CN107923337B - 用于控制燃料喷射系统的控制方法以及燃料喷射系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于控制内燃机的燃料喷射系统（10）的控制方法，其中，在燃料喷射系统（10）的故障状况中，调整凸轮轴（34）的凸轮轴角度，使得喷射器阀（42）的喷射时间（t_I）位于高压区域（16）中的压力振荡的压力波谷（50）中，凸轮轴（34）驱动燃料喷射系统（10）的高压燃料泵（14）的泵活塞（32），喷射器阀（42）将燃料从燃料喷射系统（10）喷射到内燃机的燃烧室中。

Description

用于控制燃料喷射系统的控制方法以及燃料喷射系统

技术领域

本发明涉及利用其能够操作内燃机的燃料喷射系统的控制方法，并且涉及尤其适用于执行该控制方法的燃料喷射系统。

背景技术

例如汽油直喷系统的燃料喷射系统简而言之具有高压燃料泵和高压区域，借助于所述高压燃料泵，燃料被高度加压，所述高压区域带有高压积蓄器（所谓的轨）且带有至少一个喷射器阀，所述至少一个喷射器阀用于将高度加压的燃料喷射到内燃机的关联燃烧室中。所陈述的部件借助于高压管线连接到彼此。

对于燃料喷射系统的操作，通常提供带有对应软件的控制装置，所谓的ECU。借助于控制装置，例如能够修改高压燃料泵的输送功率。出于该目的，例如，阀位于高压燃料泵上，其可以例如被形成为所谓的数字入口阀。所述数字入口阀可以例如在“无电流打开”实施例中提供，也就是说当电气地断电时打开，但是其他实施例也是可能和已知的。此外，为了调节喷射器阀处所需要的喷射压力，高压传感器位于燃料喷射系统中，所述高压传感器通常附接至高压积蓄器，且用于获取所谓的系统压力。在汽油作为燃料的情形中，所述系统压力通常位于在150巴和500巴之间的范围中，且在柴油作为燃料的情形中，所述系统压力通常位于在1500巴和3000巴之间的范围中。通常通过获取高压传感器的信号、借助于控制装置处理信号以及借助于数字入口阀改变高压燃料泵的输送功率来执行压力调节。高压燃料泵通常通过内燃机本身，例如借助于凸轮轴机械地驱动。

在带有数字入口阀的所述高压燃料泵中，可能出现故障，其导致高压燃料泵的输送功率非期望的增大。这可以例如由于在高压燃料泵上的入口阀不再能够完全打开或关闭引起。例如还可设想，例如由于在入口阀中的弹簧处的弹簧破裂，或者另外可能的故障，不再能够控制输送功率。

在这样的故障状况中，以依赖于在燃料喷射系统中普遍存在的温度和内燃机的旋转速度的方式，设置用于高压燃料泵的体积流量。此处，所述体积流量可以大于至少一个喷射器阀的喷射量。例如，在典型的操作状态（内燃机的所谓的滑行运转模式/超限速模式/推力模式（Schubbetrieb））中，不执行或仅执行很小的喷射通过喷射器阀。因此，如果高压燃料泵输送过量大的体积流量，则在燃料喷射系统中发生非期望的压力增大。

为了能够耗尽在燃料喷射系统的高压区域中的非期望的高压，机械安全阀（所谓的限压阀）通常设置在高压燃料泵上，所述阀能够限制或约束压力。

限压阀的典型p-Q特征被构造成使得，最大压力在高压积蓄器中起作用，所述最大压力超过在正常操作期间喷射器阀的公称压力。

在故障状况之后，压力在高压燃料泵的若干泵冲程内增大高达至最大压力，其在高压区域中起作用。

限压阀通常被设计为以便排出到高压燃料泵的压力室中，使得在高压燃料泵的输送阶段期间，所述限压阀被液压地阻塞。这意味着，仅仅在高压燃料泵的吸入阶段中，限压阀才能够打开，以及将燃料从高压区域排出去。这样的限压阀被称为液压阻塞的限压阀。

由于喷射器阀的结构性质，喷射器阀通常克服在高压积蓄器中普遍存在的压力打开。此处，以依赖于内燃机的操作状态的方式，致动型件被用于喷射器阀的致动，以便打开喷射器阀，使得喷射能够开始。

许多喷射器阀并不针对在故障状况中的最大压力设计，而是以成本优化的方式针对正常操作设计。以这种方式，在高压区域中有过高的压力的故障状况中，喷射器阀不再能够打开，且内燃机能够因此不再操作。这能够导致利用内燃机操作的车辆的抛锚。

发明内容

因此本发明的目的是，提出用于操作燃料喷射系统的控制方法，及对应的燃料喷射系统，借助于其，甚至在故障状况中，也能够防止内燃机的失效。

通过具有根据本发明的特征的控制方法实现该目的。

同等的方面涉及一种燃料喷射系统，其被设计为尤其用于执行该控制方法。

本发明的有利构造是优选实施方案的主题。

在用于控制内燃机的燃料喷射系统的控制方法中，首先是提供燃料喷射系统，其具有：带有泵活塞的高压燃料泵，所述泵活塞在操作期间在压力室中的下死点和上死点之间运动且其用于对燃料高度加压；用于驱动所述泵活塞的凸轮轴；和带有至少一个喷射器阀的高压区域，所述至少一个喷射器阀用于将高度加压的燃料喷射到内燃机的燃烧室中。

此外，提供限压阀，当在高压区域中达到预定打开压力时，所述限压阀将燃料从高压区域排出到高压燃料泵的压力室中。检测在燃料喷射系统中的故障状况，其中所述故障状况在于如下事实：预定打开压力在高压区域中被超过。此外，在第一TDC时间（在该时间，泵活塞在上死点处）与第二TDC时间（在该时间，泵活塞在上死点处）之间确定具有四个均匀分布的象限（Quadranten）的周期持续时间。喷射器阀开始喷射燃料的喷射时间被设置。在燃料喷射系统中提供凸轮轴调整器，用于使得凸轮轴相对于泵活塞的凸轮轴角度能够调整的目的。在设置喷射时间之后，调整凸轮轴的凸轮轴角度，使得喷射时间位于在周期持续时间的第二象限中和/或在周期持续时间的第三象限中延伸的持续时间中。

在故障状况中，高压区域中的压力在泵活塞的几个冲程内持续增大。在这种情况下，限压阀将燃料从高压区域排出到高压燃料泵的压力室中，但是在高压燃料泵的输送阶段中被液压地锁定，使得高压区域中的压力此时增大，且当限压阀打开时再次下降。因此，在故障状况中，在高压区域中形成压力振荡，其具有压力波谷（特别是当限压阀能够将燃料排出到压力室中时）和压力峰值（当限压阀被液压阻塞时）。在此，压力波谷对应于泵活塞的下死点，而压力峰值对应于泵活塞的上死点。泵活塞分别位于上死点处或下死点处的时间取决于凸轮轴相对于泵活塞的凸轮轴角度。如果调整该凸轮轴角度，则泵活塞位于上死点处或下死点处的时间相应地改变。如果其现在在喷射器阀将燃料喷射到燃烧室中时以预定的方式设定，则可以通过调整凸轮轴相对于泵活塞的凸轮轴角度来将压力波谷设定在一时间处，使得喷射器阀的喷射时间正好落入所述压力波谷中。为此目的，事先必须首先确定如何形成周期持续时间，也就是说在泵活塞的两个相邻的上死点之间的持续时间。所述周期持续时间然后被分成四个大小相等的象限。这里，压力波谷恰好位于第二象限和第三象限之间。调整凸轮轴角度，使得压力波谷以及因此第二和第三象限在时间上定位成使得喷射时间位于其中。

因此，如果高压燃料泵借助于凸轮轴机械地驱动，其中，凸轮轴例如借助于液压或电气驱动的凸轮轴调整器来呈现凸轮轴角度的调整，然后在检测到故障状况的情况下，调整凸轮轴，使得喷射时间落入负的振幅中，也就是说落入高压区域中的压力振荡的压力波谷中。以这种方式，即使高压区域中的平均压力高于对于喷射器打开关键的压力，喷射器阀仍能够打开。

在有利的实施例中，借助于布置在高压区域中的高压传感器来检测故障情况。这样的高压传感器在任何情况下都设置在燃料喷射系统的高压区域中并且因此能够在故障状况中用作用于控制燃料喷射系统的信号发送器。

限压阀的打开压力有利地被设置为低于高压区域中的最大可容许的最大压力。在此，最大压力应该被理解为意味着喷射器阀仍然能够克服其刚好打开的在高压区域中的压力。例如，最大压力可以被限定在500巴以上的范围内。有利的是，限压阀的打开压力显著低于此，以便由此防止首先在高压区域中形成最大压力。在这种情况下，限压阀的打开压力的有利的压力范围位于在300巴和450巴之间的范围内，其中打开压力已经超过喷射器阀的正常模式中的公称压力。所述公称压力通常位于在200巴和280巴之间的范围内。

优选地，喷射时间以取决于来自内燃机的燃料需求的方式被设置。也就是说，仅当内燃机实际需要燃料以供其操作时才喷射燃料。

有利地，一检测到再次进入燃料喷射系统的正常模式，其中在高压区域中再次未超过预定打开压力，就以取决于设置的喷射时间的方式终止对凸轮轴的调整。

在有利的改进方案中，存储特征映射，其为凸轮轴相对于泵活塞的每个凸轮轴角度分配预定TDC时间。因此，如果周期持续时间的四个象限在其时间位置方面是已知的，则有可能以针对性方式调整凸轮轴角度。

在有利的构造中，提供内燃机的至少两个操作状态，其中在滑行运转模式中，不发生燃料通过喷射器阀到燃烧室中的喷射，其中，在喷射模式中，发生燃料通过喷射器阀到燃烧室中的至少一次喷射。在故障状况中，内燃机的滑行运转模式被停用，使得内燃机仅以喷射模式操作。以这种方式，能够额外地辅助喷射器阀的打开能力，因为避免了其中没有任何燃料从高压区域中被抽出且因此高压区域中的压力可能进一步增大的阶段。通常，故障状况与废气无关，并且可能的功率损耗在故障状况中是可接受的，因为以这种方式，基本上能够防止内燃机的失效和利用内燃机操作的车辆的抛锚。

当滑行运转模式被停用时，有利的是，这样的量的燃料在喷射模式中通过喷射器阀喷射，使得低于最大压力并且总体上有利地对应于限压阀的打开压力的高压设置在高压区域中。结果，喷射器阀能够继续可靠地打开。

用于将燃料喷射到内燃机的燃烧室中的燃料喷射系统被设计成尤其用于执行上述的控制方法。这里，燃料喷射系统具有带有泵活塞的高压燃料泵，该活塞泵在操作期间在压力室中的下死点与上死点之间运动并且其用于对燃料高度加压。此外，提供凸轮轴，所述凸轮轴用于驱动泵活塞且其具有用于调整凸轮轴相对于泵活塞的凸轮轴角度的凸轮轴调整器。此外，燃料喷射系统包括具有至少一个喷射器阀的高压区域，所述至少一个喷射器阀用于将高度加压的燃料喷射到内燃机的燃烧室中。此外，提供限压阀，该限压阀布置在高压区域中并且其被设计成当在高压区域中达到预定打开压力时将燃料从高压区域排出到高压燃料泵的压力室中。此外，燃料喷射系统包括控制装置，该控制装置被设计成检测燃料喷射系统中的故障状况，其中，故障在于如下事实：预定打开压力在高压区域中被超过。此外，控制装置被设计成在泵活塞处于上死点处的第一TDC时间与泵活塞处于上死点处的第二TDC时间之间确定具有四个均匀分布的象限的周期持续时间。此外，控制装置被设计成设置喷射器阀开始喷射燃料的喷射时间，并且调整凸轮轴的凸轮轴角度，使得喷射时间位于在周期持续时间的第二象中和/或在周期持续时间的第三象限中延伸的持续时间中。

附图说明

将在下文中基于附图更详细地讨论本发明的有利构造，在附图中：

图1是用于将燃料喷射到内燃机的燃烧室中的燃料喷射系统的示意图；

图2示出压力-时间图，其示出在故障状况中在来自图1的燃料喷射系统的高压区域中的压力振荡；

图3示出流程图，其示意性地示出在第一实施例中用于在故障状况中操作来自图1的燃料喷射系统的操作方法；

图4是控制装置的示意图，该控制装置被设计为用于执行依据图3的操作方法；

图5示出流程图，其示意性地示出在第二实施例中用于在故障状况中致动来自图1的燃料喷射系统的致动方法；

图6是控制装置的示意图，该控制装置被设计为用于执行依据图5的致动方法；

图7示出流程图，其示意性地示出在燃料喷射系统的故障状况中用于致动来自图1的燃料喷射系统的喷射器阀的致动方法；以及

图8示出控制装置，该控制装置被设计为用于执行依据图7的致动方法。

具体实施方式

图1示出燃料喷射系统10，借助于其，燃料能够被喷射到内燃机的燃烧室中。出于该目的，燃料喷射系统10具有诸如例如罐的燃料积蓄器12、高压燃料泵14和位于高压燃料泵14的下游的高压区域16。燃料例如借助于罐泵18从燃料积蓄器12被泵送到低压管线20中，且因此被输送至高压燃料泵14的压力室22。为了能够调节高压燃料泵14的输送功率，数字入口阀24在低压管线20中连接到压力室22的上游。所述数字入口阀24可以通过控制装置26致动，以便调节在压力室22中通过高压燃料泵14高度加压的燃料量。诸如过滤器28和蒸发器30的额外元件布置在低压管线20中，以便净化来自燃料调节器12的燃料以及阻尼低压管线20中的脉动阻尼作用。

泵活塞32以平移方式在压力室22中来回运动，且在这样做时，增大和减小压力室22的体积。泵活塞32通过凸轮轴34驱动其平移运动。此处，凸轮轴34例如联接至内燃机的曲轴，且因此通过内燃机本身驱动。在泵活塞32在压力室22中运动期间，在压力室22具有其最小体积的时刻，泵活塞32到达上死点TDC，且在压力室22达到其最大体积的时刻，泵活塞32到达下死点BDC。对应时间因此是TDC时间和BDC时间。

高度加压的燃料然后经由出口阀36从高压燃料泵14释放到高压区域16中，且经由高压管线38导引至蓄压器40，高度加压的燃料被存储在蓄压器40中，直到燃料经由布置在蓄压器40上的喷射器阀42被喷射到内燃机的燃烧室中。

为了调节高压燃料泵14的输送功率，在蓄压器40上布置高压传感器44，其监测在蓄压器40中普遍存在的压力。高压传感器40将信号传输至控制装置26，其然后以依赖于该信号的方式致动入口阀24，使得能够调节在蓄压器40中的高压。

在故障状况中，情形可能如下，高压燃料泵14具有增加的输送功率，且因此在蓄压器40中生成压力，其比在正常操作期间的正常压力高得多。对于该状况，限压阀46设置在高压管线38上，所述限压阀从高压区域16排出燃料，以便由此降低在高压区域16中的压力。此处，限压阀46将燃料排出到高压燃料泵14的压力室22中。因为限压阀46通常被形成为止回阀，所以当高压燃料泵14在输送阶段中时，也就是说，当压力室22中的燃料被高度加压且然后经由出口阀36排出到高压区域16中时，限压阀46被液压地锁定。然而，如果高压燃料泵14位于吸入阶段中，则泵活塞32朝其下死点BDC运动，在压力室22中的体积膨胀，且限压阀46能够打开并将燃料排出到压力室22中。

此处，将打开压力P_打开设置成低于高压区域16中的最大可容许的最大压力P_最大，在最大可容许的最大压力下，喷射器阀42仍然恰好能够克服所述高压打开并将燃料喷射到燃烧室中。例如，这种最大压力P_最大高于500巴。限压阀46的打开压力P_打开因此有利地设置在300巴和500巴之间的范围中。这超过在正常操作期间大约250巴的公称压力，在该情形中，喷射器阀42能够没有问题地操作。

在如上面所描述的故障状况中，例如由于在入口阀24处的弹簧破裂或者妨碍泵输送功率的调节的其他故障状况，高压燃料泵14进入所谓的完全输送的状态，并且不受阻碍地将燃料输送到高压区域16中。因为仅在高压燃料泵14的吸入阶段期间，限压阀46才能够将燃料排出到压力室22中，所以在高压区域16中的高压在若干泵冲程内增大至起作用的最大值。

将参考图2中的图简要地讨论这一点。此处，该图示出压力-时间图，其中，相对于在其中高压燃料泵14执行泵冲程的时间t，绘制在高压区域16中的压力p。

此处，在时间T₁处发生故障状况。如能够看到，在高压区域16中的压力p在该时间T₁之后持续增大，直到在时间T₂处达到限压阀46的打开压力P_打开为止。

此处，图2中的图示出在故障状况之后的压力增大，其中，高压燃料泵14被设置到完全输送位置中。达到限压阀46的打开压力P_打开的速度依赖于高压燃料泵14的旋转速度，其依赖于内燃机的曲轴的旋转速度。此外，压力增加还依赖于在燃料喷射系统10中的温度。此处，图2示出一状况，其中内燃机处于滑行运转模式，也就是说处于其中不发生燃料通过喷射器阀42喷射到燃烧室中的操作状态。

因为仅当在压力室22中的压力低于在高压区域16中的压力时，限压阀46才能够排出到压力室22中，所以在高压区域16中发生压力振荡，其特征在于如下事实：在限压阀46的排出期间，在高压区域16中的高压下降且然后在限压阀46被液压地阻塞的情况下再次增大。由于限压阀46作为液压阻塞的限压阀的实施例，因此实现在图2中示出的特征，其中，当高压燃料泵14在输送阶段中时具有压力峰值48，并且当高压燃料泵14在吸入阶段中时具有压力波谷50。

如果出现导致高压燃料泵14的过量输送或完全输送的故障状况，则蓄压器40中的最大压力因此以依赖于内燃机的当前旋转速度和燃料喷射系统10中的温度的方式增大，尤其是在滑行运转模式中或在具有低喷射量的操作状态中。在压力高于最大可容许的喷射器打开压力P_最大的情形中，能够发生内燃机的不点火或甚至利用内燃机操作的车辆的抛锚。

为了防止在喷射器阀42处普遍存在的压力增加到超出喷射器阀42在其处仍然打开的最大压力P_最大，能够执行下文中描述的方法。下文中，将描述三种不同方法，其能够作为对策实施：在每种情形中，方法可以单独或组合实施。控制装置26在每种情形中被设计为执行所述方法中的每一个。如果同时执行所述方法，则对应地构造控制装置26。

然而，在下文中，为了清楚起见，方法将仅被描述为单独执行的方法。

能够利用其防止内燃机的停机的第一对策在该情形中是所谓的滑行运转停用，其将在下文中参考图3和图4来描述。

此处，图3基于流程图示意性地示出利用其能够实施此类滑行运转停用的操作方法的步骤，而图4示意性地示出控制装置26，其被构造成用于执行依据图3的操作方法。

在至少两个操作状态中-特别是在滑行运转模式中和在喷射模式中-通过控制装置26操作内燃机。此处，在滑行运转模式中，没有燃料经由喷射器阀42喷射到内燃机的燃烧室中，然而，在喷射模式中，发生燃料通过喷射器阀42到燃烧室中的至少一次喷射。

在操作方法中，在第一步骤中，首先借助于高压传感器44获取在高压区域16中的压力p。出于该目的，控制装置26具有压力获取装置52，其与高压传感器44通信。限压阀46的打开压力P_打开还被存储在控制装置26中。

在操作方法的随后步骤中，因此借助于控制装置26的故障检测装置54确定，压力p是否高于或等于限压阀46的打开压力P_打开。如果是这种情况，则故障检测装置54检测到存在故障状况。在该情形中，通过控制装置26中的滑行运转停用装置56停用内燃机的滑行运转模式。这意味着，禁止喷射器阀42的滑行运转停用（使得喷射器阀42不进一步喷射燃料到内燃机中），且仅通过控制装置26允许点火滑行运转（也就是说，内燃机的喷射模式）。由此确保，总是经由喷射器阀42排出且因此从高压区域16抽取特定燃料量。在该情形中，在高压区域16中的压力水平保持在对于喷射器打开的临界压力P_最大以下，且优选地甚至下降至位于限压阀46的打开压力P_打开的范围中的程度。

因此，在检测到导致通过高压燃料泵14的不受控的输送的故障状况之后，禁止其中没有燃料被喷射的滑行运转模式，且作为替代，仅允许以及实施具有至少小的喷射量的操作状态。在该情形中，对应功能被存储在控制装置26中。

然而，如果在操作方法中确定在高压区域16中的压力p不高于或等于限压阀46的打开压力P_打开，则故障检测装置54确定不存在故障状况，且保持允许内燃机的滑行运转模式。在允许滑行运转模式之后和在停用滑行运转模式之后两种情形下，情况总是，再次获取在高压区域16中的压力p，且检查所述压力是否高于或等于限压阀46的打开压力P_打开。

如果出现其中在停用滑行运转模式后，在高压区域16中的压力p已经下降到打开压力P_打开以下的状况，则故障检测装置54检测到燃料喷射系统10已经再次进入正常模式。在该情形中，能够然后再次启动滑行运转模式。这意味着，以依赖于在燃料喷射系统10中的压力条件的方式，能够可选地再次撤消该功能。

总之，借助于操作方法，减少利用内燃机操作的车辆抛锚的风险。此处，故障状况与废气无关。可能的功率损耗在故障状况中是可接受的。

在下文中将参考图5和图6描述用于致动燃料喷射系统10的致动方法，其可以替代地或作为对上文中描述的滑行运转停用的补充执行。此处，以针对性方式借助于设置在燃料喷射系统10中的凸轮轴调整器58来调整凸轮轴34相对于泵活塞32的凸轮轴角度。

凸轮轴34围绕凸轮轴轴线60旋转，其中，以有规律的间隔，凸轮52与泵活塞32接触，使得泵活塞32朝上死点TDC运动。随着凸轮轴34继续旋转，凸轮62再次运动远离泵活塞32，且泵活塞32沿着下死点BDC的方向运动。因此，以周期性间隔，通过凸轮62运动的泵活塞32交替地位于上死点TDC和下死点BDC处。然而，如果在凸轮轴34的操作期间调整在泵活塞32和凸轮轴34之间的角度，则在两个相继的上死点TDC之间的间隔不再均匀，如例如在图2中示出的图中所示，而是上死点TDC的TDC时间改变的情况。

可以同样地借助于控制装置26，借助于布置在控制装置26中的凸轮角度调整装置64来引起凸轮轴34的角度的调整。

如果喷射器阀42开始喷射燃料到燃烧室中的喷射时间t_I是已知的，例如由于用于喷射器阀42的打开时间t_打开被借助于控制装置26中的打开时间设置装置66设置，则能够借助于凸轮轴角度调整装置64调整凸轮轴34，使得喷射时间t_I位于在图2中示出的压力波谷中。

出于该目的，依据图5中的流程图，首先是，确定在高压区域16中压力振荡的周期持续时间t_p。此处，周期持续时间t_p对应于在泵活塞32到达第一上死点TDC时的时间和泵活塞32下次到达上死点时的时间之间的持续时间。由于高压燃料泵14至内燃机的机械连接，所以凸轮轴34的位置且因此泵活塞32的上死点TDC的位置是已知的，且被存储在控制装置26中的第一特征映射K1中，其中，特征映射K1为每个曲轴角度分配泵活塞32的位置。同样布置在控制装置26中的是曲柄角度获取装置68，借助于其，控制装置26能够获取当前曲轴角度。TDC检测装置70能够因此从第一特征映射K1的数据和曲轴获取装置68的数据检测泵活塞32何时位于上死点TDC处。该信息被馈送至评估装置72，评估装置72被布置在控制装置26中且其从所述信息确定周期持续时间t_p。此外，评估装置72将周期持续时间TP分成四个均匀分布的象限Q1、Q2、Q3和Q4。

在致动方法中，与滑行运转停用类似，随后确定在燃料喷射系统10中是否存在故障状况。如果存在故障状况，则首先存在等候期，直到燃料需求检测装置74检测到是否存在来自内燃机的燃料需求，也就是说是否需要经由喷射器阀42的喷射。如果是这种情况，则喷射时间t_I首先被设置为任意时间。然后，借助于通过凸轮轴角度调整装置64驱动的凸轮轴调整器58，调整凸轮轴34相对于泵活塞32的角度，使得预先设置的喷射时间t_I落入来自图2的压力振荡的压力波谷中，也就是说，落入第二象限Q2或第三象限Q3的持续时间中。

然而，如果不存在燃料需求，则不执行经由喷射器阀42的喷射。

为了能够以针对性方式调整凸轮轴角度，第二特征映射K2被存储在控制装置26中，所述第二特征映射为凸轮轴34相对于泵活塞32的每个凸轮轴角度分配预定时间，在该时间，泵活塞32位于上死点TDC处。同样布置在控制装置26中的是存储装置76，其存储当前凸轮轴角度。特征映射K2的数据和存储装置76的数据被馈送至凸轮轴角度调整装置64，以便能够以针对性方式调整凸轮轴角度。此外，仅当关于何时通过喷射器阀42的喷射应当开始的信息存在时，也就是说当已经设置喷射时间t_I时，凸轮轴角度调整装置64才输出信号至凸轮轴调整器58。仅当实际上存在故障状况时，凸轮轴调整器58才调整凸轮轴34的角度，其中，额外地向凸轮轴角度调整装置64馈送来自评估装置72的关于压力波谷50目前位于何处的信息。

如果故障检测装置54确定不存在故障状况，且如果燃料需求检测装置74检测到内燃机需要燃料，则燃料完全正常地经由喷射器阀42喷射到相应的燃烧室中。然而，在缺乏燃料需求的情况下，不打开喷射器阀42。

还连续执行其中调整凸轮轴角度以便由此将喷射时间t_I移到压力波谷50中的方法，以便由此检测燃料喷射系统10是否已经进入正常模式，且在高压区域16中的压力p是否再次位于打开压力P_打开以下。在该情形中，以依赖于所设置的喷射时间t_I的方式，终止对凸轮轴34的调整。

因此，如果借助于凸轮轴34-其表现为用于调整角度的器件，也就是说所谓的凸轮轴调整器58，其可以液压地或电气地操作-机械地驱动高压燃料泵14，则在检测到故障状况的情形中，借助于凸轮轴调整器58调整凸轮轴34，使得喷射的开始，也就是说喷射时间t_I，落入按照图2的轨压振荡的负的振幅中，也就是说落入压力波谷50中。因此，即使在蓄压器40中的平均压力位于对于喷射器打开关键的压力P_最大之上，喷射器阀42仍然能够打开。因此，提出一种功能，借助于其，能够借助于凸轮轴调整器58调整凸轮轴34，使得喷射器阀42的喷射的开始被重新定位到关于压力有利的区域中，特别是压力波谷50。该功能也被存储在控制装置26中，且该功能可以可选地以依赖于在燃料喷射系统10中的压力条件的方式被再次撤消。

下面，将关于图7和图8描述第三方法，利用其，寻求甚至在燃料喷射系统10的故障状况中，也能够保持喷射器阀42的打开。可以作为对滑行运转停用的补充以及作为对凸轮轴34的调整的替代来执行该方法。此处同样，现象被利用，由此在压力峰值48期间试图打开的喷射器阀42必须克服相比在压力波谷50中这样做时更高的压力打开。在压力峰值48和压力波谷50之间的差异是系统依赖性的，且可以相当于例如50巴。

如果相应的喷射器阀42在压力波谷50中打开，则内燃机的操作可能的温度和旋转速度范围关于压力峰值48期间的喷射扩大。替代地，还可使用限压阀46的更便宜或更鲁棒的设计，结果是具有更高的最大压力P_最大，以及在一些情形中，表现出内燃机的类似表现的操作。

如已经描述的，在高压区域16中的压力峰值48与高压燃料泵14的上死点TDC相关，其中，必须额外地观察从出口阀36行进通过燃料喷射系统10的燃料的传播时间。由于高压燃料泵14至内燃机的机械连接，上死点TDC的所述位置是已知的。在其他方法中存在相同的情形，通过借助于高压传感器44检测在高压区域16中非期望的高压来检测故障状况。

喷射器阀42的喷射的开始被作为特征映射存储在控制装置26中。

在用于调整凸轮轴角度的方法的情形中，确定在泵活塞32的两个TDC点之间的周期持续时间tp，且周期持续时间TP被分成四个同样大小的象限Q1至Q4。此处，致动喷射器阀42，使得喷射器阀42的打开时间T_打开位于延伸到第二象限Q2中且延伸到第三象限Q3中的打开持续时间中。这意味着，凸轮轴34未被调整，而是主动地改变喷射器阀42的打开时间T_打开。特别是仅在检测到故障状况之后，通过将打开时间T_打开改变到压力波谷50中，能够利用所述优势。在操作内燃机期间打开时间T_打开的改变与排放物无关，因为其是故障状况。

因此，在所述方法中，如在调整凸轮轴34的情形中，首先确定周期持续时间tp，且然后检测是否存在故障状况。

同样在该情形中，仅当实际上存在来自内燃机的燃料需求时，才致动喷射器阀42。如果是这种情况，打开时间T_打开被改变到周期持续时间tp的第二象限Q2或第三象限Q3中。然而，如果不存在燃料需求，则不发生喷射。

在改变打开时间T_打开之后，继而检查燃料喷射系统10是否仍然在故障状况中，因为可选地在该情形中也可能的是如果燃料喷射系统10再次进入正常模式，则再次撤消该功能。在该情形中，周期持续时间tp中的喷射直接根据来自内燃机的燃料需求在四个象限Q1至Q4中的任一个中根据需要发生。

因此，在控制装置26中，功能被存储，其在检测到其中关联压力在高压区域16中增大的故障状况之后，将针对正常操作的喷射器阀42的现有的打开时间T_打开改变到对于内燃机的紧急运转更优化的范围中。出于该目的，在控制装置26中，可以存储对应的特征映射，例如，以打开时间设置装置66的形式，其改变喷射器阀42的打开时间T_打开，使得其位于压力波谷50中。特征映射可以可选地被构造为内燃机的压力和/或温度和/或旋转速度的函数。

可以可选地以依赖于系统中的压力条件的方式再次撤消打开时间T_打开的改变。

Claims (11)

1.一种用于控制内燃机的燃料喷射系统（10）的控制方法，其具有如下步骤：

- 提供燃料喷射系统（10），其具有带有泵活塞（32）的高压燃料泵（14），所述泵活塞（32）在操作期间在压力室（22）中的下死点（BDC）和上死点（TDC）之间运动且其用于对燃料高度加压，具有用于驱动所述泵活塞（32）的凸轮轴（34），并且具有带有至少一个喷射器阀（42）的高压区域（16），所述至少一个喷射器阀（42）用于将高度加压的燃料喷射到内燃机的燃烧室中；

- 提供限压阀（46），当在所述高压区域（16）中达到预定打开压力（P_打开）时，所述限压阀（46）将燃料从所述高压区域（16）排出到所述高压燃料泵（14）的所述压力室（22）中；

- 检测在所述燃料喷射系统（10）中的故障状况，其中，所述预定打开压力（P_打开）在所述高压区域（16）中被超过；

- 确定在第一TDC时间与第二TDC时间之间的具有四个均匀分布的象限（Q1、Q2、Q3、Q4）的周期持续时间（tp），在所述第一TDC时间处所述泵活塞（32）在所述上死点（TDC）处，在所述第二TDC时间处所述泵活塞（32）在所述上死点（TDC）处；

- 设置所述喷射器阀（42）开始喷射燃料的喷射时间（t_I）；

- 提供用于调整所述凸轮轴（34）相对于所述泵活塞（32）的凸轮轴角度的凸轮轴调整器（58）；

- 调整所述凸轮轴（34）的所述凸轮轴角度，使得所述喷射时间（t_I）位于在所述周期持续时间（tp）的第二象限（Q2）中和/或在所述周期持续时间（tp）的第三象限（Q3）中延伸的持续时间中。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，借助于布置在所述高压区域（16）中的高压传感器（44）来检测所述故障状况。

3.根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，所述限压阀（46）的所述打开压力（P_打开）被设置为低于在所述高压区域（16）中的最大可容许的最大压力（P_最大）。

4.根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，所述喷射时间（t_I）以取决于来自所述内燃机的燃料需求的方式被设置。

5.根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，一检测到再次进入所述燃料喷射系统（10）的正常模式中，其中在所述高压区域（16）中再次未超过所述预定打开压力（P_打开），所述凸轮轴（34）的调整就以取决于设置的喷射时间（t_I）的方式终止。

6.根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，特征映射（K1）被存储，其为所述凸轮轴（34）相对于所述泵活塞（32）的每个凸轮轴角度分配预定TDC时间。

7.根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，提供所述内燃机的至少两个操作状态，其中，在滑行运转模式中，不发生燃料通过所述喷射器阀（42）到所述燃烧室中的喷射，其中，在喷射模式中，发生燃料通过所述喷射器阀（42）到所述燃烧室中的至少一次喷射，其中，在所述故障状况中，停用所述内燃机的所述滑行运转模式，使得仅仅以所述喷射模式操作所述内燃机。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述限压阀（46）的所述打开压力（P_打开）被设置为低于在所述高压区域（16）中的最大可容许的最大压力（P_最大），通过所述喷射器阀（42）喷射这样的量的燃料，使得低于所述最大压力（P_最大）的高压设置在所述高压区域（16）中。

9.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述最大压力（P_最大）被限定为在高于500巴的范围内。

10.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，通过所述喷射器阀（42）喷射这样的量的燃料，使得对应于所述限压阀（46）的打开压力（P_打开）的高压设置在所述高压区域（16）中。

11.一种用于将燃料喷射到内燃机的燃烧室中的燃料喷射系统（10），其中，所述燃料喷射系统（10）被设计为用于执行根据权利要求1至10中的一项所述的控制方法，以及其中，所述燃料喷射系统（10）具有：

- 带有泵活塞（32）的高压燃料泵（14），所述泵活塞（32）在操作期间在压力室（22）中的下死点（BDC）和上死点（TDC）之间运动且其用于对燃料高度加压；

- 凸轮轴（34），其用于驱动所述泵活塞（32）且其具有用于调整所述凸轮轴（34）相对于所述泵活塞（32）的凸轮轴角度的凸轮轴调整器（58）；

- 带有至少一个喷射器阀（42）的高压区域（16），所述至少一个喷射器阀（42）用于将高度加压的燃料喷射到所述内燃机的燃烧室中；

- 限压阀（46），其布置在所述高压区域（16）中且其被设计成当在所述高压区域（16）中达到预定打开压力（P_打开）时将燃料从所述高压区域（16）排出到所述高压燃料泵（14）的所述压力室（22）中；

- 控制装置（26），其被设计为

-- 检测在所述燃料喷射系统（10）中的故障状况，其中，所述预定打开压力（P_打开）在所述高压区域（16）中被超过；

-- 确定在第一TDC时间与第二TDC时间之间的具有四个均匀分布的象限（Q1、Q2、Q3、Q4）的周期持续时间（tp），在所述第一TDC时间处所述泵活塞（32）在所述上死点（TDC）处，在所述第二TDC时间处所述泵活塞（32）在所述上死点（TDC）处；

-- 设置所述喷射器阀（42）开始喷射燃料的喷射时间（t_I）；以及

-- 调整所述凸轮轴（34）相对于所述泵活塞（32）的所述凸轮轴角度，使得所述喷射时间（t_I）位于在所述周期持续时间（tp）的第二象限（Q2）中和/或在所述周期持续时间（tp）的第三象限（Q3）中延伸的持续时间中。

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