壓電執(zhí)行元件尤其在閥門（ventilen）、例如燃料噴射閥中被使用，因?yàn)樗鰤弘妶?zhí)行元件能夠非?？焖俚仨憫?yīng)（ansprechen）并且施加大的力。但是，所述壓電執(zhí)行元件也應(yīng)用于用于氣體驅(qū)動(dòng)式機(jī)動(dòng)車輛的壓力調(diào)節(jié)范圍中的減壓閥，如這在de102005019404a1中所描述。
背景技術(shù)：
在應(yīng)用于壓電調(diào)節(jié)式cng減壓閥（compressednaturalgas（壓縮天然氣））中的情況下，壓電執(zhí)行元件處的電壓必須能夠在寬的電壓范圍中精確地并且以始終不變的時(shí)間特性被調(diào)整。因?yàn)閴弘妶?zhí)行元件（piezo-aktor）在第一近似中如電容器那樣表現(xiàn)，所以在壓電執(zhí)行元件處的小電壓的情況下，傳輸?shù)綁弘妶?zhí)行元件上的小的能量已經(jīng)導(dǎo)致大的電壓變化，而在壓電執(zhí)行元件處的高電壓的情況下需要要傳輸?shù)綁弘妶?zhí)行元件上的大的能量（energiemengen），以便引起壓電執(zhí)行元件處的值得注意的電壓變化。以變得復(fù)雜的方式附加的是（erschwerendkommthinzu），所連接的（geschalteter）功率輸出級的固有特性隨發(fā)展趨勢是反向的。
如果能量包（energiepakete）被選擇得對于低壓電電壓足夠小，那么充電過程在較高電壓的情況下不適當(dāng)?shù)亻L時(shí)間持續(xù)，或者能量包甚至不再足以克服emv措施，并且充電電流從一定的電壓起逐漸消失。如果將能量包選擇得對于高電壓足夠大，那么所述能量包對于足夠的分辨率而言在小電壓的情況下太大。
雖然可以利用模擬電子設(shè)備使能量包的大小匹配于壓電執(zhí)行元件的電壓，使得與電壓無關(guān)地出現(xiàn)幾乎恒定的充電電流。然而這需要并非微不足道的構(gòu)件耗費(fèi)。如果微控制器計(jì)算每個(gè)單獨(dú)的脈沖，那么也可能達(dá)到同樣的情況。因?yàn)橥ǔＪ褂孟鄬Ω叩那袚Q頻率用于對用于壓力或燃料量調(diào)節(jié)的壓電執(zhí)行元件進(jìn)行充電和放電，然而這對于微控制器意味著顯著的負(fù)載。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的任務(wù)是，使在使用壓電執(zhí)行元件的情況下無大的耗費(fèi)地實(shí)現(xiàn)盡可能精確的壓力調(diào)節(jié)。
通過按照權(quán)利要求1的用于對壓電執(zhí)行元件充電和放電的方法來解決所述任務(wù)。在從屬權(quán)利要求中說明有利的改進(jìn)方案。
因此，在用于對壓電執(zhí)行元件充電和放電的方法中，首先測量施加在壓電執(zhí)行元件處的壓電電壓，并且接著將所測量的壓電電壓與兩個(gè)可調(diào)整的充電或者放電極限值比較。為了對壓電執(zhí)行元件充電，在小于或等于第一充電極限值的壓電電壓值的情況下，具有可調(diào)整的第一振幅和第一持續(xù)時(shí)間的充電脈沖被施加到壓電執(zhí)行元件處，并且在大于第一充電極限值并且小于較大的第二充電極限值的壓電電壓值的情況下，具有可調(diào)整的第二振幅和第二持續(xù)時(shí)間的充電脈沖被施加到壓電執(zhí)行元件處，其中第二充電脈沖振幅和/或第二充電脈沖持續(xù)時(shí)間小于第一充電脈沖振幅或者短于第一充電脈沖持續(xù)時(shí)間。
為了放電，在大于或等于第一放電極限值的壓電電壓值的情況下，具有可調(diào)整的第一振幅和第一持續(xù)時(shí)間的放電脈沖被施加到壓電執(zhí)行元件處，并且在小于第一放電極限值并且大于較小的第二放電極限值的壓電電壓值的情況下，具有可調(diào)整的第二振幅和第二持續(xù)時(shí)間的放電脈沖被施加到壓電執(zhí)行元件處，其中第二放電脈沖振幅和/或第二放電脈沖持續(xù)時(shí)間小于第一放電脈沖振幅或者短于第一放電脈沖持續(xù)時(shí)間。
因?yàn)樵谶@樣切換頻繁地運(yùn)行的例行程序中存在（stecken）非常小的計(jì)算耗費(fèi)，所以可以使用非常低功率的和從而便宜的微控制器。利用按照本發(fā)明的方法工作的調(diào)節(jié)器此外提供以下優(yōu)點(diǎn)，直至接近目標(biāo)電壓還可以使用相對大的脈沖，并且可以在最晚可能的時(shí)間點(diǎn)切換到為了達(dá)到目標(biāo)電壓分辨率所必要的較小的脈沖大小，而為此不會(huì)需要顯著的計(jì)算耗費(fèi)。
在按照本發(fā)明的方法的一種有利的改進(jìn)方案中，在預(yù)先給定的時(shí)間間隔之后（nachvorgegebenenzeitlichenabst?nden），充電和放電極限值和/或充電和放電脈沖振幅和/或充電和放電脈沖持續(xù)時(shí)間被確定為所測量的壓電電壓和目標(biāo)電壓的函數(shù)。
在另一改進(jìn)方案中，充電和放電極限值和/或充電和放電脈沖振幅和/或充電和放電脈沖持續(xù)時(shí)間被確定為其他參數(shù)的函數(shù)，其中一個(gè)其他參數(shù)可以是溫度。
通過確定脈沖大小和極限并且因此確定輸送給壓電執(zhí)行元件的能量，可以使功率需求最優(yōu)地匹配于電壓情形。
按照本發(fā)明的方法可以以特別有利的方式用于對壓電執(zhí)行元件充電和放電，用以操作減壓閥的閥門。
附圖說明
圖以一目了然的方式示出按照本發(fā)明的方法和其改進(jìn)方案的步驟。在此，
圖1示出用于對壓電執(zhí)行元件充電的按照本發(fā)明的方法，
圖2示出用于對壓電執(zhí)行元件放電的按照本發(fā)明的方法，
圖3示出用于從所測量的壓電電壓和必要時(shí)其他參數(shù)中計(jì)算充電和放電脈沖的方法。
具體實(shí)施方式
在圖1中，在此小的或者大的充電脈沖意味著，小的或者大的能量從能量源被傳輸給壓電執(zhí)行元件，所述能量源例如經(jīng)由dc-dc轉(zhuǎn)換器與用于要供應(yīng)的壓電執(zhí)行元件的操控電路連接。能量在此可以經(jīng)由充電脈沖振幅和/或充電脈沖持續(xù)時(shí)間t_glp、t_klp被調(diào)整。
在圖2中示出用于對壓電執(zhí)行元件放電的所述方法。能量在這里可以經(jīng)由放電脈沖振幅和/或放電脈沖持續(xù)時(shí)間t_kelp、t_gelp被調(diào)整。
在圖3中示意性地示出：第一充電極限值usk和第二充電極限值uk、第一放電極限值usg和第二放電極限值ug、以及充電脈沖持續(xù)時(shí)間t_glp、t_klp和放電脈沖持續(xù)時(shí)間t_kelp、t_gelp與施加在壓電執(zhí)行元件處和要測量的壓電電壓upiezo和壓電執(zhí)行元件處的額定電壓usollwert有關(guān)地以及與其他可能的參數(shù)、諸如溫度有關(guān)地被確定。
所述確定在相對稀少地（selten）（大約每隔2ms）運(yùn)行的例行程序中進(jìn)行，其中可以從特征值表格中提取或借助于所編程的函數(shù)計(jì)算所述值。