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方案

本发明专利技术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（tI）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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制燃料喷射系统的控制方法以及燃料喷射系统本专利技术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。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（内燃机的所谓的超速运转模式/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。因此本专利技术的目的是，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。通过具有独立权利要求1的特征的控制方法实现该目的。同等的权利要求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。本专利技术的有利构造是从属权利要求的主题。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400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20本文档来自技高网...

【技术保护点】
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（tI）；‑ 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（tI）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。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.18 DE 102015215688.51.一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（tI）；-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（tI）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和2中的任一项所述的控制方法，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），其中，所述最大压力（P最大）被限定为尤其在高于500巴的范围内。4.根据权利要求1至3中的一项所述的控制方法，其特征在于，所述喷射时间（tI）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至4中的一项所述的控制方法，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（tI）的方式终止。6.根据权利要求1至5...

【专利技术属性】
技术研发人员：O西格米勒，T里奇，
申请(专利权)人：大陆汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE