DE10306857A1 - Internal combustion engine fuel system operating method, by triggering reaction if amount of lubricant entering fuel exceeds predetermined amount - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of technology
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, bei dem Kraftstoff von einer Kraftstoffpumpe gefördert wird, welche wenigstens bereichsweise von einem Schmiermittel geschmiert wird, welches nicht Kraftstoff ist.The invention relates to a method for operating an internal combustion engine in which fuel from a Fuel pump promoted which is lubricated at least in regions by a lubricant which is not fuel.
Die Erfindung betrifft ferner ein Computerprogramm, ein elektrisches Speichermedium, sowie ein Steuer- und/oder Regelgerät. Gegenstand der vorliegenden Endung ist auch eine Brennkraftmaschine.The invention further relates to a Computer program, an electrical storage medium and a control and / or control device. The present invention also relates to an internal combustion engine.
Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist vom Markt her bekannt. So ist es beispielsweise bekannt, den Kraftstoff zuerst mittels einer elektrischen Vorförderpumpe auf einen Vordruck und dann in einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe auf einen sehr hohen Druck zu komprimieren. Der Kraftstoff gelangt dann weiter in eine Kraftstoff-Sammelleitung, und von dort zu Injektoren, die den Kraftstoff direkt in ihnen zugeordnete Brennräume einspritzen. Die Hochdruck- Kraftstoffpumpe wird bei diesem bekannten Verfahren von einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine angetrieben (grundsätzlich ist aber auch ein Antrieb über eine Kurbelwelle, eine Ausgleichswelle, etc., möglich). Die Antriebswelle der Hochdruck-Kraftstoffpumpe und die entsprechenden Lager sind an den Schmiermittelkreislauf der Brennkraftmaschine angeschlossen. Die Abdichtung zwischen dem Kraftstoff führenden Förderbereich und dem Schmiermittel führenden Antriebsbereich erfolgt bei der bekannten Hochdruck-Kraftstoffpumpe durch geeignete Dichtringe beziehungsweise Dichtmanschetten.A process of the aforementioned Art is known from the market. For example, it is known the fuel first by means of an electric feed pump on a pre-pressure and then in a high pressure fuel pump to compress a very high pressure. The fuel then continues into a fuel rail, and from there to injectors that inject the fuel directly into the combustion chambers assigned to them. The high pressure fuel pump is in this known method of a camshaft of the internal combustion engine driven (basically but is also a drive over a crankshaft, a balance shaft, etc., possible). The drive shaft of the High pressure fuel pump and the corresponding bearings are at the Lubricant circuit of the internal combustion engine connected. The Sealing between the fuel conveying area and the lubricant leading The drive area takes place in the known high-pressure fuel pump with suitable sealing rings or sealing sleeves.
Aus der
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass die entsprechende Brennkraftmaschine noch zuverlässiger betrieben werden kann.The present invention has the Task to develop a method of the type mentioned at the beginning that the corresponding internal combustion engine operated even more reliably can be.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass dann, wenn ein Kraftstoffeintrag in das Schmiermittel einen bestimmten Umfang erreicht oder überschreitet, eine Reaktion ausgelöst wird.This task is done in a process of the type mentioned in that when a fuel entry the lubricant reaches or exceeds a certain volume, triggered a reaction becomes.
Bei einem Computerprogramm wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass es zur Durchführung eines solchen Verfahrens programmiert und auf einem Speichermedium gespeichert ist.With a computer program, the Task solved by that it's performing of such a method and programmed on a storage medium is saved.
Bei einem elektrischen Speichermedium wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass auf ihm ein Computerprogramm der obigen Art abgespeichert ist.With an electrical storage medium accomplished the task that a computer program of the above type is stored on it.
Bei einem Steuer- und/oder Regelgerät für eine Brennkraftmaschine wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass es zur Anwendung in dem obigen Verfahren programmiert ist.In a control and / or regulating device for an internal combustion engine the task is solved by that it is programmed to be used in the above procedure.
Bei einer Brennkraftmaschine wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass sie ein Steuer- und/oder Regelgerät der obigen Art aufweist.In an internal combustion engine accomplished the task that it has a control and / or regulating device of the above type.
Vorteile der ErfindungAdvantages of invention
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass die Abdichtung zwischen dem Kraftstoff führenden Förderbereich und dem Schmiermittel führenden Antriebsbereich der Kraftstoffpumpe im Grunde selten vollkommen sein kann, es also immer zu einer gewissen Leckage von dem unter einem vergleichsweise hohen Druck stehenden Kraftstoff in das unter einem vergleichsweise niedrigen Druck stehenden Schmiermittel kommt. Darüber hinaus handelt es sich bei einer solchen Abdichtung um ein vergleichsweise hochbelastetes Bauteil, welches in extremen Fällen vollständig versagen kann. In letzterem Fall kommt es zu einem massiven Kraftstoffeintrag in das Schmiermittel. Durch einen Kraftstoffeintrag in das Schmiermittel werden jedoch die Schmiereigenschaften des Schmiermittels reduziert.According to the invention it was recognized that the seal leading between the fuel Förderbereich and the leading lubricant Basically, the drive range of the fuel pump is rarely perfect So there may always be some leakage from the bottom a comparatively high pressure fuel in the under comes with a comparatively low pressure lubricant. About that in addition, such a seal is a comparative one highly stressed component, which can fail completely in extreme cases. In the latter In this case, there is a massive entry of fuel into the lubricant. However, by adding fuel to the lubricant reduces the lubricating properties of the lubricant.
Wenn die Kraftstoffpumpe über ein eigenes Schmiermittelsystem verfügt, erhöht sich durch einen Kraftstoffeintrag nur die Lagerreibung der Kraftstoffpumpe. Ist die Kraftstoffpumpe dagegen an das Schmiermittelsystem der Brennkraftmaschine angeschlossen, erhöhen sich auch die Lagerreibungen der entsprechenden Lager der Brennkraftmaschine. Dies reduziert die Lebensdauer der Kraftstoffpumpe und gegebenenfalls auch der Brennkraftmaschine, und kann im Extremfall sogar zu einem plötzlichen Versagen der Kraftstoffpumpe oder der Brennkraftmaschine führen.If the fuel pump has a has its own lubricant system, elevated only the bearing friction of the fuel pump. In contrast, the fuel pump is connected to the lubricant system of the internal combustion engine connected, increase the bearing friction of the corresponding bearing of the internal combustion engine. This reduces the life of the fuel pump and possibly also the internal combustion engine, and in extreme cases can even become one sudden failure the fuel pump or the internal combustion engine.
All dies wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren vermieden: Durch die Überwachung des Umfangs des Kraftstoffeintrags in das Schmiermittel und das Auslösen einer entsprechenden Reaktion, wenn ein bestimmter Umfang erreicht oder überschritten wird, kann rechtzeitig auf einen zunehmenden Kraftstoffeintrag in das Schmiermittel, also eine unzulässige Verdünnung des Schmiermittels durch den Kraftstoff, reagiert werden. Eine Verdünnung des Schmiermittels in einem Umfang, welcher zu nachhaltigen Schäden an der Kraftstoffpumpe und/oder der Brennkraftmaschine führt, kann somit vermieden werden. Hierdurch wird die Lebensdauer der Brennkraftmaschine und ihre Betriebszuverlässigkeit erhöht.All this is done with the method according to the invention avoided: by monitoring the amount of fuel input into the lubricant and that Trigger an appropriate response when reaching a certain extent or exceeded can in time for an increasing fuel input in the lubricant, i.e. an inadmissible thinning of the lubricant by the Fuel to be responded to. A dilution of the lubricant in an extent that causes permanent damage to the fuel pump and / or the internal combustion engine, can thus be avoided. As a result, the service life of the internal combustion engine and its operational reliability elevated.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.Advantageous further developments of Invention are in subclaims specified.
In einer ersten besonders bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorgeschlagen, dass zur Bestimmung des Umfangs des Kraftstoffeintrags eine Viskosität des Schmiermittels ermittelt wird. Bei der Viskosität des Schmiermittels handelt es sich um einen Parameter, welcher durch die Vermischung des Schmiermittels mit dem Kraftstoff direkt beeinflusst wird, denn die Viskosität von Kraftstoff unterscheidet sich deutlich von jener üblicher Schmiermittel. Die Viskosität des Schmiermittels ist darüber hinaus eine wesentlicher Parameter für die Schmiereigenschaften des Schmiermittels.In a first particularly preferred Further development of the method according to the invention it is proposed that to determine the amount of fuel input a viscosity of the lubricant is determined. The viscosity of the lubricant it is a parameter, which by the mixing of the lubricant is directly influenced by the fuel, because the viscosity of Fuel differs significantly from that of more common Lubricant. The viscosity of the lubricant is over it an essential parameter for the lubricating properties of the lubricant.
Wenn die Viskosität überwacht wird, können die erfindungsgemäßen Vorteile daher besonders zuverlässig erzielt werden.If the viscosity is monitored, the advantages according to the invention therefore particularly reliable be achieved.
Wenn für die Schmierung der Kraftstoffpumpe und der Brennkraftmaschine dasselbe Schmiermittel verwendet wird, ist es zusätzlich oder alternativ vorteilhaft, wenn zur Bestimmung des Umfangs des Kraftstoffeintrags eine Abweichung einer Luftzahl Lambda von einem Sollwert ermittelt wird. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass der im Bereich der Kraftstoffpumpe in das Schmiermittel gelangende Kraftstoff beim Betrieb der Brennkraftmaschine mit zunehmender Temperatur ausdampft. Der ausgedampfte Kraftstoff wird üblicherweise über eine Kurbelgehäuseentlüftung der Verbrennung zugeführt. Hierdurch wird das Gemisch angefettet, wodurch sich die Luftzahl Lambda verändert.If for the lubrication of the fuel pump and the internal combustion engine uses the same lubricant, it is additional or alternatively advantageous if for determining the amount of fuel input a deviation of an air ratio lambda from a target value is determined becomes. This is based on the knowledge that the fuel pump fuel entering the lubricant when the internal combustion engine is operating evaporates with increasing temperature. The evaporated fuel is usually about a Crankcase ventilation of the Combustion supplied. hereby the mixture is enriched, which changes the air ratio lambda.
Die Luftzahl Lambda wird bei üblichen Brennkraftmaschinen ohnehin erfasst, so dass bei dieser Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens gegebenenfalls ein Kraftstoffeintrag erkannt werden kann, ohne dass zusätzliche Installationen erforderlich sind. Gegebenenfalls kann ein Verlauf der Luftzahl Lambda überwacht werden, um den Einfluss des aus dem Schmiermittel ausdampfenden Kraftstoffes auf die Luftzahl Lambda von anderen die Luftzahl Lambda beeinflussenden Größen unterscheiden zu können.The air ratio lambda is used in conventional internal combustion engines recorded anyway, so that in this variant of the method according to the invention, if appropriate a fuel entry can be recognized without additional Installations are required. If necessary, a course monitors the air ratio lambda to the influence of the evaporation from the lubricant Fuel on the Lambda air ratio from others the Lambda air ratio differentiate influencing variables to be able to.
Vorgeschlagen wird auch, dass zur Bestimmung des Umfangs des Kraftstoffeintrags die Temperatur des Schmiermittels und/oder eine Bauteiltemperatur der Kraftstoffpumpe und/oder der Brennkraftmaschine ermittelt wird. Dem liegt wiederum die Erkenntnis zugrunde, dass durch eine Verdünnung des Schmiermittels durch den Kraftstoff dessen Schmierfähigkeit herabgesetzt wird, was die Reibung im Bereich der Lagerflächen der Kraftstoffpumpe und/oder der Brennkraftmaschine erhöht. Hierdurch erhöht sich auch die Temperatur an den entsprechenden Stellen. Entsprechende Temperatursensoren sind bei üblichen Brennkraftmaschinen ohnehin vorhanden, so dass auch hier die erfindungsgemäßen Vorteile ohne zusätzliche Installationen erzielt werden können. Dabei sei ebenfalls darauf hingewiesen, dass gegebenenfalls durch eine Überwachung des Verlaufs der entsprechenden Temperatur der Einfluss des Kraftstoffeintrags in das Schmiermittel auf die Temperatur von anderen die entsprechende Temperatur beeinflussenden Größen unterschieden werden kann.It is also proposed that the Determining the amount of fuel input the temperature of the Lubricant and / or a component temperature of the fuel pump and / or the internal combustion engine is determined. That is again based on the knowledge that by diluting the lubricant by the fuel's lubricity is reduced, which is the friction in the area of the bearing surfaces Fuel pump and / or the internal combustion engine increased. hereby increases also the temperature at the corresponding points. Appropriate Temperature sensors are common Internal combustion engines are present anyway, so that the advantages according to the invention are also present here additional Installations can be achieved. It should also be noted that if necessary a surveillance the influence of the fuel input of the course of the corresponding temperature in the lubricant to the temperature of others the appropriate Differences influencing temperature differ can be.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein Strömungsweg, welcher von einem Einbaubereich einer Kolbendichtung der Kraftstoffpumpe zu einem Niederdruckbereich führt, in einer Richtung vom Niederdruckbereich zum Einbaubereich der Kolbendichtung gesperrt wird. Hierdurch wird sichergestellt, dass bei einem Versagen der Kolbendichtung der Kraftstoffpumpe der Kraftstoff nicht völlig ungehindert vom Niederdruckbereich in das Schmiermittel einfließen kann. Auch dies erhöht die Zuverlässigkeit beim Betrieb der Brennkraftmaschine.It is particularly advantageous if a flow path, which of an installation area of a piston seal of the fuel pump leads to a low pressure area, blocked in a direction from the low pressure area to the installation area of the piston seal becomes. This ensures that the failure of the Piston seal of the fuel pump the fuel is not completely unobstructed can flow into the lubricant from the low pressure area. This also increases the reliability when operating the internal combustion engine.
Als Reaktion auf einen unzulässigen Kraftstoffeintrag kann eine Information, insbesondere ein Warnsignal, an den Benutzer der Brennkraftmaschine ausgegeben werden, und/oder es kann der Kraftstoffdruck automatisch abgesenkt werden, und/oder es kann die Brennkraftmaschine automatisch abgestellt werden. Die erste Reaktion kann beispielsweise aus einem akustischen oder optischen Signal bestehen, welches den Benutzer auffordert, die Brennkraftmaschine nur noch in einem niedrigen Leistungsbereich zu betreiben und unverzüglich eine Werkstatt aufzusuchen. Die Absenkung des Kraftstoffdrucks verringert die Druckdifferenz zwischen dem Kraftstoff und dem Schmiermittel und somit auch den weiteren Eintrag des Kraftstoffs in das Schmiermittel, was insbesondere bei schadhafter Dichtung zwischen dem Kraftstoff führenden und dem Schmiermittel führenden Bereich Vorteile bietet.In response to an illegal fuel entry can send information, in particular a warning signal, to the user the internal combustion engine are output, and / or the fuel pressure can be automatically lowered, and / or the internal combustion engine be turned off automatically. The first reaction can be, for example an acoustic or visual signal, which the user prompts the internal combustion engine only in a low power range operate and immediately to go to a workshop. The decrease in fuel pressure is reduced the pressure difference between the fuel and the lubricant and thus also the further entry of the fuel into the lubricant, which is particularly important if the seal between the fuel is faulty leading and the leading lubricant Area offers advantages.
Ein automatisches Abstellen der Brennkraftmaschine ist das ultimative Mittel, um einen kostspieligen und fatalen Schaden von der Brennkraftmaschine fernzuhalten. Gegebenenfalls können die drei Maßnahmen auch gestuft ablaufen, das heißt es wird zunächst ein Warnsignal ausgegeben, dann, bei einem weiteren Anstieg des Kraftstoffeintrags in das Schmiermittel, wird der Kraftstoffdruck automatisch abgesenkt, und bei einem nochmaligen Anstieg des Kraftstoffeintrags in das Schmiermittel wird die Brennkraftmaschine automatisch abgestellt beziehungsweise ein Start unmöglich gemacht.An automatic shutdown of the internal combustion engine is the ultimate way to do costly and fatal damage to keep away from the internal combustion engine. If necessary, the three measures also run in stages, that is it will initially issued a warning signal, then, if the Fuel entry into the lubricant, the fuel pressure automatically lowered, and if the fuel input increases again the internal combustion engine is automatically switched off in the lubricant or a start impossible made.
Nachfolgend werden besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung im Detail erläutert.The following are particularly preferred exemplary embodiments of the present invention with reference to the accompanying Drawing explained in detail.
In der Zeichnung zeigen:The drawing shows:
Beschreibung der Ausführungsbeispieledescription of the embodiments
In
Zum Kraftstoffsystem
Wie aus
Die Viskosität des Schmiermittels wird von einem
Viskositätssensor
Der Viskositätssensor
Die Hochdruck-Kraftstoffpumpe
Der Antriebsraum
Ein Verfahren zum Betreiben der Brennkraftmaschine
Nach einem Startblock
Als Reaktion auf die Warnsignale
im Block
Unabhängig davon, ob die Brennkraftmaschine
In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel
werden anstelle der Signale des Viskositätssensors
Bei der in
Bei dem obigen Ausführungsbeispiel
wurde eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe
In
Im Gegensatz zu der in
Claims (11)
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