DE102007014328A1 - Activation of a piezoelectric element for fuel injection - Google Patents

Activation of a piezoelectric element for fuel injection Download PDF

Info

Publication number
DE102007014328A1
DE102007014328A1 DE200710014328 DE102007014328A DE102007014328A1 DE 102007014328 A1 DE102007014328 A1 DE 102007014328A1 DE 200710014328 DE200710014328 DE 200710014328 DE 102007014328 A DE102007014328 A DE 102007014328A DE 102007014328 A1 DE102007014328 A1 DE 102007014328A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
parameters
drive
piezoelectric element
driving
mode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE200710014328
Other languages
German (de)
Inventor
Stefan Fuchs
Marco Graf
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE200710014328 priority Critical patent/DE102007014328A1/en
Priority to PCT/EP2008/052911 priority patent/WO2008116748A1/en
Publication of DE102007014328A1 publication Critical patent/DE102007014328A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D41/2096Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils for controlling piezoelectric injectors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F02D41/266Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor the computer being backed-up or assisted by another circuit, e.g. analogue

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

Ein Steuergerät (420) zur Erzeugung von Ansteuerparametern (602-604; 611-617) zum Ansteuern mindestens eines piezoelektrischen Elements (10) zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum wird bereitgestellt, wobei das piezoelektrische Element (10) mit Lade- und Entladeflanken geladen bzw. entladen wird, mit: einer Modusauswahleinrichtung (25), welche zwischen einem ersten Ansteuermodus und einem zweiten Ansteuermodus auswählt; und einer Parametererzeugungseinrichtung (24), welche erste Ansteuerparameter (602-604) zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements (10) mit einer Lade- oder einer Entladeflanke erzeugt, falls die Modusauswahleinrichtung (25) den ersten Ansteuermodus auswählt, und welche zweite Ansteuerparameter (611-617) zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements (10) mit mindestens zwei Lade- und/oder Entladeflanken erzeugt, falls die Modusauswahleinrichtung (25) den zweiten Ansteuermodus auswählt; und einer Ausgabeeinrichtung, welche die von der Parametererzeugungseinrichtung (24) erzeugten Ansteuerparameter (602-604; 611-617) ausgibt. Ferner wird eine Ansteuerschaltung (450; 850) zum Ansteuern mindestens eines piezoelektrischen Elements (10) zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum bereitgestellt, wobei das piezoelektrische Element (10) mit Lade- und Entladeflanken geladen bzw. entladen wird, mit: einer Empfangseinrichtung (51) zum Empfangen eines Datenpakets, welches Ansteuerparameter (602-604; 611-617) zum Ansteuern des piezoelektrischen ...A control device (420) for generating drive parameters (602-604; 611-617) for driving at least one piezoelectric element (10) for injecting fuel into a combustion chamber is provided, the piezoelectric element (10) being charged with charge and discharge flanks or unloading, comprising: a mode selector (25) which selects between a first drive mode and a second drive mode; and parameter generating means (24) which generates first drive parameters (602-604) for driving the piezoelectric element (10) with a charge or a discharge edge if the mode selector (25) selects the first drive mode and which second drive parameters (611- 617) for driving the piezoelectric element (10) with at least two charge and / or discharge edges if the mode selector (25) selects the second drive mode; and an output device which outputs the driving parameters (602-604; 611-617) generated by the parameter generating means (24). Furthermore, a drive circuit (450, 850) is provided for driving at least one piezoelectric element (10) for injecting fuel into a combustion chamber, wherein the piezoelectric element (10) is charged or discharged with charge and discharge flanks, comprising: a receiving device ( 51) for receiving a data packet having driving parameters (602-604; 611-617) for driving the piezoelectric ...

Description

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Die vorliegende Erfindung betrifft die Ansteuerung eines piezoelektrischen Elements (Piezoaktors) zur Kraftstoffeinspritzung.The The present invention relates to the driving of a piezoelectric Elements (piezoelectric actuator) for fuel injection.

Bei der Einspritzung von Kraftstoff in einen Brennraum wird ein Ventilelement mittels eines Piezoaktors betätigt. Der Piezoaktor wird mittels einer Ansteuerschaltung (Endstufe) angesteuert, welche den Piezoaktor mit Ladeflanken und Entladeflanken zur Ladung bzw. Entladung des Piezoaktors ansteuert. Die Ladeflanken und Entladeflanken beschreiben dabei den zeitlichen Verlauf der Spannung, welche beim Laden bzw. Entladen aufgrund des von der Ansteuerschaltung erzeugten Lade- bzw. Ladestroms am Piezoaktor anliegt. Der Verlauf der Flanken, insbesondere Steilheit und Endspannung, kann an den Betriebszustand des Motors angepasst werden. Dazu werden verschiedene Betriebsparameter von im Fahrzeug verteilt angeordneten Sensoren ermittelt und an ein zentrales Steuergerät übermittelt, welches in Abhängigkeit von diesen Betriebsparametern geeignete Flankenparameter bzw. Ansteuerparameter zur Ansteuerung des Piezoaktors erzeugt. Diese Flankenparameter werden dann winkelsynchron vom Steuergerät an die Ansteuerschaltung übertragen. Nach erfolgter Übertragung der Parameter wird der Piezoaktor durch die Ansteuerschaltung mit einem derartigen Ladestrom angesteuert, dass die durch diese Parameter vorgegebenen Flanken realisiert werden.at the injection of fuel into a combustion chamber becomes a valve element operated by a piezoelectric actuator. The piezo actuator becomes controlled by a drive circuit (power amplifier), which the Piezo actuator with charging flanks and discharge flanks for charging or discharging the piezo actuator controls. The loading flanks and unloading flanks describe this the time course of the voltage, which when charging or discharging due to the charging or charging current generated by the drive circuit on Piezo actuator is applied. The course of the flanks, in particular steepness and final voltage, can be adapted to the operating condition of the engine become. These are various operating parameters of the vehicle distributed sensors detected and transmitted to a central control unit, which is suitable depending on these operating parameters Edge parameter or control parameter for controlling the piezoelectric actuator generated. These edge parameters then become angle-synchronous from the control unit transmitted to the drive circuit. After the transfer the parameter is the piezoelectric actuator by the drive circuit with controlled such a charging current that by these parameters predetermined flanks can be realized.

Ein solches Ansteuerverfahren ist in der DE 10 2005 003 273 A1 offenbart. Gemäß dieser Druckschrift werden die Ansteuerparameter vom Steuergerät an die Ansteuerschaltung in einem Burst-Modus übertragen. Dabei ist die Anzahl der Ansteuerparameter für jede Ansteuerung gleich. Als Ansteuerparameter werden hierbei jeweils fünf Ansteuerparameter zur Verfügung gestellt, welche beispielsweise Ladezeit, Ladestrom, Entladestrom usw. umfassen.Such a driving method is in the DE 10 2005 003 273 A1 disclosed. According to this document, the drive parameters are transmitted from the control unit to the drive circuit in a burst mode. The number of control parameters for each control is the same. In each case five control parameters are provided as control parameters, which include, for example, charging time, charging current, discharge current, etc.

Bei diesem Ansteuerverfahren ist jedoch der minimale Abstand, welcher zwischen den Flanken verschiedener Einspritzungen (z. B. zwischen der das Ventil schließenden Flanke der Voreinspritzung und der das Ventil wieder öffnenden Flanke der Haupteinspritzung) realisiert werden kann durch die Zeit begrenzt, welche zur Übertragung der Ansteuerparameter vom Steuergerät zur Ansteuerschaltung notwendig ist.at However, this driving method is the minimum distance which between the flanks of different injections (eg between the valve closing edge of the pilot injection and the valve of the main injection opening again) can be realized limited by the time, which for transmission the control parameters from the control unit to the control circuit necessary is.

VORTEILE DER ERFINDUNGADVANTAGES OF THE INVENTION

Demgemäß vorgesehen ist ein Steuergerät zur Erzeugung von Ansteuerparametern zum Ansteuern mindestens eines piezoelektrischen Elements zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum, wobei das piezoelektrische Element mit Lade- und Entladeflanken geladen bzw. entladen wird, mit:

  • – einer Modusauswahleinrichtung, welche zwischen einem ersten Ansteuermodus und einem zweiten Ansteuermodus auswählt; und
  • – einer Parametererzeugungseinrichtung, welche erste Ansteuerparameter zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements mit einer Lade- oder einer Entladeflanke erzeugt falls die Modusauswahleinrichtung den ersten Ansteuermodus auswählt, und welche zweite Ansteuerparameter zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements mit mindestens zwei Lade- und/oder Entladeflanken erzeugt falls die Modusauswahleinrichtung den zweiten Ansteuermodus auswählt, und
  • – einer Ausgabeeinrichtung, welche die von der Parametererzeugungseinrichtung erzeugten Ansteuerparameter ausgibt.
Accordingly, a control device is provided for generating drive parameters for driving at least one piezoelectric element for injecting fuel into a combustion chamber, wherein the piezoelectric element is charged or discharged with charge and discharge flanks, with:
  • A mode selector which selects between a first drive mode and a second drive mode; and
  • A parameter generating means which generates first driving parameters for driving the piezoelectric element with a charging or discharging flank if the mode selecting means selects the first driving mode and which second driving parameters for driving the piezoelectric element having at least two charging and / or discharging flanks generates the mode selecting means selects the second drive mode, and
  • - An output device which outputs the control parameters generated by the parameter generating means.

Weiterhin vorgesehen ist eine Ansteuerschaltung zum Ansteuern mindestens eines piezoelektrischen Elements zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum, wobei das piezoelektrische Element mit Lade- und Entladeflanken geladen bzw. entladen wird, mit:

  • – einer Empfangseinrichtung zum Empfangen eines Datenpakets, welches Ansteuerparameter zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements sowie Ansteuermodusdaten enthält, welche einen ersten oder einen zweiten Ansteuermodus repräsentieren; und
  • – eine Flankenerzeugungseinrichtung, welche anhand der von der Empfangseinrichtung empfangenen Ansteuerparameter eine Lade- oder Entladeflanke zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements erzeugt falls die Ansteuermodusdaten den ersten Ansteuermodus repräsentieren, und welche anhand der von der Empfangseinrichtung empfangenen Ansteuerparameter mindestens zwei Lade- und/oder Entladeflanken zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements erzeugt falls die Ansteuermodusdaten den zweiten Ansteuermodus repräsentieren.
Further provided is a drive circuit for driving at least one piezoelectric element for injecting fuel into a combustion chamber, wherein the piezoelectric element is charged or discharged with charge and discharge flanks, with:
  • A receiving means for receiving a data packet containing drive parameters for driving the piezoelectric element and drive mode data representing a first or a second drive mode; and
  • - An edge generation device, which generates a charge or discharge edge for driving the piezoelectric element based on the received from the receiving device driving parameters if the Ansteuermodusdaten represent the first drive mode, and which based on the received by the receiving device driving parameters at least two charging and / or Entladeflanken for driving of the piezoelectric element generates if the drive mode data represents the second drive mode.

Unter Erzeugung von Flanken wird hierbei insbesondere das Erzeugen eines Lade- bzw. Entladestroms verstanden, mit welchem das piezoelektrische Element derart angesteuert wird, dass der Spannungsverlauf am piezoelektrischen Element der betreffenden Flanke entspricht.Under Generation of edges is in this case in particular the generation of a Charging or discharging understood, with which the piezoelectric Element is driven such that the voltage at the piezoelectric Element of the relevant edge corresponds.

Die der Erfindung zugrunde liegende Idee ist es, eine Auswahl zwischen der Übertragung von Parameter für lediglich eine Flanke und von Parametern für zwei Flanken zu ermöglichen. Falls lediglich die Parameter für eine Flanke vom Steuergerät zur Ansteuerschaltung (Piezo-Endstufe) übertragen werden, kann diese Übertragung schneller abgeschlossen werden, so dass die Ansteuerung mit der folgenden Flanke schneller erfolgen kann. Somit ergibt sich der wesentliche Vorteil, dass der Abstand zwischen verschiedenen Einspritzvorgängen (z. B. zwischen der Voreinspritzung und der Haupteinspritzung) minimiert werden kann. Es wird also die Kapazität des Übertragungskanals zwischen dem Steuergerät und der Ansteuerschaltung optimal ausgenutzt.The idea underlying the invention is to allow a choice between the transmission of parameters for only one edge and parameters for two edges. If only the parameters for an edge from the control unit to the control circuit (piezo power amplifier) are transmitted, this transfer can be completed faster, so that the control with the follow the flank can be done faster. This results in the significant advantage that the distance between different injection processes (eg between the pilot injection and the main injection) can be minimized. Thus, the capacity of the transmission channel between the controller and the drive circuit is optimally utilized.

Dabei ist es vorteilhaft, dass die Ausgabeeinrichtung die Ansteuerparameter in einem Burst-Modus ausgibt, und die Empfangseinrichtung die Ansteuerparameter in einem Burst-Modus empfängt. Somit können umfangreiche Informationen in sehr kurzer Zeit übermittelt werden, was es ermöglicht, die Ansteuerparameter häufig zu aktualisieren. Dies ermöglicht wiederum eine Einspritzung, die stets auf den aktuellen Betriebszustand abgestimmt ist und somit zu einer Senkung des Kraftstoffverbrauchs führt.there it is advantageous that the output device, the drive parameters in a burst mode, and the receiving device outputs the drive parameters in a burst mode. Thus, extensive Information will be transmitted in a very short time, what it allows the drive parameters frequently too To update. This in turn allows injection, which is always adjusted to the current operating condition and thus leads to a reduction in fuel consumption.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung gibt die Ausgabeeinrichtung ein Datenpaket aus, welches die Ansteuerparameter sowie Ansteuermodusdaten enthält, welche den von der Modusauswahleinrichtung ausgewählten Ansteuermodus repräsentieren. Somit kann die Ansteuerschaltung, welche dieses Datenpaket erhält, erkennen, ob Ansteuerparameter für den ersten oder für den zweiten Ansteuermodus übertragen wurden.In an advantageous embodiment, the output device inputs Data packet from which the control parameters and control mode data contains the one selected by the mode selector Represent drive mode. Thus, the drive circuit, which receives this data packet, recognize whether driving parameters transmitted for the first or the second drive mode were.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Parametererzeugungseinrichtung eingerichtet, im zweiten Ansteuermodus zweite Ansteuerparameter zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements mit mindestens zwei Teilflanken einer Lade- oder Entladeflanke zu erzeugen, und die Flankenerzeugungseinrichtung ist eingerichtet, im zweiten Ansteuermodus anhand der zweiten Ansteuerparameter eine Lade- oder Entladeflanke mit mindestens zwei Teilflanken zu erzeugen. Diese Teilflanken können eine unterschiedliche Steigung aufweisen. Auf diese Weise lassen sich die Geschwindigkeit, mit welcher der Piezoaktor ausgedehnt bzw. zusammengezogen wird und folglich die Kraft, die auf die Komponenten des Einspritzventils wirken, während der Entlade- bzw. Ladeflanke variieren und insbesondere im Endstadium verringern. Folglich können diese mit geringeren Toleranzen bzw. weniger robust ausgelegt werden.In A further advantageous embodiment is the parameter generation device set up in the second control mode second control parameters for driving the piezoelectric element with at least two Partial flanks of a loading or unloading flank to produce, and the Edge generation device is set up in the second activation mode a charge or discharge edge based on the second drive parameters to produce with at least two partial edges. These partial flanks can have a different slope. Let that way The speed at which the piezo actuator expands or contracted and consequently the force acting on the components of the injection valve, during the discharge or charging edge vary and in particular decrease in the final stage. Consequently, you can these are designed with lower tolerances or less robust.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Ansteuerschaltung ferner einen Notladeparameter-Speicher auf, welcher Notladeparameter speichert, anhand derer die Flankenerzeugungseinrichtung eine Lade- und/oder Entladeflanke erzeugt, falls die Empfangseinrichtung keine oder keine gültigen Ansteuerparameter empfängt. Somit kann gewährleistet werden, dass eine Lade- und/oder Entladeflanke auch dann erzeugt werden kann, falls keine gültigen Ansteuerparameter empfangen wurden.In a further advantageous embodiment, the drive circuit an emergency store parameter memory which stores emergency load parameters, by means of which the flank generating device a loading and / or Entladeflanke generated if the receiving device no or no valid control parameters are received. Consequently can be guaranteed that a loading and / or unloading flank can also be generated if no valid control parameters were received.

Ferner wird ein Ansteuersystem zum Ansteuern mindestens eines piezoelektrischen Elements zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum bereitgestellt mit:

  • – einem erfindungsgemäßen Steuergerät;
  • – einer erfindungsgemäßen Ansteuerschaltung; und
  • – eine Schnittstelle zum Übertragen von Datenpaketen zwischen dem Steuergerät und der Ansteuerschaltung.
Furthermore, a drive system for driving at least one piezoelectric element for injecting fuel into a combustion chamber is provided, comprising:
  • - A control device according to the invention;
  • - A drive circuit according to the invention; and
  • - An interface for transmitting data packets between the controller and the drive circuit.

Mit einem solchen Ansteuersystem lassen sich die oben beschriebenen Vorteile realisieren. Dabei ist es vorteilhaft, dass die Schnittstelle als bidirektionale Schnittstelle ausgebildet ist.With Such a drive system can be described above Realize advantages. It is advantageous that the interface is designed as a bidirectional interface.

Weiterhin wird ein Verfahren bereitgestellt zur Erzeugung von Ansteuerparametern zum Ansteuern mindestens eines piezoelektrischen Elements zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum, wobei das piezoelektrische Element mit Lade- und Entladeflanken geladen bzw. entladen wird, mit den folgenden Schritten:

  • – Auswählen zwischen einem ersten Ansteuermodus und einem zweiten Ansteuermodus;
  • – Erzeugen von ersten Ansteuerparametern zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements mit einer Lade- oder einer Entladeflanke falls der erste Ansteuermodus ausgewählt wurde;
  • – Erzeugen von zweiten Ansteuerparametern zum Ansteuern des piezoelektrischen E lements mit mindestens zwei Lade- und/oder Entladeflanken falls der zweite Ansteuermodus ausgewählt wurde; und
  • – Ausgeben der erzeugten Ansteuerparameter falls die Modusauswahleinrichtung den ersten Ansteuermodus ausgewählt hat.
Furthermore, a method is provided for generating drive parameters for driving at least one piezoelectric element for injecting fuel into a combustion chamber, wherein the piezoelectric element is charged or discharged with charge and discharge flanks, with the following steps:
  • Selecting between a first driving mode and a second driving mode;
  • Generating first drive parameters for driving the piezoelectric element with a charge or a discharge edge if the first drive mode has been selected;
  • Generating second drive parameters for driving the piezoelectric element having at least two charge and / or discharge edges if the second drive mode has been selected; and
  • Outputting the generated drive parameters if the mode selector has selected the first drive mode.

Ein entsprechendes Verfahren zum Ansteuern mindestens eines piezoelektrischen Elements zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum, wobei das piezoelektrische Element mit Lade- und Entladeflanken geladen bzw. entladen wird, enthält die folgenden Schritte:

  • – Empfangen eines Datenpakets, welches Ansteuerparameter zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements sowie Ansteuermodusdaten enthält, welche einen ersten oder einen zweiten Ansteuermodus repräsentieren;
  • – Erzeugen, anhand der von der Empfangseinrichtung empfangenen Ansteuerparameter, einer Lade- oder Entladeflanke zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements falls die Ansteuermodusdaten den ersten Ansteuermodus repräsentieren; und
  • – Erzeugen, anhand der von der Empfangseinrichtung empfangenen Ansteuerparameter, von mindestens zwei Lade- und/oder Entladeflanken zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements falls die Ansteuermodusdaten den zweiten Ansteuermodus repräsentieren.
A corresponding method for driving at least one piezoelectric element for injecting fuel into a combustion chamber, wherein the piezoelectric element is charged or discharged with charging and discharging flanks, contains the following steps:
  • - receiving a data packet containing drive parameters for driving the piezoelectric element and drive mode data representing a first or a second drive mode;
  • Generating, based on the drive parameters received by the receiving device, a charge or discharge edge for driving the piezoelectric element if the drive mode data represents the first drive mode; and
  • Generating, on the basis of the drive parameters received by the receiving device, at least two charging and / or discharging flanks for driving the piezoelectric element if the drive mode data is the second one represent control mode.

Mit diesen Verfahren lassen sich die oben beschriebenen Vorteile realisieren.With This method can realize the advantages described above.

Es ist vorteilhaft, wenn für jede Einspritzung durch das piezoelektrische Element Ansteuerparameter erzeugt werden und jede Einspritzung durch das piezoelektrische Element ein Datenpaket mit Ansteuerparametern empfangen wird. Dies ermöglicht eine Einspritzung, die stets auf den aktuellen Betriebszustand abgestimmt ist und somit zu einer Senkung des Kraftstoffverbrauchs führt.It is advantageous if for each injection by the piezoelectric Element driving parameters are generated and each injection by the piezoelectric element receive a data packet with control parameters becomes. This allows for an injection that is always on the current operating state is tuned and thus to a Lower fuel consumption leads.

ZEICHNUNGENDRAWINGS

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt dabei:The Invention will be described below with reference to the schematic figures the drawings specified embodiments closer explained. It shows:

1 ein Blockschaltbild eines Ansteuersystems nach einem Vergleichsbeispiel; 1 a block diagram of a drive system according to a comparative example;

2 zeigt schematisch den Verlauf der Ladespannung an einem Piezoelement wäh rend eines Einspritzvorgangs; 2 shows schematically the course of the charging voltage to a piezoelectric element currency end of an injection process;

3 veranschaulicht die Übertragung der Flankenparameter vom Steuergerät zur Ansteuerschaltung in einem Vergleichsbeispiel; 3 illustrates the transmission of the edge parameters from the controller to the drive circuit in a comparative example;

4 zeigt ein Blockschaltbild eines Ansteuersystems zum Ansteuern mindestens eines piezoelektrischen Elements (Piezoaktors) zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum eines Verbrennungsmotors nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 4 shows a block diagram of a drive system for driving at least one piezoelectric element (piezoelectric actuator) for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine according to a first embodiment of the invention;

5 illustriert die verschiedenen Flanken (den Spannungsverlauf am Piezoaktor), welche mit jeweils einem von der Parametererzeugungseinrichtung erzeugten Parametersatz nach dem ersten Ausführungsbeispiel realisiert werden können; 5 illustrates the various edges (the voltage curve at the piezoelectric actuator), which can each be realized with a parameter set generated by the parameter generation device according to the first exemplary embodiment;

6 veranschaulicht die Übertragung der Flankenparameter vom Steuergerät zur Ansteuerschaltung nach dem ersten Ausführungsbeispiel; 6 illustrates the transmission of the edge parameters from the controller to the drive circuit according to the first embodiment;

7 zeigt schematisch den Verlauf der Ladespannung am Piezoelement während einer Voreinspritzung und einer Haupteinspritzung in einem zweiten Ausführungsbeispiel; und 7 shows schematically the course of the charging voltage at the piezoelectric element during a pilot injection and a main injection in a second embodiment; and

8 zeigt eine Ansteuerschaltung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. 8th shows a drive circuit according to a third embodiment.

In allen Figuren der Zeichnungen sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente – sofern nichts Anderes angegeben ist – mit gleichen Bezugszeichen versehen worden.In all figures of the drawings are the same or functionally identical Elements - unless otherwise stated - with the same reference numerals have been provided.

VergleichsbeispielComparative example

1 zeigt ein Blockschaltbild eines Ansteuersystems 100 zum Ansteuern mindestens eines piezoelektrischen Elements (Piezoaktors) 10 zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum eines Verbrennungsmotors nach einem Vergleichsbeispiel. Typischerweise sind mehrere Piezoaktoren vorgesehen, wobei deren Anzahl der Anzahl der Zylinder des Verbrennungsmotors entsprechen kann, allerdings wird aus Gründen der Übersichtlichkeit in den folgenden Beispielen das Ansteuersystem für lediglich einen Piezoaktor 10 beschrieben. 1 shows a block diagram of a drive system 100 for driving at least one piezoelectric element (piezoelectric actuator) 10 for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine according to a comparative example. Typically, a plurality of piezoelectric actuators are provided, wherein their number may correspond to the number of cylinders of the internal combustion engine, however, for reasons of clarity in the following examples, the drive system for only one piezoelectric actuator 10 described.

Das Piezoelement 10 wirkt auf die Ventilnadel eines nicht näher dargestellten Einspritzventils. Dabei schließt das Piezoelement 10 im aufgeladenen (ausgedehnten) Zustand das Ventil, indem es beispielsweise einen Ventilteller gegen einen Ventilsitz drückt, so dass kein Kraftstoff in den Brennraum eingespritzt wird, wohingegen eine Entladung des Pie zoelements dazu führt, dass der Ventilteller vom Ventilsitz gelöst wird, so dass Kraftstoff in den Brennraum eingespritzt wird.The piezo element 10 acts on the valve needle of an injector, not shown. The piezo element closes 10 in the charged (extended) state of the valve, for example, by pressing a valve disk against a valve seat, so that no fuel is injected into the combustion chamber, whereas a discharge of Pie zoelements causes the valve disk is released from the valve seat, so that fuel in the combustion chamber is injected.

2 zeigt schematisch den Verlauf der Spannung am Piezoelement 10 während eines Einspritzvorgangs. Der Einspritzvorgang ist hierbei in eine Voreinspritzung VE, eine Haupteinspritzung und eine Nacheinspritzung unterteilt. Jede dieser Einspritzungen umfasst dabei eine Entladeflanke (fallende Flanke), eine Ladeflanke (steigende Flanke) sowie eine Pause zwischen diesen Flanken. Kennzeichnend sind weiterhin der Spannungshub (Anfangs- und Endspannung) sowie die Steigung der Flanken. Diese Parameter beeinflussen nicht nur die Menge des eingespritzten Kraftstoffs, sondern auch die Verteilung des Kraftstoffes in der Brennkammer oder auch die Geräuschentwicklung. 2 shows schematically the course of the voltage at the piezoelectric element 10 during an injection process. The injection process is subdivided into a pre-injection VE, a main injection and a post-injection. Each of these injections includes a discharge edge (falling edge), a charging edge (rising edge) and a break between these edges. Also characteristic are the voltage swing (initial and final tension) and the slope of the flanks. These parameters not only affect the amount of fuel injected, but also the distribution of the fuel in the combustion chamber or the noise.

Die Flankenparameter werden von einem zentralen Steuergerät 20 mit einer Parametererzeugungseinrichtung 21 erzeugt. Die Parametererzeugungseinrichtung 21 kann dabei insbesondere durch eine CPU realisiert werden, welche ein einem Speicher 22 (beispielsweise einem ROM-Speicher) abgespeichertes Programm ausführt. Das Steuergerät 20 ist mit verschiedenen Sensoren verbunden, welche verschiedene Betriebsparameter erfassen und an das Steuergerät liefern. In 1 ist beispielhaft lediglich ein Winkelgeber 60 dargestellt, der die Winkelstellung einer Kurbelwelle 70 erfasst. Die Parametererzeugungseinrichtung 21 berücksichtigt diese Betriebsparameter und erzeugt Flankenparameter, welche für den jeweiligen Betriebszustand optimal sind.The edge parameters are from a central control unit 20 with a parameter generator 21 generated. The parameter generator 21 can be realized in particular by a CPU, which is a memory 22 (for example, a ROM memory) executes stored program. The control unit 20 is connected to various sensors which detect and supply various operating parameters to the controller. In 1 is an example only an angle encoder 60 shown, the angular position of a crankshaft 70 detected. The parameter generator 21 considers these operating parameters and generates edge parameters which are optimal for the respective operating state.

Die von der Parametererzeugungseinrichtung 21 erzeugten Flankenparameter werden von einer seriellen Schnittstelle (Ausgabeeinrichtung) 23 an eine Ansteuerschaltung (Endstufe) 50 gesendet, welche die Flankenparameter mit einer entsprechenden Schnittstelle (Empfangseinrichtung) 51 empfängt und in einem Speicher 52, welcher beispielsweise als Registerspeicher ausgebildet sein kann, ablegt. Die serielle Schnittstelle ist im vorliegenden und den folgenden Beispielen als SPI-Schnittstelle ausgebildet.The parameters generated by the parameter generator 21 generated edge parameters are ei serial interface (output device) 23 to a drive circuit (power amplifier) 50 which sends the edge parameters with a corresponding interface (receiving device). 51 receives and in a memory 52 , which may be formed for example as a register memory, stores. The serial interface is designed as an SPI interface in the present and the following examples.

3 veranschaulicht die Übertragung der Flankenparameter vom Steuergerät 20 zur Ansteuerschaltung 50. Vor der Übertragung der Flankenparameter setzt das Steuergerät 20 ein Chip-Select-Signal SS auf einen vorbestimmten (im vorliegenden Beispiel niedrigen) Pegel. Die Übertragung erfolgt mittels einer Burst-Übertragung, bei der drei Datenworte von jeweils 16 Bit Länge übertragen werden. Unter eine Burst-Übertragung bzw. einen Burst-Zugriff wird hierbei die Übertragung von Daten mehrerer Flankenparameter in einem Datenpaket verstanden. Insbesondere besteht hierbei das Datenpaket aus einer Anzahl von aufeinander folgenden Daten-Worten, welche nach einem vorbestimmten Protokoll übertragen werden. 3 illustrates the transmission of edge parameters from the controller 20 to the drive circuit 50 , Before the transmission of the edge parameters, the controller sets 20 a chip select signal SS to a predetermined (in the present example low) level. The transmission takes place by means of a burst transmission in which three data words of 16 bits in length are transmitted. In this case, a burst transmission or a burst access is understood to be the transmission of data of a plurality of edge parameters in a data packet. In particular, in this case the data packet consists of a number of consecutive data words, which are transmitted according to a predetermined protocol.

Die von dem Steuergerät 20 an die Ansteuerschaltung 50 übertragenen Daten SI umfassen einen SPI-Befehl 301, die Entladezeit 302 der Entladeflanke (entspricht der Zeit t1-t2 in 2), den Entladestrom 303 der Entladeflanke (entspricht der Steigung der Entladeflanke), die Zeit 304 zwischen Entladeflanke und Ladeflanke (entspricht der Zeit t2-t3 in 2), die Ladezeit 305 der Ladeflanke (entspricht der Zeit t3-t4 in 2), und den Ladestrom 306 der Ladeflanke (entspricht der Steigung der Ladeflanke). Die empfangenen Flankenparameter werden in einem Speicher 52, welcher beispielsweise als Registerspeicher ausgebildet sein kann, abgespeichert.The from the control unit 20 to the drive circuit 50 transmitted data SI include an SPI command 301 , the discharge time 302 the discharge edge (corresponds to the time t1-t2 in 2 ), the discharge current 303 the unloading flank (corresponds to the slope of the discharge flank), the time 304 between unloading flank and loading flank (corresponds to the time t2-t3 in FIG 2 ), the charging time 305 the charging edge (corresponds to the time t3-t4 in 2 ), and the charging current 306 the loading flank (corresponds to the slope of the loading flank). The received edge parameters are stored in memory 52 , which may be formed for example as a register memory, stored.

Die SPI-Schnittstelle ist bidirektional, so dass gleichzeitig zur Übertragung der Flankenparameter vom Steuergerät 20 an die Ansteuerschaltung 50 auch Diagnosedaten 307312 von der Ansteuerschaltung 50 an das Steuergerät 20 übertragen werden können.The SPI interface is bidirectional, allowing simultaneous transmission of edge parameters from the controller 20 to the drive circuit 50 also diagnostic data 307 - 312 from the drive circuit 50 to the control unit 20 can be transmitted.

Die Einspritzungen werden jeweils mittels eines Auslösesignals ausgelöst, welches von einem Control-Interface 28 des Steuergeräts 20 an die Ansteuerschaltung 50 gesendet wird. Das Auslösesignal wird beispielsweise programmgesteuert von dem Steuergerät 20 erzeugt, z. B. in Abhängigkeit vom mit dem Sensor 60 gemessenen Winkel der Kurbelwelle 70.The injections are triggered in each case by means of a trigger signal, which comes from a control interface 28 of the control unit 20 to the drive circuit 50 is sent. For example, the trigger signal is program controlled by the controller 20 generated, z. B. as a function of the sensor 60 measured angle of the crankshaft 70 ,

Die eigentliche Ansteuerung des Piezoaktors 10 erfolgt mit einer Flankenerzeugungseinrichtung 53, welche Teil der Ansteuerschaltung 50 ist. In Abhängigkeit von den empfangen Flankenparametern erzeugt diese Flankenerzeugungseinrichtung 53 nacheinander eine Entladeflanke und, nach einer bestimmten Pause, eine Ladeflanke. Genauer gesagt erzeugt die Flankenerzeugungseinrichtung 53 einen bestimmten Lade- bzw. Entladestrom, welcher den gewünschten Spannungsverlauf am Piezoaktor vorgibt. Der Lade- bzw. Entladestrom kann insbesondere auch gepulst sein. Dabei greift die Flankenerzeugungseinrichtung 53 auf die im Speicher 52 abgelegten Flankenparameter zu. Im vorliegenden Beispiel beginnt die Entladeflanke der Voreinspitzung zum Zeitpunkt t1 und endet zum Zeitpunkt t2, die Ladeflanke beginnt zum Zeitpunkt t3 und endet zum Zeitpunkt t4, und die Entladeflanke der Haupteinspritzung beginnt zum Zeitpunkt t5.The actual activation of the piezo actuator 10 takes place with a flank generating device 53 which part of the drive circuit 50 is. Depending on the received edge parameters, this edge generation device generates 53 successively a discharge edge and, after a certain break, a charging edge. More specifically, the edge generation device generates 53 a specific charging or discharging current, which specifies the desired voltage curve at the piezoelectric actuator. In particular, the charging or discharging current can also be pulsed. The flank generating device engages 53 on the in the store 52 stored edge parameter too. In the present example, the pre-gauge discharge ramp starts at time t1 and ends at time t2, the boost ramp starts at time t3 and ends at time t4, and the discharge ramp of the main injection begins at time t5.

Gemäß dem vorliegenden Beispiel werden jeweils die Flankenparameter für zwei Flanken, nämlich Entladeflanke und Ladeflanke, vom Steuergerät 20 an die Ansteuerschaltung 50 übertragen. Diese Parameter müssen vor dem Beginn der durch sie definierten Einspritzung übertragen werden. Ferner können sie erst im Speicher 52 abgespeichert werden, nachdem die Flankenerzeugungseinrichtung 53 auf die Parameter des vorausgehenden Einspritzvorgangs zugegriffen hat. Falls der vorausgehende Einspritzvorgang z. B. eine Voreinspritzung ist, dann ist dies also erst zum Zeitpunkt t3, zu dem die Ladeflanke beginnt. Bei der Übertragung der Flankenparameter der Haupteinspritzung müssen die Parameter also zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t5 übertragen werden.According to the present example, the edge parameters for two flanks, namely discharge flank and charging flank, are respectively generated by the control unit 20 to the drive circuit 50 transfer. These parameters must be transmitted before the beginning of the injection defined by them. Furthermore, they can only be stored 52 are stored after the flank generating device 53 accessed the parameters of the previous injection event. If the previous injection process z. B. is a pre-injection, then this is only at the time t3, to which the charging edge begins. When transmitting the edge parameters of the main injection, the parameters must therefore be transmitted between the time t1 and the time t5.

Somit wird eine minimale Zeit zwischen den verschiedenen Einspritzvorgängen, also z. B. zwischen Voreinspritzung VE und Haupteinspritzung HE, bedingt. Die minimal einstellbare Zeit zwischen dem Beginn t1 der Entladeflanke eines vorausgehenden Einspritzvorgangs und dem Beginn t5 der Entladeflanke des darauffolgenden Einspritzvorgangs entspricht der Zeit, die notwendig ist, die Flankenparameter 301 bis 306 zu übertragen, also die Zeit zur Übertragung von drei Worten (48 Bits).Thus, a minimum time between the various injection events, ie z. B. between pre-injection VE and main injection HE conditionally. The minimum adjustable time between the beginning t1 of the discharge flank of a preceding injection process and the beginning t5 of the discharge flank of the subsequent injection process corresponds to the time that is necessary, the flank parameters 301 to 306 to transmit, that is the time to transmit three words (48 bits).

Erstes AusführungsbeispielFirst embodiment

4 zeigt ein Blockschaltbild eines Ansteuersystems 400 zum Ansteuern mindestens eines piezoelektrischen Elements (Piezoaktors) 10 zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum eines Verbrennungsmotors nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. In 4 sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente wie in 1 und 5 mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht näher erläutert. Die Erläuterungen dieser Elemente in Bezug auf 4 gelten also analog auch für die in 4 gezeigten Elemente. 4 shows a block diagram of a drive system 400 for driving at least one piezoelectric element (piezoelectric actuator) 10 for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine according to a first embodiment of the invention. In 4 are the same or functionally identical elements as in 1 and 5 denoted by the same reference numerals and will not be explained in detail. The explanations of these elements in relation to 4 apply analogously for the in 4 shown elements.

Das Ansteuersystems 400 umfasst ein Steuergerät 420, welches wie im Vergleichsbeispiel über eine als SPI-Schnittstelle ausgebildete serielle Schnittstelle (Ausgabeeinrichtung 23 und Empfangseinrichtung 51) und ein Control-Interface mit einer Ansteuerschaltung 450 verbunden ist.The drive system 400 includes a controller 420 which, as in the comparative example, has a serial interface designed as an SPI interface Interface (output device 23 and receiving device 51 ) and a control interface with a drive circuit 450 connected is.

Das Steuergerät 420 unterscheidet sich von dem Steuergerät 20 des Vergleichsbeispiels insofern, als dass es mit einer Parametererzeugungseinrichtung 24 versehen ist, welche eingerichtet ist, verschiedene Typen von Parametersätzen mit Flankenparametern zu erzeugen, zum einen nämlich erste Flankenparameter für lediglich eine Lade- oder einer Entladeflanke und zum anderen zweite Flankenparameter für mindestens zwei Lade- und/oder Entladeflanken zu erzeugen.The control unit 420 is different from the controller 20 of the comparative example in that it is provided with a parameter generator 24 which is set up to produce different types of parameter sets with edge parameters, namely to generate first edge parameters for only one charge or one discharge edge and, on the other hand, second edge parameters for at least two charge and / or discharge edges.

5 illustriert die verschiedenen Flanken (genauer gesagt den Spannungsverlauf am Piezoaktor), welche mit jeweils einem von der Parametererzeugungseinrichtung 21 erzeugten Parametersatz realisiert werden können. Typ 1A entspricht einer Entladeflanke, und kann beispielsweise als Entladeflanke für die Haupteinspritzung verwendet werden. Typ 1B entspricht einer Ladeflanke, und kann beispielsweise als Ladeflanke für die Haupteinspritzung oder auch als Ladeflanke für das weiter unten erläuterte Notladen verwendet werden. Typ 2A entspricht einer Kombination aus Entladeflanke und Ladeflanke und kann typischerweise als Flankenverlauf für die Voreinspritzung oder die Nacheinspritzung verwendet werden. Typ 2B entspricht einer Kombination aus Ladeflanke und Entladeflanke. Typ 2C entspricht einer Kombination aus zwei Entladeflanken. Mit diesem Typ kann eine genauere Einstellung des Flankenverlaufs erreicht werden. Beispielsweise kann die Steigung der ersten Halbflanke sich von der Steigung der zweiten Halbflanke unterscheiden. Dies wird im Folgenden noch detaillierter erläutert. Der Typ 2C kann typischerweise als Entladeflanke der Haupteinspritzung zur Verwendung kommen. Typ 2D entspricht einer Kombination aus zwei Ladeflanken und kann typischerweise als Ladeflanke der Haupteinspritzung zur Verwendung kommen. Auch hierbei kann die Steigung der ersten Halbflanke sich von der Steigung der zweiten Halbflanke unterscheiden. 5 illustrates the various edges (more precisely, the voltage curve at the piezoelectric actuator), which in each case one of the parameter generating device 21 generated parameter set can be realized. Type 1A corresponds to a discharge flank, and may be used, for example, as the discharge flank for the main injection. Type 1B corresponds to a loading flank, and can be used, for example, as a loading flank for the main injection or as a loading flank for the emergency recharge explained below. Type 2A corresponds to a combination of discharge flank and charging flank and can typically be used as a flank curve for the pre-injection or the post-injection. Type 2B corresponds to a combination of loading flank and unloading flank. Type 2C corresponds to a combination of two discharge flanks. With this type, a more accurate adjustment of the edge profile can be achieved. For example, the slope of the first half-flank may differ from the slope of the second half-flank. This will be explained in more detail below. Type 2C can typically be used as the main injection discharge flank. Type 2D corresponds to a combination of two loading flanks and can typically be used as the charging flank of the main injection. Again, the slope of the first half-edge may differ from the slope of the second half-edge.

6 veranschaulicht die Übertragung der Flankenparameter vom Steuergerät 420 zur Ansteuerschaltung 450, und zwar für Ansteuerparameter des Typs 1 (6A) und Ansteuerparameter des Typs 2 (6B). Vor der Übertragung der Flankenparameter setzt das Steuergerät 420 das Chip-Select-Signal SS auf einen vorbestimmten (im vorliegenden Beispiel niedrigen) Pegel. Die Übertragung erfolgt auch hier mittels einer Burst-Übertragung. Dabei werden beim Typ 1 zwei Datenworte von jeweils 16 Bit Länge und beim Typ 2 vier Datenworte von jeweils 16 Bit Länge übertragen. 6 illustrates the transmission of edge parameters from the controller 420 to the drive circuit 450 , for drive parameters of the type 1 ( 6A ) and type 2 ( 6B ). Before the transmission of the edge parameters, the controller sets 420 the chip select signal SS to a predetermined (in the present example low) level. The transmission also takes place here by means of a burst transmission. In the case of Type 1, two data words of 16 bits in length and Type 2 four data words of 16 bits in length are transmitted.

Die von dem Steuergerät 20 an die Ansteuerschaltung 50 übertragenen Daten SI umfassen beim Typ 1 einen SPI-Befehl 601, sowie Flankenparameter 602 bis 604. Der SPI-Befehl 601 enthält eine Information darüber, ob die übertragenen Parameter solche des Typs 1 oder des Typs 2 sind. Optional dazu kann der SPI-Befehl auch eine Information über die Flankenrichtung enthalten, also ob es sich bei der zu erzeugenden Flanke um eine Ladeflanke oder eine Entladeflanke handelt. Im Unterschied zum Vergleichsbeispiel werden die Flanken durch drei Flankenparameter 602 bis 604 beschrieben, wobei der Parameter 602 die Steigung eines Lade- bzw. Entladestroms angibt, der Parameter 603 den Startwert des Lade- bzw. Entladestroms und der Parameter 604 die Dauer der Flanke. Alternativ dazu kann der Parameter 605 beispielsweise auch den Endwert der Spannung am Piezoaktor angeben. Falls die Steigung des Lade- bzw. Entladestroms Null ist, dann bleibt der Lade- bzw. Entladestroms konstant (bzw. dann erfolgt die Regelung mit einem konstanten Strom). Anderenfalls nimmt der Lade- bzw. Entladestroms über den Flankenverlauf zu oder ab, so dass der Verlauf der Lade- bzw. Entladeflanke genauer eingestellt werden kann und nicht auf Spannungsverläufe mit im Wesentlichen konstanter Steigung beschränkt ist.The from the control unit 20 to the drive circuit 50 transmitted data SI include type 1 SPI command 601 , as well as edge parameters 602 to 604 , The SPI command 601 contains information about whether the transmitted parameters are Type 1 or Type 2. Optionally, the SPI command may also contain information about the flank direction, that is to say whether the flank to be generated is a charging flank or an unloading flank. In contrast to the comparative example, the flanks are characterized by three flank parameters 602 to 604 described, where the parameter 602 indicates the slope of a charge or discharge current, the parameter 603 the starting value of the charging or discharging current and the parameters 604 the duration of the flank. Alternatively, the parameter 605 For example, also specify the final value of the voltage at the piezoelectric actuator. If the slope of the charging or discharging current is zero, then the charging or discharging current remains constant (or then the regulation takes place with a constant current). Otherwise, the charge or discharge current increases or decreases via the edge profile, so that the course of the charge or discharge edge can be set more accurately and is not limited to voltage curves with a substantially constant slope.

Bei den Flankenparametern des Typs 2 umfassen die von dem Steuergerät 20 an die Ansteuerschaltung 50 übertragenen Daten SI einen SPI-Befehl 610, sowie Flankenparameter 611 bis 617 für zwei Flanken. Die Flankenparameter 611 bis 613 entsprechen den Flankenparametern 602 bis 604 und geben die Charakteristika der ersten Flanke an. Der Flankenparameter 614 gibt eine Pause zwischen der ersten und der zweiten Flanke an. Diese entspricht beispielsweise dem Zeitraum t2-t3 in 2. Die Flankenparameter 615 bis 617 geben die Charakteristika der zweiten Flanke an, also beispielsweise Steigung des Lade- bzw. Entladestroms (Parameter 615), Startwert des Lade- bzw. Entladestroms (Parameter 616) und Dauer der Flanke (Parameter 617).For type 2 edge parameters, these include those from the controller 20 to the drive circuit 50 data transmitted SI an SPI command 610 , as well as edge parameters 611 to 617 for two flanks. The edge parameters 611 to 613 correspond to the edge parameters 602 to 604 and indicate the characteristics of the first edge. The edge parameter 614 indicates a pause between the first and the second flank. This corresponds, for example, to the period t2-t3 in FIG 2 , The edge parameters 615 to 617 indicate the characteristics of the second edge, ie, for example, the slope of the charging or discharging current (Parameter 615 ), Starting value of the charging or discharging current (parameter 616 ) and duration of the edge (Parameter 617 ).

Die Parameter des Typs 1 umfassen zwei Worte mit 2 mal 16 Bit, und die Parameter des Typs 2 umfassen vier Worte mit 4 mal 16 Bit.The Type 1 parameters include two 2-by-16-bit words, and the Type 2 parameters include four 4-by-16-bit words.

Da die SPI-Schnittstelle bidirektional ist, können gleichzeitig zur Übertragung der Flankenparameter vom Steuergerät 420 an die Ansteuerschaltung 450 auch Diagnosedaten 605608 bzw. 618 bis 625 von der Ansteuerschaltung 450 an das Steuergerät 420 übertragen werden können.Since the SPI interface is bidirectional, it can be used simultaneously by the ECU for transmitting the edge parameters 420 to the drive circuit 450 also diagnostic data 605 - 608 respectively. 618 to 625 from the drive circuit 450 to the control unit 420 can be transmitted.

Das Steuergerät umfasst ferner ein Modusauswahleinrichtung 25, welche in zwischen einem ersten Ansteuermodus (Typ 1) und einem zweiten Ansteuermodus (Typ 2) auswählt. Diese Auswahl kann beispielsweise in Abhängigkeit vom Betriebszustand (also beispielsweise den mit den Sensoren erfassten Parameter) erfolgen, es kann aber auch jedem Einspritzvorgang ein Ansteuermodus fest zugeordnet sein. Im letzteren Fall wählt die Modusauswahleinrichtung 25 die Ansteuermodi aus, welche den jeweiligen Einspritzvorgängen fest zugeordnet sind. Die Modusauswahleinrichtung 25 kann ebenso wie die Parametererzeugungseinrichtung 24 durch eine CPU 26 realisiert sein, welche ein den Speicher 22 abgespeichertes Programm ausführt. Die Modusauswahleinrichtung 25 kann auch ausgelegt sein, ein Modus-Signal zu erzeugen, welches zwei Pegel annehmen kann, wobei ein erster Pegel den ersten Ansteuermodus und ein zweiter Pegel den zweiten Ansteuermodus repräsentiert. Dieses Modus-Signal kann von der Parametererzeugungseinrichtung 24 empfangen werden, und die Parametererzeugungseinrichtung 24 kann in Abhängigkeit vom Pegel dieses Signals erste oder zweite Flankenparameter erzeugen.The controller further includes a mode selector 25 which selects between a first drive mode (Type 1) and a second drive mode (Type 2). This selection can be made, for example, depending on the operating state (ie, for example, the parameters detected by the sensors), but it can also be any the injection process a drive mode be assigned permanently. In the latter case, the mode selector selects 25 the Ansteuermodi, which are permanently assigned to the respective injection events. The mode selector 25 can as well as the parameter generator 24 through a CPU 26 be realized, which one the memory 22 stored program executes. The mode selector 25 may also be configured to generate a mode signal which may assume two levels, wherein a first level represents the first drive mode and a second level represents the second drive mode. This mode signal may be from the parameter generator 24 are received, and the parameter generator 24 may generate first or second edge parameters depending on the level of this signal.

Falls die Modusauswahleinrichtung 25 den ersten Ansteuermodus auswählt, dann erzeugt die Parametererzeugungseinrichtung 24 Flankenparameter des Typs 1 und falls die Modusauswahleinrichtung 25 den zweiten Ansteuermodus auswählt, dann erzeugt die Parametererzeugungseinrichtung 24 Flankenparameter des Typs 2. Die Erzeugung der Flankenparameter kann beispielsweise durch algorithmische Berechnung erfolgen, wobei die von den Sensoren ermittelten Betriebsparameter in die Berechnung mit einfließen. Alternativ dazu ist es auch möglich, im Speicher 22 eine Tabelle vorzusehen, welche bestimmte Betriebszustände mit dazugehörigen Flankenparametern oder Flankenparametersätzen korreliert. Im letzteren Fall entspricht die „Erzeugung der Flankenparameter" dem Bestimmen der Flankenparameter anhand dieser Tabelle.If the mode selector 25 selects the first drive mode, then generates the parameter generator 24 Edge parameter of type 1 and if the mode selector 25 selects the second drive mode, then generates the parameter generator 24 Edge parameters of type 2. The generation of the edge parameters can be done, for example, by algorithmic calculation, wherein the operating parameters determined by the sensors are included in the calculation. Alternatively, it is also possible in the store 22 to provide a table that correlates certain operating conditions with associated edge parameters or edge parameter sets. In the latter case, the "generation of the edge parameters" corresponds to the determination of the edge parameters on the basis of this table.

Die von der Parametererzeugungseinrichtung 24 erzeugten Flankenparameter werden von der Ausgabeeinrichtung 23 an die Ansteuerschaltung 50 ausgegeben. Falls die Modusauswahleinrichtung 25 den ersten Ansteuermodus ausgewählt hat gibt die Ausgabeeinrichtung 23 also die ersten Ansteuerparameter (Typ 1) aus, und falls die Modusauswahleinrichtung 25 den zweiten Ansteuermodus ausgewählt hat gibt die Ausgabeeinrichtung 23 die zweiten Ansteuerparameter (Typ 2) aus. Dabei sind in dem SPI-Befehl 601 bzw. 610 Ansteuermodusdaten enthalten, welche angeben, ob es sich um erste oder zweite Ansteuerparameter handelt.The parameters generated by the parameter generator 24 generated edge parameters are from the output device 23 to the drive circuit 50 output. If the mode selector 25 has selected the first drive mode gives the output device 23 So the first drive parameters (type 1) off, and if the mode selector 25 has selected the second drive mode indicates the output device 23 the second control parameters (type 2) off. Where are in the SPI command 601 respectively. 610 Include drive mode data indicating whether they are first or second drive parameters.

Die übertragenen Flankenparameter werden von der Empfangseinrichtung 51 der Ansteuerschaltung 450 empfangen und im Speicher 52 abgelegt. Die Flankenerzeugungseinrichtung 453 der Ansteuerschaltung 450 unterscheidet sich insofern von der Flankenerzeugungseinrichtung 53 des Vergleichsbeispiels, als dass sie lediglich eine Lade- oder Entladeflanke zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements erzeugt falls die im SPI-Befehl enthaltenen Ansteuermodusdaten den ersten Ansteuermodus repräsentieren, und zwei Lade- und/oder Entladeflanken zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements erzeugt falls die im SPI-Befehl enthaltenen Ansteuermodusdaten den zweiten Ansteuermodus repräsentieren. Die Ansteuerung wird dabei wie im Vergleichsbeispiel durch ein Auslösesignal ausgelöst, welches über das Control-Interface 28 gesendet wird. Dabei kann die Richtung der Signalflanke des über das Control-Interface ausgegebenen Auslösesignals die Richtung der Ansteuerung (also Laden oder Entladen) vorgeben.The transmitted edge parameters are received by the receiving device 51 the drive circuit 450 received and in the store 52 stored. The flank generating device 453 the drive circuit 450 differs in this respect from the flank generating device 53 of the comparative example in that it generates only a charge or discharge edge for driving the piezoelectric element if the drive mode data included in the SPI command represents the first drive mode, and generates two charge and / or discharge edges for driving the piezoelectric element if in the SPI Command included control mode data represent the second drive mode. The control is triggered as in the comparative example by a trigger signal, which via the control interface 28 is sent. In this case, the direction of the signal edge of the trigger signal output via the control interface can specify the direction of the activation (ie charging or discharging).

In einem konkreten Beispiel werden die Parameter für die Voreinspritzung als zweite Parameter (Typ 2A) erzeugt und an die Ansteuerschaltung 450 übertragen. Die Ansteuerung wird mit dem Auslösesignal über das Control-Interface 28 getriggert, und die Flankenerzeugungseinrichtung 53 erzeugt einen Entlade- bzw. Ladestrom, welcher zu einem durch die Flankenparameter angegebenen Spannungsverlauf am Piezoaktor führt. Die Parameter für die Entladeflanke der Haupteinspritzung werden dagegen als erste Parameter (Typ 1A) erzeugt und übertragen. Diese Übertragung erfolgt ab dem Zeitpunkt t1. Nach erfolgter Übertragung erzeugt dann, getriggert durch das Auslösesignal, die Flankenerzeugungseinrichtung 53 einen Entlade- bzw. Ladestrom, welcher zu einem durch die Flankenparameter angegebenen Spannungsverlauf am Piezoaktor führt. Auch die Ladeflanke der Haupteinspritzung kann in ähnlicher Weise durch Typ 1B-Parameter gegeben werden.In a concrete example, the parameters for the pilot injection are generated as second parameters (type 2A) and sent to the drive circuit 450 transfer. The control is triggered by the trigger signal via the control interface 28 triggered, and the flank generating device 53 generates a discharge or charging current, which leads to a voltage characteristic indicated by the edge parameters on the piezoelectric actuator. By contrast, the parameters for the discharge flank of the main injection are generated and transmitted as first parameters (type 1A). This transmission takes place from the time t1. After successful transmission, triggered by the trigger signal then generates the edge generation device 53 a discharge or charging current, which leads to a specified by the edge parameters voltage curve on the piezoelectric actuator. Also, the charging edge of the main injection can be similarly given by Type 1B parameters.

Mit diesem Ausführungsbeispiel lässt sich eine kürzere Zeit zwischen den Einspritzvorgängen realisieren als beim Vergleichsbeispiel. Im Vergleichsbeispiel entspricht der minimal mögliche Abstand zwischen dem Beginn (t1) der Entladeflanke der Voreinspritzung und dem Beginn (t5) der Entladeflanke der Haupteinspritzung der Zeit, die zur Übertragung eines Satzes von Flankenparametern (also 48 Bit) notwendig ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden zur Ansteuerung mit der Entladeflanke der Haupteinsteuerung lediglich die Parameter für eine Flanke (also 32 Bit; vgl. 6A) übertra gen, so dass die Übertragung schon früher beendet ist und die Haupteinspritzung dementsprechend schon früher getriggert werden kann. Der Abstand zwischen zwei Einspritzvorgängen (beispielsweise zwischen Voreinspritzung und Haupteinspritzung) kann also minimiert werden. Somit können die Einspritzvorgänge flexibler gestaltet werden. Insgesamt ist also eine bessere Auslastung der Kapazität der SPI-Schnittstelle gegeben. Da die Haupteinspritzung vergleichsweise lange dauert, können für ihre Ladeflanke wahlweise Flankenparameter vom Typ 1 oder Typ 2 erzeugt und übertragen werden.With this embodiment, a shorter time between injections can be realized than in the comparative example. In the comparative example, the minimum possible distance between the start (t1) of the pre-injection discharge flank and the beginning of the main injection discharge flank (t5) corresponds to the time necessary to transmit a set of edge parameters (ie 48 bits). In the present exemplary embodiment, only the parameters for one edge (ie 32 bits; 6A ) Transmit conditions, so that the transmission is completed earlier and the main injection can be triggered accordingly earlier. The distance between two injection events (for example, between pre-injection and main injection) can thus be minimized. Thus, the injection operations can be made more flexible. Overall, therefore, a better utilization of the capacity of the SPI interface is given. Since the main injection takes a comparatively long time, either edge type 1 or type 2 edge parameters can be generated and transmitted for its charging edge.

Zweites AusführungsbeispielSecond embodiment

Im Folgenden wird ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erläutert. Nicht näher erläuterte Aspekte dieses Ausführungsbeispiels entsprechen denen des ersten Ausführungsbeispiels. Gemäß dieser Ausführungsform besteht eine Lade- bzw. Entladeflanke eines Einspritzvorgangs aus zwei Teilflanken mit unterschiedlicher Steigung. Dies wird anhand von 7 erläutert.Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be explained. Unexplained aspects of this embodiment correspond to those of the first embodiment. According to this embodiment, a loading or unloading flank of an injection process consists of two partial flanks of different pitch. This is based on 7 explained.

7 zeigt schematisch den Verlauf der Ladespannung am Piezoelement 10 während einer Voreinspritzung und einer Haupteinspritzung. Die Voreinspritzung kann dabei in der oben erläuterten Art und Weise erfolgen. Vor dem Auslösen der Entladeflanke der Haupteinspritzung erzeugt die Parametererzeugungseinrichtung 24 Flankenparameter des Typs 2C (siehe 5). Diese umfassen die Parameter für zwei Teilflanken 71 und 72 einer Entladeflanke. Diese zwei Teilflanken 71 und 72 können unterschiedliche Charakteristika, z. B. unterschiedliche Steigungen, aufweisen. Beispielsweise kann die erste Teilflanke 71 durch einen Entladestrom von 8A erzeugt werden und die zweite Teilflanke 72 durch einen Entladestrom von 4A erzeugt werden. Dies führt dazu, dass das der Piezoaktor sich anfangs schnell zusammenzieht, nach einem Zeitpunkt t7 der Entladestrom aber absinkt, so dass sich die Kontraktion des Piezoaktors verlangsamt. 7 shows schematically the course of the charging voltage at the piezoelectric element 10 during a pilot injection and a main injection. The pre-injection can be carried out in the manner explained above. Prior to triggering the discharge flank of the main injection, the parameter generator generates 24 Edge parameters of type 2C (see 5 ). These include the parameters for two partial edges 71 and 72 a discharge flank. These two partial flanks 71 and 72 may have different characteristics, e.g. B. different gradients. For example, the first partial edge 71 are generated by a discharge current of 8A and the second partial edge 72 are generated by a discharge current of 4A. This leads to the fact that the piezoelectric actuator initially contracts rapidly, but after a time t7 the discharge current drops, so that the contraction of the piezoelectric actuator slows down.

In ähnlicher Weise besteht auch die Ladeflanke der Haupteinspritzung aus zwei Teilflanken 73 und 74, wobei die Steigung der zweiten Teilflanke 74 geringer ist als die der ersten Teilflanke 73.Similarly, the charging edge of the main injection consists of two partial edges 73 and 74 , wherein the slope of the second partial edge 74 less than that of the first partial flank 73 ,

Dies hat zur Folge, dass die Geräuschentwicklung geringer ist, als beim Vergleichsbeispiel. Weiterhin ist aufgrund der niedrigeren Steigung der Spannung am Piezoaktor die Geschwindigkeit des Ventiltellers gegen Ende der Entladeflanke bzw. der Ladeflanke geringer, so dass geringere Kräfte auf die Komponenten des Einspritzventils wirken und dieses mit geringeren Toleranzen ausgelegt werden kann.This has the consequence that the noise is lower, as in the comparative example. Furthermore, due to the lower Slope of the voltage at the piezo actuator the speed of the valve disk towards the end of the discharge flank or the charging flank, so that lower forces on the components of the injector act and this can be designed with lower tolerances.

Drittes AusführungsbeispielThird embodiment

Ein wesentlicher Unterschied zwischen der Anordnung der oben erläuterten Ausführungsbeispiele und dem Vergleichsbeispiel ist der, dass im Vergleichsbeispiel die Ansteuerparameter dauerhaft gelten, bzw. so lange gelten, bis neue Ansteuerparameter geladen wurden. Es liegen stets Ansteuerparameter für eine Entladeflanke und eine Ladeflanke vor. Falls also aufgrund eines Übertragungsfehlers keine neuen Ansteuerparameter vom Steuergerät 20 geladen werden können, dann kann ein Ansteuern des Piezoaktors immer noch mit den zuletzt geladenen Parameter erfolgen.A significant difference between the arrangement of the above-described embodiments and the comparative example is that in the comparative example, the control parameters apply permanently, or apply until new control parameters have been loaded. There are always control parameters for a discharge edge and a charging edge. If, therefore, due to a transmission error, no new control parameters from the control unit 20 can be loaded, then driving the piezoelectric actuator can still be done with the last loaded parameters.

In den vorangehenden Ausführungsbeispielen gelten insbesondere die Ansteuerparameter der Typen 1, 2C und 2D dagegen lediglich für die Dauer einer Flanke. Falls nun zunächst der Piezoaktor mittels einer Typ 1-Entladeflanke entladen wird und die Ladeparameter aufgrund einer Übertragungsfehlers nicht in die Ansteuerschaltung 430 übertragen werden können, dann kann die Ladeflanke nicht realisiert werden, so dass es zu einer Dauereinspritzung kommen könnte.In contrast, in the preceding exemplary embodiments, the drive parameters of the types 1, 2C, and 2D are valid only for the duration of one edge. If, in the first instance, the piezoelectric actuator is discharged by means of a type 1 discharge edge and the charging parameters are not transferred to the drive circuit due to a transmission error 430 can be transferred, then the charging edge can not be realized, so that it could come to a permanent injection.

Um dies zu verhindern werden gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel Notladeparameter bereitgestellt.Around to prevent this according to the third embodiment Emergency charging parameters provided.

8 zeigt eine Ansteuerschaltung 850 gemäß diesem dritten Ausführungsbeispiel. In 8 sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente wie in 1 und 4 mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht näher erläutert. Die Erläuterungen dieser Elemente in Bezug auf 1 und 4 gelten also analog auch für die in 8 gezeigten Elemente. 8th shows a drive circuit 850 according to this third embodiment. In 8th are the same or functionally identical elements as in 1 and 4 denoted by the same reference numerals and will not be explained in detail. The explanations of these elements in relation to 1 and 4 apply analogously for the in 8th shown elements.

Die Ansteuerschaltung 850 unterscheidet sich von der Ansteuerschaltung 50 in 4 dadurch, dass sie zusätzlich einen Notladeparameterspeicher 54 aufweist, welcher als RAM-Speicher ausgebildet ist. In diesem Notladeparameterspeicher 54 werden bei einem Initialisierungsvorgang (z. B. beim Einschalten des Steuergeräts 20) Notladeparameter abge speichert. Falls dann der Piezoaktor entladen ist (Kraftstoff wird eingespritzt) und über das Control-Interface 28 mit einem Auslösesignal ein Ladevorgang getriggert wird, obwohl keine gültigen Ladeparameter vorliegen, dann wird ein Notladevorgang durchgeführt. Dabei wird der Aktor mit der im Notladeparameterspeicher 54 gespeicherten Ladeflanke des Typs 1 geladen.The drive circuit 850 differs from the drive circuit 50 in 4 in that it additionally has an emergency loading parameter memory 54 has, which is designed as a RAM memory. In this emergency loading parameter store 54 are used during an initialization process (eg when the controller is switched on 20 ) Emergency charging parameters abge stores. If then the piezo actuator is discharged (fuel is injected) and via the control interface 28 If a charging signal is triggered with a triggering signal, even though there are no valid charging parameters, then an emergency charging process is carried out. In this case, the actuator with the emergency load in the parameter memory 54 stored loading flank of type 1 loaded.

Obwohl die Erfindung vorstehend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Insbesondere sind verschiedene Merkmale der oben beschriebenen Ausgestaltungen miteinander kombinierbar.Even though the invention above based on preferred embodiments it is not limited to this but to various ways modifiable. In particular are various features of the embodiments described above with each other combined.

So wurden die obigen Ausführungsbeispiele für den Fall beschrieben, dass ein Entladen des Piezoaktors einem Öffnen des Einspritzventils und ein Laden des Piezoaktors einem Schließen des Einspritzventils entspricht. Die vorliegende Erfindung ist aber ebenso anwendbar auf Systeme, in denen das Laden des Piezoaktors einem Öffnen des Einspritzventils und das Entladen des Piezoaktors einem Schließen des Einspritzventils entspricht.So have been the above embodiments for the Case described that a discharge of the piezoelectric actuator to open of the injection valve and a loading of the piezoelectric actuator closing of the injection valve corresponds. However, the present invention is equally applicable to systems where the loading of the piezoelectric actuator opening the injector and unloading the Piezoactors corresponds to a closing of the injection valve.

Ferner wurden in den Ausführungsbeispielen Flankenparameter beschrieben, welche die Flanken jeweils mit drei Parameter definieren. Es sind aber ebenso Flankenparameter möglich, welche die Flanken mit zwei oder vier oder mehr Parameter definieren. Weiterhin ist die Erfindung nicht nur auf Systeme anwendbar, in welchen wahlweise Parameter für ein oder zwei Flanken erzeugt und in einem Burst-Zugriff übertragen werden, sondern auch auf Systeme anwendbar, in welchen wahlweise Parameter für drei oder mehr Flanken erzeugt und in einem Burst-Zugriff übertragen werden.Furthermore, edge parameters were described in the exemplary embodiments, which define the edges in each case with three parameters. But they are also edge parameters are possible which define the edges with two or four or more parameters. Furthermore, the invention is not only applicable to systems in which either parameters for one or two edges are generated and transmitted in a burst access, but also applicable to systems in which optionally generates parameters for three or more edges and in a burst Access to be transferred.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 102005003273 A1 [0003] DE 102005003273 A1 [0003]

Claims (20)

Steuergerät (420) zur Erzeugung von Ansteuerparametern (602604; 611617) zum Ansteuern mindestens eines piezoelektrischen Elements (10) zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum, wobei das piezoelektrische Element (10) mit Lade- und Entladeflanken geladen bzw. entladen wird, mit: – einer Modusauswahleinrichtung (25), welche zwischen einem ersten Ansteuermodus und einem zweiten Ansteuermodus auswählt; und – einer Parametererzeugungseinrichtung (24), welche erste Ansteuerparameter (602604) zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements (10) mit einer Lade- oder einer Entladeflanke erzeugt falls die Modusauswahleinrichtung (25) den ersten Ansteuermodus auswählt, und welche zweite Ansteuerparameter (611617) zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements (10) mit mindestens zwei Lade- und/oder Entladeflanken erzeugt falls die Modusauswahleinrichtung (25) den zweiten Ansteuermodus auswählt, und – einer Ausgabeeinrichtung, welche die von der Parametererzeugungseinrichtung (24) erzeugten Ansteuerparameter (602604; 611617) ausgibt.Control unit ( 420 ) for generating drive parameters ( 602 - 604 ; 611 - 617 ) for driving at least one piezoelectric element ( 10 ) for injecting fuel into a combustion chamber, wherein the piezoelectric element ( 10 ) is loaded or unloaded with charging and discharging flanks, comprising: - a mode selector ( 25 ) selecting between a first drive mode and a second drive mode; and a parameter generator ( 24 ), which first drive parameters ( 602 - 604 ) for driving the piezoelectric element ( 10 ) with a load or discharge edge if the mode selector ( 25 ) selects the first drive mode, and which second drive parameters ( 611 - 617 ) for driving the piezoelectric element ( 10 ) with at least two charge and / or discharge flanks if the mode selector ( 25 ) selects the second drive mode, and - an output device that receives the output from the parameter generator ( 24 ) generated control parameters ( 602 - 604 ; 611 - 617 ). Steuergerät (420) nach Anspruch 1, wobei die Ausgabeeinrichtung (23) die Ansteuerparameter (602604; 611617) in einem Burst-Modus ausgibt.Control unit ( 420 ) according to claim 1, wherein the output device ( 23 ) the activation parameters ( 602 - 604 ; 611 - 617 ) in a burst mode. Steuergerät (420) nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei die Ausgabeeinrichtung (23) ein Datenpaket ausgibt, welches die Ansteuerparameter (602604; 611617) sowie Ansteuermodusdaten (601; 610) enthält, welche den von der Modusauswahleinrichtung (25) ausgewählten Ansteuermodus repräsentieren.Control unit ( 420 ) according to one of the preceding claims, wherein the output device ( 23 ) outputs a data packet containing the activation parameters ( 602 - 604 ; 611 - 617 ) as well as drive mode data ( 601 ; 610 ), which depends on the mode selector ( 25 ) represent selected drive mode. Steuergerät (420) nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei die Parametererzeugungseinrichtung (24) eingerichtet ist, im zweiten Ansteuermodus zweite Ansteuerparameter (611617) zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements (10) mit mindestens zwei Teilflanken einer Lade- oder Entladeflanke zu erzeugen.Control unit ( 420 ) according to one of the preceding claims, wherein the parameter generating device ( 24 ) is set up, in the second activation mode, second activation parameters ( 611 - 617 ) for driving the piezoelectric element ( 10 ) with at least two partial flanks of a loading or unloading flank. Ansteuerschaltung (450; 850) zum Ansteuern mindestens eines piezoelektrischen Elements (10) zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum, wobei das piezoelektrische Element (10) mit Lade- und Entladeflanken geladen bzw. entladen wird, mit: – einer Empfangseinrichtung (51) zum Empfangen eines Datenpakets, welches Ansteuerparameter (602604; 611617) zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements (10) sowie Ansteuermodusdaten enthält, welche einen ersten oder einen zweiten Ansteuermodus repräsentieren; und – eine Flankenerzeugungseinrichtung (53), welche anhand der von der Empfangseinrichtung (51) empfangenen Ansteuerparameter (602604; 611617) eine Lade- oder Entladeflanke zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements (10) erzeugt falls die Ansteuermodusdaten den ersten Ansteuermodus repräsentieren, und welche anhand der von der Empfangseinrichtung (51) empfangenen Ansteuerparameter (602604; 611617) mindestens zwei Lade- und/oder Entladeflanken zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements (10) erzeugt falls die Ansteuermodusdaten den zweiten Ansteuermodus repräsentieren.Drive circuit ( 450 ; 850 ) for driving at least one piezoelectric element ( 10 ) for injecting fuel into a combustion chamber, wherein the piezoelectric element ( 10 ) is loaded or unloaded with loading and unloading flanks, comprising: - a receiving device ( 51 ) for receiving a data packet, which control parameter ( 602 - 604 ; 611 - 617 ) for driving the piezoelectric element ( 10 ) and drive mode data representing a first or a second drive mode; and - an edge generation device ( 53 ), which are determined on the basis of the reception device ( 51 ) received control parameters ( 602 - 604 ; 611 - 617 ) a charge or discharge edge for driving the piezoelectric element ( 10 ) if the drive mode data represents the first drive mode and which is determined by means of that of the receiving means ( 51 ) received control parameters ( 602 - 604 ; 611 - 617 ) at least two charge and / or discharge flanks for driving the piezoelectric element ( 10 ) generates if the drive mode data represents the second drive mode. Ansteuerschaltung (450; 850) nach Anspruch 5, wobei die Empfangseinrichtung (51) die Ansteuerparameter (602604; 611617) in einem Burst-Modus empfängt.Drive circuit ( 450 ; 850 ) according to claim 5, wherein the receiving device ( 51 ) the activation parameters ( 602 - 604 ; 611 - 617 ) in a burst mode. Ansteuerschaltung (450; 850) nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Flankenerzeugungseinrichtung (53) eingerichtet ist, im zweiten Ansteuermodus anhand der zweiten Ansteuerparameter (611617) eine Lade- oder Entladeflanke mit mindestens zwei Teilflanken zu erzeugen.Drive circuit ( 450 ; 850 ) according to claim 5 or 6, wherein the flank generating device ( 53 ) is set up in the second activation mode on the basis of the second activation parameters ( 611 - 617 ) to produce a loading or unloading flank with at least two partial flanks. Ansteuerschaltung (450; 850) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, ferner aufweisend einen Notladeparameter-Speicher (54), welcher Notladeparameter speichert, anhand derer die Flankenerzeugungseinrichtung (53) eine Lade- und/oder Entladeflanke erzeugt, falls die Empfangseinrichtung (51) keine oder keine gültigen Ansteuerparameter (602604; 611617) empfängt.Drive circuit ( 450 ; 850 ) according to one of claims 5 to 7, further comprising an emergency loading parameter memory ( 54 ), which stores emergency charging parameters, by means of which the flank generating device ( 53 ) generates a charge and / or discharge edge, if the receiving device ( 51 ) no or no valid control parameters ( 602 - 604 ; 611 - 617 ) receives. Ansteuersystem (400) zum Ansteuern mindestens eines piezoelektrischen Elements (10) zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum, mit: – einem Steuergerät (420) nach einem der Ansprüche 1 bis 4; – einer Ansteuerschaltung (450; 850) nach einem der Ansprüche 5 bis 8; und – einen Übertragungskanal zum Übertragen von Datenpaketen zwischen dem Steuergerät (420) und der Ansteuerschaltung (450; 850).Drive system ( 400 ) for driving at least one piezoelectric element ( 10 ) for injecting fuel into a combustion chamber, comprising: - a control unit ( 420 ) according to any one of claims 1 to 4; A drive circuit ( 450 ; 850 ) according to any one of claims 5 to 8; and - a transmission channel for transmitting data packets between the control device ( 420 ) and the drive circuit ( 450 ; 850 ). Ansteuersystem (400) nach Anspruch 9, wobei der Übertragungskanal als bidirektionale Schnittstelle ausgebildet ist.Drive system ( 400 ) according to claim 9, wherein the transmission channel is designed as a bidirectional interface. Verfahren zur Erzeugung von Ansteuerparametern (602604; 611617) zum Ansteuern mindestens eines piezoelektrischen Elements (10) zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum, wobei das piezoelektrische Element (10) mit Lade- und Entladeflanken geladen bzw. entladen wird, mit den folgenden Schritten: – Auswählen zwischen einem ersten Ansteuermodus und einem zweiten Ansteuermodus; – Erzeugen von ersten Ansteuerparametern (602604) zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements (10) mit einer Lade- oder einer Entladeflanke falls der erste Ansteuermodus ausgewählt wurde; – Erzeugen von zweiten Ansteuerparametern (611617) zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements (10) mit mindestens zwei Lade- und/oder Entladeflanken falls der zweite Ansteuermodus ausgewählt wurde; und – Ausgeben der erzeugten Ansteuerparameter (602604; 611617) falls die Modusauswahleinrichtung (25) den ersten Ansteuermodus ausgewählt hat.Method for generating drive parameters ( 602 - 604 ; 611 - 617 ) for driving at least one piezoelectric element ( 10 ) for injecting fuel into a combustion chamber, wherein the piezoelectric element ( 10 ) is loaded or unloaded with charging and discharging flanks, comprising the steps of: selecting between a first drive mode and a second drive mode; Generating first activation parameters ( 602 - 604 ) for driving the piezoelectric element ( 10 ) with a charge or a discharge edge if the first drive mode has been selected; Generating second drive parameters ( 611 - 617 ) for driving the piezoelectric element ( 10 ) with at least two charge and / or discharge edges if the second drive mode has been selected; and - output of the generated control parameters ( 602 - 604 ; 611 - 617 ) if the mode selector ( 25 ) has selected the first drive mode. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Ansteuerparameter (602604; 611617) in einem Burst-Modus ausgegeben werden.Method according to claim 11, wherein the drive parameters ( 602 - 604 ; 611 - 617 ) are output in a burst mode. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei für jede Einspritzung durch das piezoelektrische Element (10) Ansteuerparameter (602604; 611617) erzeugt und ausgegeben werden.Method according to claim 11 or 12, wherein for each injection by the piezoelectric element ( 10 ) Control parameters ( 602 - 604 ; 611 - 617 ) are generated and output. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei im zweiten Ansteuermodus zweite Ansteuerparameter (611617) zum Ansteu ern des piezoelektrischen Elements (10) mit mindestens zwei Teilflanken einer Lade- oder Entladeflanke erzeugt werden.Method according to one of claims 11 to 13, wherein in the second drive mode second drive parameters ( 611 - 617 ) for driving the piezoelectric element ( 10 ) are generated with at least two partial flanks of a loading or unloading flank. Verfahren zum Ansteuern mindestens eines piezoelektrischen Elements (10) zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum, wobei das piezoelektrische Element (10) mit Lade- und Entladeflanken geladen bzw. entladen wird, mit den folgenden Schritten: – Empfangen eines Datenpakets, welches Ansteuerparameter (602604; 611617) zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements (10) sowie Ansteuermodusdaten enthält, welche einen ersten oder einen zweiten Ansteuermodus repräsentieren; – Erzeugen, anhand der von der Empfangseinrichtung (51) empfangenen Ansteuerparameter (602604; 611617), einer Lade- oder Entladeflanke zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements (10) falls die Ansteuermodusdaten den ersten Ansteuermodus repräsentieren; und – Erzeugen, anhand der von der Empfangseinrichtung (51) empfangenen Ansteuerparameter (602604; 611617), von mindestens zwei Lade- und/oder Entladeflanken zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements (10) falls die Ansteuermodusdaten den zweiten Ansteuermodus repräsentieren.Method for driving at least one piezoelectric element ( 10 ) for injecting fuel into a combustion chamber, wherein the piezoelectric element ( 10 ) is loaded or unloaded with charging and discharging flanks, with the following steps: receiving a data packet, which control parameter 602 - 604 ; 611 - 617 ) for driving the piezoelectric element ( 10 ) and drive mode data representing a first or a second drive mode; Generating, on the basis of which of the receiving device ( 51 ) received control parameters ( 602 - 604 ; 611 - 617 ), a charging or discharging edge for driving the piezoelectric element ( 10 ) if the drive mode data represents the first drive mode; and - generating, on the basis of which of the receiving device ( 51 ) received control parameters ( 602 - 604 ; 611 - 617 ), of at least two charge and / or discharge flanks for driving the piezoelectric element ( 10 ) if the drive mode data represents the second drive mode. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Ansteuerparameter (602604; 611617) in einem Burst-Modus empfangen werden.Method according to claim 15, wherein the drive parameters ( 602 - 604 ; 611 - 617 ) in a burst mode. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, wobei für jede Einspritzung durch das piezoelektrische Element (10) ein Datenpaket mit Ansteuerparametern (602604; 611617) empfangen wird.Method according to claim 15 or 16, wherein for each injection by the piezoelectric element ( 10 ) a data packet with control parameters ( 602 - 604 ; 611 - 617 ) Will be received. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei die Flankenerzeugungseinrichtung (53) anhand von ein einem Notladeparameter-Speicher (54) gespeicherter Notladeparameter eine Lade- und/oder Entladeflanke erzeugt, falls die Empfangseinrichtung (51) keine oder keine gültigen Ansteuerparameter (602604; 611617) empfängt.Method according to one of claims 15 to 17, wherein the flank generating device ( 53 ) by means of an emergency loading parameter memory ( 54 ) stored emergency charging a load and / or unloading edge, if the receiving device ( 51 ) no or no valid control parameters ( 602 - 604 ; 611 - 617 ) receives. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, wobei im zweiten Ansteuermodus anhand der zweiten Ansteuerparameter (611617) eine Lade- oder Entladeflanke mit mindestens zwei Teilflanken erzeugt wird.Method according to one of claims 15 to 18, wherein in the second drive mode on the basis of the second drive parameters ( 611 - 617 ) a loading or unloading flank with at least two partial flanks is generated. Computerprogramm, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 11 bis 19 programmiert ist.Computer program, characterized in that it for carrying out a method according to one of the claims 11 to 19 is programmed.
DE200710014328 2007-03-26 2007-03-26 Activation of a piezoelectric element for fuel injection Withdrawn DE102007014328A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200710014328 DE102007014328A1 (en) 2007-03-26 2007-03-26 Activation of a piezoelectric element for fuel injection
PCT/EP2008/052911 WO2008116748A1 (en) 2007-03-26 2008-03-12 Control of a piezoelectric element for fuel injection

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200710014328 DE102007014328A1 (en) 2007-03-26 2007-03-26 Activation of a piezoelectric element for fuel injection

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102007014328A1 true DE102007014328A1 (en) 2008-10-02

Family

ID=39595484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200710014328 Withdrawn DE102007014328A1 (en) 2007-03-26 2007-03-26 Activation of a piezoelectric element for fuel injection

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102007014328A1 (en)
WO (1) WO2008116748A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017220534A1 (en) * 2017-11-17 2019-05-23 Robert Bosch Gmbh Simplification of the control interface between control ASIC and microcontroller

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7647919B2 (en) * 2008-05-14 2010-01-19 Delphi Technologies, Inc. Direct fuel injection control with variable injector current profile

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005003273A1 (en) 2005-01-25 2006-07-27 Robert Bosch Gmbh Fuel injection device operating method for internal combustion engine, involves generating control parameter in form of reference values, and transferring parameter to controller in burst mode for operation of piezo-electric actuator

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19903555C2 (en) * 1999-01-29 2001-05-31 Daimler Chrysler Ag Device for controlling a piezo element injection valve
DE19921456A1 (en) * 1999-05-08 2000-11-16 Bosch Gmbh Robert Method and device for controlling a piezoelectric actuator

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005003273A1 (en) 2005-01-25 2006-07-27 Robert Bosch Gmbh Fuel injection device operating method for internal combustion engine, involves generating control parameter in form of reference values, and transferring parameter to controller in burst mode for operation of piezo-electric actuator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017220534A1 (en) * 2017-11-17 2019-05-23 Robert Bosch Gmbh Simplification of the control interface between control ASIC and microcontroller

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008116748A1 (en) 2008-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1825124B1 (en) Method for controlling a piezoelectric actuator and control unit for controlling a piezoelectric actuator
DE102007033469B4 (en) Method and device for shaping an electrical control signal for an injection pulse
DE19607070A1 (en) IC engine control method
WO2008129008A2 (en) Method and device for the calibration of fuel injectors
DE10033343A1 (en) Fuel injection system for an internal combustion engine
DE60019260T2 (en) Method and device for time-controlled voltage measurement over a device in a charge circuit of a piezoelectric element
WO2009059854A1 (en) Method and device for carrying out an adaptation and a diagnosis of emission-relevant control devices in a vehicle
DE102007062279A1 (en) Internal-combustion engine operating method for motor vehicle, involves injecting fuel into combustion chamber, and changing control duration i.e. control beginning, of fuel injection device
DE102009056289B4 (en) Classifying method of an injector, calibration method of a map of an injector and test stand device of an injector
DE102005058864A1 (en) Motor vehicle operating method, involves detecting forthcoming start-up procedure if clutch operation is detected in direction of closing vehicle clutch when gear is engaged or when gear is engaged in particular drive-stage
EP1068435A1 (en) Fuel supply system for an internal combustion engine, especially of a motor vehicle
DE102004022999B3 (en) Determining fuel vapor retention system regeneration valve control characteristic involves starting stepwise increase in pulse width at value greater than null, smaller than value corresponding to previously determined minimum pulse width
DE10311141B4 (en) Method, computer program, storage medium and control and / or regulating device for operating an internal combustion engine, and internal combustion engine, in particular for a motor vehicle
EP2104783A1 (en) Method for operating an injection valve
EP1287250B1 (en) Method for testing a capacitive actuator
DE102007014328A1 (en) Activation of a piezoelectric element for fuel injection
EP1586760A2 (en) Fuel injection system for a combustion engine and method of operation
WO2010023041A1 (en) Method for operating a fuel injection device of an internal combustion engine
DE19801187B4 (en) Method and device for operating an internal combustion engine
EP1651851A1 (en) Adjustment method and adjustment device for an actuator
WO2018108414A1 (en) Method for determining an injection amound of at least one injector of a fuel metering system of an internal combustion engine of a vehicle
EP1375882A1 (en) Method for operating a combustion engine, in particular a motor vehicle
DE102004006558B3 (en) Method for determining the required actuator energy for the different types of injection of an actuator of an internal combustion engine
DE10244092A1 (en) Method and device for controlling at least two piezo actuators
DE102009000986A1 (en) Injection unit control device for use in injection unit for injection unit control system, has opening-closing mechanism for opening and closing injection hole of fuel and piezoelectric element for operation of opening-closing mechanism

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee