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at - Automatisierungstechnik

Methoden und Anwendungen der Steuerungs-, Regelungs- und Informationstechnik

[AT - Automation Technology: Methods and Applications of Control, Regulation, and Information Technology
]

Editor-in-Chief: Jumar, Ulrich


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ISSN
2196-677X
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Volume 62, Issue 3

Issues

Self-sensing-Aktoren am Beispiel eines piezoelektrischen Einspritzventils mit sensorischen Fähigkeiten

Self-sensing Actuators using the Example of Piezoelectric Injection Valves with sensoric Abilities

Wolfgang Zöls / Georg Bachmaier / Matthias Gerlich / Felix Antritter / Claus Hillermeier
Published Online: 2014-02-28 | DOI: https://doi.org/10.1515/auto-2013-1026

Zusammenfassung

Piezoelektrische Einspritzventile werden im Automobilbereich bisher als reine Aktoren verwendet, obwohl die darin enthaltenen Piezoaktoren als sogenannte Self-sensing-Aktoren in der Lage sind, auch sensorische Aufgaben zu übernehmen. Dadurch könnten verbrennungsspezifische Größen bestimmt werden, ohne die Kosten- und Bauraumanforderungen wesentlich zu erhöhen. Im folgenden Artikel wird ein piezoelektrisches Einspritzventil mit sensorischen Fähigkeiten vorgestellt. Es wird gezeigt, dass dieses Bauteil die Überwachung des Zylinderdrucks erlaubt.

Abstract

Piezoelectric injectors can be viewed as self-sensing actuators and can, thus, be used as sensors. However, in the automotive area they are solely used as actuators. Using the sensory potential of the injector, combustion specific parameters could be determined without increasing costs and space. In the following article, a piezoelectric injector with sensoric abilities is presented. It could be shown that the monitoring of the combustion pressure is possible.

Keywords: Model-based diagnostics; In-cylinder pressure measurement; Combined sensor-actuator system; Knock sensor; Water hammer

Schlagwörter: Modellbasierte Diagnose; Zylinderdruckmessung; kombiniertes Aktor-Sensor System; Klopfsensor; Joukowsky-Stoß

About the article

Wolfgang Zöls

Dr.-Ing. Wolfgang Zöls arbeitet als Entwicklungsingenieur bei Siemens Corporate Technology im Technology Field „Power and Actuators“. Hauptarbeitsgebiete: Entwicklung von Aktoren und mechatronischen Systemen.

Siemens AG, Corporate Technology, CT RTC POA MDM-DE, Otto-Hahn-Ring 6, D-81739 München, Tel: +49-(0)89-636-40569

Georg Bachmaier

Dr.-Ing. Georg Bachmaier leitet die Research Group „Modeling Drives and Mechatronics“ im Technology Field Power and Actuators bei Siemens Corporate Technology.

Siemens AG, Corporate Technology, CT RTC POA MDM-DE, Otto-Hahn-Ring 6, D-81739 München, Tel: +49-(0)89-636-41961

Matthias Gerlich

Dr.-Ing. Matthias Gerlich arbeitet als Entwicklungsingenieur bei Siemens Corporate Technology im Technology Field „Power and Actuators“. Hauptarbeitsgebiete: Entwicklung von Aktoren und mechatronischen Systemen.

Siemens AG, Corporate Technology, CT RTC POA MDM-DE, Otto-Hahn-Ring 6, D-81739 München, Tel: +49-(0)89-636-42549

Felix Antritter

Dr.-Ing. habil. Felix Antritter war bis Anfang 2013 Juniorprofessor für Computer-Algebra in der Regelungstechnik an der Universität der Bundeswehr München. Seitdem ist er externer wissenschaftlicher Mitarbeiter der dortigen Professur für Automatisierungs- und Regelungstechnik. Hauptarbeitsgebiete: Entwurf symbolischer und numerischer Softwarewerkzeuge für den Reglerentwurf, Robuste Regelung, Regelung von leistungselektronischen Komponenten, Regelung im KfZ.

Professur für Automatisierungs- und Regelungstechnik, EIT 8.1, Universität der Bundeswehr München, Werner-Heisenberg-Weg 39, D-85579 Neubiberg, Tel: +49-(0)89-6004-3986

Claus Hillermeier

Prof. Dr. rer. nat. habil. Claus Hillermeier ist Professor für Automatisierungs- und Regelungstechnik an der Universität der Bundeswehr München. Hauptarbeitsgebiete: Regelung nichtlinearer Systeme, modellbasierte Fehlerdiagnose, mathematische Optimierung.

Professur für Automatisierungs- und Regelungstechnik, EIT 8.1, Universität der Bundeswehr München, Werner-Heisenberg-Weg 39, D-85579 Neubiberg, Tel: +49-(0)89-6004-3985


Accepted: 2013-12-08

Received: 2013-03-20

Published Online: 2014-02-28

Published in Print: 2014-03-28


Citation Information: at – Automatisierungstechnik, Volume 62, Issue 3, Pages 203–215, ISSN (Online) 2196-677X, ISSN (Print) 0178-2312, DOI: https://doi.org/10.1515/auto-2013-1026.

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©2014 Walter de Gruyter Berlin/Boston.Get Permission

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