DE19858286A1 - Charging or discharging piezoelectric element whilst carrying out charge transport from element having capacitive characteristics to piezo-electric element or vice versa and several elements are provided having capacitive characteristics - Google Patents
Charging or discharging piezoelectric element whilst carrying out charge transport from element having capacitive characteristics to piezo-electric element or vice versa and several elements are provided having capacitive characteristicsInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 7, d. h. ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Laden oder Entladen eines piezoelektri schen Elements unter Durchführung eines Ladungstransports von einem kapazitive Eigenschaften aufweisenden Element zum piezoelektrischen Element oder umgekehrt.The present invention relates to a method according to the Preamble of claim 1 and a device according to the preamble of claim 7, d. H. a procedure and a device for loading or unloading a piezoelectric elements carrying out a charge transport of a capacitive element for piezoelectric element or vice versa.
Bei den vorliegend näher betrachteten piezoelektrischen Elementen handelt es sich insbesondere, aber nicht aus schließlich um als Aktoren bzw. Stellglieder verwendete piezoelektrische Elemente. Piezoelektrische Elemente lassen sich für derartige Zwecke einsetzen, weil sie bekanntermaßen die Eigenschaft aufweisen, sich in Abhängigkeit von einer an sie angelegten oder einer sich an ihnen einstellenden Span nung zusammenzuziehen oder auszudehnen.In the case of the piezoelectric ones considered in more detail here Elements are particularly, but not made of finally used around as actuators or actuators piezoelectric elements. Leave piezoelectric elements work for such purposes because they are known have the property, depending on one they put on or an adjoining chip contract or expand.
Die praktische Realisierung von Stellgliedern durch piezo elektrische Elemente erweist sich insbesondere dann von Vorteil, wenn das betreffende Stellglied schnelle und/oder häufige Bewegungen auszuführen hat. The practical realization of actuators by piezo electrical elements proves particularly from Advantage if the actuator concerned is fast and / or has to make frequent movements.
Der Einsatz von piezoelektrischen Elementen als Stellglied erweist sich unter anderem bei Kraftstoff-Einspritzdüsen für Brennkraftmaschinen als vorteilhaft. Zur Einsetzbarkeit von piezoelektrischen Elementen in Kraftstoff-Einspritzdüsen wird beispielsweise auf die EP 0 371 469 B1 und die EP 0 379 182 B1 verwiesen.The use of piezoelectric elements as an actuator proves itself among other things with fuel injectors for Internal combustion engines as advantageous. The applicability of piezoelectric elements in fuel injectors for example EP 0 371 469 B1 and EP 0 379 182 B1 referred.
Piezoelektrische Elemente sind kapazitive Elemente, welche sich, wie vorstehend bereits angedeutet wurde, entsprechend dem jeweiligen Ladungszustand bzw. der sich daran einstellen den oder angelegten Spannung zusammenziehen und ausdehnen.Piezoelectric elements are capacitive elements, which as already indicated above, accordingly the respective state of charge or adjust to it contract and expand the or applied voltage.
Das Laden und Entladen eines piezoelektrischen Elements kann unter anderem über ein induktive Eigenschaften aufweisendes Bauelement wie beispielsweise eine Spule erfolgen, wobei diese Spule in erster Linie dazu dient, den beim Laden auf tretenden Ladestrom und den beim Entladen auftretenden Ent ladestrom zeitlich und/oder größenmäßig zu begrenzen. Eine solche Anordnung ist in Fig. 2 veranschaulicht.The charging and discharging of a piezoelectric element can take place, inter alia, via an inductive component such as, for example, a coil, this coil primarily serving to increase the time and / or size of the charging current occurring during charging and the discharging current occurring during discharging limit. Such an arrangement is illustrated in FIG. 2.
Das zu ladende bzw. zu entladende piezoelektrische Element ist in der Fig. 2 mit dem Bezugszeichen 101 bezeichnet. Es ist im betrachteten Beispiel Bestandteil eines über einen Ladeschalter 103a schließbaren Piezo-Ladestromkreises und eines über einen Entladeschalter 104a schließbaren Piezo- Entladestromkreises, wobei der Piezo-Ladestromkreis aus einer Serienschaltung des Ladeschalters 103a, eines Kondensators 107, einer Parallelschaltung des piezoelektrischen Elements 101 mit einer Diode 110, einer Spule 102, und einer Diode 103b besteht, und wobei der Piezo-Entladestromkreis aus einer Serienschaltung des Entladeschalters 104a, des Kondensators 107, der Parallelschaltung des piezoelektrischen Elements 101 mit der Diode 110, der Spule 102, und einer Diode 104b be steht. The piezoelectric element to be charged or discharged is designated by reference number 101 in FIG. 2. In the example under consideration, it is part of a piezo charging circuit that can be closed via a charging switch 103 a and a piezo discharging circuit that can be closed via a discharging switch 104 a, the piezo charging circuit comprising a series circuit of the charging switch 103 a, a capacitor 107 , and a parallel connection of the piezoelectric element 101 with a diode 110 , a coil 102 , and a diode 103 b, and wherein the piezo discharge circuit consists of a series circuit of the discharge switch 104 a, the capacitor 107 , the parallel connection of the piezoelectric element 101 with the diode 110 , the coil 102 , and a diode 104 b is available.
Parallel zum Kondensator 107 sind eine Batterie 108 und ein dieser nachgeschalteter Gleichspannungswandler 109 vorgese hen. Über die Batterie 108 und den Gleichspannungswandler 109 kann der Kondensator 107 auf eine vorbestimmte Spannung auf geladen werden.In parallel to the capacitor 107 , a battery 108 and a DC converter 109 connected downstream thereof are provided. The capacitor 107 can be charged to a predetermined voltage via the battery 108 and the DC voltage converter 109 .
Die Diode 103b des Piezo-Ladestromkreises verhindert, daß im Piezo-Ladestromkreis ein das piezoelektrische Element 101 entladender Strom fließen kann; die Diode 104b des Piezo- Entladestromkreises verhindert, daß im Piezo-Entladestrom kreis ein das piezoelektrische Element 101 ladender Strom fließen kann.The diode 103 b of the piezo charging circuit prevents a current discharging the piezoelectric element 101 from flowing in the piezo charging circuit; the diode 104 b of the piezo discharge circuit prevents the piezoelectric element 101 from flowing in the piezo discharge circuit.
Die parallel zum piezoelektrischen Element 101 vorgesehene Diode 110 verhindert, daß das piezoelektrische Element nega tiv aufgeladen wird.The diode 110 provided in parallel with the piezoelectric element 101 prevents the piezoelectric element from being negatively charged.
Wird der normalerweise geöffnete Ladeschalter 103a geschlos sen, so fließen im Kondensator 107 gespeicherte Ladungen über den dann geschlossenen Piezo-Ladestromkreis zum piezoelektri schen Element 101, wodurch der Kondensator 107 entladen und das piezoelektrische Element 101 geladen wird; die im piezo elektrischen Element 101 gespeicherte Ladung bzw. die sich an diesem dadurch einstellende Spannung und damit auch die ak tuellen äußeren Abmessungen des piezoelektrischen Elements 101 werden nach dem Laden desselben im wesentlichen unverän dert beibehalten.If the normally open charge switch 103 a is closed, then charges stored in the capacitor 107 flow via the then closed piezo charging circuit to the piezoelectric element 101 , thereby discharging the capacitor 107 and charging the piezoelectric element 101 ; the electrical charge stored in the piezoelectric element 101 or at this thereby adjusting voltage and thus also the ak tual external dimensions of piezoelectric element 101 can be substantially changed unverän after loading thereof maintained.
Wird der normalerweise ebenfalls geöffnete Entladeschalter 104a geschlossen, so fließen die im piezoelektrischen Element 101 gespeicherten Ladungen über den dann geschlossenen Piezo- Entladestromkreis zum Kondensator 107, wodurch das piezoelek trische Element 101 entladen und der Kondensator 107 geladen wird; der Ladezustand des piezoelektrischen Elements 101 bzw. die sich an diesem dadurch einstellende Spannung und damit auch die aktuellen äußeren Abmessungen des piezoelektrischen Elements 101 werden nach dem Entladen desselben im wesent lichen unverändert beibehalten.If the normally open discharge switch 104 a is closed, then the charges stored in the piezoelectric element 101 flow through the then closed piezo discharge circuit to the capacitor 107 , whereby the piezoelectric element 101 is discharged and the capacitor 107 is charged; the state of charge of the piezoelectric element 101 or the voltage resulting therefrom and thus also the current external dimensions of the piezoelectric element 101 are essentially unchanged after the same has been discharged.
Ein derartiges Laden und Entladen von piezoelektrischen Ele menten ist vorteilhaft, weil es mangels nennenswerter ohm scher Widerstände im Piezo-Ladestromkreis und im Piezo- Entladestromkreis verlustleistungsarm und unter nur relativ geringer Wärmeentwicklung erfolgen kann.Such charging and discharging of piezoelectric ele ment is advantageous because there is no significant ohm resistors in the piezo charging circuit and in the piezo Discharge circuit with low power loss and under only relative low heat development can take place.
Andererseits kann aber beim Laden und Entladen kein Einfluß auf den Verlauf und den Umfang des Ladens bzw. Entladens ge nommen werden. Die Spule 102, das piezoelektrische Element 101 und der Kondensator 107 bilden beim Laden und beim Ent laden des piezoelektrischen Elements nämlich einen LC-Reihen schwingkreis, wobei das piezoelektrische Element nur mit der ersten Stromhalbwelle der ersten Schwingkreisschwingung ge laden bzw. entladen wird (ein Weiterschwingen des Schwing kreises wird durch die im Piezo-Ladestromkreis und im Piezo- Entladestromkreis enthaltenen Dioden 103b bzw. 104b unterbun den), was seinerseits wiederum zur Folge hat, daß der Verlauf und der Umfang des Ladens und Entladens im wesentlichen aus schließlich durch die (während des Betriebes nicht veränder baren) technischen Daten der Schwingkreiselemente (genauer gesagt durch die Induktivität der Spule und die Kapazitäten des piezoelektrischen Elements und des Kondensators) bestimmt werden.On the other hand, no influence on the course and extent of loading or unloading can be taken during loading and unloading. The coil 102 , the piezoelectric element 101 and the capacitor 107 form an LC series resonant circuit when charging and when discharging the piezoelectric element, the piezoelectric element being charged or discharged only with the first current half-wave of the first resonant circuit oscillation (a continued oscillation of the resonant circuit is suppressed by the diodes 103 b and 104 b contained in the piezo charging circuit and in the piezo discharge circuit), which in turn has the consequence that the course and extent of charging and discharging essentially exclusively by (During operation not changeable) technical data of the resonant circuit elements (more precisely by the inductance of the coil and the capacitances of the piezoelectric element and the capacitor) are determined.
Für bestimmte Anwendungsfälle (beispielsweise wenn das piezo elektrische Element als Aktor in einer Kraftstoff-Einspritz düse einer Brennkraftmaschine verwendet wird) ist es jedoch erforderlich, daß das piezoelektrische Element möglichst genau auf verschiedene, gegebenenfalls auch variierende Aus dehnungen gebracht werden kann. For certain applications (for example when the piezo electrical element as an actuator in a fuel injection nozzle of an internal combustion engine is used), however required that the piezoelectric element if possible exactly on different, possibly also varying, Aus strains can be brought.
Dies ist bei Verwendung von Lade- und Entladeschaltungen nach Art der Fig. 2 allenfalls möglich, wenn das Laden und/oder das Entladen des piezoelektrischen Elements derart (getaktet) erfolgen, daß die Spule 102 nicht mehr oder jedenfalls nicht mehr primär als Schwingkreiselement, sondern als ein Energie- Zwischenspeicher wirkt, der wiederholt abwechselnd vom Kon densator 107 (beim Laden) bzw. vom piezoelektrischen Element 101 (beim Entladen) zugeführte elektrische Energie (in Form von magnetischer Energie) speichert und die gespeicherte Energie in Form von elektrischer Energie an das piezoelektri sche Element 101 (beim Laden) bzw. in den Kondensator 107 (beim Entladen) abgibt, wobei die Zeitpunkte und die Dauer (und damit auch der Verlauf und der Umfang) der Energie speicherung und der Energieabgabe durch die Betätigung ent sprechender Schalter bestimmt werden.This is at best possible when using charging and discharging circuits of the type in FIG. 2 if the charging and / or discharging of the piezoelectric element takes place (clocked) in such a way that the coil 102 no longer, or at least no longer, primarily as an oscillating circuit element, but instead acts as an energy buffer, which repeatedly alternately from the capacitor 107 (when charging) or from the piezoelectric element 101 (when discharging) supplies electrical energy (in the form of magnetic energy) and stores the stored energy in the form of electrical energy to the Piezoelectric element 101 (when charging) or in the capacitor 107 (when discharging) emits, the times and the duration (and thus also the course and the extent) of the energy storage and the energy output are determined by the actuation of corresponding switches .
Dadurch kann das piezoelektrische Element in beliebig vielen, beliebig großen und in beliebigen zeitlichen Abständen auf einanderfolgenden Stufen wunschgemäß weit geladen und ent laden werden.As a result, the piezoelectric element can be any size and at any time intervals successive stages are loaded and ent as desired will load.
Als Folge dessen können sowohl das Ausmaß als auch der zeit liche Verlauf des Ladens und/oder des Entladens wunschgemäß beeinflußt werden, und zwar weitgehend unabhängig von den technischen Daten der Spule, des piezoelektrischen Elements und des Kondensators.As a result, both the extent and the time Liche course of loading and / or unloading as desired be influenced, largely independently of the technical data of the coil, the piezoelectric element and the capacitor.
Das getaktete Laden und/oder Entladen erfordert jedoch einen relativ hohen Aufwand und kann möglicherweise elektromagneti sche Störungen verursachen.The clocked loading and / or unloading, however, requires one relatively high effort and can possibly electromagnetic cause interference.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und die Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 7 derart weiterzubilden, daß sich das piezoelektrische Element auf einfache Weise effizient und ohne Störungen anderer Vor gänge oder Komponenten auf wunschgemäße Ausdehnungen bringen läßt.The present invention is therefore based on the object the method according to the preamble of claim 1 and the device according to the preamble of claim 7 to develop such that the piezoelectric element in a simple way efficient and without disturbing others Bring gears or components to the desired dimensions leaves.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnen den Teil des Patentanspruchs 1 (Verfahren) bzw. die im kenn zeichnenden Teil des Patentanspruchs 7 (Vorrichtung) bean spruchten Merkmale gelöst.According to the invention, this object is characterized by the the part of claim 1 (method) or in the drawing part of claim 7 (device) bean characteristics resolved.
Demnach ist vorgesehen,
Accordingly, it is provided
- - daß das kapazitive Eigenschaften aufweisende Element, unter Verwendung dessen das piezoelektrische Element geladen oder entladen werden soll, abhängig vom Ladezustand des piezo elektrischen Elements oder vom angestrebten Verlauf oder vom angestrebten Umfang des Ladens oder Entladens des piezoelektrischen Elements selektiv aus mehreren kapazitive Eigenschaften aufweisenden Elementen ausgewählt wird (kennzeichnender Teil des Patentanspruchs 1) bzw.- That the element having capacitive properties, under Use of which the piezoelectric element is charged or should be discharged, depending on the state of charge of the piezo electrical element or of the desired course or of the desired amount of loading or unloading of the piezoelectric element selectively from several capacitive Elements having properties is selected (characterizing part of claim 1) or
- - daß mehrere zum Laden oder Entladen des piezoelektrischen Elements verwendbare kapazitive Eigenschaften aufweisende Elemente vorgesehen sind, und daß das kapazitive Eigen schaften aufweisende Element, unter Verwendung dessen das piezoelektrische Element geladen oder entladen werden soll, abhängig vom Ladezustand des piezoelektrischen Elements oder vom angestrebten Verlauf oder vom angestrebten Umfang des Ladens oder Entladens des piezoelektrischen Elements selektiv auswählbar ist (kennzeichnender Teil des Patent anspruchs 7).- That several for loading or unloading the piezoelectric Capacitive properties that can be used with elements Elements are provided and that the capacitive eigen element, using which the piezoelectric element to be charged or discharged depending on the state of charge of the piezoelectric element or the desired course or the desired scope charging or discharging the piezoelectric element is selectable (characterizing part of the patent claims 7).
Durch die Verwendbarkeit verschiedener kapazitive Eigenschaf ten aufweisender Elemente zum Laden und Entladen des piezo elektrischen Elements kann Einfluß darauf genommen werden, wie schnell und wie weit das piezoelektrische Element geladen oder entladen wird bzw. wie schnell und wie weit sich das piezoelektrische Element ausdehnt oder zusammenzieht.Due to the usability of different capacitive properties ten comprising elements for loading and unloading the piezo electrical element can be influenced how fast and how far the piezoelectric element is charged or is unloaded or how fast and how far piezoelectric element expands or contracts.
Dadurch kann auch bei Lade- und Entladeverfahren, bei welchen wie beispielsweise beim Laden oder Entladen des piezoelektri schen Elements über einen als Schwingkreis wirkenden oder be triebenen Stromkreis bislang kein Einfluß auf den Lade- oder Entladevorgang genommen werden konnte, der zeitliche Verlauf und der Umfang des Ladens oder Entladens zielgerichtet be einflußt werden. Ferner ist es dadurch selbst beim Laden oder Entladen des piezoelektrischen Elements über einen als Schwingkreis wirkenden oder betriebenen Stromkreis möglich, ein stufenweises Laden oder Entladen durchzuführen, was für bestimmte Anwendungen von großem Vorteil ist.This can also be used for loading and unloading processes such as when loading or unloading the piezoelectric elements via a resonant circuit acting or driven circuit so far has no effect on the charging or Unloading could be taken, the time course and the amount of loading or unloading targeted be influenced. Furthermore, it is thereby even when loading or Discharge the piezoelectric element via an as Circuit operating or operating circuit possible, to perform a gradual loading or unloading, what for certain applications is of great benefit.
Daß nun auch beim Laden oder Entladen des piezoelektrischen Elements über einen als Schwingkreis wirkenden oder betriebe nen Stromkreis eine Einflußnahme auf den Lade- oder Entlade vorgang und sogar ein stufenweises Laden oder Entladen mög lich ist, ist sehr bedeutsam, denn das Laden oder Entladen des piezoelektrischen Elements über einen als Schwingkreis wirkenden oder betriebenen Stromkreis läßt sich besonders verlustleistungsarm und störungsfrei durchführen.That now also when loading or unloading the piezoelectric Elements via an oscillating circuit or operating NEN circuit influences the charging or discharging operation and even a gradual loading or unloading possible is very important because loading or unloading of the piezoelectric element via a resonant circuit acting or operated circuit can be particularly Carry out low-loss and trouble-free.
Piezoelektrische Elemente lassen sich so auf einfache Weise und ohne Störungen anderer Vorgänge oder Komponenten in be liebig vielen und beliebig großen Schritten wunschgemäß auf beliebige Ausdehnungen bringen.Piezoelectric elements can be easily created in this way and without interference from other processes or components in be as many and as large steps as desired bring any extent.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unter ansprüchen, der folgenden Beschreibung und den Figuren ent nehmbar.Advantageous developments of the invention are the sub claims, the following description and the figures ent acceptable.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei spiels unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigenThe invention is illustrated below with the aid of an embodiment game explained with reference to the figures. It demonstrate
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der nachfolgend näherer be schriebenen Anordnung zum Laden und Entladen eines piezoelektrischen Elements, und Fig. 1 shows an embodiment of the arrangement described below for loading and unloading a piezoelectric element, and
Fig. 2 eine herkömmliche Anordnung zum Laden und Entladen eines piezoelektrischen Elements. Fig. 2 shows a conventional arrangement for charging and discharging a piezoelectric element.
Das piezoelektrische Element, dessen Laden und Entladen im folgenden näher beschrieben wird, ist beispielsweise als Stellglied in Kraftstoff-Einspritzdüsen (insbesondere in sogenannten Common Rail Injektoren) von Brennkraftmaschinen einsetzbar. Auf einen derartigen Einsatz des piezoelektri schen Elements besteht jedoch keinerlei Einschränkung; das piezoelektrische Element kann grundsätzlich in beliebigen Vorrichtungen für beliebige Zwecke eingesetzt werden.The piezoelectric element, its loading and unloading in The following is described in more detail, for example as Actuator in fuel injectors (especially in so-called common rail injectors) of internal combustion engines applicable. On such use of the piezoelectric However, there are no restrictions to the elements; the piezoelectric element can basically be in any Devices can be used for any purpose.
Es wird davon ausgegangen, daß sich das piezoelektrische Ele ment im Ansprechen auf das Laden ausdehnt und im Ansprechen auf das Entladen zusammenzieht. Die Erfindung ist selbst verständlich jedoch auch dann anwendbar, wenn dies gerade umgekehrt ist.It is assumed that the piezoelectric Ele expand in response to charging and in response contracts for unloading. The invention is itself understandable but also applicable when this is happening is reversed.
Das Laden und Entladen des piezoelektrischen Elements erfolgt im betrachteten Beispiel durch die in Fig. 1 gezeigte Anord nung.The loading and unloading of the piezoelectric element takes place in the example under consideration by the arrangement shown in FIG. 1.
Die in der Fig. 1 gezeigte und nachfolgend näher beschrie bene Anordnung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß sie eine Anordnung zum Laden oder Entladen eines piezoelek trischen Elements unter Durchführung eines Ladungstransports von einem kapazitive Eigenschaften aufweisenden Element zum piezoelektrischen Element oder umgekehrt ist, wobei mehrere zum Laden oder Entladen des piezoelektrischen Elements ver wendbare kapazitive Eigenschaften aufweisende Elemente vor gesehen sind, und wobei das kapazitive Eigenschaften auf weisende Element, unter Verwendung dessen das piezoelektri sche Element geladen oder entladen werden soll, abhängig vom Ladezustand des piezoelektrischen Elements oder vom ange strebten Verlauf oder vom angestrebten Umfang des Ladens oder Entladens des piezoelektrischen Elements selektiv aus mehre ren kapazitive Eigenschaften aufweisenden Elementen ausge wählt wird.The arrangement shown in FIG. 1 and described in more detail below is characterized in particular by the fact that it is an arrangement for charging or discharging a piezoelectric element while carrying out a charge transport from an element having capacitive properties to the piezoelectric element or vice versa, with several for charging or discharging the piezoelectric element ver usable capacitive properties having elements are seen before, and wherein the capacitive properties pointing element, using which the piezoelectric element is to be charged or discharged, depending on the state of charge of the piezoelectric element or the desired course or is selectively selected from the desired extent of charging or discharging the piezoelectric element from a plurality of elements having capacitive properties.
Das piezoelektrische Element, das es im betrachteten Beispiel zu laden bzw. zu entladen gilt, ist in der Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet.The piezoelectric element which is to be charged or discharged in the example under consideration is designated by the reference symbol 1 in FIG. 1.
Die Anordnung gemäß Fig. 1 enthält daneben eine Spule 2, einen ersten Ladeschalter 3a, eine Diode 3b, einen ersten Entladeschalter 4a, eine Diode 4b, einen zweiten Ladeschalter 5a, eine Diode 5b, einen zweiten Entladeschalter 6a, eine Diode 6b, einen ersten Kondensator 7a, einen zweiten Konden sator 7b, eine Batterie 8, einen Gleichspannungswandler 9, und eine Diode 10 welche wie in der Fig. 1 gezeigt und spä ter noch genauer beschrieben verschaltet sind.The arrangement according to FIG. 1 also contains a coil 2 , a first charge switch 3 a, a diode 3 b, a first discharge switch 4 a, a diode 4 b, a second charge switch 5 a, a diode 5 b, a second discharge switch 6 a a diode 6 b, a first capacitor 7a, a second condensate sator 7 b, a battery 8, a DC-DC converter 9, and a diode 10 which are as shown in Fig. 1 and interconnected described latest, ter more detail.
Der erste Ladeschalter 3a und die Diode 3b, der erste Ent ladeschalter 4a und die Diode 4b, der zweite Ladeschalter 5a und die Diode 5b sowie der zweite Entladeschalter 6a und die Diode 6b können jeweils als ein Halbleiterschalter realisiert sein; die Dioden 3b, 4b, 5b und 6b verhindern jeweils, daß beim Laden des piezoelektrischen Elements ein dieses ent ladender Strom fließen kann, bzw. daß beim Entladen des piezoelektrischen Elements ein dieses ladender Strom fließen kann.The first charge switch 3 a and the diode 3 b, the first discharge switch 4 a and the diode 4 b, the second charge switch 5 a and the diode 5 b and the second discharge switch 6 a and the diode 6 b can each be implemented as a semiconductor switch his; the diodes 3 b, 4 b, 5 b and 6 b each prevent that a charging current ent can flow when charging the piezoelectric element, or that a charging current can flow when the piezoelectric element is discharged.
Die Diode 10 ist eine Schutzdiode, durch welche verhinderbar ist, daß das piezoelektrische Element 1 beim Entladen des selben zu weit entladen und dadurch negativ geladen wird; dies könnte dem piezoelektrischen Element unter Umständen schaden.The diode 10 is a protective diode, by means of which the piezoelectric element 1 can be prevented from being over-discharged when the same is discharged and thereby being negatively charged; this could possibly damage the piezoelectric element.
Die vorstehend erwähnten kapazitive Eigenschaften aufweisen den Elemente, unter Verwendung welcher das piezoelektrische Element 1 geladen und entladen wird, werden im betrachteten Beispiel durch die Kondensatoren 7a und/oder 7b gebildet.The capacitive properties mentioned above have the elements using which the piezoelectric element 1 is charged and discharged are formed in the example under consideration by the capacitors 7 a and / or 7 b.
Im betrachteten Beispiel
In the example considered
- - sind die Kondensatoren 7a und 7b in Reihe, also zu einem kapazitiven Spannungsteiler verschaltet, und- The capacitors 7 a and 7 b are connected in series, that is to say to form a capacitive voltage divider, and
- - ist, wie nachfolgend noch näherer erläutert wird, das piezoelektrische Element 1 wahlweise unter ausschließlicher Verwendung des Kondensators 7b oder unter Verwendung beider Kondensatoren 7a und 7b ladbar und entladbar.- As will be explained in more detail below, the piezoelectric element 1 can be charged and discharged optionally using only the capacitor 7 b or using both capacitors 7 a and 7 b.
Der Kondensator 7b bildet ein erstes kapazitive Eigenschaften aufweisendes Element, über welches das piezoelektrische Ele ment 1 ladbar und entladbar ist, und die Reihenschaltung der Kondensatoren 7a und 7b bildet ein zweites kapazitive Eigen schaften aufweisendes Element, über welches das piezoelektri sche Element ladbar und entladbar ist.The capacitor 7 b forms a first element having capacitive properties, via which the piezoelectric element 1 can be charged and discharged, and the series connection of the capacitors 7 a and 7 b forms a second element having capacitive properties, via which the piezoelectric element can be loaded and is unloadable.
Es dürfte einleuchten, daß auch mehr als zwei kapazitive Eigenschaften aufweisende Elemente zum Laden und Entladen des piezoelektrischen Elements verwendet werden können. Hierzu müßten im betrachteten Beispiel "nur" entsprechend mehr Kon densatoren in Reihe geschaltet, und - wie später noch besser verstanden werden wird - entsprechend mehr Lade- und Entlade schalter vorgesehen werden. It should be clear that more than two capacitive Elements with properties for loading and unloading the piezoelectric element can be used. For this in the example considered, "only" would have to be more con capacitors connected in series, and - as later, even better will be understood - correspondingly more loading and unloading switches are provided.
Wenngleich es derzeit am vorteilhaftesten erscheint, die kapazitive Eigenschaften aufweisenden Elemente, unter Ver wendung welcher das piezoelektrische Element geladen oder entladen wird, durch einen oder mehrere Kondensatoren eines kapazitiven Spannungsteilers zu bilden, besteht hierauf keine Einschränkung. Die kapazitive Eigenschaften aufweisenden Ele mente können auch durch beliebig anders angeordnete oder ver schaltete Kondensatoren oder durch sonstige kapazitive Eigen schaften aufweisende Elemente wie beispielsweise Batterien gebildet werden.Although it currently seems most advantageous, the elements with capacitive properties, under Ver which the piezoelectric element is charged or is discharged through one or more capacitors to form a capacitive voltage divider does not exist Limitation. The capacitive properties of Ele elements can also be arranged or arranged in any other way switched capacitors or other capacitive properties have elements such as batteries be formed.
Die Kondensatoren 7a und 7b, genauer gesagt die Reihenschal tung derselben, werden von der Batterie 8, welches beispiels weise eine Kfz-Batterie ist, und dem dieser nachgeschalteten Gleichspannungswandler 9 geladen (die Kondensatoren 7a und 7b, die Batterie 8 und der Gleichspannungswandler 9 bilden einen die Kondensatoren 7a und 7b ladenden Kondensator-Lade stromkreis.The capacitors 7 a and 7 b, more precisely the series circuit of the same, are charged by the battery 8 , which is, for example, a motor vehicle battery, and the DC converter 9 connected downstream (the capacitors 7 a and 7 b, the battery 8 and the DC-DC converter 9 form a capacitor 7 a and 7 b charging capacitor charging circuit.
Beim Laden der Kondensatoren 7a und 7b über den Kondensator-
Ladestromkreis stellt sich (vor dem Laden des piezoelektri
schen Elements) am ersten Kondensator 7a eine Spannung
When charging the capacitors 7 a and 7 b via the capacitor charging circuit (before charging the piezoelectric element's) on the first capacitor 7 a, a voltage
und am zweiten Kondensator 7b eine Spannung
and the second capacitor 7 b a voltage
ein, wobei
CB1 die Kapazität des ersten Kondensators 7a,
CB2 die Kapazität des zweiten Kondensators 7b, und
UBges die sich an der Reihenschaltung der Kondensatoren 7a und
7b einstellende Spannung
bezeichnen.a where
C B1 the capacitance of the first capacitor 7 a,
C B2 the capacitance of the second capacitor 7 b, and
U Bges the voltage that arises at the series connection of the capacitors 7 a and 7 b
describe.
Durch Öffnen und Schließen der Schalter 3a, 4a, 5a und 6a
lassen sich ein erster Piezo-Ladestromkreis, ein zweiter
Piezo-Ladestromkreis, ein erster Piezo-Entladestromkreis, und
ein zweiter Piezo-Entladestromkreis öffnen und schließen,
wobei
By opening and closing the switches 3 a, 4 a, 5 a and 6 a, a first piezo charging circuit, a second piezo charging circuit, a first piezo discharging circuit, and a second piezo discharging circuit can be opened and closed, whereby
- - der erste Piezo-Ladestromkreis das piezoelektrische Element 1, den zweiten Kondensator 7b, den zweiten Ladeschalter 5a, die Diode 5b, und die Spule 2 umfaßt,- The first piezo charging circuit comprises the piezoelectric element 1 , the second capacitor 7 b, the second charging switch 5 a, the diode 5 b, and the coil 2 ,
- - der erste Piezo-Entladestromkreis das piezoelektrische Ele ment 1, den zweiten Kondensator 7b, den zweiten Entlade schalter 6a, die Diode 6b, und die Spule 2 umfaßt,- The first piezo discharge circuit, the piezoelectric element 1 , the second capacitor 7 b, the second discharge switch 6 a, the diode 6 b, and the coil 2 ,
- - der zweite Piezo-Ladestromkreis das piezoelektrische Ele ment 1, den ersten Kondensator 7a, den zweiten Kondensator 7b, den ersten Ladeschalter 3a, die Diode 3b und die Spule 2 umfaßt, und- The second piezo charging circuit comprises the piezoelectric element 1 , the first capacitor 7 a, the second capacitor 7 b, the first charging switch 3 a, the diode 3 b and the coil 2 , and
- - der zweite Piezo-Entladestromkreis das piezoelektrische Element 1, den ersten Kondensator 7a, den zweiten Konden sator 7b, den ersten Entladeschalter 4a, die Diode 4b, und die Spule 2 umfaßt.- the second piezo-discharge circuit, the piezoelectric element 1, the first capacitor 7 a, the second condensate sator 7 b, the first discharge switch 4 a, b the diode 4, and coil 2 comprises.
Der erste und der zweite Piezo-Ladestromkreis und der erste und zweite Piezo-Entladestromkreis dienen, wie die jeweiligen Bezeichnungen schon andeuten, zum Laden bzw. Entladen des piezoelektrischen Elements 1. The first and second piezo charging circuits and the first and second piezo discharging circuits serve, as the respective designations already indicate, to charge or discharge the piezoelectric element 1 .
Die mehreren Piezo-Ladestromkreise und die mehreren Piezo- Entladestromkreise ermöglichen es, das piezoelektrische Ele ment unterschiedlich weit zu laden und zu entladen; sie sind im betrachteten Beispiel so dimensioniert, daß ein stufenwei ses Laden und Entladen des piezoelektrischen Elements erfol gen kann.The multiple piezo charging circuits and the multiple piezo Discharge circuits enable the piezoelectric ele load and unload at different distances; they are dimensioned in the example considered so that a step-by-step Ses loading and unloading of the piezoelectric element successfully can.
Wenn und so lange kein Laden oder Entladen des piezoelektri schen Elements 1 erfolgen soll, sind die Schalter 3a, 4a, 5a, und 6a geöffnet. In diesem Zustand befindet sich die Anord nung gemäß Fig. 1 im stationären Zustand. D. h., alle Ele mente behalten ihren Zustand im wesentlichen unverändert bei, und es fließen keine Ströme.If and as long as is to be no charging or discharging of piezoelectric element 1 rule, the switch 3 a, 4 a, 5 a, 6a and opened. In this state, the arrangement according to FIG. 1 is in the stationary state. That is, all elements remain essentially unchanged and no currents flow.
Das Laden des piezoelektrischen Elements erfolgt wahlweise über den ersten Piezo-Ladestromkreis oder über den zweiten Piezo-Ladestromkreis (durch die in den jeweiligen Piezo-Lade stromkreisen fließenden Ladeströme). Im betrachteten Beispiel werden sowohl der erste Piezo-Ladestromkreis als auch der zweite Piezo-Ladestromkreis als Schwingkreis betrieben.The piezoelectric element can be loaded optionally via the first piezo charging circuit or via the second Piezo charging circuit (through the in the respective piezo charging circuits flowing charging currents). In the example considered both the first piezo charging circuit and the second piezo charging circuit operated as a resonant circuit.
Das Laden des piezoelektrischen Elements über den ersten Piezo-Ladestromkreis wird durch ein Schließen desselben (Schalter 5a geschlossen und Schalter 3a, 4a und 6a geöffnet) eingeleitet.The charging of the piezoelectric element via the first piezo charging circuit is initiated by closing the same (switch 5 a closed and switches 3 a, 4 a and 6 a open).
Wird der erste Piezo-Ladestromkreis geschlossen, so beginnen im darin enthaltenen Kondensator 7b gespeicherte Ladungen zum piezoelektrischen Element 1 zu fließen. Die Größe und der zeitliche Verlauf des daraus resultierenden (das piezoelek trische Element ladenden) Ladestroms hängt dabei im wesent lichen von dem durch das piezoelektrische Element 1, die Spule 2 und den Kondensator 7b gebildeten LC-Reihenschwing kreis ab. Er steigt nach dem Schließen des ersten Piezo- Ladestromkreises mehr oder weniger schnell bis zu einem Maximum an und nimmt dann wieder mehr oder weniger schnell ab; eine richtungsmäßige Umkehr des Stromflusses, durch wel che das piezoelektrische Element wieder entladen würde, ist durch die Diode 5b ausgeschlossen.If the first piezo charging circuit is closed, then charges stored in the capacitor 7 b contained therein begin to flow to the piezoelectric element 1 . The size and the temporal profile of the resulting (the piezoelectric element charging) charging current depends essentially on the union formed by the piezoelectric element 1 , the coil 2 and the capacitor 7 b LC series resonant circuit. After the first piezo charging circuit has been closed, it rises to a maximum more or less quickly and then decreases again more or less quickly; A directional reversal of the current flow through which the piezoelectric element would be discharged is excluded by the diode 5 b.
Das Laden beginnt und endet also mit der ersten Strom-Halb welle der ersten Schwingkreis-Schwingung. Der Ladeschalter 5a wird nach der selbständigen Beendigung des Ladevorganges wie der geöffnet.Charging begins and ends with the first current half-wave of the first oscillation circuit. The charging switch 5 a is opened after the independent termination of the charging process.
Das Laden des piezoelektrischen Elements bewirkt eine Zunahme der sich am piezoelektrischen Element einstellenden Spannung und der Ausdehnung des piezoelektrischen Elements.Charging the piezoelectric element causes an increase the voltage established at the piezoelectric element and the expansion of the piezoelectric element.
Die im piezoelektrischen Element akkumulierten Ladungen, die sich am piezoelektrischen Element einstellende Spannung und die Ausdehnung des piezoelektrischen Elements bleiben nach dem Abschluß des Ladevorganges im wesentlichen unverändert erhalten.The charges accumulated in the piezoelectric element, the voltage established at the piezoelectric element and the expansion of the piezoelectric element remains the completion of the loading process essentially unchanged receive.
Wie stark das piezoelektrischen Element durch ein wie be schrieben erfolgendes Laden aufgeladen wird, hängt im be trachteten Ausführungsbeispiel im wesentlichen ausschließlich von den technischen Daten des piezoelektrischen Elements 1 und des Kondensators 7b sowie von den Spannungen ab, auf wel che diese zu Beginn des Ladevorganges aufgeladen sind.How much the piezoelectric member is charged by a like be attributed success forming shop depends in the observed embodiment substantially exclusively on the technical data of the piezoelectric element 1 and the capacitor 7 b as well as the tensions down, up wel che this at the beginning of the charging process are charged.
Die Induktivität der Spule 2 bestimmt "nur" die maximale Ladestromstärke und die Ladezeit.The inductance of the coil 2 "only" determines the maximum charging current and the charging time.
Die sich infolge eines wie beschrieben erfolgenden Ladens am
piezoelektrischen Element 1 einstellende Spannung Upu beträgt
dabei
The voltage U pu which arises as a result of charging taking place as described above on the piezoelectric element 1 is
wobei
CP die Kapazität des piezoelektrischen Elements 1, und
UPNull die Spannung, auf welche das piezoelektrische Element
vor dem Beginn des Ladevorganges geladen ist,
bezeichnen.in which
C P the capacitance of the piezoelectric element 1 , and
U PNull is the voltage to which the piezoelectric element is charged before the start of the charging process,
describe.
Das Laden des piezoelektrischen Elements durch den zweiten Piezo-Ladestromkreis wird durch Schließen dieses Stromkreises (Schalter 3a geschlossen, und Schalter 4a, 5a und 6a geöff net) eingeleitet.The charging of the piezoelectric element by the second piezo charging circuit is initiated by closing this circuit (switch 3 a, and switches 4 a, 5 a and 6 a opened).
Die danach ablaufenden Vorgänge entsprechen den beim Laden des piezoelektrischen Elements 1 über den ersten Piezo-Lade stromkreis auftretenden Vorgängen.The subsequent processes correspond to the processes occurring when the piezoelectric element 1 is charged via the first piezo charging circuit.
Es dürfte einleuchten und bedarf keiner weiteren Erläuterung, daß das piezoelektrische Element durch ein über den zweiten Piezo-Ladestromkreis erfolgendes Laden weiter oder weniger weit geladen werden kann als es durch ein über den ersten Piezo-Ladestromkreis erfolgendes Laden der Fall ist.It should be obvious and requires no further explanation, that the piezoelectric element by one over the second Piezo charging circuit charging continues or less can be loaded far than it is through one over the first Piezo charging circuit charging is the case.
Durch die mehreren Piezo-Ladestromkreise kann das piezoelek trische Element also selbst dann, wenn das Laden über einen als Schwingkreis wirkenden oder betriebenen Piezo-Ladestrom kreis erfolgt, wunschgemäß weit geladen (auf verschiedene Ladezustände bzw. Ausdehnungen gebracht) werden.Due to the multiple piezo charging circuits, the piezoelek trical element, even if the loading is done via a Piezo charging current acting or operated as a resonant circuit circle is carried out, loaded as desired (on different State of charge or expansion).
Wie vorstehend bereits erwähnt wurde, kann das piezoelektri sche Element durch die mehreren Piezo-Ladestromkreise auch stufenweise geladen werden. Ein stufenweises Laden des piezo elektrischen Elements erweist sich als großer Vorteil, weil dieses dann beispielsweise als Aktor eines doppelt oder mehr fach schaltenden Einspritzventils verwendbar ist. Einspritz ventile dieser Art lassen sich beispielsweise dazu verwenden, um mit geringem Aufwand angelagerte Voreinspritzungen durch führen zu können.As already mentioned above, the piezoelectric element due to the multiple piezo charging circuits be loaded gradually. A gradual loading of the piezo electrical element proves to be a great advantage because this then, for example, as an actuator of one or more compartment switching injection valve can be used. Injection Valves of this type can be used, for example, to pre-injections with little effort to be able to lead.
Das stufenweise Laden des piezoelektrischen Elements wird im betrachteten Beispiel dadurch bewerkstelligt, daß dieses zu nächst über den ersten Piezo-Ladestromkreis, und im Anschluß daran (ohne zwischenzeitliches Entladen) über den zweiten Piezo-Ladestromkreis geladen wird.The gradual charging of the piezoelectric element is in the considered example accomplished that this to next via the first piezo charging circuit, and then on it (without intermediate unloading) over the second Piezo charging circuit is charged.
Die das piezoelektrische Element ladende Vorrichtung (beispielsweise die Anordnung gemäß Fig. 1) ist zu diesem Zweck so zu dimensionieren, daß zu Beginn einer jeweiligen Ladestufe die Spannung des oder der Kondensatoren oder an derer kapazitive Eigenschaften aufweisender Elemente, unter Verwendung welcher das piezoelektrische Element (weiter) ge laden werden soll, größer ist, als die Spannung, auf die das piezoelektrische Element zum betreffenden Zeitpunkt (durch die vorangegangene(n) Ladestufe(n)) geladen ist. Im betrach teten Beispiel bedeutet dies, daß die Spannung, die sich an den im Piezo-Ladestromkreis enthaltenen Kondensatoren ein stellt, zu Beginn einer jeweiligen Ladestufe größer sein muß als die Spannung, auf die das piezoelektrische Element zum betreffenden Zeitpunkt geladen ist.For this purpose, the device charging the piezoelectric element (for example the arrangement according to FIG. 1) must be dimensioned such that at the beginning of a respective charging stage the voltage of the capacitor or capacitors or of elements having capacitive properties, using which the piezoelectric element ( further) is to be loaded, is greater than the voltage to which the piezoelectric element is charged at the relevant point in time (by the preceding charging stage (s)). In the example considered, this means that the voltage which arises at the capacitors contained in the piezo charging circuit must be greater at the beginning of a respective charging stage than the voltage to which the piezoelectric element is charged at the relevant time.
D. h., zu Beginn der zweiten Ladestufe (des (Weiter-)Ladens
des piezoelektrischen Elements über den zweiten Piezo-Lade
stromkreis) muß gelten, daß
In other words, at the beginning of the second charging stage (the (further) charging of the piezoelectric element via the second piezo charging circuit) it must apply that
(UB1null + UB2) < UPu (4)
(U B1null + U B2 ) <U Pu (4)
ist, wobei
UPu die in Gleichung (3) angegebene Spannung des piezoelek
trischen Elements nach der ersten Ladestufe,
UB1null die in Gleichung (1) angegebene und durch die erste
Ladestufe nicht veränderte Spannung des ersten Konden
sators 7a ist, und
UB2 die sich nach der ersten Ladestufe am zweiten Konden
sator 7b einstellende Spannung, nämlich
is where
U Pu is the voltage of the piezoelectric element specified in equation (3) after the first charging stage,
U B1null specified in equation (1) and did not change by the first charging voltage of the first stage condensate crystallizer 7 is a, and
U B2 is the voltage that occurs after the first charging stage on the second capacitor 7 b, namely
bezeichnen.describe.
Die in Gleichung (4) angegebene Bedingung läßt sich durch eine entsprechenden Dimensionierung der Kondensatoren 7a und 7b problemlos erfüllen.The condition specified in equation (4) can easily be met by appropriately dimensioning the capacitors 7 a and 7 b.
Durch die zweite Ladestufe (durch das Weiterladen des piezo
elektrischen Elements über den zweiten Piezo-Ladestromkreis)
wird das piezoelektrische Element auf die Spannung
Through the second charging stage (through the further charging of the piezoelectric element via the second piezo charging circuit), the piezoelectric element is at the voltage
gebracht, wobei CBgeß die Gesamtkapazität der in Reihe ge
schalteten Kondensatoren, also
brought, where C Bgeß the total capacitance of the series connected capacitors, ie
ist.is.
Dabei sinkt die Spannung an den in Reihe geschalteten Konden
satoren 7a und 7b auf
The voltage drops across the series capacitors 7 a and 7 b
Das wie beschrieben erfolgende stufenweise Laden des piezo
elektrischen Elements erweist sich als vorteilhaft, weil da
durch das Verhältnis der Spannungen, auf die das piezoelek
trische Element nach dem Laden über den ersten Piezo-Lade
stromkreis und dem Nachladen über den zweiten Piezo-Lade
stromkreis gebracht wird, nämlich
The gradual charging of the piezoelectric element as described proves to be advantageous because because of the ratio of the voltages to which the piezoelectric element after charging via the first piezo charging circuit and the recharging via the second piezo charging circuit will, namely
unabhängig von der Kapazität des piezoelektrischen Elements wird. D. h., das Verhältnis bleibt bei Veränderungen der Kapa zität des piezoelektrischen Elements (aufgrund von Alterungs prozessen und/oder Temperaturschwankungen) unverändert. Dies und ferner die Tatsache, daß die Absolutwerte der sich nach den jeweiligen Ladevorgängen am piezoelektrischen Element einstellenden Spannung über die Spannung, auf die die Konden satoren aufgeladen werden (über die vom Gleichspannungswand ler 9 erzeugte Spannung) einstellbar sind, ermöglicht es, das piezoelektrische Element dauerhaft exakt wunschgemäß weit zu laden.becomes independent of the capacitance of the piezoelectric element. In other words, the ratio remains unchanged when the capacitance of the piezoelectric element changes (due to aging processes and / or temperature fluctuations). This and also the fact that the absolute values of the voltage which arises after the respective charging operations on the piezoelectric element are adjustable via the voltage to which the capacitors are charged (via the voltage generated by the DC voltage converter 9 ), enables the piezoelectric element can be loaded long and exactly as required.
Das Entladen des piezoelektrischen Elements kann ebenfalls stufenweise erfolgen. Im betrachteten Beispiel wird es in einer ersten Entladestufe über den zweiten Piezo-Entlade stromkreis, und in einer zweiten Entladestufe über den ersten Piezo-Entladestromkreis entladen. Beim Entladen fließen die im piezoelektrischen Element 1 gespeicherten Ladungen in die Kondensatoren 7a und 7b (beim Entladen über den zweiten Piezo-Entladestromkreis) bzw. in den Kondensator 7b (beim Entladen über den ersten Piezo-Entladestromkreis) zurück. Die Piezo-Entladestromkreise werden wie auch schon die Piezo- Ladestromkreise als Schwingkreise betrieben, so daß das Um laden nur während der ersten Stromhalbwelle der ersten Schwingkreisschwingung erfolgt.The piezoelectric element can also be discharged in stages. In the example under consideration, it is discharged in a first discharge stage via the second piezo discharge circuit and in a second discharge stage via the first piezo discharge circuit. When discharging, the charges stored in the piezoelectric element 1 flow back into the capacitors 7 a and 7 b (when discharging via the second piezo discharge circuit) or into the capacitor 7 b (when discharging via the first piezo discharge circuit). The piezo discharge circuits, like the piezo charging circuits, are operated as resonant circuits, so that the loading takes place only during the first current half-wave of the first resonant circuit oscillation.
Zu Beginn einer jeweiligen Entladestufe muß die Spannung des kapazitive Eigenschaften aufweisenden Elements, in das die Ladungen des piezoelektrischen Elements umgeladen werden sol len (die Spannung der im jeweiligen Piezo-Entladestromkreis enthaltenen Kondensatoren), niedriger sein als die Spannung, auf die das piezoelektrische Element zum betreffenden Zeit punkt aufgeladen ist. Dies läßt sich durch geeignete Wahl der Kondensatoren problemlos bewerkstelligen.At the beginning of each discharge stage, the voltage of the capacitive element in which the Charges of the piezoelectric element are to be reloaded len (the voltage of the respective piezo discharge circuit contained capacitors), lower than the voltage, to which the piezoelectric element at the relevant time point is charged. This can be done by a suitable choice of Manage capacitors with ease.
Durch ein wie beschrieben erfolgendes Laden und Entladen von piezoelektrischen Elementen lassen sich diese also auf ein fache Weise effizient und ohne Störungen anderer Vorgänge oder Komponenten in beliebig vielen und beliebig großen Schritten auf beliebige Ausdehnungen bringen.By loading and unloading Piezoelectric elements can be so on efficiently and without disruption to other processes or components in any number and any size Take steps to any extent.
Claims (14)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19858286A DE19858286A1 (en) | 1998-12-17 | 1998-12-17 | Charging or discharging piezoelectric element whilst carrying out charge transport from element having capacitive characteristics to piezo-electric element or vice versa and several elements are provided having capacitive characteristics |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19858286A DE19858286A1 (en) | 1998-12-17 | 1998-12-17 | Charging or discharging piezoelectric element whilst carrying out charge transport from element having capacitive characteristics to piezo-electric element or vice versa and several elements are provided having capacitive characteristics |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19858286A1 true DE19858286A1 (en) | 2000-06-21 |
Family
ID=7891441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19858286A Withdrawn DE19858286A1 (en) | 1998-12-17 | 1998-12-17 | Charging or discharging piezoelectric element whilst carrying out charge transport from element having capacitive characteristics to piezo-electric element or vice versa and several elements are provided having capacitive characteristics |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19858286A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1311003A2 (en) * | 2001-11-10 | 2003-05-14 | Robert Bosch Gmbh | Method of charging and discharging a piezoelectric element |
| DE102017214697A1 (en) * | 2017-08-23 | 2019-02-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Circuit arrangement and control method for a piezohydraulic actuator |
-
1998
- 1998-12-17 DE DE19858286A patent/DE19858286A1/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1311003A2 (en) * | 2001-11-10 | 2003-05-14 | Robert Bosch Gmbh | Method of charging and discharging a piezoelectric element |
| EP1311003A3 (en) * | 2001-11-10 | 2005-11-23 | Robert Bosch Gmbh | Method of charging and discharging a piezoelectric element |
| DE102017214697A1 (en) * | 2017-08-23 | 2019-02-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Circuit arrangement and control method for a piezohydraulic actuator |
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