用于激励至少一个电磁铁的电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于激励至少一个电磁铁的电路。
【背景技术】
[0002]激励电磁铁从而产生磁场，而磁场可以用于移动铁磁材料的实体元件。当电路集成于汽车车辆的碳氢燃料喷嘴时，铁磁材料的实体元件例如针阀在喷嘴中在其中允许碳氢燃料进入车辆热力发动机的燃烧腔的位置和其中阻止碳氢燃料进入的位置之间移动，该元件的移动在由电磁铁产生的磁场作用下执行。
[0003]此外，其他应用也是可能的。在包括热力发动机的车辆中使用的情况下，本发明例如可以用于:
[0004]-控制电磁阀，例如汽油吸收箱排气电磁阀，
[0005]-控制热力发动机的排气或进气回路的电力致动器的直流电动机，例如控制EGR阀门或者进气或排气的所有其他阀门的致动电动机，
[0006]-控制车辆热力发动机的增压电力压缩机的电动机。
[0007]公知的是，在这种用于注入碳氢燃料的应用中，借助于过电压发生阶段提升可用电压，在构成电磁铁的电感的端子上会产生很高的电压，这种电压也称为“放大电压”。该发生阶段包括公知的电感、电容器和二极管，电感通过可用电压充电，并且转移产生于电容器中该充电的能量，从而放电供应给过电压。
[0008]为了减小与使用过电压发生阶段有关的体积和成本，通过专利US 5 717 562和US 5 936 827知晓了在产生过电压时构成电磁铁的电感。为此目的，以可用电压使用足够弱的电流对该电感开始充电，从而不会产生有可能移动针阀并因此打开喷嘴的磁场。接着，在电感中积蓄的能量被转移至电容器，从而导致应用于电感端子上的过电压随后的放电，其以通过足够产生移动针阀并打开喷嘴的磁场的电流终结。
[0009]这种方法是强制的，为了随后的电容器充电保持微弱从而避免不希望的碳氢燃料的注入，其强加确保在电感中流通的电流。
[0010]通过专利申请FR 2 772 972也可以知道，电磁铁的控制装置允许电流在电磁铁中从两个不同的电能存储源中以相同的方向循环。
[0011]存在希望提供便于使用、效率高、便宜且体积小的用于激励电磁铁的电路的需求。
【发明内容】
[0012]本发明旨在响应并实现此目的，根据其一方面，借助用于激励至少一个电磁铁的电路，包括:
[0013]-构成电磁铁的电感，所述电感在第一端子和第二端子之间延伸，
[0014]-第一电能存储单元，
[0015]-第二电能存储单元，和
[0016]-转换系统，插设在电感和这些电能存储单元之间，该转换系统配置成:
[0017]-允许来自第一电能存储单元的正电流由电感的第二端子向第一端子流通，从而执行电感的首次充电，
[0018]-允许由电感的第二端子向第一端子流通的正电流在第二电能存储单元中流通，和
[0019]-允许来自第二电能存储单元的正电流由电感的第一端子向第二端子流通，从而执行电感的再次充电。
[0020]根据本发明，在构成电磁铁的电感的首次充电时，电感被以与其在再次充电期间充电的方式相反的方式进行充电。
[0021]因此，电感的首次充电产生与其在再次充电期间产生的磁场不同的磁场。为此，确保实现在电感的再次充电期间没有获得在电感的首次充电期间获得的效果。
[0022]在为了移动碳氢燃料喷嘴的针阀的应用时，在再次充电期间没有产生针阀的移动。针阀在例如默认的位置上仅靠支撑表面，以及由在首次充电期间电感感应的磁场对针阀在其支撑表面方向上施加力。因此首次充电不会改变喷嘴的配置而保持闭合。在再次充电期间，在电感中感应的磁场可以对针阀施加相反的离开支撑表面的力，因此打开碳氢燃料通道，驱动喷嘴的开启。
[0023]构成电磁铁的电感是例如螺线管，特别是电感值在ImH至1mH之间的。
[0024]转换系统包括H桥。该H桥允许在构成电磁铁的电感中正电流的方向反转。
[0025]该H桥包括在输入端子和输出端子之间延伸的两个臂，每个臂包括两个开关，它们之间的中心点连接于电感的各个端子。
[0026]每个臂包括两个可控的双向开关或者两个可控的单向开关。每个开关包括例如IGBT型、双极型或场效应型晶体管。
[0027]电感的每个端子可以直接连接于臂的中心点。在改进型中，至少一个中间元件，例如电阻，插设在电感的端子和臂的中心点之间。
[0028]该转换系统包括至少一个第一开关，设置在第一电能存储单元和H桥的输入端子之间。该第一开关是例如单向的并且是可控或不可控的。
[0029]该转换系统包括至少一个第二开关，设置在第二电能存储单元和H桥的输入端子之间。
[0030]该第二开关是例如双向的并且是可控或不可控的。
[0031]特别是应用于车辆的碳氢燃料喷嘴使用时，该第一电能存储单元是电池。这种情况下，该第二电能存储单元是电容器。电容器具有例如μΡ数量级电容值。该电感的再次充电通过构成第二电能存储单元的电容器放电而实现。
[0032]在首次充电的电压在12V或14V期间，电能存储单元可以施加于电感的端子，该第一电能存储单元特别是汽车车辆中使用的车载供电电池。
[0033]在再次充电的电压在50V至100V，特别是80V期间，该第二电能存储单元可以施加于电感的端子。
[0034]根据其另一方面，本发明还为了这样的目的，借助电路激励至少一个电磁铁的方法，该电路包括由在第一端子和第二端子之间延伸的电感形成的所述电磁铁、第一电能存储单元、第二电能存储单元以及设置在电能存储单元和电感之间的转换系统，其中该方法:
[0035]-控制该转换系统，以便于由第一电能存储单元提供的正电流由电感的第二端子向第一端子流通，从而执行所述电感的首次充电，
[0036]-控制该转换系统，以便于将由电感的第二端子向第一端子流通的正电流供给第二电能存储单元，从而将在电感中积蓄能量转移，和
[0037]-控制该转换系统，以便于由第二电能存储单元提供的正电流由电感的第一端子向第二端子流通，从而执行电感的再次充电。
[0038]如上所述，电感的首次充电允许第二电能存储单元随后的充电，以便随后在其再次充电期间将在第二电能存储单元中积蓄的能量转移到电感中。为了第二电能存储单元随后的充电并且使用由第二电能存储单元供电的电感期间，上述方法，允许在电感由第一电能存储单元供电期间不感应相同的磁场。因此，在电感由第二电能存储单元供电期间，当感应的磁场用于移动元件，比如针阀，由第一电能存储单元供电的电感允许第二电能存储单元随后的充电而不会移动该元件。
[0039]在电感的首次充电期间通过第一电能存储单元应用于电感的电压小于在电感的再次充电期间通过第二电能存储单元应用于电感的电压，特别是12V或14V以及80V。
[0040]上述应用激励方法的部分或全部特征，特别是使用电池作为第一电能存储单元以及电容器作为第二电能存储单元时，这种情况下电感的再次充电实现电容器的放电。
【附图说明】
[0041]通过对接下来的非限制性实施方式的详细描述的阅读和对所附附图的研宄，将更好地理解本发明，其中:
[0042]图1表示根据本发明实施例的电路示意图，以及
[0043]图2至4表示在为了激励电磁铁的不同阶段时图1的电路示意图。
【具体实施方式】
[0044]现在描述涉及用于激励在汽车车辆中为了注入碳氢燃料的电磁铁的电路I的实施例。然而，该实施例不是限制性的，如同以下进一步解释的。
[0045]电路I车载于车辆上并且激励电磁铁，允许产生可以移动针阀以控制车辆的热力发动机的燃烧腔中的碳氢燃料的注入的磁场。然而，本发明不限于这种应用。如图1所示，电路I包括第一电能存储单元2、第二电能存储单元3、构成电磁铁的电感4和转换系统5。在实施例中，第一电能存储单元2可以是车载供电电池，同时第二电能存储单元时功率电容器。
[0046]在该实施例中，电