CN112983707A - 用于运行燃料供应系统的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于运行用于内燃机的燃料供应系统的方法，在该方法中，燃料喷射器（110）利用构造成电磁阀（120）的开关阀由高压存储器供应以燃料并且用于将燃料引入到内燃机的燃烧室中，其中，所述电磁阀（120）具有用于封闭和开启通流开口（150）的磁衔铁（124）和布置在磁衔铁（124）的开口（126）中的衔铁螺栓（125），其中，当确定在磁衔铁（124）和衔铁引导部（125）之间存在沉积物（200）时，所述沉积物妨碍或阻止通过磁衔铁（124）来开启通流开口（150），在振荡过程中主动地在高压存储器内的燃料中产生压力振荡。

Description

用于运行燃料供应系统的方法
技术领域
本发明涉及一种用于运行用于内燃机的燃料供应系统的方法，在该方法中，使用具有构造为电磁阀的开关阀的燃料喷射器，以及一种用于执行该方法的计算单元和计算机程序。
背景技术
对于现代的内燃机，可以使用如下燃料供应系统，对于该燃料供应系统而言在高压存储器，即所谓的共轨系统中存储带有相对高的压力的燃料，然后将该燃料输送给各个燃料喷射器，以便然后由此有针对性地将燃料引入到内燃机的燃烧室中。在此，一种典型类型的燃料喷射器是如下这样，其中电磁阀被用作开关阀或者说伺服阀。
即使在这种燃料供应系统中使用燃料过滤器，仍然可能出现沉积物或者其它污物，无论是由于未从燃料中过滤出来的颗粒或者物质或者还是由于积碳。例如，从DE 10316 391 B4 中已知一种方法，在该方法中，通过有针对性地提高压力来去除燃料喷射器上的积碳。
发明内容
根据本发明，提出具有独立权利要求的特征的、一种用于运行燃料供应系统的方法以及一种用于执行该方法的计算单元和计算机程序。有利的设计方案是从属权利要求以及如下说明的主题。
本发明涉及一种燃料供应系统，如开篇已提及的那样，其中燃料喷射器利用构造为电磁阀的开关阀从高压存储器供应以燃料并且用于将燃料引入到内燃机的燃烧室中。不言而喻，在这种燃料供应系统或这种内燃机中，典型地存在多个这种燃料喷射器和燃烧室，然而对于它们同样适用，如在此和下面对于燃料喷射器和燃烧室所解释的那样。
电磁阀典型地具有用于封闭和开启通流开口的磁衔铁（Magnetanker）以及用于磁衔铁的引导部，该引导部例如呈布置在磁衔铁的（适宜地中央的）开口（或大多为孔）中的衔铁螺栓（Ankerbolzen）的形式。这种引导部在功能上通常是必要的，以便确保可靠地打开和关闭通流开口。通流开口在此通常限制作为伺服液压回路的一部分的、用于燃料的控制室，其中为了引入或喷入燃料而使磁衔铁运动以便开启通流开口。因此，燃料从控制室中排出，其结果是阀针运动并且可以打开阀或燃料喷射器。通过对所属的电磁体或相应的线圈进行操控或通电并且抵抗弹簧的弹簧力来提升磁衔铁。为了封闭通流开口，相应地结束对于电磁体的操控。
在此，磁衔铁沿着其引导部、例如衔铁螺栓上下运动。由于制造和功能的原因，在磁衔铁和其引导部之间存在一定的间隙，该间隙使得磁衔铁的可运动性成为可能。此外，磁衔铁与衔铁引导部或衔铁螺栓之间的间隙影响燃料喷射器在关闭状态下所具有的持续泄漏。
然而这也导致燃料进入该间隙中。在此，现在已经发现，在该间隙中会形成沉积物，该沉积物会妨碍或者甚至阻止磁衔铁的可运动性。在极端情况下，这导致磁衔铁不再能够开启通流开口，这导致缺失（ausbleiben）将燃料引入到燃烧室中。如已经表明的那样，在一些燃料中存在的锌有时对薄层形成起决定性作用。
在此，所给出的方法提出，其中，如果确定在磁衔铁和衔铁引导部之间存在沉积物，该沉积物妨碍或阻止通过磁衔铁来开启通流开口，则在振荡过程中在高压存储器内的燃料中主动地产生压力振荡。
在此，当确定缺失通过燃料喷射器将燃料引入到燃烧室中时，可以确定在磁衔铁和衔铁引导部之间存在沉积物，因为如所述的那样这是沉积物的结果。此外，当确定在燃烧室中存在火花跳断（Fehlzündung）或者点火缺失时，可以确定缺失通过燃料喷射器将燃料引入到燃烧室中，因为在燃烧室中没有（足够的）燃料的情况下不能进行点火。点火的缺失又例如可以通过转速的不均匀性或者通过缺少点火噪声来予以识别或检测。
因此，如果确定燃烧室中存在火花跳断，则能够执行或进行振荡过程。这相应地也适用于其它现有的燃料喷射器或燃烧室。
如在试验中已经证实的那样，该压力振荡现在引起一定的径向力作用于衔铁引导部和磁衔铁，所述径向力由于通过燃料中的振荡引起的磁衔铁和衔铁引导部的振荡运动或振动而使磁衔铁或衔铁引导部的沉积物脱落并且因此再次建立磁衔铁的可运动性和因此其功能性。此外，优选在振荡过程期间操控电磁阀以开启通流开口，也就是给线圈通电。因此，还能够更好地去除脱落的沉积物。
优选地，在振荡过程中预先给定针对振荡的上边界值、下边界值和频率，其中上边界值尤其大于针对常规运行的压力值。例如可以考虑0.5 Hz的频率，该变化曲线则例如可以锯齿形。压力梯度在此例如可以处于大约500或700 巴/秒，然而通常可以自由选择。然而，通常存在用于压力梯度的最大上限。这由系统布局、尤其是通过高压泵的输送体积得出。
优选地，振荡过程被如此频繁地重复和/或如此长时间地使用，直到存在预先给定的中断标准。在此，所述中断标准可以包括达到预先给定的最大数量的振荡过程和/或确定，不再缺失通过燃料喷射器将燃料引入到燃烧室中。在此，最大数量可以适用于燃料喷射器的整个使用寿命，或者然而也可以仅适用于一个直至内燃机下一次停机的运行周期。在这种情况下，可以为振荡过程选择特定的（最大）持续时间。
此外优选的是，当执行振荡过程时，即当发生根本问题时，产生故障存储记录。以这种方式例如可以在下一次造访维修车间时进行燃料喷射器的更换。
根据本发明的计算单元，例如机动车的控制器、尤其是发动机控制器，尤其是在程序技术上被设置用于执行根据本发明的方法。
以具有用于执行所有方法步骤的程序代码的计算机程序或计算机程序产品的形式来实现根据本发明的方法也是有利的，因为这引起特别低的成本，尤其是当实施的控制器还被用于其他任务并且因此本来就存在时。用于提供计算机程序的合适的数据载体尤其是指磁、光学和电存储器，像比如硬盘、闪存、EEPROM、DVD等。也可以通过计算机网络（互联网、内联网等）来下载程序。
附图说明
本发明的其它优点和设计方案由说明书和附图得出。
本发明借助于实施例在附图中示意性地示出并且在下面参照附图进行描述。
图1示意性地示出了内燃机的燃料供应系统，该燃料供应系统适合于执行根据本发明的方法。
图2示意性地示出了燃料喷射器的电磁阀，在该电磁阀中可以执行根据本发明的方法。
图3借助于磁衔铁的不同的图示示出了根据本发明的方法在一种优选的实施方式中的流程。
图4借助于高压存储器中的压力变化曲线示出了根据本发明的方法在一种优选的实施方式中的流程。
具体实施方式
在图1中示意性地示出了用于内燃机160的燃料供应系统100，该燃料供应系统适合于执行根据本发明的方法。示例性地，内燃机160包括三个燃烧室或所属的气缸165。为每个燃烧室165配设具有电磁阀120的燃料喷射器110，该电磁阀又分别连接到高压存储器175、所谓的共轨系统上并且通过该电磁阀给燃料喷射器供应以燃料。
应当理解，根据本发明的方法也可以在具有任何其他数量的气缸（例如一个、两个、四个、五个、六个、八个、十个或十二个气缸）的内燃机中予以执行。
此外，高压存储器175通过高压泵161被供应来自燃料箱195的燃料。高压泵161与内燃机160相耦联，更确切地说，例如以如下方式如此耦联，从而高压泵通过内燃机的曲轴或通过又与曲轴相耦联的凸轮轴来驱动。
通过构造为发动机控制器180的计算单元来操控燃料喷射器110，以用于将燃料引入或者配入到相应的燃烧室165中。为了清晰起见，仅示出了从发动机控制器180到燃料喷射器110的连接，然而应理解的是，每个燃料喷射器110相应地连接到发动机控制器上。每个燃料喷射器110在此可以专门地被操控。
此外，发动机控制器180设置用于，借助于压力传感器190来检测高压存储器175中的燃料压力并且基于此例如也如此操控高压泵，使得在高压存储器中达到特定的或预先给定的压力。为此，必要时也可使用压力调节阀176。
在图2中示意性地示出了燃料喷射器110的电磁阀120，在该燃料喷射器中可以执行根据本发明的方法并且该燃料喷射器例如可在根据图1的燃料供应系统中使用。
电磁阀120用作燃料喷射器110的（压力平衡的）开关阀或者伺服阀，其在此仅部分地示出。电磁阀120具有带有磁线圈122的电磁体121，该磁线圈例如可以构造成环形。在例如通过根据图1的发动机控制器180施加电压时，电流I在磁线圈122中流动。
此外，设置有如下磁衔铁124，利用该磁衔铁可以封闭或开启电磁阀120的通流开口150。此外，设置有如下弹簧130，该弹簧作用于磁衔铁124上并且在磁线圈122未通电的情况下进而在没有磁力的情况下将磁衔铁124压入或压向通流开口150并且使该通流开口封闭。弹簧130可以在其背离磁衔铁的一侧上止挡在电磁阀120的合适的部件190、特别是壳体区段上。
在磁线圈122通电时建立磁力并且磁衔铁124克服弹簧130的弹簧力被提升并且被朝向磁线圈122或电磁体121的方向吸引。在此，通流开口150被开启。在给磁线圈相应地通电时，磁衔铁124可以提升直至止挡在电磁体121上或者必要时止挡在布置在电磁体上的止挡环上。
处于阀室140或燃料喷射器的与之连接的控制室中并且首先由于高压而挤压到下部的（未示出的）喷嘴针上并且将该喷嘴针压到阀座中并且因此阻止燃料喷射的燃料可以在通流开口150开启时流出到回流部155中并且例如被输送给燃料箱。在相应的压力情况和相应的被引导到回流部中的燃料量下，喷嘴针可以被提升。
此外，设置有衔铁螺栓125作为衔铁引导部，该衔铁引导部布置在磁衔铁124的（中央的）开口或孔126中或者被其包围并且例如与壳体固定地固定在部件190上。在电磁阀120的按规定的作用方式下，磁衔铁124可以沿着衔铁螺栓125上下或来回运动，这尤其是由于磁衔铁124或其开口126与衔铁螺栓125之间的一定间隙而实现。
在图3中，借助于磁衔铁的不同的图示示出或者说阐述了根据本发明的方法在一种优选的实施方式中的流程。为此，在图（a）至（d）中分别示出了图2中的电磁阀120的重要部件，尤其是磁衔铁124、衔铁螺栓125、弹簧130以及阀室140。
在图（a）中现在示出在高压存储器中的压力小时和线圈没有通电时的电磁阀的初始位置。电磁阀在此应当是常闭的。在此，在磁衔铁和所属的止挡之间的间距用Δh表示。在此，此外示出了在衔铁螺栓125上或在衔铁螺栓125和磁衔铁124之间的沉积物200，如其例如在一定的燃料的情况下随着时间可能形成的那样，如开头详细阐述的那样。
现在，在图（b）中示出了在高压存储器中的压力小时和给线圈通电（通过闪电表示）的情况下的电磁阀。由于沉积物，磁衔铁尽管起作用的磁力仍不能运动或至少不能以通常的方式运动，从而保持间距Δh并且电磁阀不打开。结果是燃料喷射的缺失，进而由此导致火花跳断、即缺失的点火。
在图（c）中现在示出在高压存储器中的高压下和线圈未通电时的电磁阀的初始位置。电磁阀在此应当是常闭的。在此，在磁衔铁和所属的止挡之间的间距又是Δh。通过也施加在阀室140中并且由此能够作用到磁衔铁上的燃料的高压，将一定的径向力施加到磁衔铁124上，如借助于径向示出的小箭头所示。
通过在低压和高压之间的切换，即例如在图（a）和（c）中的情况以及因此在高压存储器内的燃料中主动产生压力振荡，可以产生磁衔铁的运动或振动，这种运动或振动特别有效地使得这些沉积物脱落。
此外，线圈可以被一次或多次通电，这在一定时间之后并且至少首先在高压下（如在图（d）中所示）导致磁衔铁可以再次被提升，从而开启通流开口。
在图4中，借助于高压存储器中的压力曲线示出根据本发明的方法在一种优选的实施方式中的流程。为此，关于时间t绘制了高压存储器中的压力p。
在此，在时间点t0上在高压下产生压力振荡，更确切地说，具有压力的上边界值p2和压力的下边界值p1，其中，所述下边界值可以相应于高压存储器中的常规压力。然而不言而喻，也可以选择其他边界值。这些压力振荡示例性地直至时间点t1并且由此在持续时间Δt内被主动地产生。
这个过程也可以在需要时重复，例如如此长时间地重复，直到如参照图3所阐述的那样，通流开口可以再次被开启。然而，还可考虑的是，这些压力振荡如此长时间地持续地产生，直到通流开口可再次被开启。

Claims (12)

1.一种用于运行用于内燃机（160）的燃料供应系统（100）的方法，在该方法中，燃料喷射器（110）利用构造为电磁阀（120）的开关阀从高压存储器（175）被供应以燃料并且被用于将燃料引入到内燃机的燃烧室（165）中，其中，所述电磁阀（120）具有用于封闭和开启通流开口（150）的磁衔铁（124）和衔铁引导部（125），
其中，当确定在磁衔铁（124）与衔铁引导部（125）之间存在沉积物（200）时，所述沉积物阻碍或阻止通过所述磁衔铁（124）来开启所述通流开口（150），在振荡过程中，在高压存储器（175）内的燃料中主动地产生压力振荡。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，当确定缺失通过所述燃料喷射器（110）将燃料引入到所述燃烧室（165）中时，确定在磁衔铁（124）和衔铁引导部（125）之间存在沉积物（200）。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，当确定在所述燃烧室（165）中存在火花跳断时，确定缺失通过所述燃料喷射器（110）将燃料引入到所述燃烧室（165）中。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在振荡过程期间，操控所述电磁阀（120）一次或多次以用于开启所述通流开口（150）。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述振荡过程被如此频繁地重复和/或如此长时间地使用，直到存在预先给定的中断标准。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述中断标准包括：达到预先给定的最大数量的振荡过程和/或确定不再缺失通过所述燃料喷射器（110）将燃料引入到所述燃烧室（165）中。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述振荡过程中，预先给定针对振荡的上边界值（p2）、下边界值（p1）和频率，其中，所述上边界值优选大于针对常规运行的压力值。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，当使用所述振荡过程时，产生故障存储记录。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述衔铁引导部（125）具有布置在所述磁衔铁（124）的开口（126）中的衔铁螺栓（125）。
10.一种计算单元（180），所述计算单元设置用于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法的所有方法步骤。
11.一种计算机程序，当所述计算机程序在所述计算单元（180）上实施时，所述计算机程序促使计算单元（180）执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法的所有方法步骤。
12.一种能够机读的存储介质，具有存储在其上的根据权利要求11所述的计算机程序。
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