DE10340160A1 - Method for controlling a high pressure fuel injection system as a common rail injection system and high pressure fuel injection system - Google Patents

Method for controlling a high pressure fuel injection system as a common rail injection system and high pressure fuel injection system Download PDF

Info

Publication number
DE10340160A1
DE10340160A1 DE2003140160 DE10340160A DE10340160A1 DE 10340160 A1 DE10340160 A1 DE 10340160A1 DE 2003140160 DE2003140160 DE 2003140160 DE 10340160 A DE10340160 A DE 10340160A DE 10340160 A1 DE10340160 A1 DE 10340160A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fuel
pressure
injection system
injection
heating element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE2003140160
Other languages
German (de)
Other versions
DE10340160B4 (en
Inventor
Johann Gessler
Oliver Richarz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Audi AG
Original Assignee
Audi AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Audi AG filed Critical Audi AG
Priority to DE2003140160 priority Critical patent/DE10340160B4/en
Priority to PCT/EP2004/009602 priority patent/WO2005024224A1/en
Publication of DE10340160A1 publication Critical patent/DE10340160A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE10340160B4 publication Critical patent/DE10340160B4/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N19/00—Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
    • F02N19/02—Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
    • F02D41/064—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting at cold start
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/3809—Common rail control systems
    • F02D41/3836—Controlling the fuel pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M53/00—Fuel-injection apparatus characterised by having heating, cooling or thermally-insulating means
    • F02M53/02—Fuel-injection apparatus characterised by having heating, cooling or thermally-insulating means with fuel-heating means, e.g. for vaporising
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/02—Conduits between injection pumps and injectors, e.g. conduits between pump and common-rail or conduits between common-rail and injectors
    • F02M55/025—Common rails
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/02—Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • F02M63/0225—Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/3809—Common rail control systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/60—Fuel-injection apparatus having means for facilitating the starting of engines, e.g. with valves or fuel passages for keeping residual pressure in common rails

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Kraftstoff-Hochdruckeinspritzsystems (1) einer Brennkraftmaschine (2), wobei das Kraftstoff-Hochdruckeinspritzsystem (1) wenigstens einen Kraftstoff-Hochdruckspeicher als Kraftstoff-Rail (3) aufweist. Kraftstoff wird dabei mit einer motormechanisch gekoppelten Kraftstoff-Hochdruckpumpe (4) in den Kraftstoff-Rail (3) gefördert, der von dort gesteuert jeweils einem Zylinder zugeordneten Einspritzventil (10) zugeführt wird. Wenigstens ein steuerbares Heizelement (12) ist im Kraftstoff-Hochdruckspeicher (3) zur steuerbaren Erwärmung des Kraftstoffs angeordnet. Erfindungsgemäß wird zum Brennkraftmaschinenstart vor dem Brennkraftmaschinenanlauf bei noch nicht laufender Kraftstoff-Hochdruckpumpe (4) der Kraftstoff im hermetisch geschlossenen Raum des Kraftstoff-Hochdruckspeichers (3) mittels des wenigstens einen Heizelements (12) für einen thermischen Druckaufbau im Kraftstoff vorerwärmt und anschließend wird der Brennkraftmaschinenanlauf aktiviert. Mittels dem Kraftstoff-Hochdruckeinspritzsystem (1) als Common-Rail-Einspritzsystem ist das erfindungsgemäße Verfahren durchführbar.The invention relates to a method for controlling a high-pressure fuel injection system (1) of an internal combustion engine (2), wherein the high-pressure fuel injection system (1) has at least one fuel high-pressure accumulator as a fuel rail (3). In this case, fuel is delivered to the fuel rail (3) with a motor-mechanically coupled high-pressure fuel pump (4), which is fed from there to a respective injection valve (10) assigned to a cylinder. At least one controllable heating element (12) is arranged in the fuel high-pressure accumulator (3) for the controllable heating of the fuel. According to the invention, the fuel in the hermetically sealed space of the fuel high-pressure accumulator (3) by means of the at least one heating element (12) preheated for a thermal pressure build-up in the fuel and then the engine start-up before the engine startup at not running fuel high-pressure pump (4) activated. By means of the high pressure fuel injection system (1) as a common rail injection system, the inventive method is feasible.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Kraftstoff-Hochdruckeinspritzsystems als Common-Rail Einspritzsystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Kraftstoff-Hochdruckeinspritzsystem als Common-Rail Einspritzsystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6.The The invention relates to a method for controlling a high-pressure fuel injection system Common rail injection system according to the preamble of claim 1 and a high pressure fuel injection system as a common rail injection system the preamble of claim 6.

In einer bekannten Anordnung (US Statutory Invention Registration H1,820) ist an einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine ein Kraftstoff-Hochdruckspeicher als Kraftstoff-Rail angebracht. Der Kraftstoff-Hochdruckspeicher ist einerseits mit einer in üblicher Weise motormechanisch gekoppelten Kraftstoff-Hochdruckpumpe verbunden und andererseits über Einspritzleitungen mit den Zylindern zugeordneten, steuerbaren Einspritzventilen hydraulisch verbunden. Zudem sind im Kraftstoff-Hochdruckspeicher ein steuerbares elektrisches Heizelement sowie ein Temperatursensor angebracht, welcher an eine Steuereinheit zur Steuerung des Heizelements angeschlossen ist.In a known arrangement (US Statutory Invention Registration H1,820) is on a multi-cylinder internal combustion engine, a high-pressure fuel storage attached as a fuel rail. The fuel high-pressure accumulator is on the one hand with one in usual Way motor mechanically coupled fuel high-pressure pump connected and then again Injection lines with the cylinders associated, controllable injectors hydraulically connected. In addition, in the fuel high-pressure accumulator a controllable electrical heating element and a temperature sensor attached, which to a control unit for controlling the heating element connected.

Das Heizelement wird hier bei niedrigen Umgebungstemperaturen während der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine aktiviert, um durch eine Temperaturerhöhung des Kraftstoffs dessen Viskosität zu reduzieren. Damit können das Einspritzverhalten und die Verbrennung verbessert werden, was in der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine zu höherer Motorleistung und qualitativ verbesserten Abgasen führen kann.The Heating element is used here at low ambient temperatures during the Warm-up phase of the internal combustion engine is activated to a temperature increase of Fuel's viscosity to reduce. With that you can the injection behavior and the combustion are improved, what in the warm-up phase of the engine to higher engine power and quality lead to improved exhaust gases can.

Problematisch ist sowohl bei einer solchen Anordnung als auch bei Common-Rail Einspritzsystemen ohne Heizelement im Kraftstoff-Rail der Start der Brennkraftmaschine insbesondere bei tiefen Umgebungstemperaturen: Die Brennkraftmaschine kann ersichtlich nur anspringen, wenn im Kraftstoff-Hochdruckspeicher, d. h. im Kraftstoff-Rail der Kraftstoff-Hochdruck aufgebaut ist. Dazu muss die motormechanisch gekoppelt angetriebene Kraftstoff-Hochdruckpumpe durch eine Ansteuerung des elektrischen Anlassers und einen Motoranlauf über eine bestimmte Zeit aktiviert werden, bis der erforderliche Hochdruck erreicht ist. Diese Vorlaufzeit vor dem Anspringen der Brennkraftmaschine zum Druckaufbau mit Hilfe der motormechanisch gekoppelten Kraftstoff-Hochdruckpumpe war bisher zwangsläufig erforderlich, wobei das Anspringverhalten bei tiefen Temperaturen durch hohe Kraftstoffviskositäten in bekannter Weise ohnehin problematisch ist.Problematic is both in such an arrangement as well as common-rail injection systems without heating element in the fuel rail the start of the internal combustion engine especially at low ambient temperatures: the internal combustion engine can obviously only start when in high-pressure fuel storage, d. H. in the fuel rail the fuel high pressure is built up. For this purpose, the engine mechanically coupled driven high-pressure fuel pump by a control of the electric starter and a motor start via a certain time to be activated until the required high pressure is reached. This lead time before the start of the internal combustion engine for pressure build-up with the aid of the engine mechanically coupled high-pressure fuel pump was previously inevitable required, with the light-off at low temperatures through high fuel viscosities in a known way is problematic anyway.

Bei einer weiter bekannten Brennkraftmaschine mit einem Common-Rail Einspritzsystem ( DE 199 49 812 A1 ) wird ebenfalls während des Motorbetriebs der Kraftstoff im Bereich des Einspritzventils erwärmt dergestalt, dass bei Einspritzen des Kraftstoff in den Zylinder ein großer Teil des Kraftstoffs verdampft wird. Dadurch sollen vorteilhafte Voraussetzungen für die Verbrennung des Kraftstoffs geschaffen werden, wobei der Kraftstoffdruck im Kraftstoff-Hochdruckspeicher der Kraftstoff-Rail reduziert werden kann. Die Aufheizung des Kraftstoffs wird hier beim Betrieb der Brennkraftmaschine durchgeführt.In a further known internal combustion engine with a common rail injection system ( DE 199 49 812 A1 ), the fuel is also heated in the region of the injection valve during engine operation in such a way that a large portion of the fuel is vaporized when the fuel is injected into the cylinder. This should provide advantageous conditions for the combustion of the fuel, wherein the fuel pressure in the fuel high-pressure accumulator of the fuel rail can be reduced. The heating of the fuel is carried out here during operation of the internal combustion engine.

Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren und ein Kraftstoff-Hochdruckeinspritzsystem als Common-Rail Einspritzsystem zur Verfügung zu stellen, womit ein vereinfachter und besserer Brennkraftmaschinenstart ermöglicht wird. Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.task The invention is a method and a high-pressure fuel injection system as a common-rail injection system to provide, with a Simplified and better engine start possible. This object is achieved with regard to the method with the features of claim 1.

Gemäß Anspruch 1 wird zum Brennkraftmaschinenstart vor dem Brennkraftmaschinenanlauf bei noch nicht angelaufener Brennkraftmaschine und damit noch nicht laufender Kraftstoff-Hochdruckpumpe der Kraftstoff im hermetisch geschlossenen Raum des Kraftstoff-Hochdruckspeichers mittels des wenigstens einen Heizelements für einen thermischen Druckaufbau im Kraftstoff vorerwärmt und vorgeheizt. Anschließend wird dann der Brennkraftmaschinenanlauf aktiviert. Damit werden bereits vor dem Anlauf der Brennkraftmaschine optimale Bedingungen für einen Brennkraftmaschinenstart im Kraftstoff-Hochdruckspeicher hergestellt, in dem eine thermische Druckerhöhung aufgebaut wird. Diese Druckerhöhung muss nicht wie bisher durch einen ungünstigen Brennkraftmaschinenvorlauf und einen Anlauf der motormechanisch gekoppelten Kraftstoff-Hochdruckpumpe vor dem Anspringen der Brennkraftmaschine herbeigeführt werden. Zudem wird durch die Aufheizung des Kraftstoffs dessen Viskosität schon vor der ersten Einspritzung reduziert, so dass bereits bei der ersten Einspritzung durch hohen Kraftstoffdruck und vorgeheizten Kraftstoff optimierte Verbrennungsverhältnisse vorliegen. Dadurch springt die Brennkraftmaschine beim Start sofort auch bei tiefen Umgebungstemperaturen an mit sofortiger guter Motorleistung und guter Abgasqualität.According to claim 1 becomes the engine start before the engine startup not yet started up internal combustion engine and thus not yet hermetically running fuel high pressure pump the fuel closed space of high-pressure fuel storage by means of at least one heating element for preheated a thermal pressure buildup in the fuel and preheated. Subsequently then the engine start is activated. With that even before the start of the engine optimal conditions for one Engine start in high-pressure fuel storage produced in the a thermal pressure increase is built. This pressure increase does not have to be like before due to an unfavorable internal combustion engine flow and a start of the engine mechanically coupled high-pressure fuel pump be brought about before the start of the internal combustion engine. In addition, by the heating of the fuel whose viscosity is already reduced before the first injection, so that already at the first Injection by high fuel pressure and preheated fuel optimized combustion conditions available. As a result, the internal combustion engine jumps immediately at startup at low ambient temperatures with immediate good engine performance and good exhaust quality.

Gemäß Anspruch 2 soll nach der Kraftstoff-Vorerwärmung der Brennkraftmaschinenanlauf und -start durch eine Ansteuerung des elektrischen Anlassers und einer entsprechenden Einspritzventilansteuerung erfolgen. Da durch die Kraftstoff-Vorerwärmung der Hochdruckaufbau im Kraftstoff erfolgt ist und insbesondere bei tiefen Temperaturen die Viskosität des Kraftstoffs reduziert ist, kann bei guten Startverhalten der elektrische Anlasser vergleichsweise weniger stark dimensioniert werden, was zu Gewichts- und Kostenvorteilen führt.According to claim 2 is after the fuel preheating the engine start and Start by a control of the electric starter and a corresponding injection valve control done. Because of the Fuel preheating the high pressure build-up in the fuel has taken place and in particular at low temperatures the viscosity the fuel is reduced, with good starting behavior of the Electric starter comparatively less dimensioned which leads to weight and cost advantages.

Gemäß Anspruch 3 ist es in einer besonders bevorzugten Ausführung gegebenenfalls auch möglich auf den elektrischen Anlasser ganz zu verzichten und den Brennkraftmaschinenstart ausschließlich durch Ansteuerung der Einspritzventile nach der Kraftstoff-Verwärmung durchzuführen. Durch die mittels der Kraftstoff-Vorerwärmung optimale Startvorbereitung kann die Brennkraftmaschine ohne zusätzliche Anlasserhilfe sofort anspringen.According to claim 3, it is possibly also possible in a particularly preferred embodiment completely dispense with the electric starter and the engine start exclusively by Activation of the injectors after the fuel has been quenched. By the optimal start preparation by means of the fuel preheating can the engine without additional starter help immediately start an engine.

Um sicherzustellen, dass während der Kraftstoff-Vorerwärmung der Kraftstoff-Hochdruckspeicher für den Hochdruckaufbau sicher hermetisch geschlossen ist und kein Druckverlust gegebenenfalls über die (noch nicht laufende) Kraftstoff-Hochdruckpumpe erfolgt soll gemäß Anspruch 4 dieser in der Verbindung zur Kraftstoff-Rail ein steuerbares Absperrventil und/oder ein Rückschlagventil zugeordnet werden.Around make sure while the fuel preheating the high-pressure fuel storage for the High-pressure construction is securely closed hermetically and no pressure loss optionally via the (not yet running) high-pressure fuel pump is to be made according to claim 4 of these in connection with the fuel rail, a controllable shut-off valve and / or a check valve be assigned.

Gemäß Anspruch 5 wird bei einem Startvorgang ein Startbetätigungselement, insbesondere ein Zündschlüssel betätigt, wodurch zuerst während der Kraftstoffvorheizzeit das wenigstens eine Heizelement angesteuert wird. Danach werden der Anlasser und/oder die Einspritzventile über die Steuereinheit selbsttätig angesteuert. Das Ende der Aufheizzeit kann dabei zeitgesteuert oder in Abhängigkeit vorgebbarer Schwellwerte für die Kraftstofftemperatur und/oder den Kraftstoffdruck gesteuert werden.According to claim 5 is at a startup operation, a start operation element, in particular an ignition key is actuated, causing first during the fuel preheating the at least one heating element driven becomes. Thereafter, the starter and / or the injection valves on the Control unit automatically driven. The end of the heating time can be timed or dependent on predefinable thresholds for controlling the fuel temperature and / or the fuel pressure become.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird hinsichtlich des Kraftstoffhochdruckeinspritzsystems als Common-Rail Einspritzsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst, wobei die weiteren Unteransprüche zweckmäßige Weiterbildungen beinhalten.The inventive task becomes common rail with respect to the high-pressure fuel injection system Injection system solved with the features of claim 6, wherein the further subclaims appropriate training include.

Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.Based a drawing, the invention is explained in detail.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine schematische Darstellung eines Kraftstoff-Hochdruckeinspritzsystems, und 1 a schematic representation of a high-pressure fuel injection system, and

2 eine schematische Darstellung eines Einspritzventils mit zugeordnetem Heizelement. 2 a schematic representation of an injection valve with associated heating element.

In 1 ist schematisch ein Kraftstoff-Hochdruckeinspritzsystem 1 als Common-Rail Einspritzsystem dargestellt. Dabei ist einer hier nur als schematisches Rechteck dargestellten Vier-Zylinder-Brennkraftmaschine 2 ein Kraftstoff-Hochdruckspeicher als Kraftstoff-Rail 3 zugeordnet. Mit der Kraftstoff-Rail 3 ist eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe 4 über eine Verbindungsleitung 5 verbunden. In der Verbindungsleitung 5 ist ein Rückschlagventil 6 angeordnet, so dass die Kraftstoff-Rail 3 vor einem durch einen elektrischen Anlasser 7 herbeiführbaren Brennkraftmaschinenanlauf ein hermetisch geschlossener Raum ist. Alternativ oder zusätzlich kann in einer Verbindungsleitung 5 bzw. an der Kraftstoff-Hochdruckpumpe 4 ein entsprechend steuerbares Absperrventil angeordnet sein. Die Kraftstoff-Hochdruckpumpe 4 wird durch eine motormechanische Kopplung 8 durch die Brennkraftmaschine 2 angetrieben, so dass Kraftstoff aus einem Kraftstoffvorratsbehälter 9 zur Kraftstoff-Rail 3 gepumpt werden kann.In 1 schematically is a high-pressure fuel injection system 1 shown as a common rail injection system. Here is a four-cylinder internal combustion engine shown here only as a schematic rectangle 2 a high-pressure fuel storage as a fuel rail 3 assigned. With the fuel rail 3 is a high-pressure fuel pump 4 over a connecting line 5 connected. In the connection line 5 is a check valve 6 arranged so that the fuel rail 3 in front of you by an electric starter 7 is a hermetically sealed room. Alternatively or additionally, in a connecting line 5 or at the high-pressure fuel pump 4 a correspondingly controllable shut-off valve may be arranged. The fuel high pressure pump 4 is due to a motor mechanical coupling 8th by the internal combustion engine 2 powered, leaving fuel from a fuel tank 9 to the fuel rail 3 can be pumped.

Jeden Zylinder der Brennkraftmaschine 2, die hier beispielhaft als Vier-Zylinder-Brennkraftmaschine ausgeführt ist, ist ein Einspritzventil 10 zugeordnet, die jeweils mittels einer Einspritzleitung 11 mit der Kraftstoff-Rail 3 hydraulisch verbunden sind. Die Einspritzleitungen 11 sind dabei im Hochdruckspeicherbereich zugehörig. Jedem Einspritzventil 10 ist ein Heizelement 12, das als elektrische Heizspirale ausgebildet ist, zugeordnet, wobei das Heizelement 12 unmittelbar vor dem Einspritzventil 10 innerhalb der Einspritzleitung 11 angeordnet ist.Every cylinder of the internal combustion engine 2 , which is exemplified here as a four-cylinder internal combustion engine, is an injection valve 10 assigned, each by means of an injection line 11 with the fuel rail 3 hydraulically connected. The injection lines 11 are in the high-pressure storage area associated. Every injection valve 10 is a heating element 12 , which is designed as an electric heating coil, associated, wherein the heating element 12 immediately before the injection valve 10 inside the injection pipe 11 is arranged.

Des weiteren sind an der Kraftstoff-Rail 3 ein Temperatursensor 13 und ein Drucksensor 14 angeordnet, mittels denen der aktuellen Temperatur bzw. der aktuelle Druck des Kraftstoffes innerhalb der Kraftstoff-Rail 3 ermittelt werden kann. Diese Messsignale werden in einer Steuereinheit 15 verarbeitet, mittels der die Einspritzventile 10 die Heizelemente 12 und der Anlasser 7 gesteuert werden können. Zur Veranschaulichung der entsprechenden Steuerung und/oder Regelung durch die Steuereinheit 15 sind von dieser ausgehend in 1 entsprechende Leitungen schematisch zu den jeweiligen Bauteil eingezeichnet.Furthermore, at the fuel rail 3 a temperature sensor 13 and a pressure sensor 14 arranged, by means of which the current temperature or the current pressure of the fuel within the fuel rail 3 can be determined. These measurement signals are in a control unit 15 processed, by means of the injectors 10 the heating elements 12 and the starter 7 can be controlled. To illustrate the corresponding control and / or regulation by the control unit 15 are starting from this in 1 corresponding lines are shown schematically to the respective component.

In 2 ist schematisch ein Einspritzventil 10 mit einer entsprechend angebundenen Einspritzleitung 11 dargestellt. Aufgrund der Schnittdarstellung der Einspritzleitung 11 ist das als Heizspirale ausgebildete Heizelement 12 innerhalb der Einspritzleitung 11 zu erkennen. Die Heizspirale 12 ist dabei koaxial zur Achsrichtung der Einspritzleitung 11 ausgerichtet. Der Durchmesser der Heizspirale 12 ist dabei kleiner als der Innendurchmesser der Einspritzleitung 11, so dass die Heizspirale 12 vom Kraftstoff umspült wird. Die elektrischen Zuführleitungen 16 zur Heizspirale 12 sind dabei dicht, sowie elektrisch isoliert und wärmegedämmt durch die Wand der Einspritzleitung 11 geführt. Die Zuführleitungen 16 sind mit der Steuereinheit 15 gekoppelt, wobei in 2 die in 1 gezeigten angeschlossenen Leitungen an der Steuereinheit 15 aus Übersichtlichkeitsgründen weggelassen sind.In 2 is schematically an injection valve 10 with a correspondingly connected injection line 11 shown. Due to the sectional view of the injection line 11 is designed as a heating coil heating element 12 inside the injection pipe 11 to recognize. The heating spiral 12 is coaxial with the axial direction of the injection line 11 aligned. The diameter of the heating coil 12 is smaller than the inner diameter of the injection line 11 so that the heating coil 12 is lapped by the fuel. The electrical supply lines 16 to the heating spiral 12 are tight, as well as electrically isolated and thermally insulated by the wall of the injection line 11 guided. The supply lines 16 are with the control unit 15 coupled, in 2 in the 1 shown connected lines to the control unit 15 have been omitted for clarity.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zum Brennkraftmaschinenstart vor dem Brennkraftmaschinenanlauf der Kraftstoff im hermetisch geschlossenen Raum des Kraftstoff-Hochdruckspeichers 3 mittels der Heizelemente 12 für einen termischen Druckaufbau im Kraftstoff vorerwärmt und vorgeheizt. Dabei ist die Brennkraftmaschine 2 noch nicht angelaufen und somit ist auch die Kraftstoff-Hochdruckpumpe 4 aufgrund der motormechanischen Kopplung 8 noch nicht angelaufen. Die Kraftstoffvorheizzeit kann dabei zeitgesteuert oder in Abhängigkeit vorgegebener Schwellwerte für die Kraftstofftemperatur und/oder den Kraftstoffdruck begrenzt werden. Die Kraftstofftemperatur und/oder der Kraftstoffdruck werden dabei durch den Temperatursensor 13 und/oder den Drucksensor 14 ermittelt. Nach Beendigung der Kraftstoffvorheizzeit wird der Brennkraftmaschinenanlauf aktiviert, d. h. dass beispielsweise der elektrische Anlasser 7 und/oder die Einspritzventile 10 über die Steuereinheit 15 angesteuert und entsprechend aktiviert werden. Somit werden bereits vor dem Anlauf der Brennkraftmaschine 2 optimale Bedingungen für einen Brennkraftmaschinenstart in der Kraftstoff-Rail 3 hergestellt. Zudem wird durch die Kraftstoffaufheizung die Viskosität des Kraftstoffes schon vor der ersten Einspritzung reduziert, so dass bereits vor der ersten Einspritzung durch hohen Kraftstoffdruck und entsprechend vorgeheizten Kraftstoff optimierte Verbrennungsverhältnisse vorbereitet werden. Das Verfahren kann dabei mit den im 1 beschriebenen Kraftstoff-Hochdruckeinspritzsystem 1 als Common-Rail Einspritzsystem durchgeführt werden.In the method according to the invention, the fuel in the hermetically ge for engine start before the engine start closed space of high-pressure fuel storage 3 by means of the heating elements 12 preheated for a thermal pressure buildup in the fuel and preheated. Here is the internal combustion engine 2 not yet started and thus is also the high-pressure fuel pump 4 due to the motor mechanical coupling 8th not yet started. The fuel preheating time can be time-controlled or limited in dependence on predetermined threshold values for the fuel temperature and / or the fuel pressure. The fuel temperature and / or the fuel pressure are determined by the temperature sensor 13 and / or the pressure sensor 14 determined. After completion of the fuel preheating the engine start is activated, ie that, for example, the electric starter 7 and / or the injection valves 10 via the control unit 15 be activated and activated accordingly. Thus, even before the start of the internal combustion engine 2 optimal conditions for an engine start in the fuel rail 3 produced. In addition, the viscosity of the fuel is reduced by the fuel heating even before the first injection, so that even before the first injection by high fuel pressure and corresponding preheated fuel optimized combustion conditions are prepared. The process can with the im 1 described high-pressure fuel injection system 1 be carried out as a common-rail injection system.

Claims (9)

Verfahren zur Steuerung eines Kraftstoff-Hochdruckeinspritzsystems als Common-Rail Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine, wobei das Kraftstoff-Hochdruckeinspritzsystem wenigstens einen Kraftstoff-Hochdruckspeicher als Kraftstoff-Rail aufweist, in den Kraftstoff mit einer motormechanisch gekoppelten Kraftstoff-Hochdruckpumpe gefördert wird, der von dort gesteuerten, jeweils einem Zylinder zugeordneten Einspritzventilen zugeführt wird, mit wenigstens einem steuerbaren Heizelement im Kraftstoff-Hochdruckspeicher zur steuerbaren Erwärmung des Kraftstoffs, dadurch gekennzeichnet, dass zum Brennkraftmaschinenstart vor dem Brennkraftmaschinenanlauf bei noch nicht laufender Kraftstoff-Hochdruckpumpe (4) der Kraftstoff im hermetisch geschlossenen Raum des Kraftstoff-Hochdruckspeichers (3) mittels des wenigstens einen Heizelements (12) für einen thermischen Druckaufbau im Kraftstoff vorerwärmt wird und anschließend der Brennkraftmaschinenanlauf aktiviert wird.Method for controlling a high-pressure fuel injection system as a common-rail injection system of an internal combustion engine, wherein the fuel high-pressure injection system has at least one fuel high-pressure accumulator as a fuel rail is fed into the fuel with a motor-mechanically coupled high-pressure fuel pump, which controlled from there, respectively a cylinder associated injection valves is supplied with at least one controllable heating element in the fuel high-pressure accumulator for controllable heating of the fuel, characterized in that the engine start before the engine start-up with not yet running high-pressure fuel pump ( 4 ) the fuel in the hermetically sealed space of the fuel high pressure accumulator ( 3 ) by means of the at least one heating element ( 12 ) is preheated for a thermal pressure buildup in the fuel and then the engine start is activated. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrischer Anlasser (7) vorgesehen ist und nach der Kraftstofferwärmung für den Brennkraftmaschinenanlauf und -start sowohl der Anlasser (7) als auch die Einspritzventile (10) für deren Aktivierung angesteuert werden.Method according to claim 1, characterized in that an electric starter ( 7 ) is provided and after the fuel heating for the engine start and start both the starter ( 7 ) as well as the injection valves ( 10 ) are activated for their activation. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Kraftstofferwärmung für den Brennkraftmaschinenanlauf und -start die Einspritzventile (10) angesteuert werden.A method according to claim 1, characterized in that after the fuel heating for the engine startup and start the injection valves ( 10 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoff-Hochdruckpumpe (14) in der Verbindung zur Kraftstoff-Rail (3) ein steuerbares Absperrventil und/oder ein Rückschlagventil (6) zugeordnet ist, womit der Kraftstoff-Hochdruckspeicher (3) während der Kraftstofferwärmung vor dem Brennkraftmaschinenanlauf hermetisch geschlossen wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the high-pressure fuel pump ( 14 ) in the connection to the fuel rail ( 3 ) a controllable shut-off valve and / or a check valve ( 6 ), whereby the high-pressure fuel storage ( 3 ) is hermetically closed during fuel heating prior to engine startup. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Betätigung eines Startbetätigungselements, insbesondere eines Zündschlüssels, zuerst das wenigstens eine Heizelement (12) angesteuert wird, und dass nach einer vorgegebenen Aufheizzeit und/oder einer mittels eines Temperatursensors (13) ermittelten vorgegebenen Kraftstofftemperatur und/oder eines mittels eines Drucksensors (14) ermittelten Kraftstoffdrucks der Anlasser (7) und/oder die Einspritzventile (10) selbsttätig angesteuert werden.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that upon actuation of a start actuating element, in particular an ignition key, first the at least one heating element ( 12 ) is driven, and that after a predetermined heating time and / or by means of a temperature sensor ( 13 ) determined predetermined fuel temperature and / or one by means of a pressure sensor ( 14 ) determined fuel pressure of the starter ( 7 ) and / or the injection valves ( 10 ) are controlled automatically. Kraftstoff-Hochdruckeinspritzsystem als Common-Rail Einspritzsystem zur Durchführung eines der Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine (2) ein Kraftstoff-Hochdruckspeicher als Kraftstoff-Rail (3) angebracht ist, dass der Kraftstoff-Hochdruckspeicher (3) einerseits mit einer motormechanisch gekoppelten Kraftstoff-Hochdruckpumpe (4) verbunden ist, der ein steuerbares Absperrventil und/oder Rückschlagventil (6) zugeordnet ist, dass der Kraftstoff-Hochdruckspeicher (3) andererseits über dem Hochdruckspeicherbereich zugehörigen Einspritzleitungen (11) mit jeweils den Zylindern zugeordneten steuerbaren Einspritzventilen (10) hydraulisch verbunden ist, dass im Kraftstoff Hochdruckspeicher (3) wenigstens ein steuerbares Heizelement (12) angeordnet ist, und dass mittels einer Steuereinheit (15) zur Steuerung eines Brennkraftmaschinenstarts vor einem Brennkraftmaschinenanlauf die Ansteuerung des wenigstens einen Heizelements (12) für eine Kraftstoff-Vorerwärmung durchführbar ist.High-pressure fuel injection system as a common-rail injection system for carrying out one of the methods according to one of claims 1 to 5, characterized in that on a multi-cylinder internal combustion engine ( 2 ) a high-pressure fuel storage as a fuel rail ( 3 ) that the fuel high pressure accumulator ( 3 ) on the one hand with a motor mechanically coupled fuel high-pressure pump ( 4 ), which is a controllable shut-off valve and / or check valve ( 6 ) that the high-pressure fuel storage ( 3 ) On the other hand, over the high pressure storage area associated injection lines ( 11 ) with each of the cylinders associated controllable injectors ( 10 ) is hydraulically connected in the fuel high-pressure accumulator ( 3 ) at least one controllable heating element ( 12 ) is arranged, and that by means of a control unit ( 15 ) for controlling an engine start before an engine start, the control of the at least one heating element ( 12 ) is feasible for a fuel preheating. Kraftstoff-Hochdruckeinspritzsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Kraftstoff-Hochdruckspeicher (3) wenigstens ein Temperatursensor (13) und/oder wenigstens ein Drucksensor (14) angebracht sind, mit denen das Erreichen in der Steuereinheit (15) vorgebbarer Schwellwerte ermittelbar ist, und nach Erreichen eines oder mehrerer dieser Schwellwerte die Kraftstoff-Vorerwärmung beendbar und der Brennkraftmaschinenanlauf initiierbar ist.High-pressure fuel injection system according to claim 6, characterized in that in the high-pressure fuel storage ( 3 ) at least one temperature sensor ( 13 ) and / or at least one pressure sensor ( 14 ) with which the achievement in the control unit ( 15 ) specifiable thresholds he is indirect, and after reaching one or more of these thresholds, the fuel preheating terminable and the engine start can be initiated. Kraftstoff-Hochdruckeinspritzsystem nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Einspritzventil (10) ein Heizelement (12) zugeordnet ist, das unmittelbar vor dem Einspritzventil (10) in der Einspritzleitung (11) angeordnet ist.High-pressure fuel injection system according to claim 6 or claim 7, characterized in that each injection valve ( 10 ) a heating element ( 12 ), which is located immediately in front of the injection valve ( 10 ) in the injection line ( 11 ) is arranged. Kraftstoff-Hochdruckeinspritzsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (12) als elektrische Heizspirale ausgebildet ist, die etwa in Achsrichtung der Einspritzleitung (11) ausgerichtet ist.High-pressure fuel injection system according to claim 8, characterized in that the heating element ( 12 ) is designed as an electric heating coil, which is approximately in the axial direction of the injection line ( 11 ) is aligned.
DE2003140160 2003-09-01 2003-09-01 Method for controlling a high pressure fuel injection system as a common rail injection system and high pressure fuel injection system Expired - Fee Related DE10340160B4 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2003140160 DE10340160B4 (en) 2003-09-01 2003-09-01 Method for controlling a high pressure fuel injection system as a common rail injection system and high pressure fuel injection system
PCT/EP2004/009602 WO2005024224A1 (en) 2003-09-01 2004-08-28 Method for controlling a fuel high-pressure injection system serving as a common rail injection system, and a fuel high-pressure injection system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2003140160 DE10340160B4 (en) 2003-09-01 2003-09-01 Method for controlling a high pressure fuel injection system as a common rail injection system and high pressure fuel injection system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10340160A1 true DE10340160A1 (en) 2005-04-07
DE10340160B4 DE10340160B4 (en) 2013-08-01

Family

ID=34258306

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2003140160 Expired - Fee Related DE10340160B4 (en) 2003-09-01 2003-09-01 Method for controlling a high pressure fuel injection system as a common rail injection system and high pressure fuel injection system

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE10340160B4 (en)
WO (1) WO2005024224A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020107988A1 (en) 2020-03-24 2021-09-30 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft System and method for preheating a fuel in an internal combustion engine of a motor vehicle

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BRPI0504047C1 (en) 2005-09-12 2007-07-31 Fiat Automoveis Sa cold start auxiliary system for alcohol and flex engines with inlet air and alcohol heating
DE602008004642D1 (en) 2008-07-03 2011-03-03 Continental Automotive Gmbh Liquid injection arrangement
DE102014215433A1 (en) * 2014-08-05 2016-02-11 Mahle International Gmbh Starting method for an internal combustion engine
CN104405549B (en) * 2014-09-28 2017-09-29 长城汽车股份有限公司 Engine

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2846995A (en) * 1957-04-08 1958-08-12 United Aircraft Prod Engine starting system
DE3919589C1 (en) * 1989-06-15 1990-05-10 Georg 8227 Siegsdorf De Koch-Theinl Diesel motor fuel transport arrangement - has viscosity measuring appts. between fuel injection and delivery pumps and switches on heaters according to viscosity-dependent temp.
DE19714488C1 (en) * 1997-04-08 1998-09-03 Siemens Ag Fuel injection system for IC engine, particularly diesel engine
USH1820H (en) * 1998-12-22 1999-12-07 Caterpillar Inc. Method for heating actuating fluid in a fuel system
DE19949812A1 (en) * 1999-10-15 2001-04-19 Daimler Chrysler Ag Procedure for operation of common rail IC engine has by supply of thermal energy, temperature of fuel increased above boiling point of fuel when piston is at TDC
DE10045753A1 (en) * 2000-09-15 2002-03-28 Daimler Chrysler Ag Heating device for preheating IC engine intake air, has housing with a cylindrical portion provided with slits along the flow direction of suction air and the transition region leading to the base

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4665881A (en) * 1981-12-28 1987-05-19 Ford Motor Company Heated fuel injection system
JPH08338339A (en) * 1995-06-15 1996-12-24 Isuzu Motors Ltd Diesel engine
DE19918227B4 (en) * 1999-04-22 2006-04-06 Daimlerchrysler Ag Otto-direct-injection engine

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2846995A (en) * 1957-04-08 1958-08-12 United Aircraft Prod Engine starting system
DE3919589C1 (en) * 1989-06-15 1990-05-10 Georg 8227 Siegsdorf De Koch-Theinl Diesel motor fuel transport arrangement - has viscosity measuring appts. between fuel injection and delivery pumps and switches on heaters according to viscosity-dependent temp.
DE19714488C1 (en) * 1997-04-08 1998-09-03 Siemens Ag Fuel injection system for IC engine, particularly diesel engine
USH1820H (en) * 1998-12-22 1999-12-07 Caterpillar Inc. Method for heating actuating fluid in a fuel system
DE19949812A1 (en) * 1999-10-15 2001-04-19 Daimler Chrysler Ag Procedure for operation of common rail IC engine has by supply of thermal energy, temperature of fuel increased above boiling point of fuel when piston is at TDC
DE10045753A1 (en) * 2000-09-15 2002-03-28 Daimler Chrysler Ag Heating device for preheating IC engine intake air, has housing with a cylindrical portion provided with slits along the flow direction of suction air and the transition region leading to the base

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020107988A1 (en) 2020-03-24 2021-09-30 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft System and method for preheating a fuel in an internal combustion engine of a motor vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005024224A1 (en) 2005-03-17
DE10340160B4 (en) 2013-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2895720A1 (en) Fuel system for an internal combustion engine which can be operated with at least two fuel types
DE102015203348B3 (en) Method for operating a common rail injection arrangement for an internal combustion engine with a stop-start system
DE10340159A1 (en) High pressure fuel injection system as common rail injection system
EP1926892A1 (en) Fuel injection system having reduced pollutant emissions
DE10061856A1 (en) Method, computer program and control and / or regulating device for operating an internal combustion engine and internal combustion engine
DE102011108332B4 (en) Combustion process for piston engines
DE10340160B4 (en) Method for controlling a high pressure fuel injection system as a common rail injection system and high pressure fuel injection system
DE102007044003A1 (en) Method and apparatus for controlling an afterglow temperature in a diesel internal combustion engine
DE102020131689A1 (en) Fuel heater assembly
DE102009037294A1 (en) Method for starting multi-cylinder direct injecting internal combustion engine with group-wise independently controllable injection valves in the cylinders, involves providing fuel from injection pump through fuel rail
DE102013210178A1 (en) Method for driving a camshaft
DE102009017472A1 (en) Method for lowering the fuel pressure in a non-return fuel supply system
DE102009029573A1 (en) Fuel injection system
DE10254735A1 (en) Internal combustion engine, and method for operating an internal combustion engine
DE102015224027B4 (en) Method of controlling diesel engine rail pressure at the time of an ISG restart and a diesel ISG vehicle
DE10125982A1 (en) Fuel system for an internal combustion engine, internal combustion engine, and method for operating an internal combustion engine
DE10248408A1 (en) High pressure engine fuel pump with hybrid drive system, supplying common rail petrol injection system, has both mechanical and electrical drive systems
DE102008049498A1 (en) Fuel supply system for supplying e.g. petrol, to internal-combustion engine of motor vehicle, has distributor line for conveying fuel to inlet valve, where inlets of line are positioned such that inlet valve is arranged between inlets
DE10214204A1 (en) Improving starting of internal combustion engine with high pressure storage injection system involves ensuring high pressure system parts only filled by priming pump for defined period after refueling
DE102019201401A1 (en) Fuel injector with a heated injector needle to supply an internal combustion engine with fuel
DE102004050121B4 (en) Liquid fuel heater and method of operation thereof
EP1298303B1 (en) Method and control and/or regulation device for operating an internal combustion engine, and internal combustion engine
WO2015107011A1 (en) Fuel injection system with a fuel-conducting component, a fuel injection valve, and a heating device
EP0990789B1 (en) Method initiating the control of a fuel pump
DE102004002311A1 (en) Controlling injector(s) with piezoelectric actuator for injecting fuel under pressure into engine combustion chamber involves deriving control period and/or control angle correction from injector-specific charging time, fuel pressure

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final

Effective date: 20131105

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee