DE102008039277A1 - Method for operating internal combustion engine, particularly diesel engine, involves heating fuel filter by heating element, where heating element is temperature-dependently controlled by heat controlling device - Google Patents

Method for operating internal combustion engine, particularly diesel engine, involves heating fuel filter by heating element, where heating element is temperature-dependently controlled by heat controlling device Download PDF

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Abstract

The method involves heating a fuel filter (3) by a heating element (5). The heating element is temperature-dependently controlled by a heat controlling device (2). A determined water level is evaluated in the fuel filter by a detecting unit (7). An independent claim is included for a device for operating an internal combustion engine, particularly a diesel engine.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Dieselmotors, bei dem ein Kraftstofffilter mittels eines in diesem angeordneten Heizelements erwärmt wird.The Invention relates to a method for operating an internal combustion engine, in particular a diesel engine, in which a fuel filter by means of is heated in this arranged heating element.

Es ist bekannt, dass bei niedrigen Temperaturen, insbesondere im Minusbereich, Dieselkraftstoff aufgrund des in diesem enthaltenen Paraffins dazu neigt, zu stocken, wodurch ein Kraftstofffilter verstopfen und der Dieselkraftstoff in dessen Verlauf, insbesondere vom Kraftstofftank zum Motor den Kraftstofffilter nicht durchfließen kann. Darüber hinaus ist bekannt, dass der Dieselkraftstoff Wasseranteile enthält, die beispielsweise durch Kondensation im Tankbehälter und/oder in Tankleitungen hervorgerufen wird.It it is known that at low temperatures, especially in the minus range, Diesel fuel due to the paraffin contained in it tends to falter, causing a fuel filter clogging and the Diesel fuel in its course, especially from the fuel tank to the engine can not flow through the fuel filter. In addition, it is known that the diesel fuel water shares Contains, for example, by condensation in the tank and / or caused in tank lines.

Aus der DE 34 15 522 C1 ist ein beheizbarer Kraftstofffilter für Dieselmotoren bekannt, wobei zwischen Filterkopf und Filterbox ein elektrisches Heizelement angeordnet ist, mittels welchem der Kraftstofffilter erwärmt wird, um die Stockung fester Bestandteile des Dieselkraftstoffs zu vermeiden.From the DE 34 15 522 C1 a heated fuel filter for diesel engines is known, wherein between the filter head and filter box, an electric heating element is arranged, by means of which the fuel filter is heated in order to avoid the stagnation of solid components of the diesel fuel.

Darüber hinaus ist aus der EP 1 226 352 B1 eine Vorrichtung zur automatischen Wasserabscheidung in einem Kraftstofffilter, insbesondere für eine Dieselbrennkraftmaschine bekannt. Dabei weist der Kraftstofffilter eine Wassersammelkammer auf, um Wasseranteile beispielsweise durch Kondensation hervorgerufen, vom Dieselkraftstoff abzuscheiden. Dabei ist ein Mikroprozessor vorgesehen, welcher mit einer Erfassungseinheit und mit einer Schalteinrichtung eines elektrischen Energiesystems eines Fahrzeugs verbunden ist, um eine Entnahmeeinheit zur Entnahme des abgeschiedenen Wasser mit elektrischer Energie zu versorgen, sofern die Erfassungseinheit aktiviert ist.In addition, from the EP 1 226 352 B1 a device for automatic water separation in a fuel filter, in particular for a diesel internal combustion engine known. In this case, the fuel filter to a water collection chamber to water fractions, for example, caused by condensation, to separate from the diesel fuel. In this case, a microprocessor is provided, which is connected to a detection unit and with a switching device of an electrical energy system of a vehicle to supply a removal unit for taking the separated water with electrical energy, if the detection unit is activated.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren sowie eine verbesserte Vorrichtung zum Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Dieselmotors anzugeben, welche einfach und kostengünstig realisierbar sind.Of the Invention is based on the object, an improved method and an improved device for operating an internal combustion engine, Specify in particular a diesel engine, which is simple and inexpensive are feasible.

Die Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 und hinsichtlich der Vorrichtung durch die in Anspruch 4 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.The Task is according to the invention in terms of the method that in claim 1 and in terms of the device by the in Claim 4 specified features solved. Advantageous developments The invention are the subject of the dependent claims.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Dieselmotors, wird ein Kraftstofffilter mittels eines in diesem angeordneten Heizelements erwärmt. Erfindungsgemäß wird das Heizelement von einem Glühsteuergerät zum Vorglühen von Glühkerzen temperaturabhängig gesteuert. Dabei wird dem Heizelement über das Glühsteuergerät elektrische Energie zugeführt. Besonders bevorzugt wird aufgrund der Kopplung des Heizelements an das Glühsteuergerät eine aufwändige Verkabelung zur Versorgung des Heizelements mit elektrischer Energie vermieden. Darüber hinaus wird anhand dieser Kopplung eine vereinfachte Diagnosefähigkeit des Heizelements erreicht, woraus ein verringerter Wartungs- bzw. Reparaturaufwand resultiert.at the inventive method for operating a Internal combustion engine, in particular a diesel engine, is a fuel filter by means of a heating element arranged in this heated. According to the invention, the heating element from an annealing control unit for preheating Controlled by glow plugs temperature dependent. there is the heating element via the annealing control unit electrical energy supplied. Particularly preferred due to the coupling of the heating element to the annealing control device an elaborate wiring for the supply of the heating element avoided with electrical energy. In addition, will based on this coupling a simplified diagnostic capability of the heating element, resulting in a reduced maintenance or Repair expenses result.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert.embodiments The invention will be explained in more detail with reference to a drawing.

Dabei zeigen:there demonstrate:

1 schematisch ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. 1 schematically a block diagram of an apparatus for performing the method according to the invention.

Einander entsprechende Teile sind in der Figur mit den gleichen Bezugszeichen versehen.each other corresponding parts are in the figure with the same reference numerals Mistake.

In 1 ist eine Vorrichtung V zur Durchführung des Verfahrens zum Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Dieselmotors anhand eines Blockschaltbilds dargestellt. Dabei umfasst die Vorrichtung ein Motorsteuergerät 1, ein Glühsteuergerät 2 sowie einen Kraftstofffilter 3.In 1 is a device V for carrying out the method for operating an internal combustion engine, in particular a diesel engine illustrated by a block diagram. In this case, the device comprises an engine control unit 1 , an annealing control unit 2 and a fuel filter 3 ,

Das Motorsteuergerät 1 (ECU = Engine Control Unit) führt insbesondere notwendige Ermittlungen beispielsweise von Steuerungs- und/oder Regelgrößen zum Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine eines Fahrzeugs durch. Um die Verbrennungskraftmaschine zu regeln und/oder zu steuern, verarbeitet das Motorsteuergerät 1 u. a. ihm zugeführte erfasste Sensorsignale, wie z. B. eine Temperatur der Motorflüssigkeit. Darüber hinaus kann das Motorsteuergerät 1 mit den erfassten Sensorsignalen als Eingangssignale in Abhängigkeit hinterlegter Kennfelder Ausgangssignale ermitteln und entsprechenden Stellgliedern Sollgrößen, wie beispielsweise Zündzeitpunkt und Einspritzzeitpunkt vorgeben.The engine control unit 1 (ECU = engine control unit) in particular performs necessary investigations, for example, of control and / or controlled variables for operating an internal combustion engine of a vehicle. To control and / or control the internal combustion engine, the engine control unit processes 1 ua him supplied detected sensor signals such. B. a temperature of the engine fluid. In addition, the engine control unit 1 ascertain output signals with the detected sensor signals as input signals as a function of stored maps and predefine target values, such as, for example, ignition timing and injection timing, to corresponding actuators.

Das Motorsteuergerät 1 ist insbesondere über eine im Fahrzeug vorhandene Datennetzungsstruktur 4, wie z. B. über ein LIN-Bus (Local Interconnect Network) oder über ein CAN-Bus (Controller Area Network) mit dem Glühsteuergerät 2 verbunden.The engine control unit 1 is in particular via an existing data network structure in the vehicle 4 , such as B. via a LIN bus (Local Interconnect Network) or via a CAN bus (Controller Area Network) with the annealing control unit 2 connected.

Das Glühsteuergerät 2 dient insbesondere einer Ansteuerung von nicht dargestellten Glühelementen, wobei beispielsweise ein Glühelement einer Glühkerze zugeordnet ist. Dabei ist das Glühsteuergerät 2 insbesondere Bestandteil einer selbstzündenden Verbrennungskraftmaschine. Die Glühkerzen werden über die Glühelemente erwärmt, um einen in einen Brennraum eingespritzten Kraftstoff zu entzünden. Hierzu wird beispielsweise von dem Motorsteuergerät 1 ein Temperaturwert vorgegeben, der an das Glühsteuergerät 2 übermittelt wird, wodurch ein jeweiliges Glühelement angesteuert wird.The glow control unit 2 is used in particular to control heating elements, not shown, wherein, for example, a glow element is associated with a glow plug. Here is the annealing control unit 2 in particular part of a self-igniting internal combustion engine. The glow plug are heated over the heating elements to ignite a fuel injected into a combustion chamber. This is done for example by the engine control unit 1 a temperature value given to the annealing control unit 2 is transmitted, whereby a respective heating element is driven.

Der Kraftstofffilter 3 ist insbesondere dazu vorgesehen, den Kraftstoff beispielsweise von Fremdkörpern, wie z. B. Schmutzpartikel, zu reinigen und in diesem enthaltenes Wasser abzuscheiden. Das abgeschiedene Wasser wird insbesondere in einer in dem Kraftstofffilter 3 vorgesehenen Sammelkammer aufgefangen. Darüber hinaus ist in dem Kraftstofffilter 3 beispielsweise zwischen einer nicht dargestellten Filterbox und einem Filterkopf ein Heizelement 5 angeordnet, wodurch der Kraftstofffilter 3 erwärmt wird. Durch die Erwärmung wird gleichzeitig der den Kraftstofffilter 3 durchfließende Kraftstoff, insbesondere Dieselkraftstoff, erwärmt, um bei niedrigen Temperaturen, insbesondere im Minusbereich, ein Stocken des Kraftstoffs zu vermeiden.The fuel filter 3 is particularly intended to the fuel, for example, foreign bodies such. As dirt particles to clean and deposit it in this water. The separated water is in particular in one in the fuel filter 3 collected collecting chamber. In addition, in the fuel filter 3 for example, between a filter box, not shown, and a filter head, a heating element 5 arranged, whereby the fuel filter 3 is heated. Due to the heating, the fuel filter becomes simultaneously 3 flowing fuel, in particular diesel fuel, heated to avoid at low temperatures, especially in the negative region, a stagnation of the fuel.

Erfindungsgemäß ist das Heizelement 5 an das Glühsteuergerät 2 gekoppelt, wodurch das Heizelement 5 mit elektrischer Energie versorgt wird. Darüber hinaus wird das Heizelement 5 besonders bevorzugt temperaturabhängig von dem Glühsteuergerät 2 gesteuert. Hierzu ist das Heizelement 5 beispielsweise in Abhängigkeit eines von dem Motorsteuergerät 1 oder dem Glühsteuergerät 2 vorgegebenen Temperaturwertes des Kraftstoffs steuerbar bzw. einschaltbar. Beispielsweise ist eine nicht gezeigte Erfassungseinheit, insbesondere in Form eines Temperatursensors vorgesehen, der z. B. in einem Tankbehälter angeordnet ist, und fortlaufend die Temperatur des Kraftstoffs erfasst.According to the invention, the heating element 5 to the annealing control unit 2 coupled, causing the heating element 5 is supplied with electrical energy. In addition, the heating element 5 particularly preferably dependent on the temperature of the annealing control unit 2 controlled. This is the heating element 5 for example, depending on one of the engine control unit 1 or the annealing control unit 2 predetermined temperature value of the fuel controllable or switched. For example, a detection unit, not shown, in particular provided in the form of a temperature sensor, the z. B. is arranged in a tank container, and continuously detects the temperature of the fuel.

In einer möglichen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Heizelement 5 derart gesteuert, dass sich der Kraftstofffilter 3 vorzugsweise bis auf einen insbesondere von dem Motorsteuergerät 1 oder Glühsteuergerät 2 vorgebbaren Temperaturwert erwärmt, um ein Risiko einer Selbstentzündung auszuschließen.In a possible embodiment of the method according to the invention, the heating element 5 controlled so that the fuel filter 3 preferably except for one in particular from the engine control unit 1 or annealing control unit 2 predetermined temperature value warmed to exclude a risk of auto-ignition.

Dadurch, dass das Heizelement 5 mit dem Glühsteuergerät 2 verbunden ist, verringert sich vorteilhaft ein Verkabelungsaufwand, um das Heizelement 5 in Betrieb nehmen zu können. Ferner wird durch die Anbindung des Heizelements 5 über das Glühsteuergerät 2 an das Motorsteuergerät 1 eine vereinfachte Diagnosefähigkeit des Heizelements 5 realisiert. Dadurch ist in besonders vorteilhafter Weise ein Wartungs- und Reparaturaufwand des Heizelements 5 erheblich reduziert. Hierzu weist das Fahrzeug in einer vorteilhaften Ausgestaltung insbesondere eine On-board-Diagnose auf, wodurch bei Anschluss einer Diagnosevorrichtung Fehlfunktionen des Fahrzeugs und somit auch des Heizelememts 5 ausgelesen werden können.In that the heating element 5 with the annealing control unit 2 Connected, advantageously reduces a wiring effort to the heating element 5 to be able to operate. Furthermore, by the connection of the heating element 5 via the annealing control unit 2 to the engine control unit 1 a simplified diagnostic capability of the heating element 5 realized. As a result, in a particularly advantageous manner, a maintenance and repair of the heating element 5 considerably reduced. For this purpose, the vehicle in an advantageous embodiment, in particular an on-board diagnosis, whereby malfunction of the vehicle and thus also of the heating element when connecting a diagnostic device 5 can be read out.

Weiterhin sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, dass das Glühsteuergerät 2 eine Auswerteeinheit 6 aufweist, mittels der ein Wasserstand in der Sammelkammer in dem Kraftstofffilter 3 ausgewertet wird. Hierzu ist in dem Kraftstofffilter 3 eine Erfassungseinheit 7, wie z. B. ein Füllstandssensor angeordnet, der die erfassten Signale bezüglich des Wasserstands der Auswerteeinheit 6 zuführt. Ist ein vorgegebener Füllstand innerhalb des Kraftstofffilters 3 erreicht, wird über die Auswerteeinheit 6 beispielsweise ein Signal über das Glühsteuergerät 2 an das Motorsteuergerät 1 übermittelt, welches z. B. im Kombigerät angezeigt wird oder über einen Steuerbefehl einen Ableitauslass, insbesondere ein Ventil in dem Kraftstofffilter 3 öffnet, um das Wasser abfließen zu lassen.Furthermore, the inventive method provides that the annealing control unit 2 an evaluation unit 6 by means of which a water level in the collection chamber in the fuel filter 3 is evaluated. This is in the fuel filter 3 a detection unit 7 , such as B. arranged a level sensor, which detects the detected signals with respect to the water level of the evaluation 6 supplies. Is a predetermined level within the fuel filter 3 is reached, via the evaluation unit 6 For example, a signal on the Glühsteuergerät 2 to the engine control unit 1 transmitted, which z. B. is displayed in combination or via a control command a Ableitauslass, in particular a valve in the fuel filter 3 opens to drain the water.

In einer Ausführungsform basiert die Wassersensierung auf einer Impedanzmessung des Wassers an der Erfassungseinheit 7. Dazu sind zwei Elektroden als Erfassungseinheit 7 im Kraftstofffilter 3 angeordnet, die von dem Wasser benetzt werden, welches der Kraftstofffilter 3 abgeschieden hat. Beispielsweise ist der Kraftstofffilter 3 ohne Elektronik ausgeführt und die Impedanzmessung erfolgt im Glühsteuergerät. 2.In one embodiment, the water sensing is based on an impedance measurement of the water at the sensing unit 7 , These are two electrodes as a detection unit 7 in the fuel filter 3 arranged, which are wetted by the water, which is the fuel filter 3 has secluded. For example, the fuel filter 3 executed without electronics and the impedance measurement takes place in the annealing control unit. 2 ,

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ein einfaches und kostengünstiges Verfahren zur Steuerung des Heizelements 5 sowie zur Auswertung des Wasserstands in einem Kraftstofffilter 3 angegeben.By means of the method according to the invention is a simple and inexpensive method for controlling the heating element 5 and to evaluate the water level in a fuel filter 3 specified.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 3415522 C1 [0003] - DE 3415522 C1 [0003]
  • - EP 1226352 B1 [0004] - EP 1226352 B1 [0004]

Claims (5)

Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Dieselmotors, bei dem ein Kraftstofffilter (3) mittels eines in diesem angeordneten Heizelements (5) erwärmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (5) mittels eines Glühsteuergeräts (2) temperaturabhängig gesteuert wird.Method for operating an internal combustion engine, in particular a diesel engine, in which a fuel filter ( 3 ) by means of a heating element arranged therein ( 5 ), characterized in that the heating element ( 5 ) by means of an annealing control device ( 2 ) is temperature-dependent controlled. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Glühsteuergeräts (2) ein durch eine Erfassungseinheit (7) ermittelter Wasserstand in dem Kraftstofffilter (3) ausgewertet wird.Method according to claim 1, characterized in that by means of the annealing control device ( 2 ) by a registration unit ( 7 ) determined water level in the fuel filter ( 3 ) is evaluated. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Glühsteuergerät (2) mittels eines Motorsteuergeräts (1) gesteuert wird.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the annealing control device ( 2 ) by means of an engine control unit ( 1 ) is controlled. Vorrichtung zum Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Dieselmotors, wobei ein Kraftstofffilter (3) mittels eines in diesem angeordneten Heizelements (5) erwärmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (5) mittels eines Glühsteuergeräts (2) steuerbar ist, wobei in dem Kraftstofffilter (3) eine Erfassungseinheit (7) angeordnet ist, mittels der ein Wasserstand in dem Kraftstofffilter (3) ermittelbar ist.Device for operating an internal combustion engine, in particular a diesel engine, wherein a fuel filter ( 3 ) by means of a heating element arranged therein ( 5 ) is heated, characterized in that the heating element ( 5 ) by means of an annealing control device ( 2 ) is controllable, wherein in the fuel filter ( 3 ) a registration unit ( 7 ) by means of which a water level in the fuel filter ( 3 ) can be determined. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Glühsteuergerät (2) eine Auswerteeinheit (6) umfasst, mittels welcher der ermittelte Wasserstand auswertbar ist.Apparatus according to claim 4, characterized in that the annealing control device ( 2 ) an evaluation unit ( 6 ), by means of which the determined water level can be evaluated.
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