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Dokumentenidentifikation DE102004062385B4 12.10.2006
Titel Verfahren und Vorrichtung zum Ansteuern einer kapazitiven Last
Anmelder Siemens AG, 80333 München, DE
Erfinder Augesky, Christian Georg, Dr., 93055 Regensburg, DE;
Götzenberger, Martin, 85051 Ingolstadt, DE
DE-Anmeldedatum 23.12.2004
DE-Aktenzeichen 102004062385
Offenlegungstag 13.07.2006
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 12.10.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.10.2006
IPC-Hauptklasse H02N 2/06(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse F02M 51/06(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ansteuern eines piezoelektrischen Aktors für ein Einspritzventil einer Brennkraftmaschine.

Beim Ansteuern einer kapazitiven Last wie eines Piezoaktors, d.h. beim Aufladen und Entladen der kapazitiven Last mittels eines elektrischen Laststroms, werden erhebliche Anforderungen an die Ansteuerelektronik gestellt. Eine Ausführungsform eines kapazitiven Stellglieds stellt ein piezoelektrischer Aktor (kurz: Piezoaktor) dar, wie er z. B. zur Betätigung eines Einspritzventils Verwendung findet. Ein solches Einspritzventil wird in Brennkraftmaschinen zum Einspritzen von Kraftstoff (z. B. Benzin, Diesel etc.) in einem Brennraum eingesetzt. Hierbei werden sehr hohe Anforderungen an ein exaktes und reproduzierbares Öffnen und Schließen des Ventils und damit auch an die Ansteuerelektronik gestellt. So müssen dabei Spannungen im Bereich von bis zu mehreren 100V und kurzzeitig Lastströme zum Laden und Entladen von mehr als 10A bereitgestellt werden. Die Ansteuerung erfolgt meist in Bruchteilen von Millisekunden. Gleichzeitig sollte während dieser Ladevorgänge und Entladevorgänge der Strom und die Spannung dem Stellglied möglichst kontrolliert zugeführt werden.

Aus der DE 199 44 733 A1 ist eine Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines Piezoaktors bekannt, bei welcher der Aktor von einem Ladekondensator über einen Transformator geladen wird. Hierzu wird ein auf der Primärseite des Transformators angeordneter Ladeschalter mit einem pulsweitenmodulierten Steuersignal angesteuert. Der Ladeschalter, wie auch ein Entladeschalter sind dort als steuerbare Halbleiterschalter ausgeführt. Dem Piezoaktor werden beim Laden und Entladen vorgegebene Energiepakete zugeführt bzw. entnommen. Werden Energiepakete benötigt, die kleiner als die vorgegebenen Energiepakete sind, so benötigt die bekannte Schaltungsanordnung zur zeitlichen Mittelung der dem Piezoaktor zugeführten und wieder entnommenen Energie ein stark wirksames Ausgangsfilter. Die genaue und reproduzierbare Einstellung eines gewünschten Ladeausmaßes ist bei der bekannten Schaltungsanordnung daher problematisch.

Aus der US-Patentschrift 5,047,914 ist ein Wechselrichter bekannt, bei welchem für eine Last ein Laststrom erzeugt wird, der periodisch zwischen einer Maximumvorgabe und einer Minimumvorgabe pendeln gelassen wird. Die beiden Vorgaben entsprechen zwei amplitudengleichen und phasengleichen Sinusverläufen. Die Art der bestromten Last ist in dieser Veröffentlichung nicht näher spezifiziert.

Aus der US-Offenlegungsschrift 2004/0080969 A1 ist es bekannt, einen Kondensator parallel zum Ausgang einer Halbbrücke anzuordnen.

In der DE 38 81 872 T2 wird ein Resonanzumwandler beschrieben, bei welchem ein Erregerstrom durch minimale und maximale Strom-Hüllkurven vorgegeben wird, zwischen denen der Erregerstrom pendelt. Lade- und Entladevorgänge besitzen hierbei eine zeitliche Überlappung. Abgesehen von der Eignung des Wandlers zur Erzeugung von mehrphasigen Wechselstrom-Ausgangsspannungen ist die Verwendung des Wandlers nicht näher spezifiziert.

Aus der DE 199 52 950 A1 ist eine Ansteuereinheit für ein kapazitives Stellglied, insbesondere einen Piezoaktor in einem Kraftstoffinjektor, bekannt. Die Einheit ist als so genannter "Fly-Back"-Konverter ausgebildet. Zum Laden des Piezoaktors wird dieser durch Ladepulse beaufschlagt, die auf der Sekundärseite eines Transformators erzeugt werden. Primärseitig wird der Transformator in einer Ausführungsform mit Ladestrompulsen versorgt, bei welchen der Ladestrom zwischen Null und einer etwa trapezförmigen Referenzsignalvorgabe pendelt.

Aus der DE 103 03 779 A1 ist eine Vorrichtung zum Laden und Entladen piezoelektrischer Elemente bekannt, bei welcher der Strom zum Laden und Entladen des Piezoelements am Ausgang eines Schaltwandlers bereitgestellt wird. Mittelwerte des Lade- und Entladestroms verlaufen jeweils rechteckförmig. Der konkrete Verlauf des Laststroms hängt von der Art und Weise der Ansteuerung von Lade- und Entladeschaltern ab, die bei der beschriebenen Schaltung zur Erzielung einer geringen Verlustleistung angesteuert werden.

Aus der nachveröffentlichten DE 10 2004 009 614 A1 ist ein Verfahren zum Ansteuern eines Piezoaktors für ein Einspritzventil bekannt, bei welchem das Laden und Entladen jeweils in drei Schritten erfolgt. Der Piezostrom pendelt hierbei zwischen Null und einer Maximumvorgabe. In einem ersten Schritt wird die Maximumvorgabe erhöht, in einem zweiten Schritt in etwa konstant gehalten und einem dritten Schritt erniedrigt. Der Übergang von einem Ladevorgang zu einem Entladevorgang oder umgekehrt wird in dieser Veröffentlichung nicht beschrieben.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ansteuern eines Piezoaktors für ein Einspritzventil anzugeben, die sich durch eine hohe Auflösung und Reproduzierbarkeit auszeichnen.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren nach Anspruch 1 bzw. eine Vorrichtung nach Anspruch 6. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.

Erfindungsgemäß ist ein Ansteuern eines Piezoaktors, der ein Einspritzventil einer Brennkraftmaschine betätigt, vorgesehen, umfassend Ladevorgänge und Entladevorgänge zum Aufladen bzw. Entladen des Piezoaktors mittels eines Laststroms, der zwischen einer Maximumvorgabe und einer Minimumvorgabe pendeln gelassen wird, wobei während eines Ladevorgangs die Maximumvorgabe in einem ersten Schritt monoton ansteigt, in einem zweiten Schritt im Wesentlichen konstant bleibt und in einem dritten Schritt monoton abfällt, wobei während eines Entladevorgangs die Minimumvorgabe in einem ersten Schritt monoton abfällt, in einem zweiten Schritt im Wesentlichen konstant bleibt und in einem dritten Schritt monoton ansteigt, wobei zur Einstellung eines gewünschten Ladeausmaßes eine variable zeitliche Überlappung des dritten Schritts des Ladevorgangs und des ersten Schritts des nachfolgenden Entladevorgangs vorgesehen ist.

Bei der erfindungsgemäßen Ansteuerung wird der Laststrom zwischen zwei Vorgabewerten pendeln gelassen, was etwa durch eine einfache Messung des tatsächlichen Laststroms und darauf basierender Ansteuerung von Lade- und Entladeschaltern bei vielfältig an sich bekannten Ansteuerkonzepten realisierbar ist. Das gewünschte Ladeausmaß (z. B. am Ende eines Ladevorgangs in der Piezokapazität eingespeicherte elektrische Ladung) kann durch die erfindungsgemäß jeweils in drei Schritten gegliederten Lade- und Entladevorgänge mit hoher Auflösung und gut reproduzierbar eingestellt werden, da hierfür eine Reihe zu variierender Parameter zur Verfügung stehen, wie es unten noch erläutert wird. Als ein solcher Parameter wird gemäß der Erfindung zur Einstellung eines gewünschten Ladeausmaßes eine zeitliche Überlappung des dritten Schritts des Ladevorgangs und des ersten Schritts des nachfolgenden Entladevorgangs herangezogen. Die Einstellung der maximal in die Piezokapazität eingespeicherten Energie bzw. Ladung kann hierbei auch bei vergleichsweise einfach vorgesehenen Ansteuerschaltungskonzepten ohne nennenswerte Quantisierung, d.h. im Wesentlichen stufenlos, variiert werden.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Ansteuerung die Möglichkeit vorsieht, auch bei einem Übergang von einem Entladevorgang zu einem nachfolgenden Ladevorgang eine zeitliche Überlappung des dritten Schritts des Entladevorgangs mit dem ersten Schritt des nachfolgenden Ladevorgangs vorzusehen und abhängig von Betriebsparametern zu variieren.

Mit der Erfindung kann ein exaktes und reproduzierbares Öffnen und Schließen des Einspritzventils erreicht werden. In diesem Zusammenhang ist erwähnenswert, dass zur Einhaltung künftiger Abgasemissionsgrenzwerte die Anzahl von Kraftstoffeinspritzvorgängen pro Verbrennungstakt erhöht werden muss (Einspritzsequenzen mit Vor-, Haupt- und Nacheinspritzung(en)). Dadurch werden die einzelnen Einspritzzeiten und somit auch die Ansteuerzeiten für den Piezoaktor immer kürzer, was zusätzliche Anforderungen an die Ansteuerelektronik stellt.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass zur Einstellung des Ladeausmaßes ferner die beim Ladevorgang am Ende des ersten Schritts erreichte Maximumvorgabe und/oder die zeitliche Dauer des zweiten Schritts variiert wird. Damit werden zur Einstellung des Ladeausmaßes vorteilhaft ein oder zwei weitere Parameter genutzt.

Die Einstellung des Ladeausmaßes kann besonders exakt und in schaltungstechnisch einfacher Weise erreicht werden, wenn der oder die zu variierenden Parameter aus einem Kennlinienfeld ausgelesen werden. Bei der Ansteuerung eines Piezoaktors eines Kraftstoffinjektors können solche Parameter aus dem Kennlinienfeld beispielsweise in Abhängigkeit von einer Ansteuervorgabe (z. B. gewünschte Einspritzmenge) und weiteren gemessenen oder aus gemessenen Größen abgeleiteten Größen vorbestimmt werden. Das Kennlinienfeld kann beispielsweise die Zuordnung verschiedener Betriebsparameter der Brennkraftmaschine, wie z. B. Drehzahl und/oder Last zur benötigten Kraftstoffmenge und somit zur gewünschten Piezoladung enthalten und kann beispielsweise experimentell oder auch rechnerisch ermittelt und abgespeichert werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass während des Ladevorgangs die Minimumvorgabe außerhalb des Überlappungsbereiches Null ist und/oder während des Entladevorgangs die Maximumvorgabe außerhalb des Überlappungsbereiches Null ist. Damit wird während des ersten Schritts des Ladevorgangs der Laststrom im Mittel allmählich erhöht, während des zweiten Schritts in etwa konstant gehalten und während des dritten Schritts wieder reduziert. Alternativ oder zusätzlich gilt Entsprechendes für den Entladevorgang. Im Anwendungsfall der Kraftstoffeinspritzung an einer Brennkraftmaschine kann durch die allmähliche Änderung der Ladung über der Zeit im Anfangs- und Endverlauf des Ladevorgangs bzw. des Entladevorgangs ein Überschwingen des Stellglieds verhindert werden. Außerdem können damit störende mechanische oder akustische Effekte reduziert werden.

Bevorzugt besitzt der zeitliche Verlauf der Maximumvorgabe während des Ladevorgangs und/oder der zeitliche Verlauf der Minimumvorgabe während des Entladevorgangs in etwa die Form eines Trapezes. Bei dieser Vorgabeform kann die Einstellung des gewünschten Ladeausmaßes in besonders einfacher Weise durch Veränderung von Parametern dieser Trapezform erfolgen. Dies optional zu der variablen zeitlichen Überlappung des dritten Schritts des Ladevorgangs und des ersten Schritts des nachfolgenden Entladevorgangs. Neben der erwähnten Trapezform der Maximumvorgabe und/oder Minimumvorgabe kommen im Rahmen der Erfindung selbstverständlich auch beliebige andere Kurvenformen mit monotonem Anfang/Ende in Betracht, welche die zeitliche Überlappung beim Übergang vom Laden zum Entladen ermöglichen.

Die Maximumvorgabe wie auch die Minimumvorgabe können beispielsweise durch eine digitale Steuereinheit erzeugt werden, etwa basierend auf dem Auslesen einer Nachschlagtabelle ("look-up table").

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ansteuerverfahrens:

  • – eine Endstufe zur Bereitstellung des Laststroms basierend auf einem der Endstufe eingegebenen Steuersignal, und
  • – eine Steuereinheit zur Bereitstellung des Steuersignals basierend auf einer Ansteuervorgabe und wenigstens auf einem Messwert des tatsächlichen Laststroms.

Die hierbei verwendete Endstufe kann in vielfältiger Weise realisiert sein. Geeignete Schaltungskonzepte sind dem Fachmann allgemein bekannt. In einer Ausführungsform ist die Endstufe beispielsweise als ein Hoch- und Tiefsetzsteller (Buck-Boost-Konverter) ausgeführt. Hierbei können ein Ladeschalter und ein Entladeschalter als Halbbrücke zwischen den Anschlüssen einer Versorgungsspannungsquelle angeordnet sein, um an einem Abgriff zwischen den Schaltern eine Lastansteuerspannung einzustellen, welche z. B. über ein strombegrenzendes Bauteil (z. B. Drosselspule) die kapazitive Last beaufschlagt. Bei Verwendung von Halbleiterschaltern für den Lade- und Entladeschalter sind diese beispielsweise als Leistungs-MOS-Feldeffekttransistoren (MOSFETs) oder als Insulated-Gate-Bipolar-Transistoren (IGBTs) ausgebildet. Die Steueranschlüsse dieser Halbleiterschalter werden dann von der Steuereinheit mit dem Steuersignal beaufschlagt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es stellen dar:

1 ist ein Blockschaltbild einer Ansteuerschaltung,

2 ist ein konkreteres Beispiel einer Ansteuerschaltung,

3 zeigt zeitliche Verläufe einiger Signale im Betrieb der Schaltung nach 2, und

4 veranschaulicht die im Betrieb der Schaltung nach 2 vorgesehene zeitliche Überlappung des Endes eines Ladevorgangs mit dem Beginn eines nachfolgenden Entladevorgangs.

1 zeigt ein Blockschaltbild einer Schaltung zum Ansteuern eines Piezoaktors P, der über eine Induktivität L mit einer Endstufe E verbunden ist. Die Endstufe E liefert einen den Piezoaktor P über die Induktivität L aufladenden bzw. entladenden Strom IL. Die Endstufe E kann als herkömmlicher Schaltwandler, bzw. als Buck-Boost-, als Flyback- oder als SEPIC-Konverter ausgeführt sein und liefert den Strom abhängig von einem Steuersignal S (z. B. eine oder mehrere Steuerspannungen), das von einer Steuereinheit ST basierend auf einer Ansteuervorgabe und unter Berücksichtigung von Messgrößen, die im Bereich der Endstufe E und/oder dem Bereich des Piezoaktors P (z. B. Piezospannung und/oder Piezostrom) ermittelt werden.

2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Ansteuerschaltung gemäß 1.

Eine Endstufe E liefert einen Laststrom IL ausgehend von einem Schaltungsknoten (Spannung Us) wieder über eine Induktivität L zu einem Piezoaktor P, der in Reihenschaltung mit einem Strommesswiderstand RS angeordnet ist.

Die am Widerstand RS abfallende Spannung URS ist repräsentativ für den beim Laden und Entladen des Piezoaktors P fließenden Laststrom IL. Zusammen mit der am Piezoaktor P abfallenden Piezospannung UP ergibt sich eine Ausgangsspannung Vout. Da die Endstufe E von einer Eingangsspannung Vin versorgt wird, kann die Schaltungsanordnung auch als gesteuerter Spannungswandler betrachtet werden, der die Spannung Vin in die Spannung Vout wandelt.

Der Widerstand RS besitzt als so genannter Shunt einen sehr kleinen Widerstandswert, so dass in der Praxis die daran abfallende Spannung gegenüber der Piezospannung vernachlässigbar ist.

Die Messspannung URS wird zu zwei Komparatoren K1 und K2 geführt, um diese für den Laststrom IL repräsentative Spannung mit einem positiven Schwellwert thpos und einem negativen Schwellwert thneg zu vergleichen. Die am Ausgang der Komparatoren dem Vergleichsergebnis entsprechenden Signale sind als cpos und Cneg bezeichnet.

Der die Piezoansteuerspannung Us bereitstellende Schaltungsknoten ist ein Mittelabgriff einer Serienschaltung aus einem Ladeschalter T1 und einem Entladeschalter T2. Diese Schalter T1 und T2 sind vorteilhaft jeweils als Transistor, speziell als N-Kanal-MOSFET ausgebildet. Parallel zu diesen Schaltern ist jeweils eine Freilaufdiode D1 bzw. D2 angeordnet. Bei Verwendung von MOSFETs als Schalter kann auf diese Dioden auch verzichtet werden, da diese Transistoren strukturbedingt eine solche integrierte Diode aufweisen. In diesem Fall wären externe Freilaufdioden optional. Die Reihenschaltung aus T1 und T2 wird mit der Eingangsspannung Vin beaufschlagt. Parallel zum Ladeschalter T1 ist ein Ladeenergiespeicher bzw. Kondensator CL angeordnet. Alternativ oder zusätzlich könnte auch ein Umschwingenergiespeicher bzw. -kondensator parallel zum Entladeschalter T2 angeordnet werden. Ein solcher Umschwingkondensator CU ist in der Figur gestrichelt eingezeichnet.

Eine Steuereinheit ST initiiert und steuert die von der Endstufe E auszuführenden Ladevorgänge und Entladevorgänge zum Aufladen bzw. Entladen des Aktors P mittels des Laststroms IL. Zu diesem Zweck liefert die Steuereinheit ST ausgangsseitig Steuersignale S1 und S2, die den Steueranschlüssen (Gates) der Transistoren T2 und T2 zugeführt werden.

Eingangsseitig werden der Steuereinheit ST die Signale Vin, Vout, cpos und cneg geliefert.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden die zum Vergleich des tatsächlichen Laststroms IL mit einer Maximumvorgabe und einer Minimumvorgabe erforderlichen Schwellwerte thpos und thneg ebenfalls von der Steuereinheit ST bereitgestellt.

3 veranschaulicht anhand eines Zeitverlaufsdiagramms (Zeit: t) den Übergang von einem Ladevorgang zu einem nachfolgenden Entladevorgang.

Am Anfang des dargestellten Zeitverlaufs ist der Ladeschalter T1 geschlossen und der Entladeschalter T2 geöffnet (vgl.

Steuersignale S1 und S2 in der Figur). Dementsprechend ergibt sich ein durch die Eingangsspannung Vin vorgegebener Maximalwert der Knotenspannung Us, die über die Induktivität L den Aktor P beaufschlagt. In dieser Phase steigt der in den Aktor fließende Laststrom IL stetig an.

Sobald der Laststrom eine Maximumvorgabe Ithpos erreicht, was über das Komparatorausgangssignal cpos erfasst wird, veranlasst die Steuereinheit ein Öffnen des Ladeschalters T1 und – nach einer vorgegebenen zeitlichen Verzögerung &Dgr;t2 – ein Schließen des Entladeschalters T2. Unmittelbar nach dem Öffnen des Schalters T1 wird der Laststrom zunächst über die Freilaufdiode D2 geliefert. Die zeitliche Verzögerung &Dgr;t2 ermöglicht ein "weiches" Zuschalten des parallel hierzu angeordneten Schalters T2. Abhängig von der konkreten Dimensionierung der Komponenten der Endstufe E, insbesondere abhängig von dem Vorhandensein des optionalen Umschwingkondensators CU bzw. dessen Kapazität, kann der Verlauf des Laststroms IL auch mehr oder weniger stark von dem in 3 dargestellten Verlauf abweichen. Wesentlich ist jedoch, dass eine gewisse Zeit nach dem Öffnen des Schalters T1 bzw. dem Schließen des Schalters T2 der Strom wieder absinkt.

Sobald der Laststrom IL die durch den Schwellwert thneg definierte Minimumvorgabe Ithneg erreicht, was durch das Komparatorausgangssignal cneg erkannt wird, veranlasst die Steuereinheit ST ein Öffnen des Schalters T2 und nach einer vorgegebenen zeitlichen Verzögerung &Dgr;t1 ein Schließen des Schalters T1. Daraufhin steigt der Strom IL wieder an.

Wie aus 3 ersichtlich, wiederholen sich die beschriebenen Vorgänge, so dass der Laststrom zwischen der Maximumvorgabe und der Minimumvorgabe pendelt. Vorzugsweise sollten etwa 5 bis 10 "Laststrompulse" innerhalb jeder ansteigenden bzw. abfallenden Flanke der Maximum- und Minimumvorgaben liegen.

4 veranschaulicht den zeitlichen Verlauf dieser Stromvorgaben Ithpos und Ithneg für einen Ladevorgang und einen sich daran anschließenden Entladevorgang.

Während des Ladevorgangs ist die Minimumvorgabe Ithneg im Wesentlichen Null, wohingegen während des Entladevorgangs die Maximumvorgabe Ithpos im Wesentlichen Null ist. Während des Ladevorgangs steigt die Maximumvorgabe zunächst linear an (Schritt a), um dann eine Zeit lang konstant zu bleiben (Schritt b) und schließlich wieder linear abzufallen (Schritt c). Diese Vorgabe besitzt somit im zeitlichen Verlauf betrachtet die Form eines Trapezes. In ähnlicher Weise ist die Minimumvorgabe Ithneg beim Entladevorgang trapezförmig, d.h. ebenfalls in drei solche Schritte a, b, c unterteilt.

Zur Einstellung eines gewünschten Ladeausmaßes, welches im dargestellten Ausführungsbeispiel z. B. eine am Ende des Ladevorgangs erreichte maximale Aktorauslenkung bzw. Aktorladung darstellt, sieht die Steuereinheit ST eine mehr oder weniger große zeitliche Überlappung &Dgr;tth des dritten Schritts c des Ladevorgangs mit dem ersten Schritt a des Entladevorgangs vor. Durch diese im Betrieb variable zeitliche Überlappung kann die Ansteuerung des Piezoaktors P mit hoher Auflösung und guter Reproduzierbarkeit erfolgen.

Es erfolgt gewissermaßen ein kontinuierlicher Wechsel vom Laden ins Entladen. In einem zeitlichen Übergangsbereich werden die verwendeten Stromvorgabewerte (obere und untere Schwellen thpos und thneg) gleichzeitig und gleichsinnig verändert. Außerhalb der Überlappungszone &Dgr;tth arbeitet die Ansteuerschaltung praktisch lediglich unter Heranziehung einer der beiden Stromvorgaben (positiv oder negativ), die als Referenzwert zur Stromregelung herangezogen werden (Prinzip des Buck- oder Boost-Konverters).


Anspruch[de]
Verfahren zum Ansteuern eines Piezoaktors (P), der ein Einspritzventil einer Brennkraftmaschine betätigt, umfassend Ladevorgänge und Entladevorgänge zum Aufladen bzw. Entladen des Piezoaktors (P) mittels eines Laststroms (IL), der zwischen einer Maximumvorgabe (Ithpos) und einer Minimumvorgabe (Ithneg) pendeln gelassen wird, wobei während eines Ladevorgangs die Maximumvorgabe (Ithpos) in einem ersten Schritt (a) monoton ansteigt, in einem zweiten Schritt (b) im Wesentlichen konstant bleibt und in einem dritten Schritt (c) monoton abfällt, wobei während eines Entladevorgangs die Minimumvorgabe (Ithneg) in einem ersten Schritt (a) monoton abfällt, in einem zweiten Schritt (b) im Wesentlichen konstant bleibt und in einem dritten Schritt (c) monoton ansteigt, wobei zur Einstellung eines gewünschten Ladeausmaßes eine variable zeitliche Überlappung (&Dgr;tth) des dritten Schritts (c) des Ladevorgangs und des ersten Schritts (a) des nachfolgenden Entladevorgangs vorgesehen ist. Verfahren nach Anspruch 1, wobei zur Einstellung des Ladeausmaßes ferner die beim Ladevorgang am Ende des ersten Schritts (a) erreichte Maximumvorgabe (Ithpos) und/oder die zeitliche Dauer des zweiten Schritts (b) variiert wird. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zur Einstellung des Ladeausmaßes zu variierende Parameter aus einem Kennlinienfeld ausgelesen werden. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei während des Ladevorgangs die Minimumvorgabe (Ithneg) außerhalb des Überlappungsbereiches (&Dgr;tth) Null ist und/oder während des Entladevorgangs die Maximumvorgabe (Ithpos) außerhalb des Überlappungsbereiches (&Dgr;tth) Null ist. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der zeitliche Verlauf der Maximumvorgabe (Ithpos) während des Ladevorgangs und/oder der zeitliche Verlauf der Minimumvorgabe (Ithneg) während des Entladevorgangs in etwa die Form eines Trapezes besitzt. Vorrichtung zum Ansteuern eines Piezoaktors (P), der ein Einspritzventil einer Brennkraftmaschine betätigt, durch Ladevorgänge und Entladevorgänge zum Aufladen bzw. Entladen des Piezoaktors (P) mittels eines Laststroms (IL), umfassend:

– eine Endstufe (E) zur Bereitstellung des Laststroms (IL) basierend auf einem der Endstufe eingegebenen Steuersignal (S; S1, S2), und

– eine Steuereinheit (ST) zur Bereitstellung des Steuersignals (S; S1, S2) für die Endstufe (E),

wobei die Steuereinheit (ST) dazu ausgebildet ist, den Laststrom (IL) zwischen einer Maximumvorgabe (Ithpos) und einer Minimumvorgabe (Ithneg) pendeln zu lassen, wobei während eines Ladevorgangs die Maximumvorgabe (Ithpos) in einem ersten Schritt (a) monoton ansteigt, in einem zweiten Schritt (b) im Wesentlichen konstant bleibt und in einem dritten Schritt (c) monoton abfällt, wobei während eines Entladevorgangs die Minimumvorgabe (Ithneg) in einem ersten Schritt (a) monoton abfällt, in einem zweiten Schritt (b) im Wesentlichen konstant bleibt und in einem dritten Schritt (c) monoton ansteigt,

und wobei die Steuereinheit (ST) zur Einstellung eines gewünschten Ladeausmaßes eine variable zeitliche Überlappung (&Dgr;tth) des dritten Schritts (c) des Ladevorgangs und des ersten Schritts (a) des nachfolgenden Entladevorgangs vorsieht.






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