DE102012212602A1 - Method for additivation of diesel for operating internal combustion engine, involves adding additive to fuel according to condition of control unit based on operation parameter in fuel tank or fuel amount present in fuel line or feed pump - Google Patents
Method for additivation of diesel for operating internal combustion engine, involves adding additive to fuel according to condition of control unit based on operation parameter in fuel tank or fuel amount present in fuel line or feed pump Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Additivierung von Kraftstoff, insbesondere Dieselkraftstoff, zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Additivierung von Kraftstoff, insbesondere Dieselkraftstoff, zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 5.The invention relates to a method for the additive of fuel, in particular diesel fuel, for operating an internal combustion engine having the features of the preamble of
Stand der TechnikState of the art
Es ist bekannt, dem Kraftstoff zum Betrieb von Brennkraftmaschinen Additive zuzugeben, welche die Qualität des Kraftstoffs, beispielsweise im Hinblick auf dessen Schmierfähigkeit, Fressneigung und/oder Viskosität, verbessern sollen. Auf diese Weise wird durch die Zugabe von Additiven der Betrieb der Brennkraftmaschine optimiert. Da der weltweit verfügbare Kraftstoff keine gleich bleibende Qualität besitzt, gilt es die Additivzugabe auf die jeweilige Kraftstoffqualität abzustimmen, um einen optimalen Betrieb der Brennkraftmaschine unabhängig von der jeweiligen Qualität des verfügbaren Kraftstoffs zu gewährleisten.It is known to add additives to the fuel for operating internal combustion engines which are intended to improve the quality of the fuel, for example with regard to its lubricity, tendency to eat and / or viscosity. In this way, the operation of the internal combustion engine is optimized by the addition of additives. Since the globally available fuel does not have consistent quality, it is necessary to adjust the additive addition to the respective fuel quality, in order to ensure optimum operation of the internal combustion engine, regardless of the quality of the available fuel.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Additivierung von Kraftstoff, insbesondere Dieselkraftstoff, anzugeben, welche eine Anpassung der Additivzugabe an unterschiedliche Kraftstoffqualitäten ermöglichen. Das Verfahren soll zudem einfach und kostengünstig durchführbar und die Vorrichtung soll kompakt aufgebaut sowie kostengünstig herstellbar sein. The object of the present invention is therefore to provide a method and a device for adding fuel, in particular diesel fuel, which permit an adaptation of the additive addition to different fuel qualities. The method should also be simple and inexpensive feasible and the device should be compact and inexpensive to produce.
Zur Lösung der Aufgabe werden das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie die Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 5 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben. To solve the problem, the method with the features of
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Bei dem vorgeschlagenen Verfahren zur Additivierung von Kraftstoff, insbesondere Dieselkraftstoff, zum Betreiben einer Brennkraftmaschine wird der Kraftstoff in einem Kraftstofftank bevorratet und mittels einer Vorförderpumpe über eine Kraftstoffleitung aus dem Kraftstofftank angesaugt, wobei dem Kraftstoff vor dem Einspritzen in einen Brennraum der Brennkraftmaschine ein Additiv zugegeben wird. Erfindungsgemäß wird das Additiv mittels eines Dosierventils oder einer zusätzlichen Fördereinrichtung nach Maßgabe einer Steuereinheit auf der Grundlage wenigstens eines erfassten Messwerts und/oder Betriebsparameters einer im Kraftstofftank, in der Kraftstoffleitung oder in der Vorförderpumpe vorhandenen Kraftstoffmenge zugegeben. Der Ort der Zugabe kann demnach unmittelbar im Kraftstofftank, in dem der Kraftstoff bevorratet wird, oder in einem mit dem Kraftstofftank verbundenen Behälter, wie beispielsweise einem Schwalltopf, liegen. Ferner kann die Zugabe in der Kraftstoffleitung oder in der Vorförderpumpe erfolgen. Da sämtliche der vorstehend genannten Komponenten zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Regel Bestandteil eines Niederdruckkreislaufes eines Kraftstoffeinspritzsystems sind, erfolgt die Zugabe des Additivs daher bevorzugt in einem solchen Niederdruckkreislauf, insbesondere in einer Zulaufleitung des Niederdruckkreislaufes. Dies hat den Vorteil, dass – mit Ausnahme des Dosierventils oder der zusätzlichen Fördereinrichtung – auf bereits vorhandene Komponenten zurückgegriffen werden kann. Selbst zur Steuerung der Additivierung bedarf es keiner separaten Steuereinheit, da die Steuerung auch von der Motorsteuerung übernommen werden kann. Die Steuerung erfolgt auf der Grundlage wenigstens eines erfassten Messwerts und/oder Betriebsparameters, welcher vorzugsweise Aufschluss darüber gibt, ob ggf. die Additivzugabe erhöht werden muss. Über die Steuereinheit ist dann das Dosierventil oder die zusätzliche Fördereinrichtung derart ansteuerbar, dass eine bestimmte Menge Additiv gezielt zugegeben werden kann. Der erfasste Messwert und/oder Betriebsparameter kann beispielsweise Aufschluss über die Drehmomentaufnahme der Vorförderpumpe und damit Aufschluss über die Kraftstoffqualität geben.In the proposed method for the addition of fuel, especially diesel fuel, for operating an internal combustion engine, the fuel is stored in a fuel tank and sucked by a prefeed pump via a fuel line from the fuel tank, the fuel before injection into a combustion chamber of the internal combustion engine, an additive is added , According to the invention, the additive is added by means of a metering valve or an additional conveying device in accordance with a control unit on the basis of at least one detected measured value and / or operating parameter of an existing fuel in the fuel tank, in the fuel line or in the prefeed pump amount of fuel. Accordingly, the place of addition may be directly in the fuel tank in which the fuel is stored, or in a container connected to the fuel tank, such as a swirl pot. Furthermore, the addition may take place in the fuel line or in the prefeed pump. Since all of the abovementioned components for carrying out the method according to the invention are generally part of a low-pressure circuit of a fuel injection system, the additive is therefore preferably added in such a low-pressure circuit, in particular in a supply line of the low-pressure circuit. This has the advantage that - with the exception of the metering valve or the additional conveyor - can be used on existing components. Even for controlling the additivation, there is no need for a separate control unit, since the control can also be taken over by the motor control. The control takes place on the basis of at least one detected measured value and / or operating parameter, which preferably provides information as to whether the additive addition may need to be increased. The metering valve or the additional delivery device can then be activated via the control unit in such a way that a certain amount of additive can be purposefully added. The detected measured value and / or operating parameter can, for example, provide information about the torque absorption of the prefeed pump and thus give information about the fuel quality.
Der wenigstens eine Messwert und/oder Betriebsparameter wird bevorzugt mittels eines Messwertaufnehmers oder eines Sensors erfasst, welcher in den Kraftstofftank, in die Kraftstoffleitung und/oder in die Vorförderpumpe integriert ist. Auf diese Weise kann gezielt die Qualität des Kraftstoffs im Niederdruckkreislauf eines Kraftstoffeinspritzsystems bestimmt und etwaige Mängel durch gezielte Nachdosierung des Additivs unmittelbar behoben werden. Dadurch ist gewährleistet, dass keine erhöhten Robustheitsanforderungen an die an den Niederdruckkreislauf angeschlossenen weiteren Komponenten, beispielsweise eine Hochdruckpumpe, gestellt werden müssen, wenn lediglich ein Kraftstoff minderer Qualität verfügbar ist. The at least one measured value and / or operating parameter is preferably detected by means of a measuring sensor or a sensor which is integrated in the fuel tank, in the fuel line and / or in the prefeed pump. In this way, the quality of the fuel in the low-pressure circuit of a fuel injection system can be specifically determined and any deficiencies can be remedied directly by targeted additional metering of the additive. This ensures that no increased robustness requirements to the connected to the low pressure circuit other components, such as a high-pressure pump, must be provided if only a fuel of inferior quality is available.
Das Additiv wird vorzugsweise in einem separaten, über eine Additivleitung mit dem Kraftstofftank verbundenen Vorratsbehälter bevorratet. Beispielsweise kann der Vorratsbehälter zur Bevorratung des Additivs an den Kraftstofftank angeflanscht oder – im Falle einer Dosierflasche – angeschraubt sein. Dadurch ist eine kompakte Anordnung der zur Durchführung des Verfahrens erforderlichen Komponenten gewährleistet. Zugleich ist eine sichere Trennung des Additivs vom Kraftstoff gewährleistet, wenn der Kraftstoff und das Additiv in separaten Behältern bevorratet werden. Eine unbeabsichtigte Vermischung ist somit ausgeschlossen. Weiterhin vorzugsweise ist der Vorratsbehälter zur Bevorratung des Additivs druckbeaufschlagt. Die Druckbeaufschlagung erleichtert die Zugabe des Additivs zum Kraftstoff. Zur Druckbeaufschlagung wird vorzugsweise die Vorförderpumpe eingesetzt. Die Druckseite der Vorförderpumpe ist hierzu mit dem Vorratsbehälter verbunden. The additive is preferably stored in a separate reservoir connected to the fuel tank via an additive line. For example, the storage container for storing the additive to the fuel tank flanged or - in the case of a dosing - be screwed. This ensures a compact arrangement of the components required for carrying out the method. At the same time a secure separation of the additive from the fuel is ensured when the fuel and the additive are stored in separate containers. Unintentional mixing is therefore excluded. Farther Preferably, the reservoir for storing the additive is pressurized. The pressurization facilitates the addition of the additive to the fuel. For pressurizing the prefeed pump is preferably used. The pressure side of the prefeed pump is for this purpose connected to the reservoir.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass als Vorförderpumpe eine elektrische Zahnradpumpe oder eine regelbare Elektrokraftstoffpumpe eingesetzt wird. Als besonders vorteilhaft erweist sich der Einsatz einer regelbaren Elektrokraftstoffpumpe, da diese ferner zur Fördermengenregelung eingesetzt werden kann. Furthermore, it is proposed that an electric gear pump or a controllable electric fuel pump be used as Vorförderpumpe. Particularly advantageous is the use of a controllable electric fuel pump, since it can also be used for flow control.
Die ferner zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe vorgeschlagene Vorrichtung zur Additivierung von Kraftstoff, insbesondere Dieselkraftstoff, zum Betreiben einer Brennkraftmaschine umfasst einen Kraftstofftank zur Bevorratung des Kraftstoffs und eine Vorförderpumpe, mittels welcher der Kraftstoff aus dem Kraftstofftank über eine Kraftstoffleitung ansaugbar ist. Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung ferner ein Dosierventil oder eine zusätzliche Fördereinrichtung für die Zugabe des Additivs zu einer im Kraftstofftank, in der Kraftstoffleitung oder in der Vorförderpumpe vorhandenen Kraftstoffmenge sowie eine Steuereinheit zur Ansteuerung des Dosierventils oder der zusätzlichen Fördereinrichtung. Die vorgeschlagene Vorrichtung weist demnach sämtliche, zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderliche Komponenten auf, so dass ein erster Vorteil darin zu sehen ist, dass sie die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Vorrichtung – neben den üblicherweise in einem Niederdruckkreislauf eines Kraftstoffeinspritzsystems vorhandenen Komponenten, wie Kraftstofftank, Kraftstoffleitung und Vorförderpumpe – nur ein Dosierventil oder eine zusätzliche Fördereinrichtung als zusätzliche Komponente aufweist und demnach kompaktbauend gestaltet werden kann. Die Steuerung der Additivierung kann von der Motorsteuerung übernommen werden, so dass es keiner zusätzlichen Steuereinheit bedarf.The device further proposed for the solution of the above-mentioned object for the addition of fuel, especially diesel fuel, for operating an internal combustion engine comprises a fuel tank for storing the fuel and a prefeed pump, by means of which the fuel from the fuel tank via a fuel line is sucked. According to the invention, the device further comprises a metering valve or an additional conveying device for the addition of the additive to an existing fuel in the fuel tank, in the fuel line or in the feed pump amount of fuel and a control unit for controlling the metering valve or the additional conveyor. The proposed device accordingly has all the components required for carrying out the method according to the invention, so that a first advantage is to be seen in that it makes it possible to carry out the method according to the invention. Another advantage is that the device - in addition to the usually present in a low-pressure circuit of a fuel injection system components, such as fuel tank, fuel line and pre-feed pump - only a metering valve or an additional conveyor as an additional component and therefore can be made kompaktbauend. The control of the additive can be taken over by the engine control, so that it requires no additional control unit.
Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung zur Erfassung eines Messwertes und/oder eines Betriebsparameters ferner wenigstens einen mit der Steuereinheit verbundenen Messwertaufnehmer und/oder Sensor umfasst, welcher in den Kraftstofftank, in die Kraftstoffleitung und/oder in die Vorförderpumpe integriert ist. Auf diese Weise bleibt eine kompakte Anordnung gewährleistet. Zugleich stellt bzw. stellen der Messwertaufnehmer und/oder der Sensor einen Messwert und/oder Betriebsparameter bereit, auf dessen Grundlage die Steuereinheit berechnen kann, ob ggf. eine Anhebung der Additivierung des Kraftstoffs erforderlich ist. In addition, it is proposed that the device for detecting a measured value and / or an operating parameter further comprises at least one measuring sensor and / or sensor connected to the control unit, which is integrated in the fuel tank, in the fuel line and / or in the prefeed pump. In this way, a compact arrangement is guaranteed. At the same time, the measuring sensor and / or the sensor provide or provide a measured value and / or operating parameter, on the basis of which the control unit can calculate whether, if necessary, an increase of the additive of the fuel is required.
Zur Bevorratung des Additivs ist vorzugsweise ferner ein separater, über eine Additivleitung mit dem Kraftstofftank verbundener Vorratsbehälter vorgesehen, welcher in unmittelbarer Nähe zum oder am Kraftstofftank angeordnet ist. Beispielsweise kann der Vorratsbehälter zur Bevorratung des Additivs am Kraftstofftank angeflanscht oder – im Falle einer Dosierflasche – angeschraubt sein. Die unmittelbare Nähe des Vorratsbehälters zur Bevorratung des Additivs zum Kraftstofftank fördert ebenfalls eine kompakte Anordnung. For storing the additive, a separate reservoir, which is connected to the fuel tank via an additive line, is also preferably provided, which is arranged in the immediate vicinity of or on the fuel tank. For example, the storage container for storing the additive on the fuel tank flanged or - in the case of a metering bottle - be screwed. The immediate vicinity of the reservoir for storing the additive to the fuel tank also promotes a compact arrangement.
Als weiterbildende Maßnahme wird vorgeschlagen, dass der Vorratsbehälter druckbeaufschlagt ist. Die Druckbeaufschlagung vereinfacht die Zugabe des Additivs. As a further education measure is proposed that the reservoir is pressurized. The pressurization simplifies the addition of the additive.
Vorteilhafterweise ist die Vorförderpumpe eine elektrische Zahnradpumpe oder eine regelbare Elektrokraftstoffpumpe. Sofern die Vorförderpumpe als regelbare Elektrokraftstoffpumpe ausgestaltet ist, kann diese ferner zur Fördermengenregelung eingesetzt werden.Advantageously, the prefeed pump is an electric gear pump or a controllable electric fuel pump. If the prefeed pump is designed as a controllable electric fuel pump, this can also be used for flow control.
Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass die Vorförderpumpe der Druckbeaufschlagung des Vorratsbehälters zur Bevorratung des Additivs dient. Die Vorförderpumpe ist in diesem Fall druckseitig mit dem Vorratsbehälter verbunden. Alternatively or additionally, it can be provided that the prefeed pump serves to pressurize the reservoir for storing the additive. The prefeed pump is in this case connected to the pressure side of the reservoir.
Sofern der Vorratsbehälter druckbeaufschlagt ist und die Druckbeaufschlagung mittels der Vorförderpumpe bewirkt wird, besitzt der Vorratsbehälter zur Bevorratung des Additivs bevorzugt eine Membran zur Medientrennung. Die Membran ist weiterhin bevorzugt derart im Vorratsbehälter angeordnet, dass sie eine erste Kammer von einer zweiten Kammer trennt. Die erste Kammer dient der Bevorratung des Additivs, während die zweite Kammer eine Druckkammer ausbildet.If the reservoir is pressurized and the pressurization is effected by means of the prefeed pump, the reservoir for storing the additive preferably has a membrane for media separation. The membrane is furthermore preferably arranged in the storage container such that it separates a first chamber from a second chamber. The first chamber is used to store the additive, while the second chamber forms a pressure chamber.
Sofern die Zugabe des Additivs mittels eines Dosierventils erfolgt, ist dieses vorzugsweise als Magnetventil ausgebildet. Das Magnetventil ist über eine Steuereinheit ansteuerbar und ermöglicht auf diese Weise die gezielte Zugabe des Additivs zum Kraftstoff. Das Dosierventil ist weiterhin bevorzugt im Bereich der Additivleitung angeordnet, welche den Vorratsbehälter zur Bevorratung des Additivs mit dem Kraftstofftank verbindet. Alternativ hierzu kann auch eine zusätzliche Fördereinrichtung, beispielsweise eine Dosierpumpe oder eine Saugstrahlpumpe, als Dosiereinrichtung verwendet werden. Die zusätzliche Fördereinrichtung ist derart angeordnet, dass sie saugseitig in Verbindung mit dem Vorratsbehälter zur Bevorratung des Additivs und/oder der Additivleitung steht.If the addition of the additive takes place by means of a metering valve, this is preferably designed as a solenoid valve. The solenoid valve can be controlled via a control unit and thus enables the targeted addition of the additive to the fuel. The metering valve is furthermore preferably arranged in the region of the additive line, which connects the storage container for storing the additive with the fuel tank. Alternatively, an additional conveying device, for example a metering pump or a suction jet pump, can also be used as the metering device. The additional conveyor is arranged such that it is on the suction side in connection with the reservoir for storing the additive and / or the additive line.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen: Preferred embodiments of the invention are explained below with reference to the accompanying drawings. These show:
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings
Die schematische Darstellung der
Die in der
Der Messwertaufnehmer
Das Additiv wird vorliegend aus einem mit dem Kraftstofftank
Die Schnittdarstellung der
Der in der
Der
Claims (10)
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DE201210212602 DE102012212602A1 (en) | 2012-07-18 | 2012-07-18 | Method for additivation of diesel for operating internal combustion engine, involves adding additive to fuel according to condition of control unit based on operation parameter in fuel tank or fuel amount present in fuel line or feed pump |
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ID=49879884
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DE201210212602 Withdrawn DE102012212602A1 (en) | 2012-07-18 | 2012-07-18 | Method for additivation of diesel for operating internal combustion engine, involves adding additive to fuel according to condition of control unit based on operation parameter in fuel tank or fuel amount present in fuel line or feed pump |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN106907252A (en) * | 2015-10-21 | 2017-06-30 | 福特环球技术公司 | In the method for all kinds operating fuel motor vehicles |
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2012
- 2012-07-18 DE DE201210212602 patent/DE102012212602A1/en not_active Withdrawn
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