EP2971746A1 - Verfahren zur entlüftung einer kraftstoffversorgungsleitung und brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren zur entlüftung einer kraftstoffversorgungsleitung und brennkraftmaschine

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EP2971746A1
EP2971746A1 EP14708482.6A EP14708482A EP2971746A1 EP 2971746 A1 EP2971746 A1 EP 2971746A1 EP 14708482 A EP14708482 A EP 14708482A EP 2971746 A1 EP2971746 A1 EP 2971746A1
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EP
European Patent Office
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internal combustion
fuel
combustion engine
injector
pressure accumulator
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EP14708482.6A
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EP2971746B1 (de
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Marc Radl
Klaus Reischmann
Michael Willmann
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Rolls Royce Solutions GmbH
Original Assignee
MTU Friedrichshafen GmbH
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Publication date
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    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/0011—Constructional details; Manufacturing or assembly of elements of fuel systems; Materials therefor
    • F02M37/0023—Valves in the fuel supply and return system
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    • F02M55/007—Venting means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • 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

Definitions

  • the invention relates to a method for venting a fuel supply line according to the preamble of claim 1 and to an internal combustion engine having a direct injection system according to the preamble of claim 9.
  • a direct injection system of an internal combustion engine typically has at least one injector, with which fuel is injected into a combustion chamber of the internal combustion engine. It is provided a fuel supply line, via which the injector fuel is supplied. Upstream of the injector, a high-pressure accumulator is provided, which is also referred to as a so-called common rail, common rail. If the internal combustion engine has several injectors, these are preferably supplied with fuel from the common high-pressure accumulator. To promote fuel in the high pressure accumulator, a high pressure pump is provided. A pressure in the high-pressure accumulator is regulated by means of an intake throttle arranged upstream of the high-pressure pump.
  • a quantity limiting valve is arranged between the high-pressure accumulator and the injector, which supplies an amount of fuel flowing from the high-pressure accumulator to the injector limited. If the injector malfunctions, so that too much fuel tends to flow into the combustion chamber, the flow control valve will respond, interrupting fluid communication between the high pressure accumulator and the defective injector.
  • the invention is therefore based on the object, a method and a
  • the object is achieved by providing a method with the steps of claim 1.
  • the method is characterized in that the fuel supply line is vented downstream of the high pressure pump, wherein in the suction throttle during a venting operation, a passage cross section for the fuel is set, which is less than or equal to a predetermined limit passage cross section.
  • the limit passage cross-section is smaller than a maximum passage cross-section of the suction throttle, preferably smaller than one typically during one
  • Venting operation when starting the internal combustion engine is performed.
  • the venting operation is performed at a first start of the internal combustion engine.
  • the venting operation is performed after a maintenance or repair of the internal combustion engine.
  • the bleeding operation is performed when the fuel supply pipe is vented downstream of the high-pressure accumulator.
  • a Senstechniksmittel is provided, is determined by means of which, in particular when starting, whether the
  • Fuel supply line is vented downstream of the high-pressure accumulator. If this is determined, the bleeding operation is performed when starting the internal combustion engine. On the other hand, if no ventilation of the fuel supply line is detected, the internal combustion engine is preferably started in a normal start-up operation. In this case, in the normal start-up operation preferably the passage cross-section of the suction throttle is set to a maximum value in order to quickly as possible
  • Entlwillungs beautiful thus differs from the normal start-up operation precisely in that contrary to the conventional approach, as quickly as possible by maximizing the fuel delivery a predetermined pressure in the
  • the passage cross-section for the fuel in the region of the suction throttle is limited in order to limit the fuel flow to a value at which the flow control valve does not respond inadmissible.
  • a method is preferred which is characterized in that the suction throttle is controlled by an engine control unit of the internal combustion engine.
  • Engine control unit is preferably implemented an algorithm by means of which the pressure in the high-pressure accumulator during normal operation of the internal combustion engine control and / or is regulated, wherein the passage cross-section of the suction throttle is preferably maximized in a normal start-up operation of the internal combustion engine, the suction throttle is therefore completely turned on in order to reach the predetermined pressure as quickly as possible.
  • an algorithm is further preferably implemented, which makes it possible to perform the venting operation, in which the
  • Passage cross section of the suction throttle is set smaller than or equal to the predetermined limit passage cross section.
  • the engine control unit is preferably operatively connected to the suction throttle for driving.
  • Bleeding operation is terminated as soon as the fuel supply line is vented.
  • the venting operation is terminated by the fact that the suction throttle - preferably by the engine control unit - is controlled to control the pressure in the high-pressure accumulator. So it is to stop the venting operation, the control of the intake throttle changed, which is no longer on a
  • a method is preferred, which is characterized in that the
  • predetermined limit passage cross-section is selected to 50%, preferably 25%, preferably 15%, preferably 10%, preferably 5%, preferably 2%, preferably 1% of a maximum passage cross-section of the suction throttle.
  • Suction choke is preferably designed so that its passage cross-section between a minimum passage cross-section and a maximum
  • Passage cross-section is gradual or preferably continuously variable.
  • the predetermined and preferably in the engine control unit deposited boundary passage cross section is selected depending on a used in the internal combustion engine flow control valve. This procedure is based on the idea that different quantity-limiting valves respond at different values of a fuel flow flowing over them, so that preferably the limit passage cross-section is matched to a specifically installed quantity-limiting valve.
  • the predetermined one is preferred
  • Boundary passage cross-section matched to the specifically used suction throttle and a concrete used Mengenbegrenzungsventil, so that it is ensured that in the venting operation is not an impermissibly high flow over the
  • Engine speed of the internal combustion engine during the bleeding operation at about 100 revolutions per minute (rpm) is maintained. This value is preferably below an idle speed of the internal combustion engine. As a result, the delivery rate of the high-pressure pump is additionally reduced, which is advantageous for the venting operation.
  • a method is also preferred which is characterized in that a pressure is sensed downstream of the flow control valve.
  • a pressure sensor is preferably downstream of the quantity limiting valve in the
  • Engine control unit operatively connected so that it can evaluate the pressure detected by the pressure sensor and use it to control the internal combustion engine.
  • Engine control unit - determines if the fuel supply line is vented. In this case, it is possible to decide whether to perform a bleeding operation at the time of starting the engine by using the measurements provided by the pressure sensor
  • a method is also preferred, which is characterized in that the
  • High-pressure pump is driven by the internal combustion engine with the engine speed.
  • the high-pressure pump is in this case directly with the internal combustion engine operatively connected to have the same speed in each operating state.
  • an internal combustion engine having the features of claim 9.
  • This comprises a direct injection system which has at least one injector for injecting fuel into a combustion chamber of the internal combustion engine. Upstream of the injector, a high pressure accumulator is provided which is in fluid communication with the injector for supplying the injector with fuel. A quantity limiting valve is disposed in fluid communication between the high pressure accumulator and the injector to limit an amount of fuel flowing from the engine accumulator to the injector.
  • a high pressure pump is for delivering fuel into the high pressure reservoir upstream thereof
  • High pressure pump is controlled by a suction throttle.
  • the suction throttle can be controlled by an engine control unit of the internal combustion engine.
  • the internal combustion engine is characterized in that the engine control unit is set up for carrying out a method according to one of the previously described embodiments. This results in the advantages that have already been explained in connection with the method.
  • Saugdrossel is provided upstream of the high pressure pump, refers in so far in particular to the functional arrangement of the suction throttle and means that the suction throttle limits the flow of fuel to the high pressure pump.
  • the suction throttle as a separate element upstream of the
  • High-pressure pump is arranged in the fuel supply line.
  • An internal combustion engine is also preferred, which is characterized in that the at least one injector has an internal fuel reservoir. This does not replace the high-pressure reservoir, but is provided in addition to this.
  • the flow control valve is integrated into the injector.
  • the flow control valve is provided as a separate element upstream of the injector.
  • an internal combustion engine is preferred which is characterized by at least one feature that is due to at least one method step, preferably combinations thereof, of an embodiment of the method.
  • a method is preferred which is characterized by at least one method step, which results from at least one feature of the internal combustion engine, preferably combinations thereof. All features described in connection with the method are preferably individually or in combination with one another features of an embodiment of the
  • Figure a schematic representation of an embodiment of a direct injection system of an internal combustion engine.
  • the figure shows a schematic representation of a direct injection system 1 of an embodiment of an internal combustion engine.
  • the direct injection system 1 has an injector 3 through which fuel 7 can be injected into a combustion chamber, not shown, of the internal combustion engine by means of a valve device 5 shown schematically.
  • the injector 3 also includes an internal fuel reservoir 9.
  • a fuel supply line 11 serves to deliver fuel from a
  • a high-pressure accumulator 15 is arranged, from which the injector 3 is supplied with fuel.
  • a quantity limiting valve 17 is arranged in the fuel supply line 11 in order to protect the internal combustion engine from an inadmissibly high amount of fuel, the over a defective injector 3 could be introduced into the combustion chamber.
  • a high-pressure pump 19 For conveying fuel into the high-pressure accumulator 15, a high-pressure pump 19 is arranged in the fuel line 11 upstream thereof. Their delivery rate is controlled by a suction throttle 21 arranged upstream of the high-pressure pump 19, wherein in particular the pressure in the high-pressure accumulator 15 is regulated by means of the suction throttle 21.
  • the suction throttle 21 is shown here schematically as separate from the high-pressure pump 19 valve device. However, it is quite possible that the suction throttle 21 is formed as part of the high pressure pump 19 or integrated into it.
  • a passage area of the suction throttle 21 is between a minimum value and a maximum value
  • the minimum value of the passage cross section corresponds to a closed position of the suction throttle 21, so that in this case no fuel can be conveyed via the suction throttle 21.
  • a low-pressure pump 23 is provided, which is the promotion of fuel from the
  • Reservoir 13 via a filter 25 to the suction throttle 21 is used.
  • the quantity limiting valve 17 has a flow-limiting device 27 and a compensation volume 29 arranged downstream of it, wherein the compensation volume 29 preferably has a flow volume
  • Throttle device 31 includes.
  • the flow-limiting device 27 comprises in the illustrated embodiment a displaceable in a cylinder 33 piston 35 which is biased in the position indicated by A by a spring element 37.
  • a fixed throttle 39 is schematically indicated that in the region of the piston 35, a predetermined passage cross-section is provided for fuel. It is possible that the fuel through a bore in the piston 35 - as indicated in the figure by the fixed throttle 39 - can flow through. In another embodiment, it is possible that the fuel may flow past the piston 35 laterally. Other embodiments, the function of the fixed throttle 39 to realize, are possible.
  • the piston 35 is displaceable from its stop position shown at A via a middle position shown at B against the biasing force of the spring element 37 to a stop position shown at C.
  • the quantity limiting valve 17 is arranged in a blocking position in this case, so that no more fuel can flow from the high-pressure accumulator 15 to the injector 3.
  • the pressure in the high-pressure accumulator 15 is regulated by means of the suction throttle 21. If the valve device 5 of the injector 3 is closed, no fuel flows from the high-pressure accumulator 15 via the quantity limiting valve 17 to the injector 3. If an injection of fuel 7 into the combustion chamber assigned to the injector 3 is carried out by means of the injector 3, fuel 7 flows over the valve device 5 from, whereby at the same time results in a fuel flow from the high-pressure accumulator 15 to the injector 3 via the flow control valve 17.
  • Fixed throttle 39 has decreased during the injection event and during the displacement of the piston 35 compared to the pressure level of the high-pressure accumulator 15. During pressure equalization, the piston 35 shifts back from the position B to the position A, in which it is urged by the spring element 37.
  • valve device 5 If due to a malfunction of the injector 3, the valve device 5 is not or not closed in time, the pressure in the internal memory 9 or in the fuel supply line 11 downstream of the flow control valve 17 continues to drop, and the compensation volume 29 is further reduced by the piston 35th beyond the position B - in the figure - shifted to the right. Because of the fixed throttle 39, not enough fuel per unit time can flow to the
  • Fluid communication between the high-pressure accumulator 15 and the injector 3 is blocked. It can then no longer flow of fuel from the high-pressure accumulator 15, so that the compensating volume 29, possibly the internal memory 9 and the injector 3 idles into the combustion chamber. As a result, the pressure in the region of the injector 3 decreases, so that the piston 35 is permanently affected by the pressure difference between the high-pressure accumulator 15 on the one hand and the injector 3 on the other hand in the case of C.
  • Lock position is held.
  • the quantity limiting valve 17 is therefore permanently locked, and it can not be introduced inadmissible amount of fuel through the defective injector 3 in the combustion chamber.
  • the internal combustion engine is protected from damage caused by an excessive amount of energy.
  • the fuel supply line 11 in total or at least downstream of the
  • the high-pressure pump 19 delivers fuel into the high-pressure accumulator 15 and from there via the fixed throttle 39 into the compensating volume 29 and to the injector 3.
  • the passage cross section of the intake throttle 21 set at a normal start-up operation of the internal combustion engine to a maximum, so that a predetermined pressure in the high-pressure accumulator 15 sets as soon as possible.
  • the fixed throttle 39 is a flow obstacle, above the piston 35, a pressure drops.
  • the compensating volume 29 vented, so filled with a compressible medium, in particular air, the piston 35 moves due to the
  • Fluid connection between the high-pressure accumulator 15 and the injector 3 permanently blocks. It is then no longer possible injection through the injector 3. This leads to a lack of power and / or to a non-circular engine running of the internal combustion engine. The internal combustion engine may then have to complete several times be shut down, and the fuel supply line 11 must be relaxed upstream of the flow control valve 17, because otherwise no
  • the suction throttle 21 is driven so that it has only a passage cross-section which is less than or equal to a predetermined
  • Boundary passage cross-section is.
  • the limit passage cross-section is preferably smaller than a in the normal operation of the internal combustion engine typically of the
  • Suction choke 21 assumed passage cross-section, and in particular smaller, preferably much smaller than the maximum passage cross-section, which is taken at a normal starting of the internal combustion engine. In this way, the amount of fuel delivered by the high-pressure pump 19 is limited so that the fuel supply line 11 upstream of the high-pressure pump 19 is slowly filled with fuel.
  • Deaeration operation adjusted so that the funded by the high-pressure pump 19 amount of fuel until the end of the bleeding mode just corresponds to the flow rate flowing through the fixed throttle 39.
  • the passage cross section of the suction throttle 21 in the venting operation is preferably selected so that the piston 35 is not, only very slowly, or at most only as quickly in the direction of his in C
  • Fuel supply line 11 is completed before the piston 35 his
  • High-pressure accumulator 15 are controlled via the suction throttle 21.
  • the speed of the internal combustion engine is preferably during the
  • Bleeding operation it is preferably increased to an idle speed
  • the high-pressure pump 19 is preferably driven by the speed of the internal combustion engine, which is preferably reduced during the bleeding operation, the delivery of the high-pressure pump 19 is limited by the control of the suction throttle 21, which
  • Venting operation makes it particularly safe.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entlüftung einer Kraftstoffversorgungsleitung (11) einer direkt einspritzenden Brennkraftmaschine, wobei die Kraftstoffversorgungsleitung (11) einen Injektor (3), einen Hochdruck-Speicher (15) stromaufwärts des Injektors (3), ein Mengenbegrenzungsventil (17) zwischen dem Hochdruck-Speicher (15) und dem Injektor (3) zur Begrenzung einer von dem Hochdruck-Speicher (15) zu dem Injektor (3) strömenden Kraftstoffmenge, und eine Hochdruckpumpe (19) stromaufwärts des Hochdruck-Speichers (15) zur Förderung von Kraftstoff in den Hochdruck-Speicher (15) aufweist, wobei ein Druck in dem Hochdruck-Speicher (15) mittels einer stromaufwärts der Hochdruckpumpe (19) angeordnete Saugdrossel (21) geregelt wird. Dabei ist vorgesehen, dass die Kraftstoffversorgungsleitung (11) stromabwärts der Hochdruckpumpe (19) entlüftet wird, wobei in der Saugdrossel (21) während eines Entlüftungsbetriebs ein Durchtrittsquerschnitt für den Kraftstoff eingestellt wird, der kleiner oder gleich einem vorherbestimmten Grenzdurchtrittsquerschnitt ist.

Description

Verfahren zur Entlüftung einer Kraftstoffversorgungsleitung
und Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entlüftung einer Kraftstoffversorgungsleitung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Brennkraftmaschine mit einem Direkt- Einspritzungssystem gemäß Oberbegriff des Anspruchs 9.
Verfahren und Brennkraftmaschinen der hier angesprochenen Art sind bekannt. Ein Direkt-Einspritzungssystem einer Brennkraftmaschine weist typischerweise mindestens einen Injektor auf, mit dem Kraftstoff in eine Brennkammer der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Es ist eine Kraftstoffversorgungsleitung vorgesehen, über die dem Injektor Kraftstoff zuführbar ist. Stromaufwärts des Injektors ist ein Hochdruck-Speicher vorgesehen, der auch als sogenannte gemeinsame Leiste, Common Rail, bezeichnet wird. Weist die Brennkraftmaschine mehrere Injektoren auf, werden diese vorzugsweise alle aus dem gemeinsamen Hochdruck-Speicher mit Kraftstoff versorgt. Zur Förderung von Kraftstoff in den Hochdruck-Speicher ist eine Hochdruckpumpe vorgesehen. Ein Druck in dem Hochdruck-Speicher wird mittels einer stromaufwärts der Hochdruckpumpe angeordneten Saugdrossel geregelt. Um zu verhindern, dass die Brennkraftmaschine durch eine unzulässige Zufuhr von Kraftstoff durch einen defekten, nicht mehr korrekt schließenden Injektor beschädigt wird, ist zwischen dem Hochdruck-Speicher und dem Injektor ein Mengenbegrenzungsventil angeordnet, das eine von dem Hochdruck- Speicher zu dem Injektor strömende Kraftstoffmenge begrenzt. Weist der Injektor eine Fehlfunktion auf, sodass tendenziell zu viel Kraftstoff in die Brennkammer strömt, spricht das Mengenbegrenzungsventil an und unterbricht die Fluidverbindung zwischen dem Hochdruck-Speicher und dem defekten Injektor.
Bei einem Erststart der Brennkraftmaschine oder auch nach einer Wartung oder
Reparatur ist es möglich, dass die Kraftstoffversorgungsleitung insbesondere stromabwärts des Mengenbegrenzungsventils belüftet ist. Beim Starten der
Brennkraftmaschine wird in diesem Fall die Luft in der Kraftstoffversorgungsleitung komprimiert. Da hierbei ein großes Luftvolumen verdrängt werden muss, fließt beim Füllen der belüfteten Kraftstoffversorgungsleitung eine große Menge Kraftstoff über das Mengenbegrenzungsventil. Dieses kann hierdurch ungewollt ansprechen. Daraufhin wird dem Injektor, der dem Mengenbegrenzungsventil zugeordnet ist, nur noch eine geringe oder gar keine Kraftstoffmenge mehr zugeführt. Dies führt zu einer verminderten Leistung und zu einem unrunden Lauf der Brennkraftmaschine. Es ist dann gegebenenfalls nötig, diese mehrfach komplett herunterzufahren und die Kraftstoffversorgungsleitung zu entspannen. Aus der DE 103 42 116 B4 geht ein Verfahren zum Entlüften einer
Kraftstoffeinspritzleitung hervor, bei dem ein Injektor in einem Entlüftungsbetrieb sehr viel länger offengehalten wird, als bei einem normalen Einspritzbetrieb. Auf diese Weise wird ein Abfluss von Luft aus der Kraftstoffeinspritzleitung in Zylinder der Brennkraftmaschine hinein ermöglicht. Auch hierbei ist es jedoch noch möglich, dass ein stromaufwärts des Injektors angeordnetes Mengenbegrenzungsventil unzulässigerweise anspricht, wodurch sich die bereits beschriebenen Probleme ergeben.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine
Brennkraftmaschine zu schaffen, welche die beschriebenen Nachteile nicht aufweisen, wobei insbesondere eine Entlüftung der Kraftstoffversorgungsleitung möglich sein soll, bei welcher ein unzulässiges Ansprechen eines Mengenbegrenzungsventils vermieden wird.
Die Aufgabe wird gelöst, indem ein Verfahren mit den Schritten des Anspruchs 1 geschaffen wird.
Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Kraftstoffversorgungsleitung stromabwärts der Hochdruckpumpe entlüftet wird, wobei in der Saugdrossel während eines Entlüftungsbetriebs ein Durchtrittsquerschnitt für den Kraftstoff eingestellt wird, der kleiner oder gleich einem vorherbestimmten Grenzdurchtrittsquerschnitt ist. Der
Grenzdurchtrittsquerschnitt ist jedenfalls kleiner als ein maximaler Durchtrittsquerschnitt der Saugdrossel, vorzugsweise kleiner als ein typischerweise während eines
Normalbetriebs der Brennkraftmaschine angenommener Durchtrittsquerschnitt. Beim Entlüftungsbetrieb ergibt sich so eine reduzierte Fördermenge der Hochdruckpumpe, sodass nur ein kleiner Volumenstrom gefördert wird, der entsprechend über das mindestens eine Mengenbegrenzungsventil fließen kann. Dieses spricht daher nicht unzulässig an, und die Kraftstoffversorgungsleitung wird zuverlässig entlüftet
beziehungsweise mit Kraftstoff gefüllt. Die Luft in der Kraftstoffversorgungsleitung wird komprimiert und geht im nachfolgenden Motorlauf in Lösung beziehungsweise wird in eine Brennkammer der Brennkraftmaschine abgeführt. Ein unzulässiges Ansprechen des Mengenbegrenzungsventils wird demnach vermieden, indem im Entlüftungsbetrieb eine reduzierte Kraftstoffmenge mittels der Hochdruckpumpe gefördert wird.
Es wird auch ein Verfahren bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass der
Entlüftungsbetrieb beim Starten der Brennkraftmaschine durchgeführt wird. Bevorzugt wird der Entlüftungsbetrieb bei einem Erststart der Brennkraftmaschine durchgeführt. Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass der Entlüftungsbetrieb nach einer Wartung oder Reparatur der Brennkraftmaschine durchgeführt wird. Insbesondere wird der Entlüftungsbetrieb durchgeführt, wenn die Kraftstoffversorgungsleitung stromabwärts des Hochdruck-Speichers belüftet ist. Vorzugsweise ist ein Sensierungsmittel vorgesehen, mit dessen Hilfe insbesondere beim Starten festgestellt wird, ob die
Kraftstoffversorgungsleitung stromabwärts des Hochdruck-Speichers belüftet ist. Wird dies festgestellt, wird der Entlüftungsbetrieb beim Starten der Brennkraftmaschine durchgeführt. Wird dagegen keine Belüftung der Kraftstoffversorgungsleitung festgestellt, wird die Brennkraftmaschine vorzugsweise in einem normalen Aufstartbetrieb gestartet. Dabei wird in dem normalen Aufstartbetrieb vorzugsweise der Durchtrittsquerschnitt der Saugdrossel auf einen maximalen Wert eingestellt, um möglichst rasch einen
vorherbestimmten Druck in dem Hochdruck-Speicher zu erreichen. Der
Entlüftungsbetrieb unterscheidet sich demnach von dem normalen Aufstartbetrieb gerade dadurch, dass entgegen der herkömmlichen Vorgehensweise, bei der möglichst rasch durch Maximierung der Kraftstoffförderung ein vorherbestimmter Druck in dem
Hochdruck-Speicher angestrebt wird, der Durchtrittsquerschnitt für den Kraftstoff im Bereich der Saugdrossel begrenzt wird, um den Kraftstoffstrom auf einen Wert zu beschränken, bei welchem das Mengenbegrenzungsventil nicht unzulässigerweise anspricht.
Es wird ein Verfahren bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass die Saugdrossel durch ein Motorsteuergerät der Brennkraftmaschine angesteuert wird. In dem
Motorsteuergerät ist bevorzugt ein Algorithmus implementiert, mit dessen Hilfe der Druck in dem Hochdruck-Speicher im Normalbetrieb des Verbrennungsmotors Steuer- und/oder regelbar ist, wobei der Durchtrittsquerschnitt der Saugdrossel bevorzugt bei einem normalen Aufstartbetrieb der Brennkraftmaschine maximiert wird, die Saugdrossel mithin ganz aufgesteuert wird, um den vorherbestimmten Druck möglichst rasch zu erreichen. In dem Motorsteuergerät ist weiterhin bevorzugt ein Algorithmus implementiert, der es ermöglicht, den Entlüftungsbetrieb durchzuführen, wobei in diesem der
Durchtrittsquerschnitt der Saugdrossel kleiner oder gleich dem vorherbestimmten Grenzdurchtrittsquerschnitt eingestellt wird. Das Motorsteuergerät ist vorzugsweise mit der Saugdrossel zur Ansteuerung wirkverbunden.
Es wird auch ein Verfahren bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass der
Entlüftungsbetrieb beendet wird, sobald die Kraftstoffversorgungsleitung entlüftet ist. Vorzugsweise wird der Entlüftungsbetrieb dadurch beendet, dass die Saugdrossel - bevorzugt von dem Motorsteuergerät - zur Regelung des Drucks in dem Hochdruck- Speicher angesteuert wird. Es wird also zum Beenden des Entlüftungsbetriebs die Ansteuerung der Saugdrossel geändert, wobei diese nicht mehr auf einem
Durchtrittsquerschnitt kleiner oder gleich dem vorherbestimmten
Grenzdurchtrittsquerschnitt gehalten wird, sondern indem diese derart angesteuert wird, dass eine Regelung des Drucks in dem Hochdruck-Speicher erfolgt. Nach gezielter Durchführung des Entlüftungsbetriebs wird demnach vorzugsweise auf einen normalen Betrieb der Brennkraftmaschine umgeschaltet. Das Ende des Entlüftungsbetriebs wird vorzugsweise durch das Sensierungsmittel erfasst, durch welches festgestellt werden kann, ob die Kraftstoffversorgungsleitung stromabwärts des Hochdruck-Speichers belüftet ist.
Es wird ein Verfahren bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass der
vorherbestimmte Grenzdurchtrittsquerschnitt gewählt wird zu 50 %, vorzugsweise 25 %, vorzugsweise 15 %, vorzugsweise 10 %, vorzugsweise 5 %, vorzugsweise 2 %, vorzugsweise 1 % eines maximalen Durchtrittsquerschnitts der Saugdrossel. Die
Saugdrossel ist dabei vorzugsweise so ausgebildet, dass ihr Durchtrittsquerschnitt zwischen einem minimalen Durchtrittsquerschnitt und einem maximalen
Durchtrittsquerschnitt stufenweise oder bevorzugt kontinuierlich variabel ist. Durch entsprechende Wahl des Grenzdurchtrittsquerschnitts wird gewährleistet, dass im
Entlüftungsbetrieb nur eine solche Menge Kraftstoff von der Hochdruckpumpe gefördert wird, bei der das Mengenbegrenzungsventil nicht unzulässig anspricht. Dabei ist es möglich, dass der vorherbestimmte und vorzugsweise in dem Motorsteuergerät hinterlegte Grenzdurchtrittsquerschnitt abhängig von einem in der Brennkraftmaschine eingesetzten Mengenbegrenzungsventil gewählt wird. Dieser Vorgehensweise liegt der Gedanke zugrunde, dass verschiedene Mengenbegrenzungsventile bei verschiedenen Werten eines über sie fließenden Kraftstoffstroms ansprechen, sodass bevorzugt der Grenzdurchtrittsquerschnitt auf ein konkret verbautes Mengenbegrenzungsventil abgestimmt wird. Insbesondere wird bevorzugt der vorherbestimmte
Grenzdurchtrittsquerschnitt auf die konkret verwendete Saugdrossel und auf ein konkret verwendetes Mengenbegrenzungsventil abgestimmt, sodass gewährleistet ist, dass beim Entlüftungsbetrieb kein unzulässig hoher Volumenstrom über das
Mengenbegrenzungsventil strömt, um dessen Ansprechen zu verhindern.
Es wird auch ein Verfahren bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass eine
Motordrehzahl der Brennkraftmaschine während des Entlüftungsbetriebs bei ungefähr 100 Umdrehungen pro Minute (rounds per minute - rpm) gehalten wird. Dieser Wert liegt vorzugsweise unter einer Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine. Hierdurch wird die Fördermenge der Hochdruckpumpe zusätzlich reduziert, was für den Entlüftungsbetrieb vorteilhaft ist.
Es wird auch ein Verfahren bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass ein Druck stromabwärts des Mengenbegrenzungsventils erfasst wird. Hierzu ist bevorzugt ein Drucksensor stromabwärts des Mengenbegrenzungsventils in der
Kraftstoffversorgungsleitung vorgesehen. Dieser ist vorzugsweise mit dem
Motorsteuergerät wirkverbunden, sodass dieses den von dem Drucksensor erfassten Druck auswerten und zur Steuerung der Brennkraftmaschine heranziehen kann.
Vorzugsweise wird anhand des erfassten Drucks - insbesondere in dem
Motorsteuergerät - festgestellt, ob die Kraftstoffversorgungsleitung entlüftet ist. Es ist in diesem Fall mithilfe der von dem Drucksensor gelieferten Messwerte möglich, zu entscheiden, ob ein Entlüftungsbetrieb beim Starten der Brennkraftmaschine
durchgeführt werden soll, beziehungsweise ob und wann der Entlüftungsbetrieb beendet werden soll.
Es wird auch ein Verfahren bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass die
Hochdruckpumpe von der Brennkraftmaschine mit der Motordrehzahl angetrieben wird. Die Hochdruckpumpe ist in diesem Fall direkt mit der Brennkraftmaschine derart wirkverbunden, dass sie in jedem Betriebszustand die gleiche Drehzahl wie diese aufweist. Gerade bei dieser Ausgestaltung ist es vorteilhaft, wenn der Druck in dem Hochdruck-Speicher mittels der Saugdrossel geregelt wird, weil die Förderleistung der Hochdruckpumpe abhängig von der Drehzahl der Brennkraftmaschine variiert.
Die Aufgabe wird auch gelöst, indem eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 9 geschaffen wird. Diese umfasst ein Direkt-Einspritzungssystem, welches mindestens einen Injektor zur Einspritzung von Kraftstoff in eine Brennkammer der Brennkraftmaschine aufweist. Stromaufwärts des Injektors ist ein Hochdruck-Speicher vorgesehen, der zur Versorgung des Injektors mit Kraftstoff in Fluidverbindung mit dem Injektor steht. Ein Mengenbegrenzungsventil ist in der Fluidverbindung zwischen dem Hochdruck-Speicher und dem Injektor angeordnet, um eine von dem Motorspeicher zu dem Injektor strömende Kraftstoffmenge zu begrenzen. Eine Hochdruckpumpe ist zur Förderung von Kraftstoff in den Hochdruck-Speicher stromaufwärts desselben
vorgesehen, wobei ein Druck in dem Hochdrück-Speicher stromaufwärts der
Hochdruckpumpe durch eine Saugdrossel regelbar ist. Die Saugdrossel ist durch ein Motorsteuergerät der Brennkraftmaschine ansteuerbar. Die Brennkraftmaschine zeichnet sich dadurch aus, dass das Motorsteuergerät eingerichtet ist zur Durchführung eines Verfahrens nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Hierdurch ergeben sich die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Verfahren erläutert wurden.
Es ist möglich, dass die Saugdrossel bei einem Ausführungsbeispiel der
Brennkraftmaschine in die Hochdruckpumpe integriert ist. Die Angabe, dass die
Saugdrossel stromaufwärts der Hochdruckpumpe vorgesehen ist, bezieht sich insoweit insbesondere auf die funktionale Anordnung der Saugdrossel und bedeutet, dass die Saugdrossel den Zufluss von Kraftstoff zur Hochdruckpumpe begrenzt. Alternativ ist es auch möglich, dass die Saugdrossel als separates Element stromaufwärts der
Hochdruckpumpe in der Kraftstoffversorgungsleitung angeordnet ist.
Es wird auch eine Brennkraftmaschine bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass der mindestens eine Injektor einen internen Kraftstoffspeicher aufweist. Dieser ersetzt nicht den Hochdruck-Speicher, sondern ist zusätzlich zu diesem vorgesehen.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Brennkraftmaschine ist es auch möglich, dass das Mengenbegrenzungsventil in den Injektor integriert ist. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das Mengenbegrenzungsventil als separates Element stromaufwärts des Injektors vorgesehen ist.
Die Beschreibung des Verfahrens einerseits und der Brennkraftmaschine andererseits sind komplementär zueinander zu verstehen. Insbesondere wird eine Brennkraftmaschine bevorzugt, die sich durch mindestens ein Merkmal auszeichnet, das durch mindestens einen Verfahrensschritt, vorzugsweise Kombinationen hiervon, einer Ausführungsform des Verfahrens bedingt ist. Umgekehrt wird ein Verfahren bevorzugt, das durch mindestens einen Verfahrensschritt gekennzeichnet ist, der sich aus mindestens einem Merkmal der Brennkraftmaschine, vorzugsweise Kombinationen hiervon, ergibt. Alle in Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebenen Merkmale sind bevorzugt einzeln oder in Kombination miteinander Merkmale eines Ausführungsbeispiel der
Brennkraftmaschine. Ebenso sind alle in Zusammenhang mit der Brennkraftmaschine beschriebenen Verfahrensschritte bevorzugt einzeln oder in Kombination miteinander Schritte einer Ausführungsform des Verfahrens.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige
Figur eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Direkt- Einspritzungssystems einer Brennkraftmaschine.
Die Figur zeigt eine schematische Darstellung eines Direkt-Einspritzungssystems 1 eines Ausführungsbeispiels einer Brennkraftmaschine. Das Direkteinspritzsystem 1 weist einen Injektor 3 auf, durch den mithilfe einer schematisch dargestellten Ventileinrichtung 5 Kraftstoff 7 in eine nicht dargestellte Brennkammer der Brennkraftmaschine einspritzbar ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst der Injektor 3 außerdem einen internen Kraftstoffspeicher 9.
Eine Kraftstoffversorgungsleitung 11 dient zur Förderung von Kraftstoff aus einem
Kraftstoffvorratsbehälter 13, vorzugsweise einem Tank, zu dem Injektor 3. Stromaufwärts des Injektors 3 ist ein Hochdruck-Speicher 15 angeordnet, aus dem der Injektor 3 mit Kraftstoff versorgt wird. Zwischen dem Hochdruck-Speicher 15 und dem Injektor 3 ist ein Mengenbegrenzungsventil 17 in der Kraftstoffversorgungsleitung 11 angeordnet, um die Brennkraftmaschine vor einer unzulässig hohen Kraftstoffmenge zu schützen, die über einen defekten Injektor 3 in die Brennkammer eingebracht werden könnte. Die
Funktionsweise des Mengenbegrenzungsventils 17 wird im Folgenden noch näher erläutert.
Zur Förderung von Kraftstoff in den Hochdruck-Speicher 15 ist stromaufwärts desselben eine Hochdruckpumpe 19 in der Kraftstoffleitung 11 angeordnet. Deren Förderleistung wird durch eine stromaufwärts der Hochdruckpumpe 19 angeordnete Saugdrossel 21 gesteuert, wobei insbesondere der Druck in dem Hochdruck-Speicher 15 mittels der Saugdrossel 21 geregelt wird. Die Saugdrossel 21 ist hier schematisch als von der Hochdruckpumpe 19 separate Ventileinrichtung dargestellt. Es ist aber sehr wohl möglich, dass die Saugdrossel 21 als Teil der Hochdruckpumpe 19 ausgebildet beziehungsweise in diese integriert ist. Vorzugsweise ist ein Durchtrittsquerschnitt der Saugdrossel 21 zwischen einem minimalen Wert und einem maximalen Wert
kontinuierlich variabel. Es ist möglich, dass der minimale Wert des Durchtrittsquerschnitts einer geschlossenen Stellung der Saugdrossel 21 entspricht, sodass in diesem Fall kein Kraftstoff über die Saugdrossel 21 förderbar ist.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist stromaufwärts der Saugdrossel 21 eine Niederdruckpumpe 23 vorgesehen, die der Förderung von Kraftstoff aus dem
Vorratsbehälter 13 über einen Filter 25 zu der Saugdrossel 21 dient.
Das Mengenbegrenzungsventil 17 weist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Durchflussbegrenzungseinrichtung 27 und ein stromabwärts von dieser angeordnetes Ausgleichsvolumen 29 auf, wobei das Ausgleichsvolumen 29 vorzugsweise eine
Drosseleinrichtung 31 umfasst. Die Durchflussbegrenzungseinrichtung 27 umfasst bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen in einem Zylinder 33 verlagerbaren Kolben 35, der in der mit A gekennzeichneten Position durch ein Federelement 37 vorgespannt ist. Durch eine Festdrossel 39 ist schematisch angedeutet, dass im Bereich des Kolbens 35 ein vorherbestimmter Durchtrittsquerschnitt für Kraftstoff vorgesehen ist. Dabei ist es möglich, dass der Kraftstoff durch eine Bohrung in dem Kolben 35 - wie in der Figur durch die Festdrossel 39 angedeutet - hindurchströmen kann. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist es möglich, dass der Kraftstoff seitlich an dem Kolben 35 vorbeiströmen kann. Auch andere Ausgestaltungen, die Funktion der Festdrossel 39 zu verwirklichen, sind möglich. Der Kolben 35 ist von seiner bei A dargestellten Anschlagsposition über eine bei B dargestellte, mittlere Position entgegen der Vorspannkraft des Federelements 37 bis zu einer bei C dargestellten Anschlagsposition verlagerbar.
In der Anschlagsposition C ist kein Kraftstofffluss über die Festdrossel 39 mehr möglich. Das Mengenbegrenzungsventil 17 ist in diesem Fall in einer Sperrstellung angeordnet, sodass kein Kraftstoff mehr von dem Hochdruck-Speicher 15 zu dem Injektor 3 strömen kann.
Während eines normalen Betriebs der Brennkraftmaschine ist die
Kraftstoffversorgungsleitung 11 vollständig mit im Wesentlichen inkompressiblem
Kraftstoff gefüllt. Der Druck in dem Hochdruck-Speicher 15 wird mittels der Saugdrossel 21 geregelt. Ist die Ventileinrichtung 5 des Injektors 3 geschlossen, fließt kein Kraftstoff von dem Hochdruck-Speicher 15 über das Mengenbegrenzungsventil 17 zu dem Injektor 3. Wird mittels des Injektors 3 eine Einspritzung von Kraftstoff 7 in die dem Injektor 3 zugeordnete Brennkammer durchgeführt, fließt Kraftstoff 7 über die Ventileinrichtung 5 ab, wodurch sich zugleich eine Kraftstoffströmung von dem Hochdruck-Speicher 15 zu dem Injektor 3 über das Mengenbegrenzungsventil 17 ergibt. Wird dabei pro Zeiteinheit mehr Kraftstoff 7 über die Ventileinrichtung 5 abgegeben, als durch die Festdrossel 39 nachströmen kann, wird dies ausgeglichen, indem das Ausgleichsvolumen 29 reduziert wird, wobei sich der Kolben 35 - in der Figur - nach rechts entgegen der Vorspannkraft des Federelements 37 verlagert. Die Einspritzung endet im Normalbetrieb typischerweise, wenn der Kolben 35 ungefähr seine bei B dargestellte Position erreicht. Da zu diesem Zeitpunkt die Ventileinrichtung 5 schließt, mithin keine weitere Kraftstoff Injektion mehr stattfindet, erfolgt nun eine Ausgleichsströmung von dem Hochdruck-Speicher 15 über die Festdrossel 39 in den internen Speicher 9, weil der Druck stromabwärts der
Festdrossel 39 während des Einspritzereignisses und während der Verlagerung des Kolbens 35 im Vergleich zu dem Druckniveau des Hochdruck-Speichers 15 abgenommen hat. Während des Druckausgleichs verlagert sich der Kolben 35 zurück aus der Position B in die Position A, in die er durch das Federelement 37 gedrängt wird.
Wird aufgrund einer Fehlfunktion des Injektors 3 die Ventileinrichtung 5 nicht oder nicht rechtzeitig geschlossen, fällt der Druck in dem internen Speicher 9 beziehungsweise in der Kraftstoffversorgungsleitung 11 stromabwärts des Mengenbegrenzungsventils 17 weiter ab, und das Ausgleichsvolumen 29 wird weiter verringert, indem sich der Kolben 35 über die Position B hinaus - in der Figur - nach rechts verlagert. Durch die Festdrossel 39 kann nämlich nicht genug Kraftstoff pro Zeiteinheit nachfließen, um den
Kraftstoffabfluss über die Ventileinrichtung 5 auszugleichen. Dauert die Einspritzung an, erreicht der Kolben 35 schließlich die bei C dargestellte Position, in der die
Fluidverbindung zwischen dem Hochdruck-Speicher 15 und dem Injektor 3 gesperrt ist. Es kann dann kein Kraftstoff mehr von dem Hochdruck-Speicher 15 nachfließen, sodass das Ausgleichsvolumen 29, gegebenenfalls der interne Speicher 9 und der Injektor 3 in die Brennkammer leerläuft. Hierdurch sinkt der Druck im Bereich des Injektors 3 ab, sodass der Kolben 35 dauerhaft durch die Druckdifferenz zwischen dem Hochdruck- Speicher 15 einerseits und dem Injektor 3 andererseits in der bei C dargestellten
Sperrposition gehalten wird. Das Mengenbegrenzungsventil 17 ist daher dauerhaft gesperrt, und es kann keine unzulässige Kraftstoffmenge über den defekten Injektor 3 in die Brennkammer eingebracht werden. Hierdurch wird die Brennkraftmaschine vor Beschädigungen durch eine zu große Energiemenge geschützt.
Ist bei einem Erststart der Brennkraftmaschine oder nach einer Wartung oder Reparatur die Kraftstoffversorgungsleitung 11 insgesamt oder jedenfalls stromabwärts des
Mengenbegrenzungsventils 17 belüftet, ergibt sich folgendes Problem: Bei einem Start der Brennkraftmaschine fördert die Hochdruckpumpe 19 Kraftstoff in den Hochdruck- Speicher 15 und von diesem weiter über die Festdrossel 39 in das Ausgleichsvolumen 29 und zu dem Injektor 3. Typischerweise ist der Durchtrittsquerschnitt der Saugdrossel 21 bei einem normalen Aufstartbetrieb der Brennkraftmaschine auf ein Maximum eingestellt, damit sich ein vorherbestimmter Druck in dem Hochdruck-Speicher 15 möglichst rasch einstellt. Da die Festdrossel 39 ein Strömungshindernis darstellt, fällt über dem Kolben 35 ein Druck ab. Ist nun das Ausgleichsvolumen 29 belüftet, also mit einem kompressiblen Medium, insbesondere Luft, gefüllt, bewegt sich der Kolben 35 aufgrund des
Druckunterschieds rasch entgegen der Vorspannkraft des Federelements 37 - in der Figur - nach rechts, wobei das über die Festdrossel 39 pro Zeiteinheit nachströmende Kraftstoffvolumen nicht ausreicht, um die Kompression in dem Ausgleichsvolumen 29 auszugleichen. Daher besteht die Gefahr, dass der Kolben 35 die bei C dargestellte Position erreicht, wodurch das Mengenbegrenzungsventil 17 anspricht und die
Fluidverbindung zwischen dem Hochdruck-Speicher 15 und dem Injektor 3 dauerhaft sperrt. Es ist dann keine Einspritzung mehr durch den Injektor 3 möglich. Dies führt zu einem Leistungsmangel und/oder zu einem unrunden Motorlauf der Brennkraftmaschine. Die Brennkraftmaschine muss dann unter Umständen mehrfach komplett heruntergefahren werden, und die Kraftstoffversorgungsleitung 11 muss stromaufwärts des Mengenbegrenzungsventils 17 entspannt werden, weil anders keine
Rückverlagerung des Kolbens 35 in die Position A erreichbar ist.
Mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen
Brennkraftmaschine wird diese problematische Situation vermieden. In einem
Entlüftungsbetrieb wird die Saugdrossel 21 so angesteuert, dass sie lediglich einen Durchtrittsquerschnitt aufweist, der kleiner oder gleich einem vorherbestimmten
Grenzdurchtrittsquerschnitt ist. Der Grenzdurchtrittsquerschnitt ist dabei vorzugsweise kleiner als ein im Normalbetrieb der Brennkraftmaschine typischerweise von der
Saugdrossel 21 angenommener Durchtrittsquerschnitt, und insbesondere kleiner, vorzugsweise sehr viel kleiner, als der maximale Durchtrittsquerschnitt, der bei einem normalen Aufstarten der Brennkraftmaschine eingenommen wird. Auf diese Weise wird die von der Hochdruckpumpe 19 geförderte Kraftstoffmenge begrenzt, sodass die Kraftstoffversorgungsleitung 11 stromaufwärts der Hochdruckpumpe 19 langsam mit Kraftstoff gefüllt wird.
Besonders bevorzugt wird der Durchtrittsquerschnitt der Saugdrossel 21 im
Entlüftungsbetrieb so eingestellt, dass die von der Hochdruckpumpe 19 geförderte Kraftstoffmenge bis zum Ende des Entlüftungsbetriebs gerade dem Volumenstrom entspricht, der durch die Festdrossel 39 strömt.
Bei einer anderen Ausführungsform des Verfahrens wird der Durchtrittsquerschnitt der Saugdrossel 21 im Entlüftungsbetrieb vorzugsweise so gewählt, dass sich der Kolben 35 nicht, nur sehr langsam, oder höchstens nur so rasch in Richtung seiner in C
dargestellten Anschlagsposition bewegt, dass die Entlüftung der
Kraftstoffversorgungsleitung 11 abgeschlossen ist, bevor der Kolben 35 seine
Sperrposition erreicht. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass der Kolben 35 seine Sperrposition während des Entlüftens nicht erreicht. Ist die Entlüftung abgeschlossen, gleichen sich über die Festdrossel 39 der Druck in dem Hochdruck-Speicher 15 und der Druck stromabwärts des Mengenbegrenzungsventils 17, insbesondere in dem internen Kraftstoffspeicher 9, aus. Der Kolben 35 bewegt sich angetrieben durch die Rückstellkraft des Federelements 37 zurück in seine in A dargestellte Position. Ein Normalbetrieb der Brennkraftmaschine ist dann möglich, insbesondere kann dann der Druck in dem
Hochdruck-Speicher 15 über die Saugdrossel 21 geregelt werden. Die Drehzahl der Brennkraftmaschine wird vorzugsweise während des
Entlüftungsbetriebs bei ungefähr 100 rpm gehalten. Nach Beendigung des
Entlüftungsbetriebs wird sie vorzugsweise auf eine Leerlaufdrehzahl erhöht, die
beispielsweise bei ungefähr 350 rpm liegt. Indem die Hochdruckpumpe 19 vorzugsweise mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine angetrieben wird, wobei diese bevorzugt während des Entlüftungsbetriebs reduziert ist, wird über die Ansteuerung der Saugdrossel 21 hinaus die Förderleistung der Hochdruckpumpe 19 begrenzt, was den
Entlüftungsbetrieb besonders sicher macht.
Insgesamt zeigt sich, dass es mithilfe des Verfahrens und der Brennkraftmaschine möglich ist, ein unerwünschtes Ansprechen des Mengenbegrenzungsventils 17 beim Entlüften der Kraftstoffversorgungsleitung 11 zu vermeiden.

Claims

Patentansprüche
Verfahren zur Entlüftung einer Kraftstoffversorgungsleitung (11 ) einer direkt einspritzenden Brennkraftmaschine, wobei die Kraftstoffversorgungsleitung (11 ) einen Injektor (3), einen Hochdruck-Speicher (15) stromaufwärts des Injektors (3), ein Mengenbegrenzungsventil (17) zwischen dem Hochdruck-Speicher (15) und dem Injektor (3) zur Begrenzung einer von dem Hochdruck-Speicher (15) zu dem Injektor (3) strömenden Kraftstoffmenge, und eine Hochdruckpumpe (19) stromaufwärts des Hochdruck-Speichers (15) zur Förderung von Kraftstoff in den Hochdruck-Speicher (15) aufweist, wobei ein Druck in dem Hochdruck-Speicher (15) mittels einer stromaufwärts der Hochdruckpumpe (19) angeordnete
Saugdrossel (21) geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die
Kraftstoffversorgungsleitung (11 ) stromabwärts der Hochdruckpumpe (19) entlüftet wird, wobei in der Saugdrossel (21 ) während eines Entlüftungsbetriebs ein
Durchtrittsquerschnitt für den Kraftstoff eingestellt wird, der kleiner oder gleich einem vorherbestimmten Grenzdurchtrittsquerschnitt ist.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Entlüftungsbetrieb beim Starten der Brennkraftmaschine, insbesondere bei einem Erststart oder nach einer Wartung oder Reparatur der Brennkraftmaschine, insbesondere wenn die Kraftstoffversorgungsleitung (11 ) stromabwärts des Hochdruck-Speichers (15) belüftet ist, durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugdrossel (21 ) durch ein Motorsteuergerät der Brennkraftmaschine angesteuert wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Entlüftungsbetrieb beendet wird, sobald die Kraftstoffversorgungsleitung (11 ) entlüftet ist, wobei der Entlüftungsbetrieb vorzugsweise beendet wird, indem die Saugdrossel (21 ) zur Regelung des Drucks in dem Hochdruck-Speicher (15) angesteuert wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vorherbestimmte Grenzdurchtrittsquerschnitt zu 50 %, vorzugsweise 25 %, vorzugsweise 15 %, vorzugsweise 10 %, vorzugsweise 5 %, vorzugsweise 2 %, vorzugsweise 1 % eines maximalen Durchtrittsquerschnitt der Saugdrossel (21 ) gewählt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Motordrehzahl der Brennkraftmaschine während des Entlüftungsbetriebs bei ungefähr 100 rpm gehalten wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druck stromabwärts des Mengenbegrenzungsventils (17) erfasst wird, wobei vorzugsweise anhand des erfassten Drucks festgestellt wird, ob die
Kraftstoffversorgungsleitung (11 ) entlüftet ist.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckpumpe (19) von der Brennkraftmaschine mit der Motordrehzahl angetrieben wird.
9. Brennkraftmaschine mit einem Direkt-Einspritzungssystem (1 ), welches mindestens einen Injektor (3) zur Einspritzung von Kraftstoff in eine Brennkammer der
Brennkraftmaschine aufweist, wobei stromaufwärts des Injektors (3) ein Hochdruck- Speicher (15) vorgesehen ist, der zur Versorgung des Injektors (3) mit Kraftstoff in Fluidverbindung mit dem Injektor (3) steht, wobei ein Mengenbegrenzungsventil (17) in der Fluidverbindung zwischen dem Hochdruck-Speicher (15) und dem Injektor (3) zur Begrenzung einer von dem Hochdruck-Speicher (15) zu dem
Injektor (3) strömenden Kraftstoffmenge angeordnet ist, und wobei eine
Hochdruckpumpe (19) zur Förderung von Kraftstoff in den Hochdruck-Speicher (15) stromaufwärts desselben vorgesehen ist, wobei zur Regelung eines Drucks in dem Hochdruck-Speicher (15) stromaufwärts der Hochdruckpumpe (19) eine
Saugdrossel (21 ) vorgesehen ist, die durch ein Motorsteuergerät der
Brennkraftmaschine ansteuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Motorsteuergerät der Brennkraftmaschine eingerichtet ist zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
10. Brennkraftmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der
mindestens eine Injektor (3) einen internen Kraftstoffspeicher aufweist.
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