DE102015114716A1

DE102015114716A1 - Fuel injector with two fuel inlets

Info

Publication number: DE102015114716A1
Application number: DE102015114716.5A
Authority: DE
Inventors: Jost Weber
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-09-03
Filing date: 2015-09-03
Publication date: 2017-03-09

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoff-Injektor (15) und ein Kraftstoff-Versorgungssystem (10) für einen Verbrennungsmotor und ein zugehöriges Steuerverfahren. Das Versorgungssystem (10) umfasst eine Kraftstoff-Heizeinrichtung (20) mit mindestens einem Heizmittel (25, 29), um einen Hochdruck-Kraftstoff von einer ersten Temperatur (T1) auf eine zweite höhere Temperatur (T2) aufzuheizen. Der Kraftstoff-Injektor (15) umfasst einen ersten Kraftstoff-Einlass (16) für Niedertemperatur-Kraftstoff der Temperatur (T1), der in einen Aktuierungsbereich (18) mündet, und einen zweiten Kraftstoff-Einlass (17), der in einen Einspritzbereich (19) mündet. Durch das Versorgungssystem (10) und den Kraftstoff-Injektor (15) ist der Hochdruck-Kraftstoff auf eine Temperatur von mehr als 100°C bis 120°C aufheizbar und in die Brennkammer eines Verbrennungsmotors einspritzbar. Die Temperatur (T2) des aufgeheizten Kraftstoffs kann durch verschiedene Steuereingriffe auf einen Soll-Wert gesteuert oder geregelt werden.The invention relates to a fuel injector (15) and a fuel supply system (10) for an internal combustion engine and an associated control method. The supply system (10) comprises a fuel heater (20) having at least one heating means (25, 29) for heating a high pressure fuel from a first temperature (T1) to a second higher temperature (T2). The fuel injector (15) comprises a first fuel inlet (16) for low-temperature fuel of the temperature (T1), which opens into an actuation region (18), and a second fuel inlet (17) which enters an injection region (17). 19) opens. By the supply system (10) and the fuel injector (15) of the high-pressure fuel to a temperature of more than 100 ° C to 120 ° C can be heated and injected into the combustion chamber of an internal combustion engine. The temperature (T2) of the heated fuel may be controlled or regulated by various control actions to a desired value.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoff-Injektor zum Einspritzen von Hochdruck-Kraftstoff an einem Verbrennungsmotor, wobei der Ventilkörper des Injektors hydraulisch zwischen einer geöffneten Position und einer geschlossenen Position bewegbar ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftstoff-Versorgungssystem für einen Kraftstoff-Injektor sowie ein Verfahren zur Steuerung einer Kraftstoff-Temperatur in einem Kraftstoff-Injektor oder einem Kraftstoff-Versorgungssystem der vorgenannten Art. The invention relates to a fuel injector for injecting high-pressure fuel to an internal combustion engine, wherein the valve body of the injector is hydraulically movable between an open position and a closed position. The invention further relates to a fuel supply system for a fuel injector and a method for controlling a fuel temperature in a fuel injector or a fuel supply system of the aforementioned type.

Es wurde herausgefunden, dass es in verschiedenen Betriebsmodi eines Verbrennungsmotors vorteilhaft ist, den einzuspritzenden Hochdruck-Kraftstoff aufzuheizen und zwar insbesondere auf Temperaturen, die deutlich über der Temperaturbelastbarkeit (bspw. 100°C bis 120°C) der Materialien und Funktionselemente liegen, die für eine Aktuierung des Injektors benutzt werden und in wärmeleitender Verbindung zum zugeführten Kraftstoff stehen.. It has been found that in various operating modes of an internal combustion engine it is advantageous to heat the high-pressure fuel to be injected, in particular to temperatures that are significantly above the temperature loadability (eg 100 ° C. to 120 ° C.) of the materials and functional elements that are used an actuation of the injector are used and are in heat-conducting connection to the supplied fuel.

Bisher bekannte Kraftstoff-Injektoren, insbesondere Kraftstoff-Injektoren mit einem hydraulisch bewegten Ventilkörper, können nur mit Niedertemperatur-Kraftstoffen betrieben werden, also einem Hochdruck-Kraftstoff dessen Temperatur unterhalb der oben genannten Temperaturbelastbarkeit liegt. Die bekannten Kraftstoff-Injektoren weisen ein distales Ende auf, das bis in die Brennkammer eines Verbrennungsmotors hinein ragt. An dem distalen Ende werden temperaturmäßig hoch belastbare Werkstoffe, insbesondere Stahlwerkstoffe verwendet. Der gegenüberliegende dorsale Bereich des Kraftstoff-Injektors ist üblicher Weise von der Brennkammer des Verbrennungsmotors entfernt angeordnet, also an einer Stelle, an der niedrige Temperaturen vorherrschen. An dem dorsalen Bereich des Kraftstoff-Injektors sind Anschlussstellen vorgesehen, um den Hochdruck-Kraftstoff und Steuersignale für das Aktuieren des Kraftstoff-Injektors zuzuführen. Im dorsalen Bereich und/oder im Mittelbereich des Injektors werden in der Regel temperaturmäßig weniger belastbare Materialien verwendet, insbesondere Kunststoffe und Kunststoffe auf Basis von Harzen (Englisch: Resin). Solche Materialien werden aus Kostengründen, wegen ihrer guten Formbarkeit und Belastbarkeit sowie wegen der guten Dichtungseigenschaften eingesetzt. Die Gehäuseteile und funktionalen Komponenten am dorsalen Ende und/oder im Mittelbereich eines Kraftstoff-Injektors aus temperaturmäßig hoch belastbaren Materialien zu bilden, ist insbesondere aus Kostengründen unerwünscht. Previously known fuel injectors, in particular fuel injectors with a hydraulically operated valve body, can only be operated with low-temperature fuels, ie a high-pressure fuel whose temperature is below the above-mentioned temperature capacity. The known fuel injectors have a distal end which projects into the combustion chamber of an internal combustion engine. At the distal end of high temperature materials are used, especially steel materials. The opposite dorsal region of the fuel injector is usually located away from the combustion chamber of the internal combustion engine, ie at a location where low temperatures prevail. Terminals are provided on the dorsal portion of the fuel injector to supply the high pressure fuel and control signals for actuating the fuel injector. In the dorsal region and / or in the central region of the injector less durable materials are usually used in terms of temperature, in particular plastics and plastics based on resins (English: Resin). Such materials are used for cost reasons, because of their good formability and resilience and because of the good sealing properties. To form the housing parts and functional components at the dorsal end and / or in the central region of a fuel injector from materials with high temperature load capacity, is undesirable, especially for cost reasons.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kraftstoff-Injektor sowie ein zugehöriges Kraftstoff-Versorgungssystem aufzuzeigen, die das Einspritzen von Hochdruck-Kraftstoff mit einer erhöhten Kraftstoff-Temperatur ermöglichen, insbesondere einer Temperatur die deutlich höher ist als die Temperaturbelastbarkeit der Werkstoffe und Funktionselemente im dorsalen Bereich des Injektors. Ferner ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Steuern der Kraftstoff-Temperatur an einem solchen Kraftstoff-Injektor und/oder in einem solchen Kraftstoff-Versorgungssystem aufzuzeigen. Die Erfindung löst diese Aufgaben mit den Merkmalen in den eigenständigen Ansprüchen. It is an object of the present invention to provide a fuel injector and an associated fuel supply system, which allow the injection of high-pressure fuel with an increased fuel temperature, in particular a temperature which is significantly higher than the temperature resistance of the materials and functional elements in the dorsal Area of the injector. It is a further object of the present invention to provide a method of controlling fuel temperature at such a fuel injector and / or in such a fuel supply system. The invention solves these problems with the features in the independent claims.

Der Kraftstoff-Injektor gemäß der vorliegenden Offenbarung weist eine innere Hydraulik auf, die zumindest einen Aktuierungsbereich und einen Einspritzbereich umfasst. Der Aktuierungsbereich beinhaltet zumindest ein mit Hochdruck-Kraftstoff befüllbares Volumen, wobei der Druck in diesem Volumen gezielt beeinflussbar ist. Der Druck in dem Volumen ist insbesondere gegenüber dem Speisedruck, mit dem der Hochdruck-Kraftstoff zu dem Injektor geführt wird, in gesteuerter Weise reduzierbar. The fuel injector according to the present disclosure has an internal hydraulic including at least an actuation area and an injection area. The actuation region contains at least one volume which can be filled with high-pressure fuel, wherein the pressure in this volume can be influenced in a targeted manner. The pressure in the volume can be reduced in a controlled manner, in particular with respect to the feed pressure with which the high-pressure fuel is fed to the injector.

Der Einspritzbereich umfasst zumindest ein weiteres mit Hochdruck-Kraftstoff befüllbares Volumen, das mit dem Ventilkörper des Kraftstoff-Injektors in Kontakt steht, wobei bei einem Öffnen des Ventilkörpers Hochdruck-Kraftstoff aus dem Einspritzbereich durch eine oder mehrere Injektionsöffnungen in eine Brennkammer des Verbrennungsmotors strömt. Wenn der momentane Druck im Aktuierungsbereich niedriger ist als der momentane Druck im Einspritzbereich entsteht ein Druckgefälle über dem Ventilkörper, durch das eine Kraft in Öffnungsrichtung erzeugt wird. The injection region comprises at least one further high-pressure fuel-fillable volume which is in contact with the valve body of the fuel injector, wherein when the valve body is opened high-pressure fuel flows from the injection region through one or more injection ports into a combustion chamber of the internal combustion engine. If the instantaneous pressure in the actuation region is lower than the instantaneous pressure in the injection region, a pressure gradient arises over the valve body, which generates a force in the opening direction.

Durch die Druckverhältnisse in dem Aktuierungsbereich und in dem Einspritzbereich wird das Bewegungsverhalten des Ventilkörpers gesteuert. By the pressure conditions in the Aktuierungsbereich and in the injection region, the movement behavior of the valve body is controlled.

Der Kraftstoff-Injektor gemäß der vorliegenden Offenbarung weist einen ersten Kraftstoff-Einlass auf, der in den Aktuierungsbereich mündet. An diesem ersten Kraftstoff-Einlass ist ein Hochdruck-Kraftstoff mit einer ersten Temperatur zuführbar. The fuel injector according to the present disclosure has a first fuel inlet that opens into the actuation region. At this first fuel inlet, a high-pressure fuel with a first temperature can be supplied.

Der Kraftstoff-Injektor weist ferner einen zweiten Kraftstoff-Einlass auf, der in den Einspritzbereich mündet. Der an dem zweiten Kraftstoff-Einlass zugeführte Kraftstoff umgeht also den Aktuierungsbereich, sodass ein wärmeleitender Kontakt ausgeschlossen ist. Die Anordnung des zweiten Kraftstoff-Einlasses am Injektor ist grundsätzlich beliebig wählbar. Er kann im dorsalen Bereich angeordnet sein und eine thermische Isolierung aufweisen. Alternativ und bevorzugt kann der weite Kraftstoff-Einlass im Mittelbereich des Injektors oder im distalen Bereich angeordnet sein. The fuel injector further includes a second fuel inlet that opens into the injection area. The fuel supplied at the second fuel inlet thus bypasses the actuation range, so that a heat-conducting contact is excluded. The arrangement of the second fuel inlet at the injector is basically arbitrary. It can be arranged in the dorsal region and have thermal insulation. Alternatively and preferably, the wide fuel inlet may be arranged in the middle region of the injector or in the distal region.

An dem zweiten Kraftstoff-Einlass ist ein Hochdruck-Kraftstoff mit einer zweiten höheren Temperatur zuführbar. Der zweite Kraftstoff-Einlass ist bevorzugt örtlich getrennt von dem ersten Kraftstoff-Einlass angeordnet, insbesondere gegenüber dem ersten Kraftstoff-Einlass weiter zum distalen Ende hin angeordnet. In einem solchen Fall kann auf eine thermische Isolierung ggfs. verzichtet werden. Alternativ oder zusätzlich kann der zweite Kraftstoff-Einlass durch eine Gehäusestruktur des Kraftstoff-Injektors gebildet sein, die aus temperaturmäßig hochbelastbaren Materialien gefertigt ist, insbesondere aus einem Metallwerkstoff. At the second fuel inlet, a high pressure fuel at a second higher temperature can be supplied. The second fuel inlet is preferably arranged locally separate from the first fuel inlet, in particular arranged opposite the first fuel inlet farther toward the distal end. In such a case, thermal insulation may possibly be dispensed with. Alternatively or additionally, the second fuel inlet may be formed by a housing structure of the fuel injector, which is made of high-temperature materials highly durable, in particular of a metal material.

Das Vorsehen von zwei separaten Kraftstoff-Einlässen für unterschiedliche Temperaturen des zugeführten Hochdruck-Kraftstoffs hat verschiedene Vorteile, die nachfolgend erläutert werden. The provision of two separate fuel inlets for different temperatures of the high pressure fuel supplied has several advantages which are discussed below.

Einerseits können die strukturellen und funktionalen Bestandteile des Injektors, die den Aktuierungsbereich bilden oder umgeben bzw. durch die der Hochdruck-Kraftstoff dem Aktuierungsbereich zugeführt wird, weiterhin aus temperaturmäßig niedrig belastbaren Materialien ausgebildet werden, insbesondere aus Kunststoff oder Kunststoffen auf der Basis von Harzen. Auch die Anschlussleitungen für einen Aktuator und der Aktuator selbst, insbesondere ein Steuerkammer-Ablassventil, brauchen nicht für Hochtemperatur-Bedingungen, insbesondere für Temperaturen von deutlich mehr als 100°C bis 120°C, ausgelegt zu werden. Denn an dem ersten Kraftstoff-Einlass kann ein Hochdruck-Kraftstoff mit einer üblichen Niedertemperatur zugeführt werden. Diese Temperatur liegt in der Regel zwischen –20°C und +120°C. Druckänderungen, die gegebenenfalls durch das Aufheizen des Hochdruck-Kraftstoffs entstehen, wirken sich nicht oder in deutlich verringerten Maße auf den Aktuierungsbereich und somit nicht auf die Ansteuerung des Ventilkörpers aus. Es bedarf keiner oder nur geringer Anpassungen an den bekannten Einspritz-Steuerverfahren. On the one hand, the structural and functional components of the injector which form or surround the actuation region or through which the high-pressure fuel is supplied to the actuation region can continue to be formed from low-temperature materials, in particular plastics or plastics based on resins. The connection lines for an actuator and the actuator itself, in particular a control chamber discharge valve, need not be designed for high-temperature conditions, in particular for temperatures of significantly more than 100 ° C to 120 ° C. Because at the first fuel inlet, a high-pressure fuel can be supplied with a conventional low temperature. This temperature is usually between -20 ° C and + 120 ° C. Pressure changes, which may occur due to the heating of the high-pressure fuel, do not affect or to a significantly reduced extent on the Aktuierungsbereich and thus not on the control of the valve body. It requires little or no adjustments to the known injection control method.

Über den zweiten Kraftstoff-Einlass kann ein Hochdruck-Kraftstoff mit einer deutlich höheren Temperatur, insbesondere einer Temperatur über 100°C bis 120°C zugeführt werden. Wenn der zweite Kraftstoff-Einlass (direkt bzw. unter Umgehung des Aktuierungsbereichs) in den Einspritzbereich des Injektors mündet, kann durch eine Änderung der Temperatur des aufgeheizten Kraftstoffs auch die Einspritz-Kraftstoff-Temperatur gesteuert oder geregelt werden. Die Einspritz-Kraftstoff-Temperatur kann beispielsweise je nach Betriebszustand des Motors einen unterschiedlichen Soll-Wert haben. Die Temperatur des Hochdruck-Kraftstoffs im Einspritzbereich des Injektors wird bevorzugt derart beeinflusst, dass sie einem Soll-Wert nachfolgt. Dies kann insbesondere durch die Zuführung eines Hochdruck-Kraftstoffs am zweiten Kraftstoff-Einlass erreicht werden, dessen Temperatur dem Soll-Wert für die Kraftstoffeinspritzung entspricht oder durch Mischen eines noch über den Soll-Wert aufgeheizten Kraftstoffs mit dem unbeheizten Kraftstoff. Via the second fuel inlet, a high-pressure fuel with a much higher temperature, in particular a temperature above 100 ° C to 120 ° C can be supplied. When the second fuel inlet (directly or bypassing the Aktuierungsbereichs) opens into the injection region of the injector, by changing the temperature of the heated fuel and the injection fuel temperature can be controlled or regulated. For example, the injection fuel temperature may have a different desired value depending on the operating condition of the engine. The temperature of the high-pressure fuel in the injection region of the injector is preferably influenced such that it follows a desired value. This can be achieved, in particular, by supplying a high-pressure fuel at the second fuel inlet whose temperature corresponds to the desired value for the fuel injection or by mixing a fuel which has still been heated above the desired value with the unheated fuel.

Das Kraftstoff-Versorgungssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung ist dazu ausgebildet, mindestens einen Kraftstoff-Injektor eines Verbrennungsmotors mit Hochdruck-Kraftstoff zu versorgen. Der versorgte Kraftstoff-Injektor kann gemäß der vorliegenden Offenbarung ausgeführt sein. Alternativ kann ein anderer Kraftstoff-Injektor mit Hochdruck-Kraftstoff versorgt werden, beispielsweise ein Kraftstoff-Injektor mit nur einem Kraftstoff-Einlass, der auch für die Zuführung von aufgeheiztem Kraftstoff ausgelegt ist. The fuel supply system according to the present disclosure is configured to supply at least one fuel injector of an internal combustion engine with high-pressure fuel. The powered fuel injector may be configured in accordance with the present disclosure. Alternatively, another fuel injector may be supplied with high-pressure fuel, for example a fuel injector with only one fuel inlet, which is also designed for the supply of heated fuel.

Das Kraftstoff-Versorgungssystem weist einen Kraftstoff-Speicher (Akkumulator / common rail) auf, in dem der Hochdruck-Kraftstoff bei einer ersten Temperatur (Niedertemperatur) gespeichert wird. Das Versorgungssystem umfasst eine erste Zuführpassage, durch die der Hochdruck-Kraftstoff der ersten Temperatur geleitet werden kann. Diese erste Zuführpassage wird im Folgenden auch als Niedertemperatur-Passage bezeichnet. The fuel supply system includes a common rail in which the high pressure fuel is stored at a first temperature (low temperature). The supply system includes a first supply passage through which the high-pressure fuel of the first temperature can be passed. This first feed passage is also referred to below as the low-temperature passage.

Das Versorgungssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst darüber hinaus eine Kraftstoff-Heizeinrichtung und eine zweite Zuführpassage, die sich in Fließrichtung des Kraftstoffs an die Kraftstoff-Heizeinrichtung anschließt. Durch die zweite Zuführpassage kann der beheizte Kraftstoff, d.h. der Hochdruck-Kraftstoff mit einer zweiten höheren Temperatur geleitet werden. Die zweite Zuführpassage wird im Folgenden auch als Hochtemperatur-Passage bezeichnet. The supply system according to the present disclosure further includes a fuel heater and a second supply passage that adjoin the fuel heater in the flow direction of the fuel. Through the second supply passage, the heated fuel, i. the high-pressure fuel to be passed at a second higher temperature. The second supply passage is also referred to below as the high-temperature passage.

Bevorzugt wird der Hochdruck-Kraftstoff der ersten Temperatur über die erste Zuführpassage zu dem Injektor geführt und der beheizte Hochdruck-Kraftstoff der zweiten höheren Temperatur wird über die zweite Zuführpassage zu demselben Injektor geführt. Insbesondere können die erste und die zweite Zuführpassage jeweils an einem separaten Kraftstoff-Einlass desselben Injektors angeschlossen sein. Alternativ kann nur der aufgeheizte Kraftstoff zu dem Kraftstoff-Injektor geführt sein. Preferably, the high-pressure fuel of the first temperature is fed to the injector via the first feed passage and the heated high-pressure fuel of the second higher temperature is guided via the second feed passage to the same injector. In particular, the first and the second Zuführpassage each connected to a separate fuel inlet of the same injector. Alternatively, only the heated fuel may be routed to the fuel injector.

Die Kraftstoff-Heizeinrichtung kann beliebig ausgebildet sein. Sie kann insbesondere einen elektrischen Heizer und/oder einen Wärmetauscher umfassen, wobei der Wärmetauscher bevorzugt mit der Abgas-Passage des Verbrennungsmotors verbunden ist. The fuel heater can be configured as desired. It may in particular comprise an electric heater and / or a heat exchanger, wherein the heat exchanger is preferably connected to the exhaust gas passage of the internal combustion engine.

Über einen elektrischen Heizer kann ein schnelles Aufheizen des Kraftstoffes erfolgen. Ferner kann eine Wärmeabgaberate des elektrischen Heizers auf einfache Weise steuerbar sein, insbesondere durch Regelung der Energiezufuhr für den Heizer. Folglich kann durch eine Steuerung des elektrischen Heizers die Temperatur des aufgeheizten Kraftstoffs auf einfache Weise auf einen Soll-Wert gesteuert oder geregelt werden. An electric heater can be used to quickly heat up the fuel. Furthermore, a heat release rate of the electric heater can be controlled in a simple manner, in particular by controlling the power supply to the heater. Consequently, by controlling the electric heater, the temperature of the heated fuel can be easily controlled or regulated to a target value.

Allerdings führt das Aufheizen des Kraftstoffs mit elektrischer Energie zu einer Erhöhung des Kraftstoff-Verbrauchs. Es ist daher vorteilhaft, alternativ oder zusätzlich zu dem elektrischen Heizer einen Wärmetauscher vorzusehen, durch den eine Restwärme des Abgases von dem Verbrennungsmotor genutzt werden kann, um den Hochdruck-Kraftstoff aufzuheizen. However, heating the fuel with electrical energy leads to an increase in fuel consumption. It is therefore advantageous, alternatively or in addition to the electric heater, to provide a heat exchanger by means of which a residual heat of the exhaust gas from the internal combustion engine can be used to heat the high-pressure fuel.

Ein elektrischer Heizer und ein Wärmetauscher können gleichzeitig, abwechselnd oder zeitlich überlappend genutzt werden, um den Hochdruck-Kraftstoff aufzuheizen. Zwei oder mehr Heizmittel, die jeweils als elektrischer Heizer, als Wärmetauscher oder als ein beliebiges anderes Heizmittel ausgebildet sein können, können in der Flussrichtung des Kraftstoffs parallel oder seriell angeordnet sein. Mit anderen Worten können zwei oder mehr Heizmittel vorgesehen sein, die gleiche oder unterschiedliche Teilströme aufheizen. Die zwei oder mehr Heizmittel können bevorzugt separat angesteuert werden und den Kraftstoff in dem jeweiligen Teilstrom auf eine separate Soll-Temperatur aufheizen. Vor und/oder hinter jedem Heizmittel kann ein Sensor angeordnet sein. Eine Steuerung oder Regelung eines Heizmittels kann in Abhängigkeit von einer erfassten Temperatur des Kraftstoffs vor und/oder hinter dem Heizmittel erfolgen. An electric heater and a heat exchanger may be used simultaneously, alternately, or overlapping in time to heat the high pressure fuel. Two or more heating means, each of which may be an electric heater, a heat exchanger, or any other heating means, may be arranged in parallel or in series in the flow direction of the fuel. In other words, two or more heating means may be provided which heat the same or different partial flows. The two or more heating means may preferably be controlled separately and heat the fuel in the respective partial flow to a separate desired temperature. Before and / or behind each heating means, a sensor may be arranged. A control or regulation of a heating means can take place in dependence on a detected temperature of the fuel before and / or behind the heating means.

Bevorzugt wird eine Regelung der Temperatur eines aufgeheizten Kraftstoffs auf einen Soll-Wert in einem geschlossenen Regelkreis durchgeführt. Alternativ oder zusätzlich kann eine Steuerung mit einem offenen Regelkreis oder eine Vorsteuerung vorgesehen sein. Preferably, a control of the temperature of a heated fuel is performed to a desired value in a closed loop. Alternatively or additionally, a controller with an open loop or a pilot control can be provided.

Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren vorgeschlagen zur Steuerung der Temperatur eines aufgeheizten Kraftstoffs in einem Kraftstoff-Versorgungssystem und/oder einer Einspritztemperatur, mit der ein Kraftstoff-Injektor einen Hochdruck-Kraftstoff in die Brennkammer eines Verbrennungsmotors einspritzt, das verschiedene Bestandteile eines Kraftstoff-Versorgungssystems und/oder Bestandteile eines Kraftstoff-Injektors einzeln oder gemeinsam nutzt. In accordance with the present disclosure, a method is proposed for controlling the temperature of a heated fuel in a fuel supply system and / or an injection temperature at which a fuel injector injects high pressure fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine comprising various components of a fuel supply system and / or components of a fuel injector individually or jointly.

In den Unteransprüchen der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen sind weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung angegeben. In the dependent claims of the following description and the accompanying drawings further advantageous embodiments of the invention are given.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielhaft und schematisch dargestellt. Es zeigt: The invention is illustrated by way of example and schematically in the drawing. It shows:

1: Eine Schemadarstellung eines Kraftstoff-Versorgungssystems und eines Kraftstoff-Injektors gemäß der vorliegenden Offenbarung. 1 3: A schematic of a fuel supply system and a fuel injector according to the present disclosure.

Das in 1 gezeigte Kraftstoff-Versorgungssystem (10) umfasst einen Kraftstofftank (11), eine oder mehrere Kraftstoff-Pumpen (12, 13) und einen Kraftstoff-Speicher (14). This in 1 shown fuel supply system ( 10 ) includes a fuel tank ( 11 ), one or more fuel pumps ( 12 . 13 ) and a fuel storage ( 14 ).

In dem Kraftstofftank (11) wird ein Kraftstoff für den Verbrennungsmotor gespeichert, insbesondere unter Atmosphärendruck und im Wesentlichen bei der Umgebungstemperatur. Die Kraftstoff-Pumpen, hier eine Niederdruck-Pumpe (12) und eine Hochdruck-Pumpe (13), fördern den Kraftstoff aus dem Tank (11) zu dem Kraftstoff-Speicher (14), wobei der Kraftstoff mit einem hohen Druck von beispielsweise bis zu 2.500 bar oder bis zu 3.500 bar oder mehr verdichtet wird (Hochdruck-Kraftstoff). An einer beliebigen Stelle zwischen dem Kraftstofftank (11) und dem Kraftstoff-Speicher (14) ist bevorzugt ein Kraftstoff-Filter (nicht dargestellt) vorgesehen. Dieser kann beispielsweise in den Tank (11) oder eine der Kraftstoff-Pumpen (12, 13) integriert oder separat angeordnet sein. An dem Kraftstoff-Speicher (auch Akkumulator oder Rail genannt) ist bevorzugt ein erster Sensor (22) angeordnet, der beispielsweise die momentane Kraftstoff-Temperatur (T1) und den momentanen Kraftstoff-Druck erfasst. In the fuel tank ( 11 ), a fuel for the internal combustion engine is stored, in particular under atmospheric pressure and substantially at the ambient temperature. The fuel pumps, here a low-pressure pump ( 12 ) and a high pressure pump ( 13 ), promote the fuel from the tank ( 11 ) to the fuel storage ( 14 ), wherein the fuel is compressed at a high pressure of, for example, up to 2,500 bar or up to 3,500 bar or more (high-pressure fuel). At any point between the fuel tank ( 11 ) and the fuel storage ( 14 ), a fuel filter (not shown) is preferably provided. This can, for example, in the tank ( 11 ) or one of the fuel pumps ( 12 . 13 ) integrated or arranged separately. At the fuel storage (also called accumulator or rail) is preferably a first sensor ( 22 ), which detects, for example, the instantaneous fuel temperature (T1) and the current fuel pressure.

Eine erste Zuführpassage (30) (Niedertemperatur-Passage) leitet den Hochdruck-Kraftstoff aus dem Kraftstoff-Speicher (14) bevorzugt zu mindestens einem Kraftstoff-Injektor (15). Mit anderen Worten ist die erste Zuführpassage (30) bevorzugt mit einem ersten Kraftstoff-Einlass (16) (Niedertemperatur-Einlass) eines Kraftstoff-Injektors (15) verbunden. A first feed passage ( 30 ) (Low-temperature passage) directs the high-pressure fuel from the fuel storage ( 14 ) preferably to at least one fuel injector ( 15 ). In other words, the first feed passage ( 30 ) preferably with a first fuel inlet ( 16 ) (Low-temperature inlet) of a fuel injector ( 15 ) connected.

Das Kraftstoff-Versorgungssystem (10) weist eine Kraftstoff-Heizeinrichtung (20) mit mindestens einem Heizmittel auf. In dem Beispiel von 1 ein Wärmetauscher (25) als ein erstes Heizmittel und ein elektrischer Heizer (29) als ein zweites Heizmittel dargestellt. Der Wärmetauscher (25) und der elektrische Heizer (29) sind in der Flussrichtung des Kraftstoffs sequenziell angeordnet. Der Wärmetauscher (25) ist mit einer Abgas-Passage (26) des Verbrennungsmotors verbunden, sodass eine Restwärme des Abgases auf den Kraftstoff übertragen werden kann, der den Wärmetauscher (25) durchströmt. The fuel supply system ( 10 ) has a fuel heater ( 20 ) with at least one heating medium. In the example of 1 a heat exchanger ( 25 ) as a first heating means and an electric heater ( 29 ) is shown as a second heating means. The heat exchanger ( 25 ) and the electric heater ( 29 ) are sequentially arranged in the flow direction of the fuel. The heat exchanger ( 25 ) is with an exhaust passage ( 26 ) of the internal combustion engine, so that a residual heat of the exhaust gas can be transferred to the fuel, the heat exchanger ( 25 ) flows through.

Die Ausbildung des Wärmetauschers (25) kann beliebig gewählt sein. In dem dargestellten Beispiel beinhaltet der Wärmetauscher (25) eine Heizwendel, die um ein Abgas-Führungsrohr gewickelt ist. Alternativ sind beliebige andere Formen eines Wärmetauschers (25) möglich. Beispielsweise kann der Wärmetauscher (25) mit einem anderen Element im Abgasstrang des Verbrennungsmotors gekoppelt oder in ein solches Element integriert sein. Zu diesen Elementen zählen insbesondere: Ein Katalysator von beliebiger Bauart (NOx-Speicherkatalysator, Katalysator für selektive katalytische Reduktion etc.), ein Abgasmischer und ein Abgasfilter (beispielsweise Diesel-Partikelfilter). The formation of the heat exchanger ( 25 ) can be chosen arbitrarily. In the example shown, the heat exchanger ( 25 ) a heating coil, which is wound around an exhaust guide tube. Alternatively, any other forms of heat exchanger ( 25 ) possible. For example, the heat exchanger ( 25 ) be coupled to another element in the exhaust system of the internal combustion engine or integrated into such an element. In particular, these elements include: A catalyst of any type (NOx storage catalyst, catalyst for selective catalytic reduction, etc.), an exhaust gas mixer, and an exhaust gas filter (eg, diesel particulate filter).

Während der Hochdruck-Kraftstoff den Wärmetauscher (25) durchströmt, wird eine Restwärme des Abgases auf den Hochdruck-Kraftstoff übertragen, so dass dieser aufgeheizt wird. Durch das Aufheizen steigt die Temperatur (T2) des aufgeheizten Kraftstoffs. Ferner kann der Druck des aufgeheizten Kraftstoffs in der Hochtemperatur-Passage (31) ansteigen. Die Druckerhöhung kann ferner eine Erhöhung des Drucks im Kraftstoff-Speicher (14) oder in den anderen Bereichen des Kraftstoff-Versorgungssystems (10, 30) oder des Kraftstoff-Injektors (15) bewirken, die fluidleitend miteinander verbunden sind. While the high-pressure fuel is the heat exchanger ( 25 ) flows through a residual heat of the exhaust gas is transferred to the high-pressure fuel, so that it is heated. By heating, the temperature (T2) of the heated fuel increases. Furthermore, the pressure of the heated fuel in the high-temperature passage ( 31 ) increase. The pressure increase may also increase the pressure in the fuel storage ( 14 ) or in other areas of the fuel supply system ( 10 . 30 ) or the fuel injector ( 15 ), which are fluid-conductively connected to each other.

Bevorzugt wird eine Druckerhöhung in Folge des Aufheizens des Kraftstoffs zumindest über einen Sensor (22, 23, 24) erfasst und für eine etwaig notwendige Anpassung der Einspritzregelung und/oder der Regelung der Pumpen (12, 13) ausgewertet. Preferably, an increase in pressure as a result of the heating of the fuel at least via a sensor ( 22 . 23 . 24 ) and for any necessary adjustment of the injection control and / or the regulation of the pumps ( 12 . 13 ) evaluated.

In dem Beispiel von 1 ist ein Sensor (24) in der Kraftstoff-Heizeinrichtung (20) bzw. am Ausgang des Wärmetauschers (25) dargestellt. Der Sensor (24) kann bevorzugt die Temperatur (T2) des aufgeheizten Kraftstoffs sowie den momentanen Druck am Ausgang des Wärmetauschers (25) erfassen. Alternativ oder zusätzlich kann ein Sensor zur Erfassung der Temperatur oder des Drucks in Flussrichtung (direkt) hinter dem elektrischen Heizer (29) vorgesehen sein. In the example of 1 is a sensor ( 24 ) in the fuel heater ( 20 ) or at the outlet of the heat exchanger ( 25 ). The sensor ( 24 ) may preferably be the temperature (T2) of the heated fuel and the instantaneous pressure at the output of the heat exchanger ( 25 ) to capture. Alternatively or additionally, a sensor for detecting the temperature or the pressure in the flow direction (directly) behind the electric heater ( 29 ) be provided.

Wenn die Kraftstoff-Heizeinrichtung (20) zwei oder mehr Heizmittel umfasst, kann gegebenenfalls jedem Heizmittel oder jeweils einer Gruppe von Heizmitteln ein separater Sensor zugeordnet sein, der die Temperatur oder den Druck eines jeweiligen Teilstromes erfasst. When the fuel heater ( 20 ) comprises two or more heating means may optionally be assigned to each heating means or each of a group of heating means, a separate sensor which detects the temperature or the pressure of a respective partial flow.

In 1 sind verschiedene optionale Strukturelemente mit gestrichelten Linien dargestellt, nämlich eine Rückführpassage (27), ein elektrischer Heizer (29), eine externe Verbindungs-Passage (32) und eine interne Verbindungs-Passage (46) sowie eine Mischeinrichtung (21). Diese optionalen Elemente können einzeln oder gemeinsam und in beliebiger Kombination vorgesehen sein. Auf die Funktion und die Vorteile jedes dieser Elemente wird weiter unten eingegangen. In 1 various optional structural elements are shown with dashed lines, namely a return passage ( 27 ), an electric heater ( 29 ), an external connection passage ( 32 ) and an internal connection passage ( 46 ) and a mixing device ( 21 ). These optional elements may be provided individually or together and in any combination. The function and benefits of each of these elements are discussed below.

Zunächst wird eine Ausführungsform erläutert, bei der ein aufgeheizter Kraftstoff mit der Temperatur (T2) direkt vom Ausgang des Wärmetauschers (25) zu einem Kraftstoff-Injektor (15) gespeist wird, der eine bevorzugte Ausführungsform darstellt. First, an embodiment is explained in which a heated fuel with the temperature (T2) directly from the output of the heat exchanger ( 25 ) to a fuel injector ( 15 ), which is a preferred embodiment.

Der Kraftstoff-Injektor (15) weist verschiedene hydraulische Bereiche auf. In dem gezeigten Beispiel sind die im dorsalen Bereich des Injektors (15) angeordneten Hochdruck-Passagen und Volumina als Aktuierungsbereich (18) bezeichnet. Zu dem Aktuierungsbereich (18) gehören ein erster Kraftstoff-Einlass (16) (Niedertemperatur-Einlass), eine Steuerkammer (44), ein Aktuator in der Form eines Auslass-Steuerventils (43) sowie die dazwischenliegenden Verbindungspassagen. The fuel injector ( 15 ) has various hydraulic areas. In the example shown, those in the dorsal area of the injector ( 15 ) arranged high-pressure passages and volumes as Aktuierungsbereich ( 18 ) designated. To the actuation area ( 18 ) include a first fuel inlet ( 16 ) (Low-temperature inlet), a control chamber ( 44 ), an actuator in the form of an outlet control valve ( 43 ) as well as the intermediate communication passages.

Die Steuerkammer (44) steht in Kontakt mit dem dorsalen Ende des Ventilkörpers (40). Durch den Druck in der Steuerkammer (44) wird eine Kraft in Schließrichtung auf den Ventilkörper (40) ausgewirkt. In der Steuerkammer (44) ist ferner eine federbelastete Steuerplatte (45) angeordnet, die eine Zuflussöffnung überdeckt, durch die ein Hochdruck-Kraftstoff von dem ersten Kraftstoff-Einlass (16) her in die Steuerkammer (44) einfließen kann. Die Steuerkammer (44) ist ferner über eine Abflusspassage mit dem Auslass-Steuerventil (43) verbunden. Das Steuerventil ist hier beispielhaft als Magnetventil dargestellt. The control chamber ( 44 ) is in contact with the dorsal end of the valve body ( 40 ). Due to the pressure in the control chamber ( 44 ) is a force in the closing direction on the valve body ( 40 ). In the control chamber ( 44 ) is also a spring-loaded control plate ( 45 ), which has an inflow opening covered by a high-pressure fuel from the first fuel inlet ( 16 ) into the control chamber ( 44 ) can flow. The control chamber ( 44 ) is also via a drain passage with the outlet control valve ( 43 ) connected. The control valve is exemplified here as a solenoid valve.

Die Funktion der Steuerkammer (44), der Steuerplatte (45) sowie des Steuerventils (43) sind in der Praxis grundsätzlich bekannt. Wenn das Steuerventil (43) geöffnet wird, fließt Hochdruck-Kraftstoff aus der Steuerkammer (44) durch eine Drosselstelle in der Steuerplatte (45) und die Abflusspassage in Richtung des Kraftstofftanks (11) ab. Die Steuerplatte (45) wird gegen die dorsale Wand der Steuerkammer (44) gedrückt und verhindert ein Nachfließen von Hochdruck-Kraftstoff. Hierdurch fällt der Druck in der Steuerkammer (44) schnell ab. Dadurch wird die hintere, d.h. dorsale Abstützung des Ventilkörpers (40) verringert und der Ventilkörper (40) hebt sich vom Ventilsitzbereich (41) ab, sodass ein Einspritzvorgang aus dem Kraftstoff-Injektor in eine Brennkammer des Motors beginnt. The function of the control chamber ( 44 ), the control plate ( 45 ) and the control valve ( 43 ) are basically known in practice. When the control valve ( 43 ), high-pressure fuel flows out of the control chamber ( 44 ) through a throttle point in the control plate ( 45 ) and the drainage passage in the direction of the fuel tank ( 11 ). The control plate ( 45 ) is against the dorsal wall of the control chamber ( 44 ) and prevents flow of high pressure fuel. As a result, the pressure in the control chamber ( 44 ) quickly. As a result, the rear, ie dorsal support of the valve body ( 40 ) and the valve body ( 40 ) rises from the valve seat area ( 41 ), so that injection starts from the fuel injector into a combustion chamber of the engine.

Wenn das Auslass-Steuerventil (43) wieder geschlossen wird, findet keine Drosselung mehr an der Steuerplatte (45) statt. Der Hochdruck-Kraftstoff, der an dem ersten Kraftstoff-Einlass (16) zugeführt wird, drückt dann die Steuerplatte (45) in Richtung der Steuerkammer (44), so dass die Steuerkammer (44) wieder mit dem Hochdruck-Kraftstoff gefüllt wird. Dabei steigt der Druck in der Steuerkammer (44) schnell an, so dass die dorsale Abstützung des Ventilkörpers (40) wieder aufgebaut wird. Der Ventilkörper (40) wird in eine Schließrichtung versetzt, bis er an dem Ventilsitzbereich (41) anliegt. Hierdurch wird eine Kraftstoffinjektion beendet. When the outlet control valve ( 43 ) is closed again, finds no throttling on the control panel ( 45 ) instead of. The high-pressure fuel that is at the first fuel inlet ( 16 ) is supplied, then pushes the control plate ( 45 ) in the direction of the control chamber ( 44 ), so that the control chamber ( 44 ) is filled again with the high-pressure fuel. The pressure in the control chamber ( 44 ), so that the dorsal support of the valve body ( 40 ) is rebuilt. The valve body ( 40 ) is moved in a closing direction until it stops at the valve seat area (FIG. 41 ) is present. As a result, a fuel injection is terminated.

In dem gezeigten Beispiel wird an dem ersten Kraftstoff-Einlass (16) der unbeheizte Kraftstoff der Temperatur (T1) zugeführt. Folglich brauchen alle in dem dorsalen Bereich des Kraftstoff-Injektors angeordneten Bauteile hinsichtlich der Temperaturbelastbarkeit nur auf den Niedertemperaturbereich (unter 100°C bis 120°C) ausgelegt zu werden. Wenn durch das Öffnen des Steuerventils (43) Hochdruck-Kraftstoff zu dem Kraftstofftank (11) zurückgeführt wird, dann fließt Niedertemperatur-Kraftstoff nach außen ab. Die Rückführpassage sowie der Kraftstofftank (11) brauchen also hinsichtlich der Temperaturbelastbarkeit nur auf den Niedertemperaturbereich ausgelegt werden. Ferner wird keine in das Aufheizen des Kraftstoffs investierte Wärme durch das Abfließen aus der Steuerkammer als Leckagestrom verloren. In the example shown, at the first fuel inlet ( 16 ) the unheated fuel of the temperature (T1) supplied. Consequently, all components arranged in the dorsal region of the fuel injector need only be designed for the low-temperature range (below 100 ° C. to 120 ° C.) with regard to the temperature loadability. If by opening the control valve ( 43 ) High pressure fuel to the fuel tank ( 11 ) is returned, then low-temperature fuel flows to the outside. The return passage and the fuel tank ( 11 ) So need to be interpreted in terms of temperature resistance only on the low temperature range. Further, any heat invested in the heating of the fuel is lost by the leakage from the control chamber as a leakage current.

An dem distalen Bereich des Kraftstoff-Injektors (15), der ohnehin mit einer Brennkammer des Verbrennungsmotors in Kontakt steht und daher für den Hochtemperaturbereich ausgelegt sein muss, ist bevorzugt der zweite Kraftstoff-Einlass (17) angeordnet. Die hydraulischen Bereiche und Volumina des Kraftstoff-Injektors, die im distalen Bereich angeordnet sind, bilden den Einspritzbereich (19). Dazu gehören mindestens eine Hochdruck-Leitungspassage, die den Hochdruck-Kraftstoff von dem zweiten Kraftstoff-Einlass (17) bis zu einem Ventilsitzbereich (41) führt, der Ventilsitzbereich (41), ein sich gegebenenfalls anschließendes Sackloch sowie die ein oder mehreren Einspritzöffnungen (42) des Injektors (15). Mit anderen Worten mündet der zweite Kraftstoff-Einlass (17) direkt in den Einspritzbereich (19). Die Darstellung in 1 ist nicht maßstabsgetreu und zeigt die verschiedenen Volumina zu Zwecken der besseren Verständlichkeit in stark vergrößerter Form. At the distal area of the fuel injector ( 15 ), which in any case is in contact with a combustion chamber of the internal combustion engine and therefore has to be designed for the high-temperature region, the second fuel inlet ( 17 ) arranged. The hydraulic regions and volumes of the fuel injector, which are arranged in the distal region, form the injection region (FIG. 19 ). These include at least one high pressure conduit passage which communicates the high pressure fuel from the second fuel inlet (FIG. 17 ) to a valve seat area ( 41 ), the valve seat area ( 41 ), an optionally subsequent blind hole and the one or more injection openings ( 42 ) of the injector ( 15 ). In other words, the second fuel inlet ( 17 ) directly into the injection area ( 19 ). The representation in 1 is not to scale and shows the different volumes for purposes of clarity in greatly enlarged form.

Bei einem Kraftstoff-Injektor der eben beschriebenen Art wird der aufgeheizte Kraftstoff der Temperatur (T2) von dem zweiten Kraftstoff-Einlass (17) durch den Einspritzbereich (19) bis zu den Einspritzöffnungen (42) geführt. Folglich wird die Einspritz-Temperatur des Kraftstoffs, der an den Einspritzöffnungen (42) aus dem Injektor austritt, im Wesentlichen gleich der Temperatur (T2) des aufgeheizten Kraftstoffs sein, der an dem zweiten Kraftstoff-Einlass (17) zugeführt wird. In a fuel injector of the type just described, the heated fuel is at temperature (T2) from the second fuel inlet (FIG. 17 ) through the injection area ( 19 ) to the injection openings ( 42 ) guided. Consequently, the injection temperature of the fuel that is at the injection ports ( 42 ) exiting the injector is substantially equal to the temperature (T2) of the heated fuel flowing at the second fuel inlet (12). 17 ) is supplied.

An oder in dem zweiten Kraftstoff-Einlass (17) ist bevorzugt ein Sensor (23) angeordnet, der die Temperatur (T2) des zugeführten aufgeheizten Kraftstoffs und/oder den momentanen Druck an oder im zweiten Kraftstoff-Einlass (17) erfasst. Die Erfassung der Temperatur (T2) kann dazu dienen, den momentanen Wert der Einspritz-Temperatur (Tinj) zu ermitteln. Anhand des momentanen Drucks an oder im zweiten Kraftstoff-Einlass (17) kann bevorzugt eine tatsächlich eingespritzte Kraftstoffmenge ermittelt werden. Diese Ermittlung kann nach bekannten Verfahren durchgeführt werden. Die tatsächlich eingespritzte Kraftstoffmenge kann insbesondere auf eine Soll-Einspritzmenge in einem geschlossenen Regelkreis geregelt werden, beispielsweise gemäß dem in der Praxis unter dem Namen „iArt“ bekannten System, insbesondere nach US 2008 228 374 A1 . At or in the second fuel inlet ( 17 ) is preferably a sensor ( 23 ), the temperature (T2) of the supplied heated fuel and / or the instantaneous pressure at or in the second fuel inlet ( 17 ) detected. The detection of the temperature (T2) can be used to determine the instantaneous value of the injection temperature (Tinj). Based on the instantaneous pressure at or in the second fuel inlet ( 17 ), an actual injected fuel quantity can preferably be determined. This determination can be carried out by known methods. The actually injected fuel quantity can be controlled in particular to a desired injection quantity in a closed loop, for example according to the system known in practice under the name "iArt", in particular according to US 2008 228 374 A1 ,

Der Soll-Wert für die Einspritz-Temperatur (Tinj*) kann ein statischer Wert sein. In einem solchen Fall kann die Kraftstoff-Heizeinrichtung (20) bevorzugt derart geregelt werden, dass die Temperatur (T2) des aufgeheizten Kraftstoffs den festgelegten Soll-Wert dauerhaft erreicht. Wenn die Kraftstoff-Heizeinrichtung (20) lediglich einen elektrischen Heizer (29) umfasst, kann die Wärmeabgaberate des elektrischen Heizers derart gesteuert werden, dass auf Basis der einzuspritzenden Kraftstoffmenge die Wärmemenge abgegeben wird, die für eine Temperaturerhöhung von der Ausgangstemperatur (T1) auf die Soll-Temperatur (Tinj*) erforderlich ist. Die Wärmeabgaberate kann beispielsweise in Abhängigkeit von einer Abweichung zwischen dem sensorisch erfassten Wert der Temperatur (T2) des aufgeheizten Kraftstoffs und dem Soll-Wert für die Einspritz-Temperatur (Tinj*) geregelt werden. Alternativ kann die Wärmeabgaberate in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen der Temperatur des unbeheizten Kraftstoffs (T1) und dem Soll-Wert für die Einspritz-Temperatur (Tinj*) gesteuert werden. Ferner kann eine Vorsteuerung der Wärmeabgaberate auf Basis der Differenz zwischen der Temperatur des unbeheizten Kraftstoffs (T1) und dem Soll-Wert für die Einspritz-Temperatur (Tinj*) erfolgen und eine Fein-Regelung der Temperatur (T2) des aufgeheizten Kraftstoffs kann auf Basis der sensorisch erfassten Temperatur (T2) des aufgeheizten Kraftstoffs und dem Soll-Wert für die Einspritz-Temperatur (Tinj*) ausgeführt werden. The target value for the injection temperature (Tinj *) may be a static value. In such a case, the fuel heater ( 20 ) are preferably controlled so that the temperature (T2) of the heated fuel reaches the set value permanently. When the fuel heater ( 20 ) only an electric heater ( 29 ), the heat release rate of the electric heater can be controlled so that the amount of heat is discharged based on the amount of fuel to be injected, which is required for a temperature increase from the starting temperature (T1) to the set temperature (Tinj *). The heat release rate may be controlled, for example, in response to a deviation between the sensor sensed value of the temperature (T2) of the heated fuel and the target value for the injection temperature (Tinj *). Alternatively, the heat release rate may be controlled in accordance with a difference between the temperature of the unheated fuel (T1) and the target value for the injection temperature (Tinj *). Further, a feedforward control of the heat release rate may be performed based on the difference between the temperature of the unheated fuel (T1) and the target value for the injection temperature (Tinj *), and a fine control of the temperature (T2) of the heated fuel may be based on the sensed temperature (T2) of the heated fuel and the target value for the injection temperature (Tinj *) are executed.

Dieselben oder ähnliche Steuer- oder Regelstrategien können genutzt werden, wenn ein elektrischer Heizer (29) zusätzlich zu einem anderen Heizmittel verwendet wird. The same or similar control strategies can be used when an electric heater ( 29 ) is used in addition to another heating medium.

Wenn die Kraftstoff-Heizeinrichtung (20) – wie in 1 dargestellt – beispielsweise einen Wärmetauscher (26) und einen elektrischen Heizer (29) umfasst, kann der Wärmetauscher (26) darauf ausgelegt sein, einen Hauptteil der Wärmeabgabe bereitzustellen, die für das Aufheizen des Hochdruck-Kraftstoffs von der Temperatur (T1) auf den Soll-Wert der Einspritz-Temperatur (Tinj*) aufzuheizen. Die Heizleistung des Wärmetauschers kann beispielsweise auf die Wärmeabgaberate ausgelegt sein, die in den üblicherweise auftretenden Betriebsmodi und bei den üblicherweise auftretenden Umgebungstemperaturen notwendig ist. Der elektrische Heizer (29) kann zusätzlich verwendet werden, um beispielsweise bei besonders niedrigen Außentemperaturen im Winter oder bei niedrigen bzw. schwankenden Abgastemperaturen noch zusätzlich benötige Wärmeabgabe bereitzustellen. When the fuel heater ( 20 ) - as in 1 represented - for example, a heat exchanger ( 26 ) and an electric heater ( 29 ), the heat exchanger ( 26 ) are designed to provide a major part of the heat output necessary to heat the high-pressure fuel from the temperature (T1) to the target value of the injection temperature (Tinj *). The heat output of the heat exchanger may be designed, for example, to the heat release rate, which is necessary in the commonly occurring operating modes and at the ambient temperatures usually occurring. The electric heater ( 29 ) can also be used to provide additional heat dissipation, for example, in particularly low outdoor temperatures in winter or at low or fluctuating exhaust gas temperatures.

Der elektrische Heizer kann insbesondere in der Flussrichtung des Kraftstoffs vor oder hinter dem Wärmetauscher (26) angeordnet sein. Eine besonders genaue und schnelle Regelung der Temperatur (T2) ist möglich, wenn der elektrische Heizer (29) in der Flussrichtung des Kraftstoffs als letztes Glied vor dem zweiten Kraftstoff-Einlass (17) angeordnet ist. Die momentane Temperatur des aufgeheizten Kraftstoffs (T2) kann auf Basis verschiedener Messwerte gesteuert oder geregelt werden. In dem Beispiel von 1 kann beispielsweise durch einen Sensor (24), der nach dem Wärmetauscher (26) und vor dem elektrischen Heizer (29) angeordnet ist, die Temperatur des Kraftstoffs erfasst und mit dem Soll-Wert für die Temperatur des aufgeheizten Kraftstoffs (T2*) oder mit dem Soll-Wert für die Einspritz-Kraftstoff-Temperatur (Tinj*) verglichen werden. Auf Basis einer festgestellten Abweichung kann die Wärmeabgaberate des elektrischen Heizers (29) gesteuert oder geregelt werden. The electric heater can in particular in the flow direction of the fuel in front of or behind the heat exchanger ( 26 ) can be arranged. A particularly accurate and rapid control of the temperature (T2) is possible when the electric heater ( 29 ) in the flow direction of the fuel as the last member before the second fuel inlet ( 17 ) is arranged. The instantaneous temperature of the heated fuel (T2) may be controlled or regulated based on various measurements. In the example of 1 can be detected, for example, by a sensor ( 24 ), which after the heat exchanger ( 26 ) and in front of the electric heater ( 29 ), the temperature of the fuel is detected and compared with the target value for the temperature of the heated fuel (T2 *) or with the target value for the injection fuel temperature (Tinj *). Based on a detected deviation, the heat release rate of the electric heater ( 29 ) are controlled or regulated.

Das Kraftstoff-Versorgungssystem kann ferner eine Rückführpassage (27) aufweisen, um Hochdruck-Kraftstoff von der zweiten Zuführpassage (31) zur ersten Zuführpassage (30) bzw. zum Eingang der Kraftstoff-Heizeinrichtung (20) zurückzuführen. Mit anderen Worten kann das Versorgungssystem (10) eine Rückführpassage (27) aufweisen, um einen permanenten Kreislauf des Hochdruck-Kraftstoffs durch mindestens ein Heizmittel der Kraftstoff-Heizeinrichtung (20) bereitzustellen. In dem Beispiel von 1 übergreift die Rückführpassage (27) nur den Wärmetauscher (25). Alternativ könnte die Rückführpassage (27) auch den elektrischen Heizer (29) übergreifen. The fuel supply system may further comprise a return passage ( 27 ) to supply high pressure fuel from the second supply passage ( 31 ) to the first feed passage ( 30 ) or to the input of the fuel heater ( 20 ). In other words, the supply system ( 10 ) a return passage ( 27 ) to provide a permanent circuit of the high-pressure fuel by at least one heating means of the fuel heater ( 20 ). In the example of 1 overlaps the return passage ( 27 ) only the heat exchanger ( 25 ). Alternatively, the return passage ( 27 ) also the electric heater ( 29 ).

Durch die Aktivierung eines Kraftstoffflusses durch die Rückführpassage (27) wird der Hochdruck-Kraftstoff wiederholt durch die Kraftstoff-Heizeinrichtung (20) geführt. Das heißt, ein aufgeheizter Kraftstoff, der an der Heizeinrichtung (20) bzw. einem Heizmittel (25, 29) austritt, fließt zum Eingang der Heizeinrichtung (20) bzw. eines Heizmittels (25, 29) zurück und wird beim nochmaligen Durchströmen der Heizeinrichtung (20) bzw. des Heizmittels (25, 29) weiter aufgeheizt. By activating a fuel flow through the return passage ( 27 ), the high-pressure fuel is repeated through the fuel heater ( 20 ) guided. That is, a heated fuel that is at the heater ( 20 ) or a heating medium ( 25 . 29 ), flows to the input of the heater ( 20 ) or a heating medium ( 25 . 29 ) and is the repeated flow through the heater ( 20 ) or the heating medium ( 25 . 29 ) further heated.

Besonders bevorzugt kann an oder in der Rückführpassage (27) eine steuerbare Rückführpumpe (28) angeordnet sein. Ein oder mehrere Heizmittel, die von einer Rückführpassage (27) übergriffen sind, bilden ein Rückführsystem innerhalb des Kraftstoff-Versorgungssystems. Es können auch mehrere Rückführsysteme vorgesehen sein. Eine Rückführrate eines Rückführsystems kann durch beliebige Mittel gesteuert oder geregelt werden, insbesondere durch Betätigung einer Rückführpumpe (28) und/oder Drosselung mit einem oder mehreren Ventilen (nicht dargestellt). Particularly preferably, at or in the return passage ( 27 ) a controllable return pump ( 28 ) can be arranged. One or more heating means coming from a return passage ( 27 ) form a feedback system within the fuel supply system. It can also be provided several feedback systems. A return rate of a return system can be controlled or regulated by any means, in particular by operating a return pump ( 28 ) and / or throttling with one or more valves (not shown).

Das Rückführsystem und insbesondere die steuerbare Rückführpumpe (28) können in beliebiger Weise gesteuert werden. Eine Rückführung durch einen Wärmetauscher (25) und/oder einen elektrischen Heizer (29) ist dann sinnvoll, wenn der jeweilige Soll-Wert (T2*, Tinj*), der nach dem Aufheizen erreicht werden soll, sehr weit von der momentanen Temperatur (T1) des unbeheizten Kraftstoffs abweicht. Mit anderen Worten ist eine Rückführung sinnvoll, wenn die Wärmeabgaberate der ein oder mehreren Heizmittel (25, 29) zumindest zeitweise nicht für das Aufheizen des Kraftstoffs bei nur einmaligem Durchfließen ausreicht. The recirculation system and in particular the controllable recirculation pump ( 28 ) can be controlled in any way. A return through a heat exchanger ( 25 ) and / or an electric heater ( 29 ) makes sense if the respective target value (T2 *, Tinj *), which is to be reached after heating, deviates very far from the instantaneous temperature (T1) of the unheated fuel. In other words a return is useful if the heat release rate of the one or more heating means ( 25 . 29 ) is at least temporarily not sufficient for heating the fuel with only a single flow.

Die Rückführung kann insbesondere in solchen Betriebszuständen vorteilhaft sein, in denen keine oder nur eine geringe Einspritzung von Kraftstoff erfolgt und/oder in denen die Temperatur des Abgases (noch) gering ist. Bei einem Fahrzeug können dies insbesondere ein Betrieb kurz nach einem Kaltstart, ein Schubbetrieb oder ein Leerlaufbetrieb sein. The recirculation can be advantageous in particular in those operating states in which no or only a small injection of fuel takes place and / or in which the temperature of the exhaust gas is (still) low. In the case of a vehicle, this may in particular be an operation shortly after a cold start, a coasting operation or an idling operation.

Durch die Ansteuerung der Rückführpumpe kann ein momentaner Durchfluss (Volumenstrom/Massenstrom) durch die Kraftstoff-Heizeinrichtung (20) bzw. ein Heizmittel (25, 29) veränderbar, insbesondere einstellbar, sein. Durch eine Erhöhung der Durchflussmenge und die Rückführung des aufgeheizten Kraftstoffs kann die kumulierte Wärmeabgabe des Heizmittels (25, 29) erhöht werden. By controlling the return pump, an instantaneous flow (volume flow / mass flow) through the fuel heater ( 20 ) or a heating medium ( 25 . 29 ) changeable, in particular adjustable, be. By increasing the flow rate and returning the heated fuel, the cumulative heat output of the heating medium ( 25 . 29 ) increase.

Bei einem Wärmetauscher (25) führt das Rückführen von Kraftstoff dazu, dass ständig nicht oder noch wenig aufgeheizter Kraftstoff in den Wärmetauscher (25) nachgeführt wird. Somit bleibt die Temperaturdifferenz zwischen dem (kalten) Kraftstoff und dem (heißen) Abgas zumindest am Eingang des Wärmetauschers (25) auf einem hohen Niveau. Bei einer großen Temperaturdifferenz wird mehr Wärme von dem Abgas auf den Kraftstoff übertragen. Somit kann über die Steuerung oder Regelung der Rückführung die Wärmeabgaberate des Wärmetauschers (25) gesteuert oder geregelt werden. In a heat exchanger ( 25 ) leads to the return of fuel that constantly not or little heated fuel in the heat exchanger ( 25 ) is tracked. Thus, the temperature difference between the (cold) fuel and the (hot) exhaust gas remains at least at the entrance of the heat exchanger ( 25 ) on a high level. With a large temperature difference, more heat is transferred from the exhaust gas to the fuel. Thus, via the control or regulation of the return, the heat release rate of the heat exchanger ( 25 ) are controlled or regulated.

Alternativ oder zusätzlich zu einem Rückführsystem kann das Versorgungssystem (10) eine Mischeinrichtung (21) und eine (externe) Verbindungs-Passage (32) aufweisen, d.h. einen Bypass. Die Mischeinrichtung (21) hat bevorzugt mindestens zwei Eingänge. Ein erster Eingang ist mit der (externen) Verbindungs-Passage (32) verbunden, die wiederum mit der ersten Zuführpassage (30) oder direkt mit dem Kraftstoff-Speicher (14) verbunden ist. Mit anderen Worten wird an dem ersten Eingang der Mischeinrichtung (21) der Hochdruck-Kraftstoff der ersten Temperatur (T1) zugeführt. Alternatively or in addition to a feedback system, the supply system ( 10 ) a mixing device ( 21 ) and an (external) connection passage ( 32 ), ie a bypass. The mixing device ( 21 ) preferably has at least two inputs. A first input is connected to the (external) connection passage ( 32 ), which in turn communicate with the first supply passage ( 30 ) or directly to the fuel storage ( 14 ) connected is. In other words, at the first input of the mixing device ( 21 ), the high-pressure fuel of the first temperature (T1) supplied.

Der zweite Eingang der Mischeinrichtung (21) ist bevorzugt mit der zweiten Zuführpassage (31) (Hochtemperatur-Passage) verbunden, in der der aufgeheizte Kraftstoff mit der zweiten Temperatur (T2) zugeführt wird. The second input of the mixing device ( 21 ) is preferred with the second feed passage ( 31 ) (High-temperature passage), in which the heated fuel at the second temperature (T2) is supplied.

Die Mischeinrichtung (21) ist dazu ausgebildet, ein Verhältnis des Zuströmens von unbeheiztem Hochdruck-Kraftstoff der ersten Temperatur (T1) (Niedertemperatur) und von aufgeheiztem Hochdruck-Kraftstoff der zweiten Temperatur (T2) (Hochtemperatur) in den Kraftstoff-Injektor (15) bzw. in den Einspritzbereich (19) zu steuern. Dies geschieht insbesondere durch Drosselung mindestens eines Kraftstoffflusses am ersten oder am zweiten Eingang der Mischeinrichtung (21). The mixing device ( 21 ) is adapted to a ratio of the flow of unheated high-pressure fuel of the first temperature (T1) (low temperature) and heated high-pressure fuel of the second temperature (T2) (high temperature) in the fuel injector ( 15 ) or in the injection area ( 19 ) to control. This is done in particular by throttling at least one fuel flow at the first or at the second input of the mixing device ( 21 ).

Besonders bevorzugt kann die Mischeinrichtung (21) dazu ausgebildet sein, die Durchflussquerschnitte für den Kraftstofffluss der ersten Temperatur (T1) und den Kraftstofffluss der zweiten Temperatur (T2) so anzupassen, dass der am Ausgang der Mischeinrichtung (21) austretende Kraftstoff den Soll-Wert der Einspritz-Temperatur (Tinj*) annimmt oder diesem Wert nachfolgt. Particularly preferably, the mixing device ( 21 ) are adapted to adapt the flow cross sections for the fuel flow of the first temperature (T1) and the fuel flow of the second temperature (T2) so that the at the output of the mixing device ( 21 ) leaking fuel takes the target value of the injection temperature (Tinj *) or follows this value.

Mit anderen Worten mischt die Mischeinrichtung (21) kalten und heißen Kraftstoff derart zusammen, dass eine gewünschte Misch-Temperatur erreicht wird. In other words, the mixing device mixes ( 21 ) Combine cold and hot fuel so that a desired mixing temperature is achieved.

Das Zusammenmischen kann bevorzugt ohne eine Drosselung des Gesamtflusses erfolgen. Dies geschieht beispielsweise dadurch, dass der effektive Durchflussquerschnitt des ersten Eingangs und/oder der effektive Durchflussquerschnitt des zweiten Eingangs zwischen einem Minimalwert, der den jeweiligen Eingang vollständig blockiert, und einem Maximalwert verändert werden. Die Veränderung der effektiven Durchflussquerschnitte erfolgt bevorzugt derart, dass die Summe der effektiven Querschnitte ein konstanter Wert ist. The mixing together can preferably be carried out without throttling the total flow. This occurs, for example, in that the effective flow cross section of the first input and / or the effective flow cross section of the second input are changed between a minimum value which completely blocks the respective input and a maximum value. The change in the effective flow cross sections is preferably such that the sum of the effective cross sections is a constant value.

Mit anderen Worten kann die Mischeinrichtung (21) bevorzugt dazu ausgebildet sein, entweder den gesamten Kraftstofffluss nur von dem ersten Eingang her ohne Drosselung oder nur von dem zweiten Eingang her ohne Drosselung oder in einem beliebigen dazwischen liegenden Mischungsverhältnis mit angepasster Drosselung bereitzustellen. Auf diese Weise kann am Ausgang der Mischeinrichtung (21) ein Kraftstofffluss erreicht werden, dessen Misch-Temperatur einen beliebigen Wert zwischen der Temperatur (T1) des unbeheizten Kraftstoffs und der Temperatur (T2) des aufgeheizten Kraftstoffs annimmt. Die Mischeinrichtung (21) kann bevorzugt derart gesteuert werden, dass die Misch-Temperatur dem Soll-Wert für die Einspritz-Kraftstoff-Temperatur (Tinj*) entspricht. Die Misch-Temperatur kann bevorzugt über einen Sensor (23) erfasst werden, der in Flussrichtung hinter der Mischeinrichtung (21) angeordnet ist. Dies kann beispielsweise der Sensor (23) am zweiten Kraftstoff-Einlass des Kraftstoff-Injektors (15) sein. In other words, the mixing device ( 21 ) may be configured to provide either the entire fuel flow only from the first input without throttling or only from the second input without throttling or at any intermediate mixing ratio with adapted throttling. In this way, at the output of the mixing device ( 21 ), a fuel flow whose mixing temperature assumes any value between the temperature (T1) of the unheated fuel and the temperature (T2) of the heated fuel. The mixing device ( 21 ) may be preferably controlled such that the mixing temperature corresponds to the target value for the injection fuel temperature (Tinj *). The mixing temperature may preferably be via a sensor ( 23 ), downstream of the mixing device ( 21 ) is arranged. This can be, for example, the sensor ( 23 ) at the second fuel inlet of the fuel injector ( 15 ) be.

Bevorzugt können mehrere Kraftstoff-Injektoren (15) von dem Kraftstoff-Versorgungssystem (10) versorgt werden. Je nach Bedarf können für jeden Injektor eine separate Misch-Einrichtung und/oder ein separater Sensor (23) vorgesehen sein. Alternativ können mehrere Injektoren (15) von einer gemeinsamen Mischeinrichtung (21) versorgt werden und ggfs. einen gemeinsamen Sensor (23) nutzen. Preferably, several fuel injectors ( 15 ) from the fuel supply system ( 10 ) are supplied. Depending on requirements, for each injector a separate mixing device and / or a separate sensor ( 23 ) be provided. Alternatively, several injectors ( 15 ) from a common mixing device ( 21 ) and, if necessary, a common sensor ( 23 ) use.

Gemäß einer alternativen Ausführung kann eine Mischeinrichtung (21) nur einen steuerbaren Eingang aufweisen und nur den Durchfluss des aufgeheizten Kraftstoffs der Temperatur (T2) drosseln, während für das Zufließen des unbeheizten Kraftstoffs der Temperatur (T1) eine nicht steuerbare bzw. statische Drosselung vorgesehen ist. So kann beispielsweise in der externen Verbindungs-Passage (32) eine Drosselstelle vorgesehen sein, die das Zufließen von unbeheiztem Kraftstoff der Temperatur (T1) begrenzt. Ein gedrosseltes Zufließen des unbeheizten Kraftstoffs kann auch im Injektor geschehen. According to an alternative embodiment, a mixing device ( 21 ) have only one controllable input and throttle only the flow of the heated fuel of the temperature (T2), while for the inflow of the unheated fuel of the temperature (T1) is provided a non-controllable or static throttling. For example, in the external connection passage ( 32 ) may be provided, which limits the flow of unheated fuel temperature (T1). A throttled flow of unheated fuel can also be done in the injector.

Eine Alternative Ausführung des Kraftstoff-Injektors (15) sieht demnach vor, dass der Einspritzbereich (19) auch mit dem Hochdruck-Kraftstoff der ersten Temperatur (T1) befüllbar ist. Hierfür kann eine interne Verbindungs-Passage (46) vorgesehen sein, die den Aktuierungsbereich (18) und den Einspritzbereich (19) verbindet. In dieser internen Verbindungs-Passage (46) oder an einer beliebigen stromaufwärts liegenden Stelle kann ebenfalls eine Drosselstelle vorgesehen sein, die das Zufließen von unbeheiztem Hochdruck-Kraftstoff der Temperatur (T1) (statisch) begrenzt. Die interne Verbindungs-Passage (46) kann somit denselben Zweck erfüllen, wie die vorgenannte externe Verbindungs-Passage (32). Dementsprechend kann eine Steuerung der Einspritz-Temperatur (Tinj) durch eine Drosselung des Zuflusses von aufgeheiztem Kraftstoff der Temperatur (T2) durch eine Mischeinrichtung (21) erfolgen. Die Mischeinrichtung (21) kann dabei außerhalb oder innerhalb des Injektors angeordnet sein. An alternative embodiment of the fuel injector ( 15 ) provides that the injection range ( 19 ) can also be filled with the high-pressure fuel of the first temperature (T1). For this an internal connection passage ( 46 ), which covers the actuarial area ( 18 ) and the injection area ( 19 ) connects. In this internal connection passage ( 46 ) or at any upstream location may also be provided a restrictor location which limits the flow of unheated high pressure fuel to the temperature (T1) (static). The internal connection passage ( 46 ) can thus fulfill the same purpose as the aforementioned external connection passage ( 32 ). Accordingly, a control of the injection temperature (Tinj) by throttling the inflow of heated fuel of the temperature (T2) by a mixing device ( 21 ) respectively. The mixing device ( 21 ) can be arranged outside or inside the injector.

In Abhängigkeit der Drosselung des aufgeheizten Kraftstoffs und der vorerwähnten statischen Drosselwirkung für den unbeheizten Kraftstoff an oder vor der internen Verbindungs-Passage (46) bildet sich das Verhältnis des Zuströmens von beheiztem und unbeheiztem Kraftstoff in den Einspritzbereich (19) aus. Depending on the throttling of the heated fuel and the aforementioned static throttling action for the unheated fuel at or before the internal connection passage ( 46 ) forms the ratio of the inflow of heated and unheated fuel in the injection area ( 19 ) out.

Die vorgenannten Ausbildungen eines Kraftstoff-Injektors (15) und eines Kraftstoff-Versorgungssystems (10) mit einer oder mehreren Verbindungs-Passagen (32, 46), einer oder mehreren Mischeinrichtungen (21), einem Rückführsystem mit einer Rückführpassage (27) und einem oder mehreren Heizmitteln (25) können in beliebiger Weise kombiniert werden. The aforementioned embodiments of a fuel injector ( 15 ) and a fuel supply system ( 10 ) with one or more connection passages ( 32 . 46 ), one or more mixing devices ( 21 ), a return system with a return passage ( 27 ) and one or more heating means ( 25 ) can be combined in any way.

Wenn die Temperatur (T2) des aufgeheizten Kraftstoffs höher ist als ein Soll-Wert für die Einspritz-Temperatur (Tinj*) oder ein Soll-Wert (T2*) für die Temperatur des aufgeheizten Kraftstoffs, wird bevorzugt der Zufluss des aufgeheizten Kraftstoffs zu dem Kraftstoff-Injektor (15) bzw. in den Einspritzbereich (19) gedrosselt und/oder gleichzeitig der Zufluss des unbeheizten Kraftstoffs erhöht. Hierdurch wird verhindert, dass ein zu heißer Kraftstoff in die Brennkammer eingespritzt wird. Ist hingegen die Temperatur (T2) des aufgeheizten Kraftstoffs niedriger als der zugehörige Soll-Wert (T2*), so wird bevorzugt das oben genannte Rückführsystem aktiviert und/oder ein zusätzlicher Heizer aktiviert, insbesondere ein elektrischer Heizer (29). When the temperature (T2) of the heated fuel is higher than a target value for the injection temperature (Tinj *) or a target value (T2 *) for the temperature of the heated fuel, it is preferable that the inflow of the heated fuel to the Fuel injector ( 15 ) or in the injection area ( 19 ) throttled and / or simultaneously increases the inflow of unheated fuel. This prevents that too hot a fuel is injected into the combustion chamber. If, however, the temperature (T2) of the heated fuel is lower than the associated desired value (T2 *), the above-mentioned feedback system is preferably activated and / or an additional heater is activated, in particular an electrical heater ( 29 ).

Bevorzugt wird ein elektrisches Aufheizen nur kurzfristig und/oder bei besonders großen Abweichungen zwischen dem Ist-Wert der jeweils gesteuerten oder geregelten Temperatur (Tinj, T2) und dem zugehörigen Soll-Wert (Tinj*, T2*) verwendet. Preferably, electrical heating is used only for a short time and / or for particularly large deviations between the actual value of the respectively controlled or regulated temperature (Tinj, T2) and the associated desired value (Tinj *, T2 *).

Abwandlungen der Erfindung sind in verschiedener Weise möglich. Alle Merkmale, die zu den jeweiligen Beispielen beschrieben, gezeigt oder beansprucht sind, können in beliebiger Weise miteinander kombiniert, gegeneinander ersetzt, ergänzt oder weggelassen werden. Modifications of the invention are possible in various ways. All features described, shown or claimed in the respective examples may be combined, replaced, supplemented or omitted in any manner.

Eine Mischeinrichtung (21) kann mehr als zwei Eingänge aufweisen und beispielsweise zwei oder mehr separat aufgeheizte Kraftstoffströme mischen. Der Verbrennungsmotor kann bevorzugt ein Dieselmotor oder ein Benzinmotor sein. BEZUGSZEICHENLISTE 10 Kraftstoff- Fuel supply system Versorgungssystem 11 Kraftstofftank Fuel tank 12 Niederdruck-Pumpe Low pressure pump 13 Hochdruck-Pumpe High pressure pump 14 Kraftstoff-Speicher / Fuel storage / Akkumulator / Rail accumulator / Rail 15 Kraftstoff-Injektor Fuel injector 16 Erster Kraftstoff-Einlass Firstfuel inlet 17 Zweiter Kraftstoff-Einlass Second fuel inlet 18 Aktuierungsbereich Actuation part 19 Einspritzbereich Injection part 20 Kraftstoff-Heizeinrichtung Fuel heating device 21 Mischeinrichtung Mixing device 22 Erster Sensor First sensor 23 Zweiter Sensor Second sensor 24 Dritter Sensor Third sensor 25 Heizmittel / Wärmetauscher Heating means / Heat exchanger / Recuperator 26 Abgas-Passage Exhaust passage 27 Rückführpassage Recirculation passage 28 Rückführpumpe Recirculation pump 29 Heizmittel / Elektrischer Electric Heater Heizer 30 Erste Zuführpassage / First supply passage / Niedertemperatur-Passage Low temperature passage 31 Zweite Zuführpassage / Second supply passage Hochtemperatur-Passage / High temperature passage 32 Externe Verbindungs-Passage External communication passage 40 Ventilkörper Valve body 41 Ventilsitzbereich Valve seat area 42 Einspritzöffnung Injection orifice 43 Steuerventil Control valve 44 Steuerkammer Control chamber 45 Steuerplatte Control plate 46 Interne Verbindungs-Passage Internal communication passage T1 Erste Temperatur First temperature T2 Zweite Temperatur Second temperature Tinj Einspritz-Temperatur Injection temperature A mixing device ( 21 ) may have more than two inputs and, for example, mix two or more separately heated fuel streams. The internal combustion engine may preferably be a diesel engine or a gasoline engine. LIST OF REFERENCE NUMBERS 10 Fuel- Fuel supply system supply system 11 Fuel tank Fuel tank 12 Low pressure pump Low pressure pump 13 High pressure pump High pressure pump 14 Fuel storage / Fuel storage / Accumulator / rail accumulator / rail 15 Fuel injector Fuel injector 16 First fuel inlet Firstfuel inlet 17 Second fuel inlet Second fuel inlet 18 Aktuierungsbereich Actuation part 19 Injection region Injection part 20 Fuel heater Fuel heating device 21 mixing device Mixing device 22 First sensor First sensor 23 Second sensor Second sensor 24 Third sensor Third sensor 25 Heating medium / heat exchanger Heating means / heat exchanger / recuperator 26 Exhaust passage Exhaust passage 27 Return passage Recirculation passage 28 Recirculation pump Recirculation pump 29 Heating means / electric Electric Heater stoker 30 First feeding passage / First supply passage / Low-temperature passage Low temperature passage 31 Second feed passage / Second supply passage High-temperature passage / High temperature passage 32 External connection passage External communication passage 40 valve body Valve body 41 Valve seat area Valve seat area 42 Injection port Injection orifice 43 control valve Control valve 44 control chamber Control chamber 45 control plate Control plate 46 Internal connection passage Internal communication passage T1 First temperature First temperature T2 Second temperature Second temperature Tinj Injection temperature Injection temperature

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 2008228374 A1 [0045]

Claims

Fuel injector for injecting high-pressure fuel into an internal combustion engine having an actuation region ( 18 ) and an injection area ( 19 ), which are each filled with high-pressure fuel, wherein the injector ( 15 ) a valve body ( 40 ), whose movement behavior via a pressure difference between the Aktuierungsbereich ( 18 ) and the injection area ( 19 ) is controllable, and wherein the injector ( 15 ) a (first) fuel inlet ( 16 ), which is included in the actuarial area ( 18 ), wherein at the first fuel inlet ( 16 ) High-pressure fuel with a first temperature (T1) can be supplied, characterized in that the injector ( 15 ) a second fuel inlet ( 17 ), which in the injection area ( 19 ) opens.

A fuel injector according to claim 1, wherein at the second fuel inlet ( 17 ) is a high-pressure fuel at a second higher temperature (T2) can be fed.

A fuel injector according to claim 1 or 2, wherein at or in the second fuel inlet ( 17 ) a sensor ( 23 ) is arranged for detecting the instantaneous temperature (T2) and / or the instantaneous pressure (Pin) of the high-pressure fuel supplied there.

Fuel injector according to one of claims 1, 2 or 3, wherein the injection area ( 19 ) can also be filled with the high-pressure fuel of the first temperature (T11), in particular via an internal connection passage ( 46 ) between the actuation area ( 18 ) and the injection area ( 19 ) or an external connection passage ( 32 ) between a low-temperature passage ( 30 ) and a high-temperature passage ( 31 ) of a fuel supply system ( 10 ) for the injector ( 15 ).

Fuel injector according to claim 4, wherein the injector ( 15 ) a mixing device ( 21 ) to a ratio of the inflow of high-pressure fuel of the first temperature (T1) and high-pressure fuel of the second temperature (T2) in the injection area ( 19 ), in particular by throttling at least one fuel flow or by adjusting the flow cross sections for the fuel flow of the first temperature (T1) and / or for the fuel flow of the second temperature (T2).

Fuel supply system for supplying at least one fuel injector ( 15 ) of an internal combustion engine with high-pressure fuel, wherein the supply system ( 10 ) at least one fuel storage ( 14 ), in which high-pressure fuel is stored at a first temperature (T1), and a first supply passage ( 30 ), through which the high-pressure fuel at the first temperature (T1) can be conducted (low-temperature passage), characterized in that the supply system ( 10 ) a fuel heater ( 20 ) and a subsequent second feed passage ( 31 ), wherein through the second feed passage ( 31 ) the injector ( 15 ), the high-pressure fuel at a second temperature (T2) can be fed, which is in particular higher than the first temperature (T1) (high-temperature passage).

Fuel supply system according to the preceding claim, wherein the fuel heater ( 20 ) comprises an electric heater and / or a heat exchanger ( 25 ), with an exhaust passage ( 26 ) of the internal combustion engine is connectable.

Fuel supply system according to one of the preceding claims, wherein the supply system ( 10 ) a sensor ( 24 ) contained in the heating device ( 20 ) or in the flow direction of the fuel behind the heater ( 20 ) is arranged to detect the temperature (T2) and / or the pressure of the heated fuel.

Fuel supply system according to one of the preceding claims, wherein the supply system ( 10 ) a mixing device ( 21 ) to a ratio of the inflow of high-pressure fuel of the first temperature (T1) and the second temperature (T2) in the injector ( 15 ), in particular by throttling at least one fuel flow or by adjusting the flow cross sections for the fuel flow of the first temperature (T1) and / or for the fuel flow of the second temperature (T2).

Fuel supply system according to the preceding claim, wherein the mixing device ( 21 ) with the first feed passage ( 30 ) and with the second feed passage ( 31 ), wherein in particular an output of the mixing device ( 21 ) with a second fuel inlet ( 17 ) of the injector ( 15 ) connected is.

Fuel supply system according to one of the preceding claims, wherein two or more heating means are provided to separately heat partial flows of the fuel flow, wherein in particular the heating means are arranged in the flow direction of the fuel in parallel or in series.

Method for controlling a temperature (T2) of a heated fuel in a fuel supply system ( 10 ) with a fuel heater ( 20 ), in particular for controlling the injection temperature (Tinj), with a fuel injector ( 15 ) injects a high-pressure fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine, characterized in that the heat release rate of the heating device ( 20 ), in particular an electrical heater of the heating device ( 20 ), is controlled so that the (instantaneous) temperature (T2) of the heated fuel is adjusted to a target temperature (T2 *) for the heated fuel or a target injection temperature (Tinj *).

Method for controlling a temperature (T2) of a heated fuel in a fuel supply system with a fuel heater ( 20 ), in particular for controlling the injection temperature (Tinj), with a fuel injector ( 15 ) injects a high-pressure fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine, in particular according to the preceding claim, characterized in that the supply system ( 10 ) provides an unheated high-pressure fuel at a first temperature (T1) and a heated high-pressure fuel at a second higher temperature (T2), wherein the fuel injector ( 15 ) or the supply system ( 10 ) a mixing device ( 21 ) to have a ratio of the high-pressure fuel of the first temperature (T1) and the second temperature (T2) flowing into the injector ( 15 ) or in the injection area ( 19 ) of the injector ( 15 ), comprising the steps of: detecting a temperature (T2) of the heated high-pressure fuel; - If the temperature (T2) of the heated fuel is higher than a target injection temperature (Tinj *): throttling the inflow of the heated fuel of the temperature (T2) and / or increasing the inflow of the unheated fuel of the temperature (T1).

Method according to at least one of the preceding claims, wherein the fuel injector ( 15 ) and / or the supply system ( 10 ) are formed according to one of claims 1 to 12.