DE102012220949B3 - Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems und Kraftstoffeinspritzsystem - Google Patents
Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems und Kraftstoffeinspritzsystem Download PDFInfo
- Publication number
- DE102012220949B3 DE102012220949B3 DE201210220949 DE102012220949A DE102012220949B3 DE 102012220949 B3 DE102012220949 B3 DE 102012220949B3 DE 201210220949 DE201210220949 DE 201210220949 DE 102012220949 A DE102012220949 A DE 102012220949A DE 102012220949 B3 DE102012220949 B3 DE 102012220949B3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- fuel
- injection system
- temperature
- temperature sensor
- solenoid valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
- F02D41/3809—Common rail control systems
- F02D41/3836—Controlling the fuel pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
- F02M63/02—Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
- F02M63/0205—Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively for cutting-out pumps or injectors in case of abnormal operation of the engine or the injection apparatus, e.g. over-speed, break-down of fuel pumps or injectors ; for cutting-out pumps for stopping the engine
- F02M63/022—Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively for cutting-out pumps or injectors in case of abnormal operation of the engine or the injection apparatus, e.g. over-speed, break-down of fuel pumps or injectors ; for cutting-out pumps for stopping the engine by acting on fuel control mechanism
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
- F02D2041/202—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit
- F02D2041/2058—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit using information of the actual current value
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
- F02D2041/224—Diagnosis of the fuel system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
- F02D2041/227—Limping Home, i.e. taking specific engine control measures at abnormal conditions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
- F02D2041/228—Warning displays
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
- F02D2200/0606—Fuel temperature
- F02D2200/0608—Estimation of fuel temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
- F02M2200/03—Fuel-injection apparatus having means for reducing or avoiding stress, e.g. the stress caused by mechanical force, by fluid pressure or by temperature variations
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
- F02M2200/24—Fuel-injection apparatus with sensors
- F02M2200/248—Temperature sensors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
- F02M59/20—Varying fuel delivery in quantity or timing
- F02M59/36—Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages
- F02M59/366—Valves being actuated electrically
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems für eine Brennkraftmaschine mit den folgenden Schritten: • Fördern von Kraftstoff entlang einer Förderstrecke, in der ein Magnetventil angeordnet ist, • Ansteuern des Magnetventils mit einem elektrischen Steuersignal, gekennzeichnet durch • Messen einer Stromstärke des Steuersignals, • Ermitteln einer Kraftstofftemperatur auf Grundlage der gemessenen Stromstärke.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems für eine Brennkraftmaschine, bei dem Kraftstoff entlang einer Förderstrecke, in der ein Magnetventil angeordnet ist, gefördert wird und das Magnetventil mit einem elektrischen Steuersignal angesteuert wird. Die Erfindung betrifft ebenso ein entsprechendes Kraftstoffeinspritzsystem.
- Bei modernen Kraftstoffeinspritzsystemen wird teils mit sehr hohen Drücken, beispielsweise im Bereich von 2.000 bar bis 2.500 bar, gearbeitet. Um derartige Kraftstoffeinspritzsysteme mit der erforderlichen Präzision und Schnelligkeit zu steuern, werden häufig Magnetventile eingesetzt, d. h. Ventile mit einem elektromagnetischen Ventilantrieb.
- Es ist außerdem bekannt, die Kraftstofftemperatur zu überwachen. Diese kann einerseits ausgewertet werden, um eine Temperaturabhängigkeit des Einspritzvorgangs zu berücksichtigen. Dies ist häufig erforderlich, um die sehr hohen Anforderungen an die Genauigkeit der zugemessenen Kraftstoffmengen einzuhalten. Andererseits kann eine hohe Kraftstofftemperatur ein Hinweis auf eine Fehlfunktion des Kraftstoffeinspritzsystems sein. Bekannte Kraftstoffeinspritzsysteme kommen häufig mit einem einzigen Temperatursensor aus, der die Temperatur des Kraftstoffs im Niederdruckbereich erfasst. Kraftstofftemperaturen an anderen Orten des Kraftstoffeinspritzsystems können mithilfe geeigneter Rechenmodelle aus den Messwerten abgeleitet werden.
- Aus der Druckschrift
DE 10 2008 014 085 A1 ist ein Kraftstoffeinspritzsystem mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt geworden. - Davon ausgehend ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems für eine Brennkraftmaschine zur Verfügung zu stellen, mit dem eine Kraftstofftemperatur besonders einfach ermittelt werden kann, sowie ein solches Kraftstoffeinspritzsystem.
- Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den sich anschließenden Unteransprüchen angegeben.
- Das Verfahren dient zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems für eine Brennkraftmaschine und weist die folgenden Schritte auf:
- • Fördern von Kraftstoff entlang einer Förderstrecke, in der ein Magnetventil angeordnet ist,
- • Ansteuern des Magnetventils mit einem elektrischen Steuersignal,
- • Messen einer Stromstärke des Steuersignals,
- • Ermitteln einer Kraftstofftemperatur auf Grundlage der gemessenen Stromstärke.
- Das Kraftstoffeinspritzsystem kann insbesondere ein Benzin- oder Dieseleinspritzsystem sein. Der betreffende Kraftstoff wird von dem Kraftstoffeinspritzsystem von einem Tank bis in einen Brennraum der Brennkraftmaschine gefördert. Entlang dieser Förderstrecke, die unterschiedliche Abschnitte aufweisen kann, ist ein Magnetventil angeordnet, mit dem die entlang der Förderstrecke geförderte Kraftstoffmenge gesteuert wird. Hierzu wird das Magnetventil von einem elektronischen Steuergerät mit einem elektrischen Steuersignal angesteuert, das eine Spule des Magnetventils durchströmt. Durch die resultierende elektromagnetische Kraft wird ein Ventilglied des Magnetventils bewegt, insbesondere zwischen einer Offen- und Geschlossenstellung hin und her.
- Bei der Erfindung wird die Stromstärke des Steuersignals gemessen. Auf Grundlage der gemessenen Stromstärke wird eine Kraftstofftemperatur ermittelt.
- Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die Antriebe herkömmlicher Magnetventile ein temperaturabhängiges Verhalten zeigen. In der Regel steigt der Innenwiderstand einer Spule des Ventilantriebs mit der Temperatur. Außerdem beruht die Erfindung auf der Erkenntnis, dass die Temperatur derartiger Magnetventile auch antriebsseitig wesentlich von dem das Magnetventil durchströmenden Kraftstoff abhängt. Es ist daher möglich, durch Auswertung der sich einstellenden Stromstärke eines Steuersignals die Kraftstofftemperatur im Bereich des Magnetventils zumindest näherungsweise zu ermitteln.
- Die auf diese Weise gewonnenen Kraftstofftemperaturwerte können für unterschiedliche Zwecke eingesetzt werden, insbesondere als zusätzliche Information über die Kraftstofftemperatur am Ort des Magnetventils. Dabei kann das Verfahren mit geringem Aufwand ausgeführt werden, insbesondere weil herkömmliche elektronische Steuergeräte von Kraftstoffeinspritzsystemen für vergleichbare Mess- und Berechnungsaufgaben ausgelegt sind und die für die Erfindung erforderlichen, zusätzlichen Schritte bei geeigneter Programmierung ohne Weiteres ausführen können.
- In einer Ausgestaltung erfolgt das Messen der Stromstärke durch Messen eines Spannungsabfalls an einem Nebenschlusswiderstand, der in einem Steuergerät für das Kraftstoffeinspritzsystem angeordnet ist. In diesem Fall kann die Stromstärke besonders einfach durch Erfassen des Spannungsabfalls an dem Nebenschlusswiderstand (Englisch: Shunt) erfolgen, und zwar innerhalb des Steuergeräts. Zusätzliche externe Messtechnik, die grundsätzlich natürlich ebenfalls für die Erfindung verwendet werden kann, ist bei dieser Ausgestaltung nicht erforderlich.
- In einer Ausgestaltung wird der Kraftstoff mit einer Hochdruckpumpe gefördert und das Magnetventil ist ein in die Hochdruckpumpe integriertes Einlassventil. Die Hochdruckpumpe kann zum Beispiel eine Kolbenpumpe sein, deren Kolben von einem Nocken einer mit der Brennkraftmaschine verbundenen Welle, insbesondere einer Nocken- oder Ausgleichswelle, angetrieben wird. Derartige Hochdruckpumpen weisen eine Leckage auf mit einem Leckagestrom, der aus dem Hochdruckbereich, nämlich einem Verdichtungsraum der Hochdruckpumpe, zwischen Kolben und einem benachbarten Gehäuseabschnitt hindurch in den Niederdruckbereich strömt. Der Leckagestrom kann durch eine Leckagerückführleitung in einen Zulauf der Hochdruckpumpe zurückgeführt werden. Wegen des starken Druckabbaus bei der Leckage aus dem Verdichtungsraum mit einem Druck im Bereich von beispielsweise 2.000 bar bis 2.500 bar in dem Niederdruckbereich mit einem Druck von nur einigen bar führt diese Leckage durch Reibungserwärmung zu einer deutlichen Erhöhung der Kraftstofftemperatur im Zulauf der Hochdruckpumpe. Der Wärmeeintrag ist dabei näherungsweise proportional zum Leckagestrom. Die Rückführung des Leckagestroms erfolgt dabei über die Leckagerückführleitung in einen Bereich vor das Einlassventil, sodass das Einlassventil unmittelbar von der Temperaturerhöhung betroffen ist. Durch die erfindungsgemäße Auswertung der Stromstärke des Steuersignals, mit dem das Einlassventil angesteuert wird, kann daher die Temperaturerhöhung zuverlässig erfasst und eine übermäßige Leckage der Hochdruckpumpe frühzeitig erkannt werden. Dies ist von großem praktischen Nutzen, da der zusätzliche Wärmeeintrag zu einer so starken Überhitzung der Hochdruckpumpe führen kann, dass es zu einem Bauteilversagen im Bereich des Gehäuses und/oder Kolbens der Hochdruckpumpe kommt und das Kraftfahrzeug liegen bleibt. Ein weiteres Problem, das durch eine frühzeitige Erkennung einer übermäßigen Leckage im Bereich der Hochdruckpumpe vermieden werden kann, besteht in einem erhöhten Kraftstoffeintrag in das Motoröl im Bereich einer Abdichtung des Kolbens der Hochdruckpumpe gegenüber dem Motorraum.
- Bei der Erfindung wird ein Warnsignal angezeigt oder eine Fehlermeldung erzeugt, wenn die auf Grundlage der gemessenen Stromstärke ermittelte Kraftstofftemperatur einen vorgegebenen Maximalwert überschreitet. Das Überschreiten des vorgegebenen Maximalwerts kann einen unzulässigen Betriebszustand kennzeichnen. Durch ein entsprechendes Warnsignal oder eine Fehlermeldung können Folgeschäden vermieden werden.
- In einer Ausgestaltung wird mit einem Temperatursensor eine weitere Temperatur gemessen und ein Kraftstofftemperatur-Vergleichswert für die Kraftstofftemperatur im Bereich des Magnetventils bestimmt. Die Bestimmung des Kraftstofftemperatur-Vergleichswerts kann insbesondere unter Verwendung eines mathematischen Modells, das die Kraftstofftemperatur-Verteilung im Einspritzsystem, insbesondere im Bereich des Magnetventils, beschreibt, ermittelt werden. Ein Vergleich des Kraftstofftemperatur-Vergleichswerts mit dem erfindungsgemäß ermittelten Kraftstofftemperaturwert ermöglicht eine Plausibilitätskontrolle und kann Hinweise auf eine Fehlfunktion geben.
- In einer Ausgestaltung ist der Temperatursensor ein Kraftstofftemperatursensor, ein Öltemperatursensor oder ein Kühlwassertemperatursensor. Unter Verwendung eines geeigneten mathematischen Modells kann auf Grundlage der Messwerte jedes der genannten Sensortypen ein aussagekräftiger Kraftstofftemperatur-Vergleichswert bestimmt werden.
- In einer Ausgestaltung wird ein Warnsignal angezeigt oder eine Fehlermeldung erzeugt, wenn die auf Grundlage der gemessenen Stromstärke ermittelte Kraftstofftemperatur um mehr als eine vorgegebene Differenz von dem Kraftstofftemperatur-Vergleichswert abweicht. Die Auswertung der genannten Differenz ermöglicht eine differenzierte Aussage über eine mögliche Fehlfunktion, weil sie den Betriebszustand der Brennkraftmaschine berücksichtigt.
- Bei der Erfindung ist das Kraftstoffeinspritzsystem nach dem Anzeigen des Warnsignals oder nach dem Erzeugen der Fehlermeldung in einen Notfallbetrieb versetzt, in dem ein maximal erzeugbarer Kraftstoffdruck auf einem vorgegebenen Wert begrenzt ist. Durch das Begrenzen des maximal erzeugbaren Kraftstoffdrucks wird der infolge einer überhöhten Leckage im Bereich der Hochdruckpumpe erfolgende Wärmeeintrag begrenzt. Eine Beschädigung des Systems durch Überhitzung kann dadurch vermieden werden. Gleichzeitig kann die Brennkraftmaschine mit reduzierter Leistung weiter betrieben werden, insbesondere um eine Werkstatt aufzusuchen.
- In einer Ausgestaltung erfolgt das Ermitteln der Kraftstofftemperatur kontinuierlich und bei Überschreiten einer vorgegebenen maximalen Änderungsgeschwindigkeit wird ein Fehler erkannt. Ebenfalls möglich ist eine Extrapolation der Kraftstofftemperatur auf Grundlage der ermittelten Werte, insbesondere eine Kurzzeitprognose. So können insbesondere unzulässige Betriebszustände frühzeitig erkannt bzw. vorausgesehen werden.
- Die oben angegebene Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch das Kraftstoffeinspritzsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den sich anschließenden Unteransprüchen angegeben.
- Das Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine hat
- • eine Kraftstofffördereinrichtung,
- • ein Magnetventil, das in einer Förderstrecke für den Kraftstoff angeordnet ist,
- • ein Steuergerät, das dazu ausgebildet ist, das Magnetventil mit einem elektrischen Steuersignal anzusteuern, wobei
- • eine Messeinrichtung zum Messen einer Stromstärke des Steuersignals vorhanden und das Steuergerät dazu ausgebildet ist, auf Grundlage der gemessenen Stromstärke eine Kraftstofftemperatur zu ermitteln.
- Zur Erläuterung dieser Merkmale und der Vorteile des Kraftstoffeinspritzsystems wird auf die vorstehenden Erläuterungen der korrespondierenden Verfahrensmerkmale verwiesen, die entsprechend gelten. Es versteht sich, dass das Kraftstoffeinspritzsystem das erfindungsgemäße Verfahren ausführen kann und dass jedes seiner Merkmale entsprechend den vorstehenden Erläuterungen des Verfahrens ausgestaltet sein kann. Ebenso können die nachfolgend erläuterten Merkmale des Kraftstoffeinspritzsystems ggf. zur weiteren Ausgestaltung jedes der vorstehend erläuterten Verfahren herangezogen werden.
- Zusätzlich zu den bereits genannten Komponenten kann das Kraftstoffeinspritzsystem einen Kraftstofftank, eine elektrische Kraftstoffvorförderpumpe, einen Kraftstoff-Hochdruck-speicher, häufig bei Dieselkraftmaschinen bezeichnet als Common Rail, mehrere Injektoren, einen Hochdrucksensor zur Erfassung des Drucks im Hochdruck-Kraftstoffspeicher und/oder ein Niederdrucksensor zur Erfassung des Drucks im Niederdruckbereich, d. h. zwischen dem Tank und der Hochdruckpumpe, aufweisen. Die Kraftstofffördereinrichtung kann insbesondere eine Hochdruckpumpe sein, insbesondere mit einem Kolben mit Nockenantrieb und einer Leckagerückführleitung. Das Magnetventil kann insbesondere ein Einlassventil für die Hochdruckpumpe sein, das in ein Gehäuse der Hochdruckpumpe integriert ausgebildet sein kann.
- In einer Ausgestaltung weist das Steuergerät in einem Ansteuerstromkreis für das Magnetventil einen Nebenschlusswiderstand auf und ist dazu ausgebildet, die Stromstärke durch Messen eines Spannungsabfalls an dem Nebenschlusswiderstand zu ermitteln. Zur Erläuterung wird auf die vorstehenden Erläuterungen der korrespondierenden Verfahrensmerkmale verwiesen.
- In einer Ausgestaltung ist ein Temperatursensor vorhanden und das Steuergerät ist dazu ausgebildet, auf Grundlage eines Messwerts des Temperatursensors einen Kraftstofftemperaqtur-Vergleichswert für die Kraftstofftemperatur im Bereich des Magnetventils zu bestimmen. Auch hierzu wird auf die vorstehenden Erläuterungen verwiesen.
- In einer Ausgestaltung ist der Temperatursensor ein Kraftstofftemperatursensor, ein Öltemperatursensor oder ein Kühlwassertemperatursensor. Auch hierzu wird auf die vorstehenden Erläuterungen verwiesen.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in zwei Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
-
1 ein erfindungsgemäßes Kraftstoffeinspritzsystem in einer schematischen Darstellung, und -
2 die Hochdruckpumpe aus1 in einer schematischen Querschnittsdarstellung. -
1 zeigt ein Kraftstoffeinspritzsystem10 mit einem Kraftstofftank12 , in dem eine elektrische Vorförderpumpe14 angeordnet ist. Die Vorförderpumpe14 fördert den Kraftstoff aus dem Kraftstofftank12 über ein erstes Rückschlagventil16 , einen Wasserabscheider18 , ein Kraftstofffilter20 und ein Magnetventil22 zu einer Hochdruckpumpe24 . Von der Hochdruckpumpe24 wird der Kraftstoff über ein zweites Rückschlagventil26 und eine Drossel28 in einen Hochdruck-Kraftstoffspeicher30 gefördert. - Vom Hochdruck-Kraftstoffspeicher
30 gelangt der Kraftstoff zu vier Injektoren32 , die den Kraftstoff aus dem Hochdruck-Kraftstoffspeicher30 in ihnen zugeordnete, nicht dargestellte Brennräume einspritzen. Zwischen jedem der Injektoren32 und dem Hochdruck-Kraftstoffspeicher30 sind weitere Drosseln34 angeordnet. Mit dem Hochdruck-Kraftstoffspeicher30 ist außerdem ein Hochdrucksensor36 verbunden, der den Druck im Hochdruck-Kraftstoffspeicher30 erfasst. Zur Steuerung dieses Drucks ist der Hochdruck-Kraftstoffspeicher30 außerdem mit einem Druckabbauventil38 verbunden, dessen Ausgang über eine Rücklaufleitung40 Kraftstoff in den Niederdruckbereich zurückführen kann. Leckageströme der Injektoren32 werden über eine Injektor-Rücklaufleitung42 ebenfalls in den Niederdruckbereich zurückgeführt. - Im Niederdruckbereich des Kraftstoffeinspritzsystems sind ein Temperatursensor
68 und ein Niederdrucksensor70 angeordnet, die Temperatur und Druck des Kraftstoffs zwischen der Vorförderpumpe14 und der Hochdruckpumpe24 erfassen. - Das Magnetventil
22 , die Hochdruckpumpe24 und das Rückschlagventil26 sind in ein als Kasten angedeutetes Gehäuse44 integriert. Ein Dämpfer46 dient zur Reduzierung von Druckpulsationen in der Kraftstoffzuleitung, die im Fall von Null- oder Teilförderungen der Hochdruckpumpe24 durch Rückführung von Kraftstoff über das Einlassventil22 hervorgerufen werden können. - Das Magnetventil
22 weist eine Spule48 auf, an die ein Steuersignal50 angelegt wird, wie in der1 durch einen entsprechenden Stromkreis verdeutlicht. Das Steuersignal50 wird von einem elektronischen Steuergerät72 erzeugt, das außerdem unter anderem für die Steuerung der Hochdruckpumpe24 und der Injektoren32 zuständig ist. In dem Stromkreis befindet sich eine Strommesseinrichtung52 , die insbesondere in das Steuergerät72 integriert sein kann. Mithilfe der Strommesseinrichtung52 wird eine Stromstärke des Steuersignals50 gemessen. Auf Grundlage dieses gemessenen Stroms durch die Spule48 wird eine Kraftstofftemperatur im Bereich des Magnetventils22 ermittelt. -
2 zeigt den Aufbau der in1 in dem Gehäuse44 befindlichen Elemente des Kraftstoffeinspritzsystems. Hierzu zählt die Hochdruckpumpe24 , die einen Verdichtungsraum54 aufweist, der von einem Kolben56 mit Druck beaufschlagt wird. Der Kolben56 wird über eine Walze58 von einem nicht dargestellten Nocken angetrieben. Das zweite Rückschlagventil26 ist ebenfalls erkennbar, rechts davon befindet sich ein Hochdruckausgang60 . Der Zulauf62 der Kraftstoffpumpe24 befindet sich in der2 links. In das Gehäuse44 der Hochdruckpumpe24 ist ein Einlassventil integriert, nämlich das Magnetventil22 aus1 . Dieses weist ein bewegliches Ventilglied64 auf, das mittels einer stromdurchflossenen Spule48 angetrieben ist. Das Ventilglied64 ist außerdem mit der Kraft einer Feder66 beaufschlagt, die das Ventilglied64 im stromlosen Zustand der Spule48 in einer Offenstellung hält. - Wie aus der
2 ersichtlich ist, befindet sich die Spule48 des Einlassventils nahe der Förderstrecke des Kraftstoffs vom Zulauf62 zum Hochdruckausgang60 . Die Temperatur der Spule48 ist daher wesentlich von der Temperatur des Kraftstoffs in diesem Bereich abhängig. Bei Auftreten einer Leckage zwischen dem Kolben56 und den umgebenden Gehäuseteilen wird der Leckagestrom über eine Leckagerücklaufleitung66 in einen Abschnitt der Förderstrecke stromaufwärts des Einlassventils zurückgeführt. Daher führt eine erhöhte Leckage unmittelbar zu einer Erhöhung der Kraftstofftemperatur im Bereich des Magnetventils. Diese kann bei der Auswertung des gemessenen Stroms durch die Spule48 festgestellt werden.
Claims (11)
- Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems (
10 ) für eine Brennkraftmaschine mit den folgenden Schritten: • Fördern von Kraftstoff entlang einer Förderstrecke, in der ein Magnetventil (22 ) angeordnet ist, • Ansteuern des Magnetventils (22 ) mit einem elektrischen Steuersignal (50 ), • Messen einer Stromstärke des Steuersignals (50 ), • Ermitteln einer Kraftstofftemperatur auf Grundlage der gemessenen Stromstärke, gekennzeichnet durch • Anzeigen eines Warnsignals oder Erzeugen einer Fehlermeldung, wenn die auf Grundlage der gemessenen Stromstärke ermittelte Kraftstofftemperatur einen vorgegebenen Maximalwert überschreitet, wobei • nach dem Anzeigen des Warnsignals oder nach dem Erzeugen der Fehlermeldung das Kraftstoffeinspritzsystem in einen Notfallbetrieb versetzt ist, in dem ein maximal erzeugbarer Kraftstoffdruck auf einen vorgegebenen Wert begrenzt ist. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Messen der Stromstärke durch Messen eines Spannungsabfalls an einem Shunt erfolgt, der in einem Steuergerät (
72 ) für das Kraftstoffeinspritzsystem (10 ) angeordnet ist. - Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoff mit einer Hochdruckpumpe (
24 ) gefördert wird und das Magnetventil (22 ) ein in die Hochdruckpumpe (24 ) integriertes Einlassventil ist. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem Temperatursensor (
68 ) eine weitere Temperatur gemessen und ein Kraftstofftemperatur-Vergleichswert für die Kraftstofftemperatur im Bereich des Magnetventils (22 ) bestimmt wird. - Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (
68 ) ein Kraftstofftemperatursensor, ein Öltemperatursensor oder ein Kühlwassertemperatursensor ist. - Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Warnsignal angezeigt oder eine Fehlermeldung erzeugt wird, wenn die auf Grundlage der gemessenen Stromstärke ermittelte Kraftstofftemperatur um mehr als eine vorgegebene Differenz von dem Kraftstofftemperatur-Vergleichswert abweicht.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln der Kraftstofftemperatur kontinuierlich erfolgt und bei Überschreiten einer vorgegebenen maximalen Änderungsgeschwindigkeit ein Fehler erkannt wird.
- Kraftstoffeinspritzsystem (
10 ) für eine Brennkraftmaschine mit • einer Kraftstofffördereinrichtung, • einem Magnetventil (22 ), das in einer Förderstrecke für den Kraftstoff angeordnet ist, und • einem Steuergerät (72 ), das dazu ausgebildet ist, das Magnetventil (22 ) mit einem elektrischen Steuersignal (50 ) anzusteuern, und • einer Messeinrichtung zum Messen einer Stromstärke des Steuersignals (50 ), wobei das Steuergerät (72 ) dazu ausgebildet ist, auf Grundlage der gemessenen Stromstärke eine Kraftstofftemperatur zu ermitteln, ein Warnsignal anzuzeigen oder eine Fehlermeldung zu erzeugen, wenn die auf Grundlage der gemessenen Stromstärke ermittelte Kraftstofftemperatur einen vorgegebenen Maximalwert überschreitet, und nach dem Anzeigen des Warnsignals oder nach dem Erzeugen der Fehlermeldung das Kraftstoffeinspritzsystem in einen Notfallbetrieb zu versetzen, in dem ein maximal erzeugbarer Kraftstoffdruck auf einen vorgegebenen Wert begrenzt ist. - Kraftstoffeinspritzsystem (
10 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (72 ) in einem Ansteuerstromkreis für das Magnetventil (22 ) einen Shunt aufweist und dazu ausgebildet ist, die Stromstärke durch Messen eines Spannungsabfalls an dem Shunt zu ermitteln. - Kraftstoffeinspritzsystem (
10 ) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperatursensor (68 ) vorhanden ist und das Steuergerät (72 ) dazu ausgebildet ist, auf Grundlage eines Messwerts des Temperatursensors (68 ) einen Kraftstofftemperatur-Vergleichswert für die Kraftstofftemperatur im Bereich des Magnetventils (22 ) zu bestimmen. - Kraftstoffeinspritzsystem (
10 ) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (68 ) ein Kraftstofftemperatursensor, ein Öltemperatursensor oder ein Kühlwassertemperatursensor ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201210220949 DE102012220949B3 (de) | 2012-11-16 | 2012-11-16 | Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems und Kraftstoffeinspritzsystem |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201210220949 DE102012220949B3 (de) | 2012-11-16 | 2012-11-16 | Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems und Kraftstoffeinspritzsystem |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102012220949B3 true DE102012220949B3 (de) | 2014-02-20 |
Family
ID=50029756
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE201210220949 Active DE102012220949B3 (de) | 2012-11-16 | 2012-11-16 | Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems und Kraftstoffeinspritzsystem |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102012220949B3 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017107750B4 (de) * | 2016-04-13 | 2020-02-06 | GM Global Technology Operations LLC | System zur durchführung von prognosen bei kraftstoffsystemen |
US11067021B2 (en) | 2016-06-27 | 2021-07-20 | Scania Cv Ab | Determination of pressurized fuel temperature |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006016443A1 (de) * | 2006-04-07 | 2007-10-11 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Leckageprüfung eines ein Magnetventil aufweisenden Kraftstoffinjektors |
DE102008014085A1 (de) * | 2008-03-13 | 2009-09-17 | Robert Bosch Gmbh | Berechnungseinheit und Berechnungsverfahren zum Berechnen einer Kraftstofftemperatur |
DE102010006441A1 (de) * | 2009-02-04 | 2010-11-18 | GM Global Technology Operations, Inc., Detroit | Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln von Betriebsfehlern für eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe |
-
2012
- 2012-11-16 DE DE201210220949 patent/DE102012220949B3/de active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006016443A1 (de) * | 2006-04-07 | 2007-10-11 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Leckageprüfung eines ein Magnetventil aufweisenden Kraftstoffinjektors |
DE102008014085A1 (de) * | 2008-03-13 | 2009-09-17 | Robert Bosch Gmbh | Berechnungseinheit und Berechnungsverfahren zum Berechnen einer Kraftstofftemperatur |
DE102010006441A1 (de) * | 2009-02-04 | 2010-11-18 | GM Global Technology Operations, Inc., Detroit | Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln von Betriebsfehlern für eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017107750B4 (de) * | 2016-04-13 | 2020-02-06 | GM Global Technology Operations LLC | System zur durchführung von prognosen bei kraftstoffsystemen |
US11067021B2 (en) | 2016-06-27 | 2021-07-20 | Scania Cv Ab | Determination of pressurized fuel temperature |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102009053521B4 (de) | Verfahren und Steuermodul zum Anpassen einer Motoröllebensdauer auf Grundlage von Viskosität | |
DE102012113108B4 (de) | Fahrzeug mit einem system und einem verfahren zum diagnostizieren von sekundärlufteinblas-vorrichtung | |
DE102010013602B4 (de) | Verfahren zur Erkennung eines Fehlverhaltens eines elektronisch geregelten Kraftstoffeinspritzsystems eines Verbrennungsmotors | |
DE102010042736B4 (de) | Verfahren zur Mengenausgleichregelung bei einer Brennkraftmaschine | |
DE102005017837A1 (de) | Kraftstoffversorgungseinrichtung für Brennkraftmaschinen und zugehöriges Verfahren | |
DE102007052451B4 (de) | Verfahren zum Bestimmen der aktuellen Dauerleckagemenge einer Common-Rail-Einspritzanlage und Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine | |
DE102009003236A1 (de) | Fehlerlokalisation in einem Kraftstoff-Einspritzsystem | |
DE102007038417A1 (de) | Anordnung und Verfahren zum Bestimmen des Ölverbrauchs einer ölgeschmierten Maschine | |
DE102014222398A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer drehzahlgeregelten Fluidpumpe | |
DE102014109188A1 (de) | Verfahren und System zum Diagnostizieren eines Fehlers eines Benzindirekteinspritzungsmotors | |
EP1618291B1 (de) | Verfahren zum betreiben eines hydraulischen aktors, insbesondere eines gaswechselventils einer brennkraftmaschine | |
DE102011005663A1 (de) | Betriebsverfahren für eine Elektro-Kraftstoffpumpe eines Kraftstoffversorgungs-Systems | |
DE102012220949B3 (de) | Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems und Kraftstoffeinspritzsystem | |
WO2017092972A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur steuerung eines kraftstoffversorgungssystems | |
DE102010060713B4 (de) | Fehlerdiagnosevorrichtung für ein Kraftstoffeinspritzsystem | |
DE102021115842A1 (de) | Verfahren und systeme zur diagnose eines ventils | |
DE102011005527A1 (de) | Verfahren zur Prüfung der Kraftstoffmengenbilanz in einem Common Rail System, entsprechende Motorsteuerung sowie entsprechendes Diagnosegerät | |
DE102016201186A1 (de) | Betriebsverfahren für eine Elektro-Kraftstoffpumpe eines Kraftstoffversorgungs-Systems | |
DE102010025177B4 (de) | Diagnoseverfahren und Diagnosesystem zur Erkennung von Leckageströmen in Kraftfahrzeug-Hochdruckeinspritzanlagen | |
EP3189228A1 (de) | Prüfablauf für hochdruckpumpen | |
DE19856203A1 (de) | Kraftstoffversorgungssystem für eine Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs | |
DE102018217327B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Plausibilisierung der Funktionsfähigkeit eines Hochdrucksensors einer Hochdruckkraftstoffeinspritzvorrichtung eines Kraftfahrzeugs | |
DE102016200991A1 (de) | Verfahren zur Fehlerdiagnose für den Drucksensor und Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsteuergerät | |
DE102009002200A1 (de) | Verfahren zur Ermittlung einer Kraftstoffzulauftemperatur einer Brennkraftmaschine | |
DE19935237B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen des Beladungszustandes eines Kraftstoffilters |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20141121 |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: VITESCO TECHNOLOGIES GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH, 30165 HANNOVER, DE |
|
R084 | Declaration of willingness to licence | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: VITESCO TECHNOLOGIES GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: VITESCO TECHNOLOGIES GMBH, 30165 HANNOVER, DE |