具有用于被感應(yīng)地加熱的燃料噴射器的有載扼流圈的調(diào)諧功率放大器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種調(diào)諧功率放大器，其包括：調(diào)諧電容器，其與表示振蕩器的電感的有載扼流圈串聯(lián)連接；以及半導(dǎo)體功率開關(guān)，其被連接到調(diào)諧電容器與有載扼流圈之間的串聯(lián)連接。有載扼流圈可以是被感應(yīng)加熱的燃料噴射器的感應(yīng)加熱線圈。可以將感應(yīng)加熱線圈或調(diào)諧電容器連接到電壓源。可以使半導(dǎo)體功率開關(guān)的接通狀態(tài)和關(guān)斷狀態(tài)與調(diào)諧功率放大器的固有諧振頻率同步或者以處于其以下的頻率被同步。
【專利說明】具有用于被感應(yīng)地加熱的燃料噴射器的有載扼流圈的調(diào)諧功率放大器
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
本申請涉及以下5個美國臨時專利申請:
與本臨時專利申請在同一日提交并用代理人案卷號2012P01913US標(biāo)識的由PerryCzimmek、Mike Hornby 和 Doug Cosby 發(fā)明的 Using Resistance Equivalent to EstimateTemperature of a Fuel-1njector Heater。
[0002]與本臨時專利申請在同一日提交并用代理人案卷號2012P01915US標(biāo)識的由Perry Czimmek 發(fā)明的 Tuned Power Amplifier With Multiple Loaded Chokes ForInductively Heated Fuel Injectors。
[0003]與本臨時專利申請在同一日提交并用代理人案卷號2012P02060US標(biāo)識的由Perry Czimmek、Mike Hornby 和 Doug Cosby 發(fā)明的 Using Resistance Equivalent toEstimate Heater Temperature of an Exhaust Gas After-Treatment Component。
[0004]與本臨時專利申請在同一日提交并用代理人案卷號2012P02175US標(biāo)識的由Perry Czimmek發(fā)明的Resistance Determination For Temperature Control Of HeatedAutomotive Components。
[0005]與本臨時專利申請在同一日提交并用代理人案卷號2012P02176US標(biāo)識的由Perry Czimmek 發(fā)明的 Resistance Determination with Increased Sensitivity forTemperature Control of Heated Automotive Component。
【背景技術(shù)】
[0006]本發(fā)明的實施例一般地涉及用于感應(yīng)加熱器的功率電子裝置，且更具體地涉及用于可變噴霧式燃料噴射器的感應(yīng)加熱器驅(qū)動器。
[0007]存在對于改善內(nèi)燃機的排放物質(zhì)量的持續(xù)需要。同時，存在在保持最大燃料經(jīng)濟性的同時使引擎起動時間和從接通到開走的時間最小化的壓力。這些壓力施加于以諸如乙醇的替換燃料作為燃料的引擎以及以汽油作為燃料的那些引擎。
[0008]在冷溫度引擎啟動期間，常規(guī)火花點火式內(nèi)燃機的特征在于高碳?xì)浠衔锱欧盼锛安涣嫉娜剂宵c火和可燃性。除非引擎在停止和熱浸之后已處于高溫，否則起動時間可能是過大的，或者引擎可能根本不啟動。在較高速度和負(fù)荷下，工作溫度增大且燃料霧化和混
合改善。
[0009]在實際的引擎冷啟動期間，實現(xiàn)啟動所需的濃縮留下非化學(xué)當(dāng)量式燃料供應(yīng)，其具體化為高尾管碳?xì)浠衔锱欧盼?。最壞的排放物是在引擎工作的前幾分鐘期間，之后催化劑和引擎接近工作溫度。關(guān)于以乙醇為燃料的車輛，隨著燃料的乙醇百分比增大至100%，冷啟動的能力變得日益減少，導(dǎo)致某些制造商包括雙燃料系統(tǒng)，其中用常規(guī)汽油為引擎啟動供應(yīng)燃料，并且用乙醇等級為引擎運行供應(yīng)燃料。此類系統(tǒng)是昂貴且冗余的。
[0010]冷啟動排放物和低溫下的啟動困難的另一解決方案是將燃料預(yù)加熱至其中燃料在被釋放到歧管或大氣壓力時快速地蒸發(fā)或者立即蒸發(fā)(“閃速沸騰”)的溫度。預(yù)熱燃料復(fù)制熱引擎到考慮燃料狀態(tài)的程度。
[0011]已經(jīng)提出了許多預(yù)熱方法，其中的大多數(shù)涉及燃料噴射器中的預(yù)熱。燃料噴射器被廣泛地用于計量到汽車引擎的進(jìn)氣歧管或汽缸中的燃料。燃料噴射器通常包括外殼，該外殼容納一定體積的加壓燃料、燃料進(jìn)口部分、包含針形閥的噴嘴部分以及機電致動器，所述機電致動器諸如電磁螺線管、壓電致動器或用于對針形閥進(jìn)行致動的另一機構(gòu)。當(dāng)針形閥被致動時，加壓燃料通過閥座中的孔口噴射出并進(jìn)入引擎中。
[0012]已經(jīng)用于對燃料進(jìn)行預(yù)熱中的一種技術(shù)是用時變磁場以感應(yīng)方式對燃料噴射器的金屬元件進(jìn)行加熱。在美國專利號7，677，468、美國專利申請公開:20070235569、20070235086,20070221874,20070221761 和 20070221747 中公開了具有感應(yīng)加熱的示例性燃料噴射器，其內(nèi)容通過引用被整體地結(jié)合到本文中。能量被轉(zhuǎn)換成在幾何結(jié)構(gòu)和材料方面適合于通過由時變磁場感生的磁滯和渦流損耗而被加熱的部件內(nèi)部的熱量。
[0013] 被加熱的燃料噴射器不僅在解決與汽油系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的上述問題方面是有用的，而且在將乙醇等級燃料預(yù)熱以在沒有冗余汽油燃料系統(tǒng)的情況下實現(xiàn)成功的啟動方面是有用的。
[0014]由于感應(yīng)加熱技術(shù)使用時變磁場，所以該系統(tǒng)包括用于向燃料噴射器中的感應(yīng)線圈提供適當(dāng)?shù)母哳l交流電的電子裝置。
[0015]常規(guī)感應(yīng)加熱是用功率的硬開關(guān)或電壓和電流兩者在開關(guān)器件中都為非零時的開關(guān)而實現(xiàn)的。通常，開關(guān)是在諧振器或儲能電路的固有諧振頻率附近的頻率下完成的。諧振器包括被選擇并優(yōu)化成在適合于使耦合到被加熱部件中的能量最大化的頻率處諧振的電感器和電容器。
[0016]儲能電路的固有諧 振頻率是
【權(quán)利要求】
1.一種調(diào)諧功率放大器，包括: 調(diào)諧電容器，其在串聯(lián)連接處與有載扼流圈串聯(lián)連接，其中，該有載扼流圈被配置成表示振蕩器的電感；以及 半導(dǎo)體功率開關(guān)，其被連接到調(diào)諧電容器與有載扼流圈之間的串聯(lián)連接。
2.權(quán)利要求1的調(diào)諧功率放大器，其中，所述有載扼流圈包括被配置成執(zhí)行感應(yīng)加熱的損耗部件和電磁線圈。
3.權(quán)利要求1的調(diào)諧功率放大器，其中，所述有載扼流圈包括被感應(yīng)加熱的燃料噴射器的感應(yīng)加熱線圈。
4.權(quán)利要求3的調(diào)諧功率放大器，其中，所述感應(yīng)加熱線圈被連接到電壓源。
5.權(quán)利要求3的調(diào)諧功率放大器，其中，所述調(diào)諧電容器被連接到電壓源。
6.權(quán)利要求1的調(diào)諧功率放大器，其中，所述半導(dǎo)體功率開關(guān)的接通狀態(tài)和所述半導(dǎo)體功率開關(guān)的關(guān)斷狀態(tài)與調(diào)諧功率放大器的固有諧振頻率同步。
7.權(quán)利要求1的調(diào)諧功率放大器，其中，所述半導(dǎo)體功率開關(guān)的接通狀態(tài)和所述半導(dǎo)體功率開關(guān)的關(guān)斷狀態(tài)以調(diào)諧功率放大器的固有諧振頻率以下的頻率被同步。
【文檔編號】H03F3/20GK103916095SQ201310747550
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月31日
【發(fā)明者】P.R.齊梅克 申請人:大陸汽車系統(tǒng)公司