Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Inj ektors

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern eines Inj ektors , der insbesondere ausgebildet ist zum Zumessen von Kraftstoff in eine Brennkraftmaschine .

Immer strengere gesetzliche Vorschriften bezüglich der zulässigen Schadstoff-Emissionen von Brennkraftmaschinen, die in Kraftfahrzeugen angeordnet sind, machen es erforderlich diverse Maßnahmen vorzunehmen, durch die die Schadstoff- Emissionen gesenkt werden . Ein Ansatzpunkt hierbei ist, die während des Verbrennungsprozesses des Luft/Kraftstoff- Gemisches erzeugten Schadstoff-Emissionen zu senken . Insbesondere die Bildung von Ruß ist stark abhängig von der Aufbereitung des Luft/Kraftstoff-Gemisches in dem j eweiligen Zylinder der Brennkraftmaschine . Um eine sehr gute Gemischaufbereitung zu erreichen, wird Kraftstoff zunehmend unter sehr hohem Druck zugemessen . Im Falle von Diesel-Brennkraftmaschinen betragen die Kraftstoffdrücke bis zu 2000 bar . Für derartige Anwendungen setzen sich zunehmend Einspritzventile durch mit einem Piezo-Aktuator als Stellantrieb . Piezo- Aktuatoren zeichnen sich aus durch sehr kurze Ansprechzeiten . Derartige Einspritzventile sind so gegebenenfalls geeignet mehrfach innerhalb eines Arbeitszyklusses eines Zylinders der Brennkraftmaschine Kraftstoff zuzumessen .

Eine besonders gute Gemischaufbereitung lässt sich erreichen, wenn vor einer Haupteinspritzung eine oder mehrere Voreinspritzungen erfolgen, die auch als Piloteinspritzung bezeichnet werden, wobei für die einzelne Voreinspritzung gegebenenfalls eine sehr geringe Kraftstoffmasse zugemessen werden

soll . Ein präzises Ansteuern des Einspritzventils ist insbesondere für diese Fälle sehr wichtig .

Aus der WO 01/63121 ist ein Verfahren zum Erkennen von Einspritzereignissen eines Einspritzventils mit einem piezoelektrischen Aktuator bekannt . Das Einspritzventil umfasst einen Inj ektorkörper mit einer Steuerkammer, der ein Steuerventil zugeordnet ist, das den Kraftstoffdruck in der Steuerkammer steuert . Der piezoelektrische Aktuator wirkt auf das Steuerventil ein . Der piezoelektrische Aktuator wird mit einer Spannung beaufschlagt derart, dass der daraus resultierende Hub des piezoelektrischen Aktuators das Steuerventil betätigt . Ein axiales Wegbewegen einer Düsennadel von einem Ventilsitz wird abhängig von einem Anstieg des Spannungsabfalls an dem piezoelektrischen Aktuator erkannt . Ein Beenden der Bewegung der Düsennadel wird anhand eines abrupten Abfalls der Spannung an dem piezoelektrischen Aktuator erkannt .

Die Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, das beziehungsweise die ein präzises Steuern eines Inj ektors ermöglichen .

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche . Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet .

Die Erfindung zeichnet sich aus durch ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zum Steuern eines Inj ektors , der auch als Einspritzventil bezeichnet werden kann . Der Inj ektor hat eine Düsennadel, deren Position abhängig von einem Druck in einem Steuerraum einstellbar ist und die in einer Schließposition einen Fluidfluss durch mindestens ein Einspritzloch in einem Düsenkörper unterbindet und diesen ansonsten frei-

gibt . Der Inj ektor umfasst ferner einen Steuerraum, der hydraulisch gekoppelt ist mit einem Fluid-Hochdruckspeicher, einen Piezo-Stellantrieb und ein Steuerventil, das in seiner Schließstellung den Steuerraum hydraulisch entkoppelt von einem Niederdruckraum, das außerhalb seiner Schließstellung den Steuerraum hydraulisch koppelt mit dem Niederdruckraum und auf das der Piezo-Stellantrieb einwirkt . Eine Kombination aus einer Ansteuerzeitdauer des Piezo-Stellantriebs und einer dem Piezo-Stellantrieb zugeführten elektrischen Energie wird ausgehend von einer vorgegebenen Startkombination bis zu einer Zielkombination variiert, bei der ein Druckverlauf erfasst wird, der charakteristisch ist für eine Bewegung des Steuerventils heraus aus seiner Schließstellung, ohne dass ein Zumessen von Fluid durch das Einspritzloch erfolgt . Die Zielkombination ist ein einfaches und präzises Maß für einen Leerhub des Piezo-Stellantriebs , der ein äußerst wichtiger Parameter insbesondere im Zusammenhang des Zumessens von kleinstmöglichen Fluidmengen durch den Inj ektor ist .

Auf diese Weise kann somit einfach in beliebig vorgebbaren Zeitabständen über die Betriebszeitdauer des Inj ektorventils die Zielkombination als Maß für den aktuellen Leerhub bestimmt werden, der sich über die Lebenszeit des Inj ektors deutlich ändern kann und gegebenenfalls auch kurzzeitigen Schwankungen unterliegen kann . Einflussgrößen für den Leerhub sind beispielsweise die Temperatur, Verschleiß und Alterung des Piezo-Stellantriebs . Abhängig von der Zielkombination können dann die dem Piezo-Stellantrieb zuzuführende elektrische Energie und/oder die Ansteuerzeitdauer des Piezo- Stellantriebs für folgende Einspritzvorgänge korrigiert werden . Die Zielkombination kann j edoch auch vorteilhaft im Rahmen der Steuerung des Inj ektors für andere Zwecke, wie beispielsweise eine Diagnose, eingesetzt werden .

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt das Variieren der Kombination aus der Ansteuerzeitdauer und der zuzuführenden Energie ausgehend von der vorgegebenen Ausgangsposition bis zu der Zielkombination in einem Betriebszustand, in dem ein Stellglied zum Einstellen einer Fluidzufuhr in den Fluid-Hochdruckspeicher in seinem Schließzustand ist . Dies hat den Vorteil, dass der erfasste Druckverlauf dann unabhängiger ist von Störeinflüssen, die durch ein Fördern des Fluids in den Fluid-Hochdruckspeicher hervorgerufen sind. Somit ist dann einfacher ein präzises Erkennen des Druckverlaufs möglich, der charakteristisch ist für die Bewegung des Steuerventils heraus aus seiner Schließstellung, ohne dass ein Zumessen von Fluid durch das Einspritzloch erfolgt . Dies hat wiederum zur Folge, dass die Zielkombination präziser bestimmt werden kann .

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt das Variieren der Kombination aus der Ansteuerzeitdauer und der zugeführten elektrischen Energie mit einer Ladezeitdauer, während der dem Piezo-Stellantrieb elektrische Energie zugeführt wird, die länger ist als diej enige während eines Betriebs des Inj ektors , in dem ein Zumessen von Fluid beabsichtigt ist . Auf diese Weise wird eine Erzeugung von Schall verringert, der von einem Nutzer als unangenehm wahrgenommen werden kann .

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt das Variieren der Kombination aus der Ansteuerzeitdauer und der zugeführten elektrischen Energie mit einer Entladezeitdauer, während der dem Piezo-Stellantrieb elektrische Energie entnommen wird, die länger ist als diej enige während des Betriebs des Inj ektors , bei dem ein Zumessen von

Fluid durch das Einspritzloch beabsichtigt ist . Auch auf diese Weise wird der Schall verringert, der von einem Nutzer als unangenehm wahrgenommen wird.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird ein Beginn aufeinander folgender Ansteuerzeitdauern in Bezug auf das j eweilige Zylindersegment variiert . Auf diese Weise kann das Schallspektrum durch das Ansteuern des Steuerventils gezielt eingestellt werden , um so die subj ektive Wahrnehmung des Schalls durch den Benutzer als weniger störend zu gestalten .

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird ein Ende aufeinander folgender Ansteuerzeitdauern in Bezug auf das j eweilige Zylindersegment variiert . Auch auf diese Weise kann das durch das Ansteuern des Steuerventils erzeugte Schallspektrum gezielt eingestellt werden, um so die subj ektive Wahrnehmung des Schalls durch den Benutzer als weniger störend zu gestalten .

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Beginn aufeinander folgender Ansteuerzeitdauern für unterschiedliche Inj ektoren, die beispielsweise alle einer Brennkraftmaschine zugeordnet sind, in Bezug auf das j eweilige Zylindersegment variiert . Auch auf diese Weise kann sehr wirkungsvoll das durch das Ansteuern der j eweiligen Steuerventile erzeugte Schallspektrum geeignet eingestellt werden .

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Ende aufeinander folgender Ansteuerzeitdauern für unterschiedliche Inj ektoren in Bezug auf das j eweilige Zylindersegment variiert . Auch auf diese Weise kann einfach

das Schallspektrum, das durch das Ansteuern der j eweiligen Steuerventile erzeugt wird, eingestellt werden .

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden anhand der schematischen Zeichnungen erläutert . Es zeigen :

Figur 1 eine Brennkraftmaschine mit mehreren Inj ektoren,

Figur 2 einen der Inj ektoren gemäß Figur 1 ,

Figur 3 eine erste Vergrößerung eines Ausschnitts des Inj ektors gemäß Figur 2 ,

Figur 4 eine zweite Vergrößerung eines weiteren Ausschnitts des Inj ektors gemäß Figur 2 ,

Figur 5 ein Ablaufdiagramm eines Programms zum Steuern des Inj ektors ,

Figuren 6A bis 6D zeitliche Verläufe von Ansteuersignalen für die Inj ektoren, und

Figur 7 einen zeitlichen Verlauf eines der Ansteuersignale während einer Ladezeitdauer .

Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet .

Eine Brennkraftmaschine (Figur 1 ) umfasst einen Ansaugtrakt 1 , einen Motorblock 2 , einen Zylinderkopf 3, einen Abgastrakt 4 und eine Zuführeinrichtung 5 für Kraftstoff . In der Brennkraftmaschine sind mehrere Zylinder Zl bis Z4 ausgebildet an denen j eweils Inj ektoren 7 , 9, 11 , 13 zugeordnet sind. Eine Kurbelwelle 15 ist vorgesehen, der ein Kurbelwellenwinkel- Geber 17 zugeordnet ist, der den aktuellen Kurbelwellenwinkel erfasst, von dem dann auch eine Drehzahl der Kurbelwelle abgeleitet werden kann .

Die Zuführeinrichtung 5 für Kraftstoff umfasst einen Kraftstofftank 19 und einen Niederdruckbereich 21 , der entweder direkt hydraulisch gekoppelt ist mit dem Kraftstofftank 19 oder über eine Niederdruckpumpe 23 mit dem Kraftstofftank 19 hydraulisch gekoppelt ist . Bevorzugt ist ferner ein Regulator 25 vorgesehen, mittels dessen ein Druck in dem Niederdruckbereich 21 eingestellt werden kann . Eine Hochdruckpumpe 29 ist eingangsseitig über ein Volumenstromsteuerventil VCV mit dem Niederdruckbereich 21 hydraulisch gekoppelt . Die Hochdruckpumpe 29 ist ausgangsseitig mit einem Fluid-Hochdruckspeicher 31 hydraulisch gekoppelt und fördert somit Fluid, insbesondere Kraftstoff in den Fluid-Hochdruckspeicher 31. Mittels des Volumenstromsteuerventils VCV kann ein Volumenstrom eingestellt werden, der von der Hochdruckpumpe 29 in den Fluid- Hochdruckspeicher 31 gefördert wird. Das Volumenstromsteuerventil VCV kann separat von der Hochdruckpumpe 29 oder auch als eine Baueinheit mit der Hochdruckpumpe 29 ausgebildet sein .

An dem Fluid-Hochdruckspeicher 31 ist ein Kraftstoffdrucksensor 33 angeordnet, der den Druck in dem Fluid- Hochdruckspeicher erfasst . Das Messsignal des Hochdrucksensors ist somit repräsentativ für einen Druckverlauf des in dem Fluid-Hochdruckspeicher 31 befindlichen Fluids . Die Inj ektoren 7 , 9, 11 , 13 sind über einen j eweiligen Hochdruckan- schluss (Figur 2 ) hydraulisch mit dem Fluid-Hochdruckspeicher 31 gekoppelt .

Ferner ist eine Steuereinrichtung 35 vorgesehen, die abhängig von Messgrößen, die durch Sensoren erfasst werden, Stellsignale zum Steuern von Stellantrieben der Brennkraftmaschine erzeugt . Die Steuereinrichtung 35 verfügt über entsprechende Eingänge, über die Messsignale der Sensoren erfasst werden

können, und über einen Programm- und einen Datenspeicher und eine Recheneinheit und Endstufen zum Ansteuern der Stellantriebe der Brennkraftmaschine .

Die Inj ektoren 7-13 sind baugleich und sind im folgenden anhand der Figuren 2 bis 4 näher erläutert . Der Inj ektor 7-13 umfasst ein Inj ektorgehäuse 37 , das den Hochdruckanschluss 39 aufnimmt, der hydraulisch mit dem Fluid-Hochdruckspeicher 31 gekoppelt ist . Der Hochdruckanschluss 39 ist über eine erste Hochdruckbohrung 41 mit einem Steuerventil 43 hydraulisch gekoppelt, das in dem Inj ektorgehäuse 37 aufgenommen ist . Eine zweite Hochdruckbohrung 45 erstreckt sich von dem Hochdruckanschluss 39 durch das Inj ektorgehäuse 37 hinein in einen Düsenkörper 47.

In dem Inj ektorgehäuse 37 ist ferner ein Niederdruckraum 49 ausgebildet, der hydraulisch mit dem Niederdruckbereich 21 gekoppelt ist . Falls die Niederdruckpumpe 23 vorhanden ist, kann der Niederdruckraum 49 auch direkt hydraulisch gekoppelt sein mit einem Rücklauf zu dem Kraftstofftank 19.

In dem Inj ektorgehäuse 37 ist eine Ausnehmung 51 des Inj ektorgehäuses 37 ausgebildet, in der ein Steuerkolben 53 angeordnet und geführt ist . Ein Steuerraum 55 des Steuerventils 43 grenzt an eine Stirnfläche 69 des Steuerkolbens 53 an und ist in dem freien Raum zwischen der Stirnfläche und dem Steuerventil 43 ausgebildet .

Ein freier Raum der Ausnehmung 51 des Inj ektorgehäuses 37 in dem Bereich eines Endes des Steuerkolbens 53, das dem Steuerraum 55 abgewandt ist, ist mit dem Niederdruckraum 49 hydraulisch gekoppelt . Eine Düsennadel 57 ist mechanisch gekoppelt mit dem Steuerkolben 53 und ist in einer Ausnehmung 59 in dem

Düsenkörper 47 angeordnet . In einer Schließposition der Düsennadel 57 unterbindet diese einen Fluidfluss durch ein Einspritzloch 61 , das in dem Düsenkörper 57 ausgebildet ist . Außerhalb der Schließposition gibt die Düsennadel 57 den Fluidfluss durch das Einspritzloch 61 frei . Falls mehrere Einspritzlöcher 61 vorhanden sind, unterbindet die Düsennadel 57 den Fluidfluss in ihrer Schließstellung durch alle ihr zugeordneten Einspritzlöcher 61 und gibt ihn ansonsten frei .

Die Position der Düsennadel 57 hängt ab von einer Kräftebilanz von Kräften, die auf die Düsennadel 57 einwirken . Eine erste Kraft wird hervorgerufen durch den Druck in dem Steuerraum 45, der auf die Stirnfläche 69 des Steuerkolbens einwirkt . Eine zweite Kraft wird eingekoppelt durch den Druck, der auf die Fläche eines Hochdruckabsatzes 63 und auf die Nadelkuppe 65 einwirkt . Eine dritte Kraft wird hervorgerufen durch eine Federkraft einer Düsenfeder 67. Die Position der Düsennadel hängt ab von der Bilanz der ersten bis dritten Kräfte .

Der Steuerraum 55 ist über eine Zulaufdrossel 71 mit der ersten Hochdruckbohrung 41 hydraulisch gekoppelt . Der Steuerraum 55 ist ferner über eine Ablaufdrossel 73 abhängig von der Schaltstellung des Steuerventils 43 mit dem Niederdruckraum 49 hydraulisch koppelbar .

Dem Steuerventil 43 ist ein Piezo-Stellantrieb 75 zugeordnet, dessen axiale Ausdehnung abhängt von der ihm zugeführten e- lektrischen Energie . Der Piezo-Stellantrieb 75 wirkt auf einen Ventilkörper 77 des Steuerventils 43 ein und bestimmt somit die Schaltstellung des Steuerventils 43. Ein Leerhub zwischen dem Piezo-Stellantrieb 75 und dem Ventilkörper 77 ist durch ein Spiel zwischen dem Piezo-Stellantrieb 75 und dem

Ventilkörper 77 in einem Zustand gegeben, in dem dem Piezo- Stellantrieb 75 keine elektrische Energie zugeführt ist . Der Leerhub umfasst j edoch auch eine durch eine elastische Verspannung des Piezo-Stellantriebs 75 in dem Inj ektor 7-13 hervorgerufene kontinuierliche Kraftzunahme beim Zuführen von elektrischer Energie bis zum Öffnen des Steuerventils . Ein Zuführen von elektrischer Energie innerhalb des Leerhubs des Piezo-Stellantriebs 75 führt somit nicht zu einer Längung des Piezo-Stellantriebs 75, die sich auf der dem Ventilkörper 77 zugewandten Seite auswirkt, wenn der Piezo-Stellantrieb 75 an dem Ventilkörper 77 anliegt . Insbesondere bei sehr hohen Drücken in dem Steuerraum 55 kann beispielsweise der Ventilkörper 77 bereits in Anlage sein mit dem Piezo-Stellantrieb 75 auch wenn diesem keine elektrische Energie zugeführt ist .

Befindet sich das Steuerventil 43 in seiner Schließstellung so kann über die Ablaufdrossel 73 kein Fluid abfließen und der Druck steigt somit in dem Steuerraum 55 an, bis er den Druck in dem Fluid-Hochdruckspeicher 31 in etwa erreicht . Wird das Steuerventil 43, also insbesondere der Ventilkörper 77 , aus seiner Schließstellung heraus bewegt, so kann Fluid von dem Steuerraum 55 über die Ablaufdrossel 73 vorbei an dem Ventilkörper 77 hin zu dem Niederdruckraum 49 abfließen . Dies hat zur Folge, dass der Druck in den Steuerraum 55 sinkt abhängig von dem Verhältnis der Drosselwirkungen der Ablaufdrossel und der Zulaufdrossel und, falls der Ventilkörper 77 einen derart geringen freien Querschnitt freigibt, dass auch in diesem Bereich eine Drosselung des Abflusses von Fluid erfolgt, auch abhängig von der Stellung des Ventilkörpers 77.

Mit sinkendem Druck in den Steuerraum 55 nimmt auch die erste Kraft ab, die über den Steuerkolben 53 auf die Düsennadel 57 einwirkt .

Selbst wenn das Steuerventil 43 sich in seiner Schließstellung befindet, erfolgt eine Leckage von dem Steuerraum 55 hin zu dem Niederdruckraum 49. Die Leckage wird hervorgerufen durch Fluid, das von dem Steuerraum 55 durch einen Spalt zwischen der Wandung der Ausnehmung 51 des Inj ektorgehäuses 37 und dem Steuerkolben 53 hin zu dem Niederdruckraum 49 strömt . Diese Leckage ist druckabhängig und steigt mit steigendem Druck in dem Steuerraum, gegebenenfalls verstärkt durch eine bei hohen Drücken auftretende leichte Aufweitung des Spalts aufgrund der hohen Kräfte .

Alternativ kann die Düsennadel 57 hydraulisch gekoppelt sein mit dem Steuerraum 55 und somit der Steuerkolben 53 entfallen . In diesem Fall ist dann die Leckage an Fluid in dem Steuerraum 55 vernachlässigbar, wenn das Steuerventil 43 in seiner Schließstellung ist .

Ein Programm zum Steuern des Inj ektors 7-13 ist in der Steuereinrichtung 35 in einem Programmspeicher gespeichert und wird während des Betriebs der Brennkraftmaschine abgearbeitet, und zwar bevorzugt für j eden der Inj ektoren 7 , 9, 11 , 13.

Das Programm zum Steuern des Inj ektors gemäß der nachfolgenden Schritte ist geeignet zum Bestimmen eines Maßes für den Leerhub des Steuerventils .

Das Programm wird in einem Schritt Sl gestartet (Figur 5) , in dem gegebenenfalls Variablen initialisiert werden . Der Start des Programms kann grundsätzlich zu einem beliebigen Zeitpunkt während des Betriebs der Brennkraftmaschine erfolgen . Bevorzugt erfolgt der Start, wenn kein Kraftstoff in den FIu-

id-Hochdruckspeicher 31 gefördert wird und wenn bevorzugt auch kein Kraftstoff über die Inj ektoren 7 bis 13 in die Brennräume der Zylinder Zl bis Z4 zugemessen werden soll .

In einem Schritt S3 wird eine Ladezeitdauer T L und bevorzugt eine Entladezeitdauer T_EL ermittelt . Die Ladezeitdauer T_L, und/oder die Entladezeitdauer T EL können denj enigen entsprechen, die für den Betrieb des Inj ektors 7-13 mit Zumessung von Kraftstoff vorgesehen ist . Sie können j edoch auch von diesen Werten abweichen, insbesondere größer sein und entsprechend entweder fest vorgegeben sein oder abhängig von mindestens einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine vorgegeben sein, wobei Betriebsgrößen die Messgrößen der Sensoren und davon abgeleitete Größen umfassen .

In einem Schritt S5 wird einer Ansteuerzeitdauer T_CTRL des Piezo-Stellantriebs 75 eine Start-Ansteuerzeitdauer T_CTRL_ST zugeordnet . Ferner wird einer dem Piezo-Stellantrieb 75 zuzuführenden elektrischen Energie E eine Start-Energie E ST zugeordnet . Die Start-Energie E_ST und die Start- Ansteuerzeitdauer T_CTRL_ST für den Piezo-Stellantrieb 75 sind bevorzugt so vorgegeben, dass ein entsprechend ausgeführter Ansteuerpuls sicher nicht zur Folge hat, dass Kraftstoff durch das Einspritzloch 61 in einen der Brennräume der Zylinder Zl bis Z4 zugemessen wird. Die Ansteuerzeitdauer T_CTRL_ST ist bevorzugt repräsentativ für einen Zeitraum, von dem zu Beginn mit dem Zuführen von elektrischer Energie zu dem Piezo-Stellantrieb 75 begonnen wird und zu dessen Ende ein Entladevorgang des Piezo-Stellantriebs erfolgt . Bevorzugt wird der Entladevorgang am Ende des Zeitraums gestartet .

In einem bevorzugt aber nicht notwendigerweise vorhandenen Schritt S7 wird anschließend geprüft, ob das Volumen-

Stromsteuerventil VCV in seinem Schließzustand CL ist, in dem kein oder lediglich ein geringer Leckagestrom an Fluid durch das Volumenstromsteuerventil VCV hin zu der Hochdruckpumpe 29 strömt und somit von der Hochdruckpumpe 29 ebenfalls kein Fluid oder lediglich der Leckagestrom des Volumenstromsteuerventils VCV in den Fluid-Hochdruckspeicher 31 gefördert wird.

Ist die Bedingung des Schrittes S7 nicht erfüllt, so wird das Programm in einem Schritt S15 beendet .

Ansonsten wird die Bearbeitung in einem Schritt S9 fortgesetzt, in dem der Piezo-Stellantrieb 75 für die Ansteuerzeitdauer T CTRL unter Zuführen der elektrischen Energie E angesteuert wird mit der in dem Schritt S5 ermittelten Ladezeitdauer T L und der Entladezeitdauer T EL . Das Zuführen der e- lektrischen Energie E zu dem Piezo-Stellantrieb 75 erfolgt bevorzugt durch direktes Vorgeben der zuzuführenden elektrischen Energie E, es kann j edoch beispielsweise auch erfolgen durch ein entsprechendes Vorgeben eines Stromverlaufs oder auch eines Spannungsverlaufs , wobei in diesen Fällen bevorzugt temperaturabhängige Kapazitätsveränderungen des Piezo- Stellantriebs zumindest berücksichtigt werden sollten .

Die zeitliche Lage der j eweiligen Ansteuerzeitdauer T CTRL bezogen auf den Kurbelwellenwinkel ist dann frei wählbar, wenn eine entsprechende Funktion zum Umsetzen einer Ansteuerung einer Endstufe der Steuereinrichtung 35 dies zu einem beliebigen Zeitpunkt zulässt und ebenfalls die Endstufe so ausgelegt ist . Häufig ist j edoch die Steuereinrichtungen 35 dazu ausgebildet, den Piezo-Stellantrieb 75 j eweils nur innerhalb des dem j eweiligen Zylinder Zl bis Z4 zugeordneten Zylindersegments ZS1-ZS4 anzusteuern . Unter dem Zylindersegment ZSl bis ZS4 ist derj enige Kurbelwellenwinkel und somit ein entsprechender Zeitbereich zu verstehen, der sich aus dem

Kurbelwellenwinkel für einen Arbeitszyklus der Brennkraftmaschine dividiert durch die Anzahl der Zylinder ergibt . Bei einer Brennkraftmaschine mit einem Arbeitszyklus von 720 ° Kurbelwelle und beispielsweise vier Zylindern beträgt somit ein Zylindersegment 180 ° Kurbelwellenwinkel . Die dem j eweiligen Zylindersegment zugeordnete Zeitdauer ist dann abhängig von der aktuellen Drehzahl der Kurbelwelle 15. Die den j eweiligen Zylindern zugeordneten Zylindersegmente haben eine vorgegebene Lage in Bezug auf eine Referenz-Winkelposition der Kurbelwelle, die beispielsweis ein oberer Totpunkt des Kolbens bei Zündung sein kann .

In einem Schritt Sil wird anschließend geprüft, ob der Druckverlauf P_V, der durch den Hochdrucksensor 33 erfasst wird, einen charakteristischen Druckverlauf P V M hat für eine Bewegung des Steuerventils 43 heraus aus seiner Schließstellung, ohne dass ein Zumessen von Fluid durch das Einspritzloch 61 erfolgt . Der charakteristische Druckverlauf P_V_M ist bevorzugt durch entsprechende Versuche oder Simulationen vorab ermittelt und ist in dem Datenspeicher der Steuereinrichtung 35 gespeichert . Bevorzugt ist er so ermittelt, dass der Ventilkörper 77 und somit das Steuerventil 43 sich lediglich geringst möglich aus seiner Schließstellung heraus bewegt und somit ein minimaler Fluss an Kraftstoff von dem Steuerraum 55 durch die Ablaufdrossel 73 vorbei an dem Steuerventil 43 hin zu dem Niederdruckraum 49 strömt, wenn der Druckverlauf P V dem charakteristischen Druckverlauf P V M entspricht .

Bevorzugt ist die Bedingung des Schrittes Sil auch dann erfüllt, wenn der Druckverlauf P V in einem vorgebbaren, vorzugsweise engem, Wertebereichsfenster um den charakteristischen Druckverlauf P V M liegt . Der charakteristische Druckverlauf P_V_M kann beispielsweise repräsentiert sein durch

eine vorgebbare Änderung des Drucks oder eine vorgebbare Änderungsgeschwindigkeit des Drucks , die auch als Gradient bezeichnet wird, oder auch eine weitere entsprechend repräsentative Größe .

Ist die Bedingung des Schrittes Sil nicht erfüllt, so wird in einem Schritt S17 zu der Ansteuerzeitdauer T CTRL eine Inkre- mentierungsZeitdauer DT hinzuaddiert . Darüber hinaus oder auch alternativ dazu wird in dem Schritt S17 der zuzuführenden elektrischen Energie E eine Inkrementierungsenergie DE hinzuaddiert . Die Inkrementierungszeitdauer DT und die Inkrementierungsenergie DE sind mit so kleinen Werten belegt, dass mit hoher Wahrscheinlichkeit sichergestellt werden kann, dass bei einem entsprechenden Ansteuern des Inj ektors 7 - 13 in einem nachfolgenden Durchlauf des Schrittes S8 weiterhin kein Zumessen von Kraftstoff durch das Einspritzloch 61 erfolgt .

Je nach Ausgestaltung des Programms kann auch nur entweder die Ansteuerzeitdauer T CTRL oder die zuzuführende elektrische Energie E in dem Schritt S17 variiert werden . Dies kann auch bei aufeinander folgenden Durchläufen des Schrittes S17 unterschiedlich erfolgen . Im Anschluss an den Schritt S17 wird dann die Bearbeitung in dem Schritt S7 fortgesetzt .

Ist die Bedingung des Schrittes Sil hingegen erfüllt, so wird in einem Schritt S13 einer Ziel-Ansteuerzeitdauer T_CTRL_Z die Ansteuerzeitdauer T CTRL zugeordnet . Ferner wird in dem Schritt S13 einer Ziel-Energie E Z die zuzuführende elektrische Energie E zugeordnet . Das Verfahren wird anschließend in dem Schritt S15 beendet .

Die in dem Schritt S13 ermittelte Ziel-Energie E Z und die Ziel-Ansteuerzeitdauer T_CTRL_Z können j eweils für sich al-

lein oder in Kombination ein Maß für den Leerhub des Steuerventils 43 sein .

Abhängig von beispielsweise auch in der Steuereinrichtung 35 gespeicherten Referenzwerten für die Ziel-Energie E Z beziehungsweise die Ziel-Ansteuerzeitdauer T_CTRL_Z kann dann für den folgenden Betrieb des Inj ektors 7 bis 13 mit Zumessung von Kraftstoff durch das Einspritzloch 61 dafür vorgesehene Ansteuerzeiten oder auch zuzuführende elektrische Energien entsprechend angepasst werden und somit ein sehr präzises Zumessen der gewünschten Kraftstoffmenge erreicht werden . Darüber hinaus können die Ziel-Ansteuerzeitdauer T_CTRL_Z und/oder die Ziel-Energie E Z auch eingesetzt werden für eine Diagnose des Inj ektors 7 - 13. So kann beispielsweise bei Ü- berschreiten eines oder beider Werte der Ziel- Ansteuerzeitdauer T_CTRL_Z oder der Ziel-Energie E_Z auf einen Fehler in dem Inj ektor geschlossen werden und entsprechende Maßnahmen eingeleitet werden, die beispielsweise in einem nicht mehr weiter erfolgenden Ansteuern des Inj ektors bestehen können oder einer Warnmeldung an einen Benutzer eines Fahrzeugs , in dem die Brennkraftmaschine angeordnet ist .

Bevorzugt wird das Programm zum Steuern des Inj ektors gemäß der Figur 5 für j eden der Inj ektoren 7 - 13 durchgeführt und somit können dann auch für j eden der Inj ektoren 7 - 13 unterschiedliche Ansteuerzeitdauern T_CTRL_Z und Ziel-Energien E_Z ermittelt werden . Dadurch können somit inj ektorspezifische Unterschiede ausgeglichen werden und somit eine über die Zylinder Zl bis Z4 der Brennkraftmaschine gleichmäßige Zumessung von Kraftstoff gewährleistet werden .

Bevorzugt wird das Programm gemäß der Figur 5 in einem Betriebszustand des Schubbetriebs des Fahrzeugs , während dessen

kein Kraftstoff in die Zylinder der Brennkraftmaschine zugemessen wird, abgearbeitet oder auch abgearbeitet unmittelbar im Anschluss an das Abstellen der Brennkraftmaschine .

In diesen Betriebszuständen erwartet ein Nutzer der Brennkraftmaschine, dass er keine Geräusche hervorgerufen durch ein Betätigen der Inj ektoren 7 bis 13 wahrnimmt . Aus diesem Grund ist es für ein hohes Komfortgefühl des Nutzers des Fahrzeugs wichtig, die Schallemissionen, die durch das Durchführen des Programms gemäß der Figur 5 hervorgerufen werden, so zu minimieren, dass sie zumindest subj ektiv durch den Nutzer des Fahrzeugs nicht oder zumindest nicht als störend wahrgenommen werden . Zu diesem Zweck können neben einer geeigneten Auswahl der Ladezeitdauer T_L oder der Entladezeitdauer T_EL, wie dies anhand des Schrittes S3 dargestellt wurde auch noch weitere Maßnahmen vorteilhaft durchgeführt werden, die im folgenden anhand der Figuren 6A bis 6D und 7 erläutert werden .

In den Figuren 6A bis 6D sind j eweils den j eweiligen Einspritzventilen 7 - 13 der j eweiligen Zylinder Zl bis Z4 zugeordnete Ansteuerpulse aufgetragen, die j eweils bei der Durchführung des Schrittes S9 in dem j eweiligen Inj ektor 7 bis 13 erzeugt werden . Ansteuerpulse für den Piezo-Stellantrieb 75 des Inj ektors 7 , der dem Zylinder Zl zugeordnet ist werden j eweils in dem dem Zylinder Zl zugeordneten Zylindersegment ZSl durchgeführt . Entsprechendes gilt für die Ansteuerpulse der restlichen Inj ektoren 9 - 13. Die Höhe der Ansteuerpulse kann repräsentativ sein für die während des Ansteuerpulses zugeführte Energie E . Die j eweiligen Ansteuerpulse werden in Bezug auf das j eweilige Zylindersegment bezüglich ihres Beginns und/oder Endes variiert, was anhand ihrer unterschiedlichen Lage bezüglich des j eweiligen Zylindersegments ZSl -

ZS4 erkennbar ist . Darüber hinaus werden auch das Ende und/oder der Beginn der j eweiligen Ansteuerzeitdauer T CTRL verschiedenen Inj ektoren 7 - 13 zugeordneter Ansteuerpulse relativ zueinander variiert . Dies ist ebenfalls anhand der unterschiedlichen Lage der Ansteuerpulse bezogen auf den j eweiligen Beginn des j eweiligen Zylindersegments ZSl bis ZS4 in den Signalverläufen der Figuren 6A bis 6D der Fall . Durch ein entsprechendes Abstimmen dieses in Bezug auf das j eweilige Zylindersegment Variierens kann gezielt ein gewünschtes Schallspektrum erzeugt werden, das beispielsweise durch den Nutzer entweder gar nicht wahrgenommen wird oder lediglich als Rauschen wahrgenommen wird oder sich in sonstige Betriebsgeräusche der Brennkraftmaschine einfügt .

Die Darstellung der Ansteuerpulse in den Figuren 6A bis 6D muss nicht notwendigerweise der tatsächlichen Signalform der entsprechenden physikalischen Größen entsprechen . Insbesondere wird zum Ende der Ansteuerzeitdauer die dem Piezo- Stellantrieb 75 zugeführte elektrische Energie wieder entnommen .

Anhand der Figur 7 ist ein möglicher Verlauf eines Ansteuerpulses detaillierter dargestellt . Während der Ansteuerzeitdauer T_CTRL wird für die vorgegebene Ladezeitdauer T_L e- lektrische Energie dem Piezo-Stellantrieb 75 zugeführt . Dies erfolgt bevorzugt durch entsprechende Energiepulse, die bevorzugt in ihrer Höhe und somit der zugeführten Leistung PEL variiert werden, wenn die zuzuführende Energie E verändert wird. Direkt im Anschluss an den Abschluss der Ansteuerzeitdauer T CTRL wird dann der Piezo-Stellantrieb 75 durch entsprechende Entladepulse entgegengesetzter Polarität wieder entladen und zwar über die Entladezeitdauer T EL .

Der Begriff des Kraftstoffs ist in den Ausführungsbeispielen lediglich beispielhaft verwendet für ein spezielles Fluid. Er kann j edoch auch ersetzt sein durch Fluid.