WO2008116748A1 - Ansteuerung eines piezoelektrischen elements zur kraftstoffeinspritzung - Google Patents

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WO2008116748A1
WO2008116748A1 PCT/EP2008/052911 EP2008052911W WO2008116748A1 WO 2008116748 A1 WO2008116748 A1 WO 2008116748A1 EP 2008052911 W EP2008052911 W EP 2008052911W WO 2008116748 A1 WO2008116748 A1 WO 2008116748A1
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drive
parameters
piezoelectric element
driving
mode
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PCT/EP2008/052911
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French (fr)
Inventor
Stefan Fuchs
Marco Graf
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Robert Bosch Gmbh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • 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
    • F02D41/2096—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils for controlling piezoelectric injectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F02D41/266—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor the computer being backed-up or assisted by another circuit, e.g. analogue

Definitions

  • the present invention relates to the control of a piezoelectric element (piezoelectric actuator) for fuel injection.
  • a valve element In the injection of fuel into a combustion chamber, a valve element is actuated by means of a piezoelectric actuator.
  • the piezoelectric actuator is controlled by means of a drive circuit (output stage), which activates the piezoelectric actuator with charging flanks and discharge flanks for charging or discharging the piezoactuator.
  • the charging flanks and discharge flanks describe the time profile of the voltage which is applied to the piezoelectric actuator during charging or discharging on account of the charging or charging current generated by the drive circuit.
  • the course of the flanks, in particular slope and final voltage, can be adapted to the operating condition of the engine.
  • various operating parameters of sensors arranged distributed in the vehicle are determined and transmitted to a central control unit which, depending on these operating parameters, has suitable edge parameters or control parameters for controlling the Piezoaktors generated. These edge parameters are then transmitted synchronously from the control unit to the drive circuit. After the parameters have been transferred, the piezoelectric actuator is controlled by the drive circuit with such a charging current that the edges predetermined by these parameters are realized.
  • control parameters are transmitted from the control unit to the drive circuit in a burst mode.
  • the number of control parameters for each control is the same. In each case five control parameters are provided as control parameters, which include, for example, charging time, charging current, discharge current, etc.
  • the minimum distance that can be realized between the edges of different injections (eg between the valve closing edge of the pilot injection and the valve re-opening edge of the main injection) is limited by the time required to transfer the drive parameters from the controller to the drive circuit is necessary.
  • a control device for generating drive parameters for driving at least one piezoelectric element for injecting fuel into a combustion chamber, wherein the piezoelectric element is charged or discharged with charge and discharge flanks, with: a mode selector selecting between a first drive mode and a second drive mode; and
  • a parameter generating device which generates first drive parameters for driving the piezoelectric element with a charge or discharge edge if the mode selection device selects the first drive mode and which second drive parameter produces for driving the piezoelectric element with at least two charge and / or discharge edges the mode selector selects the second drive mode, and an output device that outputs the drive parameters generated by the parameter generator.
  • a receiving device for receiving a data packet which contains drive parameters for driving the piezoelectric element as well as drive mode data representing a first or a second drive mode;
  • an edge generation device which generates a charge or discharge edge for driving the piezoelectric element on the basis of the drive parameters received by the receiving device if the drive mode data represent the first drive mode, and which the drive parameter received by the receiving device generates at least two charge and / or discharge edges for driving the piezoelectric element if the drive mode data represents the second drive mode.
  • generation of flanks means, in particular, the generation of a charging or discharging current with which the piezoelectric element is controlled in such a way that the voltage curve on the piezoelectric element corresponds to the relevant flank.
  • the idea underlying the invention is to allow a choice between the transmission of parameters for only one edge and parameters for two edges. If only the parameters for an edge from the control unit to the drive circuit (piezo power amplifier) are transmitted, this transfer can be completed faster, so that the control can be done faster with the following edge. Thus, there is the significant advantage that the distance between different injection events (e.g., between the pilot injection and the main injection) can be minimized. Thus, the capacity of the transmission channel between the controller and the drive circuit is optimally utilized.
  • the output device outputs the drive parameters in a burst mode, and the receiving device receives the drive parameters in a burst mode.
  • extensive information can be transmitted in a very short time, which makes it possible to update the drive parameters frequently. This in turn allows an injection that is always tuned to the current operating condition and thus leads to a reduction in fuel consumption.
  • the output device outputs a data packet containing the drive parameters and drive mode data representing the drive mode selected by the mode selector.
  • the drive circuit receiving this data packet can recognize whether drive parameters for the first or for the second drive mode have been transmitted.
  • the parameter generation device is set up to generate second drive parameters for driving the piezoelectric element with at least two partial edges of a charge or discharge edge in the second drive mode
  • the edge generation device is set up in the second drive mode on the basis of the second drive parameters a charge or discharge edge to produce with at least two partial edges.
  • the drive circuit further comprises an emergency loading parameter memory which stores emergency charging parameters, by means of which the flank generating device generates a charging and / or discharging flank, if the Receiving device receives no or no valid control parameters.
  • an emergency loading parameter memory which stores emergency charging parameters, by means of which the flank generating device generates a charging and / or discharging flank, if the Receiving device receives no or no valid control parameters.
  • a drive system for driving at least one piezoelectric element for injecting fuel into a combustion chamber comprising:
  • the interface is designed as a bidirectional interface.
  • a method for generating driving parameters for driving at least one piezoelectric element for injecting fuel into a combustion chamber, wherein the piezoelectric element is charged or discharged with charging and discharging flanks comprising the following steps: selecting between a first driving mode and a second control mode;
  • first drive parameters for driving the piezoelectric element with a charge or a discharge edge if the first drive mode has been selected Generating second drive parameters for driving the piezoelectric element with at least two charge and / or discharge edges if the second drive mode has been selected;
  • a corresponding method for driving at least one piezoelectric element for injecting fuel into a combustion chamber, wherein the piezoelectric element is charged or discharged with charging and discharging flanks contains the following steps:
  • Fig. 1 is a block diagram of a driving system according to a comparative example
  • FIG. 2 shows schematically the course of the charging voltage on a piezoelectric element during an injection process
  • Fig. 3 illustrates the transmission of the edge parameters from the controller to the drive circuit in a comparative example
  • FIG. 4 shows a block diagram of a drive system for driving at least one piezoelectric element (piezoelectric actuator) for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine according to a first exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 5 illustrates the various edges (the voltage curve on the piezoactuator), each of which has a parameter set generated by the parameter generation device according to the first exemplary embodiment can be realized;
  • Fig. 6 illustrates the transmission of the edge parameters from the controller to the drive circuit according to the first embodiment;
  • 7 shows schematically the course of the charging voltage on the piezoelectric element during a pre-injection and a main injection in a second exemplary embodiment;
  • FIG. 8 shows a drive circuit according to a third embodiment.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a drive system 100 for driving at least one piezoelectric element (piezoelectric actuator) 10 for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine according to a comparative example.
  • piezoelectric actuator piezoelectric actuator
  • a plurality of piezo actuators are provided, the number of which may correspond to the number of cylinders of the internal combustion engine, however, for reasons of clarity in the following examples, the actuation system for only one piezoactuator 10 will be described.
  • the piezoelectric element 10 acts on the valve needle of an injection valve, not shown.
  • the piezoelectric element 10 closes the valve in the charged (extended) state by, for example, a valve disk against presses a valve seat so that no fuel is injected into the combustion chamber, whereas a discharge of the piezoelectric element causes the valve disc is released from the valve seat, so that fuel is injected into the combustion chamber.
  • Fig. 2 shows schematically the profile of the voltage at the piezoelectric element 10 during an injection process.
  • the injection process is subdivided into a pre-injection VE, a main injection and a post-injection.
  • Each of these injections includes a discharge edge (falling edge), a charging edge (rising edge) and a break between these edges.
  • Also characteristic are the voltage swing (initial and final tension) and the slope of the flanks.
  • the edge parameters are generated by a central control unit 20 with a parameter generation device 21.
  • the parameter generating device 21 can be realized in particular by a CPU which executes a program stored in a memory 22 (for example a ROM memory).
  • the controller 20 is connected to various sensors which detect and supply various operating parameters to the controller. In Fig. 1, by way of example, only an angle sensor 60 is shown, which detects the angular position of a crankshaft 70.
  • the parameter generation device 21 takes into account these operating parameters and generates edge parameters which are optimal for the respective operating state.
  • the edge parameters generated by the parameter generating device 21 are sent from a serial interface (output device) 23 to a drive circuit (output stage) 50, which receives the edge parameters with a corresponding interface (receiving device) 51 and in a memory 52, which may be formed, for example, as a register memory drops.
  • the serial interface is designed as an SPI interface in the present and the following examples.
  • Fig. 3 illustrates the transmission of the edge parameters from the controller 20 to the drive circuit 50.
  • the controller 20 sets a chip select signal SS to a predetermined (in the present example low) level.
  • the transmission takes place by means of a burst transmission in which three data words of 16 bits in length are transmitted.
  • a burst transmission or a burst access is understood to be the transmission of data of a plurality of edge parameters in a data packet.
  • the data packet consists of a number of consecutive data words, which are transmitted according to a predetermined protocol.
  • the data S1 transmitted from the control unit 20 to the drive circuit 50 comprises an SPI command 301, the discharge edge discharge time 302 (corresponding to the time t1-t2 in FIG. 2), the discharge edge discharge current 303 (corresponds to the slope of the discharge edge), the time 304 between unloading edge and loading edge (corresponds to the time t2-t3 in Fig. 2), the charging time 305 of the charging edge (corresponding to the time t3-t4 in Fig. 2), and the charging current 306 of the charging edge (corresponds to the slope of the charging edge).
  • the received edge parameters are stored in a memory 52, which may be formed, for example, as a register memory.
  • the SPI interface is bidirectional, so that diagnostic data 307-312 can also be transmitted from the drive circuit 50 to the control unit 20 at the same time for the transmission of the edge parameters from the control unit 20 to the drive circuit 50.
  • the injections are triggered in each case by means of a trigger signal, which is sent from a control interface 28 of the control unit 20 to the drive circuit 50.
  • a trigger signal is generated programmatically by the controller 20, e.g. depending on the measured with the sensor 60 angle of the crankshaft 70th
  • the actual activation of the piezoactuator 10 takes place with an edge generation device 53, which is part of the drive circuit 50.
  • this edge generating device 53 generates a discharge edge in succession and, after a certain pause, a charging edge. More precisely, the edge generating device 53 generates a specific charging or discharging current, which predetermines the desired voltage curve at the piezoelectric actuator. The charging or discharging current can in particular especially be pulsed.
  • the edge generation device 53 accesses the edge parameters stored in the memory 52.
  • the pre-gauge discharge ramp starts at time t 1 and ends at time t 2
  • the boost ramp starts at time t 3 and ends at time t 4
  • the main injection ramp starts at time t 5.
  • the edge parameters for two flanks are respectively transmitted from the control unit 20 to the drive circuit 50. These parameters must be transmitted before the beginning of the injection defined by them. Furthermore, they can not be stored in the memory 52 until after the edge generation device 53 has accessed the parameters of the preceding injection process. If the previous injection process e.g. is a pre-injection, then this is only at time t3, at which the loading edge begins. During the transmission of the edge parameters of the main injection, the parameters must therefore be transmitted between the time t1 and the time t5.
  • a minimum time between the various injection events ie, for example, between preinjection VE and main injection HE conditional.
  • the minimum settable time between the beginning tl of the discharge flank of a preceding injection process and the beginning t5 of the discharge flank of the subsequent injection process corresponds to the time necessary to transmit the flank parameters 301 to 306, ie the time to transmit three words (48 bits).
  • FIG. 4 shows a block diagram of a drive system 400 for driving at least one piezoelectric element (piezoelectric actuator) 10 for injecting
  • FIGS. 1 and 5 Elements as in FIGS. 1 and 5 are denoted by the same reference numerals and will not be explained in detail. The explanations of these elements with respect to FIG. 4 thus also apply analogously to the elements shown in FIG. 4.
  • the control system 400 comprises a control unit 420 which, as in the comparative example, is connected to a control circuit 450 via a serial interface (output device 23 and receiving device 51) designed as an SPI interface and a control interface.
  • a serial interface output device 23 and receiving device 51
  • the control unit 420 differs from the control unit 20 of the comparative example insofar as it is provided with a parameter generation device 24 which is set up to generate different types of parameter sets with edge parameters, namely first edge parameters for only one charge or one discharge edge and on the other hand, to generate second edge parameters for at least two charge and / or discharge edges.
  • a parameter generation device 24 which is set up to generate different types of parameter sets with edge parameters, namely first edge parameters for only one charge or one discharge edge and on the other hand, to generate second edge parameters for at least two charge and / or discharge edges.
  • FIG. 5 illustrates the various flanks (more precisely, the voltage run on the piezoelectric actuator), which can each be realized with a parameter set generated by the parameter generation device 21.
  • Type IA corresponds to a discharge flank, and can be used, for example, as a discharge flank for the main injection.
  • Type IB corresponds to a loading flank, and can be used, for example, as a loading flank for the main injection or as a loading flank for the emergency recharge explained below.
  • Type 2A corresponds to a combination of discharge flank and charging flank and can typically be used as a flank curve for the pre-injection or the post-injection.
  • Type 2 B corresponds to a combination of loading flank and unloading flank.
  • Type 2C corresponds to a combination of two discharge flanks.
  • the slope of the first half-flank may differ from the slope of the second half-flank.
  • Type 2C can typically be used as the discharge flank of the main injection.
  • Type 2 D corresponds to a combination of two loading flanks and can typically be used as the charging flank of the main injection.
  • the slope of the first half-edge may differ from the slope of the second half-edge.
  • Fig. 6 illustrates the transmission of edge parameters from the controller 420 to the driver 450 for Type 1 (Fig. 6A) and Type 2 (Fig. 6B) type parameters.
  • the controller 420 sets the chip select signal SS to a predetermined level (low in the present example). The transfer takes place also here by means of a burst transmission.
  • a predetermined level low in the present example.
  • the transfer takes place also here by means of a burst transmission.
  • two data words of 16 bits in length and Type 2 four data words of 16 bits in length are transmitted.
  • the data S1 transferred from the controller 20 to the drive circuit 50 comprises, in type 1, an SPI instruction 601 and edge parameters 602 to 604.
  • the SPI instruction 601 contains information as to whether the transmitted parameters are of type 1 or type 2 are.
  • the SPI command may also contain information about the flank direction, that is to say whether the flank to be generated is a charging flank or an unloading flank.
  • the flanks are described by three flank parameters 602 to 604, wherein the parameter 602 indicates the slope of a charge or discharge current, the parameter 603 the start value of the charge or discharge current and the parameter 604 the duration of the flank.
  • the parameter 605 may also indicate, for example, the final value of the voltage at the piezoactuator.
  • the charging or discharging current increases or decreases via the edge profile, so that the course of the charging or discharging edge can be set more accurately and is not limited to voltage curves with an essentially constant gradient.
  • the data Sl transferred from the controller 20 to the drive circuit 50 comprises an SPI instruction 610, as well as Edge parameters 611 to 617 for two edges.
  • the edge parameters 611 to 613 correspond to the edge parameters 602 to 604 and indicate the characteristics of the first edge.
  • the edge parameter 614 indicates a pause between the first and the second edge. This corresponds, for example, to the time interval t2-t3 in FIG. 2.
  • the edge parameters 615 to 617 indicate the characteristics of the second edge, that is to say, for example, the slope of the charge or discharge current (parameter 615), start value of the charge or discharge current ( Parameter 616) and edge duration (parameter 617).
  • the Type 1 parameters include two 2-by-16-bit words and the Type 2 parameters comprise four 4-by-16-bit words.
  • diagnostic data 605-608 or 618-625 can also be transmitted from the control circuit 450 to the control unit 420 at the same time for transmission of the edge parameters from the control unit 420 to the control circuit 450.
  • the controller further includes a mode selector 25 which selects between a first drive mode (Type 1) and a second drive mode (Type 2). This selection can be made, for example, as a function of the operating state (that is to say, for example, the parameters detected by the sensors), but a triggering mode can also be permanently assigned to each injection process. In the latter case, the mode selector 25 selects the drive modes which are dedicated to the respective injection events.
  • the mode selector 25, like the parameter generator 24, may be implemented by a CPU 26 which executes a program stored in the memory 22.
  • the mode selector 25 may also be configured to generate a mode signal which may assume two levels, wherein a first level represents the first drive mode and a second level represents the second drive mode. This mode signal may be received by the parameter generator 24, and the parameter generator 24 may generate first or second edge parameters depending on the level of that signal.
  • the parameter generator 24 If the mode selector 25 selects the first drive mode, then the parameter generator 24 generates type 1 edge parameters, and if the mode selector 25 selects the second drive mode, then the parameter generator 24 generates type 2 edge parameters.
  • the edge parameters can be generated, for example, by algorithmic calculation the operating parameters determined by the sensors are included in the calculation. Alternatively, it is also possible to provide a table in the memory 22, which correlates specific operating states with associated edge parameters or edge parameter sets. In the latter case, the "generation of the edge parameters" corresponds to the determination of the edge parameters on the basis of this table.
  • the edge parameters generated by the parameter generator 24 are output from the output device 23 to the drive circuit 50.
  • the output device 23 outputs the first drive parameters (Type 1)
  • the output device 23 outputs the second drive parameters (Type 2).
  • the SPI command 601 and 610, respectively, contain drive mode data indicating whether they are first or second drive parameters.
  • the transmitted edge parameters are received by the receiving device 51 of the drive circuit 450 and stored in the memory 52.
  • the edge generation means 453 of the drive circuit 450 differs from the edge generation means 53 of the comparative example in that it generates only a charge or discharge edge for driving the piezoelectric element if the drive mode data included in the SPI instruction represents the first drive mode, and two charge and / or discharge charges. or discharging flanks for driving the piezoelectric element are generated if the driving mode data included in the SPI command represents the second driving mode.
  • the control is triggered as in the comparative example by a trigger signal, which is sent via the control interface 28. In this case, the direction of the signal edge of the trigger signal output via the control interface can specify the direction of the activation (ie charging or discharging).
  • the parameters for the pilot injection are generated as second parameters (type 2A) and transmitted to the drive circuit 450.
  • the control is triggered with the triggering signal via the control interface 28, and the flank generating device 53 generates a discharging or charging current which leads to a voltage characteristic at the piezoelectric actuator indicated by the flank parameters.
  • the parameters for the discharge flank of the main injection are generated and transmitted as first parameters (type IA). This transfer takes place from the time tl.
  • the flank generating device 53 After successful transmission, triggered by the trigger signal, the flank generating device 53 generates a discharge or charging current which leads to a voltage characteristic at the piezoelectric actuator indicated by the flank parameters.
  • the charging edge of the main injection can be similarly given by Type 1B parameters.
  • the minimum possible distance between the start (tl) of the pre-injection discharge flank and the beginning of the main injection discharge flank (t5) corresponds to the time necessary to transmit a set of edge parameters (ie 48 bits).
  • edge parameters ie 48 bits.
  • only the parameters for one edge ie 32 bits, see FIG. 6A
  • the distance between two injection events can thus be minimized.
  • the injection operations can be made more flexible.
  • the main injection takes a comparatively long time, either edge type 1 or type 2 edge parameters can be generated and transmitted for its charging edge.
  • a loading or unloading flank of an injection process consists of two partial flanks of different pitch. This will be explained with reference to FIG. 7.
  • the parameter generator 24 Prior to triggering the discharge flank of the main injection, the parameter generator 24 generates type 2C flank parameters (see FIG. 5). These include the parameters for two partial flanks 71 and 72 of a discharge flank. These two partial flanks 71 and 72 can have different characteristics, for example different slopes. For example, the first partial edge 71 can be generated by a discharge current of 8A and the second partial edge 72 can be generated by a discharge current of 4A. As a result, the piezoelectric actuator initially contracts rapidly, but after a time t7 the discharge current contracts decreases, so that the contraction of the piezoelectric actuator slows down.
  • the charging edge of the main injection consists of two partial flanks 73 and 74, wherein the slope of the second partial edge 74 is less than that of the first partial flank 73rd
  • control parameters apply permanently, or apply until new control parameters have been loaded.
  • the drive parameters of the types 1, 2C and 2D are valid only for the duration of one edge. If the piezoelectric actuator is first discharged by means of a type 1 discharge flank and the charging parameters can not be transferred to the activation circuit 430 due to a transmission error, then the charging edge can not be realized so that continuous injection could occur.
  • emergency charging parameters are provided.
  • Fig. 8 shows a drive circuit 850 according to this third embodiment.
  • Fig. 8 are the same or functionally identical elements as in Figs. 1 and 4 denoted by the same reference numerals and are not explained in detail. The explanations of these elements with respect to FIGS. 1 and 4 thus also apply analogously to the elements shown in FIG. 8.
  • the drive circuit 850 differs from the drive circuit 50 in FIG. 4 in that it additionally has an emergency charge parameter memory 54, which is designed as a RAM memory.
  • emergency charging parameters are stored in an initialization process (eg when switching on the controller 20). If then the piezoelectric actuator is discharged (fuel is injected) and a charging process is triggered via the control interface 28 with a trigger signal, although there are no valid charging parameters, then an emergency charging process is performed. The actor is involved with this loaded in the Notladeparameter notes 54 Ladeflanke the type 1.
  • edge parameters were described in the exemplary embodiments, which define the edges in each case with three parameters. However, edge parameters are also possible which define the edges with two or four or more parameters. Furthermore, the invention is not only applicable to systems in which optional parameters for one or two edges are generated and transmitted in a burst access, but also applicable to systems in which optionally generates parameters for three or more edges and in one Burst access to be transmitted.

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Abstract

Ein Steuergerät (420) zur Erzeugung von Ansteuerparametern (602-604; 611-617) zum Ansteuern eines piezoelektrischen Elements (10) zum Einspritzen von Kraftstoff wird bereitgestellt, wobei das piezoelektrische Element (10) mit Lade- und Entladeflanken geladen bzw. entladen wird, mit: einer Modusauswahleinrichtung (25), welche zwischen einem ersten Ansteuermodus und einem zweiten Ansteuermodus auswählt; und einer Parametererzeugungseinrichtung (24), welche erste Ansteuerparameter (602-604) zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements (10) mit einer Lade- oder einer Entladeflanke erzeugt falls die Modusauswahleinrichtung (25) den ersten Ansteuermodus auswählt, und welche zweite Ansteuerparameter (611-617) zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements (10) mit mindestens zwei Lade- und/oder Entladeflanken erzeugt falls die Modusauswahleinrichtung (25) den zweiten Ansteuermodus auswählt, und einer Ausgabeeinrichtung, welche die von der Parametererzeugungseinrichtung (24) erzeugten Ansteuerparameter (602-604; 611-617) ausgibt.

Description

Beschreibung
Titel
Ansteuerung eines piezoelektrischen Elements zur Kraftstoffeinspritzung
STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung betrifft die Ansteuerung eines piezoelektrischen Elements (Piezoaktors) zur Kraftstoffeinspritzung.
Bei der Einspritzung von Kraftstoff in einen Brennraum wird ein Ventilelement mittels eines Piezoaktors betätigt. Der Piezoaktor wird mittels einer Ansteuerschaltung (Endstufe) angesteuert, welche den Piezoaktor mit Ladeflanken und Entladeflanken zur Ladung bzw. Entladung des Piezoaktors ansteuert. Die Ladeflanken und Entladeflanken beschreiben dabei den zeitlichen Verlauf der Spannung, welche beim Laden bzw. Ent- laden aufgrund des von der Ansteuerschaltung erzeugten Lade- bzw. Ladestroms am Piezoaktor anliegt. Der Verlauf der Flanken, insbesondere Steilheit und Endspannung, kann an den Betriebszustand des Motors angepasst werden. Dazu werden verschiedene Betriebsparameter von im Fahrzeug verteilt angeordneten Sensoren ermittelt und an ein zentrales Steuergerät übermittelt, welches in Abhängigkeit von diesen Betriebs- parametern geeignete Flankenparameter bzw. Ansteuerparameter zur Ansteuerung des Piezoaktors erzeugt. Diese Flankenparameter werden dann winkelsynchron vom Steuergerät an die Ansteuerschaltung übertragen. Nach erfolgter Übertragung der Parameter wird der Piezoaktor durch die Ansteuerschaltung mit einem derartigen Ladestrom angesteuert, dass die durch diese Parameter vorgegebenen Flanken realisiert werden.
Ein solches Ansteuerverfahren ist in der DE 10 2005 003 273Al offenbart. Gemäß dieser Druckschrift werden die Ansteuerparameter vom Steuergerät an die Ansteuerschaltung in einem Burst-Modus übertragen. Dabei ist die Anzahl der Ansteuerparameter für jede Ansteuerung gleich. Als Ansteuerparameter werden hierbei jeweils fünf Ansteuerparameter zur Verfügung gestellt, welche beispielsweise Ladezeit, Ladestrom, Entladestrom usw. umfassen.
Bei diesem Ansteuerverfahren ist jedoch der minimale Abstand, welcher zwischen den Flanken verschiedener Einspritzungen (z.B. zwischen der das Ventil schließenden Flanke der Voreinspritzung und der das Ventil wieder öffnenden Flanke der Haupteinspritzung) realisiert werden kann durch die Zeit begrenzt, welche zur Übertragung der Ansteuerparameter vom Steuergerät zur Ansteuerschaltung notwendig ist.
VORTEILE DER ERFINDUNG
Demgemäß vorgesehen ist ein Steuergerät zur Erzeugung von Ansteuerparametern zum Ansteuern mindestens eines piezoelektrischen Elements zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum, wobei das piezoelektrische Element mit Lade- und Entladeflanken geladen bzw. entladen wird, mit: - einer Modusauswahleinrichtung, welche zwischen einem ersten Ansteuer- modus und einem zweiten Ansteuermodus auswählt; und
- einer Parametererzeugungseinrichtung, welche erste Ansteuerparameter zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements mit einer Lade- oder einer Entla- deflanke erzeugt falls die Modusauswahleinrichtung den ersten Ansteuermodus auswählt, und welche zweite Ansteuerparameter zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements mit mindestens zwei Lade- und/oder Entladeflanken erzeugt falls die Modusauswahleinrichtung den zweiten Ansteuermodus auswählt, und - einer Ausgabeeinrichtung, welche die von der Parametererzeugungseinrichtung erzeugten Ansteuerparameter ausgibt.
Weiterhin vorgesehen ist eine Ansteuerschaltung zum Ansteuern mindestens eines piezoelektrischen Elements zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum, wobei das piezoelektrische Element mit Lade- und Entladeflanken geladen bzw. entladen wird, mit:
- einer Empfangseinrichtung zum Empfangen eines Datenpakets, welches Ansteuerparameter zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements sowie Ansteuermodusdaten enthält, welche einen ersten oder einen zweiten Ansteu- ermodus repräsentieren; und
- eine Flankenerzeugungseinrichtung, welche anhand der von der Empfangseinrichtung empfangenen Ansteuerparameter eine Lade- oder Entladeflanke zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements erzeugt falls die Ansteuermodusdaten den ersten Ansteuermodus repräsentieren, und welche anhand der von der Empfangseinrichtung empfangenen Ansteuerparameter mindestens zwei Lade- und/oder Entladeflanken zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements erzeugt falls die Ansteuermodusdaten den zweiten Ansteuermodus repräsentieren.
Unter Erzeugung von Flanken wird hierbei insbesondere das Erzeugen eines Lade- bzw. Entladestroms verstanden, mit welchem das piezoelektrische Element derart angesteuert wird, dass der Spannungsverlauf am piezoelektrischen Element der betreffenden Flanke entspricht.
Die der Erfindung zugrunde liegende Idee ist es, eine Auswahl zwischen der Übertragung von Parametern für lediglich eine Flanke und von Parametern für zwei Flanken zu ermöglichen. Falls lediglich die Parametern für eine Flanke vom Steuergerät zur Ansteuerschaltung (Piezo- Endstufe) übertragen werden, kann diese Übertragung schneller abgeschlossen werden, so dass die Ansteuerung mit der folgenden Flanke schneller erfolgen kann. Somit ergibt sich der wesentliche Vorteil, dass der Abstand zwischen verschiedenen Einspritzvorgängen (z.B. zwischen der Voreinspritzung und der Haupteinspritzung) minimiert werden kann. Es wird also die Kapazität des Übertragungskanals zwischen dem Steuergerät und der Ansteuerschaltung optimal ausgenutzt.
Dabei ist es vorteilhaft, dass die Ausgabeeinrichtung die Ansteuerparameter in einem Burst-Modus ausgibt, und die Empfangseinrichtung die Ansteuerparameter in einem Burst-Modus empfängt. Somit können umfangreiche Informationen in sehr kurzer Zeit übermittelt werden, was es ermöglicht, die Ansteuerparameter häufig zu aktualisieren. Dies ermöglicht wiederum eine Einspritzung, die stets auf den aktuellen Betriebszustand abgestimmt ist und somit zu einer Senkung des Kraftstoffverbrauchs führt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung gibt die Ausgabeeinrichtung ein Datenpaket aus, welches die Ansteuerparameter sowie Ansteuermodusdaten enthält, welche den von der Modusauswahleinrichtung ausgewählten Ansteuermodus repräsentieren. Somit kann die Ansteuerschaltung, welche dieses Datenpaket erhält, erkennen, ob Ansteuerparameter für den ersten oder für den zweiten Ansteuermodus übertragen wurden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Parametererzeugungseinrichtung eingerichtet, im zweiten Ansteuermodus zweite Ansteuerparameter zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements mit mindestens zwei Teilflanken einer Lade- oder Entladeflanke zu erzeugen, und die Flankenerzeugungseinrichtung ist eingerichtet, im zweiten Ansteuermodus anhand der zweiten Ansteuerparameter eine Lade- oder Entladeflanke mit mindestens zwei Teilflanken zu erzeugen. Diese Teilflanken können eine unterschiedliche Steigung aufweisen. Auf diese Weise lassen sich die Geschwindigkeit, mit welcher der Piezoaktor ausgedehnt bzw. zusammengezogen wird und folglich die Kraft, die auf die Komponenten des Einspritzventils wirken, während der Entlade- bzw. Ladeflanke variieren und insbesondere im Endstadium verringern. Folglich können diese mit geringeren Toleranzen bzw. weniger robust ausgelegt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Ansteuerschaltung ferner einen Notladeparameter-Speicher auf, welcher Notladeparameter speichert, anhand derer die Flankenerzeugungseinrichtung eine Lade- und/oder Entladeflanke erzeugt, falls die Empfangseinrichtung keine oder keine gültigen Ansteuerparameter empfängt. Somit kann gewährleistet werden, dass eine Lade- und/oder Entladeflanke auch dann erzeugt werden kann, falls keine gültigen Ansteuerparameter empfangen wurden.
Ferner wird ein Ansteuersystem zum Ansteuern mindestens eines piezoelektrischen Elements zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum bereitgestellt mit:
- einem erfindungsgemäßen Steuergerät;
- einer erfindungsgemäßen Ansteuerschaltung; und
- eine Schnittstelle zum Übertragen von Datenpaketen zwischen dem Steuer- gerät und der Ansteuerschaltung.
Mit einem solchen Ansteuersystem lassen sich die oben beschriebenen Vorteile realisieren. Dabei ist es vorteilhaft, dass die Schnittstelle als bidirektionale Schnittstelle ausgebildet ist.
Weiterhin wird ein Verfahren bereitgestellt zur Erzeugung von Ansteuerparametern zum Ansteuern mindestens eines piezoelektrischen Elements zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum, wobei das piezoelektrische Element mit Lade- und Entladeflanken geladen bzw. entladen wird, mit den folgenden Schritten: - Auswählen zwischen einem ersten Ansteuermodus und einem zweiten An- steuermodus;
- Erzeugen von ersten Ansteuerparametern zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements mit einer Lade- oder einer Entladeflanke falls der erste Ansteuermodus ausgewählt wurde; - Erzeugen von zweiten Ansteuerparametern zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements mit mindestens zwei Lade- und/oder Entladeflanken falls der zweite Ansteuermodus ausgewählt wurde; und
- Ausgeben der erzeugten Ansteuerparameter falls die Modusauswahleinrich- tung den ersten Ansteuermodus ausgewählt hat.
Ein entsprechendes Verfahren zum Ansteuern mindestens eines piezoelektrischen Elements zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum, wobei das piezoelektrische Element mit Lade- und Entladeflanken geladen bzw. entladen wird, enthält die folgenden Schritte:
- Empfangen eines Datenpakets, welches Ansteuerparameter zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements sowie Ansteuermodusdaten enthält, welche einen ersten oder einen zweiten Ansteuermodus repräsentieren;
- Erzeugen, anhand der von der Empfangseinrichtung empfangenen Ansteu- erparameter, einer Lade- oder Entladeflanke zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements falls die Ansteuermodusdaten den ersten Ansteuermodus repräsentieren; und
- Erzeugen, anhand der von der Empfangseinrichtung empfangenen Ansteuerparameter, von mindestens zwei Lade- und/oder Entladeflanken zum An- steuern des piezoelektrischen Elements falls die Ansteuermodusdaten den zweiten Ansteuermodus repräsentieren.
Mit diesen Verfahren lassen sich die oben beschriebenen Vorteile realisieren. Es ist vorteilhaft, wenn für jede Einspritzung durch das piezoelektrische Element An- steuerparameter erzeugt werden und jede Einspritzung durch das piezoelektrische Element ein Datenpaket mit Ansteuerparametern empfangen wird. Dies ermöglicht eine Einspritzung, die stets auf den aktuellen Betriebszustand abgestimmt ist und somit zu einer Senkung des Kraftstoffverbrauchs führt.
ZEICHNUNGEN
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt dabei:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Ansteuersystems nach einem Vergleichsbeispiel;
Fig. 2 zeigt schematisch den Verlauf der Ladespannung an einem Piezoele- ment während eines Einspritzvorgangs;
Fig. 3 veranschaulicht die Übertragung der Flankenparameter vom Steuergerät zur Ansteuerschaltung in einem Vergleichsbeispiel;
Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild eines Ansteuersystems zum Ansteuern mindestens eines piezoelektrischen Elements (Piezoaktors) zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum eines Verbrennungsmotors nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 5 illustriert die verschiedenen Flanken (den Spannungsverlauf am Piezo- aktor), welche mit jeweils einem von der Parametererzeugungseinrichtung erzeugten Parametersatz nach dem ersten Ausführungsbeispiel realisiert werden können; Fig. 6 veranschaulicht die Übertragung der Flankenparameter vom Steuergerät zur Ansteuerschaltung nach dem ersten Ausführungsbeispiel; Fig. 7 zeigt schematisch den Verlauf der Ladespannung am Piezoelement während einer Voreinspritzung und einer Haupteinspritzung in einem zweiten Ausführungsbeispiel; und Fig. 8 zeigt eine Ansteuerschaltung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
In allen Figuren der Zeichnungen sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente - sofern nichts Anderes angegeben ist - mit gleichen Bezugszeichen versehen worden.
Vergleichsbeispiel
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Ansteuersystems 100 zum Ansteuern min- destens eines piezoelektrischen Elements (Piezoaktors) 10 zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum eines Verbrennungsmotors nach einem Vergleichsbeispiel. Typischerweise sind mehrere Piezoaktoren vorgesehen, wobei deren Anzahl der Anzahl der Zylinder des Verbrennungsmotors entsprechen kann, allerdings wird aus Gründen der Übersichtlichkeit in den folgenden Beispielen das Ansteuersystem für lediglich einen Piezoaktor 10 beschrieben.
Das Piezoelement 10 wirkt auf die Ventilnadel eines nicht näher dargestellten Einspritzventils. Dabei schließt das Piezoelement 10 im aufgeladenen (ausgedehnten) Zustand das Ventil, indem es beispielsweise einen Ventilteller gegen einen Ventilsitz drückt, so dass kein Kraftstoff in den Brennraum eingespritzt wird, wohingegen eine Entladung des Piezoelements dazu führt, dass der Ventilteller vom Ventilsitz gelöst wird, so dass Kraftstoff in den Brennraum eingespritzt wird.
Fig. 2 zeigt schematisch den Verlauf der Spannung am Piezoelement 10 während eines Einspritzvorgangs. Der Einspritzvorgang ist hierbei in eine Voreinspritzung VE, eine Haupteinspritzung und eine Nacheinspritzung unterteilt. Jede dieser Einspritzungen umfasst dabei eine Entladeflanke (fallende Flanke), eine Ladeflanke (steigende Flanke) sowie eine Pause zwischen diesen Flanken. Kenn- zeichnend sind weiterhin der Spannungshub (Anfangs- und Endspannung) sowie die Steigung der Flanken. Diese Parameter beeinflussen nicht nur die Menge des eingespritzten Kraftstoffs, sondern auch die Verteilung des Kraftstoffes in der Brennkammer oder auch die Geräuschentwicklung.
Die Flankenparameter werden von einem zentralen Steuergerät 20 mit einer Parametererzeugungseinrichtung 21 erzeugt. Die Parametererzeugungseinrichtung 21 kann dabei insbesondere durch eine CPU realisiert werden, welche ein einem Speicher 22 (beispielsweise einem ROM-Speicher) abgespeichertes Programm ausführt. Das Steuergerät 20 ist mit verschiedenen Sensoren verbunden, welche verschiedene Betriebsparameter erfassen und an das Steuergerät liefern. In Fig. 1 ist beispielhaft lediglich ein Winkelgeber 60 dargestellt, der die Winkelstellung einer Kurbelwelle 70 erfasst. Die Parametererzeugungseinrichtung 21 berücksichtigt diese Betriebsparameter und erzeugt Flankenparameter, welche für den jeweiligen Betriebszustand optimal sind. Die von der Parametererzeugungseinrichtung 21 erzeugten Flankenparameter werden von einer seriellen Schnittstelle (Ausgabeeinrichtung) 23 an eine Ansteuerschaltung (Endstufe) 50 gesendet, welche die Flankenparameter mit einer entsprechenden Schnittstelle (Empfangseinrichtung) 51 empfängt und in einem Speicher 52, welcher beispielsweise als Registerspeicher ausgebildet sein kann, ablegt. Die serielle Schnittstelle ist im vorliegenden und den folgenden Beispielen als SPI-Schnittstelle ausgebildet.
Fig. 3 veranschaulicht die Übertragung der Flankenparameter vom Steuergerät 20 zur Ansteuerschaltung 50. Vor der Übertragung der Flankenparameter setzt das Steuergerät 20 ein Chip-Select-Signal SS auf einen vorbestimmten (im vorliegenden Beispiel niedrigen) Pegel. Die Übertragung erfolgt mittels einer Burst-Übertragung, bei der drei Datenworte von jeweils 16 Bit Länge übertragen werden. Unter eine Burst-Übertragung bzw. einen Burst-Zugriff wird hierbei die Übertragung von Daten mehrerer Flankenparameter in einem Datenpaket verstanden. Insbesondere besteht hierbei das Datenpaket aus einer Anzahl von aufeinander folgenden Daten-Worten, welche nach einem vorbestimmten Protokoll übertragen werden.
Die von dem Steuergerät 20 an die Ansteuerschaltung 50 übertragenen Daten Sl umfassen einen SPI-Befehl 301, die Entladezeit 302 der Entladeflanke (entspricht der Zeit tl-t2 in Fig. 2), den Entladestrom 303 der Entladeflanke (entspricht der Steigung der Entladeflanke), die Zeit 304 zwischen Entladeflanke und Ladeflanke (entspricht der Zeit t2-t3 in Fig. 2), die Ladezeit 305 der Ladeflanke (entspricht der Zeit t3-t4 in Fig. 2), und den Ladestrom 306 der Ladeflanke (entspricht der Steigung der Ladeflanke). Die empfangenen Flankenparameter werden in einem Speicher 52, welcher beispielsweise als Registerspeicher ausgebildet sein kann, abgespeichert.
Die SPI-Schnittstelle ist bidirektional, so dass gleichzeitig zur Übertragung der Flankenparameter vom Steuergerät 20 an die Ansteuerschaltung 50 auch Diagnosedaten 307-312 von der Ansteuerschaltung 50 an das Steuergerät 20 über- tragen werden können.
Die Einspritzungen werden jeweils mittels eines Auslösesignals ausgelöst, welches von einem Control- Interface 28 des Steuergeräts 20 an die Ansteuerschaltung 50 gesendet wird. Das Auslösesignal wird beispielsweise programmgesteuert von dem Steuergerät 20 erzeugt, z.B. in Abhängigkeit vom mit dem Sensor 60 gemessenen Winkel der Kurbelwelle 70.
Die eigentliche Ansteuerung des Piezoaktors 10 erfolgt mit einer Flankenerzeugungseinrichtung 53, welche Teil der Ansteuerschaltung 50 ist. In Abhängigkeit von den empfangen Flankenparametern erzeugt diese Flankenerzeugungseinrichtung 53 nacheinander eine Entladeflanke und, nach einer bestimmten Pause, eine Ladeflanke. Genauer gesagt erzeugt die Flankenerzeugungseinrichtung 53 einen bestimmten Lade- bzw. Entladestrom, welcher den gewünschten Spannungsverlauf am Piezoaktor vorgibt. Der Lade- bzw. Entladestrom kann insbe- sondere auch gepulst sein. Dabei greift die Flankenerzeugungseinrichtung 53 auf die im Speicher 52 abgelegten Flankenparameter zu. Im vorliegenden Beispiel beginnt die Entladeflanke der Voreinspitzung zum Zeitpunkt tl und endet zum Zeitpunkt t2, die Ladeflanke beginnt zum Zeitpunkt t3 und endet zum Zeitpunkt t4, und die Entladeflanke der Haupteinspritzung beginnt zum Zeitpunkt t5.
Gemäß dem vorliegenden Beispiel werden jeweils die Flankenparameter für zwei Flanken, nämlich Entladeflanke und Ladeflanke, vom Steuergerät 20 an die Ansteuerschaltung 50 übertragen. Diese Parameter müssen vor dem Beginn der durch sie definierten Einspritzung übertragen werden. Ferner können sie erst im Speicher 52 abgespeichert werden, nachdem die Flankenerzeugungseinrichtung 53 auf die Parameter des vorausgehenden Einspritzvorgangs zugegriffen hat. Falls der vorausgehende Einspritzvorgang z.B. eine Voreinspritzung ist, dann ist dies also erst zum Zeitpunkt t3, zu dem die Ladeflanke beginnt. Bei der Übertra- gung der Flankenparameter der Haupteinspritzung müssen die Parameter also zwischen dem Zeitpunkt tl und dem Zeitpunkt t5 übertragen werden.
Somit wird eine minimale Zeit zwischen den verschiedenen Einspritzvorgängen, also z.B. zwischen Voreinspritzung VE und Haupteinspritzung HE, bedingt. Die minimal einstellbare Zeit zwischen dem Beginn tl der Entladeflanke eines vorausgehenden Einspritzvorgangs und dem Beginn t5 der Entladeflanke des darauffolgenden Einspritzvorgangs entspricht der Zeit, die notwendig ist, die Flankenparameter 301 bis 306 zu übertragen, also die Zeit zur Übertragung von drei Worten (48 Bits). Erstes Ausführungsbeispiel
Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild eines Ansteuersystems 400 zum Ansteuern min- destens eines piezoelektrischen Elements (Piezoaktors) 10 zum Einspritzen von
Kraftstoff in einen Brennraum eines Verbrennungsmotors nach einem ersten
Ausführungsbeispiel der Erfindung. In Fig. 4 sind gleiche bzw. funktionsgleiche
Elemente wie in Fig. 1 und 5 mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht näher erläutert. Die Erläuterungen dieser Elemente in Bezug auf Fig. 4 gelten also analog auch für die in Fig. 4 gezeigten Elemente.
Das Ansteuersystems 400 umfasst ein Steuergerät 420, welches wie im Vergleichsbeispiel über eine als SPI-Schnittstelle ausgebildete serielle Schnittstelle (Ausgabeeinrichtung 23 und Empfangseinrichtung 51) und ein Control-Interface mit einer Ansteuerschaltung 450 verbunden ist.
Das Steuergerät 420 unterscheidet sich von dem Steuergerät 20 des Vergleichsbeispiels insofern, als dass es mit einer Parametererzeugungseinrichtung 24 versehen ist, welche eingerichtet ist, verschiedene Typen von Parametersätzen mit Flankenparametern zu erzeugen, zum einen nämlich erste Flankenparameter für lediglich eine Lade- oder einer Entladeflanke und zum anderen zweite Flankenparameter für mindestens zwei Lade- und/oder Entladeflanken zu erzeugen.
Fig. 5 illustriert die verschiedenen Flanken (genauer gesagt den Spannungsver- lauf am Piezoaktor), welche mit jeweils einem von der Parametererzeugungseinrichtung 21 erzeugten Parametersatz realisiert werden können. Typ IA entspricht einer Entladeflanke, und kann beispielsweise als Entladeflanke für die Haupteinspritzung verwendet werden. Typ IB entspricht einer Ladeflanke, und kann bei- spielsweise als Ladeflanke für die Haupteinspritzung oder auch als Ladeflanke für das weiter unten erläuterte Notladen verwendet werden. Typ 2A entspricht einer Kombination aus Entladeflanke und Ladeflanke und kann typischerweise als Flankenverlauf für die Voreinspritzung oder die Nacheinspritzung verwendet werden. Typ 2 B entspricht einer Kombination aus Ladeflanke und Entladeflanke. Typ 2C entspricht einer Kombination aus zwei Entladeflanken. Mit diesem Typ kann eine genauere Einstellung des Flankenverlaufs erreicht werden. Beispielsweise kann die Steigung der ersten Halbflanke sich von der Steigung der zweiten Halbflanke unterscheiden. Dies wird im Folgenden noch detaillierter erläutert. Der Typ 2C kann typischerweise als Entladeflanke der Haupteinspritzung zur Ver- wendung kommen. Typ 2 D entspricht einer Kombination aus zwei Ladeflanken und kann typischerweise als Ladeflanke der Haupteinspritzung zur Verwendung kommen. Auch hierbei kann die Steigung der ersten Halbflanke sich von der Steigung der zweiten Halbflanke unterscheiden.
Fig. 6 veranschaulicht die Übertragung der Flankenparameter vom Steuergerät 420 zur Ansteuerschaltung 450, und zwar für Ansteuerparameter des Typs 1 (Fig. 6A) und Ansteuerparameter des Typs 2 (Fig. 6B). Vor der Übertragung der Flankenparameter setzt das Steuergerät 420 das Chip-Select-Signal SS auf einen vorbestimmten (im vorliegenden Beispiel niedrigen) Pegel. Die Übertragung erfolgt auch hier mittels einer Burst-Übertragung. Dabei werden beim Typ 1 zwei Datenworte von jeweils 16 Bit Länge und beim Typ 2 vier Datenworte von jeweils 16 Bit Länge übertragen.
Die von dem Steuergerät 20 an die Ansteuerschaltung 50 übertragenen Daten Sl umfassen beim Typ 1 einen SPI-Befehl 601, sowie Flankenparameter 602 bis 604. Der SPI-Befehl 601 enthält eine Information darüber, ob die übertragenen Parameter solche des Typs 1 oder des Typs 2 sind. Optional dazu kann der SPI-Befehl auch eine Information über die Flankenrichtung enthalten, also ob es sich bei der zu erzeugenden Flanke um eine Ladeflanke oder eine Entladeflanke handelt. Im Unterschied zum Vergleichsbeispiel werden die Flanken durch drei Flankenparameter 602 bis 604 beschrieben, wobei der Parameter 602 die Steigung eines Lade- bzw. Entladestroms angibt, der Parameter 603 den Startwert des Lade- bzw. Entladestroms und der Parameter 604 die Dauer der Flanke. Alternativ dazu kann der Parameter 605 beispielsweise auch den Endwert der Spannung am Piezo- aktor angeben. Falls die Steigung des Lade- bzw. Entladestroms Null ist, dann bleibt der Lade- bzw. Entladestroms konstant (bzw. dann erfolgt die Regelung mit einem konstanten Strom). Anderenfalls nimmt der Lade- bzw. Entladestroms über den Flankenverlauf zu oder ab, so dass der Verlauf der Lade- bzw. Entladeflanke genauer eingestellt werden kann und nicht auf Spannungsverläufe mit im Wesentlichen konstanter Steigung beschränkt ist.
Bei den Flankenparametern des Typs 2 umfassen die von dem Steuergerät 20 an die Ansteuerschaltung 50 übertragenen Daten Sl einen SPI-Befehl 610, sowie Flankenparameter 611 bis 617 für zwei Flanken. Die Flankenparameter 611 bis 613 entsprechen den Flankenparametern 602 bis 604 und geben die Charakteristika der ersten Flanke an. Der Flankenparameter 614 gibt eine Pause zwischen der ersten und der zweiten Flanke an. Diese entspricht beispielsweise dem Zeit- räum t2-t3 in Fig. 2. Die Flankenparameter 615 bis 617 geben die Charakteristika der zweiten Flanke an, also beispielsweise Steigung des Lade- bzw. Entladestroms (Parameter 615), Startwert des Lade- bzw. Entladestroms (Parameter 616) und Dauer der Flanke (Parameter 617).
Die Parameter des Typs 1 umfassen zwei Worte mit 2 mal 16 Bit, und die Parameter des Typs 2 umfassen vier Worte mit 4 mal 16 Bit.
Da die SPI-Schnittstelle bidirektional ist, können gleichzeitig zur Übertragung der Flankenparameter vom Steuergerät 420 an die Ansteuerschaltung 450 auch Di- agnosedaten 605-608 bzw. 618 bis 625 von der Ansteuerschaltung 450 an das Steuergerät 420 übertragen werden können.
Das Steuergerät umfasst ferner ein Modusauswahleinrichtung 25, welche in zwischen einem ersten Ansteuermodus (Typ 1) und einem zweiten Ansteuermodus (Typ 2) auswählt. Diese Auswahl kann beispielsweise in Abhängigkeit vom Betriebszustand (also beispielsweise den mit den Sensoren erfassten Parametern) erfolgen, es kann aber auch jedem Einspritzvorgang ein Ansteuermodus fest zugeordnet sein. Im letzteren Fall wählt die Modusauswahleinrichtung 25 die Ansteuermodi aus, welche den jeweiligen Einspritzvorgängen fest zugeordnet sind. Die Modusauswahleinrichtung 25 kann ebenso wie die Parametererzeugungsein- richtung 24 durch eine CPU 26 realisiert sein, welche ein den Speicher 22 abgespeichertes Programm ausführt. Die Modusauswahleinrichtung 25 kann auch ausgelegt sein, ein Modus-Signal zu erzeugen, welches zwei Pegel annehmen kann, wobei ein erster Pegel den ersten Ansteuermodus und ein zweiter Pegel den zweiten Ansteuermodus repräsentiert. Dieses Modus-Signal kann von der Parametererzeugungseinrichtung 24 empfangen werden, und die Parametererzeugungseinrichtung 24 kann in Abhängigkeit vom Pegel dieses Signals erste oder zweite Flankenparameter erzeugen.
Falls die Modusauswahleinrichtung 25 den ersten Ansteuermodus auswählt, dann erzeugt die Parametererzeugungseinrichtung 24 Flankenparameter des Typs 1 und falls die Modusauswahleinrichtung 25 den zweiten Ansteuermodus auswählt, dann erzeugt die Parametererzeugungseinrichtung 24 Flankenparameter des Typs 2. Die Erzeugung der Flankenparameter kann beispielsweise durch algorithmische Berechnung erfolgen, wobei die von den Sensoren ermittelten Betriebsparameter in die Berechnung mit einfließen. Alternativ dazu ist es auch möglich, im Speicher 22 eine Tabelle vorzusehen, welche bestimmte Betriebszu- stände mit dazugehörigen Flankenparametern oder Flankenparametersätzen korreliert. Im letzteren Fall entspricht die „Erzeugung der Flankenparameter" dem Bestimmen der Flankenparameter anhand dieser Tabelle.
Die von der Parametererzeugungseinrichtung 24 erzeugten Flankenparameter werden von der Ausgabeeinrichtung 23 an die Ansteuerschaltung 50 ausgegeben. Falls die Modusauswahleinrichtung 25 den ersten Ansteuermodus ausgewählt hat gibt die Ausgabeeinrichtung 23 also die ersten Ansteuerparameter (Typ 1) aus, und falls die Modusauswahleinrichtung 25 den zweiten Ansteuermodus ausgewählt hat gibt die Ausgabeeinrichtung 23 die zweiten Ansteuerparameter (Typ 2) aus. Dabei sind in dem SPI-Befehl 601 bzw. 610 Ansteuermodusdaten enthalten, welche angeben, ob es sich um erste oder zweite Ansteuerparameter handelt.
Die übertragenen Flankenparameter werden von der Empfangseinrichtung 51 der Ansteuerschaltung 450 empfangen und im Speicher 52 abgelegt. Die Flankenerzeugungseinrichtung 453 der Ansteuerschaltung 450 unterscheidet sich insofern von der Flankenerzeugungseinrichtung 53 des Vergleichsbeispiels, als dass sie lediglich eine Lade- oder Entladeflanke zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements erzeugt falls die im SPI-Befehl enthaltenen Ansteuermodusdaten den ersten Ansteuermodus repräsentieren, und zwei Lade- und/oder Entladeflanken zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements erzeugt falls die im SPI-Befehl enthaltenen Ansteuermodusdaten den zweiten Ansteuermodus repräsentieren. Die Ansteuerung wird dabei wie im Vergleichsbeispiel durch ein Auslösesignal ausgelöst, welches über das Control-Interface 28 gesendet wird. Dabei kann die Richtung der Signalflanke des über das Control-Interface ausgegebenen Auslösesignals die Richtung der Ansteuerung (also Laden oder Entladen) vorgeben.
In einem konkreten Beispiel werden die Parameter für die Voreinspritzung als zweite Parameter (Typ 2A) erzeugt und an die Ansteuerschaltung 450 übertragen. Die Ansteuerung wird mit dem Auslösesignal über das Control-Interface 28 ge- triggert, und die Flankenerzeugungseinrichtung 53 erzeugt einen Entlade- bzw. Ladestrom, welcher zu einem durch die Flankenparameter angegebenen Spannungsverlauf am Piezoaktor führt. Die Parameter für die Entladeflanke der Haupteinspritzung werden dagegen als erste Parameter (Typ IA) erzeugt und übertragen. Diese Übertragung erfolgt ab dem Zeitpunkt tl. Nach erfolgter Übertragung erzeugt dann, getriggert durch das Auslösesignal, die Flankenerzeugungseinrichtung 53 einen Entlade- bzw. Ladestrom, welcher zu einem durch die Flankenparameter angegebenen Spannungsverlauf am Piezoaktor führt. Auch die Ladeflanke der Haupteinspritzung kann in ähnlicher Weise durch Typ 1B-Parameter gegeben werden.
Mit diesem Ausführungsbeispiel lässt sich eine kürzere Zeit zwischen den Einspritzvorgängen realisieren als beim Vergleichsbeispiel. Im Vergleichsbeispiel entspricht der minimal mögliche Abstand zwischen dem Beginn (tl) der Entladeflanke der Voreinspritzung und dem Beginn (t5) der Entladeflanke der Haupteinspritzung der Zeit, die zur Übertragung eines Satzes von Flankenparametern (also 48 Bit) notwendig ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden zur Ansteuerung mit der Entladeflanke der Haupteinsteuerung lediglich die Parameter für eine Flanke (also 32 Bit; vgl. Fig. 6A) übertragen, so dass die Übertragung schon früher beendet ist und die Haupteinspritzung dementsprechend schon früher getriggert werden kann. Der Abstand zwischen zwei Einspritzvorgängen (beispielsweise zwischen Voreinspritzung und Haupteinspritzung) kann also minimiert werden. Somit können die Einspritzvorgänge flexibler gestaltet werden. Insgesamt ist also eine bessere Auslastung der Kapazität der SPI-Schnittstelle gegeben. Da die Haupteinspritzung vergleichsweise lange dauert, können für ihre Ladeflanke wahlweise Flankenparameter vom Typ 1 oder Typ 2 erzeugt und übertragen werden.
Zweites Ausführungsbeispiel
Im Folgenden wird ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erläutert. Nicht näher erläuterte Aspekte dieses Ausführungsbeispiels entspre- chen denen des ersten Ausführungsbeispiels. Gemäß dieser Ausführungsform besteht eine Lade- bzw. Entladeflanke eines Einspritzvorgangs aus zwei Teilflanken mit unterschiedlicher Steigung. Dies wird anhand von Fig. 7 erläutert.
Fig. 7 zeigt schematisch den Verlauf der Ladespannung am Piezoelement 10 während einer Voreinspritzung und einer Haupteinspritzung. Die Voreinspritzung kann dabei in der oben erläuterten Art und Weise erfolgen. Vor dem Auslösen der Entladeflanke der Haupteinspritzung erzeugt die Parametererzeugungseinrichtung 24 Flankenparameter des Typs 2C (siehe Fig. 5). Diese umfassen die Parameter für zwei Teilflanken 71 und 72 einer Entladeflanke. Diese zwei Teilflanken 71 und 72 können unterschiedliche Charakteristika, z.B. unterschiedliche Steigungen, aufweisen. Beispielsweise kann die erste Teilflanke 71 durch einen Entladestrom von 8A erzeugt werden und die zweite Teilflanke 72 durch einen Entladestrom von 4A erzeugt werden. Dies führt dazu, dass das der Piezoaktor sich anfangs schnell zusammenzieht, nach einem Zeitpunkt t7 der Entladestrom aber absinkt, so dass sich die Kontraktion des Piezoaktors verlangsamt.
In ähnlicher Weise besteht auch die Ladeflanke der Haupteinspritzung aus zwei Teilflanken 73 und 74, wobei die Steigung der zweiten Teilflanke 74 geringer ist als die der ersten Teilflanke 73.
Dies hat zur Folge, dass die Geräuschentwicklung geringer ist, als beim Vergleichsbeispiel. Weiterhin ist aufgrund der niedrigeren Steigung der Spannung am Piezoaktor die Geschwindigkeit des Ventiltellers gegen Ende der Entladeflanke bzw. der Ladeflanke geringer, so dass geringere Kräfte auf die Komponenten des Einspritzventils wirken und dieses mit geringeren Toleranzen ausgelegt werden kann.
Drittes Ausführungsbeispiel
Ein wesentlicher Unterschied zwischen der Anordnung der oben erläuterten Ausführungsbeispiele und dem Vergleichsbeispiel ist der, dass im Vergleichsbeispiel die Ansteuerparameter dauerhaft gelten, bzw. so lange gelten, bis neue Ansteuerparameter geladen wurden. Es liegen stets Ansteuerparameter für eine Entla- deflanke und eine Ladeflanke vor. Falls also aufgrund eines Übertragungsfehlers keine neuen Ansteuerparameter vom Steuergerät 20 geladen werden können, dann kann ein Ansteuern des Piezoaktors immer noch mit den zuletzt geladenen Parametern erfolgen. In den vorangehenden Ausführungsbeispielen gelten insbesondere die Ansteu- erparameter der Typen 1, 2C und 2D dagegen lediglich für die Dauer einer Flanke. Falls nun zunächst der Piezoaktor mittels einer Typ 1- Entladeflanke entladen wird und die Ladeparameter aufgrund einer Übertragungsfehlers nicht in die Ansteu- erschaltung 430 übertragen werden können, dann kann die Ladeflanke nicht realisiert werden, so dass es zu einer Dauereinspritzung kommen könnte.
Um dies zu verhindern werden gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel Notladeparameter bereitgestellt.
Fig. 8 zeigt eine Ansteuerschaltung 850 gemäß diesem dritten Ausführungsbeispiel. In Fig. 8 sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente wie in Fig. 1 und 4 mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht näher erläutert. Die Erläuterungen dieser Elemente in Bezug auf Fig. 1 und 4 gelten also analog auch für die in Fig. 8 gezeigten Elemente.
Die Ansteuerschaltung 850 unterscheidet sich von der Ansteuerschaltung 50 in Fig. 4 dadurch, dass sie zusätzlich einen Notladeparameterspeicher 54 aufweist, welcher als RAM-Speicher ausgebildet ist. In diesem Notladeparameterspeicher 54 werden bei einem Initialisierungsvorgang (z.B. beim Einschalten des Steuergeräts 20) Notladeparameter abgespeichert. Falls dann der Piezoaktor entladen ist (Kraftstoff wird eingespritzt) und über das Control-Interface 28 mit einem Auslösesignal ein Ladevorgang getriggert wird, obwohl keine gültigen Ladeparameter vorliegen, dann wird ein Notladevorgang durchgeführt. Dabei wird der Aktor mit der im Notladeparameterspeicher 54 gespeicherten Ladeflanke des Typs 1 geladen.
Obwohl die Erfindung vorstehend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispie- len beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Insbesondere sind verschiedene Merkmale der oben beschriebenen Ausgestaltungen miteinander kombinierbar.
So wurden die obigen Ausführungsbeispiele für den Fall beschrieben, dass ein Entladen des Piezoaktors einem Öffnen des Einspritzventils und ein Laden des Piezoaktors einem Schließen des Einspritzventils entspricht. Die vorliegende Erfindung ist aber ebenso anwendbar auf Systeme, in denen das Laden des Piezoaktors einem Öffnen des Einspritzventils und das Entladen des Piezoaktors einem Schließen des Einspritzventils entspricht.
Ferner wurden in den Ausführungsbeispielen Flankenparameter beschrieben, welche die Flanken jeweils mit drei Parametern definieren. Es sind aber ebenso Flankenparameter möglich, welche die Flanken mit zwei oder vier oder mehr Parametern definieren. Weiterhin ist die Erfindung nicht nur auf Systeme an- wendbar, in welchen wahlweise Parameter für ein oder zwei Flanken erzeugt und in einem Burst-Zugriff übertragen werden, sondern auch auf Systeme anwendbar, in welchen wahlweise Parameter für drei oder mehr Flanken erzeugt und in einem Burst-Zugriff übertragen werden.

Claims

Ansprüche
1. Steuergerät (420) zur Erzeugung von Ansteuerparametern (602-604; 611-617) zum Ansteuern mindestens eines piezoelektrischen Elements (10) zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum, wobei das piezoelektrische Element (10) mit Lade- und Entladeflanken geladen bzw. entladen wird, mit: einer Modusauswahleinrichtung (25), welche zwischen einem ersten Ansteuermodus und einem zweiten Ansteuermodus auswählt; und einer Parametererzeugungseinrichtung (24), welche erste Ansteuerparameter (602-604) zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements (10) mit einer Lade- oder einer Entladeflanke erzeugt falls die Modusauswahleinrichtung (25) den ersten Ansteuermodus auswählt, und welche zweite Ansteuerparameter (611-617) zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements (10) mit mindestens zwei Lade- und/oder Entladeflanken erzeugt falls die Modusauswahleinrichtung (25) den zweiten Ansteuermodus auswählt, und - einer Ausgabeeinrichtung, welche die von der Parametererzeugungseinrichtung (24) erzeugten Ansteuerparameter (602-604; 611-617) ausgibt.
2. Steuergerät (420) nach Anspruch 1, wobei die Ausgabeeinrichtung (23) die Ansteuerparameter (602-604; 611-617) in einem Burst-Modus ausgibt.
3. Steuergerät (420) nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei die Ausgabeeinrichtung (23) ein Datenpaket ausgibt, welches die Ansteu- erparameter (602-604; 611-617) sowie Ansteuermodusdaten (601; 610) enthält, welche den von der Modusauswahleinrichtung (25) ausgewählten Ansteuermodus repräsentieren.
4. Steuergerät (420) nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei die Parametererzeugungseinrichtung (24) eingerichtet ist, im zweiten Ansteuermodus zweite Ansteuerparameter (611-617) zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements (10) mit mindestens zwei Teilflanken einer Lade- oder Entladeflanke zu erzeugen.
5. Ansteuerschaltung (450; 850) zum Ansteuern mindestens eines piezoelektrischen Elements (10) zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum, wobei das piezoelektrische Element (10) mit Lade- und Entladeflanken geladen bzw. entladen wird, mit: einer Empfangseinrichtung (51) zum Empfangen eines Datenpakets, welches Ansteuerparameter (602-604; 611-617) zum Ansteuern des piezoelektrischen
Elements (10) sowie Ansteuermodusdaten enthält, welche einen ersten oder einen zweiten Ansteuermodus repräsentieren; und eine Flankenerzeugungseinrichtung (53), welche anhand der von der Empfangseinrichtung (51) empfangenen Ansteuerparameter (602-604; 611-617) eine Lade- oder Entladeflanke zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements (10) erzeugt falls die Ansteuermodusdaten den ersten Ansteuermodus repräsentieren, und welche anhand der von der Empfangseinrichtung (51) empfangenen Ansteuerparameter (602-604; 611-617) mindestens zwei Lade- und/oder Entladeflanken zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements (10) erzeugt falls die Ansteuermodusdaten den zweiten Ansteuermodus repräsentieren.
6. Ansteuerschaltung (450; 850) nach Anspruch 5, wobei die Empfangseinrichtung (51) die Ansteuerparameter (602-604; 611-617) in einem Burst-Modus empfängt.
7. Ansteuerschaltung (450; 850) nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Flankenerzeugungseinrichtung (53) eingerichtet ist, im zweiten Ansteuermodus anhand der zweiten Ansteuerparameter (611-617) eine Lade- oder Ent- ladeflanke mit mindestens zwei Teilflanken zu erzeugen.
8. Ansteuerschaltung (450; 850) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, ferner aufweisend einen Notladeparameter-Speicher (54), welcher Notladeparameter speichert, anhand derer die Flankenerzeugungseinrichtung (53) eine Lade- und/oder Entladeflanke erzeugt, falls die Empfangseinrichtung (51) keine oder keine gültigen Ansteuerparameter (602-604; 611-617) empfängt.
9. Ansteuersystem (400) zum Ansteuern mindestens eines piezoelektrischen Elements (10) zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum, mit: einem Steuergerät (420) nach einem der Ansprüche 1 bis 4; einer Ansteuerschaltung (450; 850) nach einem der Ansprüche 5 bis 8; und einen Übertragungskanal zum Übertragen von Datenpaketen zwischen dem Steuergerät (420) und der Ansteuerschaltung (450; 850).
10. Ansteuersystem (400) nach Anspruch 9, wobei der Übertragungskanal als bidirektionale Schnittstelle ausgebildet ist.
11. Verfahren zur Erzeugung von Ansteuerparametern (602-604; 611-617) zum An- steuern mindestens eines piezoelektrischen Elements (10) zum Einspritzen von
Kraftstoff in einen Brennraum, wobei das piezoelektrische Element (10) mit Lade- und Entladeflanken geladen bzw. entladen wird, mit den folgenden Schritten: Auswählen zwischen einem ersten Ansteuermodus und einem zweiten Ansteuermodus; - Erzeugen von ersten Ansteuerparametern (602-604) zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements (10) mit einer Lade- oder einer Entladeflanke falls der erste Ansteuermodus ausgewählt wurde;
Erzeugen von zweiten Ansteuerparametern (611-617) zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements (10) mit mindestens zwei Lade- und/oder Entladeflanken falls der zweite Ansteuermodus ausgewählt wurde; und
Ausgeben der erzeugten Ansteuerparameter (602-604; 611-617) falls die Modusauswahleinrichtung (25) den ersten Ansteuermodus ausgewählt hat.
12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Ansteuerparameter (602-604; 611-617) in einem Burst-Modus ausgegeben werden.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei für jede Einspritzung durch das piezoelektrische Element (10) Ansteuerparameter (602-604; 611-617) erzeugt und ausgegeben werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei im zweiten Ansteuermodus zweite Ansteuerparameter (611-617) zum An- steuern des piezoelektrischen Elements (10) mit mindestens zwei Teilflanken einer
Lade- oder Entladeflanke erzeugt werden.
15. Verfahren zum Ansteuern mindestens eines piezoelektrischen Elements (10) zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum, wobei das piezoelektrische Element (10) mit Lade- und Entladeflanken geladen bzw. entladen wird, mit den folgenden
Schritten:
Empfangen eines Datenpakets, welches Ansteuerparameter (602-604; 611-617) zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements (10) sowie Ansteuermodusdaten enthält, welche einen ersten oder einen zweiten Ansteuermodus repräsentieren; - Erzeugen, anhand der von der Empfangseinrichtung (51) empfangenen Ansteuerparameter (602-604; 611-617), einer Lade- oder Entladeflanke zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements (10) falls die Ansteuermodusdaten den ersten Ansteuermodus repräsentieren; und Erzeugen, anhand der von der Empfangseinrichtung (51) empfangenen Ansteu- erparameter (602-604; 611-617), von mindestens zwei Lade- und/oder Entladeflanken zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements (10) falls die Ansteuermodusdaten den zweiten Ansteuermodus repräsentieren.
16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Ansteuerparameter (602-604; 611-617) in einem Burst-Modus empfangen werden.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, wobei für jede Einspritzung durch das piezoelektrische Element (10) ein Datenpaket mit Ansteuerparametern (602-604; 611-617) empfangen wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei die Flankenerzeugungseinrichtung (53) anhand von ein einem Notladepa- rameter-Speicher (54) gespeicherter Notladeparameter eine Lade- und/oder Entladeflanke erzeugt, falls die Empfangseinrichtung (51) keine oder keine gültigen Ansteuerparameter (602-604; 611-617) empfängt.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, wobei im zweiten Ansteuermodus anhand der zweiten Ansteuerparameter
(611-617) eine Lade- oder Entladeflanke mit mindestens zwei Teilflanken erzeugt wird.
20. Computerprogramm, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Ausführung eines Ver- fahrens nach einem der Ansprüche 11 bis 19 programmiert ist.
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