DE10148221A1 - Verfahren, Computerprogramm sowie Steuer- und/oder Regelgerät zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, sowie Brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren, Computerprogramm sowie Steuer- und/oder Regelgerät zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, sowie Brennkraftmaschine

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DE10148221A1
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Rolf Reischl
Klaus Joos
Thomas Frenz
Klaus Mueller
Markus Amler
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Bei einer Brennkraftmaschine gelangt der Kraftstoff über mindestens eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung direkt in mindestens einen Brennraum der Brennkraftmaschine. Ein Ventilelement der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung wird von einem Piezoaktor bewegt. Die Funktion des Piezoaktors wird überwacht und eine Fehlfunktion erkannt (50). Um das Risiko von Schäden an der Brennkraftmaschine bei einer Fehlfunktion des Piezoaktors zu minimieren, wird vorgeschlagen, dass bei einer erkannten Fehlfunktion (50) des Piezoaktors der Kraftstoff-Massenstrom zur Kraftstoff-Einspritzvorrichtung hin reduziert wird (52, 56).

Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, bei dem der Kraftstoff über mindestens eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung, deren Ventilelement von einem Piezoaktor bewegt wird, direkt in mindestens einen Brennraum der Brennkraftmaschine gelangt, und bei dem die Funktion des Piezoaktors überwacht und eine Fehlfunktion erkannt wird.
  • Ein solches Verfahren ist aus der DE 198 54 306 A1 bekannt. In dieser ist eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung beschrieben, welche einen Piezoaktor umfasst und welche in eine Brennkraftmaschine mit Benzin-Direkteinspritzung (BDE) eingebaut ist. Bei einer solchen Brennkraftmaschine ist jedem Brennraum eine eigene Kraftstoff-Einspritzvorrichtung zugeordnet. Über die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung kann der Kraftstoff so in den entsprechenden Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt werden, dass er in diesem, je nach gewünschter Betriebsart, geschichtet oder homogen verteilt vorliegt. Liegt er geschichtet vor, bedeutet dies, dass im Wesentlichen nur im Bereich der Zündkerze ein zündfähiges Kraftstoff-Luft-Gemisch vorliegt. In dieser Betriebsart ist die Luftzufuhr zum Brennraum im Wesentlichen vollständig entdrosselt.
  • Die Verwendung von Piezoaktoren hat den Vorteil, dass mit ihnen eine gewünschte Einspritzmenge mit hoher Genauigkeit eingespritzt werden kann. Dies gilt insbesondere für sehr kleine Einspritzmengen, wie sie bspw. bei einer Voreinspritzung oder bei der Aufteilung größerer Einspritzmengen in kleine Einzeleinspritzungen vorkommen.
  • Um eine Einspritzung von Kraftstoff in einen Brennraum durchzuführen, wird eine elektrische Ladung in den Piezoaktor eingebracht. Dies Aufladung führt zu einer Längenänderung des Piezoaktors. Ein Ventilelement der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung und der Piezoaktor sind üblicherweise durch eine hydraulische Übersetzung miteinander gekoppelt. Zum Beendigen der Einspritzung wird die Ladung wieder aus dem Piezoaktor abgeführt. Die Ansteuerung der Piezoaktoren der Kraftstoff- Einspritzvorrichtungen der jeweiligen Brennräume bzw. Zylinder einer Brennkraftmaschine erfolgt üblicherweise durch die Ansteuerung einer Endstufe, die sich in einem Steuergerät befindet. Das Steuergerät und der Piezoaktor sind über Leitungen miteinander verbunden, die mit Verbindungsmitteln lösbar mit der Kraftstoff- Einspritzvorrichtung verbunden sind.
  • Bei einem solchen System kann der Fall eintreten, dass der Piezoaktor so angesteuert ist, dass die Kraftstoff- Einspritzvorrichtung geöffnet ist, und dass gleichzeitig aufgrund einer Fehlfunktion eine Änderung des Ladezustands des Piezoaktors und somit ein Schließen der Kraftstoff- Einspritzvorrichtung nicht mehr möglich ist. In der Folge würde dem entsprechenden Zylinder ununterbrochen, also beispielsweise auch während der Verbrennungsphase und während des Ausstoßens der heißen Verbrennungsabgase, Kraftstoff zugeführt werden. Dies würde jedoch zu schweren Schäden, beispielsweise durch eine Kraftstoffschlag, an der Brennkraftmaschine und an einem Katalysator der Brennkraftmaschine führen.
  • Ein solcher Fehler kann bspw. bei einem Kabelbruch in der Verbindung zwischen dem Piezoaktor und dem Steuergerät auftreten. Des Weiteren kann dieser Fehler auftreten, wenn in dem Steuergerät ein Defekt auftritt. Ein solcher Defekt liegt bspw. bei einem fehlerhaften Endstufenschalter vor. Ferner tritt ein solcher Fehler auf, wenn sich die Steckverbindung am Steuergerät und/oder am Piezoaktor gelöst hat.
  • Solche Fehler können vom Steuergerät erkannt werden. In der DE 198 54 306 A1 wird vorgeschlagen, dass parallel zum Piezoaktor ein ohmscher Widerstand geschaltet ist, über den der Piezoaktor definiert entladen werden kann. Trotz dieser Maßnahme wurde jedoch festgestellt, dass nicht mit letzter Sicherheit ausgeschlossen werden kann, dass doch noch soviel Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine gelangt, dass es dort zu einem Kraftstoffschlag kommen kann. Auch können Schädigungen des Katalysators aufgrund bspw. während des Ausstoßhubes noch in den Brennraum gelangenden Kraftstoffes nicht vollständig ausgeschlossen werden.
  • Die vorliegende Erfindung hat daher die Aufgabe, ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass bei ihm Schäden an der Brennkraftmaschine und am Katalysator mit höchster Sicherheit ausgeschlossen werden können, wenn eine Fehlfunktion des Piezoaktors erkannt wird.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass bei einer erkannten Fehlfunktion des Piezoaktors der Kraftstoff-Massenstrom zur Kraftstoff-Einspritzvorrichtung hin reduziert wird.
  • Vorteile der Erfindung
  • Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird verhindert, dass die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung weiterhin mit dem maximalen Kraftstoff-Massenstrom versorgt wird. Selbst dann, wenn sich das Ventilelement der Kraftstoff- Einspritzvorrichtung noch für eine gewisse Zeit nicht in der geschlossenen Position befindet, wird durch diese Reduktion des Kraftstoff-Massenstroms der mögliche Kraftstoffeintrag in den Brennraum der Brennkraftmaschine reduziert. Je weniger Kraftstoff jedoch bei einer Fehlfunktion des Piezoaktors noch in den der Kraftstoff- Einspritzvorrichtung zugeordneten Brennraum gelangen kann, desto geringer ist das Riskio, dass es bspw. zu einem Kraftstoffschlag kommt oder dass unverbrannter Kraftstoff zum Katalysator in einer solchen Menge transportiert wird, dass er dort zu Schäden führen kann.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.
  • So wird vorgeschlagen, dass der Kraftstoff von mindestens einer Kraftstoffpumpe in einen Hochdruckbereich gefördert wird, an den die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung angeschlossen ist, und dass bei einer erkannten Fehlfunktion des Piezoaktors der Druck im Hochdruckbereich abgesenkt wird. Eine solche Maßnahme ist innerhalb einer äußerst geringen Reaktionszeit möglich. Da der Kraftstoff- Massenstrom unmittelbar von der Druckdifferenz zwischen dem Hochdruckbereich und dem Brennraum abhängt, kann so der Kraftstoff-Massenstrom sofort nach Erkennen der Fehlfunktion reduziert werden kann. Dabei kann der Druck im Hochdruckbereich der Kraftstoffpumpe dann, wenn eine Vorförderpumpe vorhanden ist, auf den Vorförderdruck, oder er kann auf Umgebungsdruck abgesenkt werden.
  • Dabei wird besonders bevorzugt, wenn der Piezoaktor bei einer erkannten Fehlfunktion in eine Sicherheitsposition gebracht und der Druck im Hochdruckbereich dann wieder auf ein normales Niveau angehoben wird, wenn der Piezoaktor in der Sicherheitsposition ist. Auf diese Weise wird es ermöglicht, dass die Brennkraftmaschine mit jenen Brennräumen, deren Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen noch normal funktionieren, in einem Notlaufbetrieb weiterbetrieben werden kann. Ist die Brennkraftmaschine bspw. in ein Kraftfahrzeug eingebaut, kann so in einem Notlaufbetrieb die nächste Werkstatt angefahren werden.
  • Das Ventilelement der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung kann aus einer fehlerhaft geöffneten Stellung durch ein Entladen des Piezoaktors auf besonders einfache Art und Weise in eine geschlossene Sicherheitsposition gebracht werden. Ein solches Entladen des Piezoaktors ist bspw. durch die in der DE 198 54 306 A1 offenbarten Vorrichtungen möglich. Auch in der DE 197 11 903 A1 sind entsprechende Möglichkeiten offenbart. Der Inhalt beider Druckschriften wird daher hiermit ausdrücklich auch zum Gegenstand der vorliegenden Offenbarung gemacht.
  • In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass bei einer erkannten Fehlfunktion des Piezoaktors die Kraftstoffverbindung zur Kraftstoff-Einspritzvorrichtung hin unterbrochen wird. Dies ist bspw. durch den Einbau eines Absperrventils zwischen dem Hochdruckbereich und der Kraftstoff- Einspritzvorrichtung möglich. Eine solche vollständige Unterbrechung der Kraftstoffverbindung zur Kraftstoff- Einspritzvorrichtung hin stellt sicher, dass auch bei in geöffneter Position blockiertem Ventilelement der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung kein Kraftstoff mehr in den entsprechenden Brennraum gelangt. Das Risiko, dass es hier zu Schädigungen der Brennkraftmaschine kommt, ist somit besonders gering.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogramm, welches zur Durchführung des obigen Verfahrens geeignet ist, wenn es auf einem Computer durchgeführt wird. Dabei wird besonders bevorzugt, wenn das Computerprogramm auf einem Speicher, insbesondere auf einem Flash-Memory oder einem Ferrit-RAM, abgespeichert ist.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Steuer- und/oder Regelgerät zum Betreiben einer Brennkraftmaschine. Bei einem solchen Steuer- und/oder Regelgerät wird besonders bevorzugt, wenn es einen Speicher umfasst, auf dem ein Computerprogramm der obigen Art abgespeichert ist.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung eine Brennkraftmaschine, mit mindestens einer Kraftstoffpumpe, mit mindestens einer Kraftstoff-Einspritzvorrichtung, welche den Kraftstoff direkt in mindestens einen Brennraum der Brennkraftmaschine einspritzt, und deren Ventilelement an einen Piezoaktor gekoppelt ist, und mit Mitteln, mit denen eine Fehlfunktion des Piezoaktors erkannt werden kann.
  • Um das Risiko einer Schädigung der Brennkraftmaschine im Falle einer in geöffneter Stellung blockierten Kraftstoff- Einspritzvorrichtung zu minimieren, wird vorgeschlagen, dass die Brennkraftmaschine Mittel umfasst, mit denen bei einer erkannten Fehlfunktion des Piezoaktors der Kraftstoff-Massenstrom zur Kraftstoff-Einspritzvorrichtung hin reduziert werden kann.
  • In vorteilhafter Weiterbildung hierzu wird vorgeschlagen, dass die Brennkraftmaschine einen Hochdruckbereich umfasst, welcher mit der Kraftstoffpumpe verbunden ist, dass die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung an den Hochdruckbereich angeschlossen ist, und dass sie ein Drucksteuerventil umfasst, mit dem der Druck in dem Hochdruckbereich beeinflusst werden kann.
  • Bei dem Hochdruckbereich handelt es sich bei Brennkraftmaschinen mit Benzin-Direkteinspritzung im Allgemeinen um eine Kraftstoff-Sammelleitung, welche auch als "Rail" bezeichnet wird. In sie wird der Kraftstoff von einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe unter hohem Druck gefördert. Der Druck in der Kraftstoff-Sammelleitung wird, ggf. neben anderen Maßnahmen, durch ein Drucksteuerventil eingestellt. Wird nun eine Fehlfunktion eines Piezoaktors einer Kraftstoff-Einspritzvorrichtung gemeldet, kann über das Drucksteuerventil der Druck aus dem Hochdruckbereich sofort abgelassen werden.
  • Die erfindungsgemäßen Vorteile sind somit erzielbar, ohne dass zusätzliche Komponenten installiert werden müssen. Der Druckabbau im Hochdruckbereich kann auch noch dadurch unterstützt werden, dass die Förderung des Kraftstoffs von der Kraftstoffpumpe zum Hochdruckbereich unterbrochen wird. Dies ist durch die Ansteuerung eines üblicherweise vorhandenen Mengensteuerventils leicht realisierbar.
  • Vorteilhaft ist auch, wenn die Brennkraftmaschine eine Ventileinrichtung umfasst, mit der die Kraftstoffverbindung zur Kraftstoff-Einspritzvorrichtung hin unterbrochen werden kann. Eine solche Ventileinrichtung kann beispielsweise zwischen dem Hochdruckbereich und der Kraftstoff- Einspritzvorrichtung angeordnet sein. Sie bietet eine besonders hohe Sicherheit gegenüber Schäden der Brennkraftmaschine bei in geöffneter Stellung wenigstens zeitweise blockiertem Piezoaktor.
  • Ferner wird bevorzugt, wenn die Brennkraftmaschine eine Einrichtung umfasst, mit der bei einer erkannten Fehlfunktion des Piezoaktors eine im Piezoaktor gespeicherte elektrische Ladung abgeführt werden kann. Auch hierzu wird auf die DE 198 54 306 A1 und die DE 197 11 903 A1 verwiesen.
  • Besonders bevorzugt ist jene Weiterbildung der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine, bei der diese ein Steuer- und/oder Regelgerät der obigen Art umfasst.
    • Zeichnung
  • Nachfolgend wird ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung im Detail erläutert. In der Zeichnung zeigen:
  • Fig. 1 eine Prinzipskizze einer Brennkraftmaschine mit einer Kraftstoff-Einspritzvorrichtung, welche wiederum einen Piezoaktor aufweist;
  • Fig. 2 ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Betreiben der Brennkraftmaschine von Fig. 1 darstellt;
  • Fig. 3 ein Diagramm, in dem ein Fehlerzustand des Piezoaktors der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung der Brennkraftmaschine von Fig. 1 über der Zeit aufgetragen ist;
  • Fig. 4 ein Diagramm, in dem der Ladezustand des Piezoaktors der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung der Brennkraftmaschine von Fig. 1 über der Zeit dargestellt ist;
  • Fig. 5 ein Diagramm, in dem der Druck in einer Kraftstoff-Sammelleitung der Brennkraftmaschine von Fig. 1 über der Zeit dargestellt ist; und
  • Fig. 6 ein Diagramm, in dem die Schaltstellung eines Absperrventils der Brennkraftmaschine von Fig. 1 über der Zeit dargestellt ist.
    • Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • Eine Brennkraftmaschine trägt in Fig. 1 insgesamt das Bezugszeichen 10. Sie umfasst mehrere Brennräume, von denen in Fig. 1 nur einer mit dem Bezugszeichen 12 dargestellt ist. Diesem wird Verbrennungsluft über ein Einlassventil 14 und ein Ansaugrohr 16 zugeführt. Die Verbrennungsabgase werden aus dem Brennraum 12 über ein Auslassventil 18 und ein Abgasrohr 20 abgeleitet.
  • Kraftstoff wird dem Brennraum 12 über eine direkt am Brennraum 12 angeordnete Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 22 zugeführt. Die Zündung des im Brennraum 12 vorhandenen Kraftstoff-Luft-Gemisches erfolgt durch eine Zündkerze 23, welche mit einem Zündsystem 25 verbunden ist. Die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 22 umfasst einen Piezoaktor 24, der mit einem Ventilelement (nicht dargestellt) der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 22 gekoppelt ist. An den Piezoaktor 24 ist ein ohmscher Widerstand 27 angeschlossen. Über eine Hochdruck-Kraftstoffleitung 26 ist die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 22 mit einer Kraftstoff- Sammelleitung 28 ("Rail") verbunden. Zwischen der Kraftstoff-Sammelleitung 28 und der Kraftstoff- Einspritzvorrichtung 22 ist in der Hochdruck- Kraftstoffleitung 26 ein Absperrventil 30 angeordnet.
  • Der Kraftstoff-Sammelleitung 28 wird der Kraftstoff von einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe 32 zugeführt. Im Normalbetrieh der Brennkraftmaschine 10 ist der Kraftstoff in der Kraftstoff-Sammelleitung 28 unter hohem Druck gespeichert. Die zugeführte Kraftstoffmenge wird dabei durch ein Mengensteuerventil 34 eingestellt. Dieses kann während eines Fördertaktes der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 32 deren Arbeitsraum (nicht dargestellt) mit einer Niederdruck-Kraftstoffleitung 36 verbinden. Während der Öffnungsdauer des Mengensteuerventils 34 gelangt somit kein Kraftstoff von der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 32 zur Kraftstoff-Sammelleitung 28. Der Druck in der Kraftstoff- Sammelleitung 28 wird von einem Drucksteuerventil 38 eingestellt. Dieses ist über eine Rücklaufleitung 40 mit einem Kraftstoff-Behälter 42 verbunden. Eine elektrische Kraftstoffpumpe 44 fördert den Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter 42 in die Niederdruck-Kraftstoffleitung 36 und weiter zur Hochdruck-Kraftstoffpumpe 32.
  • Die Brennkraftmaschine 10 umfasst auch ein Steuer- und Regelgerät 46. Dieses steuert die Kraftstoff- Einspritzvorrichtung 22, das Zündsystem 25, das Absperrventil 30, das Mengensteuerventil 34 und das Drucksteuerventil 38 an. Der Betrieb der Brennkraftmaschine 10 wird vom Steuer- und Regelgerät gemäß dem in Fig. 2 dargestellten Verfahren gesteuert. Dieses ist als Computerprogramm im Steuer- und Regelgerät 46 gespeichert.
  • Das Verfahren beginnt in einem Startblock 48. Im Block 50 wird die Funktion des Piezoaktors 24 überwacht. Dabei können Fehlfunktionen des Piezoaktors 24 erkannt werden. Zu solchen Fehlfunktionen gehört bspw. ein Bruch der Verbindung zwischen dem Piezoaktor 24 und dem Steuer- und Regelgerät 46. Auch ein Defekt im Steuergerät selbst, welcher zu einer Fehlfunktion des Piezoaktors 24 führt, kann im Block 50 erkannt werden.
  • Eine Fehlfunktion des Piezoaktors 24 kann im Block 50 bspw. dadurch erfasst werden, dass regelmäßig der Entladestrom des Piezoaktors 24 beim Schließvorgang gemessen wird. Ist die Verbindung zwischen Piezoaktor 24 und Steuer- und Regelgerät 46 bspw. durch einen Kabelbruch oder durch ein abgefallenes Kabel unterbrochen, ist der gemessene Entladestrom Null, so dass die hieraus resultierende Fehlfunktion des Piezoaktors 24 sofort erkannt werden kann.
  • Wird eine Fehlfunktion des Piezoaktors 24 erkannt, werden parallel drei Maßnahmen durchgeführt: Zum einen wird das Absperrventil 30 geschlossen (Block 52). Ferner wird eine ggf. noch im Piezoaktor 24 gespeicherte elektrische Ladung über den ohmschen Widerstand 27 abgeleitet (Block 54). Schließlich werden im Block 56 das Drucksteuerventil 38 und das Mengensteuerventil 34 so angesteuert, dass der Druck in der Kraftstoff-Sammelleitung 28 schlagartig absinkt.
  • Wie aus den Fig. 3-6 ersichtlich ist, wird durch diese Maßnahmen eine hohe Sicherheit gegenüber einem unbeabsichtigten Kraftstoffeintrag in den Brennraum 12 bei einer Fehlfunktion des Piezoaktors 24 geschaffen. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, dauert es eine gewisse Zeit, bis die Ladung vom Piezoaktor 24 abgeführt ist (vgl. Fig. 4). Dies hängt damit zusammen, dass der ohmsche Widerstand 27 so ausgelegt werden muss, dass im normalen Betrieb der Brennkraftmaschine 10 ohne Fehlfunktion des Piezoaktors 24 die Ladung im Piezoaktor 24 so ausreichend rasch aufgebaut werden kann, dass eine entsprechende rasche Betätigung des Piezoaktors 24 und des mit ihm gekoppelten Ventilelementes möglich ist.
  • Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, ist durch die Ansteuerung des Mengensteuerventils 34 und des Drucksteuerventils 38 eine Absenkung des Drucks in der Kraftstoff-Sammelleitung 28 innerhalb eines Zeitraums möglich, welcher deutlich kürzer ist als der Zeitraum, welcher für den Abbau der Ladung im Piezoaktor 24 benötigt wird. Somit ist auch dann, wenn die Ladung aus dem Piezoaktor 24 noch nicht vollständig abgeleitet und somit das Ventil der Kraftstoff- Einspritzvorrichtung 22 noch nicht vollständig geschlossen ist, gewährleistet, dass, wenn überhaupt, nur noch wenig Kraftstoff in den Brennraum 12 der Brennkraftmaschine 10 gelangen kann. Dies wird noch unterstützt durch das Schließen des Absperrventils 30 (Fig. 6), durch welches die Kraftstoffzufuhr zur Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 22 vollständig unterbrochen wird. Die Reduktion des Kraftstoff-Massenstroms zur Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 22 hin erfolgt bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel also redundant.
  • In Fig. 2 wird im Block 58 geprüft, ob die Kraftstoff- Einspritzvorrichtung 22 vollständig geschlossen ist. Unter Kenntnis der Entladungskurve von Fig. 4 kann bspw. nach einem bestimmten Zeitablauf davon ausgegangen werden, dass der Piezoaktor 24 vollständig entladen und sich somit das Ventilelement der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 22 in der vollständig geschlossenen Position befindet. Ist die Antwort im Block 58 "Ja", werden im Block 60 das Mengensteuerventil 34 und das Drucksteuerventil 38 wieder so angesteuert, dass sich in der Kraftstoff-Sammelleitung 28 der normale Betriebsdruck aufbaut (vgl. Fig. 5). Das Verfahren endet in einem Endblock 62.
  • Der rasche Wiederaufbau des Drucks in der Kraftstoff- Sammelleitung 28 dann, wenn die Kraftstoff- Einspritzvorrichtung 22 in der geschlossenen Stellung ist, ermöglicht es, die Brennkraftmaschine 10 in einem Notlaufbetrieb weiterzubetreiben. In diesem Fall können nämlich die Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen der anderen Brennräume (in Fig. 2 nicht dargestellt) weiterbetrieben werden, solange bei diesen keine Fehlfunktion festgestellt wird.
  • Es versteht sich, dass die in Fig. 2 in den Blöcken 52 und 56 durchgeführten Maßnahmen (Schließen des Absperrventils 30 und Absenken des Drucks in der Kraftstoff-Sammelleitung 28) nicht unbedingt beide erforderlich sind, um das Risiko einer Beschädigung der Brennkraftmaschine 10 im Fall einer Fehlfunktion des Piezoaktors 24 zu reduzieren. In nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann auch nur eine dieser beiden Maßnahmen durchgeführt werden.

Claims (13)

1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (10), bei dem der Kraftstoff über mindestens eine Kraftstoff- Einspritzvorrichtung (22), deren Ventilelement von einem Piezoaktor (24) bewegt wird, direkt in mindestens einen Brennraum (12) der Brennkraftmaschine (10) gelangt, und bei dem die Funktion des Piezoaktors (24) überwacht und eine Fehlfunktion erkannt wird (50), dadurch gekennzeichnet, dass bei einer erkannten Fehlfunktion (50) des Piezoaktors (24) der Kraftstoff-Massenstrom zur Kraftstoff- Einspritzvorrichtung (22) reduziert wird (52, 56).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoff von mindestens einer Kraftstoffpumpe (32, 44) in einen Hochdruckbereich (28) gefördert wird, an den die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung (22) angeschlossen ist, und dass bei einer erkannten Fehlfunktion (50) des Piezoaktors (24) der Druck im Hochdruckbereich (28) abgesenkt wird (56).
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Piezoaktor (24) bei einer erkannten Fehlfunktion (50) in eine Sicherheitsposition gebracht (54) und der Druck im Hochdruckbereich (28) dann wieder auf ein normales Niveau angehoben wird (60), wenn der Piezoaktor (24) in der Sicherheitsposition ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung (22) aus einer fehlerhaft geöffneten Stellung durch ein Entladen des Piezoaktors (24) in eine geschlossene Sicherheitsposition gebracht wird (54).
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer erkannten Fehlfunktion (50) des Piezoaktors (24) die Kraftstoffverbindung zur Kraftstoff-Einspritzvorrichtung (22) hin unterbrochen wird (52).
6. Computerprogramm, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche geeignet ist, wenn es auf einem Computer ausgeführt wird.
7. Computerprogramm nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es auf einem Speicher, insbesondere auf einem Flash-Memory oder einem Ferrit-RAM, abgespeichert ist.
8. Steuer- und/oder Regelgerät (46) zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (10), dadurch gekennzeichnet, dass es einen Speicher umfasst, auf dem ein Computerprogramm nach einem der Ansprüche 6 oder 7 abgespeichert ist.
9. Brennkraftmaschine (10), mit mindestens einer Kraftstoffpumpe (32, 44), mit mindestens einer Kraftstoff- Einspritzvorrichtung (22), welche den Kraftstoff direkt in mindestens einen Brennraum (24) der Brennkraftmaschine (10) einspritzt, und deren Ventilelement an einen Piezoaktor (24) gekoppelt ist, und mit Mitteln (46), mit denen eine Fehlfunktion des Piezoaktors (24) erkannt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel (30, 38) umfasst, mit denen bei einer erkannten Fehlfunktion des Piezoaktors (24) der Kraftstoff-Massenstrom zur Kraftstoff- Einspritzvorrichtung (22) hin reduziert werden kann.
10. Brennkraftmaschine (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Hochdruckbereich (28) umfasst, welcher mit der Kraftstoffpumpe (32) verbunden ist, dass die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung (22) an den Hochdruckbereich (28) angeschlossen ist, und dass sie ein Drucksteuerventil (38) umfasst, mit dem der Druck in dem Hochdruckbereich (28) beeinflusst werden kann.
11. Brennkraftmaschine (10) nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Ventileinrichtung (30) umfasst, mit der die Kraftstoffverbindung (26) zur Kraftstoff- Einspritzvorrichtung (22) hin unterbrochen werden kann.
12. Brennkraftmaschine (10) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Einrichtung (27) umfasst, mit der bei einer erkannten Fehlfunktion des Piezoaktors (24) eine im Piezoaktor (24) gespeicherte elektrische Ladung abgeführt werden kann.
13. Brennkraftmaschine (10) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Steuer- und/oder Regelgerät (46) nach Anspruch 8 umfasst.
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