DE102010050853A1 - Fuel system operating method for diesel engine of vehicle, involves releasing energy supply to heating device, and maintaining energy supply for long time until pressure-dependent maximum temperature stored in control unit is reached - Google Patents
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- F02D2041/224—Diagnosis of the fuel system
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb eines Kraftstoffsystems einer Verbrennungskraftmaschine, wobei das Kraftstoffsystem einen Hochdruckbereich mit zumindest einer Hochdruckpumpe, einem Hochdruckverteilerrohr und einem Injektor aufweist.The invention relates to a method and a device for operating a fuel system of an internal combustion engine, wherein the fuel system has a high-pressure region with at least one high-pressure pump, a high-pressure distributor tube and an injector.
In Verbrennungskraftmaschinen werden verschiedenartige Konzepte der Gemischbildung im Brennraum realisiert, um eine weitgehend vollständige Verbrennung des Kraftstoffs und eine geringe Schadstoffemission zu erreichen. Dabei werden moderne Verbrennungskraftmaschinen vorzugsweise mit Direkteinspritzung des Kraftstoffs in den Verbrennungsraum ausgeführt.In internal combustion engines, various concepts of mixture formation in the combustion chamber are realized in order to achieve a substantially complete combustion of the fuel and a low emission of pollutants. In this case, modern internal combustion engines are preferably carried out with direct injection of the fuel into the combustion chamber.
Ottomotorische Verfahren setzen dafür eine direkte Einspritzung von Ottokraftstoff mit Funkenzündung bzw. kontrollierter Selbstzündung sowie Ladungsschichtung ein. Bei der beispielsweise aus
Die dieselmotorischen Verfahren haben aufgrund der heterogenen Gemischbildung und Verbrennung Nachteile bezüglich der Stickoxid- und Russbildung. Diese Probleme können gemäß
In
Schließlich ist aus
Unabhängig von der jeweils konkreten Ausführung der bisher verfügbaren Verfahren und Vorrichtungen besteht grundsätzlich die Anforderung, den lastabhängig zuzuführenden Kraftstoff unter allen Betriebsbedingungen homogen mit dem im Verbrennungsraum befindlichen Gas in kürzester Zeit zu mischen. Trotz zahlreicher bekannter technischer Lösungen, beispielsweise mit dem Einsatz von verbesserten Einspritzsystemen mit zwei Druckstufen, bei denen im Hochdrucksystem Kraftstoffdrücke in einem Verteilerrohr mit über 200 bar erzeugt werden oder dem Einsatz von speziellen Einspritzventilen in Mehrlochausführung, kann diese Anforderung bisher nicht vollständig umgesetzt werden.Regardless of the respective specific embodiment of the previously available methods and devices, there is basically the requirement to homogeneously mix the load-dependent fuel under all operating conditions with the gas in the combustion chamber in the shortest possible time. Despite numerous well-known technical solutions, for example with the use of improved injection systems with two pressure stages, in which fuel pressures are generated in a manifold with over 200 bar in the high pressure system or the use of special injectors in multi-hole design, this requirement can not be fully implemented.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine technische Lösung für Verbrennungskraftmaschinen zu schaffen, welche die Herstellung eines homogenen Kraftstoff-Gas-Gemisches unter allen Betriebsbedingungen und in kürzester Zeit ermöglicht und die gleichzeitig eine Einhaltung der erforderlichen Sicherheitsstandards für die Nutzung von Verbrennungskraftmaschinen gewährleistet.The object of the invention is to provide a technical solution for internal combustion engines, which allows the production of a homogeneous fuel-gas mixture under all operating conditions and in the shortest possible time and at the same time ensures compliance with the required safety standards for the use of internal combustion engines.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass zunächst druckabhängige Minimal- und Maximaltemperaturen für den Kraftstoff im Hochdruckbereich bestimmt und in einer Steuereinheit abgelegt werden und dass danach die Temperatur und der Druck des Kraftstoffes im Hochdruckbereich des Kraftstoffsystems an jeweils mindestens einer Messstelle kontinuierlich erfasst und an eine Steuereinheit übertragen werden, wobei die Steuereinheit druckabhängig die Temperatur aufnimmt und bei Ermittlung einer druckabhängigen Temperatur gleich oder kleiner der gespeicherten Minimaltemperatur die Energiezufuhr zu einer Heizeinrichtung freigibt und diese Energiezufuhr so lange aufrechterhält, bis die in der Steuereinheit gespeicherte Maximaltemperatur erreicht ist. Dies kann mit einer Vorrichtung realisiert werden, die im Hochdruckbereich vom Kraftstoffsystem eine dem Hochdruckverteilerrohr zugeordnete Heizeinrichtung und eine Löscheinrichtung aufweist, wobei die Heizeinrichtung und die Löscheinrichtung über eine Steuereinheit betätigbar sind, die mit Messeinrichtungen für definierte Kraftstoff- bzw. Fahrzeugparameter in Wirkverbindung steht. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind jeweils in abhängigen Unteransprüchen beschrieben, die im Ausführungsbeispiel erläutert werden.The object is achieved by first determining pressure-dependent minimum and maximum temperatures for the fuel in the high-pressure region and storing it in a control unit and then continuously recording the temperature and the pressure of the fuel in the high-pressure region of the fuel system at at least one measuring point and to a control unit be transferred, wherein the control unit receives pressure-dependent temperature and upon detection of a pressure-dependent temperature equal to or less than the stored minimum temperature, the energy supply to a heater releases and maintains this power supply until the stored in the control unit maximum temperature is reached. This can be realized with a device which in the high pressure region of the fuel system associated with the high-pressure manifold Heating device and a quenching device, wherein the heating device and the quenching device can be actuated via a control unit, which is in operative connection with measuring devices for defined fuel or vehicle parameters. Advantageous embodiments are described in each dependent sub-claims, which are explained in the embodiment.
Durch Anwendung der erfindungsgemäßen technischen Lösung wird es möglich, den einer Verbrennungskraftmaschine lastabhängig zuzuführenden Kraftstoff mit dem im Brennraum befindlichen Gas in kürzester Zeit zu mischen und somit unter allen Betriebsbedingungen ein homogenes Kraftstoff-Gas-Gemisch zu erzielen. Dabei ist gleichzeitig die Einhaltung der Sicherheitsstandards bei der Nutzung von Verbrennungskraftmaschinen gewährleistet.By applying the technical solution according to the invention, it becomes possible to mix the fuel to be supplied depending on the load of an internal combustion engine with the gas in the combustion chamber in a very short time and thus achieve a homogeneous fuel-gas mixture under all operating conditions. At the same time, compliance with safety standards in the use of internal combustion engines is ensured.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierbei wird Bezug genommen auf die Zeichnung, die den grundsätzlichen Aufbau eines Kraftstoffsystems einer hier nicht näher dargestellten Verbrennungskraftmaschine zeigt.Hereinafter, an embodiment of the invention will be described. Reference is made to the drawing, which shows the basic structure of a fuel system of an internal combustion engine, not shown here.
Im Kraftstoffweg sind ausgehend von einem Kraftstofftank
Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass dem Havariebehälter
Das Hochdruckverteilerrohr
Ferner ist eine Löscheinrichtung
Das dargestellte Kraftstoffsystem steht außerdem mit einer Steuereinheit
Zum besseren Verständnis ist das Hochdruck- Kraftstoffsystem mit seinen zugeordneten Baugruppen in der Zeichnung nochmals mit einer separaten Rechteckkontur umfasst und mit dem Bezugszeichen
Sofern die beschriebene Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum Betrieb eines Kraftstoffsystems einer Verbrennungskraftmaschine eingesetzt wird, werden zunächst druckabhängige Minimal- und Maximaltemperaturen für den Kraftstoff im Hochdruckbereich bestimmt und in der Steuereinheit
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass ein Grenzwert für die Kraftstofftemperatur in Form einer Höchsttemperatur und/oder ein Grenzwert für den Kraftstoffdruck in Form eines minimalen Betriebsdruckes für den Hochdruckbereich in der Steuereinheit
Weiterhin kann auch ein Grenzwert für die Beschleunigung in Form eines Fahrzeug-Beschleunigungssignales in der Steuereinheit
Unabhängig von der konkreten Störung ist es in jedem Fall sinnvoll, dass im Havariefall eine Ausgabe einer Störungsmeldung an einen Bediener durch die Steuereinheit erfolgt bzw. eine diesbezügliche Störungsmeldung in einer auslesbaren Diagnoseeinrichtung abgelegt wird.Regardless of the specific fault, it makes sense in any case that in the event of an accident output of a fault message to an operator by the control unit takes place or a relevant fault message is stored in a readable diagnostic device.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- HochdrucksensorHigh pressure sensor
- 22
- Hochdruckpumpehigh pressure pump
- 33
- DruckregelventilPressure control valve
- 44
- Kraftstofftemperatursensor (Niederdruck)Fuel temperature sensor (low pressure)
- 55
- Kraftstoffförderpumpe (Niederdruck)Fuel pump (low pressure)
- 66
- KraftstofffilterFuel filter
- 77
- KraftstofftankFuel tank
- 88th
- Hochdruckverteilerrohr (Rail)High pressure manifold (rail)
- 99
- Druckbegrenzer (Hochdruck)Pressure limiter (high pressure)
- 1010
- Injektorinjector
- 1111
- Steuereinheitcontrol unit
- 1212
- Dreiwegeventil (Hochdruck)Three-way valve (high pressure)
- 1313
- Havariebehältersinking vessel
- 1414
- Kraftstofftemperatursensor (Hochdruck)Fuel temperature sensor (high pressure)
- 1515
- Schaltelement für HeizeinrichtungSwitching element for heating device
- 1616
- Löscheinrichtung/LöschmitteldüsenExtinguishing system / agent nozzles
- 1717
- Heizeinrichtungheater
- 1818
- Beschleunigungssensor FahrzeugAcceleration sensor vehicle
- 1919
- Hochdruck-KraftstoffsystemHigh-pressure fuel system
- TN T N
- Kraftstofftemperatur NiederdruckFuel temperature low pressure
- TH T H
- Kraftstofftemperatur HochdruckFuel temperature high pressure
- pH p H
- Drucksignal (Hochdruck)Pressure signal (high pressure)
- aF a F
- Beschleunigungssignal FahrzeugAcceleration signal vehicle
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 19953932 A2 [0005] DE 19953932 A2 [0005]
- EP 1085192 A2 [0006] EP 1085192 A2 [0006]
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