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Die Erfindung betrifft ein Ansteuerverfahren, mit dem ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine betrieben werden kann, sowie ein Kraftstoffeinspritzsystem, das insbesondere zum Durchführen des Ansteuerverfahrens geeignet ist.
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Kraftstoffeinspritzsysteme, beispielsweise Benzindirekteinspritzsysteme, weisen vereinfacht dargestellt eine Kraftstoffhochdruckpumpe, mit der ein Kraftstoff mit Hochdruck beaufschlagt wird, und einen Hochdruckbereich mit einem Hochdruckspeicher, dem sog. Rail, und wenigstens einem Injektorventil zum Einspritzen des hochdruckbeaufschlagten Kraftstoffes in einen zugeordneten Brennraum einer Brennkraftmaschine auf. Die genannten Komponenten sind über Hochdruckleitungen miteinander verbunden.
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Für den Betrieb des Kraftstoffeinspritzsystems ist zumeist eine Steuereinrichtung, die sog. ECU, mit einer entsprechenden Software vorgesehen. Über die Steuereinrichtung kann beispielsweise die Förderleistung der Kraftstoffhochdruckpumpe angepasst werden. Hierzu befindet sich beispielsweise an der Kraftstoffhochdruckpumpe ein Ventil, das z. B. als ein sog. digitales Einlassventil ausgebildet sein kann. Dieses digitale Einlassventil kann beispielsweise in der Ausführungsform „currentless open”, d. h. unbestromt offen, vorliegen, es sind jedoch auch andere Ausführungsformen möglich und bekannt. Weiterhin befindet sich zur Regelung des an den Injektorventilen notwendigen Einspritzdruckes ein Hochdrucksensor in dem Kraftstoffeinspritzsystem, der üblicherweise an dem Hochdruckspeicher angebracht ist und zur Erfassung des sog. Systemdruckes dient. Dieser Systemdruck liegt bei Benzin als Kraftstoff typischerweise in einem Bereich zwischen 150 bar und 500 bar und bei Diesel als Kraftstoff in einem Bereich zwischen 1500 bar und 3000 bar. Eine Druckregelung durch Erfassen eines Signales des Hochdrucksensors, Verarbeitung des Signals durch die Steuereinrichtung und Änderung der Förderleistung der Kraftstoffhochdruckpumpe durch das digitale Einlassventil findet normalerweise statt. Die Kraftstoffhochdruckpumpe wird gewöhnlich von der Brennkraftmaschine selbst, beispielsweise über eine Nockenwelle vermittelt, mechanisch angetrieben.
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In den beschriebenen Kraftstoffhochdruckpumpen mit einem digitalen Einlassventil kann es zu Fehlerfällen kommen, die zu einer nicht gewünschten erhöhten Förderleistung der Kraftstoffhochdruckpumpe führen. Beispielsweise kann dies dadurch verursacht werden, dass das Einlassventil an der Kraftstoffhochdruckpumpe nicht mehr komplett geöffnet bzw. geschlossen werden kann. Es ist beispielsweise auch denkbar, dass z. B. durch einen Federbruch an einer Feder in dem Einlassventil – oder auch weitere Fehlermöglichkeiten – die Förderleistung nicht mehr kontrolliert werden kann.
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Bei einem solchen Fehlerfall stellt sich in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine und der in dem Kraftstoffeinspritzsystem herrschenden Temperatur ein Volumenstrom für die Kraftstoffhochdruckpumpe ein. Dieser Volumenstrom kann dabei größer sein als die Einspritzmenge des wenigstens einen Injektorventils. Beispielsweise erfolgt in einem typischen Betriebszustand, dem sog. Schubbetrieb der Brennkraftmaschine, keine oder nur eine geringe Einspritzung durch das Injektorventil. Liefert daher die Kraftstoffhochdruckpumpe einen zu großen Volumenstrom, kommt es in dem Kraftstoffeinspritzsystem zu einer ungewollten Druckerhöhung.
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Um ungewollt hohe Drücke in dem Hochdruckbereich des Kraftstoffeinspritzsystems abbauen zu können, ist gewöhnlich ein mechanisches Sicherheitsventil, ein sog. Druckbegrenzungsventil, an der Kraftstoffhochdruckpumpe vorgesehen, das den Druck limitieren bzw. begrenzen kann.
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Typische p-Q-Quarakteristiken des Druckbegrenzungsventils sind so ausgelegt, dass sich ein Maximaldruck in dem Hochdruckspeicher einstellt, welcher die nominalen Drücke des Injektorventils im Regulärbetrieb übersteigt.
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Nach dem Fehlerfall steigt der Druck innerhalb weniger Pumpenhübe der Kraftstoffhochdruckpumpe bis zu einem Maximaldruck, der sich in dem Hochdruckbereich einstellt.
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Das Druckbegrenzungsventil ist häufig so ausgelegt, dass es in einen Druckraum der Kraftstoffhochdruckpumpe absteuert, sodass es während einer Lieferphase der Kraftstoffhochdruckpumpe hydraulisch blockiert ist. Das bedeutet, dass das Druckbegrenzungsventil ausschließlich in der Saugphase der Kraftstoffhochdruckpumpe öffnen und Kraftstoff aus dem Hochdruckbereich absteuern kann. Solche Druckbegrenzungsventile werden hydraulisch blockierte Druckbegrenzungsventile genannt.
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Aufgrund der konstruktiven Beschaffenheit des Injektorventils öffnet das Injektorventil häufig gegen den im Hochdruckspeicher vorhandenen Druck. Dabei wird, vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine abhängig, ein Ansteuerprofil zum Ansteuern des Injektorventils verwendet, um das Injektorventil zu öffnen, sodass eine Einspritzung beginnen kann.
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Eine Vielzahl von Injektorventilen ist nicht für den maximalen Druck im Fehlerfall, sondern kostenoptimiert für den Regulärbetrieb ausgelegt. Dadurch kann das Injektorventil in Fehlerfällen mit zu hohen Drücken in dem Hochdruckbereich nicht mehr öffnen, und die Brennkraftmaschine kann somit nicht mehr arbeiten. Ein mit der Brennkraftmaschine betriebenes Fahrzeug kann daher liegen bleiben.
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EP 2 432 983 B1 offenbart ein Kraftstoffeinspritzsystem mit einer über eine Nockenwelle angetriebenen Hochdruck-Kolbenpumpe und mit einem Druckbegrenzungsventil, sowie ein Verfahren zur Erkennung von Fehlern in dem Kraftstoffeinspritzsystem. Dabei können verschiedene Fehler, wie beispielsweise ein Defekt des Kraftstoffeinspritzsystems, der zu einem Ansprechen des Druckbegrenzungsventils führt, erkannt und lokalisiert werden.
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DE 199 37 962 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines Einspritzsystems, das eine Hochdruckpumpe und ein Druckbegrenzungsventil aufweist. Bei Überschreiten eines vorbestimmten Druckwertes öffnet das Druckbegrenzungsventil, und ein Fehler im Einspritzsystem wird erkannt. Es wird ein Notlaufbetrieb mit Druckbegrenzungsventil eingeleitet.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Ansteuerverfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems sowie ein entsprechendes Kraftstoffeinspritzsystem vorzuschlagen, mit dem ein Ausfall der Brennkraftmaschine auch im Fehlerfall verhindert werden kann.
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Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Ansteuerverfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruches 1.
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Ein Kraftstoffeinspritzsystem, das insbesondere dazu ausgebildet ist, das Ansteuerverfahren durchzuführen, ist Gegenstand des nebengeordneten Anspruches.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Bei einem Ansteuerverfahren zum Ansteuern eines Kraftstoffeinspritzsystems einer Brennkraftmaschine wird zunächst ein Kraftstoffeinspritzsystem bereitgestellt, das eine Kraftstoffhochdruckpumpe mit einem sich in einem Druckraum im Betrieb zwischen einem unteren Totpunkt und einem oberen Totpunkt bewegenden Pumpenkolben zum Beaufschlagen eines Kraftstoffes mit Hochdruck, eine Nockenwelle zum Antreiben des Pumpenkolbens, sowie einen Hochdruckbereich mit wenigstens einem Injektorventil zum Einspritzen von mit Hochdruck beaufschlagtem Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine aufweist. Weiter wird ein Druckbegrenzungsventil bereitgestellt, das bei Erreichen eines vordefinierten Öffnungsdruckes in dem Hochdruckbereich Kraftstoff aus dem Hochdruckbereich in den Druckraum der Kraftstoffhochdruckpumpe absteuert. Es wird ein Fehlerfall in dem Kraftstoffeinspritzsystem erkannt, wobei der Fehlerfall darin liegt, dass der vordefinierte Öffnungsdruck in dem Hochdruckbereich überschritten wird. Zusätzlich wird ein Periodenzeitraum mit vier gleichverteilten Quadranten zwischen einem ersten OT-Zeitpunkt, zu dem sich der Pumpenkolben in dem oberen Totpunkt befindet, und einem zweiten OT-Zeitpunkt, zu dem sich der Pumpenkolben in dem oberen Totpunkt befindet, bestimmt. Es wird ein Einspritzzeitpunkt, zu dem das Injektorventil beginnt, Kraftstoff einzuspritzen, festgelegt. In dem Kraftstoffeinspritzsystem wird ein Nockenwellenversteller bereitgestellt, um einen Nockenwellenwinkel der Nockenwelle relativ zu dem Pumpenkolben verstellen zu können. Nach Festlegen des Einspritzzeitpunktes wird der Nockenwellenwinkel der Nockenwelle derart verstellt, dass der Einspritzzeitpunkt in einem Zeitraum liegt, der sich in einem zweiten Quadranten des Periodenzeitraumes und/oder in einem dritten Quadranten des Periodenzeitraumes erstreckt.
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In dem Fehlerfall steigt der Druck in dem Hochdruckbereich innerhalb weniger Hübe des Pumpenkolbens kontinuierlich an. Das Druckbegrenzungsventil steuert in diesem Fall Kraftstoff aus dem Hochdruckbereich in den Druckraum der Kraftstoffhochdruckpumpe ab, ist jedoch in der Lieferphase der Kraftstoffhochdruckpumpe hydraulisch verriegelt, so dass zu dieser Zeit der Druck in dem Hochdruckbereich ansteigt, und bei Öffnen des Druckbegrenzungsventils wieder abfällt. Im Fehlerfall entsteht daher eine Druckschwingung in dem Hochdruckbereich mit Drucktälern, nämlich dann, wenn das Druckbegrenzungsventil Kraftstoff in den Druckraum absteuern kann, und Druckspitzen, wenn das Druckbegrenzungsventil hydraulisch blockiert ist. Die Drucktäler entsprechen dabei unteren Totpunkten des Pumpenkolbens, während die Druckspitzen oberen Totpunkten des Pumpenkolbens entsprechen. Der Zeitpunkt, wann der Pumpenkolben sich in dem oberen Totpunkt beziehungsweise in dem unteren Totpunkt befindet, ist abhängig von einem Nockenwellenwinkel der Nockenwelle relativ zu dem Pumpenkolben. Wird dieser Nockenwellenwinkel verstellt, verändert sich der Zeitpunkt, zu dem sich der Pumpenkolben in dem oberen Totpunkt beziehungsweise in dem unteren Totpunkt befindet. Wird nun vordefiniert festgelegt, wann ein Injektorventil Kraftstoff in einen Brennraum einspritzen soll, kann durch Verstellung des Nockenwellenwinkels der Nockenwelle relativ zu dem Pumpenkolben gezielt ein Drucktal in einem Zeitpunkt so eingestellt werden, dass der Einspritzzeitpunkt des Injektorventiles genau in dieses Drucktal hineinfällt. Dazu muss zuvor zunächst bestimmt werden, wie der Periodenzeitraum, das heißt ein Zeitraum zwischen zwei benachbarten oberen Totpunkten des Pumpenkolbens, ausgebildet ist. Dieser Periodenzeitraum wird dann in vier zeitlich gleich große Quadranten eingeteilt. Ein Drucktal befindet sich dabei exakt zwischen dem zweiten Quadranten und dem dritten Quadranten. Der Nockenwellenwinkel wird so verstellt, dass das Drucktal und somit der zweite und dritte Quadrant zeitlich so zu liegen kommen, dass sich darin der Einspritzzeitpunkt befindet.
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Wird daher die Kraftstoffhochdruckpumpe über eine Nockenwelle mechanisch angetrieben, wobei die Nockenwelle über eine Verstellung des Nockenwellenwinkels verfügt, beispielsweise über einen Nockenwellenversteller, der hydraulisch oder elektrisch angetrieben werden kann, so wird bei einem erkannten Fehlerfall die Nockenwelle so verstellt, dass der Einspritzzeitpunkt in die negative Amplitude, das heißt in das Drucktal der Druckschwingung in dem Hochdruckbereich fällt. Dadurch kann das Injektorventil noch öffnen, selbst wenn der gemittelte Druck in dem Hochdruckbereich oberhalb eines für die Injektoröffnung kritischen Druckes ist.
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In vorteilhafter Ausgestaltung wird der Fehlerfall durch einen in dem Hochdruckbereich angeordneten Hochdrucksensor erkannt. Solche Hochdrucksensoren sind in dem Hochdruckbereich des Kraftstoffeinspritzsystems ohnehin vorhanden, und können daher als Signalgeber zum Ansteuern des Kraftstoffeinspritzsystems im Fehlerfall verwendet werden.
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Der Öffnungsdruck des Druckbegrenzungsventils wird vorteilhaft niedriger eingestellt als ein maximal zulässiger Maximaldruck in dem Hochdruckbereich. Unter dem Maximaldruck soll dabei ein Druck in dem Hochdruckbereich verstanden werden, gegen den die Injektorventile gerade noch öffnen können. Beispielsweise kann der Maximaldruck in einem Bereich oberhalb von 500 bar definiert werden. Es ist vorteilhaft, wenn der Öffnungsdruck des Druckbegrenzungsventils deutlich darunter liegt, um so zu vermeiden, dass sich ein Maximaldruck in dem Hochdruckbereich überhaupt erst einstellt. Vorteilhafte Druckbereiche des Öffnungsdruckes des Druckbegrenzungsventils liegen dabei in einem Bereich zwischen 300 bar und 450 bar, wobei der Öffnungsdruck bereits die nominalen Drücke im Regulärbetrieb der Injektorventile übersteigt. Diese bewegen sich normalerweise in einem Bereich zwischen 200 bar und 280 bar.
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Vorzugsweise wird der Einspritzzeitpunkt abhängig von einer Kraftstoffanforderung der Brennkraftmaschine festgelegt. Das heißt, es wird nur dann Kraftstoff eingespritzt, wenn die Brennkraftmaschine für ihren Betrieb tatsächlich Kraftstoff benötigt.
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Vorteilhaft wird bei Erkennen eines Wiedereintritts in einen Normalbetrieb des Kraftstoffeinspritzsystems, bei dem der vordefinierte Öffnungsdruck in dem Hochdruckbereich wieder unterschritten wird, das Verstellen der Nockenwelle abhängig von dem festgelegten Einspritzzeitpunkt beendet.
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In vorteilhafter Ausgestaltung wird ein Kennfeld hinterlegt, das jedem Nockenwellenwinkel der Nockenwelle relativ zu dem Pumpenkolben einen vorbestimmten OT-Zeitpunkt zuordnet. So ist es möglich, den Nockenwellenwinkel gezielt zu verstellen, wenn die vier Quadranten des Periodenzeitraumes in ihrer zeitlichen Position bekannt sind.
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In vorteilhafter Ausgestaltung werden wenigstens zwei Betriebszustände der Brennkraftmaschine bereitgestellt, wobei in einem Schubbetrieb keine Einspritzung von Kraftstoff durch das Injektorventil in den Brennraum erfolgt, wobei in einem Einspritzbetrieb wenigstens eine Einspritzung von Kraftstoff durch das Injektorventil in den Brennraum erfolgt. In dem Fehlerfall wird der Schubbetrieb der Brennkraftmaschine abgeschaltet, sodass die Brennkraftmaschine ausschließlich in dem Einspritzbetrieb betrieben wird. Dadurch kann die Öffnungsfähigkeit des Injektorventiles zusätzlich unterstützt werden, da Phasen vermieden werden, in denen überhaupt kein Kraftstoff aus dem Hochdruckbereich entnommen wird, und sich so der Druck in dem Hochdruckbereich weiter aufbauen könnte.
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Generell ist der Fehlerfall nicht abgasrelevant und ein möglicher Leistungsverlust im Fehlerfall akzeptabel, da dadurch grundsätzlich vermieden werden kann, dass die Brennkraftmaschine ausfällt und ein mit der Brennkraftmaschine betriebenes Fahrzeug liegen bleibt.
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Bei Abschaltung des Schubbetriebes ist es vorteilhaft, wenn in dem Einspritzbetrieb durch das Injektorventil so viel Kraftstoff eingespritzt wird, dass sich ein Hochdruck in dem Hochdruckbereich einstellt, der niedriger ist als der Maximaldruck, und der vorteilhaft insgesamt einem Öffnungsdruck des Druckbegrenzungsventils entspricht. Dadurch können die Injektorventile weiterhin sicher geöffnet werden.
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Ein Kraftstoffeinspritzsystem zum Einspritzen von Kraftstoff in Brennräume einer Brennkraftmaschine ist insbesondere ausgebildet zum Durchführen des oben beschriebenen Ansteuerverfahrens. Das Kraftstoffeinspritzsystem weist dabei eine Kraftstoffhochdruckpumpe mit einem sich in einem Druckraum im Betrieb zwischen einem unteren Totpunkt und einem oberen Totpunkt bewegenden Pumpenkolben zum Beaufschlagen eines Kraftstoffes mit Hochdruck auf. Weiter ist eine Nockenwelle zum Antreiben des Pumpenkolbens, die einen Nockenversteller zum Verstellen eines Nockenwellenwinkels der Nockenwelle relativ zu dem Pumpenkolben aufweist, vorgesehen. Zusätzlich umfasst das Kraftstoffeinspritzsystem einen Hochdruckbereich mit wenigstens einem Injektorventil zum Einspritzen von mit Hochdruck beaufschlagtem Kraftstoff in einen Brennraum der Brennkraftmaschine. Weiter ist ein in dem Hochdruckbereich angeordnetes Druckbegrenzungsventil vorgesehen, dass zum Absteuern eines Kraftstoffes bei Erreichen eines vordefinierten Öffnungsdruckes in dem Hochdruckbereich aus dem Hochdruckbereich in den Druckraum der Kraftstoffhochdruckpumpe ausgebildet ist. Zusätzlich umfasst das Kraftstoffeinspritzsystem eine Steuereinrichtung, die ausgebildet ist zum Erkennen eines Fehlerfalles in dem Kraftstoffeinspritzsystem, wobei der Fehler darin liegt, dass der vordefinierte Öffnungsdruck in dem Hochdruckbereich überschritten wird. Weiter ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, einen Periodenzeitraum mit vier gleich verteilten Quadranten zwischen einem ersten OT-Zeitpunkt, zu dem sich der Pumpenkolben in dem oberen Totpunkt befindet, und einem zweiten OT-Zeitpunkt, zu dem sich der Pumpenkolben in dem oberen Totpunkt befindet, zu bestimmen. Weiter ist die Steuereinrichtung zum Festlegen eines Einspritzzeitpunktes, zu dem das Injektorventil beginnt, Kraftstoff einzuspritzen, und zum Verstellen des Nockenwellenwinkels der Nockenwelle relativ zu dem Pumpenkolben derart, dass der Einspritzzeitpunkt in einem Zeitraum liegt, der sich in einem zweiten Quadranten des Periodenzeitraumes und/oder in einem dritten Quadranten des Periodenzeitraumes erstreckt, ausgebildet.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt:
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1 eine schematische Darstellung eines Kraftstoffeinspritzsystems zum Einspritzen von Kraftstoff in Brennräume einer Brennkraftmaschine;
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2 ein Druck-Zeit-Diagramm, das eine Druckschwingung in einem Hochdruckbereich des Kraftstoffeinspritzsystems aus 1 in einem Fehlerfall darstellt;
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3 ein Flussdiagramm, das schematisch ein Betriebsverfahren zum Betreiben des Kraftstoffeinspritzsystems aus 1 im Fehlerfall in einer ersten Ausführungsform darstellt;
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4 eine schematische Darstellung einer Steuereinrichtung, die zum Durchführen des Betriebsverfahrens gemäß 3 ausgebildet ist;
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5 ein Flussdiagramm, das schematisch ein Ansteuerverfahren zum Ansteuern des Kraftstoffeinspritzsystems aus 1 in einem Fehlerfall in einer zweiten Ausführungsform darstellt;
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6 eine schematische Darstellung einer Steuereinrichtung, die zum Durchführen des Ansteuerverfahrens gemäß 5 ausgebildet ist;
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7 ein Flussdiagramm, das schematisch ein Ansteuerverfahren zum Ansteuern eines Injektorventils des Kraftstoffeinspritzsystems aus 1 in einem Fehlerfall des Kraftstoffeinspritzsystems darstellt; und
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8 eine Steuereinrichtung, die zum Durchführen des Ansteuerverfahrens gemäß 7 ausgebildet ist.
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1 zeigt ein Kraftstoffeinspritzsystem 10, mit dem Kraftstoff in Brennräume einer Brennkraftmaschine eingespritzt werden kann. Das Kraftstoffeinspritzsystem 10 weist hierzu einen Kraftstoffspeicher 12 wie etwa einen Tank, eine Kraftstoffhochdruckpumpe 14 und einen der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 nachgelagerten Hochdruckbereich 16 auf. Aus dem Kraftstoffspeicher 12 wird über beispielsweise eine Tankpumpe 18 Kraftstoff in eine Niederdruckleitung 20 gepumpt und somit zu einem Druckraum 22 der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 gefördert. Um eine Förderleistung der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 regeln zu können, ist dem Druckraum 22 in der Niederdruckleitung 20 ein digitales Einlassventil 24 vorgeschaltet. Dieses digitale Einlassventil 24 kann von einer Steuereinrichtung 26 angesteuert werden, um die Kraftstoffmenge, die von der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 in dem Druckraum 22 mit Hochdruck beaufschlagt wird, zu regeln. In der Niederdruckleitung 20 sind zusätzliche Elemente wie Filter 28 und ein Dämpfer 30 angeordnet, um den Kraftstoff aus dem Kraftstoffspeicher 12 zu reinigen und andererseits Pulsationsdämpfungen in der Niederdruckleitung 20 abzudämpfen.
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In dem Druckraum 22 bewegt sich ein Pumpenkolben 32 translatorisch hin und her und vergrößert und verkleinert dabei das Volumen des Druckraumes 22. Der Pumpenkolben 32 wird in seiner translatorischen Bewegung von einer Nockenwelle 34 angetrieben. Die Nockenwelle 34 ist dabei beispielsweise mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine gekoppelt, und wird so von der Brennkraftmaschine selbst angetrieben. Bei der Bewegung des Pumpenkolbens 32 in dem Druckraum 22 erreicht der Pumpenkolben 32 in dem Moment, in dem der Druckraum 22 sein geringstes Volumen aufweist, einen oberen Totpunkt OT, und in dem Moment, in dem der Druckraum 22 sein größtes Volumen erreicht, einen unteren Totpunkt UT. Die entsprechenden Zeitpunkte sind damit der OT-Zeitpunkt und der UT-Zeitpunkt.
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Mit Hochdruck beaufschlagter Kraftstoff wird dann über ein Auslassventil 36 aus der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 in den Hochdruckbereich 16 ausgelassen und über eine Hochdruckleitung 38 zu einem Druckspeicher 40 geleitet, in dem der mit Hochdruck beaufschlagte Kraftstoff solange gespeichert wird, bis er über Injektorventile 42, die an dem Druckspeicher 40 angeordnet sind, in Brennräume einer Brennkraftmaschine eingespritzt wird.
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Um die Förderleistung der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 zu regeln, ist an dem Druckspeicher 40 ein Hochdrucksensor 44 angeordnet, der den in dem Druckspeicher 40 vorherrschenden Druck überwacht. Der Hochdrucksensor 40 sendet ein Signal an die Steuereinrichtung 26, die dann abhängig von diesem Signal das Einlassventil 24 so ansteuert, dass der Hochdruck im Druckspeicher 40 geregelt werden kann.
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In einem Fehlerfall kann es vorkommen, dass die Kraftstoffhochdruckpumpe 14 eine erhöhte Förderleistung aufweist, und so ein Druck in dem Druckspeicher 40 entsteht, der deutlich höher ist als ein Regeldruck im Normalbetrieb. Für diesen Fall ist an der Hochdruckleitung 38 ein Druckbegrenzungsventil 46 vorgesehen, das Kraftstoff aus dem Hochdruckbereich 16 absteuert, um so den Druck in dem Hochdruckbereich 16 abzusenken. Das Druckbegrenzungsventil 46 steuert den Kraftstoff dabei in den Druckraum 22 der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 ab. Da das Druckbegrenzungsventil 46 zumeist als Rückschlagventil ausgebildet ist, ist das Druckbegrenzungsventil 46 dann hydraulisch verriegelt, wenn sich die Kraftstoffhochdruckpumpe 14 in der Lieferphase befindet, das heißt wenn Kraftstoff in dem Druckraum 22 mit Hochdruck beaufschlagt wird, und dann über das Auslassventil 36 in den Hochdruckbereich 16 abgelassen wird. Befindet sich die Kraftstoffhochdruckpumpe 14 jedoch in einer Saugphase, bewegt sich der Pumpenkolben 32 auf seinen unteren Totpunkt UT zu, das Volumen in dem Druckraum 22 wird entspannt, und das Druckbegrenzungsventil 46 kann öffnen und Kraftstoff in den Druckraum 22 absteuern.
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Ein Öffnungsdruck Pöff ist dabei so eingestellt, dass er niedriger ist als ein maximal zulässiger Maximaldruck Pmax in dem Hochdruckbereich 16, bei dem es den Injektorventilen 42 gerade noch möglich ist, gegen diesen Hochdruck zu öffnen und Kraftstoff in die Brennräume einzuspritzen. Beispielsweise liegt ein solcher Maximaldruck Pmax oberhalb von 500 bar. Der Öffnungsdruck Pöff des Druckbegrenzungsventils 46 wird daher vorteilhaft in einem Bereich zwischen 300 bar und 500 bar eingestellt. Dies überschreitet die Nominaldrücke von etwa 250 bar im Regulärbetrieb, bei denen die Injektorventile 42 problemlos betrieben werden können.
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Bei einem Fehlerfall wie oben beschrieben, beispielsweise durch Federbruch an dem Einlassventil 24 oder auch andere Fehlerfälle, die eine Regelung der Pumpenförderleistung verhindern, gerät die Kraftstoffhochdruckpumpe 14 in den Zustand der sogenannten Vollförderung, und fördert ungehindert Kraftstoff in den Hochdruckbereich 16. Da das Druckbegrenzungsventil 46 den Kraftstoff nur in der Saugphase der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 in den Druckraum 22 absteuern kann, steigt der Hochdruck in dem Hochdruckbereich 16 innerhalb weniger Pumpenhübe bis zu einem Maximum, welches sich einstellt.
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Dies wird mit Bezug auf das Diagramm in 2 kurz erläutert. Das Diagramm stellt dabei ein Druck-Zeit-Diagramm dar, wobei ein Druck p in dem Hochdruckbereich 16 gegen eine Zeit t aufgetragen ist, in der die Kraftstoffhochdruckpumpe 14 Pumphübe ausführt.
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Der Fehlerfall tritt dabei zu einem Zeitpunkt t1 auf. Wie zu sehen, erhöht sich der Druck p in dem Hochdruckbereich 16 nach diesem Zeitpunkt t1 kontinuierlich, bis zu einem Zeitpunkt t2 der Öffnungsdruck Pöff des Druckbegrenzungsventils 46 erreicht ist.
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Das Diagramm in 2 zeigt dabei den Druckaufbau nach einem Fehlerfall, bei dem die Kraftstoffhochdruckpumpe 14 in Vollförderung versetzt wird. Wie schnell der Öffnungsdruck Pöff des Druckbegrenzungsventils 46 erreicht wird, hängt von der Drehzahl der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 ab, die abhängig ist von einer Drehzahl der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine. Weiter ist die Drucksteigerung auch abhängig von der Temperatur in dem Kraftstoffeinspritzsystem 10. In 2 ist dabei eine Situation dargestellt, in der sich die Brennkraftmaschine im Schubbetrieb befindet, das heißt in einem Betriebszustand, in dem keine Einspritzung von Kraftstoff durch das Injektorventil 42 in den Brennraum erfolgt.
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Da das Druckbegrenzungsventil 46 nur dann in den Druckraum 22 absteuern kann, wenn der Druck in dem Druckraum 22 niedriger ist als in dem Hochdruckbereich 16, entsteht in dem Hochdruckbereich 16 eine Druckschwingung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass beim Absteuern des Druckbegrenzungsventils 46 der Hochdruck in dem Hochdruckbereich 16 sinkt und dann wieder steigt, wenn das Druckbegrenzungsventil 46 hydraulisch blockiert ist. Aufgrund der Ausführungsform des Druckbegrenzungsventil 46 als hydraulisch blockiertes Druckbegrenzungsventil entsteht daher die in 2 gezeigte Charakteristik mit Druckspitzen 48, wenn sich die Kraftstoffhochdruckpumpe 14 in der Lieferphase befindet, und mit Drucktälern 50, wenn sich die Kraftstoffhochdruckpumpe 14 in der Saugphase befindet.
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Bei Auftreten eines Fehlerfalles, welcher zu einer Überförderung beziehungsweise Vollförderung der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 führt, steigt der maximale Druck in dem Druckspeicher 40 daher insbesondere im Schubbetrieb beziehungsweise bei Betriebszuständen mit geringer Einspritzmenge in Abhängigkeit von der aktuell vorhandenen Drehzahl der Brennkraftmaschine und der Temperatur in dem Kraftstoffeinspritzsystem 10. Bei Drücken größer als dem maximal zulässigen Injektoröffnungsdruck Pmax kann es zu einem Aussetzer der Brennkraftmaschine oder sogar zu einem Liegenbleiben eines mit der Brennkraftmaschine betriebenen Fahrzeuges kommen.
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Um zu verhindern, dass der Druck, der an den Injektorventilen 42 anliegt, über den Maximaldruck Pmax steigt, bei dem die Injektorventile 42 noch öffnen, können die im Folgenden beschriebenen Verfahren durchgeführt werden. Es werden nachfolgend drei unterschiedliche Verfahren beschrieben, die als Gegenmaßnahmen getroffen werden können, die Verfahren können jeweils einzeln oder auch in Kombination angewendet werden. Die Steuereinrichtung 26 ist jeweils dazu ausgebildet, jedes dieser Verfahren durchzuführen. Wenn die Verfahren gleichzeitig durchgeführt werden, ist die Steuereinrichtung 26 entsprechend ausgebildet.
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Nachfolgend werden die Verfahren der Übersichtlichkeit halber jedoch nur als einzeln durchzuführende Verfahren beschrieben.
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Eine erste Gegenmaßnahme, mit der ein Abschalten der Brennkraftmaschine verhindert werden kann, ist dabei eine sogenannte Schubabschaltung, die nachfolgend mit Bezug auf die 3 und 4 beschrieben wird.
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3 zeigt dabei anhand eines Flussdiagrammes schematisch die Schritte eines Betriebsverfahrens, mit dem eine solche Schubabschaltung durchgeführt wird, während 4 schematisch die Steuereinrichtung 26 zeigt, die zum Ausführen des Betriebsverfahrens gemäß 3 ausgebildet ist.
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Die Brennkraftmaschine wird von der Steuereinrichtung 26 in wenigstens zwei Betriebszuständen betrieben, nämlich in einem Schubbetrieb und in einem Einspritzbetrieb. In dem Schubbetrieb wird dabei über die Injektorventile 42 kein Kraftstoff in die Brennräume der Brennkraftmaschine eingespritzt, während in dem Einspritzbetrieb wenigstens eine Einspritzung von Kraftstoff durch die Injektorventile 42 in die Brennräume erfolgt.
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Bei dem Betriebsverfahren wird in einem ersten Schritt zunächst über den Hochdrucksensor 44 ein Druck p in dem Hochdruckbereich 16 erfasst. Dazu weist die Steuereinrichtung 26 eine Druckerfassungseinrichtung 52 auf, die mit dem Hochdrucksensor 44 kommuniziert. In der Steuereinrichtung 26 ist weiter der Öffnungsdruck Pöff des Druckbegrenzungsventils 46 hinterlegt.
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In einem nächsten Schritt des Betriebsverfahrens wird daher mithilfe einer Fehlererkennungseinrichtung 54 der Steuereinrichtung 26 ermittelt, ob der Druck p größer oder gleich ist als der Öffnungsdruck Pöff des Druckbegrenzungsventils 46. Ist dies der Fall, erkennt die Fehlererkennungseinrichtung 54, dass ein Fehlerfall vorliegt. In diesem Fall wird von einer Schubbetriebabschalteinrichtung 56 in der Steuereinrichtung 26 der Schubbetrieb der Brennkraftmaschine abgeschaltet. Das bedeutet, ein Schubabschalten der Injektorventile 42, sodass sie keinen Kraftstoff mehr in die Brennkraftmaschine einspritzen, wird verboten, und nur noch der befeuerte Schub, das heißt der Einspritzbetrieb der Brennkraftmaschine, wird von der Steuereinrichtung 26 erlaubt. Dadurch wird sichergestellt, dass immer eine gewisse Kraftstoffmenge über die Injektorventile 42 abgeführt wird und somit aus dem Hochdruckbereich 16 entnommen wird. Das Druckniveau in dem Hochdruckbereich 16 wird dabei unterhalb des für die Injektoröffnung kritischen Druckes Pmax gehalten und bevorzugt sogar soweit herabgesetzt, dass es sich in dem Bereich des Öffnungsdruckes Pöff des Druckbegrenzungsventiles 46 bewegt.
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Nach Erkennen des Fehlerfalles, welcher zur unkontrollierten Förderung der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 führt, wird daher der Schubbetrieb, bei dem kein Kraftstoff eingespritzt wird, verboten und stattdessen ausschließlich ein Betriebszustand mit einer zumindest kleinen Einspritzmenge erlaubt und auch durchgeführt. Die entsprechende Funktion wird dabei in der Steuereinrichtung 26 abgelegt.
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Wird bei dem Betriebsverfahren jedoch festgestellt, dass der Druck p in dem Hochdruckbereich 16 nicht größer oder gleich des Öffnungsdruckes Pöff des Druckbegrenzungsventils 46 ist, stellt die Fehlererkennungseinrichtung 54 fest, dass kein Fehlerfall vorliegt, und der Schubbetrieb der Brennkraftmaschine bleibt weiterhin erlaubt. Sowohl nach Erlauben des Schubbetriebes als auch nach Abschalten des Schubbetriebes wird immer wieder der Druck p in dem Hochdruckbereich 16 erfasst, und überprüft, ob er größer oder gleich des Öffnungsdruckes Pöff des Druckbegrenzungsventiles 46 ist.
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Tritt der Fall ein, dass nach Abschalten des Schubbetriebes der Druck p in dem Hochdruckbereich 16 unter den Öffnungsdruck Pöff gefallen ist, wird von der Fehlererkennungseinrichtung 54 erkannt, dass das Kraftstoffeinspritzsystem 10 wieder in einen Normalbetrieb eingetreten ist. In diesem Fall kann der Schubbetrieb dann wieder zugeschaltet werden. Das bedeutet, in Abhängigkeit der Druckverhältnisse in dem Kraftstoffeinspritzsystem 10 kann die Funktionalität optional wieder zurückgenommen werden.
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Insgesamt wird durch das Betriebsverfahren die Gefahr eines Liegenbleibens eines Fahrzeuges, das mit der Brennkraftmaschine betrieben wird, reduziert. Der Fehlerfall ist dabei nicht abgasrelevant. Ein möglicher Leistungsverlust ist im Fehlerfall akzeptabel.
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Nachfolgend wird mit Bezug auf die 5 und 6 ein Ansteuerverfahren zum Ansteuern des Kraftstoffeinspritzsystems 10 beschrieben, das alternativ oder zusätzlich zu der oben beschriebenen Schubabschaltung durchgeführt werden kann. Dabei wird gezielt ein Nockenwellenwinkel der Nockenwelle 34 relativ zu dem Pumpenkolben 32 über einen in dem Kraftstoffeinspritzsystem 10 vorgesehenen Nockenwellenversteller 58 verstellt.
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Die Nockenwelle 34 dreht sich um eine Nockenwellenachse 60, wobei in regelmäßigen Abständen ein Nocken 52 mit dem Pumpenkolben 32 so in Kontakt kommt, dass der Pumpenkolben 32 zu dem oberen Totpunkt OT hin bewegt wird. Dreht sich die Nockenwelle 34 weiter, entfernt sich der Nocken 62 wieder von dem Pumpenkolben 32, und der Pumpenkolben 32 bewegt sich in Richtung auf den unteren Totpunkt UT zu. In periodischen Abständen befindet sich daher der Pumpenkolben 32, bewegt durch den Nocken 62, abwechselnd im oberen Totpunkt OT und im unteren Totpunkt UT. Wird nun jedoch während des Betriebes der Nockenwelle 34 ein Winkel zwischen Pumpenkolben 32 und der Nockenwelle 34 verstellt, ist der Abstand zwischen zwei aufeinander folgende obere Totpunkte OT nicht mehr gleichmäßig, wie dies beispielsweise in dem in 2 gezeigten Diagramm dargestellt ist, sondern der OT-Zeitpunkt des oberen Totpunktes OT verändert sich.
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Die Verstellung des Winkels der Nockenwelle 34 kann ebenfalls über die Steuereinrichtung 26 durch eine in der Steuereinrichtung 26 angeordnete Nockenwinkelverstelleinrichtung 64 induziert werden.
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Wenn ein Einspritzzeitpunkt t1, zu dem die Injektorventile 42 die Einspritzung von Kraftstoff in die Brennräume beginnen, bekannt ist, beispielsweise indem ein Öffnungszeitpunkt töff für die Injektorventile 42 über eine Öffnungszeitpunktfestlegungseinrichtung 66 in der Steuereinrichtung 26 festgelegt wird, kann die Nockenwelle 34 durch die Nockenwellenwinkelverstelleinrichtung 64 so verstellt werden, dass sich der Einspritzzeitpunkt tI in dem in 2 gezeigten Drucktal befindet.
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Dazu wird gemäß dem Flussdiagramm in 5 zunächst ein Periodenzeitraum tp der Druckschwingung in dem Hochdruckbereich 16 bestimmt. Der Periodenzeitraum tp entspricht dabei einem Zeitraum zwischen dem Zeitpunkt, in dem der Pumpenkolben 32 einen ersten oberen Totpunkt OT erreicht, bis zu einem Zeitpunkt, in dem der Pumpenkolben 32 das nächste Mal einen oberen Totpunkt erreicht. Aufgrund der mechanischen Anbindung der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 an die Brennkraftmaschine ist die Position der Nockenwelle 34 und somit der obere Totpunkt OT des Pumpenkolbens 32 bekannt und in einem ersten Kennfeld K1 in der Steuereinrichtung 26 hinterlegt, wobei das Kennfeld K1 jedem Kurbelwellenwinkel eine Position des Pumpenkolbens 32 zuordnet. In der Steuereinrichtung 26 ist weiter eine Kurbelwinkelerfassungseinrichtung 68 angeordnet, mit der die Steuereinrichtung 26 den gerade aktuellen Kurbelwellenwinkel erfassen kann. Eine OT-Erkennungseinrichtung 70 kann daher aus den Daten des ersten Kennfeldes K1 und den Daten der Kurbelwellenerfassungseinrichtung 68 erkennen, wann sich der Pumpenkolben 32 in einem oberen Totpunkt OT befindet. Diese Information wird einer Auswerteeinrichtung 72 zugeführt, die in der Steuereinrichtung 26 angeordnet ist, und die daraus den Periodenzeitraum tp bestimmt. Weiter teilt die Auswerteeinrichtung 72 den Periodenzeitraum TP in vier gleich verteilte Quadranten Q1, Q2, Q3 und Q4 ein.
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In dem Ansteuerverfahren wird danach, analog zu der Schubabschaltung, festgestellt, ob ein Fehlerfall in dem Kraftstoffeinspritzsystem 10 vorliegt. Liegt ein Fehlerfall vor, wird zunächst gewartet, bis eine Kraftstoffanforderungserkennungseinrichtung 74 erkennt, ob von der Brennkraftmaschine eine Kraftstoffanforderung vorliegt, das heißt, ob eine Einspritzung über die Injektorventile 42 benötigt wird. Ist dies der Fall, wird zunächst der Einspritzzeitpunkt t1 festgelegt auf einen willkürlichen Zeitpunkt. Danach wird über den Nockenwellenversteller 58, der von der Nockenwellenwinkelverstelleinrichtung 64 angetrieben wird, ein Winkel der Nockenwelle 34 relativ zu dem Pumpenkolben 32 so verstellt, dass der zuvor festgelegte Einspritzzeitpunkt tI in das Drucktal der Druckschwingung aus 2 fällt, das heißt in den Zeitraum des zweiten Quadranten Q2 beziehungsweise des dritten Quadranten Q3.
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Liegt jedoch keine Kraftstoffanforderung vor, erfolgt keine Einspritzung über die Injektorventile 42.
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Um den Nockenwellenwinkel gezielt verstellen zu können, ist in der Steuereinrichtung 26 ein zweites Kennfeld K2 hinterlegt, das jedem Nockenwellenwinkel der Nockenwelle 34 relativ zu dem Pumpenkolben 32 einen vorbestimmten Zeitpunkt zuordnet, an dem sich der Pumpenkolben 32 in dem oberen Totpunkt OT befinden wird. In der Steuereinrichtung 26 ist weiter eine Speichereinrichtung 76 angeordnet, die den aktuellen Nockenwellenwinkel speichert. Die Daten des Kennfeldes K2 und der Speichereinrichtung 76 werden der Nockenwellenwinkelverstelleinrichtung 64 zugeführt, damit der Nockenwellenwinkel gezielt verstellt werden kann. Zusätzlich gibt die Nockenwellenwinkelverstelleinrichtung 64 ein Signal an den Nockenwellenversteller 58 nur aus, wenn die Information vorliegt, wann die Einspritzung durch die Injektorventile 42 starten soll, das heißt wenn der Einspritzzeitpunkt tI festgelegt ist. Der Nockenwellenversteller 58 verstellt den Winkel der Nockenwelle 34 nur dann, wenn tatsächlich ein Fehlerfall vorliegt, wobei der Nockenwellenwinkelverstelleinrichtung 64 zusätzlich die Information der Auswerteeinrichtung 72 zugeführt wird, wo sich derzeit das Drucktal 50 befindet.
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Stellt die Fehlererkennungseinrichtung 54 fest, dass kein Fehlerfall vorliegt, und detektiert die Kraftstoffanforderungserkennungseinrichtung 74, dass Kraftstoff von der Brennkraftmaschine angefordert wird, wird Kraftstoff ganz normal über die Injektorventile 42 in die jeweiligen Brennräume eingespritzt. Ohne Kraftstoffanforderung jedoch öffnen die Injektorventile 42 nicht.
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Auch das Verfahren, bei dem der Nockenwellenwinkel verstellt wird, um so den Einspritzzeitpunkt tI in ein Drucktal 50 zu verlagern, wird kontinuierlich durchgeführt, um so zu erkennen, ob das Kraftstoffeinspritzsystem 10 wieder in einen Normalbetrieb eingetreten ist und sich der Druck p in dem Hochdruckbereich 16 wieder unterhalb des Öffnungsdruckes Pöff befindet. In diesem Fall wird das Verstellen der Nockenwelle 34 abhängig von dem festgelegten Einspritzzeitpunkt tI beendet.
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Wird die Kraftstoffhochdruckpumpe 14 daher über eine Nockenwelle 34, welche über eine Verstellung des Winkels verfügt, das heißt einen sogenannten Nockenwellenversteller 58 aufweist, der hydraulisch oder elektrisch betrieben werden kann, mechanisch angetrieben, so wird bei einem erkannten Fehlerfall die Nockenwelle 34 durch den Nockenwellenversteller 58 so verstellt, dass der Einspritzbeginn, das heißt der Einspritzzeitpunkt tI, in die negative Amplitude, das heißt in das Drucktal 50, der Raildruckschwingung gemäß 2 fällt. Dadurch können die Injektorventile 42 noch öffnen, selbst wenn der gemittelte Druck in dem Druckspeicher 40 oberhalb des für die Injektoröffnung kritischen Druckes Pmax ist. Es wird daher eine Funktionalität vorgeschlagen, durch die eine Verstellung der Nockenwelle 34 durch den Nockenwellenversteller 58 möglich ist, sodass der Einspritzbeginn der Injektorventile 42 in druckgünstige Bereiche, nämlich die Drucktäler 50, verlegt wird. Auch diese Funktion wird in der Steuereinrichtung 26 hinterlegt, und die Funktionalität kann in Abhängigkeit der Druckverhältnisse in dem Kraftstoffeinspritzsystem 10 optional wieder zurückgenommen werden.
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Mit Bezug auf die 7 und 8 wird nachfolgend ein drittes Verfahren beschrieben, mit dem eine Öffnung der Injektorventile 42 auch im Fehlerfall des Kraftstoffeinspritzsystems 10 möglich bleiben soll. Dieses Verfahren kann zusätzlich zu der Schubabschaltung und alternativ zu der Verstellung der Nockenwelle 34 durchgeführt werden. Auch hier wird das Phänomen ausgenutzt, dass ein Injektorventil 42, das während einer Druckspitze 48 zu öffnen versucht, gegen einen höheren Druck öffnen muss, als wenn es dies in einem Drucktal 50 täte. Der Unterschied zwischen der Druckspitze 48 und dem Drucktal 50 ist systemabhängig und kann beispielsweise 50 bar betragen.
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Öffnet das jeweilige Injektorventil 42 in einem Drucktal 50, erweitert sich, verglichen zur Einspritzung während der Druckspitze 48, der Temperatur- und Drehzahlbereich, bis zu welchem ein Betrieb der Brennkraftmaschine möglich ist. Alternativ kann auch eine kostengünstigere bzw. robustere Gestaltung des Druckbegrenzungsventils 46 verwendet werden, mit der Folge von höheren Maximaldrücken Pmax, und unter Umständen einen vergleichbaren Betrieb der Brennkraftmaschine aufweisen.
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Wie bereits beschrieben, korreliert die Druckspitze 48 in dem Hochdruckbereich 16 mit dem oberen Totpunkt OT der Kraftstoffhochdruckpumpe 14, wobei zuzüglich die Laufzeit des Kraftstoffes durch das Kraftstoffeinspritzsystem 10 ab dem Auslassventil 36 zu beachten ist. Aufgrund der mechanischen Anbindung der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 an die Brennkraftmaschine ist diese Position des oberen Totpunktes OT bekannt. Der Fehlerfall wird, wie auch bei den anderen Verfahren, durch Erkennung eines ungewollt hohen Druckes in dem Hochdruckbereich 16 über den Hochdrucksensor 44 erkannt.
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Der Einspritzbeginn der Injektorventile 42 ist in der Steuereinrichtung 26 als Kennfeld hinterlegt.
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Wie bei dem Verfahren zur Verstellung des Nockenwellenwinkels wird der Periodenzeitraum tp zwischen zwei OT-Zeitpunkten des Pumpenkolbens 32 bestimmt und der Periodenzeitraum TP in vier gleichgroße Quadranten Q1 bis Q4 aufgeteilt. Dann werden die Injektorventile 42 so angesteuert, dass der Öffnungszeitpunkt Töff der Injektorventile 42 in einem Öffnungszeitraum liegt, der sich in den zweiten Quadranten Q2 und in den dritten Quadranten Q3 erstreckt. Das bedeutet, es wird nicht die Nockenwelle 34 verstellt, sondern es wird der Öffnungszeitpunkt Töff der Injektorventile 42 aktiv verschoben. Durch Verschiebung des Öffnungszeitpunktes Töff, und zwar ausschließlich nach Detektion des Fehlerfalles, in das Drucktal 50, können die beschriebenen Vorteile genutzt werden. Die Verschiebung des Öffnungszeitpunktes Töff während eines Betriebes der Brennkraftmaschine ist nicht emissionsrelevant, da es sich dabei um einen Fehlerfall handelt.
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Bei dem Verfahren wird daher, wie bei der Verstellung der Nockenwelle 34, zunächst der Periodenzeitraum tp bestimmt und dann erkannt, ob ein Fehlerfall vorliegt oder nicht.
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Auch hier werden die Injektorventile 42 nur angesteuert, wenn tatsächlich eine Kraftstoffanforderung der Brennkraftmaschine vorliegt. Ist dies der Fall, wird der Öffnungszeitpunkt Töff in den zweiten Quadranten Q2 bzw. dritten Quadranten Q3 des Periodenzeitraumes tp verschoben. Liegt jedoch keine Kraftstoffanforderung vor, erfolgt keine Einspritzung.
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Nach Verschieben des Öffnungszeitpunktes Töff wird wiederum überprüft, ob sich das Kraftstoffeinspritzsystem 10 weiterhin in einem Fehlerfall befindet, da auch hier optional die Funktionalität wieder zurückgenommen werden kann, wenn das Kraftstoffeinspritzsystem 10 wieder in den Normalbetrieb eintritt. In diesem Fall erfolgt die Einspritzung in dem Periodenzeitraum tp beliebig in einem der vier Quadranten Q1 bis Q4 direkt nach einer Kraftstoffanforderung durch die Brennkraftmaschine.
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In der Steuereinrichtung 26 ist daher eine Funktionalität abgelegt, die den bestehenden Öffnungszeitpunkt Töff der Injektorventile 42 für den regulären Betrieb nach der Detektion eines Fehlerfalles mit einhergehender Druckerhöhung in dem Hochdruckbereich 16 in einen für den Brennkraftmaschinennotlauf optimaleren Bereich verschiebt. In der Steuereinrichtung 26 kann dazu ein entsprechendes Kennfeld hinterlegt werden, beispielsweise in Form der Öffnungszeitpunktfestlegereinrichtung 66, die den Öffnungszeitpunkt Töff der Injektorventile 42 so verschiebt, dass er in dem Drucktal 50 liegt. Das Kennfeld kann optional in Abhängigkeit von Druck und/oder Temperatur und/oder Drehzahl der Brennkraftmaschine ausgeführt sein.
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In Abhängigkeit der Druckverhältnisse im System kann die Verschiebung des Öffnungszeitpunktes Töff optional wieder zurückgenommen werden.
