Die vorliegende Arbeit befaßt sich mit der elektrischen Ansteuerung von HPA (Hochleistungspiezoaktoren) und den Einsatzchancen von Piezoaktoren in zukünftigen Kraftfahrzeugsystemen. Sie beschäftigt sich mit den physikalischen und werkstofftechnischen Grundlagen von Piezokeramiken. Im Ergebnis der schemenhaften Darstellung ist das komplexe, nichtlineare elektrische Klemmverhalten von Piezoaktoren deutlich geworden. Es wird auf die Definition der verschiedenen Kapazitätsbegriffe (differentielle Kapazität, Kleinsignal-, Großsignalkapazität und energetische Äquivalenzkapazität) eingegangen. Durch mathematische Herleitungen können die funktionalen Beziehungen der unterschiedlichen, ineinander überführbaren Kapazitätsbegriffe in Form einer Umrechnungsmatrix dargestellt werden. Auf die Besonderheiten der Kleinsignalansteuerung von Piezoaktoren wird explizit hingewiesen. Mit dem Entwurf eines neuen Verfahrens zur Messung der energetischen Äquivalenzkapazität wird eine Analyse des Klemmverhaltens von Piezoaktoren mit einer Großsignalansteuerung unter anwendungsnahen Bedingungen möglich. Die vorgestellten Meßwerte an einem realen Hochleistungspiezoaktor können direkt für den Entwurf einer elektrischen Ansteuerung als Parameter der elektrischen Last verwendet werden. Es wird systematisch auf Ansteuerungsverfahren für kapazitive Lasten eingegangen. Unter Berücksichtigung der besonderen Anforderungen von Piezoaktoren an das Stromsignal und KFZ-typischer Restriktionen bezüglich des elektrischen Energieverbrauchs wird eine getaktete, verlustarme Stromquelle realisiert. Mit Meßergebnissen zur Ansteuerung eines realen Hochleistungspiezoaktors kann die praktische Einsatzreife der realisierten Signalquelle PA-SQ gezeigt werden. Mit der hier vorgestellten Hardware-in-the-Loop-Simulation kann bei einem KFZ-typischen Einsatz die Eignung von Hochleistungspiezoaktor und Signalquelle demonstriert werden. Mit der Wahl, den HPA im Einspritzventil eines Common-Rail-Einspritzsystems einzusetzen, wird ein Beispiel mit aktuell hohem Einsatzpotential gewählt. Messungen des elektrischen Energieverbrauchs zeigen den deutlichen Vorteil einer energierückgewinnenden Ansteuerung.


    Zugriff

    Zugriff über TIB

    Verfügbarkeit in meiner Bibliothek prüfen


    Exportieren, teilen und zitieren



    Titel :

    Untersuchungen zum Großsignalbetrieb von Piezoaktoren für Kfz-Anwendungen


    Beteiligte:

    Erscheinungsdatum :

    1997


    Format / Umfang :

    101 Seiten, Bilder, Tabellen, 63 Quellen


    Medientyp :

    Hochschulschrift


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch






    Mini-Wechselrichter fur Piezoaktoren

    British Library Online Contents | 2009


    Einsatzchancen von Piezoaktoren im Kraftfahrzeug

    Reuss,H.C. / Vetter,T. / Zschoppe,R. | Kraftfahrwesen | 1996