DE102005001282B4 - Aktorvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Aktorvorrichtung,
– die einen elektrisch ansteuerbaren Aktor (2), mindestens einen Sensor (10) und eine Signalleitung (8) umfasst und
– die so ausgebildet ist, dass die Signalleitung (8) sowohl abhängig von mindestens einem Ansteuerparameter des Aktors (2) elektrisch mit dem mindestens einen Sensor (10) gekoppelt wird zum Übertragen eines Sensorsignals des mindestens einen Sensors (10) über die Signalleitung (8) als auch von dem Sensor (10) entkoppelt wird, und
– die einen ersten Schalter (13) und eine Schaltersteuervorrichtung (9) umfasst und der erste Schalter (13) so angeordnet ist, dass dieser abhängig von seinem Schaltzustand die Signalleitung (8) und den Sensor (10) elektrisch miteinander koppelt oder entkoppelt, und die Schaltersteuervorrichtung (9) eingangsseitig elektrisch gekoppelt ist mit dem Aktor (2) und ausgangsseitig elektrisch gekoppelt ist mit dem ersten Schalter (13) und die Schaltersteuervorrichtung (9) ausgebildet ist, aus einem Teil der elektrischen Energie, die der Aktorvorrichtung zugeführt wird, ein Stellsignal zu erzeugen...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Aktorvorrichtung, die einen elektrisch ansteuerbaren Aktor umfasst.
  • Eine solche Aktorvorrichtung ist beispielsweise ein Einspritzventil für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs. Die Anforderungen an Brennkraftmaschinen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, steigen aufgrund von gesetzlichen Bestimmungen bezüglich Schadstoffemissionen und aufgrund von Kundenwünschen hinsichtlich Zuverlässigkeit, effizientem Einsatz der Betriebsmittel, insbesondere von Kraftstoff, und geringen Wartungskosten. Ein schadstoffarmer Betrieb soll sichergestellt werden. Dazu ist es erforderlich, dass das Einspritzventil den Kraftstoff mit hoher Präzision in die Verbrennungskammern der Brennkraftmaschine einspritzt und den Kraftstoff präzise dosiert.
  • In der DE 34 45 721 A1 ist ein Magnetventil offenbart, das ein Ventil aus einem leitenden Material, ein leitendes Gehäuse mit einer Führungseinrichtung zum Führen des Ventils und mit einem dem Ventil zugeordneten Ventilsitz umfasst. Zwischen dem Ventil und der Führungseinrichtung ist eine Isolierschicht vorgesehen. Das Ventil und das leitende Gehäuse bilden einen Schalter, der eingeschaltet ist, wenn das Ventil auf dem Ventilsitz aufsitzt, und der ausgeschaltet ist, wenn das Ventil von dem Ventilsitz getrennt ist. Das leitende Gehäuse ist geerdet. Das Ventil ist elektrisch gekoppelt mit einem Leitungsdraht, der über einen Widerstand mit einer Spannungsquelle verbunden ist. Es wird ein Spannungssignal an dem Widerstand erzeugt, wenn das Ventil auf dem Ventilsitz aufsitzt, d.h. der Schalter geschlossen ist, durch einen Strom, der durch den Widerstand und den Schalter fließt. Dieser Stromfluss wird unterbrochen, wenn das Ventil nicht in dem Ventilsitz sitzt, der Schalter also geöffnet ist. Die Spannung an dem Widerstand ist dann gleich Null.
  • In der EP 1 139 449 A1 ist ein Kraftstoffeinspritzsystem offenbart, das einen regelbaren Spannungswandler aufweist, der zwischen einem piezoelektrischen Element und einer Spannungsquelle angeordnet ist. Der Lade- oder Entladestrom des piezoelektrischen Elements wird dort in Abhängigkeit von einer über dem piezoelektrischen Element abfallenden Spannung eingestellt.
  • Weiter ist aus der EP 1 211 410 A2 ein Injektormodul bekannt, das mehrere elektromagnetische Einspritzventile aufweist, deren Aktoren jeweils mit separaten Signalleitungen mit einer Steuereinheit verbunden sind.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist, eine Aktorvorrichtung zu schaffen, die einfach ist.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Die Erfindung zeichnet sich aus durch eine Aktorvorrichtung, die einen elektrisch ansteuerbaren Aktor, mindestens einen Sensor und eine Signalleitung umfasst. Die Aktorvorrichtung ist so ausgebildet, dass die Signalleitung abhängig von mindestens einem Ansteuerparameter des Aktors elektrisch mit dem mindestens einen Sensor gekoppelt wird zum Übertragen eines Sensorsignals des mindestens einen Sensors über die Signal- leitung. Ferner ist die Aktorvorrichtung so ausgebildet, dass die Signalleitung abhängig von dem mindestens einen Ansteuerparameter des Aktors elektrisch von dem mindestens einen Sensor entkoppelt wird.
  • Dies hat den Vorteil, dass bei einer geeigneten Dimensionierung der Aktorvorrichtung die Signalleitung nur dann mit dem Sensor gekoppelt ist, wenn der Aktor geeignet angesteuert wird. Dadurch ist es möglich, mehrere Aktorvorrichtungen an einer gemeinsamen Signalleitung zu betreiben und das Sensorsignal der jeweils entsprechend angesteuerten Aktorvorrichtung zu übertragen. Über eine solche Signalleitung kann das Sensorsignal zuverlässiger übertragen werden als beispiels weise über Zuleitungen des Aktors, über die der Aktor angesteuert wird. Das Übertragen des Sensorsignals über die Signalleitung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Aktor pulsförmig angesteuert wird. So kann das Sensorsignal zuverlässig und störsicher über die Signalleitung übertragen werden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Aktorvorrichtung umfasst die Aktorvorrichtung einen ersten Schalter und eine Schaltersteuervorrichtung. Der erste Schalter ist so angeordnet, dass dieser abhängig von seinem Schaltzustand die Signalleitung und den Sensor elektrisch miteinander koppelt oder entkoppelt. Die Schaltersteuervorrichtung ist eingangsseitig elektrisch gekoppelt mit dem Aktor und ausgangsseitig elektrisch gekoppelt mit dem ersten Schalter. Die Schaltersteuervorrichtung ist ferner ausgebildet, aus einem Teil der elektrischen Energie, die der Aktorvorrichtung zugeführt wird, ein Stellsignal zu erzeugen zum Schalten des ersten Schalters, abhängig von dem mindestens einen Ansteuerparameter des Aktors. Der Vorteil ist, dass das Stellsignal aus einer Aktoransteuerung gewonnen wird. Das Stellsignal muss der Aktorvorrichtung somit nicht separat zugeführt werden.
  • Ansteuerparameter des Aktors sind beispielsweise eine Spannung oder ein Strom, die dem Aktor zugeführt werden, ein Beginn oder ein Ende des Zuführens oder Entnehmens von elektrischer Energie oder ein zeitlicher Verlauf der Spannung oder des Stroms.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Aktorvorrichtung ist die Schaltersteuervorrichtung eine Spannungsquelle oder eine Stromquelle. Der Vorteil ist, dass der erste Schalter so sehr einfach mit einem geeigneten Stellsignal versorgt werden kann.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Aktorvorrichtung weist die Schaltersteuervorrichtung einen Energiespeicher auf, der so ausgebildet ist, dass dieser durch die der Schaltersteuervorrichtung eingangsseitig zugeführte elektrische Energie aufgeladen wird und dass die so gespeicherte elektrische Energie für das Erzeugen des Stellsignals auch nach einem Beenden der Energiezufuhr zu der Schaltersteuervorrichtung verfügbar ist zum Erzeugen des Stellsignals. Dies hat den Vorteil, dass das Stellsignal auch noch nach dem Beenden der Energiezufuhr für eine Zeitdauer erzeugt werden kann, so dass der Sensor für diese Zeitdauer mit der Signalleitung gekoppelt bleibt.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Aktorvorrichtung ist die Signalleitung mit einer Wechselspannungsquelle elektrisch koppelbar zum Zuführen einer Wechselspannung. Eine Amplitude der Wechselspannung ist abhängig von dem Sensorsignal. Der Vorteil ist, dass das Sensorsignal so sehr einfach übertragen werden kann und in einer gegebenenfalls vorgesehenen Signalerfassungsvorrichtung erfasst werden kann.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Aktorvorrichtung ist eine Zuleitung des Aktors mit einer Wechselspannungsquelle elektrisch koppelbar zum Zuführen einer Wechselspannung. Ein zweiter Schalter ist vorgesehen und so angeordnet, dass dieser abhängig von seinem Schaltzustand eine Koppelkapazität, die elektrisch mit der Zuleitung des Aktors gekoppelt ist, und die Signalleitung miteinander koppelt oder entkoppelt. Die Schaltersteuervorrichtung ist ausgangsseitig elektrisch gekoppelt mit dem zweiten Schalter zum Zuführen des Stellsignals. Eine Amplitude der Wechselspannung ist abhängig von dem Sensorsignal. Der Vorteil ist, dass das Sensorsignal sehr einfach in der gegebenenfalls vorgesehenen Signalerfassungsvorrichtung erfasst werden kann.
  • In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn der erste Schalter und der zweite Schalter als Feldeffekttransistoren in einem Schaltermodul ausgebildet sind. Dies hat den Vorteil, dass ein Durchlasswiderstand des ersten Schalters oder des zweiten Schalters sehr gering sein kann und das Sensorsignal somit wenig gedämpft wird.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
  • 1 ein Einspritzventil,
  • 2 eine erste Schaltungsanordnung und
  • 3 eine zweite Schaltungsanordnung.
  • Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Eine Aktorvorrichtung, die beispielsweise als ein Einspritzventil (1) für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs ausgebildet ist, umfasst einen elektrischen Anschluss 1 und einen Aktor 2. Der Aktor 2 ist beispielsweise ein Piezoaktor, kann jedoch auch ein beliebiger anderer Aktor sein, z.B. ein Magnetaktor. Dem Aktor 2 kann über den elektrischen Anschluss 1 elektrische Energie zugeführt und gegebenenfalls auch entnommen werden. Eine Aktoransteuerung des Aktors 2 ist abhängig von der dem Aktor 2 zugeführten bzw. entnommenen elektrischen Energie.
  • Eine erste Schaltungsanordnung (2) umfasst ein erstes Einspritzventil 3, ein zweites Einspritzventil 4 und eine Steuereinrichtung 5. Das erste Einspritzventil 3 ist über eine erste Zuleitung 6, eine zweite Zuleitung 7 und eine Signalleitung 8 elektrisch mit der Steuereinrichtung 5 gekoppelt. Das zweite Einspritzventil 4 ist entsprechend über die erste Zuleitung 6, eine zweite Zuleitung 7' und die Signalleitung 8 elektrisch mit der Steuereinrichtung 5 gekoppelt. Die erste Zuleitung 6, die zweite Zuleitung 7 bzw. die zweite Zuleitung 7' und die Signalleitung 8 sind bevorzugt durch den elektrischen Anschluss 1 (1) geführt.
  • Im Folgenden ist das Ausführungsbeispiel anhand des ersten Einspritzventils 3 erläutert. Für das zweite Einspritzventil 4 gelten diese Erläuterungen entsprechend. Die dem zweiten Einspritzventil 4 zugeordneten Bezugszeichen sind jeweils mit einem Strich kenntlich gemacht. Dem Aktor 2 des ersten Einspritzventils 3 entspricht also beispielsweise ein Aktor 2' des zweiten Einspritzventils 4.
  • Das erste Einspritzventil 3 umfasst eine Schaltersteuervorrichtung 9 und einen Sensor 10. Der Sensor 10 ist beispielsweise ein Ventilnadelpositionsschalter 11, der abhängig von einer Ventilnadelposition einer Ventilnadel des Einspritzventils eine Kapazität 12 überbrückt oder nicht überbrückt. Die Ventilnadelposition der Ventilnadel ist abhängig von der Aktoransteuerung. Die Ventilnadelposition der Ventilnadel kann auch abhängig sein von einem Kraftstoffdruck in dem ersten Einspritzventil 3.
  • Der Ventilnadelpositionsschalter 11 ist beispielsweise gebildet durch die Ventilnadel und einen Ventilkörper. Der Ventilnadelpositionsschalter ist geschlossen, wenn die Ventilnadel in einem Ventilnadelsitz des Ventilkörpers sitzt, und geöffnet, wenn die Ventilnadel nicht in dem Ventilnadelsitz sitzt. Ferner kann der Ventilnadelpositionsschalter auch dann geschlossen sein, wenn die Ventilnadel beispielsweise in einer Ventilnadelposition ist, die ausgehend von dem Ventilnadelsitz einem maximalen Hub der Ventilnadel entspricht. Die Kapazität 12 ist beispielsweise eine konstruktionsbedingte Kapazität zwischen der Ventilnadel und dem Ventilkörper. Entsprechend kann z.B. auch ein konstruktionsbedingter Widerstand zusätzlich oder alternativ zu der konstruktionsbedingten Kapazität elektrisch zwischen der Ventilnadel und dem Ventilkörper ausgebildet sein. Ebenso kann zusätzlich oder alternativ beispielsweise ein Widerstand und/oder eine Kapazität vorgesehen und elektrisch zwischen der Ventilnadel und dem Ventilkörper angeordnet sein.
  • Das erste Einspritzventil 3 umfasst ferner einen ersten Schalter 13, der so angeordnet ist, dass dieser in einem geschlossenen Schaltzustand den Sensor 10 elektrisch mit der Signalleitung 8 koppelt und in einem geöffneten Schaltzustand den Sensor 10 von der Signalleitung 8 entkoppelt.
  • Das erste Einspritzventil 3, insbesondere dessen Ventilkörper, ist mit einem Massepotenzial 14 elektrisch gekoppelt. Der Aktor 2 und die Schaltersteuervorrichtung 9 sind jeweils mit der ersten Zuleitung 6 und der zweiten Zuleitung 7 elektrisch gekoppelt. Die Schaltersteuervorrichtung 9 ist ausgebildet, ein Stellsignal zum Schalten des ersten Schalters 13 zu erzeugen. Vorzugsweise ist die Schaltersteuervorrichtung 9 als eine Spannungsquelle oder als eine Stromquelle ausgebildet. Das Stellsignal ist dann entsprechend eine Spannung oder ein Strom. Die Schaltersteuervorrichtung 9 ist ausgangsseitig elektrisch über einen ersten Widerstand 15 mit dem ersten Schalter 13 gekoppelt und das Stellsignal wird dem ersten Schalter 13 über den ersten Widerstand 15 zugeführt. Der erste Schalter 13 ist beispielsweise als ein Transistor ausgebildet. Vorzugsweise ist der erste Schalter 13 als ein paralleler n/p-Kanal Feldeffekttransistor ausgebildet. Dieser ist gebildet durch einen n-Kanal Feldeffekttransistor und einen p-Kanal Feldeffekttransistor, die vorzugsweise gemeinsam in einem Schaltermodul ausgebildet sind und die so ausgebildet oder elektrisch parallel miteinander gekoppelt sind, dass diese einen Gate-Anschluss, einen Drain-Anschluss und einen Source-Anschluss gemeinsam haben.
  • Die Schaltersteuervorrichtung 9, die beispielhaft als Spannungsquelle ausgebildet ist, umfasst einen zweiten Widerstand 16 und einen dritten Widerstand 17, die einen Spannungsteiler bilden. Der Spannungsteiler teilt eine eingangsseitige Spannung der Schaltersteuervorrichtung 9, die dieser über die erste Zuleitung 6 und die zweite Zuleitung 7 zugeführt wird, in einem vorgegebenen Teilerverhältnis.
  • In der Schaltersteuervorrichtung 9 ist eine Diode 18 vorgesehen, deren Anode mit dem zweiten Widerstand 16 und dem dritten Widerstand 17 verbunden ist und deren Kathode mit dem ersten Widerstand 15 verbunden ist. Ebenso verbunden mit der Kathode der Diode 18 und dem ersten Widerstand 15 ist eine Parallelschaltung aus einem Energiespeicher, der durch einen Kondensator 19 gebildet ist, einer Zenerdiode 20 und einem vierten Widerstand 21. Diese Parallelschaltung ist ferner verbunden mit der zweiten Zuleitung 7. Die Zenerdiode 20 wird in Sperrrichtung betrieben, indem eine Kathode der Zenerdiode 20 mit der Kathode der Diode 18 verbunden ist und eine Anode der Zenerdiode 20 mit der zweiten Zuleitung 7 verbunden ist.
  • Dem Kondensator 19 wird über den Spannungsteiler und die Diode 18 elektrische Energie zugeführt. Die Diode 18 verhindert ein Entladen des Kondensators 19 über den Spannungsteiler.
  • Der Kondensator 19 ist vorzugsweise so dimensioniert, dass das Stellsignal auch nach dem Beenden der Energiezufuhr zu der Schaltersteuervorrichtung 9 über den elektrischen Anschluss 1 oder über die gegebenenfalls in dem Aktor 2 gespeicherte Energie für eine begrenzte Zeitdauer möglich ist, beispielsweise für einige Mikrosekunden oder Millisekunden. Die begrenzte Zeitdauer ist abhängig von einem Ladungszustand des Kondensators 19 zu einem Zeitpunkt des Beendens der Energiezufuhr. Der Ladezustand des Kondensators 19 kann abhängig sein von mindestens einem Ansteuerparameter des Aktors 2, also beispielsweise von der dem Aktor 2 zugeführten Spannung oder dem dem Aktor 2 zugeführten Strom oder von dem jeweiligen zeitlichen Verlauf dieser Spannung bzw. dieses Stroms. Der Kondensator 19 ist vorzugsweise so dimensioniert, dass das Stellsignal auch nach dem Beenden der Energiezufuhr zu der Schaltersteuervorrichtung 9 mindestens so lange erzeugt wird, bis der Ventilnadelpositionsschalter nach einem Einspritzvorgang des ersten Einspritzventils 3 wieder geschlossen ist, d.h. mindestens bis die Ventilnadel in dem Ventilsitz sitzt. Dadurch ist sichergestellt, dass das Sensorsignal des Sensors 10 auch für ein Beenden des Einspritzvorgangs übertragen werden kann.
  • Die Zenerdiode 20 begrenzt die ausgangsseitige Spannung der Schaltersteuervorrichtung 9 auf eine vorgegebene maximale Spannung. Dadurch kann verhindert werden, dass dem ersten Schalter 13 eine zu hohe Spannung zugeführt wird, die zu dessen Beschädigung führen kann. Ferner kann insbesondere auch verhindert werden, dass der Kondensator 19 durch eine zu hohe Spannung beschädigt wird. Der vierte Widerstand 21 stellt sicher, dass der Kondensator 19 spätestens nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer nach einem Beenden der Energiezufuhr zu der Schaltersteuervorrichtung 9 entladen ist und dass somit der Schalter 13 den geöffneten Schaltzustand einnimmt. Der Sensor 10 ist dann von der Signalleitung 8 entkoppelt.
  • Die Steuereinrichtung 5 umfasst eine Ansteuervorrichtung 22, die mit der ersten Zuleitung 6 und mit dem Massepotenzial 14 elektrisch gekoppelt ist. Für das erste Einspritzventil 3 ist ferner ein dritter Schalter 23 und ein fünfter Widerstand 25 vorgesehen, die eine Reihenschaltung bilden, wobei der fünfte Widerstand 25 mit dem Massepotenzial 14 verbunden ist und der dritte Schalter 23 elektrisch mit der Zuleitung 7 des ersten Einspritzventils 3 gekoppelt ist. Ist der dritte Schalter 23 geschlossen, so ist ein Stromfluss von der Ansteuervorrichtung 22 über die erste Zuleitung 6 durch den Aktor 2 und die Schaltersteuervorrichtung 9, die zweite Zuleitung 7, den dritten Schalter 23 und den fünften Widerstand 25 möglich. Dem Aktor 2 kann so elektrische Energie zugeführt oder gegebenenfalls entnommen werden und der Aktor 2 kann so durch die Ansteuervorrichtung 22 geeignet angesteuert werden. Aus einem Teil der dem ersten Einspritzventil 3 zugeführten elektrischen Energie erzeugt die Schaltersteuervorrichtung 9 das Stellsignal für den ersten Schalter 13. Der erste Schalter 13 koppelt den Sensor 10 mit der Signalleitung 8, wenn das Stellsignal erzeugt wird, und entkoppelt den Sensor 10 von der Signalleitung 8, wenn das Stellsignal nicht erzeugt wird.
  • Ist der dritte Schalter 23 geöffnet, dann kann dem ersten Einspritzventil 3 keine elektrische Energie über die erste Zuleitung 6 und die zweite Zuleitung 7 zugeführt oder gegebenenfalls entnommen werden. Der Schaltersteuervorrichtung 9 kann jedoch noch für eine Zeitdauer gegebenenfalls weitere elektrische Energie zugeführt werden, falls diese in geeigneter Form in dem Aktor 2 gespeichert ist. Vorzugsweise wird der dritte Schalter 23 jedoch erst geöffnet, nachdem der Aktor 2 und der Kondensator 19 so weit entladen sind, dass das Stellsignal nicht mehr erzeugt wird und der erste Schalter 13 den geöffneten Schaltzustand einnimmt. Dadurch kann sichergestellt werden, dass der Sensor 10 zuverlässig von der Signalleitung 8 entkoppelt wird.
  • Die Steuereinrichtung 5 umfasst ferner eine Signalerfassungsvorrichtung 26, die mit der Signalleitung 8 und dem Massepotenzial 14 verbunden ist. Die Signalerfassungsvorrichtung 26 ist ausgebildet, ein Sensorsignal zu erfassen, das durch den mit der Signalleitung 8 gekoppelten Sensor 10 bereitgestellt wird. Eine Wechselspannungsquelle 27 ist mit der Signalleitung 8 und dem Massepotenzial 14 gekoppelt. Die Wechselspannungsquelle 27 umfasst vorzugsweise z.B. einen internen Widerstand oder eine interne Kapazität. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein externer Widerstand oder eine externe Kapazität, die z.B. als eine Koppelkapazität 28 ausgebildet ist, elektrisch zwischen der Wechselspannungsquelle 27 und der Signalleitung 8 vorgesehen sein. Die Wechselspannungsquelle 27 ist ausgebildet, eine Wechselspannung zu erzeugen, die der Signalleitung 8 zugeführt wird. Eine Amplitude der Wechselspannung auf der Signalleitung 8 ist abhängig von dem Sensorsignal des mit der Signalleitung 8 gekoppelten Sensors 10. Ist der Ventilnadelpositionsschalter 11 geschlossen, dann ist die Signalleitung 8 mit dem Massepotenzial 14 gekoppelt und über dem Sensor 10 fällt keine Wechselspannung ab. Die Wechselspannung fällt dann beispielsweise über dem internen Widerstand, der internen Kapazität, dem externen Widerstand oder der Koppelkapazität 28 der Wechselspannungsquelle 27 ab.
  • Ist der Ventilnadelpositionsschalter 11 jedoch geöffnet, dann fällt über der Kapazität 12, und somit auch über dem Sensor 10, etwa die Wechselspannung ab. Die Signalerfassungsvorrichtung 26 ist beispielsweise ausgebildet, die Amplitude der Wechselspannung als das Sensorsignal zu erfassen. Die Signalerfassungsvorrichtung 26 erfasst im Wesentlichen den Spannungsabfall über dem mit der Signalleitung 8 gekoppelten Sensor 10.
  • 3 zeigt eine alternative Ausführungsform der Schaltungsanordnung aus 2. Bei dieser ist die Wechselspannungsquelle 27 über die Koppelkapazität 28 mit der ersten Zuleitung 6 gekoppelt. In dem ersten Einspritzventil 3 ist ein zweiter Schalter 29 vorgesehen, der mit dem ersten Schalter 13 eine Reihenschaltung bildet. Der zweite Schalter 29 ist über eine weitere Koppelkapazität 28 mit der ersten Zuleitung 6 verbunden. Der zweite Schalter 29 koppelt in seinem geschlossenen Schaltzustand die Signalleitung 8 mit der weiteren Koppelkapazität 28 und entkoppelt diese in seinem geöffneten Schaltzustand. Das Stellsignal, das von der Schaltersteuervorrichtung 9 erzeugt und dem ersten Schalter 13 zugeführt wird, wird auch dem zweiten Schalter 29 zugeführt, sodass der erste Schalter 13 und der zweite Schalter 29 im Wesentlichen jeweils gleichzeitig den geschlossenen Schaltzustand oder den geöffneten Schaltzustand einnehmen.
  • In dem geschlossenen Schaltzustand des ersten Schalters 13 und des zweiten Schalters 29 fließt ein Wechselstrom von der Wechselspannungsquelle 27 durch die Koppelkapazitäten 28, den zweiten Schalter 29 und den ersten Schalter 13 zu dem Massepotenzial 14 oder durch die Kapazität 12 zu dem Massepotenzial 14. Die Koppelkapazitäten 28 und die Kapazität 12 bilden einen kapazitiven Spannungsteiler für die Wechselspannung der Wechselspannungsquelle 27. Die Signalerfassungsvorrichtung 26 erfasst im Wesentlichen den Spannungsabfall über dem mit der Signalleitung 8 gekoppelten Sensor 10.
  • Ist der erste Schalter 13 und der zweite Schalter 29 in dem geöffneten Schaltzustand, dann ist die Signalleitung 8 von dem Sensor 10 und von der Koppelkapazität 28 entkoppelt. Die Signalleitung 8 kann dann entsprechend für ein Übertragen des Sensorsignals des zweiten Einspritzventils 4 oder eines weiteren Einspritzventils genutzt werden, wenn der Sensor 10' und die Koppelkapazität 28' des zweiten Einspritzventils 4 oder des weiteren Einspritzventils entsprechend mit der Signalleitung 8 gekoppelt sind.
  • In der ersten Zuleitung 6 und der zweiten Zuleitung 7 sowie elektrisch zwischen der ersten Zuleitung 6 und dem zweiten Widerstand 16 sind vorzugsweise Drosseln 30 vorgesehen, die die Wechselspannung der Wechselspannungsquelle 27 von der Ansteuervorrichtung 22, von der Schaltersteuervorrichtung 9 und von dem dritten Schalter 23 abblocken.
  • Die Steuereinrichtung 5 kann beispielsweise auch ausgebildet sein, um weitere Stellsignale für weitere Stellglieder der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs zu erzeugen oder um weitere Sensorsignale von weiteren Sensoren der Brennkraftmaschine zu erfassen. Es können auch mehr Einspritzventile als das erste Einspritzventil 3 und das zweite Einspritzventil 4 oder auch nur das erste Einspritzventil 3 oder nur das zweite Einspritzventil 4 vorgesehen sein.
  • Ebenso wie der erste Schalter 13 ist der zweite Schalter 29 vorzugsweise als Transistor ausgebildet, insbesondere als paralleler n/p-Kanal Feldeffekttransistor. Der erste Schalter 13 und der zweite Schalter 29 können so einen besonders geringen Durchlasswiderstand aufweisen, so dass das Sensorsignal besonders wenig gedämpft wird. Ferner sind die parallelen n/p-Kanal Feldeffekttransistoren geeignet zum Schalten der Wechselspannung. Die Wechselspannungsquelle 27 kann auch in der Steuereinrichtung 5 angeordnet sein.
  • Die Signalleitung 8 kann alternativ auch mit einem Funksender gekoppelt sein, der vorzugsweise bei den Einspritzventilen an der Brennkraftmaschine angeordnet ist. Die Signalerfassungsvorrichtung 26 ist dann vorzugsweise als ein Funkempfänger ausgebildet oder mit einem Funkempfänger gekoppelt. Dadurch ist es nicht erforderlich, das erste Einspritzventil 3 und das zweite Einspritzventil 4 elektrisch über die Signalleitung 8 mit der Steuereinrichtung 5 zu koppeln.
  • Vorzugsweise ist zu jedem Zeitpunkt nicht mehr als einer der Sensoren, also der Sensor 10 des ersten Einspritzventils 3, der Sensor 10' des zweiten Einspritzventils 4 oder der entsprechende Sensor eines weiteren Einspritzventils, mit der Signalleitung 8 gekoppelt, so dass das Sensorsignal des jeweiligen Sensors zuverlässig und störungsarm über die Signalleitung 8 übertragen werden kann. Vorzugsweise sind dazu die Einspritzventile der Brennkraftmaschine bankweise mit jeweils einer Signalleitung 8 elektrisch gekoppelt, wobei in jeder Bank von Einspritzventilen zu jedem Zeitpunkt nur ein Einspritzventil angesteuert wird.

Claims (6)

  1. Aktorvorrichtung, – die einen elektrisch ansteuerbaren Aktor (2), mindestens einen Sensor (10) und eine Signalleitung (8) umfasst und – die so ausgebildet ist, dass die Signalleitung (8) sowohl abhängig von mindestens einem Ansteuerparameter des Aktors (2) elektrisch mit dem mindestens einen Sensor (10) gekoppelt wird zum Übertragen eines Sensorsignals des mindestens einen Sensors (10) über die Signalleitung (8) als auch von dem Sensor (10) entkoppelt wird, und – die einen ersten Schalter (13) und eine Schaltersteuervorrichtung (9) umfasst und der erste Schalter (13) so angeordnet ist, dass dieser abhängig von seinem Schaltzustand die Signalleitung (8) und den Sensor (10) elektrisch miteinander koppelt oder entkoppelt, und die Schaltersteuervorrichtung (9) eingangsseitig elektrisch gekoppelt ist mit dem Aktor (2) und ausgangsseitig elektrisch gekoppelt ist mit dem ersten Schalter (13) und die Schaltersteuervorrichtung (9) ausgebildet ist, aus einem Teil der elektrischen Energie, die der Aktorvorrichtung zugeführt wird, ein Stellsignal zu erzeugen zum Schalten des ersten Schalters (13) abhängig von dem mindestens einen Ansteuerparameter des Aktors (2).
  2. Aktorvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Schaltersteuervorrichtung (9) eine Spannungsquelle oder eine Stromquelle ist.
  3. Aktorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei der die Schaltersteuervorrichtung (9) einen Energiespeicher aufweist, der so ausgebildet ist, dass dieser durch die der Schaltersteuervorrichtung (9) eingangsseitig zugeführte elektrische Energie aufgeladen wird und dass die so gespei cherte elektrische Energie für das Erzeugen des Stellsignals auch nach einem Beenden der Energiezufuhr zu der Schaltersteuervorrichtung (9) verfügbar ist zum Erzeugen des Stellsignals.
  4. Aktorvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Signalleitung (8) mit einer Wechselspannungsquelle (27) elektrisch gekoppelt ist zum Zuführen einer Wechselspannung, und eine Amplitude der Wechselspannung abhängig ist von dem Sensorsignal.
  5. Aktorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der – eine Zuleitung des Aktors (2) mit einer Wechselspannungsquelle (27) elektrisch koppelbar ist zum Zuführen einer Wechselspannung, – ein zweiter Schalter (29) vorgesehen ist und so angeordnet ist, dass dieser abhängig von seinem Schaltzustand, eine Koppelkapazität (28), die elektrisch mit der Zuleitung des Aktors (2) gekoppelt ist, und die Signalleitung (8) miteinander koppelt oder entkoppelt, – die Schaltersteuervorrichtung (9) ausgangsseitig elektrisch gekoppelt ist mit dem zweiten Schalter (29) zum Zuführen des Stellsignals, und – eine Amplitude der Wechselspannung abhängig ist von dem Sensorsignal.
  6. Aktorvorrichtung nach Anspruch 5, bei der der erste Schalter (13) und der zweite Schalter (29) als Feldeffekttransistoren in einem Schaltermodul ausgebildet sind.
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