[发明专利]用于对压电致动器充电或放电的方法和控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对一压电致动器、尤其是内燃机的喷射阀的压电致动器进行充电或放电的方法，其中，所述致动器的第一接口至少暂时地经由一传输电感被置于第一参考电位上。

本发明还涉及一种用于实施这种方法的操控装置。

背景技术

从EP 1 139 448 B1中已经公开了用于对压电致动器充电或放电的一种方法和一种操控装置。但该公开的方法尤其在所述压电致动器的比较暂时的操控的情况下只能实现关于所述压电致动器的充电或放电方面的受限的准确度。尤其是仅不足够地考虑在所述操控装置或所述致动器运行期间变化的参量。

发明内容

因此，本发明的任务在于，如此地改进文章开头所述类型的方法和操控装置，使得能够实现所述压电致动器的精确的充电或放电，由此尤其能够执行即使利用特别小的燃料量的燃料喷射。

该任务在文章开头所述类型的方法的情况下根据本发明通过如下方式解决，即所述致动器的操控根据所述第一参考电位和所述致动器的第一接口上的电位之间的电位差来实施。

根据本发明已经认识到，所述第一参考电位和所述致动器的第一接口上的电位之间的电位差具有对于针对所述压电致动器的充电或放电所使用的电流的时间走向的重要影响。因此，根据本发明的所述电位差的考虑能够实现所述压电致动器的特别准确的操控，从而尤其也能够以相对于现有技术提高的精确度来实现即使比较短的操控时间。

在一种实现所述致动器的特别精确的操控的优选的实施方式中规定，重复地获知所述电位差。例如可以在所述压电致动器或者包含所述致动器的喷射系统的每个（计划的）运行状态变化时或之前获知所述电位差。特别有利的是，也可以设置所述电位差的一周期性的获知，由此确保所述致动器的操控可始终根据实际存在的电位差来实施。尤其适宜的是，在所述致动器的计划的操控之前获知所述电位差，特别优选尽可能在所述计划的操控之前很短的时间内获知，用以将通过获知所述电位差的时间点和操控所述致动器的时间点之间的电位差的在此期间的变化所引起的不必要的误差尽可能保持得很小。

在另一种有利的实施方式中规定，所述致动器在使用电流脉冲进行充电和/或放电，由此使得根据本发明的方法与针对压电致动器的操控装置的现有的架构兼容。通过使用电流脉冲还实现了一针对所述压电致动器的平均的充电电流或者说放电电流的特别准确的调节。

在另一种有利的实施方式中规定，针对所述充电，所述致动器的第一接口至少一次、但优选多次置于所述第一参考电位上，直到一经由所述传输电感流入到所述致动器中的充电电流超过了一可预设的第一额定值。一旦识别到超过了所述第一额定值，则所述致动器或所述传输电感可以有利地再次从所述第一参考电位上分开，其中，在拆除所述传输电感的磁场的情况下继续通过所述传输电感流动的电流继续流入到所述致动器中。特别优选地，还可以在低于一针对所述充电电流的电流额定值之后，重新将所述致动器的第一接口（经由所述传输电感）置于所述第一参考电位上，用以以已知的方式再次提高所述充电电流。

通过前面描述的方法可以在使用电流脉冲的情况下特别高效地实现所述压电致动器的充电。通过根据本发明考虑针对所述致动器的操控的电位差，可以有利地以特别高的精确度调节出针对所述压电致动器的比较小的平均的充电电流，即使当所述压电致动器或者说其第一接口和针对所述充电所使用的参考电位之间的电位差比较大时。一般地，由此可以改善所述致动器充电的准确度也因此也可以改善随着所述充电产生的致动器行程，这尤其在使用所述致动器用于操作一喷射阀的元件时是有利的。

总的来说，通过使用根据本发明的方法可以更准确地调节通过所述致动器的充电电流或放电电流的时间走向。特别有利的是，在此情况下也产生了较少的损失功率，因为在充电开关或放电开关上施加了很小的平均的开关电压，所述开关例如通过半导体开关实现，其将所述传输电感与相关的参考电位连接起来或者说从其上分开。

本发明的另一个优点在于，在使用所述压电致动器的情况下，在同时减小行程至行程分散（Hub-Zu-Hub-Streuungen）的情况下改善小的以及最小的喷射量的可描述性。

在另一种有利的实施方式中规定，针对所述放电，所述致动器的第一接口至少一次、但优选多次置于一第二参考电位上，直到一经由所述传输电感从所述致动器中流出的放电电流超过了一可预设的第二额定值。针对所述第二参考电位，例如使用一操控所述致动器的操控装置的共同的接地电位，而针对所述第一参考电位例如使用一与上述不同的、尤其更大的电位，例如一机动车车身网络电压或一从该机动车车身网络电压中导出的较高的直流电压。