JP2000505176A

JP2000505176A - 容量性調整素子の制御方法および制御装置

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Publication number: JP2000505176A
Application number: JP10519863A
Authority: JP
Inventors: ホフマンクリスティアン; フロイデンベルクヘルムート; ゲルケンハルトムート
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1996-10-25
Filing date: 1997-09-22
Publication date: 2000-04-25
Also published as: KR20000048551A; KR100300476B1; WO1998019346A1; AR008503A1; DE19644521A1; CN1234912A; DE59712087D1; BR9712447A; ES2227676T3; CN1155124C; CA2269724A1; US6236190B1; EP0934605A1; CZ133699A3; EP0934605B1

Abstract

(57)【要約】例えば内燃機関の燃料噴射弁に対する容量性調整素子のストロークｄｓを大きな温度領域で一定に保つために調整素子が充電される。この充電は、調整素子に所定のエネルギーを供給することにより行われる。すなわちコンデンサを所定のように放電することにより行われる。択一的に、調整素子に供給される電流と、調整素子で降下する電圧とを乗算し、積を積分し、積分値を所定の目標値と比較する。充電過程は、積分値が目標値に達するかまたは上回ると終了する。

Description

【発明の詳細な説明】容量性調整素子の制御方法および制御装置本発明は、容量性調整素子、例えば内燃機関の圧電駆動される燃料噴射弁の制御方法および制御装置に関する。圧電調整素子は、多数の圧電セラミック層からなり、いわゆる“スタック”を形成する。スタックは、電圧の印加時にその寸法、例えばその長さＳをストロークｄｓだけ変化するか、または機械的圧力または機械的張引の際に電圧を形成する。電気的にコンデンサのような特性を有する圧電調整素子の種々の制御方法が公知である。これらの方法では圧電調整素子に印加される電圧が監視される。充電を終了するための基準として公知のすべての方法では、調整素子ストロークｄｓに達したことを測定する面倒な手段が設けられていなければ、圧電調整素子で所定の電圧に達することを利用する。これについての例はドイツ特許願１９３２８７２．１号明細書に記載されている。この種の圧電スタックの電気特性は、それが曝される温度と共に変化する。温度が上昇すると、そのキャパシタンスが増大し、ストロークも増大する。自動車適用分野に対しては約−４０℃から＋１５０℃の温度領域を考慮すべきであり、その際の変化は係数２までが観察される。圧電調整素子をすべての駆動点で例えば、温度が低いときには所要のストロークｄｓをもたらす同じ電圧に充電すれば、温度が高くなると必要よりも明らかに大きなストロークが生じてしまう。このことは、燃料圧が一定の燃料噴射弁では過度に大きな燃料楼を意味する。またはその反対もあり得る。温度が高い場合には圧電スタックのキャパシタンスも大きくなるから、必要であるよりも格段に大きな電荷とエネルギー（Ｅ＝1/2・Ｃ−Ｕ²）を消費する。ＵＳ５３８７８３４から、マトリクスプリンタの圧電素子に対する制御回路が公知である。この制御回路では、温度センサが圧電素子の温度を検知する。圧電素子の制御は、温度に依存してテーブルに記憶された充電時間に基づいて行われる。本発明の課題は、容量性調整素子の制御を、温度センサを使用しないで、調整素子が駆動される全温度領域でできるだけ一定のストロークが達成されるようにすることである。本発明はまた、この方法を実施するための装置を提供することも課題とする。この課題は、本発明の請求項１に記載の構成によって解決される。研究によって、容量性調整素子に供給されるエネルギーは、印加される電圧よりもストロークｄｓに対する非常に正確な尺度であることが示された。また一定のエネルギーによる充電は所要の温度領域にわたって格段に一定のストロークをもたらすことがわかった。ストロークは、温度が一定の場合は印加される電圧に対してほぼ線形に変化する。温度が変化すると、電圧が同じであればストロークも変化する。これに対してストロークはもたらされるエネルギーの二乗に比例する（ｄｓ≒ｅ²）。しかし温度には依存しない。圧電スタックを大量生産する際には、個々の圧電層の層厚が正確には同じではない。例えば一定の長さｓのスタックを製造することはできるが、層の数は異なる。故障した燃料弁を他のものと置換するときにはこのような異なるスタックが使用されることがある。このような異なるスタックに一定の電圧を充電すると、温度が同じ場合でもストロークｄｓが異なってしまう。従って本発明の制御方法の別の利点は、一定のエネルギーによる制御の際に、このような異なるスタックを使用しても、温度が所定の場合だけでなく上に述べた全温度領域にわたってほぼ同じ一定のストロークｄｓが得られることである。容量性調整素子に所定のエネルギーを供給することは種々の手段によって行うことができる。例えば、相応の充電されたコンデンサの充放電によって、またはエネルギー源から取り出されるエネルギーないし調整素子に供給されるエネルギーの測定によって行うことができる。圧電素子を走査する燃料噴射弁を充電するための２つの実施例を、以下図面に基づいて詳細に説明する。図１は、第１実施例の回路図、図２は、図１の回路の動作を示すフローチャート、図３は、第２の実施例の概略的回路図、図４は、第３の実施例の概略的回路図、図５は、図３および図４の回路の動作を示すフローチャートである。図１は、詳細には図示しない、内燃機関の個々の燃料噴射弁を、圧電調整素子Ｐを介して制御するための基本回路図である。この制御は通常はマイクロプロセッサ制御される制御回路によって行われる。エネルギー源のプラス極＋Ｖとマイナス極ＧＮＤとの間には、一方向にだけ電流を流通するエネルギースイッチＸ１とコンデンサＣの電子制御直列回路が接続されている。以下の説明で、スイッチＸ１からＸ４について述べるときは、少なくとも半導体からなる電子スイッチ、例えばサイリスタスイッチであり、制御回路ＳＴにより制御される。このスイッチは一方向にだけ電流を通過させる。エネルギースイッチが電流導通状態Ｘ１＝１であるとき、コンデンサＣはエネルギー源から充電される。コンデンサＣに並列に、エネルギースイッチＸ１と接続された発振コイルＬと充電停止スイッチＸ３とからなる直列回路が接続されている。その機能については後で説明する。充電停止スイッチＸ３に対して並列に、発振コイルＬからの方向で電流を通流する充電スイッチＸ２および発振コイルへの方向で電流を通流する放電スイッチＸ４からなる並列回路と、ダイオードＤを有する調整素子Ｐの並列回路とからなる直列回路が配置されている。ダイオードＤは充電スイッチＸ２の方向にだけ電流を流す。スイッチＸ１からＸ４は、マイクロプロセッサ制御される制御回路によって、外部制御信号ｓｔに依存して制御される。制御回路ＳＴには、コンデンサ電圧Ｕｃに対する上側目標値Ｕｃｍａｘと下側目標値Ｕｃｍｉｎが記憶されている。これらの目標値は、コンデンサＣまたは調整素子Ｐを充電すべきか否かに依存して比較回路Ｋの入力側に供給され、比較回路の他方の入力側にはコンデンサ電圧Ｕｃが印加される。比較回路Ｋの出力信号は制御回路ＳＴに別の入力信号として供給される。図２に示されたフローチャートに基づいて、装置の駆動方法を図１の回路の実施例で説明する。コンデンサＣが完全に電圧Ｕｃ＝Ｕｃｍａｘに充電されている開始状態（状態Ｉ）から出発する。この状態では、スイッチＸ１からＸ４すべてが非道通状態であり、発振コイルＬには電流が流れていない。外部制御信号ｓｔ＝２（状態ＩＩ）の開始と共に充電スイッチＸ２が点弧する（通電状態に制御される）。これによりコンデンサＣは、発振コイルＬを介してコンデンサとして作用する調整素子Ｐへ放電を開始し、調整素子は充電される（状態ＩＩＩ）。このことは圧電調整素子の長さ変化として作用する。調整素子に印加される電圧は上昇する。電圧が比較回路Ｋに印加される目標値Ｕｃｍｉｎを下回ると（状態ＩＶ）と直ちに、充電過程は終了し、充電スイッチＸ２は非導通となりＸ２＝０、充電停止スイッチＸ３が導通する（Ｘ３＝１，状態Ｖ）。発振回路ＬＣは、発振コイルＬが無電流状態になるまでさらに発振する。コンデンサＣが電圧Ｕｃｍａｘ−Ｕｃｍｉｎまで放電することは、所定のエネルギー量の取り出しに相応する。ただし、コンデンサ容量の変化は温度にほとんど無視できる程度にしか依存しないことが前提である。調整素子Ｐの充電状態は、制御信号ｓｔが印加されている限り一定に維持される。これが消失すると（ｓｔ＝０，状態ＶＩ）、調整素子は放電しなければならない。このために充電停止スイッチＸ３が非導通に制御されるＸ３＝０、そして放電スイッチが導通されるＸ４＝１（状態ＶＩＩ）。次に調整素子Ｐは発振コイルＬを介してコンデンサＣに放電する。調整素子がダイオードＤの閾値電圧まで放電すると、ダイオードが電流を受け取り、発振回路ＬＣはさらに発振コイルが無電流状態になるまで発振する。スイッチＸ４は非導通になる。コンデンサＣを後充電するために（状態ＩＸ）、目標値Ｕｃｍａｘが比較回路Ｋに印加され、コンデンサ電圧Ｕｃがこの閾値を上回るまでエネルギースイッチＸ１は開放される。これにより調整素子Ｐの充電サイクルは終了する。図３は、図示しない内燃機関の燃料噴射弁の圧電調整素子Ｐを制御するための第２実施例を示す。これも同じように通常はマイクロプロセッサ制御される制御回路ＳＴによって制御される。エネルギー源Ｖのプラス極＋Ｖとマイナス極ＧＮＤとの間に、制御回路ＳＴにより制御される電子スイッチＴ１と、電流制限素子、例えば抵抗Ｒ（またはコイル）と、燃料噴射弁の圧電調整素子Ｐからなる直列回路が接続される。圧電調整素子Ｐは長さＳを有する。圧電調子素子Ｐと抵抗Ｒからなる直列回路に並列に別の電子スイッチＴ２が配置されている。電子トランジスタスイッチＴ１とＴ２は制御回路っＳＴによって制御される。この制御回路は、噴射時間に対する外部制御信号ｓｔを例えば機関制御器（ここにも制御回路を組み込むことができる）から受け取る。さらに接続されたスイッチＴ１が導通しているときには、圧電調整素子Ｐに流れる電流ｉ（抵抗Ｒによって制限される）と圧電調整素子Ｐで降下する電圧ｕが測定され、制御回路ＳＴに別の入力量として供給される。制御回路ＳＴには、破線で囲んだ乗算素子Ｘ、積分器ＩおよびコンパレータＫが直列に順次配置されている。ここで乗算素子Ｘの出力側は積分器Ｉの入力側と、その出力側はコンパレータＫの入力側と接続されている。コンパレータＫの他方の入力側には、所望のエネルギー出力に対する目標値Ｇが供給される。図５に示されたフローチャートに基づいて、図３の回路の駆動方法を説明する。このフローチャートは下で説明する図４の回路にも適用することができる。初期状態（状態０）から出発し、この初期状態ではスイッチＴ１とＴ２は非導通状態である。Ｔ１＝０は非導通状態を意味し、Ｔ１＝１は導通状態を意味する。同じことがＴ２に対しても当てはまる。信号ｓｔとｋに対しては、“１”は存在を意味し、“０”は非存在を意味する。０から１へ変化する（状態Ｉ）制御信号ｓｔの開始と共に、スイッチＴ１は導通状態へ制御される。これにより、抵抗Ｒにより制限された電流ｉが電圧源のプラス極＋ＶからスイッチＴ１と圧電調整素子Ｐを介してマイナス極ＧＮＤへ流れ始める。圧電調整素子Ｐには電圧ｕが形成される：圧電調整素子はストロークｄｓだけ膨張し、長さｓ＋ｄｓになり、噴射弁を開放する（状態ＩＩ）。これにより燃料が噴射される。制御信号ｓｔの上昇エッジｓｔ’によって同時に積分器Ｉが放電される。従って各噴射過程の開始時にはその出力信号はｅ＝０である。・制御回路ＳＴに供給される測定量ｉとｕは乗算素子Ｘで相互に乗算され、その出力側に表れる積Ｐは続いて同時に放電された積分器Ｉで積分される。積分器Ｉの出力信号ｅは、圧電調整素子Ｐに供給されるエネルギーｅ＝∫ uidtに比例し、コンパレータＫに供給され、ここで目標値Ｇと比較される。この目標値に達するかまたは上回ると直ちにコンパレータはデジタル出力信号ｋ＝１を出力する（状態ＩＩＩ）。このコンパレータ出力信号ｋ＝１によって、制御回路ＳＴはスイッチＴ１を非導通に制御し（状態ＩＶ）、これにより圧電調整素子Ｐの充電過程は終了する。調整素子は所望のストロークｄｓに達し（ｄｓ≒ｅ²）、燃料噴射弁は所望の開口度を有し、これによって燃料圧力が一定であれば噴射される燃料量は調整素子の開口持続時間に比例する。燃料噴射弁は、もたらされたエネルギーｅに配属されたストロークｄｓを以て、制御信号ｓｔが消失するまでｓｔ＝０（状態Ｖ）、開口する。制御信号がｓｔ＝０になると、制御回路ＳＴによりスイッチＴ２は導通制御され（状態ＶＩ）、これにより圧電調整素子は抵抗Ｒを介して放電し、燃料噴射弁は閉鎖する。これにより噴射過程は終了する。次の噴射過程もすべて同じように実行される。図４は、本発明の回路の簡単な実施例を示し、ここでは図３に対して次の点で異なっている。すなわち圧電調整素子Ｐの電流経路に定電流源Ｑが挿入接続されており、この定電流源により圧電調整素子Ｐは定電流ｉ＝ｃｏｎｓｔにより充電される。電流強度が既知であることにより電流測定を省略することができ、ひいては面倒な乗算ｕ＊ｉを実行する必要がなく、乗算素子Ｘも必要ない。制御信号ｓｔの他に、制御回路ＳＴのただ１つの入力量ｕは積分器Ｉに供給される。その出力信号ｅは供給されるエネルギーに比例する。回路のさらなる機能は図１の回路に相応する。抵抗ないし電流制限素子はここでは単に放電電流を制限するために必要であり、従って圧電調整素子ＰとスイッチＴ２との間に配置される。エネルギーの検出は、図１および図２に示す実施例のように、圧電調整素子にもたらされるエネルギーに基づいても、電流源から取り出されるエネルギーに基づいても行うことができる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９８年１１月１３日（１９９８．１１．１３）【補正内容】明細書容量性調整素子の制御方法および制御装置本発明は、容量性調整素子、例えば内燃機関の圧電駆動される燃料噴射弁の制御方法および制御装置に関する。圧電調整素子は、多数の圧電セラミック層からなり、いわゆる“スタック”を形成する。スタックは、電圧の印加時にその寸法、例えばその長さＳをストロークｄｓだけ変化するか、または機械的圧力または機械的張引の際に電圧を形成する。電気的にコンデンサのような特性を有する圧電調整素子の種々の制御方法が公知である。これらの方法では圧電調整素子に印加される電圧が監視される。充電を終了するための基準として公知のすべての方法では、調整素子ストロークｄｓに達したことを測定する面倒な手段が設けられていなければ、圧電調整素子で所定の電圧に達することを利用する。これについての例はドイツ特許願１９３２８７２．１号明細書に記載されている。この種の圧電スタックの電気特性は、それが曝される温度と共に変化する。温度が上昇すると、そのキャパシタンスが増大し、ストロークも増大する。自動車適用分野に対しては約−４０℃から＋１５０℃の温度領域を考慮すべきであり、その際の変化は係数２までが観察される。圧電調整素子をすべての駆動点で例えば、温度が低いときには所要のストロークｄｓをもたらす同じ電圧に充電すれば、温度が高くなると必要よりも明らかに大きなストロークが生じてしまう。このことは、燃料圧が一定の燃料噴射弁では過度に大きな燃料楼を意味する。またはその反対もあり得る。温度が高い場合には圧電スタックのキャパシタンスも大きくなるから、必要であるよりも格段に大きな電荷とエネルギー（Ｅ＝1/2・Ｃ−Ｕ²）を消費する。ＵＳ５３８７８３４から、マトリクスプリンタの圧電素子に対する制御回路が公知である。この制御回路では、温度センサが圧電素子の温度を検知する。圧電素子の制御は、温度に依存してテーブルに記憶された充電時間に基づいて行われる。ＵＳ５５４３６７９から、燃料弁を駆動するための圧電素子に対する制御回路が公知である。ここでは、コンデンサから一定の電荷が取り出され、伝送器を介して圧電素子に供給される。温度、湿度、構成部材公差、老化等の変化による回路のすべての変化はここでは考慮されない。日本特許抄録、Vol018 No.188(E-1532),31.3月1994&JP-A 05344755には、燃料弁を駆動するための圧電素子に対する制御回路が開示されている。ここでは圧電素子が、制御された第１の電圧で一定の電荷量に充電され、圧電素子の容量検出を介して、放電時に測定された電圧から制御された第２の負の電圧に再び完全に放電される。本発明の課題は、温度センサを使用しない、容量性調整素子の制御方法を次のように構成することである。すなわち、調整素子が駆動される全温度領域で、できるだけ一定のストロークｄｓが達成されるように構成することである。本発明はまた、この方法を実施するための装置を提供することを課題とする。この課題は本発明により、請求項１および２に記載の構成によって解決される。相応する装置は請求項３および４に記載されている。研究によって、容量性調整素子に供給されるエネルギーは、印加される電圧よりもストロークｄｓに対する非常に正確な尺度であることが示された。また一定のエネルギーによる充電は所要の温度領域にわたって格段に一定のストロークをもたらすことがわかった。ストロークは、温度が一定の場合は印加される電圧に対してほぼ線形に変化する。温度が変化すると、電圧が同じであればストロークも変化する。これに対してストロークはもたらされるエネルギーの二乗に比例する（ｄｓ≒ｅ²）。しかし温度には依存しない。圧電スタックを大量生産する際には、個々の圧電層の層厚が正確には同じではない。例えば一定の長さｓのスタックを製造することはできるが、層の数は異なる。故障した燃料弁を他のものと置換するときにはこのような異なるスタックが使用されることがある。このような異なるスタックに一定の電圧を充電すると、温度が同じ場合でもストロークｄｓが異なってしまう。本発明の制御方法の利点は、一定のエネルギーによる調整素子の充電の際にこのような異なるスタックを使用しても、温度が一定の場合だけでなく上に述べた全温度領域にわたってほぼ一定のストロークｄｓが達成されることである。本発明の制御方法のさらなる利点は、調整素子に供給されるエネルギー（供給源またはコンデンサから取り出される電荷ではなく）を検出することより、温度、湿度、構成部材公差、老化等の変化による回路のすべての変化をエネルギーの測定ないし調量の際に考慮されることである。内燃機関の燃料噴射弁を操作するための容量性調整素子（圧電素子）を制御するための２つの実施例を図面に基づいて説明する。図１は、第１の実施例の概略的回路図、図２は、第２の実施例の概略的回路図、図３は、図１および図２の回路の動作のフローチャートである。図１は、図示しない内燃機関の燃料噴射弁の圧電調整素子Ｐを制御するための第１実施例を示す。この制御は、通常はマイクロプロセッサ制御される制御回路ＳＴによって制御される。エネルギー源Ｖのプラス極＋Ｖとマイナス極ＧＮＤとの間に、制御回路ＳＴにより制御される電子スイッチＴ１と、電流制限素子、例えば抵抗Ｒ（またはコイル）と、燃料噴射弁の圧電調整素子Ｐからなる直列回路が接続される。圧電調整素子Ｐは長さｓを有する。圧電調子素子Ｐと抵抗Ｒからなる直列回路に並列に別の電子スイッチＴ２が配置されている。電子トランジスタスイッチＴ１とＴ２は制御回路っＳＴによって制御される。この制御回路は、噴射時間に対する外部制御信号ｓｔを例えば機関制御器（ここにも制御回路を組み込むことができる）から受け取る。さらに接続されたスイッチＴ１が導通しているときには、圧電調整素子Ｐに流れる電流ｉ（抵抗Ｒによって制限される）と圧電調整素子Ｐで降下する電圧ｕが測定され、制御回路ＳＴに別の入力量として供給される。制御回路ＳＴには、破線で囲んだ乗算素子Ｘ、積分器ＩおよびコンパレータＫが直列に順次配置されている。ここで乗算素子Ｘの出力側は積分器Ｉの入力側と、その出力側はコンパレータＫの入力側と接続されている。コンパレータＫの他方の入力側には、所望のエネルギー出力に対する目標値Ｇが供給される。図３に示されたフローチャートに基づいて、図１の回路の駆動方法を説明する。このフローチャートは下で説明する図２の回路にも適用することができる。初期状態（状態０）から出発し、この初期状態ではスイッチＴ１とＴ２は非導通状態である。Ｔ１＝０は非導通状態を意味し、Ｔ１＝１は導通状態を意味する。同じことがＴ２に対しても当てはまる。信号ｓｔとｋに対しては、“１”は存在を意味し、“０”は非存在を意味する。０から１へ変化する（状態Ｉ）制御信号ｓｔの開始と共に、スイッチＴ１は導通状態へ制御される。これにより、抵抗Ｒにより制限された電流ｉが電圧源のプラス極＋ＶからスイッチＴ１と圧電調整素子Ｐを介してマイナス極ＧＮＤへ流れ始める。圧電調整素子Ｐには電圧ｕが形成される：圧電調整素子はストロークｄｓだけ膨張し、長さｓ＋ｄｓになり、噴射弁を開放する（状態ＩＩ）。これにより燃料が噴射される。制御信号ｓｔの上昇エッジｓｔ’によって同時に積分器Ｉが放電される。従って各噴射過程の開始時にはその出力信号はｅ＝０である。制御回路ＳＴに供給される測定量ｉとｕは乗算素子Ｘで相互に乗算され、その出力側に表れる積Ｐは続いて同時に放電された積分器Ｉで積分される。積分器Ｉの出力信号ｅは、圧電調整素子Ｐに供給されるエネルギーｅ＝∫ uidtに比例し、コンパレータＫに供給され、ここで目標値Ｇと比較される。この目標値に達するかまたは上回ると直ちにコンパレータはデジタル出力信号ｋ＝１を出力する（状態ＩＩＩ）。このコンパレータ出力信号ｋ＝１によって、制御回路ＳＴはスイッチＴ１を非導通に制御し（状態ＩＶ）、これにより圧電調整素子Ｐの充電過程は終了する。調整素子は所望のストロークｄｓに達し、燃料噴射弁は所望の開口度を有し、これによって燃料圧力が一定であれば噴射される燃料量は調整素子の開口持続時間に比例する。燃料噴射弁は、もたらされたエネルギーｅに配属されたストロークｄｓを以て、制御信号ｓｔが消失するまでｓｔ＝０（状態Ｖ）、開口している。制御信号がｓｔ＝０になると、制御回路ＳＴによりスイッチＴ２は導通制御され（状態ＶＩ）、これにより圧電調整素子は抵抗Ｒを介して放電し、燃料噴射弁は閉鎖する。これにより噴射過程は終了する。次の噴射過程もすべて同じように実行される。図２は、本発明の回路の簡単な実施例を示し、ここでは図１に対して次の点で異なっている。すなわち圧電調整素子Ｐの電流経路に定電流源Ｑが挿入接続されており、この定電流源により圧電調整素子Ｐは定電流ｉ＝ｃｏｎｓｔにより充電される。電流強度が既知であることにより電流測定を省略することができ、ひいては面倒な乗算ｕ＊ｉを実行する必要がなく、乗算素子Ｘも必要ない。制御信号ｓｔの他に、制御回路ＳＴのただ１つの入力量ｕは積分器Ｉに供給される。その出力信号ｅは供給されるエネルギーに比例する。回路のさらなる機能は図１の回路に相応する。抵抗ないし電流制限素子はここでは単に放電電流を制限するために必要であり、従って圧電調整素子ＰとスイッチＴ２との間に配置される。請求の範囲１．例えば内燃機関の、圧電駆動される燃料噴射弁である容量性調整素子（Ｐ）を所定の調整素子ストローク（ｄｓ）に配属された所定のエネルギー（ｅ）により制御する方法において、エネルギー源から調整素子（Ｐ）への充電過程中に、調整素子（Ｐ）に流れる電流（ｉ）と、調整素子（Ｐ）にて取り出される電圧（ｕ）とを相互に乗算し、電流（ｉ）と電圧（ｕ）との積（ｐ＝ｕｉ）を時間について積分し（ｅ＝∫ uidt）、積分値（ｅ）が所定の目標値（Ｇ）に達するかまたは上回ると充電過程を終了する、ことを特徴とする方法。２．例えば内燃機関の、圧電駆動される燃料噴射弁である容量性調整素子（Ｐ）を所定の調整素子ストローク（ｄｓ）に配属された所定のエネルギー（ｅ）により制御する方法において、調整素子（Ｐ）を所定の一定の電流（ｉ＝ｃｏｎｓｔ）により充電し、調整素子（Ｐ）にて取り出される電圧（ｕ）を充電過程の間、時間について積分し（ｅ＝∫ udt）、積分値（ｅ）が所定の目標値（Ｇ）に達するかまたは上回ると充電過程を終了する、ことを特徴とする方法。３．電圧源（Ｖ）のプラス極（＋Ｖ）とマイナス極（ＧＮＤ）との間に配置された直列回路を有し、該直列回路は、調整素子（Ｐ）、電流制限素子（Ｒ）および電子スイッチ（Ｔ１）からなる形式の、請求項１記載の方法を実施するための装置において、制御回路（ＳＴ）が設けられており、該制御回路には入力量として、制御過程の開始、持続時間および終了に対する制御信号（ｓｔ）、および調整素子（Ｐ）に供給される電流（ｉ）と調整素子（Ｐ）にて取り出される電圧（ｕ）の測定量が供給され、制御回路はスイッチ（Ｔ１）を制御信号（ｓｔ）の開始により導通制御し、制御回路（ＳＴ）は、乗算素子（Ｘ）と、積分器（Ｉ）と、コンパレータ（Ｋ）とを有し、前記乗算素子は、測定量、電流（ｉ）と電圧（ｕ）を相互に乗算し、前記積分器（Ｉ）は、前記積（ｐ＝ｕｉ）を積分し（e＝∫ uidt）、前記コンパレータ（Ｋ）は、積分値（ｅ）を所定の目標値（Ｇ）と比較し、前記制御回路は、積分値（ｅ）が目標値（Ｇ）に達するかまたは上回るとスイッチ（Ｔ１）を非導通制御する、ことを特徴とする装置。４．電圧源（Ｖ）のプラス極（＋Ｖ）とマイナス極（ＧＮＤ）との間に配置された直列回路を有し、該直列回路は、調整素子（Ｐ）および電子スイッチ（Ｔ１）からなる形式の、請求項２記載の方法を実施するための装置において、調整素子（Ｐ）の充電電流回路に定電流源（Ｑ）が設けられており、制御回路（ＳＴ）が設けられており、該制御回路には入力量として、制御過程の開始、持続時間および終了に対する制御信号（ｓｔ）と、調整素子（Ｐ）にて取り出される電圧（ｕ）の測定量とが供給され、制御回路はスイッチ（Ｔ１）を制御信号（ｓｔ）の開始によって導通制御し、制御回路（ＳＴ）は、積分器（Ｉ）と、コンパレータ（Ｋ）を有し、前記積分器（Ｉ）は測定量（ｕ）を積分し（ｅ＝∫ udt）、前記比較器は積分値（ｅ）を所定の目標値（Ｇ）と比較し、前記制御回路は、積分値（ｅ）が目標値（Ｇ）に達するかまたは上回るとスイッチ（Ｔ１）を非導通制御する、ことを特徴とする装置。５．積分器（Ｉ）は各制御信号（ｓｔ）の上昇エッジ（ｓｔ’）により放電する、請求項３または４記載の装置。【図１】【図２】【図３】

Claims

【特許請求の範囲】１．例えば内燃機関の、圧電駆動される燃料噴射弁である容量性調整素子（Ｐ）を、所定の調整素子ストローク（ｄｓ）に配属された所定のエネルギー量（ｅ）により制御する方法において、調整素子（Ｐ）を、エネルギー源（Ｖ）から所定の上側電圧目標値（Ｕｃｍａｘ）に充電されたコンデンサ（Ｃ）によって、当該コンデンサ（Ｃ）が所定の下側電圧目標値（Ｕｃｍｉｎ）に放電するまで、充電する、ことを特徴とする方法。２．例えば内燃機関の、圧電駆動される燃料噴射弁である容量性調整素子（Ｐ）を、所定の調整素子ストローク（ｄｓ）に配属されたエネルギー量（ｅ）により充電する方法において、エネルギー源（ｅ）からの調整素子（Ｐ）の充電過程中に、調整素子（Ｐ）へ流れる電流（ｉ）と、調整素子（Ｐ）で取り出される電圧（ｕ）とを相互に乗算し、電流（ｉ）と電圧（ｕ）との積（ｐ＝ｕｉ）を時間について積分し（ｅ＝∫ uidt）、積分値（ｅ）が所定の目標値（Ｇ）に達するか、または上回ると充電過程を終了する、ことを特徴とする方法。３．例えば内燃機関の、圧電駆動される燃料噴射弁である容量性調整素子（Ｐ）を、所定の調整素子ストローク（ｄｓ）に配属されたエネルギー量（ｅ）により制御する方法において、調整素子（Ｐ）を所定の定電流（ｉ＝const）により充電し、調整素子（Ｐ）にて充電過程中に取り出される電圧（ｕ）を時間について積分し（ｅ＝∫ udt）、積分値（ｅ）が所定の目標値（Ｇ）に達するかまたは上回ると充電過程を終了する、ことを特徴とする方法。４．請求項１に記載の方法を実施するための装置において、エネルギー源のプラス極（＋Ｖ）とマイナス極（ＧＮＤ）との間にコンデンサ（Ｃ）が配置されており、該コンデンサはエネルギー源からエネルギースイッチ（Ｘ１）を介して充電され、該コンデンサ（Ｃ）に対して並列に、エネルギースイッチ（Ｘ１）と接続された発振コイルおよび充填停止スイッチ（Ｘ３）からなる直列回路が配置されており、充電停止スイッチ（Ｘ３）に対して並列に、発振コイル（Ｌ）に向かって電流を導通する放電スイッチ（Ｘ４）および発振コイル（Ｌ）からの電流を導通する充電スイッチ（Ｘ２）からなる並列回路と、ダイオード（Ｄ）を有する調整素子の並列回路とからなる直列回路が配置されており、該ダイオードはマイナス極（ＧＮＤ）からの電流を導通し、比較回路（Ｋ）が設けられており、該比較回路にはコンデンサ（Ｃ）の電圧（Ｕｃ）と、上側または下側目標値（Ｕｃｍａｘ、Ｕｃｍｉｎ）が供給され、制御回路（ＳＴ）が設けられており、該制御回路には上側および下側電圧目標値（Ｕｃｍａｘ、Ｕｃｍｉｎ）が記憶されており、該制御回路には、比較回路（Ｋ）の出力信号（ｋ）と外部制御信号（ｓｔ）が供給され、スイッチ（Ｘ１〜Ｘ４）を図２のプログラムに従って制御する、ことを特徴とする装置。５．請求項２記載の方法を実施するための装置であって、電圧源（Ｖ）のプラス極（＋Ｖ）とマイナス極（ＧＮＤ）との間に配置された直列回路を有し、該直列回路は、調整素子（Ｐ）、電流制限素子（Ｒ）および電子スイッチ（Ｔ１）からなる、形式の装置において、制御回路（ＳＴ）が設けられており、該制御回路には入力量として、制御過程の開始、持続時間および終了に対する制御信号（ｓｔ）と、調整素子（Ｐ）に供給される電流（ｉ）および調整素子（Ｐ）から取り出される電圧（ｕ）の測定量が供給され、該制御回路はスイッチ（Ｔ１）を制御信号（ｓｔ）の開始により導通制御し、前記制御回路（ＳＴ）は、乗算素子（Ｘ）と、積分器（Ｉ）と、コンパレータ（Ｋ）とを有し、前記乗算素子では、測定量、電流（ｉ）と電圧（ｕ）が相互に乗算され、前記積分器（Ｉ）は積（ｐ＝ｕｉ）を積分し（ｅ∫ uidt）、前記コンパレータ（Ｋ）は積分値（ｅ）を所定の目標値（Ｇ）と比較し、前記制御回路（ＳＴ）は、積分値（ｅ）が目標値（Ｇ）に達するかまたは上回るとスイッチ（Ｔ１）を非導通制御する、ことを特徴とする装置。６．請求項３記載の方法を実施するための装置であって、電圧源（Ｖ）のプラス極（＋Ｖ）とマイナス極（ＧＮＤ）との間に配置された直列回路を有し、該直列回路は、調整素子（Ｐ）および電子スイッチ（Ｔ１）からなる、形式の装置において、調整素子（Ｐ）の充電電流回路に定電流源（Ｑ）が設けられており、制御回路（ＳＴ）が設けられており、該制御回路には入力量として、制御過程の開始、持続時間、終了に対する制御信号（ｓｔ）と、調整素子（Ｐ）で取り出される電圧（ｕ）の測定量が供給され、該制御回路はスイッチ（Ｔ１）を制御信号（ｓｔ）の開始により導通制御し、該制御回路はさらに積分器（Ｉ）とコンパレータ（Ｋ）を有し、前記積分器は測定量（ｕ）を積分し（ｅ＝∫ udt）、前記コンパレータ（Ｋ）は当該積分値（ｅ）を所定の目標値（Ｇ）と比較し、前記制御回路は、積分値（ｅ）が目標値（Ｇ）に達するかまたは上回るときにスイッチ（Ｔ１）を非導通制御する、ことを特徴とする装置。７．積分器（Ｉ）は制御信号（ｓｔ）の各上昇エッジ（ｓｔ’）により放電する、請求項５または６記載の装置。