EP1497543A1 - Kraftstoffeinspritzanlage für einen verbrennungsmotor und verfahren zum betrieb einer kraftstoffeinspritzanlage - Google Patents

Kraftstoffeinspritzanlage für einen verbrennungsmotor und verfahren zum betrieb einer kraftstoffeinspritzanlage

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Publication number
EP1497543A1
EP1497543A1 EP03720258A EP03720258A EP1497543A1 EP 1497543 A1 EP1497543 A1 EP 1497543A1 EP 03720258 A EP03720258 A EP 03720258A EP 03720258 A EP03720258 A EP 03720258A EP 1497543 A1 EP1497543 A1 EP 1497543A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
priority
piezoelectric element
elements
injection
fuel injection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03720258A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Huber
Andreas-Juergen Rohatschek
Udo Schulz
Rolf Ellwein
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1497543A1 publication Critical patent/EP1497543A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02D41/2096—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils for controlling piezoelectric injectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
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    • F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/402—Multiple injections
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D2041/2068—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the circuit design or special circuit elements
    • F02D2041/2082—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the circuit design or special circuit elements the circuit being adapted to distribute current between different actuators or recuperate energy from actuators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the invention relates to a fuel injection system for an internal combustion engine, in particular a diesel engine, with at least two cylinders, the fuel injection system having at least two actuator elements, and each cylinder being assigned at least one actuator element for injecting fuel into the cylinder.
  • the invention further relates to a method for operating such a fuel injection system.
  • DE 100 33 343 A1 discloses a fuel injection system for an internal combustion engine, in particular a diesel engine, which has an injection control system for monitoring and / or solving a conflict when actuating the actuator elements, in particular conflict management for overlapping injection profiles of piezo actuators.
  • piezo common rail actuators With piezo common rail actuators, only one control edge can be executed at the same time.
  • the circuit device known from DE 100 33 343 A1 for interconnecting piezoelectric elements if the charging / discharging edges of the piezoelectric elements have no overlap.
  • the control with low priority hereinafter referred to as low priority control
  • the object of the invention is to develop a fuel injection system for an internal combustion engine and a method for operating a fuel injection system so that any collisions, in particular also Collisions of injections of the same priority can be prevented.
  • This object is achieved in a fuel injection system for an internal combustion engine of the type described in the introduction in that the injection control controls the actuator elements earlier and / or later or not as a function of the loading and / or unloading edges of the injection elements.
  • a fuel injection system for an internal combustion engine in particular a diesel engine, with at least two cylinders, the fuel injection system having at least two piezoelectric elements and each cylinder having at least one piezoelectric element for injecting fuel into the cylinder by charging or discharging the piezoelectric element is assigned, with the piezoelectric elements being assigned a single supply unit for charging or discharging the piezoelectric element, the fuel injection system also having an injection control for monitoring a possible overlap of a time interval in which a piezoelectric element is to be charged or discharged, with a time interval in to which the other piezoelectric element is to be charged or discharged, and wherein at least two injections are assigned different priorities such that one injection e higher priority (high-priority injection) than at least one injection (low-priority injection) is assigned, solved in that the injection control shifts and / or deletes the at least one injection with the lower priority and / or the at least one injection with the higher priority depending on the loading and /
  • the shift is dependent on the priority of the injection.
  • the shift can also take place independently of the priority.
  • the shift may also depend on the type of injection, i.e. depending on whether there is a pre-injection, a main injection or a post-injection.
  • the shift is dependent on previous shifts.
  • the shift can also take place depending on or regardless of the type of overlap of at least two injections.
  • singular primary collisions that is, when two arbitrary edges with the same or different priority overlap, if no other edge pair overlaps, the following shifts are possible:
  • flanks not involved in the overlap follow be postponed early or late or left unchanged.
  • the injection associated with the high priority flank or the injection associated with the low priority flank cannot be carried out, if causally possible.
  • flanks not involved in the overlap are shifted early or late.
  • Fig. 6 schematically for assigning priorities
  • Fig. 1 shows piezoelectric elements 10, 20, 30, 40, 50, 60 and means for driving them.
  • A denotes a region in a detailed representation and B a region in an undetailed representation, the separation of which is indicated by a dashed line c.
  • the area A shown in detail comprises a circuit for charging and discharging the piezoelectric elements 10, 20, 30, 40, 50 and 60.
  • the piezoelectric elements 10, 20, 30, 40, 50 and 60 are Actuators in fuel injection valves (especially in so-called ACom on Rail injectors ⁇ ) of an internal combustion engine.
  • the area B shown in detail comprises an injection control F with a control unit D and a control IC E which serves to control the elements within the area A shown in detail.
  • the control IC E is supplied with various measured values of voltages and currents from the entire remaining control circuit of the piezoelectric element.
  • the control computer D and the control IC E are designed to regulate the control voltages and the control times for the piezoelectric element.
  • the control computer D and / or the control IC E are also designed to monitor various voltages and currents of the entire control circuit of the piezoelectric element.
  • the piezoelectric elements 10, 20, 30, 40, 50 and 60 are divided into a first group Gl and a second group G2, each of which comprises three piezoelectric elements (ie, piezoelectric elements 10, 20 and 30 in the first group Gl and piezoelectric elements 40, 50 and 60 in the second group G2).
  • the groups Gl and G2 are components connected in parallel ter circuit parts.
  • the group selection switches 310, 320 can be used to determine which of the groups Gl, G2 of the piezoelectric elements 10, 20 and 30 or 40, 50 and 60 are each discharged with the aid of a common charging and discharging device (the group selection switches 310 are used for charging processes) , 320, as described in more detail below, but without meaning).
  • the piezoelectric elements 10, 20 and 30 of the first group G1 are arranged on an actuator bank and the piezoelectric elements 40, 50 and 60 in the second group G2 are arranged on a further actuator bank.
  • An actuator bank is a block in which two or more actuator elements, in particular piezoelectric elements, are permanently arranged, for example cast.
  • the group selection switches 310, 320 are arranged between a coil 240 and the respective groups Gl and G2 (their coil-side connections) and are implemented as transistors.
  • Drivers 311, 321 are implemented which convert control signals received from the control IC E into voltages which can be selected as required for closing and opening the switches.
  • Diodes 315 and 325 are provided in parallel to the group selection switches 310, 320. If the group selection switches 310, 320 are designed as MOSFETs or IGBTs, these group selection diodes 315 and 325 can, for example, be formed by the parasitic diodes themselves. During charging, the group selection switches 310, 320 are bridged by the diodes 315, 325. The functionality of the group The selector switch 310, 320 is therefore reduced to the selection of a group Gl, G2 of the piezoelectric elements 10, 20 and 30 or 40, 50 and 60 only for one discharge process.
  • the piezoelectric elements 10, 20 and 30 or 40, 50 and 60 are arranged within the groups G1 and G2 respectively as components of the piezo branches 110, 120 and 130 (group G1) and 140, 150 and 160 (group G2) connected in parallel.
  • Each piezo branch comprises a series circuit consisting of a first parallel circuit with a piezoelectric element 10, 20, 30, 40, 50 and 60, and a resistor (referred to as a branch resistor) 13, 23, 33, 43, 53 and 63 and a second Parallel connection with a selector switch designed as a transistor 11, 21, 31, 41, 51 or 61 (referred to as a branch selector switch) and a diode 12, 22, 32, 42, 52 or 62 (referred to as a branch diode).
  • the branch resistors 13, 23, 33, 43, 53 and 63 have the effect that the respective corresponding piezoelectric element ent 10, 20, 30, 40, 50 and 60 discharges continuously during and after a charging process, since they each do both Connect the connections of the capacitive piezoelectric elements 10, 20, 30, 40, 50 and 60 to one another.
  • the branch resistors 13, 23, 33, 43, 53 and 63 are of sufficient size to make this process slow compared to the controlled charging and discharging processes, as described below. Therefore, the charge of any piezoelectric Elements 10, 20, 30, 40, 50 and 60 within a relevant time after a charging process can be regarded as unchangeable.
  • the branch selector switches / branch diode pairs in the individual piezo branches 110, 120, 130, 140, 150 and 160 ie, selector switch 11 and diode 12 in piezo branch 110, selector switch 21 and diode 22 in piezo branch 120 etc.
  • the branch selection switches 11, 21, 31, 41, 51 and 61 can be used to determine which of the piezoelectric elements 10, 20, 30, 40, 50 and 60 are to be charged with the aid of a common charging and discharging device: all are charged those piezoelectric elements 10, 20, 30, 40, 50 and 60, respectively, whose branch selection switches 11, 21, 31, 41, 51 and 61 are closed during the charging process described below. Usually only one of the branch selection switches is closed.
  • each individual piezoelectric element can be selected for charging processes, while for discharging processes either the first group Gl or the second group G2 of the piezoelectric elements 10, 20 and 30 or 40, 50 and 60, or both must be selected.
  • the branch selection piezo connections 15, 25, 35, 45, 55 and 65 can either be operated using the branch selection switches 11, 21, 31, 41, 51 or 61 or via the corresponding diodes 12, 22, 32, 42, 52 or 62 and in both cases additionally via resistor 300 to ground.
  • the resistance 300 measures the currents flowing during the charging and discharging of the piezoelectric elements 10, 20, 30, 40, 50 and 60 between the branch selection piezo connections 15, 25, 35, 45, 55 and 65 and ground. Knowledge of these currents enables controlled charging and discharging of the piezoelectric elements 10, 20, 30, 40, 50 and 60. In particular, by closing and opening the charging switch 220 or discharging switch 230 depending on the amount of the currents, it is possible to determine the charging current or to set the discharge current to predetermined mean values and / or to prevent them from exceeding or falling below predetermined maximum values and / or minimum values.
  • a voltage source 621 which supplies a voltage of, for example, 5 V DC, and a voltage divider in the form of two resistors 622 and 623 are also required for the measurement itself.
  • the control IC E (which measures the gen)) are protected against negative voltages that could otherwise occur at measuring point 620 and that cannot be controlled with the control IC E: Such negative voltages are obtained by adding one of the voltage sources 621 and the voltage dividing resistors 622 and 623 delivered positive voltage arrangement changed.
  • the other terminal of the respective piezoelectric element 10, 20, 30, 40, 50 and 60, i.e. the respective group selection piezo connection 14, 24, 34, 44, 54 or 64 can be made via the group selection switch 310 or 320 or via the group selection diode 315 or 325 as well as via a coil 240 and a parallel connection consisting of a charging switch 220 and a charging diode 221 can be connected to the positive pole of a voltage source, or alternatively or additionally via the group selector switch 310 or 320 or via the diode 315 or 325 as well as via the coil 240 and a parallel connection consisting of a discharge switch 230 and a discharge diode 231 to ground be placed.
  • Charge switch 220 and discharge switch 230 are implemented, for example, as transistors which are controlled via drivers 222 and 232, respectively.
  • the voltage source comprises a capacitor 210.
  • the capacitor 210 is charged by a battery 200 (for example a motor vehicle battery) and a downstream DC / DC converter 201.
  • the DC voltage converter 201 forms the battery voltage (for example 12 V) into essentially any desired their DC voltages (for example 250 V), and charges the capacitor 210 to this voltage.
  • the DC-DC converter 201 is controlled via the transistor switch 202 and the resistor 203, which is used to measure currents tapped at the measuring point 630.
  • control IC E as well as the resistors 651, 652 and 653 and for example a 5 V DC voltage source 654 enable a further current measurement at the measuring point 650; Furthermore, the control IC E and the voltage-dividing resistors 641 and 642 make it possible to measure the voltage at the measuring point 640.
  • a resistor 330 (called a total discharge resistor), a switch 331 (called a stop switch) and a diode 332 (called a total discharge diode) serve to discharge the piezoelectric elements 10, 20, 30, 40, 50 and 60 (if they are outside the normal operator) , as described below, cannot be discharged through the abnormal ⁇ discharge process).
  • the stop switch 331 is preferably closed after abnormalities Ent discharge processes (cyclical discharge via discharge switch 230) and thereby connects the piezoelectric elements 10, 20, 30, 40, 50 and 60 to the resistors 330 and 300 to ground. This eliminates any residual voltages that may remain in the piezoelectric elements 10, 20, 30, 40, 50 and 60.
  • the total discharge diode 332 prevents the occurrence of negative voltages on the piezoelectric elements 10, 20, 30, 40, 50 and 60, which could possibly be damaged by the negative voltages.
  • the common charging and discharging device comprises the battery 200, the DC / DC converter 201, the capacitor 210, the charging switch 220 and the discharging switch 230, charging diode 221 and discharging diode 231 and the coil 240.
  • Each piezoelectric element is charged and discharged in the same way and is explained below with reference to only the first piezoelectric element 10.
  • FIGS. 2A to 2D illustrate the charging of the piezoelectric element 10
  • FIGS. 2C and 2D illustrate the discharging of the piezoelectric element 10.
  • Controlling the selection of one or more piezoelectric elements 10 to be charged or discharged, 20, 30, 40, 50 and 60, the charging process described below and the discharging process are carried out by the control IC E and the control device D by opening or closing one or more of the switches 11, 21, 31, 41, 51 introduced above , 61; 310, 320; 220, 230 and 331.
  • the interactions between the elements within the detailed area A on the one hand and the control IC E and the control computer D on the other hand will be explained in more detail below.
  • a piezoelectric element 10, 20, 30, 40, 50 or 60 to be charged must first be selected.
  • the branch selection switch 11 of the first branch 110 is closed, while all other branch selection switches 21, 31, 41, 51, and 61 remain open.
  • its selection would be made by closing the corresponding branch selection switches 21, 31, 41, 51, and / or 61 ,
  • the charging process can then take place itself:
  • a positive potential difference between the capacitor 210 and the group selection piezo connection 14 of the first piezoelectric element 10 is generally required for the charging process.
  • the charging switch 220 and discharging switch 230 are open, there is no charging or discharge of the piezoelectric element 10.
  • the circuit shown in FIG. 1 is in a stationary state, ie the piezoelectric element 10 maintains its state of charge essentially unchanged, with no currents flowing.
  • Switch 220 is closed to charge the first piezoelectric element 10. Theoretically, the first piezoelectric element 10 could be charged by this alone. However, this would result in large currents that could damage the elements in question. Therefore, the currents that occur are measured at measuring point 620 and switch 220 is opened again as soon as the detected currents exceed a certain limit value. In order to achieve any charge on the first piezoelectric element 10, charge switch 220 is therefore repeatedly closed and opened, while discharge switch 230 remains open.
  • the closed charging switch 220 On closer inspection, resulting in the closed charging switch 220, the conditions shown in Fig. 2A, it ie, a closed circuit comprising a series circuit consisting of the piezoelectric element 10, capacitor 210 and coil 240, wherein i ⁇ _ in the circuit, a current I (t ) flows, as indicated by arrows in FIG. 2A. Because of this current flow, positive charges are both supplied to the group selection piezo connection 14 of the first piezoelectric element 10 and energy is stored in the coil 240. If the charging switch 220 opens shortly (for example a few ⁇ s) after closing, the conditions shown in FIG.
  • a closed circuit comprising a series circuit consisting of the piezoelectric element 10, discharge diode 231 and coil 240, in the circuit a current i LA (t) flows, as indicated by arrows in FIG. 2B. Because of this current flow, energy stored in the coil 240 flows into the piezoelectric element 10. Corresponding to the energy supply to the piezoelectric element 10, the voltage occurring in it increases and its external dimensions increase. When the energy has been transferred from the coil 240 to the piezoelectric element 10, the stationary state of the circuit shown in FIG. 1 and already described is reached again.
  • charging switch 220 is closed again and opened again, so that the processes described above run again. Due to the closing and reopening of the charging switch 220, the energy stored in the piezoelectric element 10 increases (the energy already stored in the piezoelectric element 10 and the newly supplied energy add up), and the voltage occurring at the piezoelectric element 10 increases and its external dimensions increase accordingly. If the above-mentioned closing and opening of the charging switch 220 is repeated many times, the voltage occurring at the piezoelectric element 10 is increased and the piezoelectric element 10 is expanded in steps.
  • the charging switch 220 When the charging switch 220 has been closed and opened a predetermined number of times and / or the piezoelectric element 10 has reached the desired charge state, the charging of the piezoelectric element is ended by leaving the charging switch 220 open.
  • the piezoelectric elements 10, 20, 30, 40, 50 and 60 are discharged in groups (Gl and / or G2) as described below:
  • the group selector switches 310 and / or 320 of the group Gl and / or G2, the piezoelectric elements of which are to be discharged, are closed (the branch selector switches 11, 21, 31, 41, 51, 61 have no influence on the selection of the piezoelectric elements 10, 20, 30, 40, 50, 60 for the discharge process, since in this case they are bridged by the diodes 12, 22, 32, 42, 52 and 62).
  • the first group selection switch 310 is therefore closed.
  • FIG. 2C When the discharge switch 230 is closed, the conditions shown in FIG. 2C result: a closed circuit comprising a rice circuit consisting of the piezoelectric element 10 and the coil 240, wherein a current i ⁇ E () flows in the circuit, as indicated in FIG. 2C by arrows. Because of this current flow, the energy stored in the piezoelectric element (part of it) is transferred to the coil 240. Corresponding to the energy transfer from the piezoelectric element 10 to the coil 240, the voltage occurring at the piezoelectric element 10 drops and its outer dimensions decrease.
  • FIG. 2D If the discharge switch 230 opens shortly (for example, a few ⁇ s) after closing, the conditions shown in FIG. 2D result: a closed circuit comprising a series connection consisting of the piezoelectric element 10, capacitor 210, charging diode 221 and the coil 240 is created , wherein a current i EA () flows in the circuit, as indicated by arrows in FIG. 2D. Because of this current flow, energy stored in coil 240 is returned to capacitor 210. When the energy has been transferred from the coil 240 to the capacitor 210, the stationary state of the circuit shown in FIG. 1 and already described is reached again.
  • discharge switch 230 is closed again and opened again, so that the processes described above run again. Due to the reclosing and reopening of the discharge switch 230, the in energy stored in the piezoelectric element 10 continues to decrease, and the voltage occurring at the piezoelectric element and its external dimensions also decrease accordingly.
  • the discharge switch 230 When the discharge switch 230 has been closed and opened a predetermined number of times and / or the piezoelectric element has reached the desired charge state, the discharge of the piezoelectric element is ended by leaving the discharge switch 230 open.
  • control IC E The interaction between the control IC E and the control computer D on the one hand and the elements within the area A shown in detail on the other hand takes place with the aid of control signals which via branch selection control lines 410, 420, 430, 440, 450, 460, group selection control lines 510, 520, stop switch control - Lead 530, charge switch control line 540 and discharge switch control line 550 as well as control line 560 elements are supplied from the control IC E within the region A shown in detail.
  • sensor signals are detected at the measuring points 600, 610, 620, 630, 640, 650 within the region A shown in detail, which signals the control IC E can be supplied via the sensor lines 700, 710, 720, 730, 740, 750.
  • piezoelectric elements 10, 20, 30, 40, 50 and 60 for carrying out charging or discharging processes of individual or more piezoelectric elements 10, 20, 30, 40, 50, 60 by opening and closing the corresponding switches such as As described above, voltages are or are not applied to the transistor bases by means of the control lines.
  • the sensor signals are used in particular to determine the resulting voltage of the piezoelectric elements 10, 20 and 30, or 40, 50 and 60 on the basis of the measuring points 600 and 610 and the charge and discharge currents on the basis of the measuring point 620.
  • FIG. 3 shows some of the components contained in the control IC E: a logic circuit 800, memory 810, digital-to-analog converter module 820 and comparator module 830. Furthermore, it is stated that the fast parallel bus 840 (used for control signals) is connected to the logic circuit 800 of the drive IC E, while the slower serial bus 850 is connected to the memory 810.
  • the logic circuit 800 is connected to the memory 810, to the comparator module 830 and to the signal lines 410, 420, 430, 440, 450 and 460; 510 and 520; 530, 540, 550 and 560 connected.
  • the memory 810 is connected to the logic circuit 800 and to the digital-to-analog converter module 820.
  • the comparator module 830 is connected to the sensor lines 700 and 710, 720, 730, 740 and 750 and - as already mentioned - to the logic circuit 800.
  • the injection of the piezoelectric elements is characterized by a charging and a discharging flank, as can be seen, for example, from FIG. 4.
  • the loading flank is referred to as the starting flank B and the unloading flank as the end flank E.
  • the end flank E is a conceptual restriction that only one charging or discharging flank can take place at the same time. Therefore, if an overlap is identified, a reaction must take place according to a defined strategy.
  • any combination of overlapping flanks of two injections is assumed, as is shown schematically in FIG. 5.
  • All four edges can either have a) only different or b) partially different or c) the same priority.
  • the higher or lower priority injection can be postponed early or late in any way.
  • flank shifted earlier is a start flank
  • the measure corresponds to a shift in the injection early, provided the associated end flank is shifted early with the same amount.
  • the measure corresponds to a reduction in the injection duration, provided the associated starting flank remains unchanged.
  • flank shifted to the late is a start flank
  • the measure corresponds to a shift in the injection late, provided the associated end flank is shifted late by the same amount.
  • flank shifted towards the end is an end flank
  • the measure corresponds to an extension of the injection duration, provided the associated starting flank remains unchanged. It is also possible to move the flanks that are not involved in the overlap early or late. All possible combinations are shown in Fig. 7. If both overlapping flanks are shifted early, the degree of the shift must be different, the same applies to the shifting of both overlapping flanks late.
  • a singular secondary collision is the result of an overlap of any two edges with the same or different priority resulting from the displacement of the primary collision if no other pair of edges overlaps at the same time.
  • the same displacement measures are possible as for a singular primary collision.
  • the measure for displacement in the case of a singular secondary collision should be chosen so that no further subsequent collision occurs. Otherwise, a tertiary or higher-value collision is possible, to which the primary and secondary collision must be reacted accordingly.
  • a multiple primary collision is a continuous overlap of any three or four edges. If four edges overlap, they can overlap either contiguously or separately. Any measures for shifting are possible while observing the following boundary conditions: a) Each of the overlapping flanks can be moved early or late; b) not all overlapping flanks have to be shifted. c) After the shift, the previously overlapping flanks are free of overlap, so that the time interval in which one piezoelectric element is to be loaded or unloaded does not overlap with the time interval in which the other piezoelectric element is to be loaded or unloaded. d) In addition, flanks not involved in the overlap can be shifted early or late.
  • a multiple secondary collision is a coherent overlap of three or four edges resulting from the measure for shifting a primary collision.
  • the same measures are possible as for multiple primary collisions.
  • the measure in the case of a multiple secondary collision should be sensible so that a further subsequent collision does not occur. Otherwise, a tertiary or higher-value collision is possible, to which you have to react analogously to the primary and secondary collision. Variants of these measures are possible, whereby in addition to the measures for postponement mentioned under points 2 to 5, the following must also be taken into account:

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Abstract

Eine Kraftstoffeinspritzanlage für einen Verbrennungs­motor, insbesondere einen Dieselmotor, mit zumindest zwei Zylindern, wobei die Kraftstoffeinspritzanlage zu­mindest zwei Aktorelemente aufweist, und wobei jedem Zylinder zumindest je ein Aktorelement zur Einspritzung von Kraftstoff in den Zylinder zugeordnet ist, und wo­bei die Kraftstoffeinspritzanlage eine Einspritzrege­lung zur Überwachung und/oder zum Lösen eines Konflik­tes beim Ansteuern der Aktorelemente aufweist ist da­durch gekennzeichnet, dass die Einspritzregelung die Ak­torelemente in Abhängigkeit von Lade- und/oder Entla­deflanken der Einspritzelemente bei Einspritzungen frü­her und/oder später oder nicht ansteuert.

Description

Kraftstoffeinspritzanlage für einen Verbrennungsmotor und Verfahren zum Betrieb einer Kra stoffeinspritzanlage
Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzanlage für einen Verbrennungsmotor, insbesondere einen Dieselmotor, mit zumindest zwei Zylindern, wobei die Kraftstoffeinspritzanlage zumindest zwei Aktorelemente aufweist, und wobei jedem Zylinder zumindest je ein Aktorelement zur Einspritzung von Kraftstoff in den Zylinder zugeordnet ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Kraftstoffeinspritzanlage .
Aus der DE 100 33 343 AI ist eine Kraftstoffeinspritzanlage für einen Verbrennungsmotor, insbesondere einen Dieselmotor bekannt, die eine Einspritzregelung zur Ü- berwachung und/oder zum Lösen eines Konfliktes beim Ansteuern der Aktorelemente, insbesondere ein Konfliktmanagement sich überlagernder Einspritzverläufe von Pie- zoaktoren aufweist. Bei Piezo-Common-Rail-Aktoren kann nur gleichzeitig eine Ansteuerflanke ausgeführt werden. Aus verbrennungstechnischen Gründen ist es aber erforderlich, Ansteue- rungen komplementärer Bänke so zu applizieren, daß sich Einspritzungen überlagern. Dies ist dann mit der aus der DE 100 33 343 AI bekannten Schaltungseinrichtung zur Verschaltung piezoelektrischer Elemente möglich, wenn die Lade-/Entladeflanken der piezoelektrischen E- lemente keine Überlappung aufweisen. Bei überlappenden Flanken ist bei der aus der DE 100 33 343 AI hervorgehenden Kraftstoffeinspritzanlage vorgesehen, daß die Ansteuerung mit niedriger Priorität (im folgenden nie- derpriore Ansteuerung genannt) verschoben oder verkürzt wird.
Gemäß der DE 100 33 343 AI erfolgt jedoch nur eine Reaktion bei niederprioren Einspritzungen, nämlich eine Verkürzung der niederprioren Einspritzung derart, daß nicht ein Aktor geladen ist, während ein anderer geladen oder entladen werden soll, oder ein Verschieben der niederprioren Einspritzung derart, daß sich Flanken von Einspritzungen unterschiedlicher Aktoren nicht überlappen, oder ein Verzögern der niederprioren Einspritzung derart, daß sich Flanken unterschiedlicher Einspritzung nicht überlappen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kraftstoffeinspritzanlage für einen Verbrennungsmotor und ein Verfahren zum Betrieb einer Kraftstoffeinspritzanlage so weiterzubilden, daß beliebige Kollisionen, insbesondere auch Kollisionen von Einspritzungen der gleichen Priorität verhindert werden.
Diese Aufgabe wird bei einer Kraftstoffeinspritzanlage für einen Verbrennungsmotor der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß die Einspritzregelung die Aktorelemente in Abhängigkeit von Lade- und/oder Entladeflanken der Einspritzelemente bei Einspritzungen früher und/oder später oder nicht ansteuert.
Die Aufgabe wird ferner durch eine Kraftstoffeinspritzanlage für einen Verbrennungsmotor, insbesondere einen Dieselmotor, mit mindestens zwei Zylindern, wobei die Kraftstoffeinspritzanlage zumindest zwei piezoelektrische Elemente aufweist und jedem Zylinder zumindest je ein piezoelektrisches Elelment zur Einspritzung von Kraftstoff in den Zylinder durch Laden oder Entladen des piezoelektrischen Elements zugeordnet ist, wobei den piezoelektrischen Elementen eine einzige Versorgungseinheit zum Laden oder Entladen des piezoelektrischen Elementes zugeordnet ist, wobei die Kraftstoffeinspritzanlage ferner eine Einspritzregelung zur Überwachung einer möglichen Überschneidung eines Zeitintervalls, indem ein piezoelektrisches Element ge- oder entladen werden soll, mit einem Zeitintervall, in dem das andere piezoelektrische Element ge- oder entladen werden soll, aufweist, und wobei zumindest zwei Einspritzungen unterschiedliche Prioritäten derart zugeordnet sind, daß eine Einspritzung eine höhere Priorität (hochpriore Einspritzung) als wenigstens einer Einspritzung (niederpriore Einspritzung) zugeordnet ist, dadurch gelöst, daß die Einspritzregelung die wenigstens eine Einspritzung mit der geringeren Priorität und/oder die wenigstens eine Einspritzung mit der höheren Priorität abhängig von Lade- und/oder Endladeflanken der Einspritzelemente bei Einspritzungen nach früh und/oder nach spät verschiebt und/oder löscht.
Die Aufgabe wird weiterhin erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Anspruch 5 sowie ein Verfahren gemäß Anspruch 6 gelöst.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Verschiebung abhängig von der Priorität der Einspritzung erfolgt.
Die Verschiebung kann aber auch bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung unabhängig von der Priorität erfolgen.
Die Verschiebung kann ferner abhängig vom Typ der Einspritzung, d.h. abhängig davon ob eine Voreinspritzung, eine Haupteinspritzung oder eine Nacheinspritzung vorliegt, erfolgen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Verschiebung abhängig von vorangehenden Verschiebungen.
Die Verschiebung kann ferner abhängig oder unabhängig von der Art der Überlappung wenigstens zweier Einspritzungen erfolgen. Bei singulären Primärkollisionen, d.h. bei einer Überlappung zweier beliebiger Flanken mit gleicher oder verschiedener Priorität, wenn kein anderes Flankenpaar überlappt, sind dabei folgende Verschiebungen möglich:
a) Verschieben der Flanke mit niedriger Priorität (nie- derpriore Flanke) nach früh, oder b) Verschieben der niederprioren Flanke nach spät, oder c) Verschieben der Flanke höherer Priorität (höherprio- re Flanke) nach früh, oder d) Verschieben der höherprioren Flanke nach spät, oder e) Verschieben der höherprioren Flanke nach früh, gleichzeitiges Verschieben der niederprioren Flanke nach spät, oder f) Verschieben der höherprioren Flanke nach spät, gleichzeitiges Verschieben der niederprioren Flanke nach früh, oder g) Verschieben der höherprioren Flanke nach spät und gleichzeitiges Verschieben der niederprioren Flanke nach spät, oder h) Verschieben der höherprioren Flanke nach früh, gleichzeitiges Verschieben der niederprioren Flanke nach früh, wobei hierbei das Zeitintervall, in dem ein piezoelektrisches Element ge- oder entladen werden soll, nicht mit dem Zeitintervall überschneidet, in dem das andere piezoelektrische Element ge- oder entladen werden soll.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die nicht an der Überlappung beteiligten Flanken nach früh oder spät verschoben werden oder auch unverschoben belassen werden. Beispielsweise kann die der hochprio- ren Flanke zugeordnete Einspritzung oder die der niederprioren Flanke zugeordneten Einspritzung - sofern jeweils kausal möglich, nicht ausgeführt werden.
Bei multiplen Primärkollisionen, d.h. bei einer zusammenhängenden Überlappung von drei oder vier beliebigen Flanken, wobei beispielsweise bei einer Überlappung von vier Flanken diese entweder zusammenhängend oder getrennt überlappen, erfolgt folgende Verschiebung:
a) Jede der überlappenden Flanken kann nach früh oder spät verschoben werden. b) Nicht alle überlappenden Flanken müssen verschoben werde . c) Zusätzlich werden nicht an der Überlappung beteiligte Flanken nach früh oder spät verschoben.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine aus dem Stand der Technik bekannte Ver- schaltung piezoelektrischer Elemente;
Fig. 2a das Laden eines piezoelektrischen Elementes;
Fig. 2b das Laden eines piezoelektrischen Elementes;
Fig. 2c • das Entladen eines piezoelektrischen Elementes; Fig. 2d das Entladen eines piezoelektrischen Elementes;
Fig. 3 einen Ansteurungs-IC;
Fig. 4 den aus dem Stand der Technik bekannten zeitlichen Ablauf von Interrupts;
Fig. 5 schematisch die Kombination überlappender Flanken zweier Einspritzungen;
Fig. 6 schematisch zu Zuweisung der Prioritäten und
Fig. 7 die Maßnahmen zur Verschiebung bei singulärer Primärkollisionen von Flanken.
Fig. 1 zeigt piezoelektrische Elemente 10, 20, 30, 40, 50, 60 sowie Mittel zu ihrer Ansteuerung. Dabei bezeichnet A einen Bereich in detaillierter Darstellung sowie B einen Bereich in undetaillierter Darstellung, deren Trennung mit einer gestrichelten Linie c angedeutet ist. Der detailliert dargestellte Bereich A umfaßt eine Schaltung zum Laden und Entladen der piezoelektrischen Elemente 10, 20, 30, 40, 50 und 60. In dem betrachteten Beispiel handelt es sich bei den piezoelektrischen Elementen 10, 20, 30, 40, 50 und 60 um Aktoren in Kraftstoffeinspritzventilen (insbesondere in sogenannten ACom on Rail Injektoren≡) eines Verbrennungsmotors. In der beschriebenen Ausführungsform werden zur unabhängigen Steuerung von sechs Zylindern innerhalb eines Verbrennungsmotors sechs piezoelektrische Elemente 10, 20, 30, 40, 50 und 60 verwendet; für beliebige andere Zwecke könnte jedoch eine beliebe andere Anzahl piezoelektrischer Elemente geeignet sein. Der undetailliert dargestellte Bereich B umfaßt eine Einspritzregelung F mit einem Steuergerät D und einen Ansteuerungs-IC E, die der Steuerung der Elemente innerhalb des detailliert dargestellten Bereichs A dient. Dem Ansteuerungs-IC E werden verschiedene Meßwerte von Spannungen und Strömen aus der gesamten restlichen Ansteuerschaltung des piezoelektrischen Elements zugeführt. Erfindungsgemäß sind der Steuerrechner D und der Ansteuerungs-IC E zur Regelung der Ansteuerspannungen sowie der Ansteuerzeiten für das piezoelektrischen Element ausgebildet. Der Steuerrechner D und/oder der Ansteuerungs-IC E sind ebenfalls zur Überwachung verschiedener Spannungen und Ströme der gesamten Ansteuerschaltung des piezoelektrischen Elements ausgebildet.
In der nachfolgenden Beschreibung werden zunächst die einzelnen Elemente innerhalb des detailliert dargestellten Bereichs A eingeführt. Es folgt eine allgemeine Beschreibung der Vorgänge des Ladens und Entladens der piezoelektrischen Elemente 10, 20, 30, 40, 50 und 60. Schließlich wird detailliert beschrieben, wie beide Vorgänge durch den Steuerrechner D und den Ansteuerungs-IC E gesteuert und überwacht werden.
Die piezoelektrischen Elemente 10, 20, 30, 40, 50 und 60 sind in eine erste Gruppe Gl und eine zweite Gruppe G2 aufgeteilt, die jeweils drei piezoelektrische Elemente umfassen (d.h., piezoelektrische Elemente 10, 20 und 30 in der ersten Gruppe Gl bzw. piezoelektrische Elemente 40, 50 und 60 in der zweiten Gruppe G2 ) . Die Gruppen Gl und G2 sind Bestandteile parallelgeschalte- ter Schaltungsteile. Mit den Gruppenwahlschaltern 310, 320 ist festlegbar, welche der Gruppen Gl, G2 der piezoelektrischen Elemente 10, 20 und 30 bzw. 40, 50 und 60 jeweils mit Hilfe einer gemeinsamen Lade- und Entla- deeinrichtung entladen werden (für Ladevorgänge sind die Gruppenwahlschalter 310, 320, wie nachstehend noch näher beschrieben, jedoch ohne Bedeutung) . Die piezoelektrischen Elemente 10, 20 und 30 der ersten Gruppe Gl sind auf einer Aktorbank und die piezoelektrischen Elemente 40, 50 und 60 in der zweiten Gruppe G2 sind auf einer weiteren Aktorbank angeordnet. Als Aktorbank wird dabei ein Block bezeichnet, in dem zwei oder mehr Aktorelemente, insbesondere piezoelektrische Elemente, fest abgeordnet, z.B. vergossen, sind.
Die Gruppenwahlschalter 310, 320 sind zwischen einer Spule 240 und den jeweiligen Gruppen Gl und G2 angeordnet (deren spulenseitigen Anschlüssen) und sind als Transistoren realisiert. Es sind Treiber 311, 321 implementiert, die von dem Ansteuerungs-IC E empfangene Steuersignale in Spannungen umformen, die nach Bedarf zum Schließen und Öffnen der Schalter wählbar sind.
Parallel zu den Gruppenwahlschaltern 310, 320 sind (als Gruppenwahldioden bezeichnete) Dioden 315 bzw. 325 vorgesehen. Wenn die Gruppenwahlschalter 310, 320 als MOS- FETs bzw. IGBTs ausgeführt sind, können beispielsweise diese Gruppenwahldioden 315 und 325 durch die parasitären Dioden selbst gebildet sein. Während Ladevorgängen werden die Gruppenwahlschalter 310, 320 von den Dioden 315, 325 überbrückt. Die Funktionalität der Gruppen- wahlschalter 310, 320 reduziert sich daher auf die Auswahl einer Gruppe Gl, G2 der piezoelektrischen Elemente 10, 20 und 30 bzw. 40, 50 und 60 lediglich für einen Entladevorgang.
Innerhalb der Gruppen Gl bzw. G2 sind die piezoelektrischen Elemente 10, 20 und 30 bzw. 40, 50 und 60 jeweils als Bestandteile der parallelgeschalteten Piezozweige 110, 120 und 130 (Gruppe Gl) und 140, 150 und 160 (Gruppe G2 ) angeordnet. Jeder Piezozweig umfaßt eine Serienschaltung bestehend aus einer ersten Parallelschaltung mit einem piezoelektrischen Element 10, 20, 30, 40, 50 bzw. 60, und einem (als Zweigwiderstand bezeichneten) Widerstand 13, 23, 33, 43, 53 bzw. 63 sowie einer zweiten Parallelschaltung mit einem als Transistor 11, 21, 31, 41, 51 bzw. 61 ausgeführten (als Zweigwahlschalter bezeichneten) Wahlschalter und einer (als Zweigdiode bezeichneten) Diode 12, 22, 32, 42, 52 bzw. 62) .
Die Zweigwiderstände 13, 23, 33, 43, 53 bzw. 63 bewirken, daß das jeweils entsprechende piezoelektrische E- le ent 10, 20, 30, 40, 50 bzw. 60 sich während und nach einem Ladevorgang kontinuierlich entlädt, da sie jeweils beide Anschlüsse der kapazitiven piezoelektrischen Elemente 10, 20, 30, 40, 50 bzw. 60 miteinander verbinden. Die Zweigwiderstände 13, 23, 33, 43, 53 bzw. 63 haben jedoch eine ausreichende Größe, um diesen Vorgang gegenüber den gesteuerten Lade- und Entladevorgängen langsam zu gestalten, wie nachstehend beschrieben. Daher ist die Ladung eines beliebigen piezoelektrischen Elements 10, 20, 30, 40, 50 bzw. 60 innerhalb einer relevanten Zeit nach einem Ladevorgang als unveränderlich zu betrachten.
Die Zweigwahlschalter/Zweigdiodenpaare in den einzelnen Piezozweigen 110, 120, 130, 140, 150 bzw. 160, d.h., Wahlschalter 11 und Diode 12 in Piezozweig 110, Wahlschalter 21 und Diode 22 in Piezozweig 120 usw., sind realisierbar als elektronische Schalter (d.h. Transistoren) mit parasitären Dioden, beispielsweise MOSFETs bzw. IGBTs (wie vorstehend für die den Gruppenwahl- schalter/Diodenpaare 310 und 315 bzw. 320 und 325 angegeben) .
Mittels der Zweigwahlschalter 11, 21, 31, 41, 51 bzw. 61 ist festlegbar, welche der piezoelektrischen Elemente 10, 20, 30, 40, 50 bzw. 60 jeweils mit Hilfe einer gemeinsamen Lade- und Entladeeinrichtung geladen werden: Geladen werden jeweils all diejenigen piezoelektrischen Elemente 10, 20, 30, 40, 50 bzw. 60, deren Zweigwahlschalter 11, 21, 31, 41, 51 bzw. 61 während des nachfolgend beschriebenen Ladevorgangs geschlossen sind. Gewöhnlich ist immer nur einer der Zweigwahlschalter geschlossen.
Die Zweigdioden 12, 22, 32, 42, 52 und 62 dienen der Überbrückung der Zweigwahlschalter 11, 21, 31, 41, 51 bzw. 61 während Entladevorgängen. Daher kann in dem betrachteten Beispiel für Ladevorgänge jedes einzelne piezoelektrische Element ausgewählt werden, während für Entladevorgänge entweder die erste Gruppe Gl oder die zweite Gruppe G2 der piezoelektrischen Elemente 10, 20 und 30 bzw. 40, 50 und 60, bzw. beide ausgewählt werden müssen.
Zurückkommend auf die piezoelektrischen Elemente 10, 20, 30, 40, 50 und 60 selbst, können die Zweigwahlpie- zoanschlüsse 15, 25, 35, 45, 55 bzw. 65 entweder mit Hilfe der Zweigwahlschalter 11, 21, 31, 41, 51 bzw. 61 oder über die entsprechenden Dioden 12, 22, 32, 42, 52 bzw. 62 sowie in beiden Fällen zusätzlich über Widerstand 300 an Masse gelegt werden.
Mittels des Widerstands 300 werden die während des Ladens und Entladens der piezoelektrischen Elemente 10, 20, 30, 40, 50 und 60 zwischen den Zweigwahlpiezoan- schlüssen 15, 25, 35, 45, 55 bzw. 65 und Masse fließenden Ströme gemessen. Eine Kenntnis dieser Ströme ermöglicht ein gesteuertes Laden und Entladen der piezoelektrischen Elemente 10, 20, 30, 40, 50 und 60. Insbesondere durch Schließen und Öffnen des Ladeschalter 220 bzw. Entladeschalters 230 in Abhängigkeit des Betrags der Ströme, ist es möglich, den Ladestrom bzw. Entlade- strom auf vorgegebene Mittelwerte einzustellen und/oder zu verhindern, daß sie vorgegebene Maximalwerte und/oder Minimalwerte überschreiten bzw. unterschreiten.
In dem betrachteten Beispiel, ist für die Messung selbst noch eine Spannungsquelle 621 erforderlich, die eine Spannung von beispielsweise 5 V DC liefert, sowie ein Spannungsteiler in Form zweier Widerstände 622 und 623. Damit soll der Ansteuerungs-IC E (der die Messun- gen durchführt) vor negative Spannungen geschützt werden, die andernfalls an Meßpunkt 620 auftreten könnten, und die mit dem Ansteuerungs-IC E nicht beherrschbar sind: Derartige negative Spannungen werden durch Addition mit einer von der genannten Spannungsquelle 621 und den Spannungsteiler-Widerständen 622 und 623 gelieferten positiven Spannungsanordnung verändert.
Der andere Anschluß des jeweiligen piezoelektrischen Elements 10, 20, 30, 40, 50 und 60, d.h. die jeweilige Gruppenwahlpiezoanschluß 14, 24, 34, 44, 54 bzw. 64, kann über den Gruppenwahlschalter 310 bzw. 320 oder ü- ber die Gruppenwahldiode 315 bzw. 325 sowie über eine Spule 240 und eine Parallelschaltung bestehend aus einem Ladeschalter 220 und einer Ladediode 221 an den Pluspol einer Spannungsquelle angeschlossen werden, sowie alternativ bzw. zusätzlich über den Gruppenwahlschalter 310 bzw. 320 oder über die Diode 315 bzw. 325 sowie über die Spule 240 und eine Parallelschaltung bestehend aus einem Entladeschalter 230 und einer Entla- dediode 231 an Masse gelegt werden. Ladeschalter 220 und Entladeschalter 230 sind beispielsweise als Transistoren realisiert, die über Treiber 222 bzw. 232 angesteuert werden.
Die Spannungsquelle umfaßt einen Kondensator 210. Der Kondensator 210 wird von einer Batterie 200 (beispielsweise einer Kraf fahrzeugbatterie) und einem nachgeschalteten Gleichspannungswandler 201 geladen. Der Gleichspannungswandler 201 formt die Batteriespannung (beispielsweise 12 V) in im wesentlichen beliebige an- dere Gleichspannungen (beispielsweise 250 V) um, und lädt den Kondensator 210 auf diese Spannung auf. Die Steuerung des Gleichspannungswandlers 201 erfolgt über den Transistorschalter 202 und den Widerstand 203, der der Messung von am Messpunkt 630 abgegriffenen Strömen dient .
Zum Zwecke der Gegenkontrolle wird durch den Ansteuerungs-IC E sowie durch die Widerstände 651, 652 und 653 und beispielsweise eine 5 V Gleichspannungsquelle 654 eine weitere Strommessung am Meßpunkt 650 ermöglicht; des weiteren ist durch den Ansteuerungs-IC E sowie durch die spannungsteilenden Widerstände 641 und 642 eine Spannungsmessung am Meßpunkt 640 möglich.
Ein (als Totalentladungswiderstand bezeichneter) Widerstand 330, ein (als Stoppschalter bezeichneter) Schalter 331 sowie eine (als Totalentladungsdiode bezeichnete) Diode 332 dienen schließlich der Entladung der piezoelektrischen Elemente 10, 20, 30, 40, 50 und 60 (falls sie außerhalb des Normalbetreibers, wie nachstehend beschrieben, nicht durch den Anormalen≤ Entladevorgang entladen werden) . Der Stoppschalter 331 wird vorzugsweise nach Anormalen≤ Entladevorgängen (zyklisches Entladen über Entladeschalter 230) geschlossen und legt dadurch die piezoelektrischen Elemente 10, 20, 30, 40, 50 und 60 über die Widerstände 330 und 300 an Masse. Somit werden jegliche, eventuell in den piezoelektrischen Elementen 10, 20, 30, 40, 50 und 60 verbliebene RestSpannungen beseitigt. Die Totalentladungs- diode 332 verhindert ein Auftreten von negativen Spannungen an den piezoelektrischen Elementen 10, 20, 30, 40, 50 und 60, die unter Umständen durch die negativen Spannungen beschädigt werden könnten.
Das Laden und Entladen aller piezoelektrischen Elemente 10, 20, 30, 40, 50 und 60, bzw. eines bestimmten piezoelektrischen Elements 10, 20, 30, 40, 50 bzw. 60, erfolgt mit Hilfe einer einzigen (allen Gruppen und ihren piezoelektrischen Elementen gemeinsamen) Lade- und Ent- ladeeinrichtung. In dem betrachteten Beispiel umfaßt die gemeinsame Lade- und Entladeeinrichtung die Batterie 200, den Gleichspannungswandler 201, den Kondensator 210, den Ladeschalter 220 und den Entladeschalter 230, Ladediode 221 und Entladediode 231 sowie die Spule 240.
Das Laden und Entladen eines jeden piezoelektrischen Elements erfolgt auf die gleiche Art und Weise und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf lediglich das erste piezoelektrische Element 10 erläutert.
Die während der Lade- und Entladevorgänge auftretenden Zustände werden mit Bezug auf die Figuren 2A bis 2D erläutert, von denen die Figuren 2A und 2B das Laden des piezoelektrischen Elements 10, sowie die Figuren 2C und 2D das Entladen des piezoelektrischen Elements 10 veranschaulichen.
Die Steuerung der Auswahl eines oder mehrerer zu ladender bzw. zu entladender piezoelektrischer Elemente 10, 20, 30, 40, 50 und 60, der im folgenden beschriebene Ladevorgang sowie der Entladevorgang erfolgt durch den Ansteuerungs-IC E und das Steuergerät D durch Öffnen bzw. Schließen eines oder mehrerer der oben eingeführten Schalter 11, 21, 31, 41, 51, 61; 310, 320; 220, 230 und 331. Die Wechselwirkungen zwischen den Elementen innerhalb des detailliert dargestellten Bereichs A einerseits sowie des Ansteuerungs-IC E und des Steuer- rechners D andererseits wird nachfolgend noch näher erläutert .
In bezug auf den Ladevorgang, muß zunächst ein aufzuladendes piezoelektrisches Element 10, 20, 30, 40, 50 bzw. 60 ausgewählt werden. Um lediglich das erste piezoelektrische Element 10 zu laden, wird der Zweigwahlschalter 11 des ersten Zweiges 110 geschlossen, während alle übrigen Zweigwahlschalter 21, 31, 41, 51, und 61 geöffnet bleiben. Um ausschließlich ein beliebiges anderes piezoelektrisches Element 20, 30, 40, 50, 60 zu laden, bzw. um mehrere gleichzeitig zu laden, würde dessen/deren Auswahl durch Schließen der entsprechenden Zweigwahlschalter 21, 31, 41, 51, und/oder 61 erfolgen.
Sodann kann der Ladevorgang selbst erfolgen:
Innerhalb des betrachteten Beispiels ist für den Ladevorgang im allgemeinen eine positive Potentialdifferenz zwischen dem Kondensator 210 und Gruppenwahlpiezo- anschluß 14 des ersten piezoelektrischen Elements 10 erforderlich. Solange jedoch Ladeschalter 220 und Entladeschalters 230 geöffnet sind, erfolgt kein Laden bzw. Entladen des piezoelektrischen Elements 10. In diesem Zustand befindet sich die in Fig. 1 abgebildete Schaltung in einem stationären Zustand, d.h. das piezoelektrische Element 10 behält seinen Ladungszustand im wesentlichen unverändert bei, wobei keine Ströme fließen.
Zum Laden des ersten piezoelektrischen Elements 10 wird Schalter 220 geschlossen. Theoretisch könnte das erste piezoelektrische Element 10 allein dadurch geladen werden. Dies würde jedoch zu großen Strömen führen, die die betreffenden Elemente beschädigen könnten. Daher werden die auftretenden Ströme am Meßpunkt 620 gemessen und Schalter 220 wird wieder geöffnet sobald die erfaßten Ströme einen bestimmten Grenzwert überschreiten. Um auf dem ersten piezoelektrischen Element 10 eine beliebige Ladung zu erreichen, wird daher Ladeschalter 220 wiederholt geschlossen und geöffnet, während Entladeschalter 230 geöffnet bleibt.
Bei näherer Betrachtung ergeben sich bei geschlossenem Ladeschalter 220 die in Fig. 2A dargestellten Verhältnisse, d.h. es entsteht eine geschlossene Schaltung umfassend eine Reihenschaltung bestehend aus dem piezoelektrischen Element 10, Kondensator 210 und der Spule 240, wobei in der Schaltung ein Strom iτ_E(t) fließt, wie in Fig. 2A durch Pfeile angedeutet. Aufgrund dieses Stromflusses werden sowohl dem Gruppenwahlpiezoanschluß 14 des ersten piezoelektrischen Elements 10 positive Ladungen zugeführt als auch in der Spule 240 Energie gespeichert . Wenn der Ladeschalter 220 kurz (beispielsweise einige μs) nach dem Schließen öffnet, ergeben sich die in Fig. 2B dargestellten Verhältnisse: es entsteht eine geschlossene Schaltung umfassend eine Reihenschaltung bestehend aus dem piezoelektrischen Element 10, Entladediode 231 und Spule 240, wobei in der Schaltung ein Strom iLA(t) fließt, wie in Fig. 2B durch Pfeile angedeutet. Aufgrund dieses Stromflusses fließt in der Spule 240 gespeicherte Energie in das piezoelektrische E- lement 10. Entsprechend der Energiezufuhr an das piezoelektrische Element 10, erhöht sich die in diesem auftretende Spannung und vergrößern sich dessen Außenabmessungen. Bei erfolgter Energieübertragung von der Spule 240 an das piezoelektrische Element 10, ist der in Fig. 1 dargestellte und bereits beschriebene stationäre Zustand der Schaltung wieder erreicht.
Zu diesem Zeitpunkt bzw. früher oder später (je nach gewünschtem Zeitprofil des Ladevorgangs) , wird Lade- schalter 220 erneut geschlossen und wieder geöffnet, so daß die vorstehend beschriebenen Vorgänge erneut ablaufen. Aufgrund des erneuten Schließens und erneuten Öff- nens des Ladeschalters 220 erhöht sich die in dem piezoelektrischen Element 10 gespeicherte Energie (die in dem piezoelektrischen Element 10 bereits gespeicherte Energie und die neu zugeführte Energie summieren sich) , und die an dem piezoelektrischen Element 10 auftretenden Spannung erhöht sich und dessen Außenabmessungen vergrößern sich entsprechend. Werden das oben erwähnte Schließen und Öffnen des Lade- schalters 220 vielfach wiederholt, so erfolgt die Erhöhung der an dem piezoelektrischen Element 10 auftretenden Spannung sowie die Ausdehnung des piezoelektrischen Elements 10 stufenweise.
Wenn Ladeschalter 220 eine vorgegebene Anzahl von Malen geschlossen und geöffnet wurde und/oder das piezoelektrische Element 10 den gewünschten Ladezustand erreicht hat, wird das Laden des piezoelektrischen Elements durch Offenlassen des Ladeschalters 220 beendet.
In bezug auf den Entladevorgang, werden in dem betrachteten Beispiel die piezoelektrischen Elemente 10, 20, 30, 40, 50 und 60 in Gruppen (Gl und/oder G2 ) wie nachfolgend beschrieben entladen:
Zunächst werden der Gruppenwahlschalter 310 und/oder 320 der Gruppe Gl und/oder G2 , deren piezoelektrische Elemente zu entladen sind, geschlossen (die Zweigwahlschalter 11, 21, 31, 41, 51, 61 haben keinen Einfluß auf die Auswahl der piezoelektrischen Elemente 10, 20, 30, 40, 50, 60 für den Entladevorgang, da sie in diesem Fall durch die Dioden 12, 22, 32, 42, 52 und 62 überbrückt werden) . Um das piezoelektrische Element 10 as Teil der ersten Gruppe Gl zu entladen, wird daher der erste Gruppenwahlschalter 310 geschlossen.
Wenn der Entladeschalter 230 geschlossen ist, ergeben sich die in Fig. 2C dargestellten Verhältnisse: es entsteht eine geschlossene Schaltung umfassend eine Rei- henschaltung bestehend aus dem piezoelektrischen Element 10 und der Spule 240, wobei in der Schaltung ein Strom iκE( ) fließt, wie in Fig. 2C durch Pfeile angedeutet. Aufgrund dieses Stromflusses wird die in dem piezoelektrischen Element gespeicherte Energie (ein Teil davon) in die Spule 240 übertragen. Entsprechend der Energieübertragung von dem piezoelektrischen Element 10 zur Spule 240, sinkt die an dem piezoelektrischen Element 10 auftretende Spannung und verringern sich dessen Außenabmessungen.
Wenn der Entladeschalter 230 kurz (beispielsweise, einige μs) nach dem Schließen öffnet, ergeben sich die in Fig. 2D dargestellten Verhältnisse: es entsteht eine geschlossene Schaltung umfassend eine Reihenschaltung bestehend aus dem piezoelektrischen Element 10, Kondensator 210, Ladediode 221 und der Spule 240, wobei in der Schaltung ein Strom iEA( ) fließt, wie in Fig. 2D durch Pfeile angedeutet. Aufgrund dieses Stromflusses wird in der Spule 240 gespeicherte Energie in den Kondensator 210 rückgeführt. Bei erfolgter Energieübertragung von der Spule 240 in den Kondensator 210, ist der in Fig. 1 dargestellte und bereits beschriebene stationäre Zustand der Schaltung wieder erreicht.
Zu diesem Zeitpunkt bzw. früher oder später (je nach gewünschtem Zeitprofil des Entladevorgangs) , wird Entladeschalter 230 erneut geschlossen und wieder geöffnet, so daß die vorstehend beschriebenen Vorgänge erneut ablaufen. Aufgrund des erneuten Schließens und erneuten Öffnens des Entladeschalters 230 nimmt die in dem piezoelektrischen Element 10 gespeicherte Energie weiter ab, und die an dem piezoelektrischen Element auftretenden Spannung und dessen Außenabmessungen nehmen ebenfalls entsprechend ab.
Werden das oben erwähnte Schließen und Öffnen des Entladeschalters 230 vielfach wiederholt, so erfolgt die Abnahme der an dem piezoelektrischen Element 10 auftretenden Spannung sowie der Ausdehnung des piezoelektrischen Elements 10 stufenweise.
Wenn Entladeschalter 230 eine vorgegebene Anzahl von Malen geschlossen und geöffnet wurde und/oder das piezoelektrische Element den gewünschten Ladezustand erreicht hat, wird das Entladen des piezoelektrischen E- lements durch Offenlassen des Entladeschalters 230 beendet .
Die Wechselwirkung zwischen dem Ansteuerungs-IC E und dem Steuerrechner D einerseits sowie den Elementen innerhalb des detailliert dargestellten Bereichs A andererseits erfolgt mit Hilfe von Steuersignalen, die über Zweigwahlsteuerleitungen 410, 420, 430, 440, 450, 460, Gruppenwahlsteuerleitungen 510, 520, Stoppschaltersteu- erleitung 530, Ladeschaltersteuerleitung 540 und Entla- deschaltersteuerleitung 550 sowie Steuerleitung 560 E- lementen innerhalb des detailliert dargestellten Bereichs A von dem Ansteuerungs-IC E zugeführt werden. Andererseits werden an den Meßpunkten 600, 610, 620, 630, 640, 650 innerhalb des detailliert dargestellten Bereichs A Sensorsignale erfaßt, die dem Ansteuerungs- IC E über die Sensorleitungen 700, 710, 720, 730, 740, 750 zugeführt werden.
Zur Auswahl der piezoelektrischen Elemente 10, 20, 30, 40, 50 bzw. 60 für die Ausführung von Lade- bzw. Entladevorgängen einzelner oder mehrerer piezoelektrischer Elemente 10, 20, 30, 40, 50, 60 durch Öffnen und Schließen der entsprechenden Schalter wie vorstehend beschrieben, werden an die Transistorbasen mittels der Steuerleitungen Spannungen angelegt bzw. nicht angelegt. Mittels der Sensorsignale erfolgt insbesondere eine Bestimmung der sich ergebenden Spannung der piezoelektrischen Elemente 10, 20 und 30, bzw. 40, 50 und 60 anhand der Meßpunkte 600 bzw. 610 sowie der Lade- und Entladeströme anhand des Meßpunkts 620.
In Fig.3 sind einige der in dem Ansteuerungs-IC E enthaltenen Bauelemente angegeben: Eine Logik-Schaltung 800, Speicher 810, Digital-Analog-Umsetzerbaustein 820 sowie Komparatorbaustein 830. Ferner ist angegeben, daß der (für Steuersignale verwendete) schnelle Parallelbus 840 mit der Logik- Schaltung 800 des Ansteuerungs-IC E verbunden ist, während der langsamere serielle Bus 850 mit dem Speicher 810 verbunden ist. Die logische Schaltung 800 ist mit dem Speicher 810, mit dem Komparatorbaustein 830 sowie mit den Signalleitungen 410, 420, 430, 440, 450 und 460; 510 und 520; 530, 540, 550 und 560 verbunden. Der Speicher 810 ist mit der logischen Schaltung 800 sowie mit dem Digital-Analog- Umsetzerbaustein 820 verbunden. Des weiteren ist der Digital-Analog-Umsetzerbaustein 820 mit dem Ko parator- baustein 830 verbunden. Darüber hinaus ist der Kompara- torbaustein 830 mit den Sensorleitungen 700 und 710, 720, 730, 740 und 750 und - wie bereits erwähnt - mit der Logik-Schaltung 800 verbunden.
Die Einspritzung der piezoelektrischen Elemente wird durch eine Lade- und eine Entladeflanke gekennzeichnet, wie sie beispielsweise aus Fig. 4 hervorgeht. Im folgenden wird die Ladeflanke als Beginnflanke B, die Entladeflanke als Endeflanke E bezeichnet. Wie vorstehend erwähnt, ist es bei Piezoelementen eine konzeptbedingte Restriktion, daß nur eine Lade- oder Entladeflanke gleichzeitig stattfinden kann. Daher muß bei einer erkannten Überlappung nach einer definierten Strategie eine Reaktion erfolgen. Zunächst wird von einer beliebigen Kombination von überlappenden Flanken zweier Einspritzungen ausgegangen, wie sie in Fig. 5 schematisch dargestellt ist.
Die möglichen Strategien sind beliebige Kombinationen aus folgenden Maßnahmen:
1. Den vier Flanken werden beliebige Prioritäten zugewiesen, wie es aus Fig. 6 hervorgeht. Dabei können alle vier Flanken entweder a) nur verschiedene oder b) teilweise verschiedene oder c) gleiche Priorität aufweisen.
2. Nachfolgend wird eine Maßnahme bei singulären Primärkollisionen beschrieben. Als singuläre Primärkol- lision wird eine Überlappung zweier beliebiger Flanken mit gleicher oder verschiedener Priorität bezeichnet, wenn gleichzeitig kein anderes Flankenpaar überlappt. Dabei sind folgende Verschiebungen möglich:
a) Verschieben der niederprioren Flanke nach früh, oder b) Verschieben der niederprioren Flanke nach spät, oder c) Verschieben der höherprioren Flanke nach früh, o- der d) Verschieben der höherprioren Flanke nach spät, o- der e) Verschieben der höherprioren Flanke nach früh, gleichzeitiges Verschieben der niederprioren Flanke nach spät, oder f) Verschieben der höherprioren Flanke nach spät, gleichzeitiges Verschieben der höherprioren Flanke nach früh, oder g) Verschieben der höherprioren Flanke nach spät, gleichzeitiges Verschieben der niederprioren Flanke nach spät, oder h) Verschieben der höherprioren Flanke nach früh, gleichzeitiges Verschieben der niederprioren Flanke nach früh,
so daß sich das Zeitintervall, in dem ein piezoelektrisches Element ge- oder entladen werden soll, nicht mit dem Zeitintervall überschneidet, in dem das andere piezoelektrische Element ge- oder entladen werden soll.
Wenn die Priorität beider Flanken gleich ist, können in beliebiger Weise die höher- oder die niederpriore Einspritzung nach früh oder spät verschoben werden.
Ist die nach früh verschobene Flanke eine Beginnflanke, so entspricht die Maßnahme einer Verschiebung der Einspritzung nach früh, sofern die zugehörige Endeflanke mit gleichem Betrag nach früh verschoben wird.
Ist die nach früh verschobene Flanke eine Endeflanke, so entspricht die Maßnahme einer Verkürzung der Einspritzdauer, sofern die zugehörige Beginnflanke unverändert bleibt.
Ist die nach spät verschobene Flanke eine Beginnflanke, so entspricht die Maßnahme einer Verschiebung der Einspritzung nach spät, sofern die zugehörige Endeflanke mit gleichem Betrag nach spät verschoben wird.
Ist die nach spät verschobene Flanke eine Endeflanke, so entspricht die Maßnahme einer Verlängerung der Einspritzdauer, sofern die zugehörige Beginnflanke unverändert bleibt. Außerdem ist zusätzlich möglich, die nicht an der Überlappung beteiligten Flanken nach früh oder spät zu verschieben. Alle möglichen Kombinationen sind in Fig. 7 dargestellt. Werden beide überlappenden Flanken nach früh verschoben, muß der Grad der Verschiebung unterschiedlich sein, gleiches gilt für das Verschieben beider überlappender Flanken nach spät .
3. Maßnahmen bei singulärer Sekundärkollision
Als singuläre Sekundärkollision wird eine aufgrund der Verschiebung der Primärkollision resultierende Überlappung zweier beliebiger Flanken mit gleicher oder verschiedener Priorität bezeichnet, wenn gleichzeitig kein anderes Flankenpaar überlappt. Dabei sind dieselben Maßnahmen zur Verschiebung wie bei einer singulären Primärkollision möglich. Die Maßnahme zur Verschiebung bei singulärer Sekundärkollision sollte so gewählt werden, daß keine weitere Folgekollision eintritt. Ansonsten ist eine Tertiär- oder höherwertige Kollision möglich, auf die entsprechend zur Primär- und Sekundärkollision zu reagieren ist.
4. Maßnahmen bei multipler Primärkollision
Als multiple Primärkollision wird eine zusammenhängende Überlappung von drei oder vier beliebigen Flanken bezeichnet. Bei einer Überlappung von vier Flanken können diese entweder zusammenhängend oder getrennt überlappen. Dabei sind beliebige Maßnahmen zur Verschiebung unter Einhaltung der folgenden Randbedingungen möglich: a) Jede der überlappenden Flanken kann nach früh o- der spät verschoben werden; b) nicht alle überlappenden Flanken müssen verschoben werden. c) Nach der Verschiebung sind die zuvor überlappenden Flanken überlappungsfrei, so daß sich das Zeitintervall, in dem ein piezoelektrisches Element ge- oder entladen werden soll, nicht mit dem Zeitintervall überschneidet, in dem das andere piezoelektrische Element ge- oder entladen werden soll. d) Zusätzlich können nicht an der Überlappung beteiligte Flanken nach früh oder spät verschoben werden.
5. Maßnahmen bei multipler Sekundärkollision
Als multiple Sekundärkollision wird eine aus der Maßnahme zur Verschiebung einer Primärkollision resultierende zusammenhängende Überlappung von drei o- der vier beliebigen Flanken bezeichnet. Dabei sind dieselben Maßnahmen wie bei multipler Primärkollision möglich. Die Maßnahme bei multipler Sekundärkollision sollte sinnvoll sein, damit nicht eine weitere Folgekollision eintritt. Ansonsten ist eine Tertiär- oder höherwertige Kollision möglich, auf die analog zur Primär- und Sekundärkollision zu reagieren ist. Varianten dieser Maßnahmen sind möglich, wobei neben den unter Punkt 2. bis 5. genannten Maßnahmen zur Verschiebung noch folgendes zu berücksichtigen ist:
a) Bei der Auswahl der Verschiebungen werden nicht nur die Prioritäten, sondern auch die Typen der kollidierenden Einspritzungen berücksichtigt; b) bei der Auswahl der Verschiebungen werden die Verschiebungen der Vergangenheit bei derselben und/oder anderen Überlappungsart als der betrachteten berücksichtigt; c) die der hochprioren Flanke zugeordnete Einspritzung wird, sofern kausal möglich, nicht durchgeführt; d) die der niederprioren Flanke zugeordnete Einspritzung wird, sofern kausal möglich, nicht ausgeführt; e) es wird eine oder mehrere Einspritzungen hinzugefügt, damit z.B. bei einer Verkürzung die Sollmenge erreicht wird; f) wird eine Einspritzung nach früh oder spät verschoben und/oder verkürzt bzw. verlängert, so wird/werden eine/mehrere andere, von der Überlappung nicht betroffene Einspritzung (en) in gleicher oder anderer Art und Weise verändert, so kann beispielsweise bei einer veränderten ersten Nacheinspritzung die dann nicht betroffene zweite Nacheinspritzung verändert werden. Die Einspritzung kann unter Umständen auch nicht ausgeführt werden. Außerdem ist es denkbar, daß sich Flanken •von mehr als zwei Einspritzungen überlappen bzw. daß durch eine Maßnahme eine Kollision mit einer weiteren Einspritzung folgt. Auch hier sind die oben unter Punkt 4. a) bis d) beschriebenen Maßnahmen zur Verschiebung möglich.

Claims

Patentansprüche
1. Kraftstoffeinspritzanlage für einen Verbrennungsmotor, insbesondere einen Dieselmotor, mit zumindest zwei Zylindern, wobei die Kraftstoffeinspritzanlage zumindest zwei Aktorelemente aufweist, und wobei jedem Zylinder zumindest je ein Aktorelement zur Einspritzung von Kraftstoff in den Zylinder zugeordnet ist, und wobei die Kraftstoffeinspritzanlage eine Einspritzregelung zur Ü- berwachung und/oder zum Lösen eines Konfliktes beim Ansteuern der Aktorelemente aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzregelung die Aktorelemente in Abhängigkeit von Lade- und/oder Entladeflanken der Einspritzelemente bei Einspritzungen früher und/oder später oder nicht ansteuert.
2. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktorelemente piezoelektrische Elemente sind.
3. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktorelemente Magnetventile sind.
Kraftstoffeinspritzanlage für einen Verbrennungsmotor, insbesondere einen Dieselmotor, mit zumindest zwei Zylindern, wobei die Kraftstoffeinspritzanlage zumindest zwei piezoelektrische Elemente aufweist und jedem Zylinder zumindest je ein. piezoelektrisches Element zur Einspritzung von Kraftstoff in den Zylinder durch Laden oder Entladen des piezoelektrischen Elementes zugeordnet ist, und wobei den piezoelektrischen Elementen eine einzige Versorgungseinheit zum Laden oder Entladen des piezoelektrischen Elementes zugeordnet ist, wobei 'die Kraftstoffeinspritzanlage eine Einspritzregelung zur Überwachung einer möglichen Ü- berschneidung eines Zeitintervalls, in dem ein piezoelektrisches Element ge- oder entladen werden soll, mit einem Zeitintervall, in dem das andere piezoelektrische Element ge- oder entladen werden soll, aufweist, und wobei zumindest zwei Einspritzungen unterschiedliche Prioritäten derart zugeordnet sind, daß eine Einspritzung eine höhere Priorität (hochpriore Einspritzung) als wenigstens einer anderen Einspritzung (niederpriore Einspritzung) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzregelung die Einspritzung gleicher o- der unterschiedlicher Priorität in Abhängigkeit von Lade- und/oder Entladeflanken der Einspritzelemente bei Einspritzungen nach früh und/oder nach spät verschiebt und/oder löscht so, daß ein piezoelektrisches Element nicht geladen ist, wenn das andere piezoelektrische Element ge- oder entladen werden soll.
Verfahren zum Betrieb einer Kraftstoffeinspritzan- lage für einen Verbrennungsmotor mit zumindest zwei Zylindern, insbesondere zum Betrieb einer Kraftstoffeinspritzanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kraftstoffeinspritzan- lage zumindest zwei Aktoelelemente aufweist, und wobei jedem Zylinder zumindest je ein Aktoelement zur Einspritzung von Kraftstoff in den Zylinder zugeordnet ist, und wobei mögliche Konflikte beim Ansteuern der Aktoelemente überwacht und/oder gelöst werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktoelemente in Abhängigkeit vom zeitlichen Verlauf von Lade- und/oder Entladeflanken der Einspritze- lelmente bei Einspritzungen früher und/oder später oder überhaupt nicht angesteuert werden.
Verfahren zum Betrieb einer Kraftstoffeinspritzan- lage für einen Verbrennungsmotor mit zumindest zwei Zylindern, insbesondere zum Betrieb einer Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 4, wobei die Kraftstoffeinspritzanlage zumindest zwei piezoelektrische Elemente aufweist und jedem Zylinder zumindest je ein piezoelektrisches Element zur Einspritzung von Kraftstoff in dem Zylinder durch Laden oder Entladen des piezoelektrischen Elementes zugeordnet ist, und wobei den piezoelektrischen Elementen eine Versorgungseinheit zum Laden oder Entladen des piezoelektrischen Elementes zugeordnet ist und wobei überwacht wird, ob eine Ü- berschneidung eines Zeitintervalls, in dem ein piezoelektrisches Element ge- oder entladen wird, mit einem Zeitintervall, in dem das andere piezoelektrische Element ge- oder entladen werden soll auftritt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einspritzung gleicher oder unterschiedlicher Priorität in Abhängigkeit von Lade- und/Entladeflanken der Einspritzelemente bei einer Einspritzung nach früh und/oder nach spät verschoben und/oder gelöscht werden derart, daß ein piezoelektrisches E- lement nicht geladen wird, wenn das andere piezoelektrische Element ge- oder entladen werden soll.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung in Abhängigkeit von der Priorität der Einspritzungen erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung unabhängig von Priorität der Einspritzungen erfolgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung abhängig von der Art der Überlappung wenigstens zweier Einspritzungen erfolgt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung unabhängig von der Art der Überlappung wenigstens zweier Einspritzungen erfolgt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung abhän- gig vom Typ der Einspritzung (Voreinspritzung, Haupteinspritzung, Nacheinspritzung) erfolgt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung abhängig von vorangehenden Verschiebungen erfolgt .
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei singulären Primär o- der Sekundärkollisionen die Verschiebung aufgrund einer der nachfolgenden Maßnahmen erfolgt:
a) Verschieben der niederprioren Flanke nach früh, oder b) Verschieben der niederprioren Flanke nach spät, oder c) Verschieben der höherprioren Flanke nach früh, oder d) Verschieben der höherprioren Flanke nach spät, oder e) Verschieben der höherprioren Flanke nach früh, gleichzeitiges Verschieben der niederprioren Flanke nach spät, oder f) Verschieben der höherprioren Flanke nach spät, gleichzeitiges Verschieben der niederprioren Flanke nach früh, oder g) Verschieben der höherprioren Flanke nach spät, gleichzeitiges Verschieben der niederprioren Flanke nach spät, oder h) Verschieben der höherprioren Flanke nach früh, gleichzeitiges Verschieben der niederprioren Flanke nach früh.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht an der Überlappung beteiligten Flanken nach früh oder spät verschoben werden oder belassen werden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei multipler Primär- o- der Sekundärkollision die Verschiebung unter Einhaltung folgender Randbedingungen erfolgt:
a) jede der überlappenden Flanken kann nach früh oder spät verschoben werden; b) nicht alle überlappenden Flanken müssen verschoben werden; c) nach einer Verschiebung sind die zuvor überlappenden Flanken überlappungsfrei, so daß sich das Zeitintervall, in dem ein piezoelektrisches Element ge- oder entladen werden soll, nicht mit dem Zeitintervall überschneidet, in dem das andere piezoelektrische Element ge- oder entladen werden soll; d) zusätzlich können nicht an der Überlappung beteiligte Flanken nach früh oder spät verschoben werden.
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