EP1472454A1 - Method and device for detecting operating states of a pump-nozzle unit - Google Patents

Method and device for detecting operating states of a pump-nozzle unit

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EP1472454A1
EP1472454A1 EP03708014A EP03708014A EP1472454A1 EP 1472454 A1 EP1472454 A1 EP 1472454A1 EP 03708014 A EP03708014 A EP 03708014A EP 03708014 A EP03708014 A EP 03708014A EP 1472454 A1 EP1472454 A1 EP 1472454A1
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EP
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piezo
voltage
detection
pump
current
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Rainer Hirn
Richard Pirkl
Peter Voigt
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Volkswagen Mechatronic GmbH and Co KG
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    • F02M2200/70—Linkage between actuator and actuated element, e.g. between piezoelectric actuator and needle valve or pump plunger
    • F02M2200/701—Linkage between actuator and actuated element, e.g. between piezoelectric actuator and needle valve or pump plunger mechanical

Definitions

  • the invention relates to a method for the detection of at least one operating state of a pump-nozzle unit having a piezo control valve, in particular for the detection of the hydraulic control and / or the mechanical coupling of the pump-nozzle unit. Furthermore, the invention relates to a device for controlling a piezo control valve of a pump-nozzle unit and for detecting at least one operating state of the pump-nozzle unit, in particular for detecting the hydraulic deactivation and / or the mechanical coupling of the pump-nozzle unit ,
  • the mechanical coupling can include, for example, opening a valve pressure plate or a needle.
  • Pump-nozzle units are used to supply fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine.
  • This can be, for example, a pump-nozzle unit with a control and / or controllable fuel pump, a fuel injection nozzle, which has a nozzle needle that can be moved back and forth between a closed position and an open position, a first pressure chamber that extends from the Fuel pump can be filled with fuel under a first pressure, a second pressure chamber, wherein in the second pressure chamber fuel under a second pressure exerts a closing force on the nozzle needle, and a third pressure chamber that communicates with the first pressure chamber, in the third pressure chamber fuel under a third pressure exerts an opening force on the nozzle needle.
  • Pump-nozzle units are used in particular in connection with pressure-controlled injection systems.
  • An essential feature of a pressure-controlled injection system is that the fuel injector opens as soon as one opening force influenced at least by the currently prevailing pressures is exerted on the nozzle needle.
  • Such pressure-controlled injection systems are used for fuel metering, fuel conditioning, shaping the injection process and sealing the fuel supply against the
  • Combustion chamber of the internal combustion engine With pressure-controlled injection systems, the time course of the volume flow can be controlled in an advantageous manner during the injection. This can have a positive impact on the performance, fuel consumption and pollutant emissions of the engine.
  • the fuel pump and the fuel injection nozzle are generally designed as an integrated component. At least one pump-nozzle unit is provided for each combustion chamber of the internal combustion engine and is usually installed in the cylinder head.
  • the fuel pump typically includes a fuel pump piston that can be moved back and forth in a fuel pump cylinder and is driven by a camshaft of the internal combustion engine either directly via a tappet or indirectly via rocker arms.
  • the section of the fuel pump cylinder which usually forms the first pressure chamber can be connected to a low-pressure fuel region via a control valve, fuel being drawn from the low-pressure fuel region into the first pressure chamber when the control valve is open and pushed back into the low-pressure fuel region from the first pressure chamber when the control valve is still open becomes.
  • the fuel pump piston compresses the fuel located in the first pressure chamber and thus builds up pressure.
  • the control valve in the form of a solenoid valve.
  • solenoid valves usually have a relatively long response time, which is due in particular to the fact that the magnet armature of a solenoid valve cannot be accelerated as quickly as desired due to the inertia forces which are dependent on its mass. Farther it also takes time to build up the magnetic field to generate the attractive force.
  • a pump-nozzle unit equipped with a solenoid valve is known for example from EP 0 277 939 B1.
  • pump-nozzle units In order to avoid the problems caused by the use of solenoid valves, it is also known to equip pump-nozzle units with a control valve that is operated piezoelectrically. Such a pump-nozzle unit is known for example from DE 198 35 494 AI.
  • the invention is based on the object of developing the generic methods and devices such that the detection of at least one operating state of the pump-nozzle unit, in particular the detection of the hydraulic control of the pump-nozzle unit, with a relatively low hardware and / or software effort is made possible.
  • the method according to the invention builds on the generic state of the art in that the detection of the at least one operating state is carried out by comparing either only the piezo current or only the piezo voltage with at least one predetermined threshold value.
  • the force curve for a piezo element is given by the following relationship
  • a complex signal conversion is not necessary. There are no additional tolerances in the conversion of u (t) and i (t). Thus, for example, the point in time of a force jump can be determined using a simple threshold value circuit. If the hydraulic cut-off is detected, the piezo control valve can be opened, for example, in a throttled manner to avoid the problems explained at the beginning. The high-pressure cutoff then runs more slowly and therefore with less noise. In throttled operation, the piezo control valves generally have a high sensitivity to. A highly precise positioning of the control valve is therefore advantageous for throttled opening. Such a highly precise positioning of the control valve can be achieved, for example, by a piezo-controlled control valve actuator with appropriate control. Also for such a control, it is necessary to detect the force curve or the time of the start of the hydraulic control, which can also be done in the manner according to the invention.
  • the detection of the at least one operating state is carried out by comparing the piezo current with at least one predetermined threshold value while an at least substantially constant piezo voltage is being forced.
  • the at least substantially constant piezo voltage is approximately zero volts.
  • the output of the device driving the piezo element can be short-circuited or terminated with low resistance.
  • c3 is a constant independent of the piezo voltage u (t).
  • a cut-off pulse can be easily detected by the piezo current i (t) after complete discharge.
  • the detection of at least one operating state is enforced by a comparison of the piezo voltage with at least one predetermined threshold value is performed during an at least essentially constant piezo current of the ⁇ .
  • the at least substantially constant piezo current is approximately zero amperes.
  • the output of the device controlling the piezo element can be decoupled from the piezo element or terminated with high resistance. An exchange of the induced charge carriers is not possible when force is applied. Under these conditions, Formula 1 mentioned at the beginning can again be considerably simplified and the following relationship results between the actuator force F (t) and the piezo voltage u (t):
  • a control pulse can be easily detected via the piezo voltage u (t) after complete discharge.
  • the detection of the after the piezo voltage was kept at an at least substantially constant value at least one operating condition by a comparison of the piezo chip ⁇ voltage with at least one predetermined threshold leads carried is.
  • the at least substantially constant value of the piezo voltage is smaller than a piezo voltage previously used to control the piezo control valve and greater than zero volts.
  • the piezo element is discharged to a certain level after a stepped discharge and held at this level for a predetermined holding phase. During this holding phase, the control is decoupled or terminated with high resistance, so that no charge exchange takes place.
  • the simplified relationship of Formula 3 is again valid.
  • the further determination of the force jump (Formula 4) is, however, only possible with difficulty since the partial discharge level is not exactly known. In this case, the voltage-dependent constant cl must be taken into account as a 1st order polynomial in the differentiation, which can be done, for example, via a stored map.
  • the device according to the invention builds on the generic prior art in that it performs the detection of the at least one operating state by comparing either only the piezo current or only the piezo voltage with at least one predetermined threshold value.
  • a first embodiment also provides for the detection of the at least one operating state by comparing the piezo current with at least one predetermined threshold value while forcing an at least substantially constant piezo voltage.
  • the at least substantially constant piezo voltage is approximately zero volts.
  • the device carries out the detection of the at least one operating state by comparing the piezo voltage with at least one predetermined threshold value, while forcing an at least substantially constant piezo current.
  • the at least substantially constant piezo current is approximately zero amperes.
  • a third embodiment of the device according to the invention it is provided that it carries out the detection of the at least one operating state by comparing the piezo voltage with at least one predetermined threshold value after it has kept the piezo voltage at an at least substantially constant value.
  • the at least substantially constant value of the piezo voltage is less than a piezo voltage previously used to control the piezo control valve and greater than zero volts.
  • the invention is based on the knowledge that only one electrical variable is required for detection.
  • the circuit design is preferably adapted such that the piezo actuator is short-circuited or terminated with high resistance during the detection phase. For example, a jump in strength can then be represented directly by the current profile or by the differentiated voltage.
  • FIG. 1 shows a schematic embodiment of a pump-nozzle unit with or with which the method according to the invention or the device according to the invention can be used;
  • Figure 2 is a schematic partial sectional view of a piezo control valve which can be used with the pump-nozzle unit of Figure 1;
  • FIG. 3 shows a curve which illustrates the first embodiment of the method according to the invention, this curve profile being able to be brought about by the first embodiment of the device according to the invention;
  • FIG. 4 shows a curve which illustrates the second embodiment of the method according to the invention, this curve profile being able to be caused by the second embodiment of the device according to the invention
  • FIG. 5 shows a curve which illustrates the third embodiment of the method according to the invention, it being possible for this curve profile to be brought about by the third embodiment of the device according to the invention.
  • FIG. 1 shows schematically a pump-nozzle unit.
  • the pump-nozzle unit shown for supplying fuel 10 into a combustion chamber 12 of an internal combustion engine has a fuel pump 14-22.
  • a fuel pump piston 14 can be moved back and forth in a fuel pump cylinder 16.
  • the fuel pump piston 14 is driven directly or indirectly via a camshaft, not shown, of the internal combustion engine.
  • the compression chamber of the fuel pump cylinder 16 forms a first pressure chamber 28.
  • the first pressure chamber 28 is connected via a fuel line 20 to the piezo control valve 22 to be controlled according to the invention.
  • the piezo control valve 22 serves to either close the fuel line 20 or to connect it to a low-pressure fuel region 18 from which fuel 10 can be drawn.
  • the pump-nozzle unit shown further comprises a fuel inlet, designated overall by 24.
  • Spray nozzle which has a nozzle needle 46 which can be moved back and forth between a closed position and an open position.
  • a pressure pin 26 can in particular exert a downward force on the nozzle needle 46.
  • an adjusting disk 40 is provided, which is guided in a second pressure chamber 30 , fuel 10 in the second pressure chamber 30 having a second pressure p 30 being pressed downward via the pressure pin 26, based on the illustration in FIG directed closing force exerts on the nozzle needle 46.
  • the shim 40 is preferably only so strongly sealed to the second pressure chamber 30, that the second pressure p 3 is already dismantled o before beginning a new injection cycle.
  • a further closing force is exerted by a first spring 36 on the pressure pin 26 and thus the nozzle needle 46, the first spring 36 being arranged in the second pressure chamber 30 and having its rear end supported on the adjusting disk 40.
  • a section of the nozzle needle 46 having a shoulder 44 is surrounded by a third pressure chamber 32, which communicates with the first pressure chamber 28 via a connecting line 42.
  • a third pressure P32 is built up in the third pressure chamber 32 as a function of the throttling effect of the connecting line 42 and possibly other throttling devices (not shown), depending on the first pressure p 28 prevailing in the first pressure chamber 28.
  • the nozzle needle 46 assumes its open position as long as a difference between the opening force caused by the third pressure p 32 and the sum of the closing force generated by the second pressure p 30 and the closing force generated by the first spring 36 exceeds a predetermined value.
  • the nozzle opening pressure can thus be influenced via the second pressure p 30 in the second pressure chamber 30.
  • a pressure limiting and holding valve 34 can be provided between the first pressure chamber 28 and the second pressure chamber 30.
  • the pump-nozzle unit shown can be monitored by the method according to the invention for operating states of interest, for example for a cut-off pulse that results when the fuel injection into the combustion chamber 12 ends.
  • An embodiment of the device 80 according to the invention, which controls the piezo element of the piezo control valve 22, can advantageously be used to carry out the method according to the invention.
  • FIG. 2 shows a schematic partial sectional view of a piezo control valve 22 which can be used with the pump-nozzle unit according to FIG. 1.
  • the piezo control valve 22 shown has a movable element 48 in the form of a valve needle which can be moved into the first end position shown for closing the piezo control valve 22 and into a second end position for fully opening the piezo control valve 22, which is related to FIG the display is shifted to the right.
  • a valve plate 64 provided on the valve needle 48 interacts with a valve seat 62 on the housing side.
  • the low-pressure fuel region 18 is closed off from a high-pressure chamber 38, which is connected to the fuel line 20 shown in FIG. 1.
  • the piezo control valve 22 has a piezo element 76. If the piezo element 76 is actuated appropriately, it exerts a force on a pressure piece 54 via an end face 78. The pressure piece 54 in turn transmits the force generated by the piezo element 76 to a first lever 56 and a second lever 58, the first lever 56 and the second lever 58 being provided to effect a force transmission. The first lever 56 and the second lever 58 abut a second axial end surface 72 of the valve needle 48 by which the the translated force generated by the piezo element 76 to be transmitted to the valve needle 48.
  • the translated force generated by the suitably controlled piezo element 76, which acts on the valve needle 48, is greater than an opposite force, which is generated by a second spring 66 and is exerted on a first axial end face 70 of the valve needle 48 via a spring pressure piece 68.
  • the low-pressure fuel region 18 is connected to an exhaust chamber 50, which is also connected via a compensating bore 52 to an actuator chamber 74 located in front of the piezo element 76. This actuator chamber 74 is connected to a return 60 via which fuel can flow back from the actuator chamber 74.
  • the piezo element 76 can be controlled by the first, second or third embodiment of the device according to the invention in such a way that the first, second or third embodiment of the method according to the invention is carried out, as a result of which FIGS. 3, 4 or 5 explained in the following shown curves can result.
  • the piezo voltage u (t) is initially increased linearly in an interval between the times ti and t 2 .
  • the piezo current i (t) initially rises within this interval and then drops again to zero.
  • the pressure p 38 in the high pressure chamber 38 increases.
  • the piezo voltage is kept approximately constant, the piezo current i (t) having the value zero during this interval.
  • the pressure p 38 in the high pressure chamber 38 continues to rise.
  • the piezo voltage u (t) is reduced again to zero.
  • the piezo current i (t) first takes a negative value and then rises again to zero.
  • the pressure p 38 in the high-pressure chamber 38 initially rises further and then begins to drop.
  • a piezo voltage u (t) of zero volts is forced.
  • the discharge control caused by the hydraulic control The pulse of the piezo current i (t) can now be detected by comparing the piezo current i (t) with a detection threshold.
  • a detection signal for the control pulse is generated at time t 5 .
  • FIG. 3 thus illustrates a control pulse detection by the piezo current i (t) after complete discharge.
  • the piezo voltage u (t) is initially increased linearly in an interval between the times ti and t 2 .
  • the piezo current i (t) initially rises within this interval and then drops again to zero.
  • the pressure p 38 in the high pressure chamber 38 increases.
  • the piezo voltage is kept approximately constant, the piezo current i (t) having the value zero during this interval.
  • the pressure p 38 in the high pressure chamber 38 continues to rise.
  • the piezo voltage u (t) is reduced again to zero.
  • the piezo current i (t) first takes a negative value and then rises again to zero.
  • the pressure p 3 ⁇ in the high-pressure chamber 38 initially rises further and then begins to drop.
  • a piezo current i (t) of zero is forced by a high-resistance termination.
  • a control pulse of the piezo voltage u (t) generated by the control can now be compared with a detection threshold value for the piezo voltage.
  • a detection signal for the control pulse is generated again, as shown in FIG. 4 below.
  • the curve of FIG. 4 thus corresponds to a control pulse detection by the piezo voltage u (t) after complete discharge.
  • the piezo voltage u (t) is initially increased linearly in an interval between the times ti and t 2 .
  • the piezo current i (t) increases within this interval next and then drops back to zero.
  • the pressure p 38 in the high pressure chamber 38 increases.
  • the piezo voltage is kept approximately constant, the piezo current i (t) having the value zero during this interval.
  • the pressure p 38 in the high pressure chamber 38 continues to rise.
  • the piezo voltage u (t) drops to a value> zero.
  • the piezo current i (t) takes on a negative value and then rises again to zero, while the pressure p 3g in the high-pressure chamber 38 continues to rise. From time t 4 , a piezo current i (t) of zero is forced by a high-resistance termination.
  • the piezo voltage u (t) therefore remains at the value it had at the time t 3 until the control pulse of the piezo voltage u (t) occurs.
  • This cut-off pulse can be identified by comparing the piezo voltage u (t) with a detection threshold value, the detection threshold value in this case having to have a higher value than the piezo voltage u (t) had at time t 3 .
  • the curve of FIG. 5 thus illustrates a control pulse detection by the piezo voltage u (t) after a partial discharge.
  • the invention can be summarized as follows: In particular, detection of the hydraulic deactivation of a pump-nozzle unit having a piezo control valve is carried out according to the invention by comparing either only the piezo current or only the piezo voltage with at least one predetermined threshold value. For this purpose, either an essentially constant value of preferably zero volts is enforced for the piezo voltage not used for the comparison, or it is used for the piezo current not used for the comparison an at least substantially constant value of preferably zero is enforced.

Abstract

The invention relates to the detection of the hydraulic shut-off and/or mechanical coupling of a pump-nozzle unit provided with a piezo control valve (22), whereby either the piezo current (i(t)) alone or exclusively the piezo voltage (u(t)) is compared with a predefined threshold value. Either an essentially constant value, preferably zero volts, is forcibly obtained during the detection phase for the piezo voltage (u(t)) which is not taken into consideration for the purpose of said comparison, or an at least essentially constant value of preferably zero volts is forcibly obtained for the piezo current (i(t)) which is not taken into account for the purpose of said comparison.

Description

Beschreibungdescription
Verfahren und Vorrichtung zur Detektion von Betriebszuständen einer Pumpe-Düse-EinheitMethod and device for the detection of operating states of a pump-nozzle unit
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Detektion von zumindest einem Betriebszustand einer ein Piezo-Steuerventil aufweisenden Pumpe-Düse-Einheit, insbesondere zur Detektion der hydraulischen Absteuerung und/oder der mechanischen Kopplung der Pumpe-Düse-Einheit. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Ansteuerung eines Piezo-Steuerventils einer Pumpe-Düse-Einheit und zur Detektion von zumindest einem Betriebszustand der Pumpe-Düse-Einheit, insbesondere zur Detektion der hydraulischen Absteuerung und/oder der mechanischen Kopplung der Pumpe-Düse-Einheit. Die mechanische Kopplung kann dabei beispielsweise ein Aufschlagen einer Ventildruckplatte beziehungsweise einer Nadel umfassen.The invention relates to a method for the detection of at least one operating state of a pump-nozzle unit having a piezo control valve, in particular for the detection of the hydraulic control and / or the mechanical coupling of the pump-nozzle unit. Furthermore, the invention relates to a device for controlling a piezo control valve of a pump-nozzle unit and for detecting at least one operating state of the pump-nozzle unit, in particular for detecting the hydraulic deactivation and / or the mechanical coupling of the pump-nozzle unit , The mechanical coupling can include, for example, opening a valve pressure plate or a needle.
Pumpe-Düse-Einheiten dienen zum Zuführen von Kraftstoff in einen Verbrennungsraum einer Brennkraftmaschine. Dabei kann es sich beispielsweise um eine Pumpe-Düse-Einheit mit einer Steuer- und/oder regelbaren Kraftstoffpumpe,, einer Kraft- stoffeinspritzdüse, die eine zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung hin und her bewegliche Düsennadel aufweist, einem ersten Druckraum, der von der Kraftstoffpumpe mit unter einem ersten Druck stehenden Kraftstoff befüllbar ist, einem zweiten Druckraum, wobei in dem zweiten Druckraum unter einem zweiten Druck stehender Kraftstoff eine Schließkraft auf die Düsennadel ausübt, und einen dritten Druckraum, der mit dem ersten Druckraum kommuniziert, wobei in dem dritten Druckraum unter einem dritten Druck stehender Kraftstoff eine Öffnungskraft auf die Düsennadel ausübt, handeln.Pump-nozzle units are used to supply fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine. This can be, for example, a pump-nozzle unit with a control and / or controllable fuel pump, a fuel injection nozzle, which has a nozzle needle that can be moved back and forth between a closed position and an open position, a first pressure chamber that extends from the Fuel pump can be filled with fuel under a first pressure, a second pressure chamber, wherein in the second pressure chamber fuel under a second pressure exerts a closing force on the nozzle needle, and a third pressure chamber that communicates with the first pressure chamber, in the third pressure chamber fuel under a third pressure exerts an opening force on the nozzle needle.
Pumpe-Düse-Einheiten werden insbesondere im Zusammenhang mit druckgesteuerten Einspritzsystemen verwendet. Ein wesentliches Merkmal eines druckgesteuerten Einspritzsystems besteht darin, dass die Kraftstoffeinspritzdüse öffnet, sobald eine zumindest vom aktuell herrschenden Drücken beeinflusste Öffnungskraft auf die Düsennadel ausgeübt wird. Derartige druckgesteuerte Einspritzsysteme dienen der Kraftstoffdosierung, der Kraftstoffaufbereitung, der Formung des Einspritzverlaufs und einer Abdichtung der KraftstoffZuführung gegen denPump-nozzle units are used in particular in connection with pressure-controlled injection systems. An essential feature of a pressure-controlled injection system is that the fuel injector opens as soon as one opening force influenced at least by the currently prevailing pressures is exerted on the nozzle needle. Such pressure-controlled injection systems are used for fuel metering, fuel conditioning, shaping the injection process and sealing the fuel supply against the
Verbrennungsraum der Brennkraftmaschine. Mit druckgesteuerten Einspritzsystemen lässt sich der zeitliche Verlauf des Mengenstroms während der Einspritzung in vorteilhafter Weise steuern. Damit kann ein positiver Einfluss auf die Leistung, den Kraftstoffverbrauch und die Schadstoffemission des Motors genommen werden.Combustion chamber of the internal combustion engine. With pressure-controlled injection systems, the time course of the volume flow can be controlled in an advantageous manner during the injection. This can have a positive impact on the performance, fuel consumption and pollutant emissions of the engine.
Bei Pumpe-Düse-Einheiten sind die Kraftstoffpumpe und die Kraftstoffeinspritzdüse in der Regel als integriertes Bauteil ausgebildet. Für jeden Verbrennungsraum der Brennkraftmaschine wird zumindest eine Pumpe-Düse-Einheit vorgesehen, die in der Regel in den Zylinderkopf eingebaut wird. Die Kraftstoffpumpe umfasst dabei typischerweise einen in einem Kraftstoffpumpenzylinder hin und her beweglichen Kraftstoffpumpenkol- ben, der entweder direkt über einen Stößel oder indirekt über Kipphebel von einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine angetrieben wird. Der üblicherweise den ersten Druckraum bildende Abschnitt des Kraftstoffpumpenzylinders ist über ein Steuerventil mit einem Kraftstoff-Niederdruckbereich verbindbar, wobei bei geöffnetem Steuerventil Kraftstoff von dem Kraftstoff-Niederdruckbereich in den ersten Druckraum angesaugt und bei weiterhin geöffnetem Steuerventil von dem ersten Druckraum in den Kraftstoff-Niederdruckbereich zurückgedrückt wird. Sobald das Steuerventil geschlossen wird, erfolgt durch den Kraftstoffpumpenkolben eine Komprimierung des in dem ersten Druckraum befindlichen Kraftstoffs und somit ein Druckaufbau. Es ist bekannt, das Steuerventil in Form eines Magnetventils vorzusehen. Magnetventile weisen jedoch üblicherweise eine relativ lange Ansprechzeit auf, was insbesondere dadurch bedingt ist, dass der Magnetanker eines Magnetventils aufgrund der von seiner Masse abhängigen Massenträgheitskräfte nicht beliebig schnell beschleunigt werden kann. Weiterhin erfordert auch der Aufbau des Magnetfeldes zur Erzeugung der Anzugskraft Zeit. Eine mit einem Magnetventil ausgestattete Pumpe-Düse-Einheit ist beispielsweise aus der EP 0 277 939 Bl bekannt.In pump-nozzle units, the fuel pump and the fuel injection nozzle are generally designed as an integrated component. At least one pump-nozzle unit is provided for each combustion chamber of the internal combustion engine and is usually installed in the cylinder head. The fuel pump typically includes a fuel pump piston that can be moved back and forth in a fuel pump cylinder and is driven by a camshaft of the internal combustion engine either directly via a tappet or indirectly via rocker arms. The section of the fuel pump cylinder which usually forms the first pressure chamber can be connected to a low-pressure fuel region via a control valve, fuel being drawn from the low-pressure fuel region into the first pressure chamber when the control valve is open and pushed back into the low-pressure fuel region from the first pressure chamber when the control valve is still open becomes. As soon as the control valve is closed, the fuel pump piston compresses the fuel located in the first pressure chamber and thus builds up pressure. It is known to provide the control valve in the form of a solenoid valve. However, solenoid valves usually have a relatively long response time, which is due in particular to the fact that the magnet armature of a solenoid valve cannot be accelerated as quickly as desired due to the inertia forces which are dependent on its mass. Farther it also takes time to build up the magnetic field to generate the attractive force. A pump-nozzle unit equipped with a solenoid valve is known for example from EP 0 277 939 B1.
Um die durch die Verwendung von Magnetventilen hervorgerufenen Probleme zu vermeiden, ist es weiterhin bereits bekannt, Pumpe-Düse-Einheiten mit einem Steuerventil auszustatten, das piezoelektrisch betrieben wird. Eine derartige Pumpe-Düse- Einheit ist beispielsweise aus der DE 198 35 494 AI bekannt.In order to avoid the problems caused by the use of solenoid valves, it is also known to equip pump-nozzle units with a control valve that is operated piezoelectrically. Such a pump-nozzle unit is known for example from DE 198 35 494 AI.
Um bei einem Einspritzvorgang neben einer Haupteinspritzmenge eine zusätzliche Voreinspritzmenge und/oder eine zusätzliche Nacheinspritzmenge in den Verbrennungsraum einzubringen, ist es weiterhin bekannt, während eines Einspritzzyklus mehrere in kurzen Zeitabständen aufeinanderfolgende Einspritzimpulse auszulösen.In order to introduce an additional pre-injection quantity and / or an additional post-injection quantity into the combustion chamber in addition to a main injection quantity during an injection process, it is also known to trigger a plurality of injection pulses which follow one another in short time intervals during an injection cycle.
Bei Pumpe-Düse-Einheiten mit einem Piezo-Steuerventil kann insbesondere bei niedrigeren Motordrehzahlen das Problem auftreten, dass durch ein schnelles Öffnen des Piezo- Steuerventils und die dadurch hervorgerufene schlagartige Ab- steuerung des hochverdichteten Kraftstoffs eine Druckwellen entsteht, die sich unangenehm auf das Motorgeräusch auswirkt.In pump-nozzle units with a piezo control valve, the problem can arise, in particular at lower engine speeds, that a quick opening of the piezo control valve and the resulting sudden cut-off of the highly compressed fuel creates pressure waves which are unpleasant for the engine noise effect.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäßen Verfahren und Vorrichtungen derart weiterzubilden, dass die Detektion von zumindest einem Betriebszustand der Pumpe-Düse- Einheit, insbesondere die Detektion der hydraulischen Absteu- erung der Pumpe-Düse-Einheit, mit einem verhältnismäßig geringen Hard- und/oder Softwareaufwand ermöglicht wird.The invention is based on the object of developing the generic methods and devices such that the detection of at least one operating state of the pump-nozzle unit, in particular the detection of the hydraulic control of the pump-nozzle unit, with a relatively low hardware and / or software effort is made possible.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.This object is solved by the features of the independent claims.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Das erfindungsgemäße Verfahren baut auf dem gattungsgemäßen Stand der Technik dadurch auf, dass die Detektion des zumindest einen Betriebszustandes durch einen Vergleich von entwe- der nur dem Piezostrom oder nur der Piezospannung mit zumindest einem vorgegebenen Schwellenwert durchgeführt wird. Allgemein ist der Kraftverlauf für ein Piezoelement durch die folgende BeziehungAdvantageous refinements and developments of the invention result from the dependent claims. The method according to the invention builds on the generic state of the art in that the detection of the at least one operating state is carried out by comparing either only the piezo current or only the piezo voltage with at least one predetermined threshold value. In general, the force curve for a piezo element is given by the following relationship
FDruck(t) = -^- ■ |u(t) - i jLdt} Druck cl(u(t) ) c2(u(t) ) JF pressure (t) = - ^ - ■ | u (t) - i j L d t} pressure cl (u (t)) c2 (u (t)) J
( Formel 1 )( Formula 1 )
gegeben,' in der FDruc die Kraft auf das Piezoelement, u die Piezospannung, i den Piezostrom, cl eine erste Konstante, c2 eine zweite Konstante und t die Zeit bezeichnet. Zu Auswertung der Formel 1 sind jedoch komplexe Schaltungen erforderlich, da sowohl die Piezospannung u(t) als auch der Piezostrom i(t) kombiniert erfasst werden müssen, um einen Kraft- verlauf beziehungsweise einen Kraftsprung detektieren zu können. Die Auswertung der Formel 1 wird noch dadurch erschwert, dass die Konstanten cl und c2 von der Spannung abhängige Größen sind, was den Hard- und Softwareaufwand weiter erhöht. Im Gegensatz dazu wird der für die Detektion des jeweils inte- ressierenden Betriebszustandes erforderliche Hard- und Softwareaufwand durch die erfindungsgemäße Lösung deutlich verringert. Eine aufwendige Signalwandlung ist nicht erforderlich. Zusätzliche Toleranzen bei der Wandlung von u(t) und i(t) treten nicht auf. Somit kann beispielsweise der Zeit- punkt eines Kraftsprungs über eine einfache Schwellenwertschaltung ermittelt werden. Wenn die hydraulische Absteuerung detektiert wird, kann das Piezo-Steuerventil zur Vermeidung der eingangs erläuterten Problematik beispielsweise gedrosselt geöffnet werden. Die Hochdruckabsteuerung läuft dann langsamer und damit geräuschärmer ab. Die Piezo-Steuerventile weisen im gedrosselten Betrieb im Allgemeinen eine hohe Emp- findlichkeit auf. Zum gedrosselten Öffnen ist daher eine hochgenaue Positionierung des Steuerventils vorteilhaft. Eine derartige hochgenaue Positionierung des Steuerventils kann beispielsweise durch einen piezogesteuerten Steuerventilsteller mit entsprechender Regelung erreicht werden. Auch für eine derartige Reglung ist es erforderlich, den Kraftverlauf beziehungsweise den Zeitpunkt des Beginns der hydraulischen Absteuerung zu detektieren, was ebenfalls auf die erfindungsgemäße Weise erfolgen kann.given, 'in F Fruc the force on the piezo element, u the piezo voltage, i the piezo current, cl a first constant, c2 a second constant and t the time. However, complex circuits are required to evaluate Formula 1, since both the piezo voltage u (t) and the piezo current i (t) must be recorded in combination in order to be able to detect a force curve or a force jump. The evaluation of Formula 1 is made even more difficult by the fact that the constants cl and c2 are quantities dependent on the voltage, which further increases the hardware and software expenditure. In contrast to this, the hardware and software expenditure required for the detection of the operating state of interest in each case is significantly reduced by the solution according to the invention. A complex signal conversion is not necessary. There are no additional tolerances in the conversion of u (t) and i (t). Thus, for example, the point in time of a force jump can be determined using a simple threshold value circuit. If the hydraulic cut-off is detected, the piezo control valve can be opened, for example, in a throttled manner to avoid the problems explained at the beginning. The high-pressure cutoff then runs more slowly and therefore with less noise. In throttled operation, the piezo control valves generally have a high sensitivity to. A highly precise positioning of the control valve is therefore advantageous for throttled opening. Such a highly precise positioning of the control valve can be achieved, for example, by a piezo-controlled control valve actuator with appropriate control. Also for such a control, it is necessary to detect the force curve or the time of the start of the hydraulic control, which can also be done in the manner according to the invention.
Bei einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist weiterhin vorgesehen, dass die Detektion des zumindest einen Betriebszustandes durch einen Vergleich des Piezostroms mit zumindest einem vorgegebenen Schwellenwert durchgeführt wird während eine zumindest im Wesentlichen konstante Piezospannung erzwungen wird.In a first embodiment of the method according to the invention, it is further provided that the detection of the at least one operating state is carried out by comparing the piezo current with at least one predetermined threshold value while an at least substantially constant piezo voltage is being forced.
Dabei wird besonders bevorzugt, dass die zumindest im Wesentlichen konstante Piezospannung ungefähr Null Volt beträgt. Zu diesem Zweck kann beispielsweise der Ausgang der das Piezoelement ansteuernden Vorrichtung kurzgeschlossen beziehungsweise niederohmig abgeschlossen werden. Unter diesen Voraussetzungen lässt sich die eingangs erwähnte Formal 1 erheblich vereinfachen und es ergibt sich der folgende direkte Zusam- menhang zwischen einem Kraftsprung F(t) und dem Piezostrom i(t) :It is particularly preferred that the at least substantially constant piezo voltage is approximately zero volts. For this purpose, for example, the output of the device driving the piezo element can be short-circuited or terminated with low resistance. Under these conditions, Formal 1 mentioned at the beginning can be considerably simplified and the following direct connection between a force jump F (t) and the piezo current i (t) results:
F(t) = -c3 • i(t) ,F (t) = -c3 • i (t),
(Formel 2)(Formula 2)
wobei c3 eine von der Piezospannung u(t) unabhängige Konstante ist. Somit kann beispielsweise ein Absteuerpuls durch den Piezostrom i(t) nach vollständiger Entladung einfach detek- tiert werden. Bei einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Detektion des zumindest einen Betriebszustandes durch einen Vergleich der Piezospannung mit zumindest einem vorgegebenen Schwellenwert durchgeführt wird während ein zumindest im Wesentlichen konstanter Piezo¬ strom erzwungen wird.where c3 is a constant independent of the piezo voltage u (t). Thus, for example, a cut-off pulse can be easily detected by the piezo current i (t) after complete discharge. In a second embodiment of the inventive method is provided that the detection of at least one operating state is enforced by a comparison of the piezo voltage with at least one predetermined threshold value is performed during an at least essentially constant piezo current of the ¬.
Für diese Ausführungsform wird weiterhin bevorzugt, dass der zumindest im Wesentlichen konstante Piezostrom ungefähr Null Ampere beträgt. Zu diesem Zweck kann der Ausgang der das Piezoelement ansteuernden Vorrichtung vom Piezoelement entkoppelt beziehungsweise hochohmig abgeschlossen werden. Dabei ist ein Austausch der induzierten Ladungsträger bei Krafteinwirkung nicht möglich. Unter diesen Vorraussetzungen lässt sich die eingangs erwähnte Formel 1 wiederum erheblich vereinfachen und es ergibt sich der folgende Zusammenhang zwischen der Aktorkraft F(t) und der Piezospannung u(t):For this embodiment, it is further preferred that the at least substantially constant piezo current is approximately zero amperes. For this purpose, the output of the device controlling the piezo element can be decoupled from the piezo element or terminated with high resistance. An exchange of the induced charge carriers is not possible when force is applied. Under these conditions, Formula 1 mentioned at the beginning can again be considerably simplified and the following relationship results between the actuator force F (t) and the piezo voltage u (t):
F(t) = u(t) cl(u(t) )F (t) = u (t) cl (u (t))
(Formel 3)(Formula 3)
wobei es sich bei der spannungsabhängigen Konstante cl um ein Polynom 1. Ordnung cl(u(t)) = a-u(t)+b handeln kann. Für ge- ringe Aussteuerungen im Arbeitspunkt u=0 verbleibt in erster Näherung nur die spannungsunabhängige Konstante b. Der Kraftsprung F(t) ergibt sich dann wie folgt:where the voltage-dependent constant cl can be a 1st order polynomial cl (u (t)) = a-u (t) + b. For low modulations at the operating point u = 0, only the voltage-independent constant b remains in the first approximation. The force jump F (t) then results as follows:
F(t) = - ■ ύ(t) . bF (t) = - ■ ύ (t). b
(Formel 4)(Formula 4)
Somit kann beispielsweise ein Absteuerpuls über die Piezospannung u(t) nach vollständiger Entladung einfach detektiert werden. Gemäß einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Detektion des zumindest einen Betriebszustandes durch einen Vergleich der Piezospan¬ nung mit zumindest einem vorgegebenen Schwellenwert durchge- führt wird nachdem die Piezospannung auf einem zumindest im Wesentlichen konstanten Wert gehalten wurde.Thus, for example, a control pulse can be easily detected via the piezo voltage u (t) after complete discharge. According to a third embodiment of the method according to the invention it is provided that the detection of the after the piezo voltage was kept at an at least substantially constant value at least one operating condition by a comparison of the piezo chip ¬ voltage with at least one predetermined threshold leads carried is.
Dabei wird bevorzugt, dass der zumindest im Wesentlichen konstante Wert der Piezospannung kleiner als eine vorher zur An- Steuerung des Piezo-Steuerventils verwendete Piezospannung und größer als Null Volt ist. Bei dieser Ausführungsform wird das Piezoelement nach einer gestuften Entladung auf ein bestimmtes Niveau entladen und für eine vorgegebene Haltephase auf diesem Niveau gehalten. Während dieser Haltephase ist die Ansteuerung entkoppelt beziehungsweise hochohmig abgeschlossen, so dass kein Ladungsaustausch erfolgt. Damit sind wieder die vereinfachte Beziehung der Formel 3 gültig. Die weiterführende Bestimmung des Kraftsprungs (Formel 4) ist allerdings nur erschwert möglich, da das Teilentladungsniveau nicht exakt bekannt ist. Die spannungsabhängige Konstante cl muss in diesem Fall als Polynom 1. Ordnung bei der Differen- ziation berücksichtigt werden, was beispielsweise über ein gespeichertes Kennfeld erfolgen kann.It is preferred that the at least substantially constant value of the piezo voltage is smaller than a piezo voltage previously used to control the piezo control valve and greater than zero volts. In this embodiment, the piezo element is discharged to a certain level after a stepped discharge and held at this level for a predetermined holding phase. During this holding phase, the control is decoupled or terminated with high resistance, so that no charge exchange takes place. The simplified relationship of Formula 3 is again valid. The further determination of the force jump (Formula 4) is, however, only possible with difficulty since the partial discharge level is not exactly known. In this case, the voltage-dependent constant cl must be taken into account as a 1st order polynomial in the differentiation, which can be done, for example, via a stored map.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung baut auf dem gattungsgemäßen Stand der Technik dadurch auf, dass sie die Detektion des zumindest einen Betriebszustandes durch einen Vergleich von entweder nur dem Piezostrom oder nur der Piezospannung mit zumindest einem vorgegebenen Schwellenwert durchführt. Da- durch ergeben sich die im Zusammenhang mit dem erfindungsge- mäßen Verfahren erläuterten Vorteile in gleicher oder ähnlicher Weise, weshalb zur Vermeidung von Wiederholungen auf die entsprechenden Ausführungen verwiesen wird.The device according to the invention builds on the generic prior art in that it performs the detection of the at least one operating state by comparing either only the piezo current or only the piezo voltage with at least one predetermined threshold value. As a result, the advantages explained in connection with the method according to the invention result in the same or similar manner, which is why reference is made to the corresponding statements in order to avoid repetitions.
Gleiches gilt sinngemäß für die folgenden bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei auch bezüglich der durch diese Ausführungsformen erzielbaren Vortei- le auf die entsprechenden Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwiesen wird.The same applies mutatis mutandis to the following preferred embodiments of the device according to the invention, whereby also with regard to the advantages achievable by these embodiments Reference is made to the corresponding statements in connection with the method according to the invention.
Auch bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht eine erste Ausführungsform vor, dass sie die Detektion des zumindest einen Betriebszustandes durch einen Vergleich des Piezostroms mit zumindest einem vorgegebenen Schwellenwert durchführt während sie eine zumindest im Wesentlichen konstante Piezospannung erzwingt.In the device according to the invention, a first embodiment also provides for the detection of the at least one operating state by comparing the piezo current with at least one predetermined threshold value while forcing an at least substantially constant piezo voltage.
Bei dieser Ausführungsform wird bevorzugt, dass die zumindest im Wesentlichen konstante Piezospannung ungefähr Null Volt beträgt.In this embodiment, it is preferred that the at least substantially constant piezo voltage is approximately zero volts.
Bei einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass sie die Detektion des zumindest einen Betriebszustandes durch einen Vergleich der Piezospannung mit zumindest einem vorgegebenen Schwellenwert durchführt während sie einen zumindest im Wesentlichen konstanten Piezostrom erzwingt.In a second embodiment of the device according to the invention, it is provided that it carries out the detection of the at least one operating state by comparing the piezo voltage with at least one predetermined threshold value, while forcing an at least substantially constant piezo current.
Bei dieser Ausführungsform ist vorzugsweise weiterhin vorgesehen, dass der zumindest im Wesentlichen konstante Piezostrom ungefähr Null Ampere beträgt.In this embodiment, it is preferably further provided that the at least substantially constant piezo current is approximately zero amperes.
Bei einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass sie die Detektion des zumindest einen Betriebszustandes durch einen Vergleich der Piezospannung mit zumindest einem vorgegebenen Schwellenwert durch- führt nachdem sie die Piezospannung auf einem zumindest im Wesentlichen konstanten Wert gehalten hat.In a third embodiment of the device according to the invention it is provided that it carries out the detection of the at least one operating state by comparing the piezo voltage with at least one predetermined threshold value after it has kept the piezo voltage at an at least substantially constant value.
Bei dieser Ausführungsform ist vorzugsweise weiterhin vorgesehen, dass der zumindest im Wesentlichen konstante Wert der Piezospannung kleiner als eine vorher zur Ansteuerung des Piezo-Steuerventils verwendete Piezospannung und größer als Null Volt ist. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass nur eine e- lektrische Größe zur Detektion erforderlich ist. Zu diesem Zweck wird das Schaltungsdesign vorzugsweise so angepasst, dass der Piezoaktor während der Detektionsphase kurzgeschlossen beziehungsweise hochohmig abgeschlossen ist. Beispielsweise ein Kraftsprung lässt sich dann direkt durch den Stromverlauf oder über die differenzierte Spannung darstellen.In this embodiment, it is preferably further provided that the at least substantially constant value of the piezo voltage is less than a piezo voltage previously used to control the piezo control valve and greater than zero volts. The invention is based on the knowledge that only one electrical variable is required for detection. For this purpose, the circuit design is preferably adapted such that the piezo actuator is short-circuited or terminated with high resistance during the detection phase. For example, a jump in strength can then be represented directly by the current profile or by the differentiated voltage.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügtenThe invention will now be described with reference to the accompanying
Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert.Drawings exemplified using preferred embodiments.
Es zeigen:Show it:
Figur 1 eine schematische Ausführungsform einer Pumpe-Düse- Einheit bei beziehungsweise mit der das erfindungsgemäße Verfahren beziehungsweise die erfindungsgemäße Vorrichtung angewendet werden kann;1 shows a schematic embodiment of a pump-nozzle unit with or with which the method according to the invention or the device according to the invention can be used;
Figur 2 eine schematische Teil-Schnittansicht eines Piezo- Steuerventils das mit der Pumpe-Düse-Einheit nach Figur 1 verwendet werden kann;Figure 2 is a schematic partial sectional view of a piezo control valve which can be used with the pump-nozzle unit of Figure 1;
Figur 3 einen Kurvenverlauf, der die erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht, wobei dieser Kurvenverlauf durch die erste Ausfüh- rungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung hervorgerufen werden kann;FIG. 3 shows a curve which illustrates the first embodiment of the method according to the invention, this curve profile being able to be brought about by the first embodiment of the device according to the invention;
Figur 4 einen Kurvenverlauf, der die zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht, wobei dieser Kurvenverlauf durch die zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung hervor- gerufen werden kann; und Figur 5 einen Kurvenverlauf, der die dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht, wobei dieser Kurvenverlauf durch die dritte Ausfüh- rungsfor der erfindungsgemäßen Vorrichtung hervor- gerufen werden kann.FIG. 4 shows a curve which illustrates the second embodiment of the method according to the invention, this curve profile being able to be caused by the second embodiment of the device according to the invention; and FIG. 5 shows a curve which illustrates the third embodiment of the method according to the invention, it being possible for this curve profile to be brought about by the third embodiment of the device according to the invention.
Figur 1 zeigt schematisch eine Pumpe-Düse-Einheit. Die dargestellte Pumpe-Düse-Einheit zum Zuführen von Kraftstoff 10 in einen Verbrennungsraum 12 einer Brennkraftmaschine weist eine Kraftstoffpumpe 14-22 auf. Dabei ist ein Kraftstoffpumpenkolben 14 in einem Kraftstoffpumpenzylinder 16 hin und her bewegbar. Der Kraftstoffpumpenkolben 14 wird direkt oder indirekt über eine nicht dargestellte Nockenwelle der Brennkraftmaschine angetrieben. Der Kompressionsraum des Kraftstoffpum- penzylinders 16 bildet einen ersten Druckraum 28. Der erste Druckraum 28 ist über eine Kraftstoffleitung 20 mit dem erfindungsgemäß anzusteuernden Piezo-Steuerventil 22 verbunden. Das Piezo-Steuerventil 22 dient dazu, die Kraftstoffleitung 20 entweder zu verschließen oder mit einem Kraftstoff- Niederdruckbereich 18 zu verbinden, aus dem Kraftstoff 10 angesaugt werden kann. In der geöffneten Ruhestellung des Pie- zo-Steuerventils 22 wird bei einer bezogen auf Figur 1 nach oben gerichteten Bewegung des Kraftstoffpumpenkolbens 14 Kraftstoff 10 aus dem Kraftstoff-Niederdruckbereich 18 in den ersten Druckraum 28 angesaugt. Sofern das Piezo-Steuerventil 22 sich bei einer bezogen auf Figur 1 nach unten gerichteten Bewegung des Kraftstoffpumpenkolbens 14 noch in seiner geöffneten Ruhestellung befindet, kann vorher in den ersten Druckraum 28 angesaugter Kraftstoff 10 wieder zurück in den Kraft- stoff-Niederdruckbereich 18 gedrückt werden. Bei einer geeigneten Ansteuerung des Piezo-Steuerventils 22 verschließt dieses die Kraftstoffleitung 20. Dadurch wird der in den ersten Druckraum 28 angesaugte Kraftstoff 10 bei einer nach unten gerichteten Bewegung des Kraftstoffpumpenkolbens 14 kompri- iert, wodurch ein erster Druck p2a in dem ersten Druckraum 28 erzeugt wird. Die dargestellte Pumpe-Düse-Einheit umfasst weiterhin eine insgesamt mit 24 bezeichnete Kraftstoffein- spritzdüse, die eine zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung hin und her bewegliche Düsennadel 46 aufweist. Ein Druckstift 26 kann, bezogen auf die Darstellung von Figur 1, insbesondere eine nach unten gerichtete Kraft auf die Düsennadel 46 ausüben. Am oberen Ende des Druckstifts 26 ist eine Einstellscheibe 40 vorgesehen, die in einem zweiten Druckraum 30 geführt ist, wobei in dem zweiten Druckraum 30 unter einem zweiten Druck p30 stehender Kraftstoff 10 über den Druckstift 26 eine bezogen auf die Darstellung von Figur 1 nach unten gerichtete Schließkraft auf die Düsennadel 46 ausübt. Die Einstellscheibe 40 ist dabei vorzugsweise gegenüber dem zweiten Druckraum 30 nur so stark abgedichtet, dass der zweite Druck p3o vor Beginn eines neuen Einspritzzyklus bereits wieder abgebaut ist. Eine ebenfalls nach unten ge- richtete weitere Schließkraft wird durch eine erste Feder 36 auf den Druckstift 26 und somit die Düsennadel 46 ausgeübt, wobei die erste Feder 36 in dem zweiten Druckraum 30 angeordnet ist und sich mit ihrem hinteren Ende an der Einstellscheibe 40 abstützt. Ein eine Schulter 44 aufweisender Ab- schnitt der Düsennadel 46 ist von einem dritten Druckraum 32 umgeben, der mit dem ersten Druckraum 28 über eine Verbindungsleitung 42 kommuniziert. In Abhängigkeit von der Drosselwirkung der Verbindungsleitung 42 und gegebenenfalls weiterer nicht dargestellter Drosseleinrichtungen wird in Abhän- gigkeit von dem in dem ersten Druckraum 28 herrschenden ersten Druck p28 in dem dritten Druckraum 32 ein dritter Druck P32 aufgebaut. Der in dem dritten Druckraum 32 unter dem dritten Druck p32 stehende Kraftstoff 10 übt eine bezogen auf die Darstellung von Figur 1 nach oben gerichtete Öffnungs- kraft auf die Düsennadel 46 aus. Die Düsennadel 46 nimmt ihre Öffnungsstellung ein, solange eine Differenz zwischen der durch den dritten Druck p32 verursachten Öffnungskraft und der Summe aus der durch den zweiten Druck p30 erzeugten Schließkraft und der durch die erste Feder 36 erzeugten Schließkraft einen vorgegebenen Wert überschreitet. Über den zweiten Druck p30 in dem zweiten Druckraum 30 kann somit der Düsenöffnungsdruck beeinflusst werden. Um den zweiten Druck p30 im zweiten Druckraum 30 auf jeweils geeignet Werte zu begrenzen und zu halten kann beispielsweise ein Druckbegren- zungs- und -halteventil 34 zwischen dem ersten Druckraum 28 und dem zweiten Druckraum 30 vorgesehen sein. Die dargestell- te Pumpe-Düse-Einheit kann durch das erfindungsgemäße Verfahren auf interessierende Betriebszustände überwacht werden, beispielsweise auf einen Absteuerpuls, der sich ergibt, wenn die Kraftstoffeinspritzung in den Verbrennungsraum 12 geendet wird. Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann in vorteilhafter Weise eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 80 verwendet werden, die das Piezoelement des Piezo-Steuerventils 22 ansteuert.Figure 1 shows schematically a pump-nozzle unit. The pump-nozzle unit shown for supplying fuel 10 into a combustion chamber 12 of an internal combustion engine has a fuel pump 14-22. A fuel pump piston 14 can be moved back and forth in a fuel pump cylinder 16. The fuel pump piston 14 is driven directly or indirectly via a camshaft, not shown, of the internal combustion engine. The compression chamber of the fuel pump cylinder 16 forms a first pressure chamber 28. The first pressure chamber 28 is connected via a fuel line 20 to the piezo control valve 22 to be controlled according to the invention. The piezo control valve 22 serves to either close the fuel line 20 or to connect it to a low-pressure fuel region 18 from which fuel 10 can be drawn. In the open rest position of the piezo control valve 22, fuel 10 is drawn from the low-pressure fuel region 18 into the first pressure chamber 28 when the fuel pump piston 14 moves upward in relation to FIG. 1. If the piezo control valve 22 is still in its open rest position when the fuel pump piston 14 moves downward in relation to FIG. 1, fuel 10 previously drawn into the first pressure chamber 28 can be pressed back into the low-pressure fuel region 18. When the piezo control valve 22 is actuated in a suitable manner, it closes the fuel line 20. As a result, the fuel 10 sucked into the first pressure chamber 28 is compressed when the fuel pump piston 14 moves downward, as a result of which a first pressure p 2a in the first pressure chamber 28 is produced. The pump-nozzle unit shown further comprises a fuel inlet, designated overall by 24. Spray nozzle which has a nozzle needle 46 which can be moved back and forth between a closed position and an open position. In relation to the illustration in FIG. 1, a pressure pin 26 can in particular exert a downward force on the nozzle needle 46. At the upper end of the pressure pin 26, an adjusting disk 40 is provided, which is guided in a second pressure chamber 30 , fuel 10 in the second pressure chamber 30 having a second pressure p 30 being pressed downward via the pressure pin 26, based on the illustration in FIG directed closing force exerts on the nozzle needle 46. The shim 40 is preferably only so strongly sealed to the second pressure chamber 30, that the second pressure p 3 is already dismantled o before beginning a new injection cycle. A further closing force, likewise directed downwards, is exerted by a first spring 36 on the pressure pin 26 and thus the nozzle needle 46, the first spring 36 being arranged in the second pressure chamber 30 and having its rear end supported on the adjusting disk 40. A section of the nozzle needle 46 having a shoulder 44 is surrounded by a third pressure chamber 32, which communicates with the first pressure chamber 28 via a connecting line 42. A third pressure P32 is built up in the third pressure chamber 32 as a function of the throttling effect of the connecting line 42 and possibly other throttling devices (not shown), depending on the first pressure p 28 prevailing in the first pressure chamber 28. The fuel 10, which is under the third pressure p 32 in the third pressure chamber 32, exerts an opening force on the nozzle needle 46 that is directed upward in relation to the illustration in FIG. 1. The nozzle needle 46 assumes its open position as long as a difference between the opening force caused by the third pressure p 32 and the sum of the closing force generated by the second pressure p 30 and the closing force generated by the first spring 36 exceeds a predetermined value. The nozzle opening pressure can thus be influenced via the second pressure p 30 in the second pressure chamber 30. To the second pressure Limiting and maintaining p 30 in the second pressure chamber 30 to suitably suitable values, for example, a pressure limiting and holding valve 34 can be provided between the first pressure chamber 28 and the second pressure chamber 30. The pump-nozzle unit shown can be monitored by the method according to the invention for operating states of interest, for example for a cut-off pulse that results when the fuel injection into the combustion chamber 12 ends. An embodiment of the device 80 according to the invention, which controls the piezo element of the piezo control valve 22, can advantageously be used to carry out the method according to the invention.
Figur 2 zeigt eine schematische Teil-Schnittansicht eines Piezo-Steuerventils 22, das mit der Pumpe-Düse-Einheit nach Figur 1 verwendet werden kann. Das dargestellte Piezo- Steuerventil 22 weist ein bewegliches Element 48 in Form einer Ventilnadel auf, die zum Schließen des Piezo- Steuerventils 22 in die dargestellte erste Endstellung und zum vollständigen Öffnen des Piezo-Steuerventils 22 in eine zweite Endstellung bewegt werden kann, die bezogen auf die Darstellung nach rechts verschoben ist. Wenn sich die Ventilnadel 48 in ihrer dargestellten ersten Endstellung befindet, wirkt ein an der Ventilnadel 48 vorgesehener Ventilteller 64 mit einem gehäuseseitigen Ventilsitz 62 zusammen. Dadurch wird der Kraftstoff-Niederdruckbereich 18 gegenüber einer Hochdruckkammer 38 verschlossen, die mit der in Figur 1 dargestellten Kraftstoffleitung 20 in Verbindung steht. Das Piezo-Steuerventil 22 weist ein Piezoelement 76 auf. Bei geeig- neter Ansteuerung des Piezoelementes 76 übt dieses über eine Stirnfläche 78 eine Kraft auf ein Druckstück 54 aus. Das Druckstück 54 überträgt die von dem Piezoelement 76 erzeugte Kraft seinerseits auf einen ersten Hebel 56 und einen zweiten Hebel 58, wobei der erste Hebel 56 und der zweite Hebel 58 dazu vorgesehen sind, eine Kraftübersetzung zu bewirken. Der erste Hebel 56 und der zweite Hebel 58 liegen an einer zweiten axialen Endfläche 72 der Ventilnadel 48 an, um die von dem Piezoelement 76 erzeugte, übersetzte Kraft auf die Ventilnadel 48 zu übertragen. Die von dem geeignet angesteuerten Piezoelement 76 erzeugte, übersetzte Kraft, die auf die Ventilnadel 48 wirkt, ist größer als eine entgegengesetzte Kraft, die von einer zweiten Feder 66 erzeugt und über ein Federdruckstück 68 auf eine erste axiale Endfläche 70 der Ventilnadel 48 ausgeübt wird. Der Kraftstoff- Niederdruckbereich 18 steht mit einem Absteuerraum 50 in Verbindung, der über eine Ausgleichsbohrung 52 weiterhin mit ei- nem vor dem Piezoelement 76 befindlichen Aktorraum 74 in Verbindung steht. Dieser Aktorraum 74 steht mit einem Rücklauf 60 in Verbindung, über den Kraftstoff aus dem Aktorraum 74 zurückströmen kann. Das Piezoelement 76 kann durch die erste, zweite oder dritte Ausführungsform der erfindungsgemäße Vor- richtung derart angesteuert werden, dass die erste, zweite o- der dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführt wird, wodurch sich die in den nachfolgend erläuterten Figuren 3, 4 oder 5 dargestellten Kurvenverläufe ergeben können.FIG. 2 shows a schematic partial sectional view of a piezo control valve 22 which can be used with the pump-nozzle unit according to FIG. 1. The piezo control valve 22 shown has a movable element 48 in the form of a valve needle which can be moved into the first end position shown for closing the piezo control valve 22 and into a second end position for fully opening the piezo control valve 22, which is related to FIG the display is shifted to the right. When the valve needle 48 is in its illustrated first end position, a valve plate 64 provided on the valve needle 48 interacts with a valve seat 62 on the housing side. As a result, the low-pressure fuel region 18 is closed off from a high-pressure chamber 38, which is connected to the fuel line 20 shown in FIG. 1. The piezo control valve 22 has a piezo element 76. If the piezo element 76 is actuated appropriately, it exerts a force on a pressure piece 54 via an end face 78. The pressure piece 54 in turn transmits the force generated by the piezo element 76 to a first lever 56 and a second lever 58, the first lever 56 and the second lever 58 being provided to effect a force transmission. The first lever 56 and the second lever 58 abut a second axial end surface 72 of the valve needle 48 by which the the translated force generated by the piezo element 76 to be transmitted to the valve needle 48. The translated force generated by the suitably controlled piezo element 76, which acts on the valve needle 48, is greater than an opposite force, which is generated by a second spring 66 and is exerted on a first axial end face 70 of the valve needle 48 via a spring pressure piece 68. The low-pressure fuel region 18 is connected to an exhaust chamber 50, which is also connected via a compensating bore 52 to an actuator chamber 74 located in front of the piezo element 76. This actuator chamber 74 is connected to a return 60 via which fuel can flow back from the actuator chamber 74. The piezo element 76 can be controlled by the first, second or third embodiment of the device according to the invention in such a way that the first, second or third embodiment of the method according to the invention is carried out, as a result of which FIGS. 3, 4 or 5 explained in the following shown curves can result.
Gemäß Figur 3 wird die Piezospannung u(t) in einem Intervall zwischen den Zeitpunkten ti und t2 zunächst linear erhöht. Der Piezostrom i (t) steigt innerhalb dieses Intervalls zunächst an und fällt dann wieder auf Null ab. Der Druck p38 in der Hochdruckkammer 38 steigt dabei. In einem Intervall zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 wird die Piezospannung annähernd konstant gehalten, wobei der Piezostrom i(t) während dieses Intervalls den Wert Null aufweist. Gleichzeitig steigt der Druck p38 in der Hochdruckkammer 38 weiter an. Während dem zwischen den Zeitpunkten t3 und t4 liegenden Intervall wird die Piezospannung u(t) wieder auf Null verringert. Während diesem Intervall nimmt der Piezostrom i(t) zunächst einen negativen Wert an und steigt dann wieder auf Null. Der Druck p38 in der Hochdruckkammer 38 steigt dabei zunächst noch weiter an und beginnt dann abzufallen. Ab dem Zeitpunkt t4 wird eine Piezospannung u(t) von Null Volt erzwungen. Der durch die hydraulische Absteuerung hervorgerufene Absteuerim- puls des Piezostroms i(t) kann nun detektiert werden, indem der Piezostrom i(t) mit einer Detektionsschwelle verglichen wird. Sobald der Wert des Piezostroms i(t) den Detekti- onsschwellenwert erreicht hat, wird zum Zeitpunkt t5 ein De- tektionssignal für den Absteuerpuls erzeugt. Figur 3 veranschaulicht somit eine Absteuerpulsdetektion durch den Piezostrom i (t) nach vollständigem Entladen.According to FIG. 3, the piezo voltage u (t) is initially increased linearly in an interval between the times ti and t 2 . The piezo current i (t) initially rises within this interval and then drops again to zero. The pressure p 38 in the high pressure chamber 38 increases. In an interval between the times t 2 and t 3 , the piezo voltage is kept approximately constant, the piezo current i (t) having the value zero during this interval. At the same time, the pressure p 38 in the high pressure chamber 38 continues to rise. During the interval between the times t 3 and t 4 , the piezo voltage u (t) is reduced again to zero. During this interval, the piezo current i (t) first takes a negative value and then rises again to zero. The pressure p 38 in the high-pressure chamber 38 initially rises further and then begins to drop. From time t 4 , a piezo voltage u (t) of zero volts is forced. The discharge control caused by the hydraulic control The pulse of the piezo current i (t) can now be detected by comparing the piezo current i (t) with a detection threshold. As soon as the value of the piezo current i (t) has reached the detection threshold value, a detection signal for the control pulse is generated at time t 5 . FIG. 3 thus illustrates a control pulse detection by the piezo current i (t) after complete discharge.
Gemäß Figur 4 wird die Piezospannung u(t) in einem Intervall zwischen den Zeitpunkten ti und t2 zunächst linear erhöht. Der Piezostrom i (t) steigt innerhalb dieses Intervalls zunächst an und fällt dann wieder auf Null ab. Der Druck p38 in der Hochdruckkammer 38 steigt dabei. In einem Intervall zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 wird die Piezospannung annä- hernd konstant gehalten, wobei der Piezostrom i (t) während dieses Intervalls den Wert Null aufweist. Gleichzeitig steigt der Druck p38 in der Hochdruckkammer 38 weiter an. Während dem zwischen den Zeitpunkten t3 und t4 liegenden Intervall wird die Piezospannung u(t) wieder auf Null verringert. Wäh- rend diesem Intervall nimmt der Piezostrom i (t) zunächst einen negativen Wert an und steigt dann wieder auf Null. Der Druck p3β in der Hochdruckkammer 38 steigt dabei zunächst noch weiter an und beginnt dann abzufallen. Ab dem Zeitpunkt t4 wird durch einen hochohmigen Abschluss ein Piezostrom i(t) von Null erzwungen. Ein durch die Absteuerung erzeugter Ab- steuerimpuls der Piezospannung u(t) kann nun mit einem Detek- tionsschwellenwert für die Piezospannung verglichen werden. Sobald die Piezospannung u(t) zum Zeitpunkt ts den Detekti- onsschwellenwert erreicht, wird wieder ein Detektionssignal für den Absteuerpuls erzeugt, wie dies in Figur 4 unten dargestellt ist. Der Kurvenverlauf von Figur 4 entspricht somit einer Absteuerpulsdetektion durch die Piezospannung u(t) nach vollständigem Entladen.According to FIG. 4, the piezo voltage u (t) is initially increased linearly in an interval between the times ti and t 2 . The piezo current i (t) initially rises within this interval and then drops again to zero. The pressure p 38 in the high pressure chamber 38 increases. In an interval between the times t 2 and t 3 , the piezo voltage is kept approximately constant, the piezo current i (t) having the value zero during this interval. At the same time, the pressure p 38 in the high pressure chamber 38 continues to rise. During the interval between the times t 3 and t 4 , the piezo voltage u (t) is reduced again to zero. During this interval, the piezo current i (t) first takes a negative value and then rises again to zero. The pressure p 3 β in the high-pressure chamber 38 initially rises further and then begins to drop. From time t 4 , a piezo current i (t) of zero is forced by a high-resistance termination. A control pulse of the piezo voltage u (t) generated by the control can now be compared with a detection threshold value for the piezo voltage. As soon as the piezo voltage u (t) reaches the detection threshold value at the time ts, a detection signal for the control pulse is generated again, as shown in FIG. 4 below. The curve of FIG. 4 thus corresponds to a control pulse detection by the piezo voltage u (t) after complete discharge.
Gemäß Figur 5 wird die Piezospannung u(t) in einem Intervall zwischen den Zeitpunkten ti und t2 zunächst linear erhöht. Der Piezostrom i(t) steigt innerhalb dieses Intervalls zu- nächst an und fällt dann wieder auf Null ab. Der Druck p38 in der Hochdruckkammer 38 steigt dabei. In einem Intervall zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 wird die Piezospannung annähernd konstant gehalten, wobei der Piezostrom i(t) während dieses Intervalls den Wert Null aufweist. Gleichzeitig steigt der Druck p38 in der Hochdruckkammer 38 weiter an. Während eines Intervalls zwischen den Zeitpunkten t3 und t4 sinkt die Piezospannung u(t) auf einen Wert > Null ab. Gleichzeitig nimmt der Piezostrom i(t) einen negativen Wert an und steigt dann wieder auf Null, während der Druck p3g in der Hochdruckkammer 38 weiter ansteigt. Ab dem Zeitpunkt t4 wird durch einen hochohmigen Abschluss ein Piezostrom i(t) von Null erzwungen. Die Piezospannung u(t) verbleibt daher auf dem Wert, den sie zum Zeitpunkt t3 hatte, bis der Absteuerpuls der Pie- zospannung u(t) auftritt. Dieser Absteuerpuls kann durch einen Vergleich der Piezospannung u(t) mit einem Detekti- onsschwellenwert erkannt werden, wobei der Detektionsschwel- lenwert in diesem Fall einen höheren Wert aufweisen muss, als die Piezospannung u(t) zum Zeitpunkt t3 hatte. Sobald der Ab- steuerpuls durch den Vergleich der Piezospannung u(t) mit dem Detektionsschwellenwert erkannt wurde, wird zum Zeitpunkt ts wieder ein Detektionssignal für den Absteuerpuls erzeugt. Der Kurvenverlauf von Figur 5 veranschaulicht somit eine Absteuerpulsdetektion durch die Piezospannung u(t) nach einer Teil- entladung.According to FIG. 5, the piezo voltage u (t) is initially increased linearly in an interval between the times ti and t 2 . The piezo current i (t) increases within this interval next and then drops back to zero. The pressure p 38 in the high pressure chamber 38 increases. In an interval between the times t 2 and t 3 , the piezo voltage is kept approximately constant, the piezo current i (t) having the value zero during this interval. At the same time, the pressure p 38 in the high pressure chamber 38 continues to rise. During an interval between times t 3 and t 4 , the piezo voltage u (t) drops to a value> zero. At the same time, the piezo current i (t) takes on a negative value and then rises again to zero, while the pressure p 3g in the high-pressure chamber 38 continues to rise. From time t 4 , a piezo current i (t) of zero is forced by a high-resistance termination. The piezo voltage u (t) therefore remains at the value it had at the time t 3 until the control pulse of the piezo voltage u (t) occurs. This cut-off pulse can be identified by comparing the piezo voltage u (t) with a detection threshold value, the detection threshold value in this case having to have a higher value than the piezo voltage u (t) had at time t 3 . As soon as the control pulse has been identified by comparing the piezo voltage u (t) with the detection threshold value, a detection signal for the control pulse is generated again at time ts. The curve of FIG. 5 thus illustrates a control pulse detection by the piezo voltage u (t) after a partial discharge.
Die Erfindung lässt sich wie folgt zusammenfassen: Insbesondere eine Detektion der hydraulischen Absteuerung einer ein Piezo-Steuerventil aufweisenden Pumpe-Düse-Einheit wird er- findungsgemäße durchgeführt, indem entweder nur der Piezostrom oder nur die Piezospannung mit zumindest einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen wird. Zu diesem Zweck wird während der Detektionsphase entweder für die nicht zum Vergleich herangezogene Piezospannung ein im Wesentlichen kon- stanter Wert von vorzugsweise Null Volt erzwungen, oder es wird für den nicht zum Vergleich herangezogenen Piezostrom ein zumindest im Wesentlichen konstanter Wert von vorzugsweise Null erzwungen.The invention can be summarized as follows: In particular, detection of the hydraulic deactivation of a pump-nozzle unit having a piezo control valve is carried out according to the invention by comparing either only the piezo current or only the piezo voltage with at least one predetermined threshold value. For this purpose, either an essentially constant value of preferably zero volts is enforced for the piezo voltage not used for the comparison, or it is used for the piezo current not used for the comparison an at least substantially constant value of preferably zero is enforced.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein. The features of the invention disclosed in the above description, in the drawings and in the claims can be essential for realizing the invention both individually and in any combination.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Detektion von zumindest einem Betriebszustand einer ein Piezo-Steuerventil (22) aufweisenden Pumpe- Düse-Einheit, insbesondere zur Detektion der hydraulischen Absteuerung und/oder der mechanischen Kopplung der Pumpe- Düse-Einheit, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Detektion des zumindest einen Betriebszustandes durch einen Vergleich von entweder nur dem Piezostrom (i(t)) oder nur der Piezospannung (u(t)) mit zumindest einem vorgegebenen Schwellenwert durchgeführt wird.1. A method for the detection of at least one operating state of a piezo control valve (22) having a pump nozzle unit, in particular for the detection of the hydraulic control and / or the mechanical coupling of the pump nozzle unit, characterized in that the detection of the at least an operating state is carried out by comparing either only the piezo current (i (t)) or only the piezo voltage (u (t)) with at least one predetermined threshold value.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Detektion des zumindest einen Betriebszustandes durch einen Vergleich des Piezostroms (i(t)) mit zumindest einem vorgegebenen Schwellenwert durchgeführt wird während eine zumindest im Wesentlichen konstante Piezospannung (u(t)) erzwungen wird.2. The method according to claim 1, which also means that the detection of the at least one operating state is carried out by comparing the piezo current (i (t)) with at least one predetermined threshold value while an at least substantially constant piezo voltage (u (t)) is forced.
3. Verfahren nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die zumindest im Wesentlichen konstante Piezospannung (u(t)) ungefähr Null Volt beträgt.3. The method according to claim 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the at least substantially constant piezo voltage (u (t)) is approximately zero volts.
4. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Detektion des zumindest einen Betriebszustandes durch einen Vergleich der Piezospannung (u(t)) mit zumindest einem vorgegebenen Schwellenwert durchgeführt wird während ein zumindest im Wesentlichen konstanter Piezostrom (i (t) ) erzwungen wird.4. The method according to claim 1, which also means that the detection of the at least one operating state is carried out by comparing the piezo voltage (u (t)) with at least one predetermined threshold value, while an at least substantially constant piezo current (i (t)) is forced.
5. Verfahren nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der zumindest im Wesentlichen konstante Piezostrom (i(t)) ungefähr Null Ampere beträgt.5. The method according to claim 4, characterized in that the at least substantially constant piezo current (i (t)) is approximately zero amperes.
6. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Detektion des zumindest einen Betriebszustandes durch einen Vergleich der Piezospannung (u(t)) mit zumindest einem vorgegebenen Schwellenwert durchgeführt wird nachdem die Piezospannung (u(t)) auf einem zumindest im Wesentlichen konstanten Wert gehalten wurde.6. The method according to claim 1, characterized in that the detection of the at least one operating state is carried out by comparing the piezo voltage (u (t)) with at least one predetermined threshold value after the piezo voltage (u (t)) at an at least substantially constant value was held.
7. Verfahren nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der zumindest im Wesentlichen konstante Wert der Piezo- Spannung (u(t)) kleiner als eine vorher zur Ansteuerung des Piezo-Steuerventils (22) verwendete Piezospannung (u(t)) und größer als Null Volt ist.7. The method according to claim 6, characterized in that the at least substantially constant value of the piezo voltage (u (t)) is smaller than a previously used to control the piezo control valve (22) piezo voltage (u (t)) and greater than Is zero volts.
8. Vorrichtung zur Ansteuerung eines Piezo-Steuerventils (22) einer Pumpe-Düse-Einheit und zur Detektion von zumindest einem Betriebszustand der Pumpe-Düse-Einheit, insbesondere zur Detektion der hydraulischen Absteuerung und/oder der mechanischen Kopplung der Pumpe-Düse-Einheit, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass sie die Detektion des zumindest einen Betriebszustandes durch einen Vergleich von entweder nur dem Piezostrom (i(t)) oder nur der Piezospannung (u(t)) mit zumindest einem vorgegebenen Schwellenwert durchführt.8. Device for controlling a piezo control valve (22) of a pump-nozzle unit and for detecting at least one operating state of the pump-nozzle unit, in particular for detecting the hydraulic deactivation and / or the mechanical coupling of the pump-nozzle unit , characterized in that it carries out the detection of the at least one operating state by comparing either only the piezo current (i (t)) or only the piezo voltage (u (t)) with at least one predetermined threshold value.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass sie die Detektion des zumindest einen Betriebszustandes durch einen Vergleich des Piezostroms (i(t)) mit zumindest einem vorgegebenen Schwellenwert durchführt während sie eine zumindest im Wesentlichen konstante Piezospannung (u(t)) erzwingt. 9. The device according to claim 8, characterized in that it carries out the detection of the at least one operating state by comparing the piezo current (i (t)) with at least one predetermined threshold value while forcing an at least substantially constant piezo voltage (u (t)).
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die zumindest im Wesentlichen konstante Piezospannung (u(t)) ungefähr Null Volt beträgt.10. The device according to claim 9, so that the at least substantially constant piezo voltage (u (t)) is approximately zero volts.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass sie die Detektion des zumindest einen Betriebszustandes durch einen Vergleich der Piezospannung (u(t)) mit zumindest einem vorgegebenen Schwellenwert durchführt während sie einen zumindest im Wesentlichen konstanten Piezostrom (i(t)) erzwingt.11. The device as claimed in claim 8, so that it detects the at least one operating state by comparing the piezo voltage (u (t)) with at least one predetermined threshold value, while forcing an at least substantially constant piezo current (i (t)).
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der zumindest im Wesentlichen konstante Piezostrom (i (t) ) ungefähr Null Ampere beträgt.12. The apparatus according to claim 11, so that the at least substantially constant piezo current (i (t)) is approximately zero amperes.
13. Vorrichtung nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass sie die Detektion des zumindest einen Betriebszustandes durch einen Vergleich der Piezospannung (u(t)) mit zumindest einem vorgegebenen Schwellenwert durchführt nachdem sie die Piezospannung (u(t)) auf einem zumindest im Wesentlichen kon- stanten Wert gehalten hat.13. The apparatus according to claim 8, characterized in that it carries out the detection of the at least one operating state by comparing the piezo voltage (u (t)) with at least one predetermined threshold value after the piezo voltage (u (t)) is at least substantially con - has held constant value.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der zumindest im Wesentlichen konstante Wert der Piezo- Spannung (u(t)) kleiner als eine vorher zur Ansteuerung des Piezo-Steuerventils (22) verwendete Piezospannung (u(t)) und größer als Null Volt ist. 14. The apparatus according to claim 13, characterized in that the at least substantially constant value of the piezo voltage (u (t)) is smaller than a previously used for controlling the piezo control valve (22) piezo voltage (u (t)) and greater than Is zero volts.
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