an activation of an actuator 26a, 26b or 26c, its cathode is thus at ground potential, while the anode potential of the actuator 26a, 26b or 26c is raised or lowered rapidly. In this way, a length of the actuator 26 a, 26 b or 26 c can be varied, which causes opening or closing of the associated injector of the injector 12.
Die Aktoren 26a, 26b und 26c der Injektoranordnung 12 weisen jedoch nicht nur eine Aktorkapazität auf. Bei einem Laden oder Entladen des Aktors 26a, 26b oder 26c werden zusätzlich auch parasitäre Koppelkapazitäten zwischen Anoden und Kathoden der Aktoren 26a, 26b oder 26c und dem zugehörigen Injektorgehäuse 28a, 28b oder 28c geladen oder entla- den.However, the actuators 26a, 26b and 26c of the injector 12 have not only an actuator capacity. When charging or discharging the actuator 26a, 26b or 26c, parasitic coupling capacitances between the anodes and cathodes of the actuators 26a, 26b or 26c and the associated injector housing 28a, 28b or 28c are additionally charged or discharged.
Die Injektorgehäuse 28a, 28b und 28c sind über den Motorblock mit einem Massepotenzial verbunden. Somit wird bei einem Ansteuern eines Aktors 26a, 26b oder 26c nicht nur dessen Aktorkapazität, sondern auch dessen parasitäre Koppelkapazität von seiner Anode zu dem zugehörigen Injektorgehäuse 28a, 28b oder 28c geladen. Zusätzlich werden auch die parasitären Koppelkapazitäten zwischen den Anoden und den Kathoden der benachbarten Aktoren 26a, 26b oder 26c und deren Injektorgehäuse 28a, 28b oder 28c geladen. Aus diesem Grund fließt zusätzlich zu dem Lade- und Entladestrom auch der Ladestrom der parasitären Koppelkapazitäten von der Endstufe 14 zu den Anoden der Injektoranordnung 12. Man spricht dabei auch von parasitären Ladeströmen.The injector housings 28a, 28b and 28c are connected to a ground potential via the engine block. Thus, when an actuator 26a, 26b or 26c is driven, not only its actuator capacitance but also its parasitic coupling capacitance is charged from its anode to the associated injector housing 28a, 28b or 28c. In addition, the parasitic coupling capacitances between the anodes and the cathodes of the adjacent actuators 26a, 26b or 26c and their injector housings 28a, 28b or 28c are also charged. For this In addition to the charging and discharging current, the charging current of the parasitic coupling capacitances also flows from the output stage 14 to the anodes of the injector arrangement 12. This is also referred to as parasitic charging currents.
Die parasitären Ladeströme fließen jedoch nicht über die Kathoden der Aktoren 26a, 26b und 26c und die Leitung 36 zum Minuspol des Pufferkondensators 16 zurück. Stattdessen werden die parasitären Ladeströme über einen sogenannten parasitären Strompfad zum Steuergerät zurückgeleitet. Dieser (nicht skizzierte) parasitäre Strompfad umfasst den Motorblock mit seinen Massebändern, die Fahrzeugkarosserie und die Verbindung des Steuer- geräts mit dem Masse-Sammelpunkt.However, the parasitic charging currents do not flow back to the negative pole of the buffer capacitor 16 via the cathodes of the actuators 26a, 26b and 26c and the line 36. Instead, the parasitic charging currents are returned to the control unit via a so-called parasitic current path. This (unspecified) parasitic current path includes the engine block with its earth straps, the vehicle body and the connection of the controller to the ground collection point.
Die hochfrequent gepulsten parasitären Ladeströme umfließen auf der Leitung 34 und dem parasitären Strompfad eine relativ große Fläche. Dies bewirkt eine erhebliche elektromagnetische Störabstrahlung. Diese Störabstrahlung kann zu Problemen beim Empfang von elekt- romagnetischen Signalen durch fahrzeugeigene Geräte führen. Beispielsweise kann ein Empfang eines Autoradios durch die Störabstrahlung beeinträchtigt werden.The high-frequency pulsed parasitic charging currents flow around a relatively large area on the line 34 and the parasitic current path. This causes a significant electromagnetic interference radiation. This noise emission can lead to problems with the reception of electromagnetic signals by in-vehicle devices. For example, a reception of a car radio can be affected by the noise emission.
Zur Lösung dieses Problems weist das Einspritz-System 10 zusätzlich eine Drossel 38 auf. Die Drossel 38 ist eine Gleichtakt- oder Common- Mode Drossel (CM Drossel). Sie umfasst zwei Wicklungen 40a und 40b auf einem gemeinsamen Kern. Die beiden Wicklungen 40a und 40b haben üblicherweise die gleiche Windungszahl. Die Leitung 34 ist über die erste Wicklung 40 a geführt. Entsprechend ist die Leitung 36 über die zweite Wicklung 40b geführt.To solve this problem, the injection system 10 in addition to a throttle 38. The throttle 38 is a common-mode or common-mode throttle (CM throttle). It comprises two windings 40a and 40b on a common core. The two windings 40a and 40b usually have the same number of turns. The line 34 is guided over the first winding 40 a. Accordingly, the line 36 is guided over the second winding 40b.
Somit fließen über die erste Wicklung 40a der Lade- und Entladestrom und der parasitäre Ladestrom von der Endstufe 14 an den Anoden-Anschluss 30a. Der Lade- und Entladestrom fließt auch über die zweite Wicklung 40b von dem Kathoden-Anschluss 30b zur Endstufe 14 zurück. Der reguläre Lade- und Entladestrom fließt somit über beide Wicklungen 40a und 40b gleichermaßen und verursacht folglich kein Magnetfeld im gemeinsamen Kern der Drossel 38. Auf den erwünschten Lade- und Entladestrom hat die Drossel 38 deshalb keine Aus- Wirkungen.Thus, the charging and discharging current and the parasitic charging current flow from the output stage 14 to the anode terminal 30a via the first winding 40a. The charging and discharging current also flows back from the cathode terminal 30b to the final stage 14 via the second winding 40b. Thus, the regular charge and discharge current flows equally across both windings 40a and 40b, and thus does not cause a magnetic field in the common core of the reactor 38. Therefore, the choke 38 has no effects on the desired charge and discharge current.
Die parasitären Störströme fließen jedoch nicht über den Kathoden-Anschluss 30b und die Leitung 36 an die Endstufe 14 zurück. Damit fließen die parasitären Störströme nur über die erste Wicklung 40a der Drossel 38 von der Endstufe zu dem Anoden-Anschluss 30a und bewirken deshalb eine Durchflutung der Drossel 38. Für den Strompfad über die Wicklung 40a der Drossel 38 und die parasitären Koppelkapazitäten zum Fahrzeug-Gehäuse und von dort zurück zu Steuergerät ist folglich die Hauptinduktivität der Drossel 38 wirksam. Die Drossel 38 bewirkt somit eine Begrenzung der Anstiegsgeschwindigkeit der parasitären Störströme. Dies führt zu einer Reduzierung der Störabstrahlung.However, the parasitic parasitic currents do not flow back to the final stage 14 via the cathode terminal 30b and the line 36. Thus, the parasitic interference currents flow only via the first winding 40a of the throttle 38 from the output stage to the anode terminal 30a and therefore cause a flooding of the inductor 38. For the current path across the winding 40a of the inductor 38 and the parasitic coupling capacitances to the vehicle housing and from there back to the controller, therefore, the main inductance of the throttle 38 is effective. The Throttle 38 thus causes a limitation of the rate of rise of the parasitic parasitic currents. This leads to a reduction of the disturbance radiation.
Doch auch diese reduzierte Störabstrahlung kann sich negativ auf den Empfang von elekt- romagnetischen Signalen durch fahrzeugeigene Geräte auswirken und/oder zulässigeHowever, even this reduced interference radiation can have a negative effect on the reception of electromagnetic signals by in-vehicle devices and / or permissible
Grenzwerte überschreiten. Es ist deshalb wünschenswert, über eine zusätzliche Möglichkeit zur weiteren Reduzierung der Störabstrahlung zu verfügen.Exceed limits. It is therefore desirable to have an additional possibility of further reducing the noise emission.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die Erfindung schafft ein Einspritz-System mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Verfahren zum Betreiben eines derartigen Einspritz-Systems mit den Merkmalen des Anspruchs 9.The invention provides an injection system with the features of claim 1 and a method for operating such an injection system with the features of claim 9.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass mittels einer Anbindung des Injektorgehäuses an die Masse des Steuergeräts die parasitären Ströme zumindest teilweise ü- ber die Anbindung abgeleitet werden. Dadurch werden jene parasitären Ströme, welche über den oben beschriebenen parasitären Strompfad abfließen, reduziert. Da die mittels der Anschlussleitung gebildete Anbindung des Injektorgehäuses an die Masse des Steuergeräts eine geringere Fläche einschließt als der parasitäre Strompfad, kann auf diese Weise die von den abfließenden parasitären Ladeströmen erzeugte Störabstrahlung deutlich reduziert werden.The present invention is based on the finding that by means of a connection of the injector housing to the ground of the control device, the parasitic currents are at least partially discharged via the connection. As a result, those parasitic currents which flow off via the parasitic current path described above are reduced. Since the connection of the injector housing formed by means of the connection line to the mass of the control device encloses a smaller area than the parasitic current path, the interference radiation generated by the outflowing parasitic charging currents can be significantly reduced in this way.
Beispielsweise umfasst das mindestens eine Injektorgehäuse, welches über die Anschluss- leitung mit der Masse des Steuergeräts verbunden ist, mindestens ein Aktorgehäuse des mindestens einen Aktors umfasst. Die Anbindung des Injektorgehäuses an die Masse des Steuergeräts ist damit so gewählt, dass ein Abfließen der parasitären Ladeströme über die Anbindung gut möglich ist.For example, the at least one injector housing, which is connected via the connecting line to the ground of the control unit, comprises at least one actuator housing of the at least one actuator. The connection of the injector to the ground of the controller is thus chosen so that a flow of parasitic charging currents through the connection is well possible.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die erste Leitung, die zweite Leitung und die Anschlussleitung in einem Kabelbaum gemeinsam geführt. Auf diese Weise lässt sich die von den Leitungen eingeschlossene Fläche minimieren. Dies trägt zusätzlich zu Reduzierung der Störabstrahlung bei.In a preferred embodiment, the first line, the second line and the connecting line are guided together in a cable harness. In this way, the area enclosed by the lines can be minimized. This also contributes to reducing the noise emission.
Vorzugsweise umfasst das Steuergerät eine Endstufe mit einem Pufferkondensator zum Bereitstellen der an den mindestens einen Aktor angelegten Spannung. Die Masse des Steuergeräts ist dann in der Endstufe angeordnet. Auf diese Weise kann ein relativ hoher Anteil der parasitären Störströme zum Minuspol des Pufferkondensators abfließen.The control device preferably comprises an output stage with a buffer capacitor for providing the voltage applied to the at least one actuator. The mass of the Control unit is then arranged in the power amplifier. In this way, a relatively high proportion of the parasitic interference currents can flow to the negative pole of the buffer capacitor.
Vorteilhafterweise verläuft die erste Leitung über eine erste Wicklung und die zweite Leitung über eine zweite Wicklung einer Gleichtakt- oder Common- Mode- Drossel (CM-Drossel). Das Führen der ersten und der zweiten Leitung über die Drossel bewirkt eine Begrenzung der Anstiegsgeschwindigkeit der parasitären Störströme, was die von den parasitären Störströmen erzeugte Störabstrahlung zusätzlich reduziert.Advantageously, the first line extends via a first winding and the second line via a second winding of a common-mode or common-mode throttle (CM throttle). The guiding of the first and the second line via the choke causes a limitation of the rate of rise of the parasitic interference currents, which additionally reduces the interference radiation generated by the parasitic interference currents.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung verläuft die Anschlussleitung über eine dritte Wicklung der Gleichtakt- oder CM-Drossel. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass ein erhöhter Anteil der parasitären Störströme über die Anschlussleitung und nicht über den parasitären Strompfad an die Masse des Steuergeräts abfließt. Damit werden die parasitären Ladeströme in weit überwiegendem Maße über dem erwünschten Strompfad abgeführt. Höchstens ein verschwindend geringer Anteil dieser Ströme fließt in diesem Fall noch über den parasitären Strompfad ab. Auf diese Weise wird in gleichem Maß auch die Störabstrahlung signifikant reduziert.In an advantageous development of the invention, the connecting line runs over a third winding of the common mode or CM choke. In this way, it can be ensured that an increased proportion of the parasitic interference currents flows via the connection line and not via the parasitic current path to the ground of the control unit. Thus, the parasitic charging currents are dissipated to a much greater extent over the desired current path. At most a negligible proportion of these currents still flows in this case via the parasitic current path. In this way, the noise emission is reduced significantly to the same extent.
Die erste, die zweite und die dritte Wicklung können die selbe Windungszahl aufweisen. In einer bevorzugten Weiterbildung jedoch weisen die erste und die zweite Wicklung eine erste Windungszahl auf und die dritte Wicklung weist eine von der ersten Windungszahl verschiedene zweite Windungszahl auf. Auf diese Weise kann das Zusammenwirken der Wicklungen so gesteuert werden, dass ein möglichst hoher Anteil der parasitären Ladeströme über die Anschlussleitung und nur ein möglichst geringer Anteil der parasitären Ladeströme über den parasitären Strompfad abfließt.The first, the second and the third winding may have the same number of turns. In a preferred development, however, the first and the second winding have a first number of turns and the third winding has a second number of turns different from the first number of turns. In this way, the interaction of the windings can be controlled such that the highest possible proportion of the parasitic charging currents flows via the connecting line and only the smallest possible proportion of the parasitic charging currents flows via the parasitic current path.
Als Ergänzung oder als Alternative dazu kann auch ein erster Abstand zwischen der ersten und der zweiten Wicklung von einem zweiten Abstand zwischen der zweiten und der dritten Wicklung abweichen. Dies bietet eine weitere Möglichkeit um das Zusammenwirken der auf einen gemeinsamen Kern angebrachten Wicklungen so zu steuern, dass die aufgrund der über den parasitären Strompfad abfließenden parasitären Ladeströme erzeugte Störabstrahlung reduziert wird.As a supplement or as an alternative thereto, a first distance between the first and the second winding may also deviate from a second distance between the second and the third winding. This offers a further possibility for controlling the interaction of the windings mounted on a common core in such a way that the noise radiation generated due to the parasitic charging currents flowing away via the parasitic current path is reduced.
Die in den oberen Abschnitten beschriebenen Vorteile gelten auch für ein entsprechendes Verfahren.The advantages described in the above sections also apply to a corresponding procedure.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:Brief description of the drawings Further features and advantages of the present invention will be explained below with reference to the figures. Show it:
Fig.l einen Schaltplan eines Einspritz-Systems zum Einspritzen eines Kraftstoffs in einen Fahrzeugmotor gemäß dem Stand der Technik;Fig.l a circuit diagram of an injection system for injecting a fuel into a vehicle engine according to the prior art;
Fig.2 einen Schaltplan einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen2 shows a circuit diagram of a first embodiment of the invention
Einspritz-Systems; undInjection system; and
Fig.3 einen Schaltplan einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen3 shows a circuit diagram of a second embodiment of the invention
Einspritz-Systems.Injection system.
Ausführungsform der ErfindungEmbodiment of the invention
Fig.2 zeigt einen Schaltplan einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Einspritz-Systems. Das gezeigte Einspritz-System 44 weist die schon beschriebenen Komponenten 12 bis 36 des Einspritz-Systems 10 der Fig. 1 auf. Auf eine wiederholte Beschreibung dieser Komponenten 12 bis 36 wird hier verzichtet.2 shows a circuit diagram of a first embodiment of the injection system according to the invention. The injection system 44 shown has the already described components 12 to 36 of the injection system 10 of FIG. A repeated description of these components 12 to 36 is omitted here.
Das Einspritz-System 44 weist jedoch zusätzlich noch eine Anschlussleitung 46 auf, welche die Injektorgehäuse 28a, 28b und 28c an die Leitung 36 und damit an den Ausgang 23b der Endstufe 14 anbindet. Vorzugsweise ist die Anschlussleitung 46 mit den Leitungen 34 und 36 in einem gemeinsamen Kabelbaum geführt. Die Leitungsführung der Leitungen 34, 36 und 46 im Kabelbaum erfolgt dabei in sinnvoller Weise räumlich sehr nahe. Beispielsweise können die Leitungen 34, 36 und 46 im Kabelbaum zusammengefasst oder miteinander verdrillt sein. Auf diese Weise umspannen die Leitungen 34, 36 und 46 eine vernachlässigbar kleine Fläche.However, the injection system 44 additionally has a connecting line 46, which connects the injector housings 28a, 28b and 28c to the line 36 and thus to the output 23b of the output stage 14. Preferably, the connection line 46 is guided with the lines 34 and 36 in a common wiring harness. The routing of the lines 34, 36 and 46 in the harness is done in a meaningful way spatially very close. For example, the lines 34, 36 and 46 can be summarized in the wiring harness or twisted together. In this way, the lines 34, 36 and 46 span a negligible area.
Vorteilhafterweise können bei dem Einspritz-System 44 die parasitären Ladeströme nicht nur über den parasitären Strompfad, welcher über den Motorblock, das Masseband, die Karosserie, den Masse-Sammelpunkt und das Steuergerät verläuft, sondern auch über die Anschlussleitung 46 abfließen. Die von der Anschlussleitung 46 und der Leitung 34 eingeschlossene Fläche ist relativ klein gegenüber der Fläche, welche durch den parasitären Strompfad und die Leitung 34 definiert ist. Ein Abfließen der parasitären Ladeströme über die Anschlussleitung 46 erzeugt deshalb kaum eine Störabstrahlung. Die Anschlussleitung 46 stellt damit einen neuen erwünschten Strompfad zum Abfließen der parasitären Ladeströme bereit.Advantageously, in the injection system 44, the parasitic charging currents not only via the parasitic current path, which runs over the engine block, the grounding strap, the body, the ground-collecting point and the control unit, but also flow via the connecting line 46. The area enclosed by the lead 46 and the lead 34 is relatively small compared to the area defined by the parasitic current path and the lead 34. A drainage of the parasitic charging currents via the connecting line 46 therefore hardly generates a noise emission. The connecting line 46 thus provides a new desired current path to drain the parasitic charging currents.
Fig.3 zeigt einen Schaltplan einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Einspritz-Systems. Auch das dargestellte Einspritz-System 50 weist die schon beschriebenen Komponenten 12 bis 36 des Einspritz-Systems 10 der Fig. 1 auf.3 shows a circuit diagram of a second embodiment of the injection system according to the invention. The illustrated injection system 50 also has the already described components 12 to 36 of the injection system 10 of FIG. 1.
Im Gegensatz zu dem herkömmlichen Einspritz- System 10 ist das erfindungsgemäße Einspritz- System 50 jedoch mit einer drei-spuligen Drossel 52 anstelle der zwei-spuligen Drossel 38 ausgestattet. Die Punkte geben dabei den Wicklungssinn der Wicklungen 54a bis 54c der Drossel 52 wieder. Die Leitung 34, welche die Drossel 24 mit dem Anoden- Anschluss 30a verbindet, verläuft über die erste Wicklung 54a. Die den Kathoden-Anschluss 30b mit der Masse 18 der Endstufe 14 verbindende Leitung 36 verläuft über die zweite Wicklung 54b.In contrast to the conventional injection system 10, however, the injection system 50 according to the invention is equipped with a three-coil throttle 52 instead of the two-coil throttle 38. The points represent the winding sense of the windings 54a to 54c of the throttle 52 again. The conduit 34, which connects the throttle 24 to the anode terminal 30a, passes over the first winding 54a. The line connecting the cathode terminal 30b to the ground 18 of the output stage 14 extends over the second winding 54b.
Zusätzlich weist das erfindungsgemäße Einspritz-System 50 eine Anschlussleitung 56 auf, welche jedes Injektorgehäuse 28a, 28b und 28c an den Ausgang 23b der Endstufe 14 anbindet. Die Anschlüsse aller Injektorgehäuse 28a, 28b und 28c sind in einem Sammelpunkt miteinander verbunden. Dieser Sammelpunkt ist über den Ausgang 23b mit dem Minuspol des Pufferkondensators 16 und mit der Masse 18 verbunden. Die Anschlussleitung 56 ist mit den Leitungen 34 und 36 in einem gemeinsamen, nicht dargestellten Kabelbaum geführt. Dies gewährleistet die für das Einspritz-System 44 schon beschriebenen Vorteile.In addition, the injection system 50 according to the invention has a connection line 56, which connects each injector housing 28a, 28b and 28c to the output 23b of the output stage 14. The terminals of all the injector housings 28a, 28b and 28c are interconnected at a collection point. This collection point is connected via the output 23b to the negative terminal of the buffer capacitor 16 and to the ground 18. The connecting line 56 is connected to the lines 34 and 36 in a common, not shown harness. This ensures the advantages already described for the injection system 44.
Des Weiteren verläuft die Anschlussleitung 56 über die dritte Wicklung 54c der Drossel 52. Die dritte Wicklung 54c hat dabei den selben Wicklungssinn wie die zweite Wicklung 54b, über welche die Leitung 36 verläuft, welche den Kathoden-Anschluss 30b mit dem Minuspol des Pufferkondensators 16 und der Masse 18 verbindet.The third winding 54c has the same winding sense as the second winding 54b, over which the line 36 extends, which connects the cathode terminal 30b to the negative terminal of the buffer capacitor 16 and the mass 18 connects.
Ein parasitärer Ladestrom, der über die erste Wicklung 54a von der Endstufe 14 zum Ano- den-Anschluss 30a fließt und über die dritte Wicklung 54c von dem Kathoden-Anschluss 30b zur Endstufe 14 zurückfließt, verursacht damit im Kern der Drossel 52 kein Magnetfeld im Gegensatz zu einem parasitären Ladestrom, der über Motorblock und Karosserie zu der Masse 18 zurück fließt. Deshalb fließt bei dem Einspritz-System 50 ein relativ hoher Anteil der parasitären Ladeströme über den erwünschten Strompfad, die Anschlussleitung 56, zur Endstufe 14 zurück. Nur ein deutlich reduzierter Anteil der parasitären Ladeströme fließt über den parasitären Strompfad ab. Dies bewirkt eine deutliche Reduzierung der Störabstrahlung. Das Ausstatten des Einspritz-Systems 50 mit der drei-spuligen Drossel 52 anstelle einer zwei-spuligen Drossel 38 erhöht die Herstellungskosten für das Einspritz-System 50 nicht wesentlich. Das Einspritz-System 50 stellt damit eine kostengünstige Lösung zur Reduzierung der Störabstrahlung dar. Ebenso erfordert die drei-spuligen Drossel 52 kaum mehr Bau- räum.A parasitic charging current, which flows via the first winding 54a from the output stage 14 to the anode terminal 30a and flows back via the third winding 54c from the cathode terminal 30b to the output stage 14, thus causes no magnetic field in the core of the choke 52 in contrast to a parasitic charging current, which flows back via the engine block and body to the mass 18 back. Therefore, in the injection system 50, a relatively high proportion of the parasitic charging currents flow back to the final stage 14 via the desired current path, the connecting line 56. Only a significantly reduced proportion of the parasitic charging currents flows through the parasitic current path. This causes a significant reduction in the noise emission. The provision of the injection system 50 with the three-coil throttle 52 instead of a two-coil throttle 38 does not significantly increase the manufacturing cost of the injection system 50. The injection system 50 thus represents a cost-effective solution for reducing the noise emission. Likewise, the three-coil choke 52 requires hardly any more building space.
Um die Gradienten der über den erwünschten Strompfad fließenden parasitären Ladeströme weiter zu reduzieren, kann die Drossel 52 in einer Weiterbildung so ausgeführt werden, dass der Stromfluss über deren dritte Wicklung 54c gezielt zum Aufbau eines geringen Streuflus- ses führt, welcher die anderen Wicklungen 54a und 54b der Drossel 52 nicht umschließt. Dadurch wirkt auf den erwünschten Strompfad eine geringfügig höhere Streuinduktivität als im Strompfad für den regulären Lade- und Entladestrom der Aktoren 26a, 26b und 26c. Da diese Streuinduktivität wesentlich geringer ist als die Hauptinduktivität der Drossel 52, wird weiterhin ein hoher Anteil der parasitären Ladeströme über den erwünschten Strompfad flie- ßen.In order to further reduce the gradients of the parasitic charging currents flowing over the desired current path, the choke 52 can be designed in such a way that the current flow via its third winding 54c leads specifically to the formation of a small stray flux which causes the other windings 54a and 54b 54b of the throttle 52 does not surround. As a result, a slightly higher stray inductance acts on the desired current path than in the current path for the regular charging and discharging current of the actuators 26a, 26b and 26c. Since this stray inductance is substantially lower than the main inductance of the inductor 52, a high proportion of the parasitic charging currents will continue to flow over the desired current path.
Beispielweise kann die dritte Wicklung 54c eine andere Wicklungszahl als die erste und die zweite Wicklung 54a und 54b haben. Entsprechend kann auch ein geometrischer Abstand zwischen den Wicklungen 54a und 54b und den Wicklungen 54b und 54c variiert werden.For example, the third winding 54c may have a different winding number than the first and second windings 54a and 54b. Accordingly, a geometric distance between the windings 54a and 54b and the windings 54b and 54c can be varied.
In einer Weiterbildung kann der Gehäuseanschluss der Injektoren an das Steuergerät im Kabelbaum als Schirm um die bisherigen Injektor- Anschlussleitungen ausgeführt sein. Auf diese Weise lässt sich die Störabstrahlung, welche durch ein Abfließen des parasitären Ladestroms auf dem erwünschten Strompfad abgestrahlt wird, noch weiter reduzieren.In a development, the housing connection of the injectors to the control unit in the wiring harness can be configured as a screen around the previous injector connection lines. In this way, the noise radiation, which is emitted by a flow of the parasitic charging current on the desired current path, can be further reduced.
Die vorliegende Erfindung wurde in Fig. 2 und 3 am Beispiel eines Injektors mit drei Aktoren 26a, 26b und 26c beschrieben. Sie ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt. The present invention has been described in FIGS. 2 and 3 using the example of an injector with three actuators 26a, 26b and 26c. However, it is not limited to this example.
Claims
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102007049712.3 | 2007-10-17 | ||
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