Kraftstoffeinspritzventile mit schnell schaltenden Piezo-Elementen ersetzen zunehmend die bisherigen Magnetventile. Die kürzeren Schaltzeiten und die Möglichkeit, Teilhübe anzusteuern, erlauben eine präzisere Kraftstoffdosierung und bessere Formung des Einspritzverlaufs. Gerade bei den kritischen Kleinstmengen für die Vor- und Nacheinspritzung erweisen sich die Piezoventile als überlegen. Sie werden sowohl in Common-Rail- als auch in Pumpe-Düse-Systemen eingesetzt. Bei den geringen Hüben der Piezoelemente ist die Konstanz der Dosierung allerdings erheblich von Fertigungstoleranzen, Temperatureinfluss und Verschleiß abhängig. Zwei neue Verfahren zur Optimierung von Einspritzvorgängen mit Piezo-Einspritzventilen erhöhen die Konstanz der Dosierung und eliminieren den Einfluss von Störgrößen. Mit dem steuernden Verfahren wird die Auslenkung des Piezoaktuators nahezu unabhängig von der Temperatur und der mechanischen Belastung. Mit Hilfe des Detektionsmodells ist es gelungen, sensorlos nur durch Auswerten der ansteuernden elektrischen Größen des Piezoaktuators Informationen über den Lastzustand des Piezoaktuators zu erhalten. Damit kann der Leerhub ausgeregelt werden und ein Ausgleichselement entfallen. Die Beobachtung des Zustands des Servoventils führt zu einer Verbesserung der Kleinstmengendosierung. Das Steuergerät kann direkt auf Veränderungen im System reagieren, außerdem können zusätzliche Vermessungen des Injektors in der Fertigung entfallen. Beide Verfahren lassen sich einfach und kostengünstig in derzeitige Motorsteuergeräte implementieren bei minimaler Rechenzeit in gebräuchlichen Mikrocontrollern und mit geringem Schaltungsaufwand.

    Due to their high dynamic characteristics, fast switching piezoelectric elements in fuel injection valves replace conventional magnetic valve injectors. They offer a precise and efficient fuel proportioning with smallest dosages in pilot- and post-injection. However, stability of fuel quantity is subject to manufacturing tolerances, temperature influence, aging and wear-out. A novel control procedure overcomes these disadvantages. The deflection of piezoactuators can be temperature-independently controlled by an open loop control whereas a closed loop control allows an observation of the piezo deflection and an proper adjustment.


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    Title :

    Optimierte Ansteuerverfahren von Kfz-Einspritzventilen mit Piezoaktuatoren zur präzisen Kraftstoffdosierung


    Additional title:

    Advanced control of piezo injectors for precise fuel injection


    Contributors:
    Raupach, C. (author) / Melbert, J. (author)


    Publication date :

    2005


    Size :

    12 Seiten, 14 Bilder, 5 Quellen




    Type of media :

    Conference paper


    Type of material :

    Print


    Language :

    German





    Piezoaktuatoren in Kfz Einspritzventilen: Modellierung und adaptive Verfahren zur Dosierungsptimierung

    Melbert,J. / Raupach,C. / Wang,Q. et al. | Automotive engineering | 2006



    Ablagerungen bei Einspritzventilen

    Boehme,W. / Tech.Univ.Wien,AT | Automotive engineering | 1988


    Ansteuerverfahren

    LAMBERT ZOLTAN / MATHE LASZLO / BIHARI ATTILA | European Patent Office | 2022

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