用于在压电执行器单元上检测电势差的方法以及用于实施该方法的电路装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于通过一个待检测的电势差（２００）来检测时间上变化的幅度的一种电路装置（１００）。其提供了一个第一电势差检测装置（１０１）和一个第二电势差检测装置（１０２），该第一电势差检测装置用于检测至少一个电势差（２００）并用于输出一个第一电势差信号（２０１），该第二电势差检测装置用于检测至少一个电势差（２００）并用于输出一个第二电势差信号（２０２）。该第一电势差检测装置（１０１）具有比该第二电势差检测装置（１０２）更高的时间分辨率，而该第二电势差检测装置（１０２）具有比该第一电势差检测装置（１０１）更高的幅度分辨率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在压电执行器单元上检测电势差的方法以及 用于实施该方法的电路装置本专利技术涉及用于一种运行压电元件的电路装置，并尤其涉及用于监 控该压电元件的电路装置和方法。本专利技术尤其涉及用于利用第一电势差 检测装置和第二电势差检测装置来检测至少 一个待检测的电势差的时 间上变化的幅度，其中该第 一 电势差检测装置用于检测所述至少 一个电 势差并用于输出笫一电势差信号，该第二电势差检测装置用于检测所述 至少一个电势差并用于输出第二电势差信号。压电元件的控制装置比如应用于机动车的燃料喷射设备。这种压电 元件在此用作一种执行机构，可以给该执行机构施加一个控制电流。为 了控制这种执行机构，必须对施加在该执行机构上的电压以高的精度来 进行监控。现有技术内燃机喷射系统的功能基于的是作为压电执行器来构造的燃料喷射执行机构的精确控制。在DE 10 2004 037 720 Al中描述了 一种执行机 构的控制电路，其中压电元件被控制，该压电元件比如移动喷射阀的针 阀，以影响至该内燃机燃烧室内的燃料喷射。在DE 10 2004 037 720 Al中所述的控制电路如此来构造，使得最大 可能地避免干扰电流，其中该干扰电流比如在预给定的电流曲线中由于 该压电元件的引线电感而出现。在DE 10 2004 058 671 Al中公开了用于控制机动车的尤其是燃料 喷射设备的压电元件的另一种电路。在此提供有两个串联的、利用时钟 可控制的晶体管，其共同的端子点与该压电元件相耦合，并规定其中一 个用于该压电元件的放电。虽然在错误情况下能够保证该压电元件的快 速放电，但是缺点是，利用所述的装置不能可靠并且无地电位 (massepotentialfrei) i也监4空该压电元件上的电压。为了能够利用压电元件把燃料注入到燃烧室中，必须把该压电元件 充电至200V的电压。利用一个脉动电流来进行该压电元件(执行器单 元)的充/放电。通常的共轨压电柴油系统具有该压电元件与地电势相连接的 一 个才及。从而可以为了测量该^丸行器电压而检测在该压电元件另一 端上的电势，并相对于地电势来进行确定。但是在用于高精度燃料喷射的压电元件的改进中，该压电元件的端 子没有与地电势相连接。相反该压电元件不仅可以充电到一个正电压，而且可以充电到一个稍摆i负的电压。对此该压电元件U氐电压侧)的一 个极被施加了相对于地电势约45V的电压。其问题在于，如果在高电压 侧的端子同样被施加了小于45V的这种电势，那么在该执行器上的电压 差就变成负的。为了能够利用并监控这种压电元件，必须进行无地电势 的电压差测量。本专利技术的优点从而本专利技术所基于的问题在于，在一种压电执行机构上进行可靠 的、在时间上以及在幅度上高分辨的电压差测量。为了解决该问题，根据本专利技术推荐了具有权利要求1特征的、用于 检测至少 一个待检测的电势差的时间上变化的幅度的一种电路装置。另 外还提供了用于检测至少 一个待检测的电势差的时间上变化的幅度的 一种方法，其中该方法具有在并列权利要求6中所包含的步骤。本专利技术 的进一步的扩展参见从属权利要求。本专利技术的基本想法是，设置两个不同的电势差检测装置以检测至少 一个电势差并用于输出电势差信号，其中第一电势差检测装置具有比第 二电势差检测装置高的时间分辨率，并且其中该第二电势差检测装置具 有比该第 一 电势差检测装置高的幅度分辨率。利用这种电压差监控装置，可以可靠地监控压电元件，其中该压电 元件比如被应用在具有带直接针阀控制的喷射器的压电共轨柴油系统 中。 一种处理装置有利地提供了所述第一和第二电势差信号的处理，使 得获得控制信号，该控制信号具有高的幅度分辨率和/或高的时间分辨 率。本专利技术的基本想法是，该第一电势差检测装置如此来构造，使得该 第一电势差检测装置模拟地确定该第一电势差信号，而至少一个第二电 势差检测装置被构造用于数字地确定该第二电势差信号。根据一个总的观点，本专利技术的用于检测至少一个待检测的电势差的 时间上变化的幅度的电路装置主要具有a) 第一电势差检测装置，其用于检测至少一个电势差并用于输出 第一电势差信号；以及b) 至少一个第二电势差检测装置，其用于检测至少一个电势差并 用于输出第二电势差信号，其中该第一电势差检测装置具有比该第二电 势差检测装置高的时间分辨率，并且该第二电势差检测装置具有比该第 一电势差检测装置高的幅度分辨率。另外，根据本专利技术的用于检测至少一个待检测的电势差的时间上变 化的幅度的方法主要具有以下的步骤a) 借助第一电势差检测装置来检测至少一个电势差；b) 由该第一电势差检测装置来输出第一电势差信号；c) 借助第二电势差检测装置来检测至少一个电势差；以及d) 由该第二电势差检测装置来输出第二电势差信号，其中该第一 电势差检测装置利用比该第二电势差检测装置高的时间分辨率来检测 该电势差，并且该第二电势差检测装置利用比该第一电势差检测装置高 的幅度分辨率来一企测该电势差。在从属权利要求中是本专利技术的相应主题的有利改进和改善。 根据本专利技术的一个优选改进方案，该第一电势差检测装置被构造为使得该第 一 电势差信号模拟地被确定。根据本专利技术的另一优选改进方案，该第二电势差检测装置被构造为使得该第二电势差信号数字地被确定。优选地在该第一电势差检测装置后连接模拟-数字转换器。 根据本专利技术的另一优选改进方案，提供有一种处理装置用于处理该第一电势差信号和该第二电势差信号，其中该处理装置输出控制信号，该控制信号具有高的幅度分辨率和/或高的时间分辨率。附图在附图中示出了本专利技术的一个实施例，并在下文中详细解释。 其中附图说明图1示出了根据本专利技术一个优选实施例的用于利用第一和第二电势 差检测装置来检测至少 一个待检测的电势差的时间上变化的幅度的一 种电路装置的框图。实施例的说明图1示出了根据本专利技术一个优选实施例的用于检测至少一个待检测的电势差200的时间上变化的幅度的一种电路装置的框图。在图1中所示的电路装置100具有用于提供开关控制信号409-412的一个控制装置400,其中所述控制信号可以根据电势差信号来生成。根据在图1中所示的本专利技术的优选实施例，该电路装置100用于对在执行器单元301上的电压差提供监控。该执行器单元301通过执行器控制单元302被控制，其中该执行器控制单元302接收外部预给定的执行器控制信号207a、 207b、 207c。为了运行该执行器单元301,在第一供电电压端子303上施加了相对于地电势204的第一执行器供电电压205,并在第二供电电压端子304上施加了相对于地电势204的第二冲丸行器供电电压206。该执行器单元301由单独的执行器单元301a-301n组成(在图1中示出了三个单独的执行器单元)，其中所述执行器单元优选地作为压电执行元件来构造。这种压电执行元件或压电执行器可以由薄的压电晶体薄片组成，其中这些压电晶体薄片在电场中延伸。与电磁驱动的阀相比，压电执行元件可以在向内燃机的燃烧室中进行 一 次燃料喷射时提供直至五次的更快速的开关速度。在此，所述压电执行元件作用于喷射阀的针阀，以影响至该内燃机的燃烧室中的燃料喷射。参照图1,现在来解释在一个相应执行器单元301a-301n的端子单元(未示出)之间施加于该执行器单元301a-301n上的电压差的检本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于检测至少一个待检测的电势差（２００）的时间上变化的幅度的电路装置（１００），其具有：　ａ）第一电势差检测装置（１０１），该第一电势差检测装置（１０１）用于检测所述至少一个电势差（２００）并用于输出第一电势差信号（２０１）；以及　 　ｂ）第二电势差检测装置（１０２），该第二电势差检测装置（１０２）用于检测所述至少一个电势差（２００）并用于输出第二电势差信号（２０２），其特征在于，　ｃ）该第一电势差检测装置（１０１）具有比该第二电势差检测装置（１０２）高的时间分 辨率；以及　ｄ）该第二电势差检测装置（１０２）具有比该第一电势差检测装置（１０１）高的幅度分辨率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S富赫斯，M格拉夫，
申请(专利权)人：罗伯特博世有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[]