專利名稱:適用的電熱塞控制器的制作方法
本發(fā)明一般涉及電熱塞控制器，更具體地涉及一種固態(tài)電熱塞控制器，該控制器適用于控制有表面薄膜加熱元件涂在陶瓷基底上的電熱塞(glow plug)。
壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)或柴油發(fā)動(dòng)機(jī)依賴于汽缸中的燃料的壓力和總的溫度以便產(chǎn)生點(diǎn)火來驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。眾所周知，在冷啟動(dòng)及當(dāng)燃料溫度及環(huán)境溫度很低時(shí)必須在每個(gè)汽缸內(nèi)裝上電熱塞。典型的電熱塞為繞有金屬線的器件，其電阻很小。這些器件在電氣上經(jīng)控制器連到能帶動(dòng)大電流負(fù)載的車輛蓄電池兩端。所以采用低電阻的原因是為了在很短的響應(yīng)時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生很高的溫度。
繞有金屬線的電熱塞的控制器包括一個(gè)或多個(gè)繼電器及在電路中的一個(gè)或多個(gè)繼電器觸點(diǎn)以便斷開和接通電熱塞的電源通路。此種開及關(guān)操作可調(diào)節(jié)流到電熱塞的電流量并當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度足以壓縮點(diǎn)火時(shí)關(guān)掉電熱塞。
繞有金屬線的電熱塞現(xiàn)在已由表面薄膜電熱塞代替，其中預(yù)定溫度系數(shù)的加熱元件涂在陶瓷基底上。然后將該電熱塞裝在汽缸內(nèi)，其方式與其線繞電熱塞相似。在電熱塞上的加熱材料的電阻值一般高于繞在電熱塞上的金屬線的電阻值，然而加熱材料的加熱時(shí)間比繞的金屬線的加熱時(shí)間更快。為了準(zhǔn)確控制表面薄膜電熱塞的加熱，必須將繼電器及幾個(gè)接點(diǎn)換成動(dòng)作較為快速動(dòng)的固態(tài)元件。
為了解決上述問題，發(fā)明了下列適用的固態(tài)電熱塞控制器。其所以是適用的是因?yàn)榭刂破髂茼憫?yīng)電熱塞的實(shí)際特性，以便控制電熱塞的工作。電熱塞控制器和至少一個(gè)電熱塞一起工作，該電熱塞具有一電啟動(dòng)的預(yù)定溫度系數(shù)的加熱元件。特別是，這類加熱元件可有正溫度系數(shù)。一檢測(cè)裝置在工作時(shí)與加熱器相耦合以便檢測(cè)其上的溫度。一響應(yīng)檢測(cè)裝置的裝置，其工作是產(chǎn)生第一電信號(hào)，該信號(hào)與加熱元件的實(shí)際溫度成正比。另一個(gè)裝置的工作是產(chǎn)生第二電信號(hào)，該信號(hào)與加熱元件的所要的或預(yù)定的工作溫度成正比。響應(yīng)第一電信號(hào)的跟蹤模型可產(chǎn)生代表加熱元件的熱上升特性的模型溫度電信號(hào)。
將模型溫度電信號(hào)與第二電信號(hào)相比較，以便當(dāng)比較指出實(shí)際溫度小于所要的溫度時(shí)產(chǎn)生第一電平信號(hào)，當(dāng)模型溫度電信號(hào)小于第二電信號(hào)的值時(shí)產(chǎn)生第二電平信號(hào)。第一電平信號(hào)使電源裝置工作向電熱塞元件供電，第二電平信號(hào)工作時(shí)去掉電源并檢測(cè)加熱元件的溫度。
在附圖中圖1為適用的控制器的基本方塊圖。
圖2為本發(fā)明的電熱塞的最佳實(shí)施例的方塊圖。
圖3為圖示電熱塞溫度對(duì)時(shí)間所畫出的電熱塞的曲線，并進(jìn)一步圖示在跟蹤模型元件中的電壓相關(guān)情況。
圖4及圖5為根據(jù)本發(fā)明的電子控制器的最佳實(shí)施例的原理圖。
圖6及圖7為根據(jù)本發(fā)明的電子控制器的另一實(shí)施例的原理圖。
控制一個(gè)或多個(gè)電熱塞R12的適用的控制器，以方塊圖的形式如圖1所示，表示該控制器的幾個(gè)部分之間的關(guān)系。此處可能用到的關(guān)于這類電熱塞的一個(gè)例子有在1982年9月30日所申請(qǐng)的美國(guó)申請(qǐng)?zhí)枮?30，909的專利申請(qǐng)，其發(fā)明名稱為“具有導(dǎo)電薄膜加熱器的電熱塞”，其發(fā)明人為馬克·?！げ剪斂怂沟?。關(guān)于以上所發(fā)現(xiàn)的電熱塞的改進(jìn)的型式有在1983年6月23日申請(qǐng)的，美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?07，254的專利申請(qǐng)，其發(fā)明名稱為“具有電阻性表面薄膜加熱器的改進(jìn)的電熱塞”，其發(fā)明人為馬克·?！げ剪斂怂沟?。上述兩專利申請(qǐng)都已轉(zhuǎn)讓給和本發(fā)明相同的受讓人并在此列為參考。
當(dāng)控制器[10]收到“啟動(dòng)”或“點(diǎn)火”信號(hào)以指示電熱塞[12]將要啟動(dòng)或通電時(shí)，使定時(shí)器[14]復(fù)位及探測(cè)裝置[16]動(dòng)作。定時(shí)器[14]的功能為允許控制器[10]的工作時(shí)間不大于最大時(shí)間。如果發(fā)動(dòng)機(jī)中的電熱塞[12]沒有啟動(dòng)及/或發(fā)動(dòng)機(jī)在時(shí)間信號(hào)結(jié)束時(shí)沒有正常工作，則控制器[10]將去掉電熱塞[12]的電源。當(dāng)點(diǎn)火開并接通時(shí)探測(cè)裝置[16]由于啟動(dòng)而動(dòng)作，此時(shí)“啟動(dòng)”或“點(diǎn)火”信號(hào)將檢測(cè)電熱塞[12]的溫度并使用起始溫度作為在控制器中的跟蹤模型[18]的開始溫度。
檢測(cè)裝置[16]的輸出及功率驅(qū)動(dòng)器裝置或固態(tài)功率開關(guān)裝置[20]的輸出及對(duì)功率驅(qū)動(dòng)器[20]的控制信號(hào)都加到邏輯電路[22]上，該電路圖示為一門電路，其中如果功率驅(qū)動(dòng)器接通則門輸出關(guān)斷。如此后所示，當(dāng)電功率被加到電熱塞以提高其溫度時(shí)，這將阻止探測(cè)電熱塞的溫度。
門[22]的輸出加到電熱塞熱跟蹤模型[18]上。模型[18]的功能為產(chǎn)生傾斜波電壓，其特性至少與電熱塞[20]的熱上升特性近似，但最好比其稍微快些。正是由于門[22]及跟蹤模型[18]的工作，控制器[10]工作使電熱塞[12]溫度上升。將代表電熱塞的熱上升特性的跟蹤模型[18]的電壓輸出與代表電熱塞[12]的所要的工作溫度的預(yù)定電壓電平[26]相比較[24]，如跟蹤電壓較低則功率驅(qū)動(dòng)器裝置[20]動(dòng)作向電熱塞[12]供給電源。
如跟蹤電壓較高，則關(guān)掉功率驅(qū)動(dòng)器裝置[20]，將檢測(cè)電流加到電熱塞[12]并產(chǎn)生代表電熱塞[12]的實(shí)際溫度的電壓。此信號(hào)加到邏輯電路[22]上并受比較器[24]輸出的控制，使跟蹤模型電壓更新為代表電熱塞的實(shí)際溫度的探測(cè)電壓。跟蹤模型[18]的電壓再次開始直線上升且其電壓電平不斷地與預(yù)定電壓進(jìn)行比較，功率開關(guān)裝置[20]則對(duì)其作出響應(yīng)或被啟動(dòng)或保持?jǐn)嚅_。
圖2代表更詳細(xì)的方塊圖，其中將圖1中的幾個(gè)方塊加以擴(kuò)展。特別是，將探測(cè)裝置圖示為代表將蓄電池電壓連接到探測(cè)電阻[30]所用的開關(guān)[28]。探測(cè)電阻[30]連到至少一個(gè)電熱塞[12]，將電阻與電熱塞之間的連接點(diǎn)連接到放大器[32]，該放大器由代表電熱塞的冷溫度電壓的補(bǔ)償(offset)電壓裝置[34]進(jìn)行偏置。
還將定時(shí)器[14]擴(kuò)展圖示以說明“啟動(dòng)”信號(hào)不僅使定時(shí)器[14]復(fù)位[36]而且產(chǎn)生使電熱塞的起始溫度檢驗(yàn)起始的起始化[38]信號(hào)。第二信號(hào)稱為“點(diǎn)火”信號(hào)或“1G N”其工作為使定時(shí)器[14]起始。環(huán)境溫度電路[40]連接到定時(shí)器[14]以便將其關(guān)斷并且當(dāng)控制器[10]環(huán)境的環(huán)境溫度超過預(yù)定值時(shí)不允許其接通。
將比較器[24]圖示為運(yùn)算放大器，該比較器并具有與其相連的滯后反饋回路。
圖3為跟蹤模型[18]工作的曲線圖。跟蹤模型電壓為由虛線曲線表示的傾斜波電壓。如以后所示，跟蹤模型[18]在電容器的充電及放電上運(yùn)行。圖示的曲線是在電容器充電循環(huán)的第一時(shí)間常數(shù)之內(nèi)，因而主要是一直線。在曲線的右橫座標(biāo)上為電壓刻度，左橫座標(biāo)上則為溫度刻度。頂部縱座標(biāo)為電熱塞的預(yù)定工作溫度而底部縱座標(biāo)則為以秒來測(cè)量的時(shí)間刻度。本曲線顯示在根據(jù)本發(fā)明的控制器[10]上所做的試驗(yàn)情況。圖3圖示當(dāng)跟蹤模型[18]被充電到溫度參考值時(shí)加到電熱塞[12]上的蓄電池電壓被斷開，并且電容器放電到以實(shí)線表示的電熱塞溫度曲線上。
對(duì)曲線進(jìn)行分析后可明顯看出包括比較器[24]的跟蹤模型[18]不僅通過對(duì)實(shí)際電熱塞及模型的電壓表示值進(jìn)行比較來控制電熱塞的溫度，并產(chǎn)生控制信號(hào)，而且其功能如同一脈沖寬度產(chǎn)生器，可連續(xù)地向電熱塞循環(huán)加電。每次當(dāng)跟蹤模型電壓超過預(yù)定的參考值時(shí)，脈沖寬度產(chǎn)生器就轉(zhuǎn)換狀態(tài)。這使電容器放電到等于電熱塞的瞬時(shí)溫度的電壓電平。脈沖寬度產(chǎn)生器的周期由滯后回路及電熱塞溫度降低的速度控制。
圖4及圖5在一起形成適用的固態(tài)控制器的最佳實(shí)施例的原理圖。圖1及圖2的不同部分用虛線隔開。不同的元件以參考字母及數(shù)碼作標(biāo)記，其中參考字母一般為該元件名稱的第一字母。在本說明書中的控制器的實(shí)施例用于如可在載重車輛中使用的柴油機(jī)。這一發(fā)動(dòng)機(jī)一般通過駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)在點(diǎn)火開點(diǎn)內(nèi)的點(diǎn)火鑰匙來啟動(dòng)。
“啟動(dòng)”信號(hào)一般由點(diǎn)火鑰匙將點(diǎn)火開關(guān)從斷開位置轉(zhuǎn)到啟動(dòng)位置所產(chǎn)生的，并加到在晶體管開關(guān)Q2的基極上的基極電阻R24。Q2的集電極經(jīng)過包括串聯(lián)電阻R21及熱敏電阻R22的并聯(lián)通路連接到電壓源。如圖所示電壓源為由穩(wěn)壓電路所產(chǎn)生的穩(wěn)定電壓，該電路包括串聯(lián)電阻R30，與接地電容器C1及用以在電阻R30、電容器C1及齊納二極管的陰極的連接點(diǎn)上產(chǎn)生電壓的齊納二極管D6。此電壓為11.2伏。
晶體管開關(guān)Q2的集電極還連到運(yùn)算放大器U2-C的倒相輸入，分流二極管D4及隔離二極管D12。分流二極管與熱敏電阻R22并聯(lián)工作，當(dāng)系統(tǒng)斷電時(shí)可使定時(shí)容器C5易于快速放電。定時(shí)電容器C5跨接在開關(guān)晶體管Q2的發(fā)射極及集電極兩端。開關(guān)晶體管Q2的基極經(jīng)偏置電阻R25與地相連。
當(dāng)“啟動(dòng)”信號(hào)加到開關(guān)晶體管Q2時(shí)，定時(shí)電容器C5放電且經(jīng)晶體管Q2的集電極-發(fā)射極電路鉗在地電位直到“啟動(dòng)”信號(hào)從基極電阻R24上去掉為止。在開關(guān)晶體管Q2關(guān)斷時(shí)，定時(shí)電容器C5開始經(jīng)R21及R22充電。充電速率確定定時(shí)器的正常時(shí)間周期。
運(yùn)算放大器U2-C的不倒相輸入連到由電阻分壓網(wǎng)絡(luò)R19及R20所產(chǎn)生的電壓電平。當(dāng)C5放電到超過不倒相輸入的電壓電平的電壓電平時(shí)，運(yùn)算放大器U2-C的輸出轉(zhuǎn)換為較低的電平，在本實(shí)施例中形成一負(fù)向信號(hào)。此信號(hào)經(jīng)隔離二極管D3加到功率開關(guān)晶體管Q5的基極使該晶體管關(guān)斷并將開關(guān)晶體管Q12接通到功率驅(qū)動(dòng)器。
從運(yùn)算放大器U2-C來的輸出信號(hào)還加到電阻網(wǎng)路R26，R27并送到開關(guān)晶體管Q3的基極。開關(guān)晶體管Q3及二極管D5的功能是控制檢測(cè)控制晶體管Q4向被檢測(cè)的電熱塞供給檢測(cè)電流。當(dāng)開關(guān)晶體管Q3導(dǎo)通且二極管D5也正向偏置時(shí)檢測(cè)控制晶體管Q4接通并且經(jīng)探測(cè)電阻R38向電熱塞供給電流。當(dāng)開關(guān)晶體管Q3關(guān)斷時(shí)其集電極電路中沒有電流流經(jīng)電阻器R28，R29，該集電極電路形成檢測(cè)控制晶體管Q4的基極驅(qū)動(dòng)電路。將檢測(cè)控制晶體管Q4關(guān)斷去掉流到電熱塞的檢測(cè)電流。
開關(guān)晶體管Q3由定時(shí)器的輸出及門控制功率晶體管Q12的輸出兩者控制。當(dāng)門控制功率晶體管Q12飽和時(shí)，開關(guān)晶體管Q3經(jīng)隔離二極管D5接地。因而有檢測(cè)電流加到檢測(cè)電阻R38上的唯一時(shí)間是當(dāng)定時(shí)器[14]接通且輸出驅(qū)動(dòng)器Q6斷開之時(shí)。
在起始點(diǎn)火開關(guān)接通時(shí)，定時(shí)器[14]將基極電流供給開關(guān)晶體管Q3。正向信號(hào)經(jīng)C4及C8將比較器的輸出驅(qū)動(dòng)為高電平，該輸出使功率開關(guān)晶體管Q5關(guān)斷并使門控制晶體管Q12接通或飽和。其結(jié)果是檢測(cè)控制晶體管Q4接通并向電熱塞供給檢測(cè)電流。
在檢測(cè)電阻R38及電熱塞的連接點(diǎn)上所產(chǎn)生的電壓信號(hào)加到檢測(cè)放大器U2-A，并經(jīng)電阻R1加到檢測(cè)放大器的不倒相輸入。補(bǔ)償電路R2及R3建立代表在冷溫度下的電熱塞的電壓電平的校正電壓電平，并連接到放大器U2-A的倒相輸入。此電壓電平由點(diǎn)火信號(hào)及電阻R2、R3所形成的分壓器產(chǎn)生。放大器U2-A的增益由電阻R4及R5所決定。運(yùn)算放大器的補(bǔ)償電路及增益電路兩者的功能是模仿電熱塞增益特性。因而當(dāng)檢測(cè)電熱塞時(shí)放大器產(chǎn)生與電熱塞的溫度成正比的信號(hào)。
鉗壓二極管D1的工作是當(dāng)功率開關(guān)晶體管Q5飽和時(shí)將放大器U2-A的倒相輸入鉗到功率開關(guān)晶體管Q5。當(dāng)功率開關(guān)晶體管Q5截止時(shí)鉗壓二極管D1反饋偏置。鉗壓二極管D1的功能是防止放大器U2-A飽和并防止在系統(tǒng)中引入不必要的延時(shí)。
電氣上連接在檢測(cè)放大器U2-A的輸出及比較器U2-B的倒相輸入之間的是取樣門晶體管Q1及熱跟蹤模型[18]。
如前所述，熱跟蹤模型[18]的功能是產(chǎn)生代表電熱塞的熱上升特性的傾斜波電壓。當(dāng)電熱塞被檢測(cè)時(shí)取樣門晶體管Q1的功能是使跟蹤模型[18]復(fù)位到代表電熱塞的實(shí)際溫度的電壓上。為了實(shí)現(xiàn)此點(diǎn)，對(duì)取樣門晶體管Q1的基極驅(qū)動(dòng)經(jīng)基極電阻R6連到功率開關(guān)晶體管Q5。因而，當(dāng)受控制的功率開關(guān)晶體管Q12的門電壓由于功率開關(guān)晶體管Q5斷開而是高電平時(shí)取樣門晶體管Q1的基極導(dǎo)通，集電極一發(fā)射極電路工作將跟蹤模型[18]的電壓鉗到檢測(cè)放大器U2-A的輸出電壓電平上。
跟蹤模型[18]是電阻電容串聯(lián)電路R7，C2，其中電阻R7及電容器C2的連接處連接到取樣門晶體管Q1并經(jīng)串聯(lián)電阻R8連到比較器運(yùn)算放大器U2-B的倒相輸入。電容器C2經(jīng)電阻R7充電以便產(chǎn)生代表電熱塞的熱上升特性的傾斜波電信號(hào)。
比較器[24]的工作是將跟蹤模型[18]中的電容器C2上的傾斜波電壓與由包括電阻R10及R11的溫度參考電壓分壓電路所產(chǎn)生的電壓進(jìn)行比較。電阻R10根據(jù)電熱塞的工作特性進(jìn)行調(diào)整。溫度參考的功能是提供與電熱塞的所要工作溫度成正比的電壓信號(hào)。在圖3中此溫度為1750°F(954℃)，其電壓約為5.5伏。
包括有電阻R13及電容C3的并聯(lián)電路的滯后電路連接在比較器放大器U2-B輸出與其不倒相輸入之間。滯后電路的目的在于當(dāng)跟蹤模型[18]的電壓超過預(yù)定的溫度等級(jí)電壓時(shí)在開關(guān)期間使比較器U2-B工作穩(wěn)定。
功率開關(guān)晶體管Q5的工作是向門控制晶體管Q12供給門電壓。功率輸出晶體管Q6由門控制晶體管Q12控制，該門控制晶體管由于在其門上加有高信號(hào)而飽和時(shí)使加到功率輸出晶體管Q6的偏壓接地。這就保證了當(dāng)“關(guān)”點(diǎn)火開關(guān)時(shí)功率輸出晶體管Q6保持關(guān)斷。電阻R7直接連接到蓄電池使門控制晶體管Q12接通以防止功率輸出晶體管接通。
為了保證功率輸出晶體管Q6飽和，應(yīng)用倍壓電路C6將較高的電壓信號(hào)加在門上。
參見圖6及圖7，其中以原理圖形式圖示固態(tài)電熱塞控制器的另一實(shí)施例。圖4及圖5所示的實(shí)施例與圖6及圖7所示的實(shí)施例之間的差別在于使用霍爾效應(yīng)器件作為檢測(cè)電熱塞加熱器的溫度的裝置。如前所述，電熱塞加熱器的溫度與供給加熱器的電流量成正比。在正溫度系數(shù)加熱器中當(dāng)溫度上升時(shí)，加熱器的電阻增加，而如果電壓恒定則電流減小。當(dāng)然在負(fù)系數(shù)電阻加熱器中情況正好相反，在該場(chǎng)合下，當(dāng)溫度上升時(shí)電阻下降而電流增加。
對(duì)于其電熱塞加熱器為正溫度系數(shù)電阻加熱器的那些系統(tǒng)可應(yīng)用圖6及圖7的原理圖。如在圖7中所示，將到電熱塞的引線中一根引線選為檢測(cè)引線并將霍爾效應(yīng)器件[44]耦合到該引線上?；魻栃?yīng)器件[44]的輸出在電氣上連接到運(yùn)算放大器U2-A的不倒相輸入的輸入電阻R1上。如前所討論的那樣，放大器U2-A的倒相輸入包括等于電熱塞加熱器的冷溫度電阻的電壓或電流參考。放大器的輸出為代表加熱器溫度的電信號(hào)，并經(jīng)輸入電阻R8加到比較器U2-B的倒相輸入。預(yù)定溫度參考電壓在電氣上連接倒相輸入，該預(yù)定溫度為電熱塞加熱器所要的工作溫度。當(dāng)電熱塞的溫度上升時(shí)，供給電熱塞的電流量減少。電路的其余部分的功能和圖4及圖5所述的相同。
如圖7所示的檢測(cè)電路的另一中實(shí)施例可放一電流變壓器(圖中未畫出)與電熱塞串聯(lián)。變壓器的輸出為一與流經(jīng)變壓器的一個(gè)繞組的電流成正比的電流信號(hào)。
如使用負(fù)溫度系數(shù)加熱器，此處所描述的電熱塞的原理和概念都可應(yīng)用，并應(yīng)改變各種極性?？傊?，正電壓應(yīng)為負(fù)電壓，倒相輸入應(yīng)為不倒相輸入。
因而已顯示并說明了如在柴油機(jī)中出現(xiàn)的一個(gè)或多個(gè)電熱塞用的固態(tài)、無觸點(diǎn)適用控制器?？刂破鞯倪m用性方面來自以下事實(shí)即所使用的供給電熱塞加熱器的實(shí)際取樣功率通常是以反饋方式來控制加全功率。
權(quán)利要求
1.一種適用的電熱塞控制器[10]，適用于至少一個(gè)帶有一預(yù)定溫度系數(shù)元件的電啟動(dòng)加熱器的電熱塞，該控制器包括其工作時(shí)與電熱塞加熱器[12]中的一個(gè)相耦合并對(duì)供給上述一個(gè)電熱塞加熱器的電功率量進(jìn)行響應(yīng)的檢測(cè)裝置[16]；對(duì)上述檢測(cè)裝置[16]作出響應(yīng)產(chǎn)生與上述一個(gè)電熱塞加熱器的溫度成正比的第一電信號(hào)的裝置[32]；產(chǎn)生代表上述電熱塞加熱器所要的工作溫度的第二電信號(hào)的裝置[18]；響應(yīng)上述第一及第二電信號(hào)且其工作為當(dāng)上述第一及第二電信號(hào)中的一個(gè)電信號(hào)小于上述第一及第二電信號(hào)中的另一個(gè)電信號(hào)時(shí)產(chǎn)生第一電平信號(hào)，而當(dāng)上述第一及第二電信號(hào)中的上述一個(gè)信號(hào)大于上述第一及第二電信號(hào)的另一電信號(hào)時(shí)產(chǎn)生第二電平信號(hào)的比較裝置[24]；及包括一響應(yīng)上述第一電平信號(hào)以便向至少一個(gè)電熱塞加熱器供電的功率驅(qū)動(dòng)器裝置的功率供給裝置[20]。
2.如權(quán)利要求
1所述的電熱塞控制器，其中上述檢測(cè)裝置[16]為適用于測(cè)量加到至少一個(gè)電熱塞加熱器[12]的電流量并響應(yīng)加到該處的電流量以便生產(chǎn)與至少一個(gè)電熱塞加熱器的溫度成正比的電信號(hào)的霍爾效應(yīng)器件[44]。
3.一種適用的電熱塞控制器[10]，適用于至少一個(gè)其上具有帶預(yù)定溫度系數(shù)的元件的加熱器的電熱塞，該控制器包括其工作為與電熱塞相耦合對(duì)電熱塞加熱器的溫度進(jìn)行檢測(cè)的檢測(cè)裝置[16];響應(yīng)上述檢測(cè)裝置產(chǎn)生與電熱塞加熱器的實(shí)際溫度成正比的第一電信號(hào)的裝置[32];產(chǎn)生代表電熱塞加熱器所要的工作溫度的第二電信號(hào)的裝置[26];包括產(chǎn)生代表電熱塞加熱器的熱上升特性的模型溫度電信號(hào)的一跟蹤模型[18]及響應(yīng)上述第二電信號(hào)和上述模型溫度電信號(hào)的一比較裝置的裝置，該比較裝置當(dāng)上述第二電信號(hào)小于上述模型溫度信號(hào)時(shí)產(chǎn)生第一電平信號(hào)而當(dāng)上述第二電信號(hào)大于上述模型溫度信號(hào)時(shí)產(chǎn)生第二電平信號(hào)，上述第二電平信號(hào)的工作為使上述跟蹤模型復(fù)位到上述第一電信號(hào);及包括功率驅(qū)動(dòng)器裝置的功率供給裝置[20]，該功率驅(qū)動(dòng)器裝置響應(yīng)上述第一電平信號(hào)將電加給上述電熱塞加熱器并響應(yīng)上述第二電平信號(hào)使上述檢測(cè)裝置工作。
4.如權(quán)利要求
3所述的電熱塞控制器還包括當(dāng)電熱塞控制器工作時(shí)產(chǎn)生指示用的點(diǎn)火信號(hào)的裝置;及響應(yīng)上述點(diǎn)火信號(hào)產(chǎn)生具有代表電熱塞的工作時(shí)間的預(yù)定時(shí)間長(zhǎng)度的時(shí)間電信號(hào)的定時(shí)裝置[14]。
5.如權(quán)利要求
4所述的電熱塞控制器還包括響應(yīng)一啟動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生具有預(yù)定時(shí)間長(zhǎng)度的第二時(shí)間電信號(hào)以便使上述檢測(cè)裝置工作并使上述功率供給裝置在上述啟動(dòng)信號(hào)起始后立即不工作以確定電熱塞加熱器的起始溫度的復(fù)位裝置[36]。
6.如權(quán)利要求
3所述的電熱塞控制器還包括響應(yīng)環(huán)境溫度使上述功率供給裝置當(dāng)環(huán)境溫度超過預(yù)定值時(shí)不對(duì)電熱塞加熱器供電的裝置[26]。
7.如權(quán)利要求
3所述的電熱塞控制器其中上述跟蹤模型[18]包括其時(shí)間常數(shù)不超過電熱塞加熱器的熱時(shí)間常數(shù)的電阻電容電路。
8.如權(quán)利要求
7所述的電熱塞控制器還包括響應(yīng)上述功率啟動(dòng)信號(hào)電平使上述電容器充電并響應(yīng)上述檢測(cè)信號(hào)電平使上述電容器放電到上述第一電信號(hào)的門裝置。
9.如權(quán)利要求
3所述的電熱塞控制器其中上述功率供給裝置包括至少一個(gè)功率晶體管，該晶體管在電氣上串聯(lián)連接在電源及上述一個(gè)或多個(gè)電熱塞加熱器之間且響應(yīng)上述第一電平信號(hào)進(jìn)行工作。
10.如權(quán)利要求
9所述的電熱塞控制器其中上述功率晶體管為一場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
專利摘要
一種適用的電熱塞控制器提供一跟蹤模型溫度裝置以便響應(yīng)電熱塞上出現(xiàn)的溫度對(duì)將電功率加到一個(gè)或多個(gè)電熱塞上進(jìn)行控制。幾種控制電路控制將電功率加到電熱塞上的最大時(shí)間并控制在環(huán)境及/或發(fā)動(dòng)機(jī)的不同溫度等級(jí)上對(duì)電熱塞的使用。
文檔編號(hào)F02B3/06GK86100327SQ86100327
公開日1986年8月27日 申請(qǐng)日期1986年2月14日
發(fā)明者萊昂肖·替·安格, 羅伯特·意·韋伯 申請(qǐng)人:聯(lián)合公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan