DE102007043247A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Simulation eines Piezoinjektors - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Simulation der Schallabstrahlung eines Kraftstoffinjektors bereit, der einen Piezoaktor aufweist. In einem ersten Schritt wird ein zeitlicher Aktorhubverlauf des Piezoaktors ermittelt. In weiteren Schritten wird durch Transformieren des Aktorhubverlaufs in den Frequenzraum ein Frequenzspektrum berechnet, sowie eine Übertragungsfunktion ermittelt, die eine Schallübertragung von Frequenzanteilen des Aktorhubverlaufs in ein Umgebungsmedium des Kraftstoffinjektors beschreibt. Anschließend wird das Frequenzspektrum durch die Übertragungsfunktion modifiziert. Unter einem weiteren Gesichtspunkt stellt die Erfindung ein Computerprogrammprodukt zur Ausführung des Verfahrens auf einem Computer sowie eine Vorrichtung zur Simulation der Schallabstrahlung eines Kraftstoffinjektors bereit.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Simulation eines Piezoinjektors, insbesondere für eine Brennkraftmaschine. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Simulation eines Piezoinjektors sowie ein Computerprogrammprodukt, das zur Durchführung des Verfahrens auf einem Computer geeignet ist.
  • Bei selbsteinspritzenden Brennkraftmaschinen, insbesondere Diesel-Brennkraftmaschinen, werden zur Kraftstoffeinspritzung heute sogenannte Common-Rail-Injektoren der dritten Generation eingesetzt, die mit von Piezoaktoren anstelle von Elektromagneten betriebenen Ventilen arbeiten. Diese piezoelektrischen Aktoren sind wesentlich schneller als die in Vorgängergenerationen verwendeten elektromagnetischen Aktoren und weisen daher den Vorteil auf, dass sich mit ihnen sehr kurze Schaltzeiten verwirklichen lassen, die wiederum ermöglichen, Kraftstoffeinspritzungen hinsichtlich der eingespritzten Menge und des zeitlichen Verlaufs sehr präzise zu regeln.
  • Die schnellen Schaltzeiten des Piezoaktors führen allerdings zu einer erhöhten Schallabstrahlung des gesamten Injektors, was sich in einem Schaltgeräusch der Piezoinjektoren äußert, das insbesondere im Leerlauf der Brennkraftmaschine hörbar ist. Dies ist umso mehr der Fall, da bei modernen Diesel-Brennkraftmaschinen unter anderem durch den Einsatz der beschriebenen Common-Rail-Injektoren der dritten Generation das Verbrennungsgeräusch an sich so weit reduziert werden kann, dass Nebenaggregatgeräusche wie das Schaltgeräusch der Piezoinjektoren aus denn Gesamtgeräusch heraushörbar sind. Nutzer von Fahrzeugen mit derartigen Brennkraftmaschinen empfinden das Schaltgeräusch der Piezoinjektoren als störend.
  • Zur Verringerung des Schaltgeräuschs von Piezoinjektoren werden herkömmlicher Weise unterschiedliche Veränderungen an den Piezoinjektoren selbst oder an der elektrischen Ansteuerung der Piezoinjektoren vorgenommen und durch Luft- und Körperschallmessungen verifiziert. Insbesondere bei Maßnahmen an der elektrischen Ansteuerung wie z. B. Veränderungen des zeitlichen Verlaufs des Ansteuersignals und bei Kombinationen verschiedener konstruktiver Maßnahmen sind jedoch eine große Zahl von Variationsmöglichkeiten gegeben, die zu einem entsprechend großen Mess- und Auswertungsaufwand bei der Erprobung führen.
  • Die vorliegende Erfindung beruht auf der Idee, die Schallabstrahlung eines Kraftstoffinjektors mit einem Piezoaktor zu simulieren, wobei einerseits die Schallerzeugung durch die Bewegung des Piezoaktors im Innern des Kraftstoffinjektors und andererseits die Weiterleitung des erzeugten Schalls durch umgebende Teile simuliert werden. Durch die kombinierte Simulation sowohl der Schallerzeugung als auch der Schallweiterleitung wird eine simuliertes Schallabstrahlungsspektrum des Kraftstoffinjektors gewonnen.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst ein zeitlicher Aktorhubverlauf des Piezoaktors im Kraftstoffinjektor ermittelt, d. h. die Veränderung des mechanischen Länge des Piezoaktors als Funktion der Zeit. In einem weiteren Schritt wird aus dem Aktorhubverlauf ein Frequenzspektrum berechnet, indem der Aktorhubverlauf in den Frequenzraum transformiert wird. Das Frequenzspektrum besitzt die Form einer Funktion der Frequenz und beschreibt die Frequenzanteile des Aktorhubverlaufs. Da der Piezoaktor den wesentlichen Schallerreger im Piezoinjektor darstellt, ist das erhaltene Frequenzspektrum als das Erregerfrequenzspektrum, d. h. das Frequenzspektrums des Schallerregers anzusehen.
  • In einem weiteren Schritt wird eine Übertragungsfunktion ermittelt, die eine Schallübertragung von Frequenzanteilen des Aktorhubverlaufs in ein Umgebungsmedium des Kraftstoffinjektors beschreibt. Das Umgebungsmedium ist z. B. die umgebende Luft oder mit dem Kraftstoffinjektor in montiertem Zustand in Berührung stehendes Metall einer Brennkraftmaschine oder Karosserie. Anschließend wird das Frequenzspektrum durch die Übertragungsfunktion modifiziert. Dies ermöglicht z. B. ein modifiziertes Frequenzspektrum zu erhalten, das die simulierten Frequenzanteile der Schallabstrahlung des Kraftstoffinjektors angibt. Mit einem derart erhaltenen Spektrum lassen sich z. B. die Auswirkungen konstruktiver Veränderungen am Kraftstoffinjektor und/oder dessen elektrischer Ansteuerung vorhersagen, so dass eine Vielzahl von Varianten und Kombinationen möglicher Veränderungen durch Simulation schnell und kostengünstig überprüft werden kann, und im Anschluss durchzuführende Versuche auf in der Simulation als zielführend erkannte Varianten bzw. Kombinationen beschränkt werden kann.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung erfolgt das Modifizieren des Frequenzspektrums durch Multiplizieren mit der Übertragungsfunktion. Hierbei wird entsprechend der allgemeinen Definition der Übertragungsfunktion in der technischen Systemtheorie angenommen, dass die Übertragungsfunktion den Faktor beschreibt, um den das System einen gegebener Frequenzanteil eines Eingangssignals – hier des Aktorhubverlaufs – verändert. Somit lässt sich auf die angegebene Weise unmittelbar die Ü bertragung des durch den Piezoaktor als Erreger erzeugten Schalls in das Umgebungsmedium, und damit das Frequenzspektrum des abgestrahlten Schalls genau simulieren.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist weiterhin ein Schritt des Messens eines Spannungs- und eines Stromverlaufs vorgesehen, wobei der Aktorhubverlauf aus dem gemessenen Spannungs- und. Stromverlauf ermittelt wird. Dies ermöglicht, den im realen Versuchsbetrieb eines Kraftstoffinjektors auftretenden Aktorhubverlauf präzise innerhalb der Simulation nachzuvollziehen.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung wird ein Schallabstrahlungsspektrum des Kraftstoffinjektors während des Versuchsbetriebs gemessen, so dass das Frequenzspektrum der gemessenen Schallabstrahlung direkt mit dem simulierten Frequenzspektrum verglichen werden kann, insbesondere durch Berechnen einer Korrelation zwischen gemessenem und simuliertem Frequenzspektrum. Vorzugsweise wird das Schallabstrahlungsspektrum durch Messen von Luft- oder/und Körperschall bestimmt, z. B. durch Messen des Körperschalls an einem Befestigungspunkt des Kraftstoffinjektors.
  • Gemäß einer alternativen Weiterbildung wird der Aktorhubverlauf aus vorgegebenen Daten ermittelt. Dies ermöglicht z. B. einen bestimmten Aktorhubverlauf direkt vorzugeben und dessen Einfluss auf die Schallabstrahlung zu simulieren. Vorzugsweise erfolgt eine Normierung des Aktorhubverlaufs, um so unterschiedliche Aktorhubverläufe hinsichtlich der mit ihnen verbundenen Schallemission vergleichen zu können.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung erfolgt das Transformieren mittels einer Fourier-Transformation. Insbesondere in der Ausprägung als schnelle Fourier-Transformation (FFT) ist so die Transformation des Aktorhubverlaufs in den Frequenzraum schnell und präzise durchzuführen.
  • Unter einem weiteren Gesichtspunkt stellt die Erfindung eine Vorrichtung zur Simulation der Schallabstrahlung eines Kraftstoffinjektors bereit. Die Vorrichtung umfasst einen Aktorhubermittler zum Ermitteln eines zeitlichen Aktorhubverlaufs des Piezoaktors, eine Transformationseinheit, die durch Transformieren des Aktorhubverlaufs in den Frequenzraum ein Frequenzspektrum berechnet, einen Übertragungsfunktionsermittler zum Ermitteln einer Übertragungsfunktion, die eine Schallübertragung von Frequenzanteilen des Aktorhubverlaufs in ein Umgebungsmedium des Kraftstoffinjektors beschreibt, sowie einen Spektralmodifizierer, der das Frequenzspektrum mittels der Übertragungsfunktion modifiziert.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren näher erläutert.
  • Von den Figuren zeigen:
  • 1 schematisch eine teilweise geschnittene Darstellung eines aus dem Stand der Technik bekannten Piezoinjektors, bezüglich dessen ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform zum Einsatz kommt;
  • 2A und B einen Spannungs- bzw. einen Stromverlauf eines bei der Ansteuerung des Piezoinjektors aus 1 verwendeten Ansteuersignals;
  • 2C einen aus dem Spannungs- und Stromverlauf aus 2A und B ermittelten Aktorhubverlauf;
  • 2D ein aus dem Aktorhubverlauf aus Fig. C berechnetes Frequenzspektrum;
  • 3A und B einen aus vorgegebenen Daten ermittelten Aktorhubverlauf bzw. ein aus diesem berechnetes Frequenzspektrum; und
  • 4 ein Datenflussdiagram eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • In den Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
  • In 1 ist beispielhaft ein aus dem Stand der Technik bekannter und z. B. aus der Buchveröffentlichung „Bosch Kraftfahrtechnisches Taschenbuch", 25. Auflage, 2003, Seite 706f hervorgehender Piezoinjektor der dritten Generation dargestellt. Dieser Piezoinjektor weist einen in einem Gehäuse 100 angeordneten Piezoaktor 103 auf, der über einen hydraulischen Verstärker 104 ein Ventil 105 so betätigt, dass eine Düsennadel 106 Spritzlöcher 107 öffnet und schließt. Für die Kraftstoffzufuhr sind in dem Gehäuse ein Hochdruckanschluss 102 und ein Kraftstoffrücklauf 101 vorgesehen. Die Düsennadel 106 wird hier direkt vom Aktor 103 hydraulisch gesteuert, so dass jegliche mechanisch starre Verbindung zwischen Aktor 103 und Düsennadel 106 entfällt. Auf diese Weise wird verhindert, dass Reibung oder elastische Verformung von Verbindungselementen auftritt. Weil die Düsennadel nur ein geringes Gewicht aufweist und die Leckmenge am Aktor 103 bei einem derartigen Piezoinjektor auf ein Minimum reduziert ist, können mit einem solchen Injektor auf kleinem Bauraum bei geringem Gewicht mehrere Einspritzungen pro Einspritzzyklus durchgeführt werden, wie z. B. eine Voreinspritzung, eine Haupteinspritzung und zwei Nacheinspritzungen. Die Einspritzmenge bei der Voreinspritzung kann dabei gegenüber Injektoren mit Magnetventilen deutlich reduziert werden. Auch die Ab stände zwischen den Einspritzungen können reduziert werden. Beides ermöglicht, Schadstoffemission, Leistung und Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine zu verbessern. Die Ansteuerung erfolgt durch elektrisches Laden und Entladen des Piezoaktors 103 durch ein elektrisches Ansteuersignal, dessen zeitlicher Spannungs- und Stromverlauf von einem nicht gezeigten Steuergerät gesteuert werden.
  • Die schnellen Schaltzeiten des Piezoaktors 103 führen allerdings zu einer erhöhten Luftschallabstrahlung des Injektors. Dies wiederum hat zur Folge, dass das Schaltgeräusch des Injektors wesentlich deutlicher hörbar ist als z. B. bei Injektoren mit Magnetventilen. Im Betrieb einer Brennkraftmaschine mit dem gezeigten Injektor ist das Schaltgeräusch besonders deutlich zu hören, wenn das Verbrennungsgeräusch der Brennkraftmaschine gering ist, d. h. besonders im Leerlauf der Brennkraftmaschine.
  • Die Luftschallabstrahlung des Piezoinjektors erfolgt aufgrund der mechanischen Größenänderung des Piezoaktors 103 unter dem Einfluss des elektrischen Ansteuersignals, sowie aufgrund der von den Anbindungspunkten des Piezoaktors 103 ausgehenden Körperschallwellen, die an der Oberfläche des Piezoinjektors und/oder Oberflächen von mit dem Piezoinjektor in montiertem Zustand verbundenen Bauteilen in Luftschallwellen umgewandelt werden.
  • 2A zeigt als Funktionsgrafen über einer Zeitachse 210 einen beispielhaften Spannungsverlauf 204 eines bei der Ansteuerung des Piezoinjektors aus 1 verwendeten Ansteuersignals, wobei die elektrische Spannung entlang der vertikalen Achse 212 aufgetragen ist. Der gezeigte Spannungsverlauf weist zu Beginn des dargestellten Zeitabschnitts einen Spannungswert bei Null auf, der einer geschlossenen Stellung des vom Piezoaktor betätigten Ventils entspricht. Im weiteren zeitlichen Verlauf steigt die Aktorspannung 204 entlang einer gekrümmten Flanke bis zu einem positiven Spannungswert 216 an, der einer geöffneten Stellung des Ventils entspricht. Nach Verstreichen eines Zeitintervalls 218 fällt die Aktorspannung wiederum entlang einer gekrümmten Flanke auf Null zurück.
  • 2B zeigt den zeitlichen Verlauf des zugehörigen Aktorstroms 206 während desselben Zeitabschnitts, ebenfalls entlang einer vertikalen Achse 220, die in hier den elektrischen Strom bezeichnet, über einer Zeitachse 210 aufgetragen. Zu Beginn des dargestellten Zeitabschnitts fließt kein Aktorstrom 206 in den Piezoaktor. Im Bereich der in 2A dargestellten ansteigenden Flanke des Spannungsverlaufs 204 weist der Stromverlauf 206 eine Reihe scharfer positiver Pulse auf, die durch das an den Piezoaktor angeschlossene Steuergerät erzeugt werden. Je nach Bauart des Steuergeräts kann dieses alternativ einen nicht gepulsten, im Bereich der Flanke des Spannungsverlaufs 204 kontinuierlichen Stromverlauf 206 bereitstellen. Während des Zeitintervalls 218, in dem die Aktorspannung 204 auf ihrem Maximalwert 216 verharrt, fällt der Aktorstrom 206 auf Null oder zurück. Im Bereich der abfallenden Flanke des Spannungsverlaufs 204 weist der Stromverlauf 206 eine Reihe scharfer negativer Pulse auf, um anschließend wiederum auf Null zurückzufallen.
  • 2C zeigt entlang einer Längenachse 224, aufgetragen über einer Zeitachse 210, den zeitlichen Verlauf des durch das in 2A und 2B gezeigte Ansteuersignal am Piezoaktor hervorgerufenen Aktorhubs 200. Der gezeigte Aktorhubverlauf 200 weist im Bereich der in 2A dargestellten ansteigenden Flanke des Spannungsverlaufs 204 ebenfalls eine ansteigende Flanke, im Bereich des Zeitintervalls 218 ebenfalls einen Maximalwert 222, der dem voll geöffneten Zustand des Ventils entspricht, und im Bereich der abfallenden Flanke des Spannungsverlaufs 204 ebenfalls eine abfallende Flanke auf. Im Unterschied zu den Flanken des Spannungsverlaufs sind die Flanken des Aktorhubverlaufs jedoch nicht gekrümmt. Da die mechanische Größenänderung des Piezoaktors durch den piezoelektrischen Effekt über ein elektrisches Feld erzwungen wird, hängen die mechanischen Größen wie der Aktorhub 200 jedoch direkt mit den elektrischen Größen des Ansteuersignals wie der am Piezoaktor anliegenden Aktorspannung und des Aktorstroms zusammen. Aus den Messdaten der Aktorspannung und des Aktorstroms, die am Piezoaktor anliegen, wenn dieser z. B. für eine Haupteinspritzung angesteuert wird, kann über ein mathematisches Modell des Piezoaktors daher der Hub 200 errechnet werden. Alternativ können statt der an dem Piezoaktor 103 anliegenden, gemessenen Spannung 204 und des gemessenen Aktorstroms 206 auch theoretische, z. B. in einem Speicher des Steuergeräts gespeicherte oder in diesem berechnete Werte herangezogen werden.
  • 2D zeigt, aufgetragen über einer Frequenzachse 226, ein aus dem Aktorhubverlauf 200 durch Fourier-Transformation in den Frequenzraum gewonnenes Frequenzspektrum 202, das jeweils für unterschiedliche Frequenzen die entsprechenden Frequenzanteile des in 2C gezeigten Aktorhubverlaufs darstellt. Die vertikale Achse entspricht dabei der logarithmierten Intensität 228 des jeweiligen Frequenzanteils.
  • 3A zeigt, in analoger Darstellung zu 2C, einen Aktorhubverlauf 200, der abweichend vom in 2C nicht aus gemessenen Werten des Ansteuersignals abgeleitet, sondern aus vorgegebenen Daten frei erstellt wurde. Beispielsweise kann der gezeigte Aktorhubverlauf 200 durch bewusste Abwandlung anderer, experimentell ermittelter Aktorhubverläufe erstellt worden sein, mit dem Ziel, den Betrieb des Piezoaktors mit diesem Aktorhubverlauf zu simulieren. 3B zeigt, in analoger Darstellung zu 2D, ein Frequenzspektrum 202, das aus dem in 3A gezeigten Aktorhubverlauf 200 durch Fourier-Transformation in den Frequenzraum gewonnen wurde.
  • Die auf diese Weise erhaltenen, in 2D und 3B in zwei Beispielen dargestellten Frequenzspektren 202 stellen Erregerfrequenzspektren 202 dar, die die Frequenzanteile der vom Piezoaktor 103 als Schwingungserreger 103 ausgeführten Bewegung beschreiben. Sie werden nun in der nachfolgend anhand des in 4 beschriebenen Weise mit einer Übertragungsfunktion 400 kombiniert, die die Übertragung der vom Piezoaktor 103 ausgeführten Bewegung in die Luft modelliert, um so zu einer Simulation des letztendlich in die Luft abgestrahlten, hörbaren Schaltgeräuschs 404 zu gelangen.
  • 4 zeigt den Piezoinjektor 110 in einer abstrakten Darstellung als ein System aus Massepunkten 103, 406, die untereinander und mit einer festen Masse 414 durch – unterschiedlich starke und unterschiedlich bedampfte – Federn 410, 412 verbundenen sind und über diese 410, 412 miteinander wechselwirken. Der Einfachheit halber sind nur zwei Massepunkte 103, 406 dargestellt, von denen einer den Piezoaktor 103 selbst bzw. einen sich entsprechend dem Aktorhubverlauf bewegenden Punkt des Piezoaktors 103 bezeichnet. Als feste Masse 414 kann z. B. die Brennkraftmaschine, das Fahrgestell eines Fahrzeugs oder auch der feste Erdboden angesehen werden, wobei das den Piezoinjektor 110 beschreibende System 110 in der vorliegenden Betrachtung auch weitere Teile z. B. der Brennkraftmaschine umfassend definiert sein kann. Die Massepunkte 103, 406 sind in der gezeigten abstrakten Modelldarstellung jeweils durch weitere, gestrichelt gezeichnete Federn 416, 418 mit einem die Luft 408 als Umgebungsmedium 408 repräsentierenden weiteren Massepunkt 408 verbunden.
  • Im Betrieb des Piezoinjektors 110 vollführt der auf dem Piezoaktor 103 selbst liegende Massepunkt 103 eine Bewegung entsprechend dem z. B. in 2C oder 3A dargestellten Aktorhubverlauf. Diese Bewegung überträgt sich über die Feder 412 auch auf den weiteren Massepunkt 406, wobei der Grad, zu dem diese Übertragung erfolgt, allgemein von der Stäke und Bedämpfung der Federn 412, 410 sowie von der jeweiligen Größe der Massen 103, 406 abhängt. Über die Federn 416, 418 beeinflusst wiederum die Bewegung eines jeden der Massepunkte 103, 406 die Bewegung der Luft 408.
  • Beispielsweise durch mathematische Modellierung des Systems 110 des Piezoaktors 110 wird nun eine Übertragungsfunktion 400 gewonnen, die beschreibt, zu welchem Grad eine Schwingungsbewegung des Piezoaktors 103 mit einer gegebenen Frequenz 226 auf eine entsprechende Schwingungsbewegung der Luft 408 mit gleicher Frequenz 226 überträgt. Dabei ist z. B. bei gleicher Amplitude der Schwingungsbewegungen von Piezoaktor 103 und Luft 408 der Übertragungsfunktion 400 der Wert 1 oder ein beliebiger konstanter Wert zugeordnet, bei um einen bestimmten Faktor verringerter Amplitude ein entsprechend verringerter Wert. In 4 ist der Verlauf des Funktionswerts 402 einer beispielhaften Übertragungsfunktion als Funktionsgraf über einer Frequenzachse 226 aufgetragen. Die Übertragungsfunktion 400 außer durch mathematische Modellierung auch experimentell bestimmt werden, z. B. indem der Piezoaktor 103 zu Schwingungen einer bestimmten Frequenz und Amplitude angeregt und gleichzeitig die Amplitude der Luftschwingungen bestimmt wird. Der Quotient der Amplitude der Schwingung der Luft 408 und der Schwingung des Piezoaktors 103 ergibt den Funktionswert der Übertragungsfunktion für die verwendete Frequenz.
  • Wie in 4 gezeigt, werden in einem abschließenden Schritt das aus dem Aktorhubverlauf ermittelte Erregerfrequenzspektrum 202 und die Übertragungsfunktion 400 miteinander kombiniert, um das simulierte Frequenzspektrum 404 der Luftschallabstrahlung des Piezoaktors 103 zu erhalten. Zweckmäßigerweise erfolgt dies durch Multiplizieren beider Funktionen 202, 404, so dass sich der Funktionswert des simulierten Frequenzspektrums 404 für eine gegebene Frequenz als Produkt der jeweiligen Funktionswerte des Erregerfrequenzspektrums 202 und der Übertragungsfunktion 400 für die Frequenz ergibt.
  • Das vorstehend beschriebene Verfahren kann z. B. als Computerprogramm auf einem Rechengerät implementiert sein und dort ablaufen. Der Programmcode kann auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert sein, den das Rechengerät lesen kann. Es ist hervorzuheben, dass das vorgeschriebene Verfahren rein prinzipiell bei jedem beliebigen Injektor mit Piezoaktor zum Einsatz kommen kann. Es ist insbesondere nicht auf den Eingangs in Verbindung mit 1 beschriebenen Piezoaktor beschränkt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - „Bosch Kraftfahrtechnisches Taschenbuch", 25. Auflage, 2003, Seite 706f [0023]

Claims (10)

  1. Verfahren zur Simulation der Schallabstrahlung (404) eines Kraftstoffinjektors (110), welcher einen Piezoaktor (103) aufweist, mit den Schritten: – Ermitteln eines zeitlichen Aktorhubverlaufs (200) des Piezoaktors (103); – Berechnen eines Frequenzspektrums (202) durch Transformieren des Aktorhubverlaufs (200) in den Frequenzraum; – Ermitteln einer Übertragungsfunktion (400), welche eine Schallübertragung von Frequenzanteilen des Aktorhubverlaufs (200) in ein Umgebungsmedium (408) des Kraftstoffinjektors beschreibt; und – Modifizieren des Frequenzspektrums (202) durch die Übertragungsfunktion (400).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Modifizieren des Frequenzspektrums (202) durch Multiplizieren mit der Übertragungsfunktion (400) erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin ein Schritt des Messens eines Spannungs- (204) und/oder eines Stromverlaufs (206) am Piezoaktor (103) vorgesehen ist, wobei der Aktorhubverlauf (200) aus dem gemessenen Spannungs- (204) bzw. Stromverlauf (206) ermittelt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin die Schritte vorgesehen sind: – Messen eines Schallabstrahlungsspektrums des Kraftstoffinjektors (110); – Berechnen einer Korrelation zwischen dem gemessenen Schallabstrahlungsspektrum und dem durch die Übertragungsfunktion (400) modifizierten Frequenzspektrum (404).
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schallabstrahlungsspektrum durch Messen von Luft- oder/und Körperschall bestimmt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktorhubverlauf (200) aus vorgegebenen Daten ermittelt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin ein Schritt des Normierens des Aktorhubverlaufs (200) vorgesehen ist.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Transformieren mittels einer Fourier-Transformation erfolgt.
  9. Computerprogrammprodukt mit Programmanweisungen, welche auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert sind, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 0, wenn die Programmanweisungen auf einem Computer ausgeführt werden.
  10. Vorrichtung zur Simulation der Schallabstrahlung eines Kraftstoffinjektors (110), welcher einen Piezoaktor (103) aufweist, mit: – einem Aktorhubermittler zum Ermitteln eines zeitlichen Aktorhubverlaufs (200) des Piezoaktors (103); – einer Transformationseinheit, welche durch Transformieren des Aktorhubverlaufs (200) in den Frequenzraum ein Frequenzspektrum (202) berechnet; – einen Übertragungsfunktionsermittler zum Ermitteln einer Übertragungsfunktion (400), welche eine Schallübertragung von Frequenzanteilen des Aktorhubverlaufs (200) in ein Umgebungsmedium des Kraftstoffinjektors beschreibt; und – einem Spektralmodifizierer, welcher das Frequenzspektrum (202) mittels der Übertragungsfunktion (400) modifiziert.
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"Bosch Kraftfahrtechnisches Taschenbuch", 25. Auflage, 2003, Seite 706f

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