DE102004041171B3 - Verfahren und Vorrichtung zur Bewertung des Temperaturverhaltens eines piezoelektrischen Aktors in einem Kraftstoffinjektor - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Bewertung des Temperaturverhaltens eines piezoelektrischen Aktors in einem Kraftstoffinjektor Download PDF

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Abstract

Bei einem Kraftstoffinjektor, bei dem ein piezoelektrischer Aktor (10) ein Servoventil (23) betätigt, können bei Erwärmung auf Grund des Ausdehnungskoeffizienten der verwendeten Piezokeramik erhebliche Funktionsstörungen auftreten. Insbesondere verringert sich der geringe Leerhub (L), der zwischen dem Aktor (10) und dem Servoventil (23) voreingestellt ist. Bei einem geringen Leerhub kann das Servoventil (23) nicht mehr geschlossen werden, so dass durch den entstehenden Druckabfall die Spritzlöcher (15) am unteren Ende des Kraftstoffinjektors (1) geöffnet bleiben. Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, den Aktor (10) elektrisch schnell aufzuheizen und jeweils vor und nach dem Aufheizen die Leerhubspannung zu bestimmen. Die Bestimmung der Leerhubspannung erfolgt mit einer Spannungsmessung am angesteuerten Aktor (10). Durch die schnelle Aufheizung des Aktors (10) entsteht gegenüber dem massiven Injektorgehäuse eine Temperaturdifferenz, die zu einer Verringerung des Leerhubs (L) führt. Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass es beispielsweise im Fertigungsprozess zur Prozesskontrolle in wenigen Minuten schnell und mit geringem Aufwand durchgeführt werden kann.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren beziehungsweise eine Vorrichtung mit den Merkmalen der nebengeordneten Ansprüche 1 und 7 zur Bewertung des Temperaturverhaltens eines piezoelektrischen Aktors, der in einem Kraftstoffinjektor eingebaut ist und mittels eines Servoventils eine Düsennadel steuert. Der piezoelektrische Aktor längt sich nach Ansteuerung mit einer (Gleich)-Spannung in axialer Richtung aus und betätigt nach Überwindung eines Leerhubs den Ventilkolben des Servoventils. Der Leerhub ist zwischen einer Bodenplatte des Aktors und dem Ventilkolben angeordnet. Der Leerhub soll sicherstellen, dass das Servoventil unter allen Betriebsbedingungen des Kraftstoffinjektors zuverlässig arbeitet und druckdicht verschlossen ist, wenn der Aktor nicht aktiviert ist.
  • Der Leerhub ist auf Grund der relativ geringen Aktionslänge des piezoelektrischen Aktors sehr klein und beträgt nur einige μm. Temperaturdifferenzen zwischen dem Injektormaterial und der Piezokeramik des Aktors sowie deren unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten bewirken, dass der Leerhub in unzulässiger Weise verringert werden kann. Das kann beispielsweise bei einem Common Rail Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine, bei dem ein Kraftstoffdruck bis zu 2000 bar aufgebaut wird, zu erheblichen Fehlfunktionen führen, beispielsweise können Heißstart- und Kaltstartschwierigkeiten auftreten. Es ist daher sehr wichtig, dass die verwendeten Materialien, insbesondere die Piezokeramik mit dem vorgesehenen Ausdehnungskoeffizienten ausgebildet ist.
  • Die Überprüfung des Ausdehnungskoeffizienten, insbesondere am funktionsfertigen Kraftstoffinjektor, ist bei bekannten Prüf methoden sehr schwierig und zeitaufwendig, da ein Prüfzyklus mehrere Stunden in Anspruch nehmen kann. Daher wurde zunächst versucht, dieses Problem durch eine geeignete Wahl der verwendeten Materialien, beispielsweise für den Ventilkolben des Servoventils, den Ausdehnungskoeffizienten der Piezokeramik zu lösen. Es hat sich jedoch gezeigt, dass dieses Verfahren zu ungenau ist, da im praktischen Betrieb das massive Injektorgehäuse und der Aktor einen unterschiedlichen Temperaturgang aufweisen und dadurch eine wirkungsvolle Temperaturkompensation für den Leerhub nicht erzielt werden kann.
  • Weiterhin ist bekannt, dass zur Bestimmung des Ausdehnungskoeffizienten der Kraftstoffinjektor beispielsweise in eine Temperaturkammer gelegt und von außen sukzessiv bis auf 140°C aufgeheizt wird. Bei mehreren Temperaturstufen wird mit einem indirekten Verfahren die Wirkung der Temperaturkompensation in Bezug auf den Leerhub überprüft. Zur Überprüfung des Leerhubs wird der Aktor mit einem ansteigenden Spannungssignal soweit angesteuert, bis der Leerhub überwunden und das Servoventil vom Ventilkolben betätigt wird. Diese Spannung entspricht dann der Leerhubspannung. Ein solches Verfahren wird in der DE 19851285 C1 näher erläutert. In dieser Druckschrift wird eine Prüfvorrichtung für einen Injektor vorgeschlagen, bei der zunächst ein Druckerzeuger einen von einem Drucksensor überwachten konstanten Gasdruck im Leitungssystem des Injektors einstellt, der im Bereich 5 bis 100 bar liegt. Gleichzeitig triggert eine Auswerteeinrichtung einen Signalgenerator, der ein vorgegebenes rampenförmiges Ansteuersignal an den Aktor abgibt. Dadurch wird der Aktor verlängert, bis nach Überwindung des Leerhubs das Servoventil geöffnet wird. Der nun einsetzende Druckabfall wird von dem Drucksensor erfasst. Er signalisiert an die Auswerteeinheit, dass das Servoventil geöffnet wird. Die Auswerteeinheit korreliert jetzt die gemessenen Druckwerte mit dem zeitlich vorbestimmten Ablauf des Stellvorgangs des Servoventils. Dieser Stellvorgang wird beispielsweise mit gespeicherten Musterverläufen verglichen. Aus dem Vergleich werden Rückschlüsse über die Funktion des Servoventils gezogen und eine automatische Fehlerdiagnose erstellt.
  • Aus DE 101 36 513 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung von temperaturbedingten Längenänderung eines Piezoaktors bekannt. Bei dem beschriebenen Verfahren wird vorgeschlagen, den Piezoaktor in einer Temperaturzelle zu erwärmen. Soll nun ein kompletter Injektor geprüft werden, muss der gesamte Injektor in der Temperaturzelle auf die Prüftemperatur erwärmt werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Bewertung des Temperaturverhaltens eines in einem Kraftstoffinjektor eingebauten piezoelektrischen Aktors zu vereinfachen und die Prüfung schneller durchzuführen. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der nebengeordneten Ansprüche 1 und 7 gelöst.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren beziehungsweise der Vorrichtung zur Bewertung des Temperaturverhaltens eines piezoelektrischen Aktors in einem Kraftstoffinjektor mit den kennzeichnenden Merkmalen der nebengeordneten Ansprüche 1 und 7 ergibt sich der Vorteil, dass das temperaturverhalten in wenigen Minuten und ohne großen apparativen Aufwand durchgeführt werden kann. Als besonders vorteilhaft wird dabei angesehen, dass – nicht wie beim bekannten Stand der Technik – der komplette Kraftstoffinjektor in einer Temperaturkammer aufgeheizt werden muss. Vielmehr wird beim Erfindungsgegenstand durch eine vorgegebene elektrische Energiezufuhr lediglich der Aktor aufgeheizt, während die massiven Gehäuseteile des Injektors auf Grund ihrer schlechten Wärmeleitung zum Aktor im wesentlichen ihre normale konstante Raumtemperatur beibehalten. Dadurch verringert sich der Prüfungsaufwand von etlichen Stunden auf wenige Minuten. Als besonders vorteilhaft wird auch angesehen, dass jeweils vor und nach dem Aufheizen mit einem einfachen Spannungsmesser die Leerhubspannung gemessen wird. Diese beiden Spannungssignale lassen sich sehr leicht auswerten, so dass die ermittelte Spannungsdiffe renz unter Berücksichtigung der zugeführten Energie ein direktes Maß für den Ausdehnungskoeffizienten des Aktors darstellt.
  • In den abhängigen Ansprüchen sind weitere vorteilhafte Maßnahmen und Verbesserung des in den nebengeordneten Ansprüchen 1 und 7 dargestellten Verfahrens beziehungsweise der Vorrichtung gegeben. Eine besonders vorteilhafte Lösung wird beispielsweise darin gesehen, dass der ermittelte Ausdehnungskoeffizient zur Temperaturkompensation des Leerhubs verwendet werden kann. So können beispielsweise die Komponenten, insbesondere der Ventilkolben und die Piezokeramik des Aktors, mit denen das Servoventil direkt gesteuert wird, exakt aufeinander abgestimmt werden.
  • Zum Aufheizen des Aktors wird in vorteilhafter Weise eine einfache positive Pulsfolge verwendet, wie sie beispielweise durch eine gleichgerichtete oder verschobene Sinuskurve erzeugt werden kann. Die in der Pulsfolge enthaltene elektrische Energie lässt sich leicht bestimmen, so dass daraus unter Berücksichtigung des Wirkungsgrades des Aktors die Temperaturerhöhung im Aktor indirekt ermittelt werden kann. Eine zusätzliche Temperaturmessung am Aktor ist daher nicht erforderlich, sie wäre innerhalb des Injektors ohnehin nur schwer durchführbar. Aus der Temperaturerhöhung und der Spannungsdifferenz vor und nach dem Aufheizen des Aktors lässt sich dann in vorteilhafter Weise auf den Ausdehnungskoeffizienten des Aktors schließen.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Aktor in weniger als 10 Minuten aufgeheizt, da seine Masse gegenüber der Gehäusemasse relativ gering ist. Bei bekannten Testverfahren, bei denen der gesamte Injektor in einer Temperaturkammer aufgeheizt werden muss, werden dagegen etliche Stunden benötigt, um den Ausdehnungskoeffizienten bestimmen zu können. Das erfindungsgemäße Verfahren ergibt somit eine erhebliche Einsparung an Prüfzeiten. Auch lässt sich die Prüfung mit geringe rem apparativen Aufwand durchführen. Durch den verringerten Aufwand lässt sich die Stichprobe zur Überprüfung des Ausdehnungskoeffizienten in einer laufenden Serienfertigung erhöhen, so dass die Aussagesicherheit wesentlich verbessert wird.
  • Um das Öffnen des Servoventil auf einfache Weise überprüfen zu können, ist vorgesehen, die im Innern des Injektors befindlichen Leitungen an Stelle von Kraftstoff mit einem unter Druck stehenden Gas, insbesondere mit Stickstoffgas zu befüllen und den Druck zu überwachen. Bei geschlossenem Servoventil ist der Gasdruck konstant. Wird der Aktor elektrisch angesteuert, dann wird nach Überwindung des Leerhubs das Servoventil geöffnet, was durch den abfallenden Gasdruck registriert werden kann. Auf diese Weise kann leicht ein Bezug zwischen dem Ansteuersignal und dem Leerhub hergestellt werden. Durch die Verwendung des Gases ergibt sich der weitere Vorteil, dass der Injektor nicht verschmutzt wird, so dass kein zusätzlicher Reinigungsaufwand entsteht.
  • Eine weitere vorteilhafte Lösung wird auch darin gesehen, dass mit Hilfe des Gasdrucks gleichzeitig eine Dichtheits- und Funktionsprüfung des Aktors durchgeführt werden kann. Wenn das Servoventil bei abgeschaltetem Aktor geschlossen ist, darf kein Druckabfall im Leitungsnetz auftreten. In diesem Fall ist der Dichtheitstest als bestanden anzusehen. Würde ein Druckabfall auftreten, dann könnte dieser ein Indiz dafür sein, dass der voreingestellte Leerhub zu klein ist und dadurch das Servoventil nicht oder nicht vollständig geschlossenen werden kann. Des weiteren könnte bei einem zu großen Leerhub das Servoventil durch den angesteuerten Aktor nicht mehr geöffnet werden, so dass dessen Steuerfunktion ausfällt. In diesem Fall wäre der Funktionstest nicht bestanden und der Leerhub müsste korrigiert werden.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
  • 1 zeigt in vereinfachter Darstellung einen piezoelektrischen Aktor, der als Aktorstack ausgebildet ist,
  • 2 zeigt einen Schnitt durch einen Kraftstoffinjektor mit einer Steuer- und Prüfeinrichtung und
  • 3 zeigt ein Flussdiagramm zur Ermittlung des Ausdehnungskoeffizienten.
  • Die Darstellung gemäß 1 zeigt in dreidimensionaler Darstellung einen Aktor (Stapelaktor) 10, der aus einer Vielzahl von übereinander angeordneten, beispielsweise aus mehreren hundert Piezo-Keramikschichten 11 gebildet ist. Zwischen den einzelnen Piezo-Keramikschichten 11 sind Metallelektroden 12 angeordnet. Die Metallelektroden 12 weisen an zwei gegenüberliegenden Ecken in abwechselnder Folge Aussparungen 13 auf, so dass nur jede zweite Metallelektrode 12 mit einer der beiden vertikal verlaufenen Metallisierungsbahnen 14 verbunden werden kann. An die beiden Metallisierungsbahnen 14 wird an Anschlüssen +, – ein elektrisches Gleichspannungssignal U angeschlossen, mit dem eine Längenänderung des Aktors 10 erzielt werden kann. Der Pfeil A zeigt die Richtung an, in die sich der Stapelaktor 10 beim Anlegen der Spannung U verlängert. Die Ruhelänge des Stapelaktors 10 ist mit h angegeben.
  • Üblicherweise ist der Stapelaktor 10 mit einer Rohrfeder ummantelt, die in 1 aus Übersichtlichkeitsgründen weggelassen wurde. Die Rohrfeder ist so vorgespannt, dass sie nach dem Abschalten der Steuerspannung den Aktor beim Zusammenziehen unterstützt. An der unteren Stirnfläche des Aktors 10 ist eine Bodenplatte angeordnet, die die Längenänderung des angesteuerten Aktors 10 auf ein Servoventil überträgt, wie nachfolgend an Hand der 2 näher erläutert wird.
  • 2 zeigt einen Längsschnitt durch einen Kraftstoffinjektor 1 sowie eine Vorrichtung zur Bewertung des Temperaturverhaltens des piezoelektrischen Aktors 10 gemäß der Erfindung. Im oberen Teil des Injektorgehäuses 20 ist der Aktor 10 angeordnet. Unterhalb des Aktors 10 befindet sich ein Ventilkolben 39, der in einer zentralen Bohrung 10 geführt wird und an seinem unteren Ende eine Ventilkugel 27 aufweist. Der Ventilkolben 39 bildet zusammen mit einer sich anschließenden Steuerkammer 26 und einem konisch ausgebildeten Ventilsitz 28 ein Servoventil 23, das zur Steuerung einer Düsennadel 21 verwendet wird, die sich im unteren Teil des Injektorgehäuses 20 befindet. Die Ventilkugel 29 wird von einer Ventilfeder 25 gegen ihren Ventilsitz 28 gedrückt und verschließt somit die Steuerkammer 26, wenn der Aktor 10 nicht bestromt ist. Zwischen der Bodenplatte des Aktors 10 und dem Ventilkolben 39 ist ein Leerhub L angeordnet, der nur wenige μm breit ist. Durch den Leerhub soll sichergestellt werden, dass das Servoventil druckfest verschlossen ist, wenn sich der Aktor 10 in seiner Ruhestellung befindet.
  • Im rechten Teil des Injektors 1 befindet sich eine Hochdruckleitung 17, die von einem Kraftstoffzulauf 18 versorgt wird. Über die Hochdruckleitung 17 gelangt einerseits der Kraftstoff in eine Druckkammer 16 und andererseits über eine Leckageleitung in die Steuerkammer 26. Oberhalb des Servoventils 23 ist eine Kraftstoffrücklaufleitung 29 angeordnet, durch die der Kraftstoff abfließen kann, wenn das Servoventil 23 öffnet.
  • Nachfolgend wird die Funktion des Kraftstoffinjektors 1 näher erläutert. Bei nicht angesteuertem Aktor 10 ist das Servoventil 23 geschlossen. Des weiteren wird die Düsenadel 21 durch eine Feder gegen ihren Dichtsitz 19 gepresst und verschließt die Spritzlöcher 15. Bei Ansteuerung des Aktors 10 längt er sich aus, überwindet zunächst den Leerhub L und drückt anschließend auf den Ventilkolben 39. Dieser öffnet das Servoventil 23, so dass der Kraftstoff über die Kraftstoffrücklaufleitung 29 abfließen kann. Dadurch wird der Druck in der Steuerkammer 26 abgebaut. In der Druckkammer 16 besteht jedoch weiterhin der sehr hohe Kraftstoffdruck, der bei einem Common Rail Einspritzsystem bis zu 2000 bar betragen kann. Durch den Differenzdruck zwischen der Druckkammer 16 und der Steuerkammer 26 wird die Düsennadel 21 von ihrem Dichtsitz 19 abgehoben. Dadurch werden die Spritzlöcher 15 für den Kraftstoffaustritt freigegeben. Wenn nach Abschalten der Aktorspannung das Servoventil 23 wieder geschlossen wird, baut sich über die Leckageleitung in der Steuerkammer 26 wieder der Druck auf. Der Differenzdruck nimmt ab und die Düsennadel 21 verschließt wieder ihre Spritzlöcher 15.
  • Zum Steuern des Kraftstoffinjektors werden, insbesondere bei der Mehrfacheinspritzung, in der Regel mehrere sehr kurze Gleichspannungspulse für einen Einspritzzyklus verwendet, um eine optimierte Verbrennung des Kraftstoff-/Luftgemisches zu erreichen. Derartige Injektoren werden in einem Hochdruckeinspritzsystem zur Einspritzung von Benzin oder Diesel eingesetzt.
  • Zur Prüfung und Bewertung des Temperaturverhaltens des piezoelektrischen Aktors 10 wird an Stelle des Kraftstoffs ein unter Druck stehendes Gas, beispielsweise Stickstoff verwendet. Auch kann der Druck wesentlich niedriger sein, da mit Hilfe des Gases lediglich die Funktion und Dichtheit des Servoventils 23 in Verbindung mit dem Leerhub L geprüft werden muss.
  • Zur Prüfung und Bewertung wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung 3 vorgeschlagen, die in 2 mit der gestrichelten Umrandung dargestellt ist. Ein Signalgenerator 33 liefert über eine Leitung 34 eine Steuerspannung an den Aktor 10, beispielsweise mit einer Rampenfunktion, um die Leerhubspannung zu erfassen, wenn sich das Servoventils 23 öffnet. Des weiteren ist der Signalgenerator 33 zur Erzeugung der Heizenergie ausgebildet, mit der der Aktor 10 innerhalb kurzer Zeit, insbesondere in weniger als zehn Minuten aufgeheizt werden kann. Während der Testdauer ist der Injektor 1 am Zulauf 18 über eine Druckleitung 31 mit einem Drucksensor 32 und einem Druckerzeuger 30 verbunden. Des weiteren sind der Signalgenerator 33, der Drucksensor 32 und der Druckerzeuger 30 über elektrische Leitungen 35a, b, c mit einer Auswerteeinheit 36 verbunden. Die Auswerteeinheit 36 weist einen programmgesteuerten Rechner, Speicher, Spannungsmesser usw. auf, die zur Steuerung der angeschlossenen Einheiten ausgebildet sind. Die einzelnen Einheiten sind per se bekannt und müssen daher nicht näher erläutert werden.
  • In 3 wird an Hand eines Flussdiagramms die Funktionsweise dieser Vorrichtung 3 näher erläutert. Während der Prüfdauer wird der Gasdruck konstant gehalten und vom Drucksensor 32 überwacht. Zunächst wird in Position 40 bei Raumtemperatur, beispielsweise 20°C, der Aktor mit einer ersten Steuerspannung soweit angesteuert, bis der Leerhub L überwunden ist und das Servoventil 23 öffnet. Der nun einsetzende Druckabfall wird in Position 41 registriert und die entsprechende Leerhubspannung gemessen. Die Leerhubspannung schwankt je nach Aktortyp und beträgt beispielsweise 30V. In Position 42 wird der Aktor wieder abgeschaltet und der Gasdruck wieder aufgebaut.
  • In Position 43 wird der Aktor mit einer definierten Energie aufgeheizt. Dazu können geeignete positive Schaltsignale verwendet werden, beispielsweise eine verschobene Sinuskurve mit einer vorgegebenen Periodenzahl und konstanter Amplitude. Nach Beendigung des Heizvorgangs wird in Position 44 dem Aktor wieder die Steuerspannung zugeführt und eine zweite Leerhubspannung gemessen. Durch die Erwärmung hat sich der Aktor auf Grund seines Ausdehnungskoeffizienten etwas verlängert, so dass jetzt die Leerhubspannung niedriger ist, beispielsweise 20V. In Position 45 wird die Spannungsdifferenz gebildet, in unserem Beispiel also dU = –10V. Diese Spannungsdifferenz dU ist ein Maß für den Ausdehnungskoeffizienten der verwendeten Piezokeramik des Aktors. Der Ausdehnungskoeffizient kann bestimmt werden, wenn beispielsweise durch Vergleichsmessungen, gespeicherte Tabellen oder Kurven die durch die Energiezufuhr bewirkte Temperaturerhöhung ermittelt wurde. In Position 46 steht dann das Ergebnis zur weiteren Verarbeitung bereit. Beispielsweise können zur Kompensation des Ausdehnungskoeffizienten geeignete Materialien ausgewählt werden. Das Verfahren eignet sich insbesondere zur Prozesskontrollen in der Fertigung.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann jede Art von Leerhub zwischen einem Stellglied und dem Aktor verwendet werden. Das Verfahren ist nicht auf das im Ausführungsbeispiel erläuterte Servoventil als Stellglied beschränkt.

Claims (10)

  1. Verfahren zur Bewertung des Temperaturverhaltens eines piezoelektrischen Aktors (10), der in einem Kraftstoffinjektor (1) ein Stellglied, insbesondere mittels eines Servoventils (23) eine Düsennadel (21) steuert, wobei der Aktor (10) mit einer vorgegebenen Spannung angesteuert wird und seine Bodenplatte nach Überwindung eines voreingestellten Leerhubs (L) das Stellglied, insbesondere das Servoventil (23) betätigt, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (10) gegenüber dem umgebenden Injektorgehäuse (20) mit einer vorgegebenen Energie elektrisch aufgeheizt wird, dass vor und nach dem Aufheizen eine zum Öffnen des Servoventils (23) erforderliche Leerhubspannung gemessen wird, und dass wahlweise aus der Differenz (dU) der beiden Leerhubspannungen unter Berücksichtigung der vorgegebenen Energie ein Ausdehnungskoeffizient für den Aktor (10) bestimmt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der ermittelte Ausdehnungskoeffizient zur Temperaturkompensation des Leerhubs (L), insbesondere durch Auswahl geeigneter Materialien für die Piezokeramik und/oder den Ventilkolben verwendet wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aufheizen der Aktor (10) mit einer positiven Pulsfolge belastet wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (10) vorzugsweise in weniger als 10 Minuten aufgeheizt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Messung des Leerhubs (L) der Aktor (10) mit einem unter Druck stehenden Gas, vorzugsweise mit Stickstoff gefüllt ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Gasdruck eine Dichtheitsprüfung des Aktors (10), insbesondere des Servoventils (23) und/oder ein Funktionstest für die Steuerung des Servoventils (23) durchgeführt wird.
  7. Vorrichtung zur Bewertung des Temperaturverhaltens eines piezoelektrischen Aktors (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Auswerteeinheit (36) zur Erfassung des Leerhubs und der Leerhubspannung und mit einer Druckregelung (30, 32) zur Regelung des Gasdrucks für den Injektor (1), dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Einrichtung (33) vorgesehen ist, mit der eine vorgegebene elektrische Energie zum Aufheizen des Aktor (10) schaltbar ist, und dass die Auswerteeinheit (36) zur Erfassung des Leerhubs einen Spannungsmesser aufweist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungsmesser ausgebildet ist, die Leerhubspannung vor und nach dem Aufheizen des Aktors (10) zu erfassen.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (36) ausgebildet ist, aus den gemessenen Spannungswerten und der beaufschlagten Energie einen Ausdehnungskoeffizienten für den Aktor (10) zu ermitteln.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung des Ausdehnungskoeffizienten mit Hilfe einer gespeicherten Vergleichstabelle oder einer Vergleichskurve durchführbar ist.
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