In herkömmlichen Common-Rail-Einspritzanlagen für Brennkraft- maschinen werden elektromechanische Wandler in Form von pie- zoelektrischen Stellgliedern verwendet, um in den Injektoren der Einspritzanlage die Einspritzung von Kraftstoff in die Brennräume der Brennkraftmaschine zu steuern. Das piezoelek- trische Substrat derartiger piezoelektrischer Stellglieder weist üblicherweise eine Vielzahl räumlich verteilt angeord- neter Domänen auf, die teilweise unterschiedlich ausgerichtet sind. Vor dem eigentlichen Betrieb werden die piezoelektri- schen Stellglieder deshalb gepolt, um die einzelnen Domänen innerhalb des piezoelektrischen Substrates einheitlich auszu- richten. Hierzu wird das piezoelektrische Substrat einem elektrischen Signal ausgesetzt. Nachteilig daran ist, daß im anschließenden normalen Betrieb der piezoelektrischen Stell- glieder ein dauerndes Nachpolen des piezoelektrischen Sub- strates stattfindet, wodurch sich der Betriebspunkt der pie- zoelektrischen Stellglieder verschiebt, was zu einem verän- derten Stellverhalten führt.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Vorbe- handlungsverfahren für ein piezoelektrisches Stellglied zu schaffen, das eine dauerhafte Einstellung eines vorgegebenen Betriebspunktes ermöglicht, ohne daß sich der Betriebspunkt anschließend im normalen Betrieb des piezoelektrischen Stell- gliedes verschiebt.

Die Erfindung wird-ausgehend von dem eingangs beschriebenen bekannten Vorbehandlungsverfahren-gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung umfaßt die allgemeine technische Lehre, im Rah- men des dem eigentlichen Betrieb vorgeschalteten Behandlungs- vorganges die elektrischen, mechanischen, thermischen und/oder magnetischen Randbedingungen vorzugeben, die während des eigentlichen Betriebs auftreten.

Vorzugsweise wird der elektromechanische Wandler während des Behandlungsvorganges mit einem elektrischen Behandlungssignal angesteuert, das im wesentlichen dem elektrischen Ansteuersi- gnal während des normalen Betriebes entspricht, um eine Ver- schiebung des voreingestellten Betriebspunktes während des normalen Betriebes zu verhindern. Hierzu besteht das Vorbe- handlungssignal vorzugsweise im wesentlichen aus einer Puls- folge, wobei die Pulsfrequenz vorzugsweise im wesentlichen gleich der Ansteuerfrequenz im normalen Betrieb ist. Übliche Werte für die Pulsfrequenz liegen somit zwischen 10 und 120 Hz, wobei eine Ansteuerfrequenz von 55 Hz bevorzugt wird. Als Pulsdauer für das Vorbehandlungssignal eignen sich vorzugs- weise Werte im Bereich zwischen 0, 1 ms und 2 ms, wobei sich ein Wert von 1, 4 ms für die Pulsdauer des Vorbehandlungs- signals als besonders vorteilhaft erwiesen hat.

Vorzugsweise wird der Wandler bei der Ansteuerung mit dem Be- handlungssignal zusätzlich mechanisch belastet, um den norma- len Betriebszustand während der Vorbehandlung zu simulieren.

Hierzu wird der Wandler vorzugsweise mit einer Kraft von 400 N bis 1. 000 N auf Druck belastet, wobei sich eine Vorspann- kraft von 850 N als besonders vorteilhaft erwiesen hat.

Gemäß einer weiterbildenden Variante der Erfindung wird zu- sätzlich die Betriebstemperatur simuliert, indem der Wandler vor der eigentlichen Vorbehandlung auf die normale Betrieb-

stemperatur gebracht wird, die üblicherweise zwischen +50°C und +150°C liegt, wobei sich als Temperatur für den Vorbe- handlungsvorgang ein Wert von +80°C als besonders vorteilhaft erwiesen hat.

Nach einer weiterbildenden Variante der Erfindung von eigener schutzwürdiger Bedeutung wird während des Vorbehandlungsver- fahrens das Ansprechverhalten des Wandlers gemessen, um eine Information über den Vorbehandlungszustand des Wandlers zu erhalten. Die so gewonnene Information kann beispielsweise genutzt werden, um die Vorbehandlungsparameter anzupassen oder den Vorbehandlungsvorgang nach Erreichen des gewünschten Zustandes zu beenden. Hierzu kann beispielsweise die elektri- sche Spannung, der elektrische Strom, der Hub und/oder die durch den Wandler geflossene elektrische Ladung gemessen wer- den, jedoch ist die Erfindung nicht auf die Messung der vor- stehend genannten Parameter beschränkt.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusam- men mit der Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.

In der Zeichnung ist der erfindungsgemäße Vorbehandlungsvor- gang in Form eines Flußdiagramms dargestellt.

Bei dem in Figur 1 dargestellten erfindungsgemäßen Vorbehand- lungsverfahrens werden nach einem Startschritt 1 zunächst und im weiteren Schritt 2 die Vorbehandlungsparameter für den ei- gentlichen Vorbehandlungsvorgang festgelegt. So erfolgt die Vorbehandlung in Form einer Polung des piezoelektrischen Stellgliedes mit einer elektrischen Pulsfolge mit einer Fre- quenz von f=55 Hz, einer Ansteuerzeit von At=1, 0 ms, einer Ladeenergie W=80 mJ, einer Ladezeit von tL=100 us und einer Temperatur von T=+80°C, wobei das elektrische Stellglied mit einer Vorspannkraft von F=850 N auf Druck belastet wird. Nach der Vorgabe dieser Vorbehandlungsparameter wird dann in einem

nächsten Schritt 3 ein elektrischer Impuls auf das piezoelek- trische Stellglied gegeben. Anschließend wird dann in einem weiteren Meßschritt 4 das Ansprechverhalten des piezoelektri- schen Stellgliedes auf den vorangegangenen Impuls ermittelt, in dem die Spannung U, die Kraft F, der Hub Ol sowie die während des Impulses über das piezoelektrische Stellglied ge- flossene Ladung Q gemessen werden.

Daraufhin wird in einem Auswertungsschritt 5 ermittelt, ob der Vorbehandlungsvorgang beendet werden kann. Hierzu werden die in dem Meßschritt 4 ermittelten Meßwerte des piezoelek- trischen Stellgliedes unter Berücksichtigung von zugelassenen Toleranzbandbreiten mit vorgegebenen Sollwerten verglichen.

Falls sich die Meßwerte innerhalb der Toleranzbandbreiten be- wegen, so wird das Vorbehandlungsverfahren in einem Abschluß- schritt 6 beendet. Liegen dagegen einzelne oder mehrere Meß- parameter außerhalb der Toleranzbandbreiten, so wird zu Schritt 3 zurückgegangen und ein weiterer Impuls auf das pie- zoelektrische Stellglied gegeben, bis die in Schritt 4 gemes- senen Werte innerhalb der Toleranzbandbreiten liegen.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele.

Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gear- teten Ausführungen Gebrauch macht.