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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Einspritzventils, insbesondere eines Kraftstoffeinspritzventils einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, bei dem ein piezoelektrischer Aktor des Einspritzventils von einem Steuergerät ansteuerbar ist, um einen Betriebszustand des Einspritzventils zu verändern.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Steuergerät zur Ausführung eines derartigen Verfahrens.
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Aus der
DE 10 2005 008 179 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Injektors für eine Brennkraftmaschine bekannt. Außerhalb einer geplanten Einspritzung wird überwacht, ob das Stellglied zusätzlich angesteuert wird. Somit sollen ungewollte Einspritzungen oder eine erhöhte Einspritzmenge erkannt werden.
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Die
DE 10 2004 058 971 A1 beschreibt ein Verfahren zum Steuern eines piezoelektrischen Aktors einer Pumpe-Düse-Einheit. Der Aktor wird zuerst auf eine Startspannung aufgeladen und anschließend auf eine Teilhubspannung entladen. Die Teilhubspannung wird für eine Haltezeit gehalten. Anschließend wird der Aktor auf eine Ruhespannung entladen.
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Die
DE 199 31 233 A1 zeigt ein Verfahren zum Ansteuern eines kapazitiven Stellgliedes. Dabei wird in Ansteuerpausen das Stellglied so angesteuert, dass diese Ansteuerung des Stellgliedes keinen Hub des Stellgliedes bewirkt.
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Herkömmliche Verfahren der vorstehend genannten Art sehen beispielsweise das Umladen des piezoelektrischen Aktors mittels eines von einem Steuergerät vorgegebenen Umladestroms vor. Eine unzureichende Genauigkeit in einem Stellpfad des Umladestroms kann bei den herkömmlichen Verfahren unter Umständen nicht in jedem Betriebszustand des Einspritzventils erkannt werden, beispielsweise durch eine Auswertung der Aktorspannung, weil die an dem piezoelektrischen Aktor anliegende Aktorspannung sich in Abhängigkeit des Umladestroms mitunter nur sehr geringfügig ändert. Dadurch ist kein eindeutiger Zusammenhang zwischen dem Umladestrom und einem durch den Umladestrom bewirkten Umladespannungshub des piezoelektrischen Aktors mehr gegeben, so dass üblicherweise eingesetzte Regelalgorithmen zur Einstellung des Umladestroms nicht oder nur unzureichend arbeiten können.
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Offenbarung der Erfindung
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Demgemäß ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und ein Steuergerät der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass eine präzise Einstellung von für den Betrieb des piezoelektrischen Aktors erforderlichen Ansteuergrößen, insbesondere eines Ansteuerstroms, möglich ist.
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Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der piezoelektrische Aktor im Rahmen einer Testansteuerung so angesteuert wird, dass sich durch die Testansteuerung keine Änderung des Betriebszustands des Einspritzventils ergibt, und dass aus einer Veränderung von Betriebsgrößen des piezoelektrischen Aktors infolge der Testansteuerung auf einen Betriebszustand des piezoelektrischen Aktors und/oder des Steuergeräts geschlossen wird.
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Die erfindungsgemäße Testansteuerung, welche vorteilhaft keine Änderung des Betriebszustands des Einspritzventils bewirkt, ermöglicht eine genaue Analyse der Betriebsgrößen des Einspritzventils beziehungsweise des darin vorgesehenen piezoelektrischen Aktors, ohne dass mit einer Betriebszustandsänderung des Einspritzventils zusammenhängende hydraulische oder mechanische Effekte des Einspritzventils auf die Betriebsgrößen des piezoelektrischen Aktors rückwirken und damit eine entsprechende Analyse beeinträchtigen.
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Vielmehr ist unter Ausnutzung der erfindungsgemäßen Testansteuerung eine exakte Analyse der Betriebsgrößen beziehungsweise ihrer zeitlichen Änderung infolge der Testansteuerung gegeben, so dass beispielsweise für eine zukünftige Ansteuerung des Einspritzventils erforderliche Ansteuergrößen mit Hilfe der Erkenntnisse der Testansteuerung modifiziert beziehungsweise optimiert werden können.
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Der piezoelektrische Aktor wird während der Testansteuerung um einen vorgebbaren Testspannungshub umgeladen, indem der piezoelektrische Aktor während einer vorgebbaren Umladezeit mit einem vorgebbaren Umladestrom beaufschlagt wird. Aus einer Abweichung zwischen dem vorgebbaren Testspannungshub und einem tatsächlichen Spannungshub des piezoelektrischen Aktors während der Testansteuerung kann ganz besonders vorteilhaft auf einen Betriebszustand des piezoelektrischen Aktors und/oder des Steuergeräts geschlossen werden, wobei insbesondere Abweichungen zwischen dem vorgebbaren Umladestrom und einem beispielsweise durch das Steuergerät eingestellten, tatsächlichen Umladestrom erkennbar sind.
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Dementsprechend ist bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass mindestens eine Ansteuergröße zur Ansteuerung des piezoelektrischen Aktors, beispielsweise ein Ladestrom beziehungsweise ein Entladestrom, in Abhängigkeit des während der Testansteuerung ermittelten Betriebszustands des piezoelektrischen Aktors und/oder des Steuergeräts gebildet und/oder modifiziert wird.
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Das heißt, das erfindungsgemäße Verfahren kann vorteilhaft auch dazu eingesetzt werden, einen nicht optimalen Betrieb des Einspritzventils durch eine fehlerhafte Ansteuerung seitens des Steuergeräts zu erkennen.
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Da die erfindungsgemäße Testansteuerung einer weiteren Ausführungsform zufolge bevorzugt außerhalb von während eines Normalbetriebs des Einspritzventils vorgenommenen Einspritzungen durchgeführt wird und/oder in einem Nachlauf der Brennkraftmaschine, ist es möglich, das erfindungsgemäße Verfahren zu kombinieren mit einem Normalbetrieb des Einspritzventils. Besonders vorteilhaft können hierbei die im Wege der erfindungsgemäßen Testansteuerung und einer nachgeordneten Auswertung der beobachteten Betriebsgrößen des Einspritzventils beziehungsweise des piezoelektrischen Aktors erhaltenen Erkenntnisse verwertet werden, um für zukünftige Ansteuerungen des Einspritzventils verwendete Ansteuergrößen zu bilden beziehungsweise zu modifizieren.
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Die erfindungsgemäße Testansteuerung kann einer weiteren sehr vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens zufolge alternativ oder ergänzend zu dem piezoelektrischen Aktor des Einspritzventils bei einem Referenzkondensator mit bekannter elektrischer Kapazität durchgeführt werden, der beispielsweise in einem das Einspritzventil steuernden Steuergerät enthalten ist.
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Zur Ermittlung der tatsächlichen Kapazität des piezoelektrischen Aktors kann der piezoelektrische Aktor während der Testansteuerung auf eine vorgebbare Testspannung aufgeladen werden, und nach dem Aufladen auf die vorgebbare Testspannung wird der piezoelektrische Aktor, vorzugsweise über einen Vorwiderstand, parallel zu dem Referenzkondensator mit bekannter elektrischer Kapazität geschaltet. Aus einer an der Parallelschaltung von dem piezoelektrischen Aktor und dem Referenzkondensator anliegenden Spannung kann erfindungsgemäß vorteilhaft auf die tatsächliche Kapazität des piezoelektrischen Aktors geschlossen werden.
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Die Durchführung des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens kann besonders vorteilhaft durch ein herkömmliches Steuergerät für ein Einspritzventil erfolgen, das um die entsprechende Funktionalität ergänzt wird.
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Es ist ferner denkbar, dass ein erfindungsgemäßes Steuergerät die erfindungsgemäße Testansteuerung allein mit dem Referenzkondensator durchführt, z.B. um einen Stellpfad für einen von dem Steuergerät erzeugten Ladestrom zu kalibrieren. Nach der Kalibrierung mithilfe des Referenzkondensators kann eine präzise Ansteuerung eines realen Einspritzventils bzw. seines piezoelektrischen Aktors erfolgen. Eine Kombination der erfindungsgemäßen Testansteuerung, d.h. ihre Durchführung sowohl bei einem realen Einspritzventil als auch bei dem Referenzkondensator ist ebenfalls denkbar.
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Von besonderer Bedeutung ist die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Computerprogramms, das auf einem Computer beziehungsweise einer Recheneinheit eines Steuergeräts ablauffähig und zur Ausführung des Verfahrens geeignet ist. Das Computerprogramm kann beispielsweise auf einem elektronischen Speichermedium abgespeichert sein, wobei das Speichermedium seinerseits zum Beispiel in dem Steuergerät enthalten sein kann.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
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In der Zeichnung zeigt:
- 1 eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines Kraftstoffeinspritzventils zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
- 2 schematisch einen zeitlichen Verlauf einer Aktorspannung eines herkömmlich betriebenen piezoelektrischen Aktors des Kraftstoffeinspritzventils aus 1,
- 3 schematisch einen zeitlichen Verlauf der Aktorspannung eines erfindungsgemäß betriebenen piezoelektrischen Aktors, und
- 4 ein Flussdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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In der 1 ist ein als Kraftstoffeinspritzventil 10 ausgebildetes Einspritzventil einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs dargestellt, das mit einem piezoelektrischen Aktor 12 versehen ist. Der piezoelektrische Aktor 12 wird wie in 1 durch den Pfeil angedeutet von einem Steuergerät 20 angesteuert. Weiterhin weist das Kraftstoffeinspritzventil 10 eine Ventilnadel 13 auf, die auf einem Ventilsitz 14a im Inneren des Gehäuses des Kraftstoffeinspritzventils 10 aufsitzen kann.
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Ist die Ventilnadel 13 von dem Ventilsitz 14a abgehoben, so ist das Kraftstoffeinspritzventil 10 geöffnet und es wird Kraftstoff eingespritzt. Dieser Zustand ist in der 1 dargestellt. Ein vollständig geöffneter Zustand des Kraftstoffeinspritzventils 10 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilnadel 13 an einem in dem Bereich 14b angeordneten und nicht näher dargestellten Nadelhubanschlag anliegt, der eine weitere Bewegung der Ventilnadel 13 weg von ihrem Ventilsitz 14a, d.h. auf den Aktor 12 zu, verhindert. Sitzt die Ventilnadel 13 auf dem Ventilsitz 14a auf, so ist das Kraftstoffeinspritzventil 10 geschlossen. D.h., der gesamte, bei der Abbildung nach 1 vertikal verlaufende, Hubweg, den die Ventilnadel 13 zurücklegen kann, ist einerseits durch den Ventilsitz 14a (Schließposition) und andererseits durch den Nadelhubanschlag in dem Bereich 14b (Öffnungsposition) begrenzt.
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Der Übergang von dem geschlossenen in den geöffneten Zustand wird mithilfe des piezoelektrischen Aktors 12 bewirkt. Hierzu wird eine nachfolgend auch als Aktorspannung U bezeichnete elektrische Spannung an den Aktor 12 angelegt, die eine Längenänderung eines in dem Aktor 12 angeordneten Piezostapels hervorruft, welche ihrerseits zum Öffnen beziehungsweise Schließen des Kraftstoffeinspritzventils 10 ausgenutzt wird.
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Das Kraftstoffeinspritzventil 10 weist ferner einen hydraulischen Koppler 15 auf. Der hydraulische Koppler 15 ist innerhalb des Kraftstoffeinspritzventils 10 angeordnet und weist ein Kopplergehäuse 16 auf, in dem zwei Kolben 17, 18 geführt sind. Der Kolben 17 ist mit dem Aktor 12 und der Kolben 18 ist mit der Ventilnadel 13 verbunden. Zwischen den beiden Kolben 17, 18 ist ein Volumen 19 eingeschlossen, das die Übertragung der von dem Aktor 12 ausgeübten Kraft auf die Ventilnadel 13 bewerkstelligt.
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Der Koppler 15 ist von unter Druck stehendem Kraftstoff 11 umgeben. Das Volumen 19 ist ebenfalls mit Kraftstoff gefüllt. Über die Führungsspalte zwischen den beiden Kolben 17, 18 und dem Kopplergehäuse 16 kann sich das Volumen 19 über einen längeren Zeitraum hinweg an die jeweils vorhandene Länge des Aktors 12 anpassen. Bei kurzzeitigen Änderungen der Länge des Aktors 12 bleibt das Volumen 19 jedoch nahezu unverändert und die Änderung der Länge des Aktors 12 wird auf die Ventilnadel 13 übertragen.
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2 gibt schematisch den zeitlichen Verlauf der Aktorspannung U zur Ansteuerung des piezoelektrischen Aktors 12 des Einspritzventils 10 aus 1 wieder, wie er auch bei herkömmlichen Systemen verwendet wird. Wie aus 2 ersichtlich, wird die Aktorspannung U ab dem Zeitpunkt t0 im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgehend von einer Ausgangsspannung U0 um einen durch den Doppelpfeil ΔU symbolisierten Spannungshub auf eine entsprechende Zielspannung U1 abgesenkt, die wie ebenfalls aus 2 ersichtlich, zu dem Zeitpunkt t1 an dem piezoelektrischen Aktor 12 (1) anliegt. Zu dem Zeitpunkt t1 wird auch eine nicht aus 2a ersichtliche Bestromung des Aktors 12, d. h. eine Beaufschlagung des Aktors 12 mit einem dem Spannungshub ΔU entsprechenden Entladestrom, eingestellt.
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Unter idealen Bedingungen hat die Ventilnadel 13 zu dem in 2 dargestellten Zeitpunkt t1 ihren Nadelhubanschlag 14b erreicht und damit ihre Ruhelage eingenommen, die einem vollständig geöffneten Zustand des Einspritzventils 10 entspricht.
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Ab einem darauffolgenden Zeitpunkt t2 wird der piezoelektrische Aktor 12 erneut angesteuert, insbesondere durch einen entsprechenden Ladestrom (nicht gezeigt) aufgeladen, so dass sich bis hin zu dem Zeitpunkt t3 die Aktorspannung U wieder auf den Wert der Ausgangsspannung U0 vergrößert. Während des Aufladens erfährt der Aktor 12 die vorstehend bereits beschriebene Längenänderung, die die Ventilnadel 13 aus ihrer Ruhelage an dem Nadelhubanschlag 14b wiederum auf ihren Ventilsitz 14a zu bewegt, wodurch die Schließposition des Einspritzventils 10 bzw. dessen geschlossener Betriebszustand gekennzeichnet ist. Nach dem Aufladen, d.h. ab dem Zeitpunkt t3, ist das Einspritzventil 10 für einen neuen Betriebszyklus bereit.
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Erfindungsgemäß wird der piezoelektrische Aktor 12 im Rahmen einer Testansteuerung so angesteuert, dass sich durch die Testansteuerung keine Änderung des Betriebszustands des Einspritzventils 10 ergibt und dass aus einer Veränderung von Betriebsgrößen des piezoelektrischen Aktors 12 infolge der Testansteuerung auf einen Betriebszustand des piezoelektrischen Aktors 12 und/oder des Steuergeräts 20 geschlossen wird.
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Dadurch ist es vorteilhaft möglich, das Betriebsverhalten des piezoelektrischen Aktors 12 ohne möglicherweise störende Rückwirkungen zu analysieren, wie sie sich bei den herkömmlichen Betriebsverfahren durch die hydraulischen und mechanischen Betriebszustandsänderungen des Einspritzventils 10 ergeben.
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3 zeigt schematisch einen zeitlichen Verlauf der Ansteuerspannung U zur erfindungsgemäßen Ansteuerung des piezoelektrischen Aktors 12 des Einspritzventils 10.
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Aus dem Diagramm gemäß 3 ist ersichtlich, dass während des mit der geschweiften Klammer A1 markierten Zeitabschnitts zunächst eine herkömmliche Kraftstoffeinspritzung bzw. eine entsprechende Ansteuerung A1 hierfür durchgeführt wird, bei der der piezoelektrische Aktor 12 des Einspritzventils 10 im Wesentlichen analog zu dem Diagramm gemäß 2 betrieben wird.
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An die erste, herkömmliche Ansteuerung A1 schließt sich wie aus 3 ersichtlich eine erfindungsgemäße Testansteuerung TA an, auf die eine weitere herkömmliche Ansteuerung A2, wiederum mit dem Ziel einer Kraftstoffeinspritzung durch das Einspritzventil 10, folgt.
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Im Gegensatz zu den herkömmlichen Ansteuerungen A1, A2 wird der piezoelektrische Aktor 12 für die erfindungsgemäße Testansteuerung TA ausgehend von der Ausgangsspannung U0 lediglich auf die Testspannung U2 entladen. Die Testspannung U2 ist erfindungsgemäß vorteilhaft so gewählt, dass sich durch die entsprechende Ansteuerung des piezoelektrischen Aktors 12 nicht bereits eine Änderung des Betriebszustands des Einspritzventils 10 ergibt. Das heißt, das Einspritzventil 10 bleibt vorliegend während der gesamten erfindungsgemäßen Testansteuerung TA in seinem geschlossenen Zustand, so dass während der erfindungsgemäßen Testansteuerung TA keine Kraftstoffeinspritzung stattfindet. Dadurch wird der Betrieb der das Einspritzventil 10 enthaltenden Brennkraftmaschine nicht gestört. Insbesondere treten dadurch während der erfindungsgemäßen Testansteuerung TA auch keine hydraulischen beziehungsweise mechanischen Rückwirkungen auf den piezoelektrischen Aktor 12 auf, die eine ebenfalls für die erfindungsgemäße Testansteuerung TA vorgesehene Analyse von Betriebsgrößen des piezoelektrischen Aktors 12 stören könnten.
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Vorliegend wird der piezoelektrische Aktor 12 während der erfindungsgemäßen Testansteuerung TA um einen vorgebbaren Testspannungshub U0 - U2 entladen, indem der piezoelektrische Aktor 12 für eine vorgebbare Umladezeit mit einem vorgebbaren Umladestrom beaufschlagt wird.
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Erfindungsgemäß erfasst das Steuergerät 20 nach dem Entladen des piezoelektrischen Aktors 12 mit dem Testspannungshub U0 - U2 die tatsächlich an dem piezoelektrischen Aktor 12 anliegende Aktorspannung U beziehungsweise den tatsächlich von dem piezoelektrischen Aktor 12 durchgeführten Spannungshub.
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Aus einer Differenz zwischen dem tatsächlich von dem piezoelektrischen Aktor 12 ausgeführten Spannungshub zu dem für die Testansteuerung TA vorgegebenen Testspannungshub kann vorteilhaft insbesondere auf eine Abweichung zwischen dem vorgebbaren Umladestrom und einem tatsächlich von dem Steuergerät 20 eingestellten Umladestrom geschlossen werden.
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Falls beispielsweise der tatsächliche Testspannungshub geringer ausgefallen ist als der vorgebbare Testspannungshub kann unter Zugrundelegung einer korrekten Umladezeit davon ausgegangen werden, dass das Steuergerät 20 den piezoelektrischen Aktor 12 mit einem zu kleinen Entladestrom beaufschlagt hat, so dass während der vorgebbaren Umladezeit nicht der vollständige vorgegebene Testspannungshub durchgeführt werden konnte.
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Die Abweichung zwischen dem tatsächlichen Testspannungshub und dem vorgegebenen Testspannungshub kann erfindungsgemäß vorteilhaft dazu genutzt werden, weitere Ansteuerungen des piezoelektrischen Aktors 12 beziehungsweise entsprechende Werte für die Ansteuergröße(n) wie beispielsweise die Ansteuerspannung, den Ansteuerstrom oder auch eine Ansteuerzeit zu bilden beziehungsweise zu modifizieren.
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Hiermit können insbesondere die bei herkömmlichen Systemen gegebenen Ungenauigkeiten in einem Stellpfad für den Ladestrom bzw. Entladestrom kompensiert werden.
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Da die erfindungsgemäße Testansteuerung TA keine Betriebszustandsänderung des Einspritzventils 10 zur Folge hat, kann sie stets dann durchgeführt werden, wenn das Einspritzventil 10 beziehungsweise sein piezoelektrischer Aktor 12 nicht anderweitig angesteuert wird, beispielsweise im Rahmen der herkömmlichen Ansteuerungen A1, A2 mit dem Zwecke einer Kraftstoffeinspritzung.
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Das erfindungsgemäße Prinzip der Testansteuerung TA kann vorteilhaft auch bei andersartig ausgebildeten Einspritzventilen 10 angewendet werden, oder auch während einer ausreichend langen Öffnungsphase des vorliegenden Einspritzventils 10 zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 oder in sonstigen Zeitbereichen, bei denen das Einspritzventil 10 nicht einer regulären Ansteuerung unterworfen wird.
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Das Flussdiagramm aus 4 gibt eine Ausführungsform des vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens wieder.
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In einem ersten Schritt 100 wird die erfindungsgemäße Testansteuerung TA (3) durchgeführt, und in einem nachfolgenden Schritt 110 werden die während der erfindungsgemäßen Testansteuerung TA gewonnenen Erkenntnisse über den Betriebszustand des piezoelektrischen Aktors 12 und/oder des Steuergeräts 20 dazu verwendet, Ansteuergrößen für einen zukünftigen Betrieb des Einspritzventils 10 zu bilden beziehungsweise zu modifizieren.
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Die erfindungsgemäße Testansteuerung TA und die nachgeordnete Auswertung ermöglichen vorteilhaft beispielsweise die Einregelung eines optimalen Entladestromwerts, der für den vorgebbaren Entladezeitbereich t1 - t0 (2) das korrekte Entladen des piezoelektrischen Aktors 12 von der Ausgangsspannung U0 auf die Zielspannung U1 ermöglicht.
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Ebenso kann das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft dazu verwendet werden, einen Ladestrom zu optimieren, wie er für das Aufladen in dem Zeitbereich t3 - t2 (2) verwendet wird.
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Bei einer weiteren sehr vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens ist vorgesehen, dass die erfindungsgemäße Testansteuerung TA alternativ oder ergänzend zu dem piezoelektrischen Aktor 12 bei einem Referenzkondensator 21 (1) durchgeführt wird, der eine bekannte elektrische Kapazität aufweist.
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Der Referenzkondensator 21 ist vorteilhaft in dem Steuergerät 20 enthalten und mit der primär zur Ansteuerung des piezoelektrischen Aktors 12 dienenden Ansteuerelektronik (nicht gezeigt) des Steuergeräts 20 über einen Vorwiderstand 22 und einen in 1 nicht näher bezeichneten Schalter verbunden.
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Der piezoelektrische Aktor 12 kann ebenfalls über einen nicht in 1 abgebildeten Schalter von der Ansteuerelektronik des Steuergeräts 20 trennbar ausgelegt sein. Dadurch ist es möglich, allein den Referenzkondensator 21 im Sinne der erfindungsgemäßen Testansteuerung TA auf- bzw. umzuladen, beispielsweise um hieraus Rückschlüsse über die Genauigkeit der Einstellung des Umladestroms durch das Steuergerät 20 zu ziehen.
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Derartige Rückschlüsse können wie vorstehend bereits beschrieben zur Bildung von Ansteuergrößen für eine zukünftige Ansteuerung des piezoelektrischen Aktors 12 herangezogen werden.
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Bei einer weiteren sehr vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der piezoelektrische Aktor 12 während der Testansteuerung TA auf eine vorgebbare Testspannung aufgeladen wird, und dass der piezoelektrische Aktor 12 nach dem Aufladen auf die vorgebbare Testspannung über den Vorwiderstand 22 parallel zu dem Referenzkondensator 21 geschaltet wird. Dadurch entlädt sich der piezoelektrische Aktor 12 teilweise über den Vorwiderstand 22 in den Referenzkondensator 21, und aus der an der Parallelschaltung von dem piezoelektrischen Aktor 12 und dem Referenzkondensator 21 anliegenden Spannung kann erfindungsgemäß vorteilhaft geschlossen werden auf eine tatsächliche Kapazität des piezoelektrischen Aktors 12.
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Die auf diese Weise ermittelte tatsächliche Kapazität des piezoelektrischen Aktors 12 kann erfindungsgemäß wiederum vorteilhaft zur Bildung zukünftiger Ansteuergrößen verwendet werden.
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Auch für den Betrieb des erfindungsgemäß vorgesehenen Referenzkondensators 21 wird die entsprechende Ansteuerspannung beziehungsweise Umladespannung vorteilhaft derart gewählt, dass sich bei einem entsprechenden Umladevorgang nicht bereits eine Betriebszustandsänderung des Einspritzventils 10 ergibt.
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Für den vorstehend beschriebenen Fall einer Parallelschaltung des piezoelektrischen Aktors 12 und des Referenzkondensators 21 kann die elektrische Kapazität des Referenzkondensators 21 auch vorteilhaft so gewählt werden, dass die sich an der Parallelschaltung der Komponenten 12, 21 einstellende Spannung oberhalb einer Öffnungsspannung des Einspritzventils 10 liegt, um zu verhindern, dass durch die erfindungsgemäße Testansteuerung TA bzw. durch das Umladen zum Zwecke der Kapazitätsbestimmung das Einspritzventil 10 öffnet.
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Zum Beispiel kann die Kapazität des Referenzkondensators 21 relativ zu der Kapazität des piezoelektrischen Aktors 12 so klein gewählt werden, dass bei einem Schließen des Schalters 22 zu dem Zeitpunkt t3 (2), d.h. wenn der piezoelektrische Aktor 12 auf seine dem Schließzustand des Einspritzventils 10 entsprechende Ausgangsspannung U0 aufgeladen ist, ein Umladevorgang derart stattfindet, dass die Aktorspannung U nicht wesentlich unter den Wert der Ausgangsspannung U0 sinkt, um ein sicheres Beibehalten des Schließzustands des Einspritzventils 10 zu gewährleisten. Andererseits ist die Kapazität des Referenzkondensators 21 groß genug zu bemessen, um bei einer gegebenen Messgenauigkeit für die Aktorspannung U die sich während des Umladens ergebende Änderung der Aktorspannung U hinreichend genau erfassen zu können.
