EP3292295A1 - Device for injecting water of an internal combustion engine and method for operating a device of this type - Google Patents

Device for injecting water of an internal combustion engine and method for operating a device of this type

Info

Publication number
EP3292295A1
EP3292295A1 EP16717328.5A EP16717328A EP3292295A1 EP 3292295 A1 EP3292295 A1 EP 3292295A1 EP 16717328 A EP16717328 A EP 16717328A EP 3292295 A1 EP3292295 A1 EP 3292295A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
water
conveying element
internal combustion
combustion engine
drive
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.)
Pending
Application number
EP16717328.5A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ingmar Burak
Peter Schenk
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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
Priority claimed from DE102015208474.4A external-priority patent/DE102015208474A1/en
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP3292295A1 publication Critical patent/EP3292295A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/022Adding fuel and water emulsion, water or steam
    • F02M25/0227Control aspects; Arrangement of sensors; Diagnostics; Actuators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/022Adding fuel and water emulsion, water or steam
    • F02M25/0221Details of the water supply system, e.g. pumps or arrangement of valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/022Adding fuel and water emulsion, water or steam
    • F02M25/025Adding water
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/022Adding fuel and water emulsion, water or steam
    • F02M25/025Adding water
    • F02M25/028Adding water into the charge intakes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/022Adding fuel and water emulsion, water or steam
    • F02M25/025Adding water
    • F02M25/03Adding water into the cylinder or the pre-combustion chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D2041/202Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit
    • F02D2041/2058Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit using information of the actual current value

Definitions

  • the present invention relates to a device for injecting water of an internal combustion engine and such an internal combustion engine. Another aspect of the invention relates to a method of operating such a device.
  • the pump used to convey the water is switched off. This means that during this time, the water is in the injectors and the lines of the water injection system. Due to the high temperatures of the parts of the internal combustion engine in the vicinity of the water injection system, the standing water can heat up to vapor formation. This effect is exacerbated when driving at high altitude, where the air pressure is lower. The formation of steam prevents rapid pressure build-up when the pump is switched on again fast operational readiness of water injection. This can be too
  • Internal combustion engine with the features of claim 1 has the advantage over that the operational readiness of the water injection device can be determined quickly and inexpensively. This is inventively achieved by detecting a current consumption of a drive of the conveying element, since the current consumption is related to the torque of the electric drive of the conveying element and thus dependent on
  • a water tank for storing water
  • a conveying element for conveying the water
  • the conveying element is connected to the water tank
  • at least one water injector for injecting water, which is connected to the conveying element
  • a drive for driving the conveying element
  • a control unit which is arranged to detect a current consumption of the drive in order to determine a system pressure in a line region between the conveying element and the water injector.
  • the release of the injection can take place at the earliest possible date and / or measures can be taken to prevent further vapor formation and to initiate a condensation of the vapor. Furthermore, in the invention according to the invention can be dispensed with an additional pressure sensor.
  • the drive is a DC motor or brushless
  • DC motor trained As a DC motor or commutator is a rotating electric machine to understand, which is operated with DC.
  • As a brushless DC motor is the engine to understand, which contrary to its naming not on the operating principle of a
  • DC machine is based, but how a three-phase synchronous machine with excitation by permanent magnets is constructed.
  • control unit may preferably be set up to provide a phase current of at least one coil of the brushless one
  • control unit is set up, a phase current of all coils of the brushless
  • control unit is advantageously set up
  • the first predefined current value may be pre-stored in the control unit and corresponds to the situation in which the delivery element has built up a pressure required to inject water.
  • control unit is configured to determine a vapor formation when the conveyor element is switched on when the current consumption of the drive is equal to or less than a second predefined current value.
  • the second predefined current value can be pre-stored in the control unit and corresponds to the situation in which the conveying element due to
  • the first predefined current value and the second predefined current value are the same.
  • control unit is preferably set up to control combustion of the internal combustion engine so that further vapor formation is reduced in order to allow the fastest possible pressure build-up by the conveying element.
  • control unit can be set up to operate the conveying element and the water injector in such a way that the steam in the line region between the conveying element and the water injector is removed by the water injector.
  • control unit may preferably be configured to carry out one or more targeted, non-combustion-relevant water injections. As a result, the temperature in the line region between the conveying element and the water injector can be reduced, which leads to a further development of steam ceasing.
  • the control unit may preferably have an external conveyor element control unit. Alternatively or additionally, a
  • Engine control unit serve as the control unit according to the invention.
  • Another aspect of the invention relates to an internal combustion engine comprising a device according to the invention for injecting water.
  • a device according to the invention for injecting water.
  • the internal combustion engine is set up to be operated with gasoline and according to the Otto principle.
  • the internal combustion engine is to be understood, in which combustion takes place by means of spark ignition in the form of a spark plug.
  • spark ignition in the form of a spark plug.
  • the ignition is exactly predetermined by the spark ignition.
  • Water injection or the ignition timing can be selected so that an optimal combustion takes place. As a result, temperature peaks in the exhaust gas and knocking events in the combustion can be avoided.
  • the present invention relates to a method for operating a device for injecting water, which at least one
  • a water injector a conveying element for conveying water and a drive for driving the conveying element, wherein a current consumption of the drive is detected to determine a system pressure in a line region between the conveying element and the water injector.
  • a phase current of at least one coil of a brushless DC motor is detected to determine the system pressure.
  • the water injector is opened according to the invention for injecting water when the current consumption is equal to or greater than a first predefined
  • vapor formation is determined when the current consumption of the drive is equal to or less than a second predefined current value.
  • a combustion of the internal combustion engine is controlled so that a further formation of steam is reduced to a
  • Figure 1 is a greatly simplified schematic view of a
  • Figure 2 is a simplified schematic view of the device for
  • Figure 3 is a diagram in which a time course of
  • FIGS. 1 to 3 an apparatus 1 for injecting water of an internal combustion engine 2 according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail described.
  • the internal combustion engine 2 is operated according to the Otto principle and with gasoline direct injection.
  • FIG. 1 the internal combustion engine 2 is shown schematically, which has a plurality of cylinders, and a part of the invention
  • the internal combustion engine 2 comprises per cylinder a combustion chamber 20 in which a piston 21 is movable back and forth. Furthermore, the internal combustion engine 2 preferably has two inlet valves 25 per cylinder, each having an inlet channel 22, via which air is supplied to the combustion chamber 20. Exhaust gas is removed via an exhaust duct 23. This is on
  • Exhaust duct 23 an outlet valve 26 is arranged.
  • the reference numeral 24 also designates a fuel injection valve.
  • a water injector 6 is further arranged, which via a control unit 10 water in the inlet channel 22 of the
  • Internal combustion engine 2 injects.
  • two water injectors 6 per cylinder are provided, which can be injected for better treatment or to increase the maximum per combustion cycle
  • Amount of water leads.
  • a water injector per cylinder may be arranged.
  • the water injection device 1 comprises a conveying element 3 designed in the form of a pump and an electric drive 4 for driving the pump.
  • a water tank 5 is provided, which is connected by a first line 7 with the conveying element 3.
  • a second line 8 connects the conveying element 3 with a distributor 9 or a rail, to which a plurality of water injectors 6 is connected. The second line 8 with the
  • Distributor 9 corresponds to the line area between the conveying element 3 and the water injectors 6.
  • an air conditioner is preferably used, including the Inventive device 1 for injection of water a supply line
  • deionized water can be conveyed into the water tank 5 via a refill line 12.
  • a refill line 12 In the refill line
  • a pre-filter 16 in the first conduit 7 and a fine filter 17 in the second conduit 8 are arranged.
  • the pre-filter 16 and the fine filter 17 are optionally heated.
  • a pre-filter 16 in the first conduit 7 and a fine filter 17 in the second conduit 8 are arranged.
  • the pre-filter 16 and the fine filter 17 are optionally heated.
  • Water level and / or temperature sensor 18 is provided for the water in the water tank 5, which is controllable via the control unit 10.
  • the control unit 10 is formed as an external conveyor element control unit. Alternatively or additionally, the control unit 10 a
  • the control unit 10 is set up to detect a current consumption of the drive 4.
  • the electric drive 4 is designed as a brushless DC motor with a plurality of coils. In this case, a phase current of the coils of the brushless DC motor is detected.
  • Water injectors 6 are opened to inject water when a
  • Measure is, for example, a reduction in the performance of
  • control unit 10 may be configured to control the conveying element 3 and the water injectors 6 in order to control the flow in the
  • Line region 8 between the conveyor element 3 and the water injectors 6 existing steam to remove. Furthermore, one or more, for combustion not relevant, water injections take place, whereby the line region 8 between the conveyor element 3 and the water injectors 6 is cooled. Thus, a pressure build-up by the conveying element 3 can be made possible as quickly as possible.
  • FIG 3 shows a diagram in which a time course t in seconds, t (s), a detected system pressure P (Pa) in the second line 8 at the distributor 9 and a time profile of the current consumption l (A) of the drive 4 according to the preferred embodiment are shown.
  • the time profile of the current consumption, which has fluctuations, is denoted by the reference numeral 15 and the time profile of the detected system pressure by the reference numeral 16. Both parameters each have a first region I and a second region II.
  • the x-axis denotes the time t in s and the y-axis the current I in A and the detected pressure P x 10 5 in Pa.
  • the first region I designates the case in which vapor formation is present in the line region 8 between the conveying element 3 and the water injectors 6.
  • the second region II the case in which in the second line 8 and the manifold 9 pressure is already built up by the conveying element 3.
  • Measures are taken, by which further vapor formation can be reduced or eliminated. Thereafter, a combustion-related water injection may occur at an earliest possible time when the sensed current is greater than the average value 1 5 ". Instead of using the averages 15 'and 1 5", vapor formation in the water may occur
  • Line region 8 between the conveyor element 3 and the water injectors 6 are determined based on a maximum current value of the region I.
  • the mean values 1 5 'and 15 "and the maximum current value of the region I are pre-stored in the control unit.
  • the device 1 according to the invention for the injection of water offers the advantage of a quick exchange of their operational readiness and the release of the injection at the required system pressure. Furthermore, a delayed pressure buildup can be quickly detected when steaming. For this purpose, additional components, such as e.g. to be dispensed with a pressure sensor, resulting in a more cost-effective and compact design of the device 1 according to the invention.

Abstract

The present invention relates to a device for injecting water into an internal combustion engine (2), comprising: a water tank (5) for storing water; a conveying element (3) for conveying the water, wherein the conveying element (3) is connected to the water tank (5); at least one water injector (6) for injecting water, which is connected with the conveying element (5); a drive (4) for driving the conveyor element (3); and a control unit (10) which is configured to detect a power consumption of the drive (4) in order to determine a system pressure in a line region (8) between the conveying element (3) and the water injector (6). A further aspect of the present invention relates to an internal combustion engine (2) comprising a device (1) according to the invention. The invention further relates to a method for operating a device (1) according to the invention.

Description

Beschreibung Titel  Description title
Vorrichtung zum Einspritzen von Wasser einer Brennkraftmaschine und  Device for injecting water of an internal combustion engine and
Verfahren zum Betreiben einer derartigen Vorrichtung Method for operating such a device
Stand der Technik State of the art
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einspritzen von Wasser einer Brennkraftmaschine sowie eine derartige Brennkraftmaschine. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Vorrichtung. The present invention relates to a device for injecting water of an internal combustion engine and such an internal combustion engine. Another aspect of the invention relates to a method of operating such a device.
Aufgrund steigender Anforderungen an reduzierte Kohlenstoffdioxidemissionen werden Brennkraftmaschinen zunehmend hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs optimiert. Allerdings können bekannte Brennkraftmaschinen in Betriebspunkten mit hoher Last nicht optimal im Hinblick auf den Verbrauch betrieben werden, da der Betrieb durch Klopfneigung und hohe Abgastemperaturen begrenzt ist. Eine mögliche Maßnahme zur Reduzierung der Klopfneigung und zur Senkung der Abgastemperaturen ist die Einspritzung von Wasser. Hierbei sind üblicherweise separate Wassereinspritzsysteme vorhanden, um die Wassereinspritzung zu ermöglichen. So ist z.B. aus der WO 2014/080266 A1 ein Wassereinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung bekannt, bei dem das Wasser in den Massenstrom der Abgasrückführung eingespritzt wird. Due to increasing demands on reduced carbon dioxide emissions, internal combustion engines are increasingly being optimized with regard to fuel consumption. However, known internal combustion engines can not be operated optimally in terms of consumption at operating points with high load, since the operation is limited by knock tendency and high exhaust gas temperatures. A possible measure to reduce the tendency to knock and to lower the exhaust gas temperatures is the injection of water. There are usually separate water injection systems available to allow the water injection. For example, e.g. from WO 2014/080266 A1 discloses a water injection system for an internal combustion engine with exhaust gas recirculation, in which the water is injected into the mass flow of the exhaust gas recirculation.
Zwischen den Betriebspunkten, bei denen das Wassereinspritzsystem aktiviert wird, ist die zum Fördern des Wassers benutzte Pumpe abgeschaltet. Das heißt, dass während dieser Zeit das Wasser in den Injektoren und den Leitungen des Wassereinspritzsystems steht. Durch die hohen Temperaturen der Teile der Brennkraftmaschine in der Nähe des Wassereinspritzsystems kann das stehende Wasser bis zur Dampfbildung aufheizen. Dieser Effekt verschärft sich bei Fahrten in großer Höhe, wo der Luftdruck niedriger ist. Die Dampfbildung verhindert beim Wiedereinschalten der Pumpe einen schnellen Druckaufbau und somit eine schnelle Betriebsbereitschaft der Wassereinspritzung. Dies kann zu Between the operating points where the water injection system is activated, the pump used to convey the water is switched off. This means that during this time, the water is in the injectors and the lines of the water injection system. Due to the high temperatures of the parts of the internal combustion engine in the vicinity of the water injection system, the standing water can heat up to vapor formation. This effect is exacerbated when driving at high altitude, where the air pressure is lower. The formation of steam prevents rapid pressure build-up when the pump is switched on again fast operational readiness of water injection. This can be too
Funktionsbeeinträchtigungen beim erneuten Start des Wassereinspritzsystems führen. Aufgrund dieser verzögerten Betriebsbereitschaft könnte es bei schnellen Lastsprüngen zu Temperaturspitzen im Abgas sowie Klopfereignissen in der Verbrennung kommen. Functional impairment when restarting the water injection system lead. Due to this delayed readiness for operation, temperature peaks in the exhaust gas as well as knocking events in the combustion could occur during rapid load jumps.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einspritzen von Wasser einer The inventive device for injecting water of a
Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass die Betriebsbereitschaft der Wassereinspritzvorrichtung schnell und kostengünstig ermittelt werden kann. Dies wird erfindungsgemäß durch das Erfassen einer Stromaufnahme eines Antriebs des Förderelements erreicht, da die Stromaufnahme in Zusammenhang mit dem Drehmoment des elektrischen Antriebs des Förderelements steht und damit abhängig vom Internal combustion engine with the features of claim 1 has the advantage over that the operational readiness of the water injection device can be determined quickly and inexpensively. This is inventively achieved by detecting a current consumption of a drive of the conveying element, since the current consumption is related to the torque of the electric drive of the conveying element and thus dependent on
Systemdruck der Wassereinspritzvorrichtung ist. Hierbei weist die  System pressure of the water injection device is. Here, the
erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einspritzen von Wasser einer Inventive device for injecting water
Brennkraftmaschine einen Wassertank zur Speicherung von Wasser, ein Förderelement zur Förderung des Wassers, wobei das Förderelement mit dem Wassertank verbunden ist, mindestens einen Wasserinjektor zum Einspritzen von Wasser, welcher mit dem Förderelement verbunden ist, einen Antrieb zum Antreiben des Förderelements, und eine Steuereinheit auf, welche eingerichtet ist, eine Stromaufnahme des Antriebs zu erfassen, um einen Systemdruck in einem Leitungsbereich zwischen dem Förderelement und dem Wasserinjektor zu bestimmen. Durch die Auswertung der Stromaufnahme des Antriebs kann indirekt ein Rückschluss auf den Systemdruck erfolgen. Wenn keine Internal combustion engine, a water tank for storing water, a conveying element for conveying the water, wherein the conveying element is connected to the water tank, at least one water injector for injecting water, which is connected to the conveying element, a drive for driving the conveying element, and a control unit which is arranged to detect a current consumption of the drive in order to determine a system pressure in a line region between the conveying element and the water injector. By evaluating the current consumption of the drive, it is possible to indirectly draw conclusions about the system pressure. If no
Dampfbildung erkannt wird, kann die Forderung nach schneller Steam formation is detected, the requirement for faster
Betriebsbereitschaft der Wassereinspritzung erfüllt werden. Bei vorliegender Dampfbildung kann die Freigabe der Einspritzung zum frühestmöglichen Zeitpunkt erfolgen und/oder es können Maßnahmen getroffen werden, um eine weitere Dampfbildung zu vermeiden und eine Kondensation des Dampfes einzuleiten. Ferner kann bei der erfindungsgemäßen Erfindung auf einen zusätzlichen Drucksensor verzichtet werden. Ready for operation of the water injection are met. In the presence of steam formation, the release of the injection can take place at the earliest possible date and / or measures can be taken to prevent further vapor formation and to initiate a condensation of the vapor. Furthermore, in the invention according to the invention can be dispensed with an additional pressure sensor.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung. Vorzugsweise ist der Antrieb als Gleichstrommotor oder bürstenloser The dependent claims show preferred developments of the invention. Preferably, the drive is a DC motor or brushless
Gleichstrommotor ausgebildet. Als Gleichstrommotor oder Kommutatormotor ist eine rotierende elektrische Maschine zu verstehen, die mit Gleichstrom betrieben wird. Als bürstenloser Gleichstrommotor ist der Motor zu verstehen, welcher entgegen seiner Namensgebung nicht auf dem Funktionsprinzip einer DC motor trained. As a DC motor or commutator is a rotating electric machine to understand, which is operated with DC. As a brushless DC motor is the engine to understand, which contrary to its naming not on the operating principle of a
Gleichstrommaschine basiert, sondern wie eine Drehstrom-Synchronmaschine mit Erregung durch Permanentmagnete aufgebaut ist.  DC machine is based, but how a three-phase synchronous machine with excitation by permanent magnets is constructed.
Zum Bestimmen des Systemdrucks kann bevorzugt die Steuereinheit eingerichtet sein, einen Phasenstrom mindestens einer Spule des bürstenlosenFor determining the system pressure, the control unit may preferably be set up to provide a phase current of at least one coil of the brushless one
Gleichstrommotors zu erfassen. Besonders bevorzugt ist die Steuereinheit eingerichtet, einen Phasenstrom aller Spulen des bürstenlosen DC motor to capture. Particularly preferably, the control unit is set up, a phase current of all coils of the brushless
Gleichstrommotors zu erfassen. Wenn die Stromaufnahme gleich oder größer als ein erster vordefinierterDC motor to capture. When the current consumption is equal to or greater than a first predefined
Stromwert ist, ist vorteilhafterweise die Steuereinheit eingerichtet, den Is current value, the control unit is advantageously set up
Wasserinjektor zum Einspritzen von Wasser zu öffnen. Der erste vordefinierte Stromwert kann in der Steuereinheit vorgespeichert sein und entspricht der Situation, in der das Förderelement einen erforderlichen Druck zum Einspritzen von Wasser aufgebaut hat. To open water injector for injecting water. The first predefined current value may be pre-stored in the control unit and corresponds to the situation in which the delivery element has built up a pressure required to inject water.
Weiter bevorzugt ist die Steuereinheit eingerichtet, eine Dampfbildung bei eingeschaltetem Förderelement zu bestimmen, wenn die Stromaufnahme des Antriebs gleich oder kleiner als ein zweiter vordefinierter Stromwert ist. Der zweite vordefinierte Stromwert kann in der Steuereinheit vorgespeichert sein und entspricht der Situation, in der das Förderelement aufgrund der More preferably, the control unit is configured to determine a vapor formation when the conveyor element is switched on when the current consumption of the drive is equal to or less than a second predefined current value. The second predefined current value can be pre-stored in the control unit and corresponds to the situation in which the conveying element due to
Wasserverdampfung noch nicht den erforderlichen Druck aufgebaut hat. Water evaporation has not yet built up the required pressure.
Insbesondere sind der erste vordefinierte Stromwert und der zweite vordefinierte Stromwert gleich. In particular, the first predefined current value and the second predefined current value are the same.
Wenn eine Dampfbildung erkannt ist, ist vorzugsweise die Steuereinheit eingerichtet, eine Verbrennung der Brennkraftmaschine so zu steuern, dass eine weitere Dampfbildung reduziert wird, um einen schnellstmöglichen Druckaufbau durch das Förderelement zu ermöglichen. So kann in vorteilhafter Weise die Steuereinheit eingerichtet sein, das Förderelement und den Wasserinjektor so zu betreiben, dass der im Leitungsbereich zwischen dem Förderelement und dem Wasserinjektor befindliche Dampf durch den Wasserinjektor entfernt wird. Alternativ oder zusätzlich kann bevorzugt die Steuereinheit eingerichtet sein, eine oder mehrere gezielte, nicht verbrennungsrelevante Wassereinspritzungen auszuführen. Dadurch kann die Temperatur im Leitungsbereich zwischen dem Förderelement und dem Wasserinjektor reduziert werden, was dazu führt, dass eine Weiterbildung von Dampf aufhört. If vapor formation is detected, the control unit is preferably set up to control combustion of the internal combustion engine so that further vapor formation is reduced in order to allow the fastest possible pressure build-up by the conveying element. Thus, in an advantageous manner, the control unit can be set up to operate the conveying element and the water injector in such a way that the steam in the line region between the conveying element and the water injector is removed by the water injector. Alternatively or additionally, the control unit may preferably be configured to carry out one or more targeted, non-combustion-relevant water injections. As a result, the temperature in the line region between the conveying element and the water injector can be reduced, which leads to a further development of steam ceasing.
Die Steuereinheit kann bevorzugt eine externe Förderelementsteuereinheit aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann eine The control unit may preferably have an external conveyor element control unit. Alternatively or additionally, a
Brennkraftmaschinensteuereinheit als die erfindungsgemäße Steuereinheit dienen.  Engine control unit serve as the control unit according to the invention.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine, welche eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einspritzen von Wasser umfasst. Damit sind die in Bezug auf die erfindungsgemäße Vorrichtung beschriebenen Vorteile verbunden. Another aspect of the invention relates to an internal combustion engine comprising a device according to the invention for injecting water. Thus, the advantages described in relation to the device according to the invention are connected.
Besonders bevorzugt ist die Brennkraftmaschine eingerichtet, mit Benzin und nach dem Otto-Prinzip betrieben zu werden. Als eine solche Brennkraftmaschine ist die Brennkraftmaschine zu verstehen, bei welcher eine Verbrennung durch Fremdzündung in Form einer Zündkerze erfolgt. Bei einer solchen Particularly preferably, the internal combustion engine is set up to be operated with gasoline and according to the Otto principle. As such an internal combustion engine, the internal combustion engine is to be understood, in which combustion takes place by means of spark ignition in the form of a spark plug. In such a
Brennkraftmaschine ist der Zündzeitpunkt durch die Fremdzündung genau vorbestimmt. Somit kann bei angeforderter Wassereinspritzung durch den über die Stromaufnahme des Antriebs bestimmten Systemdruck die Internal combustion engine, the ignition is exactly predetermined by the spark ignition. Thus, when requested water injection by the power consumption of the drive specific system pressure the
Wassereinspritzung bzw. der Zündzeitpunkt gewählt werden, so dass eine optimale Verbrennung erfolgt. Dadurch können Temperaturspitzen im Abgas sowie Klopfereignisse in der Verbrennung vermieden werden. Water injection or the ignition timing can be selected so that an optimal combustion takes place. As a result, temperature peaks in the exhaust gas and knocking events in the combustion can be avoided.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum Einspritzen von Wasser, welche mindestens einen Furthermore, the present invention relates to a method for operating a device for injecting water, which at least one
Wasserinjektor, ein Förderelement zum Fördern von Wasser und einen Antrieb zum Antreiben des Förderelements umfasst, wobei eine Stromaufnahme des Antriebs erfasst wird, um einen Systemdruck in einem Leitungsbereich zwischen dem Förderelement und dem Wasserinjektor zu bestimmen. A water injector, a conveying element for conveying water and a drive for driving the conveying element, wherein a current consumption of the drive is detected to determine a system pressure in a line region between the conveying element and the water injector.
Bevorzugt wird zum Bestimmen des Systemdrucks ein Phasenstrom mindestens einer Spule eines bürstenlosen Gleichstrommotors erfasst. Der Wasserinjektor wird erfindungsgemäß zum Einspritzen von Wasser geöffnet, wenn die Stromaufnahme gleich oder größer als ein erster vordefinierter Preferably, a phase current of at least one coil of a brushless DC motor is detected to determine the system pressure. The water injector is opened according to the invention for injecting water when the current consumption is equal to or greater than a first predefined
Stromwert ist. Current value is.
Weiter bevorzugt wird bei eingeschaltetem Förderelement eine Dampfbildung bestimmt, wenn die Stromaufnahme des Antriebs gleich oder kleiner als ein zweiter vordefinierter Stromwert ist. More preferably, when the conveyor element is switched on, vapor formation is determined when the current consumption of the drive is equal to or less than a second predefined current value.
In vorteilhafter Weise wird eine Verbrennung der Brennkraftmaschine so gesteuert, dass eine weitere Dampfbildung reduziert wird, um einen Advantageously, a combustion of the internal combustion engine is controlled so that a further formation of steam is reduced to a
schnellstmöglichen Druckaufbau durch das Förderelement zu ermöglichen. To allow the fastest possible pressure build-up by the conveyor element.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist: Hereinafter, a preferred embodiment of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawing is:
Figur 1 eine stark vereinfachte schematische Ansicht einer Figure 1 is a greatly simplified schematic view of a
Brennkraftmaschine mit einer Vorrichtung zum Einspritzen von Wasser gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,  Internal combustion engine with a device for injecting water according to the preferred embodiment of the present invention,
Figur 2 eine vereinfachte schematische Ansicht der Vorrichtung zum Figure 2 is a simplified schematic view of the device for
Einspritzen von Wasser gemäß dem bevorzugten  Injecting water according to the preferred
Ausführungsbeispiel, und  Embodiment, and
Figur 3 ein Diagramm, in welchem ein zeitlicher Verlauf der Figure 3 is a diagram in which a time course of
Stromaufnahme des Motors sowie ein entsprechender Verlauf des Drucks in einem Leitungsbereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt sind.  Power consumption of the engine and a corresponding course of the pressure in a line region of the device according to the invention are shown.
Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung Preferred embodiment of the invention
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 3 eine Vorrichtung 1 zum Einspritzen von Wasser einer Brennkraftmaschine 2 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben. Insbesondere wird die Brennkraftmaschine 2 nach dem Otto-Prinzip und mit Benzindirekteinspritzung betrieben. Hereinafter, referring to FIGS. 1 to 3, an apparatus 1 for injecting water of an internal combustion engine 2 according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail described. In particular, the internal combustion engine 2 is operated according to the Otto principle and with gasoline direct injection.
In Figur 1 ist die Brennkraftmaschine 2 schematisch dargestellt, welche eine Vielzahl von Zylindern aufweist, sowie ein Teil der erfindungsgemäßen In Figure 1, the internal combustion engine 2 is shown schematically, which has a plurality of cylinders, and a part of the invention
Wassereinspritzvorrichtung 1 . Die Brennkraftmaschine 2 umfasst pro Zylinder einen Brennraum 20, in welchem ein Kolben 21 hin und her bewegbar ist. Ferner weist vorzugsweise die Brennkraftmaschine 2 pro Zylinder zwei Einlassventile 25 mit jeweils einem Einlasskanal 22 auf, über welche Luft zum Brennraum 20 zugeführt wird. Abgas wird über einen Abgaskanal 23 abgeführt. Hierzu ist am Water injection device 1. The internal combustion engine 2 comprises per cylinder a combustion chamber 20 in which a piston 21 is movable back and forth. Furthermore, the internal combustion engine 2 preferably has two inlet valves 25 per cylinder, each having an inlet channel 22, via which air is supplied to the combustion chamber 20. Exhaust gas is removed via an exhaust duct 23. This is on
Abgaskanal 23 ein Auslassventil 26 angeordnet. Das Bezugszeichen 24 bezeichnet ferner ein Kraftstoffeinspritzventil. Exhaust duct 23 an outlet valve 26 is arranged. The reference numeral 24 also designates a fuel injection valve.
An jedem Einlasskanal 22 ist ferner ein Wasserinjektor 6 angeordnet, welcher über eine Steuereinheit 10 Wasser in den Einlasskanal 22 der At each inlet channel 22, a water injector 6 is further arranged, which via a control unit 10 water in the inlet channel 22 of the
Brennkraftmaschine 2 einspritzt. In diesem Ausführungsbeispiel sind zwei Wasserinjektoren 6 pro Zylinder vorgesehen, was zur besseren Aufbereitung oder zur Erhöhung der pro Verbrennungszyklus maximal einspritzbaren  Internal combustion engine 2 injects. In this embodiment, two water injectors 6 per cylinder are provided, which can be injected for better treatment or to increase the maximum per combustion cycle
Wassermenge führt. Alternativ kann ein Wasserinjektor pro Zylinder angeordnet sein. Amount of water leads. Alternatively, a water injector per cylinder may be arranged.
In Figur 2 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Einspritzen von Wasser im Detail gezeigt. Die Wassereinspritzvorrichtung 1 umfasst ein in der Form einer Pumpe ausgebildetes Förderelement 3 und einen elektrischen Antrieb 4 zum Antreiben der Pumpe. In Figure 2, the device 1 according to the invention for injecting water is shown in detail. The water injection device 1 comprises a conveying element 3 designed in the form of a pump and an electric drive 4 for driving the pump.
Des Weiteren ist ein Wassertank 5 vorgesehen, welcher durch eine erste Leitung 7 mit der Förderelement 3 verbunden ist. Eine zweite Leitung 8 verbindet das Förderelement 3 mit einem Verteiler 9 bzw. einem Rail, an welchem eine Vielzahl von Wasserinjektoren 6 angeschlossen ist. Die zweite Leitung 8 mit dem Furthermore, a water tank 5 is provided, which is connected by a first line 7 with the conveying element 3. A second line 8 connects the conveying element 3 with a distributor 9 or a rail, to which a plurality of water injectors 6 is connected. The second line 8 with the
Verteiler 9 entspricht dem Leitungsbereich zwischen dem Förderelement 3 und den Wasserinjektoren 6.  Distributor 9 corresponds to the line area between the conveying element 3 and the water injectors 6.
Zum Einspritzen von Wasser in die Einlasskanäle 22 der Brennkraftmaschine 2 wird Wasser aus dem Wassertank 5 durch das Förderelement 3 in die For injecting water into the inlet channels 22 of the internal combustion engine 2, water from the water tank 5 through the conveyor element 3 in the
Wasserinjektoren 6 gefördert. Dafür wird bevorzugt ein Kondensat eines nicht gezeigten Verdampfers einer Klimaanlage verwendet, wozu die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur Einspritzung von Wasser eine ZulaufleitungPromoted water injectors 6. For a condensate of an evaporator, not shown, an air conditioner is preferably used, including the Inventive device 1 for injection of water a supply line
1 1 aufweist. 1 1 has.
Alternativ oder zusätzlich zum Kondensat kann deionisiertes Wasser über eine Nachfüllleitung 12 in den Wassertank 5 gefördert werden. In der NachfüllleitungAlternatively or in addition to the condensate, deionized water can be conveyed into the water tank 5 via a refill line 12. In the refill line
12 kann optional ein Sieb vorgesehen sein. Ferner sind ein Vorfilter 16 in der ersten Leitung 7 und ein Feinfilter 17 in der zweiten Leitung 8 angeordnet. Der Vorfilter 16 und der Feinfilter 17 sind optional beheizbar. Ferner ist ein 12 can optionally be provided a sieve. Further, a pre-filter 16 in the first conduit 7 and a fine filter 17 in the second conduit 8 are arranged. The pre-filter 16 and the fine filter 17 are optionally heated. Further, a
Wasserfüllstands- und/oder Temperatursensor 18 für das im Wassertank 5 befindliche Wasser vorgesehen, welcher über die Steuereinheit 10 steuerbar ist. Water level and / or temperature sensor 18 is provided for the water in the water tank 5, which is controllable via the control unit 10.
Die Steuereinheit 10 ist als eine externe Förderelementsteuereinheit ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinheit 10 eine The control unit 10 is formed as an external conveyor element control unit. Alternatively or additionally, the control unit 10 a
Brennkraftmaschinensteuereinheit aufweisen. So kann die Steuerung des Antriebs 4 und der Wasserinjektoren 6 durch die Förderelementsteuereinheit und/oder die Brennkraftmaschinensteuereinheit erfolgen. Have engine control unit. Thus, the control of the drive 4 and the water injectors 6 by the conveyor element control unit and / or the engine control unit can be carried out.
Um einen Systemdruck in der zweiten Leitung 8 zwischen dem Förderelement 3 und den Wasserinjektoren 6 zu bestimmen, ist die Steuereinheit 10 eingerichtet, eine Stromaufnahme des Antriebs 4 zu erfassen. Insbesondere ist der elektrische Antrieb 4 als bürstenloser Gleichstrommotor mit einer Vielzahl von Spulen ausgebildet. Hierbei wird ein Phasenstrom der Spulen des bürstenlosen Gleichstrommotors erfasst. In order to determine a system pressure in the second line 8 between the conveying element 3 and the water injectors 6, the control unit 10 is set up to detect a current consumption of the drive 4. In particular, the electric drive 4 is designed as a brushless DC motor with a plurality of coils. In this case, a phase current of the coils of the brushless DC motor is detected.
Wenn die Stromaufnahme des Antriebs 4 größer oder gleich als ein erster vordefinierter Stromwert ist, wird erkannt, dass keine Dampfbildung in der zweiten Leitung 8 vorhanden ist. In einem solchen Fall können die If the current consumption of the drive 4 is greater than or equal to a first predefined current value, it is recognized that there is no vapor formation in the second line 8. In such a case, the
Wasserinjektoren 6 geöffnet werden, um Wasser einspritzen, wenn eine Water injectors 6 are opened to inject water when a
Wassereinspritzung für die Verbrennung z.B. durch die Water injection for combustion e.g. through the
Brennkraftmaschinensteuereinheit erfordert wird. Internal combustion engine control unit is required.
Wenn eine Dampfbildung in der zweiten Leitung 8 vorliegt z.B. nach langen Zwischenphasen, während deren keine Wassereinspritzung stattgefunden hat, wird dies dadurch erkannt, dass die Stromaufnahme des Antriebs 4 gleich oder kleiner als ein zweiter vordefinierter Stromwert ist. Falls in der Zwischenzeit eine verbrennungsrelevante Wassereinspritzung angefordert wird, erfolgt die Freigabe der Einspritzung zum frühestmöglichen Zeitpunkt. Um diesen Zeitpunkt zeitlich nach vorne zu verschieben, kann die Verbrennung der Brennkraftmaschine 2 derart angepasst werden, dass keine weitere Dampfbildung in der zweiten Leitung 8 entsteht. Eine mögliche If there is vapor formation in the second conduit 8, eg after long intermediate phases during which no water injection has taken place, this is recognized by the fact that the current consumption of the drive 4 is equal to or less than a second predefined current value. If in the meantime a combustion-relevant water injection is requested, the release of the injection takes place at the earliest possible time. To postpone this time in time, the combustion of the internal combustion engine 2 can be adjusted so that no further formation of steam in the second line 8 is formed. A possible
Maßnahme ist beispielsweise eine Reduzierung der Leistung der  Measure is, for example, a reduction in the performance of
Brennkraftmaschine, wodurch die Temperatur der Brennkraftmaschine sinken kann. Internal combustion engine, whereby the temperature of the internal combustion engine can drop.
Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinheit 10 eingerichtet sein, das Förderelement 3 und die Wasserinjektoren 6 so anzusteuern, um den im Alternatively or additionally, the control unit 10 may be configured to control the conveying element 3 and the water injectors 6 in order to control the flow in the
Leitungsbereich 8 zwischen dem Förderelement 3 und den Wasserinjektoren 6 existierenden Dampf zu entfernen. Des Weiteren können eine oder mehrere, für die Verbrennung nicht relevante, Wassereinspritzungen stattfinden, wodurch der Leitungsbereich 8 zwischen dem Förderelement 3 und den Wasserinjektoren 6 abgekühlt wird. Somit kann ein Druckaufbau durch das Förderelement 3 schnellstmöglich ermöglicht werden. Line region 8 between the conveyor element 3 and the water injectors 6 existing steam to remove. Furthermore, one or more, for combustion not relevant, water injections take place, whereby the line region 8 between the conveyor element 3 and the water injectors 6 is cooled. Thus, a pressure build-up by the conveying element 3 can be made possible as quickly as possible.
Die Figur 3 zeigt ein Diagramm, in welchem ein zeitlicher Verlauf t in Sekunden, t(s), eines erfassten Systemdrucks P(Pa) in der zweiten Leitung 8 am Verteiler 9 und ein zeitlicher Verlauf der Stromaufnahme l(A) des Antriebs 4 gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel dargestellt sind. 3 shows a diagram in which a time course t in seconds, t (s), a detected system pressure P (Pa) in the second line 8 at the distributor 9 and a time profile of the current consumption l (A) of the drive 4 according to the preferred embodiment are shown.
Der zeitliche Verlauf der Stromaufnahme, welche Schwankungen aufweist, ist mit dem Bezugszeichen 15 und der zeitliche Verlauf des erfassten Systemdrucks mit dem Bezugszeichen 16 versehen. Beide Parameter weisen jeweils einen ersten Bereich I und einen zweiten Bereich II auf. Die x-Achse bezeichnet die Zeit t in s und die y-Achse den Strom I in A sowie den erfassten Druck P x 105 in Pa. The time profile of the current consumption, which has fluctuations, is denoted by the reference numeral 15 and the time profile of the detected system pressure by the reference numeral 16. Both parameters each have a first region I and a second region II. The x-axis denotes the time t in s and the y-axis the current I in A and the detected pressure P x 10 5 in Pa.
Ferner sind im Diagramm der Figur 3 ein Mittelwert 15' des Stroms des Antriebs 4 im ersten Bereich I und ein Mittelwert 15"des Stroms des Antriebs 4 im zweiten Bereich II dargestellt. Furthermore, an average value 15 'of the current of the drive 4 in the first region I and an average value 15 "of the current of the drive 4 in the second region II are shown in the diagram of FIG.
Wie aus der Figur 3 ersichtlich ist, bezeichnet der erste Bereich I den Fall, in welchem eine Dampfbildung im Leitungsbereich 8 zwischen dem Förderelement 3 und den Wasserinjektoren 6 vorhanden ist. Auf der anderen Seite bezeichnet der zweite Bereich I I den Fall, bei welchem in der zweiten Leitung 8 und dem Verteiler 9 schon Druck durch das Förderelement 3 aufgebaut ist. As can be seen from FIG. 3, the first region I designates the case in which vapor formation is present in the line region 8 between the conveying element 3 and the water injectors 6. On the other side the second region II the case in which in the second line 8 and the manifold 9 pressure is already built up by the conveying element 3.
Wenn sich das Druckniveau in der zweiten Leitung 8 und dem Verteiler 9 im zweiten Bereich I befindet, insbesondere wenn der Strom des Antriebs 4 bei eingeschaltetem Förderelement 3 und geschlossenen Wasserinjektoren 6 kleiner als der Mittelwert 15' ist, wird erkannt, dass Druck aufgrund der vorliegenden Dampfbildung im Leitungsbereich 8 zwischen dem Förderelement 3 und den Wasserinjektoren 6 verzögert aufgebaut wird. Diesbezüglich können When the pressure level in the second line 8 and the distributor 9 is in the second region I, in particular when the flow of the drive 4 is less than the mean value 15 'when the delivery element 3 and the closed water injectors 6 are switched on, it is recognized that the pressure due to the present Steam formation in the line region 8 between the conveyor element 3 and the water injectors 6 is built up delayed. In this regard, can
Maßnahmen getroffen werden, durch welche eine weitere Dampfbildung verringert bzw. eliminiert werden kann. Danach kann eine verbrennungsbedingte Wassereinspritzung zu einem frühmöglichsten Zeitpunkt erfolgen, wenn der erfasste Strom größer als der Mittelwert 1 5" ist. Anstatt die Mittelwerte 15' und 1 5" zu benutzen, kann eine Dampfbildung imMeasures are taken, by which further vapor formation can be reduced or eliminated. Thereafter, a combustion-related water injection may occur at an earliest possible time when the sensed current is greater than the average value 1 5 ". Instead of using the averages 15 'and 1 5", vapor formation in the water may occur
Leitungsbereich 8 zwischen dem Förderelement 3 und den Wasserinjektoren 6 basierend auf einem maximalen Stromwert des Bereiches I bestimmt werden. Wenn der erfasste Strom bei eingeschaltetem Förderelement 3 und Line region 8 between the conveyor element 3 and the water injectors 6 are determined based on a maximum current value of the region I. When the detected current with the delivery element 3 and
geschlossenen Wasserinjektoren 6 kleiner als der maximale Stromwert des Bereiches I ist, kann geschlossen werden, dass Dampf in der zweiten Leitung 8 und dem Verteiler 9 entstanden ist. Auf der anderen Seite kann eine für die Verbrennung benötigte Wassereinspritzung schnell realisiert werden, wenn der erfasste Strom größer als der maximale Stromwert des Bereiches I ist. closed water injectors 6 is smaller than the maximum current value of the region I, it can be concluded that steam has formed in the second line 8 and the distributor 9. On the other hand, when the detected current is larger than the maximum current value of the region I, a water injection required for the combustion can be quickly realized.
Die Mittelwerte 1 5' und 15" sowie der maximale Stromwert des Bereiches I sind in der Steuereinheit vorgespeichert. The mean values 1 5 'and 15 "and the maximum current value of the region I are pre-stored in the control unit.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Einspritzen von Wasser bietet den Vorteil einer schnellen Vermittlung deren Betriebsbereitschaft und der Freigabe der Einspritzung bei dem erforderlichen Systemdruck. Ferner kann ein verzögerter Druckaufbau bei Dampfbildung schnell erkannt werden. Hierzu kann auf zusätzliche Bauteile, wie z.B. auf einen Drucksensor, verzichtet werden, was zu einem kostengünstigeren und kompakten Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 führt. The device 1 according to the invention for the injection of water offers the advantage of a quick exchange of their operational readiness and the release of the injection at the required system pressure. Furthermore, a delayed pressure buildup can be quickly detected when steaming. For this purpose, additional components, such as e.g. to be dispensed with a pressure sensor, resulting in a more cost-effective and compact design of the device 1 according to the invention.

Claims

Vorrichtung zum Einspritzen von Wasser einer Brennkraftmaschine (2), umfassend: Device for injecting water into an internal combustion engine (2), comprising:
- einen Wassertank (5) zur Speicherung von Wasser; - a water tank (5) for storing water;
- ein Förderelement (3) zur Förderung des Wassers, wobei das - a conveying element (3) for conveying the water, which
Förderelement (3) mit dem Wassertank Conveying element (3) with the water tank
(5) verbunden ist, (5) is connected,
- mindestens einen Wasserinjektor (6) zum Einspritzen von Wasser, welcher mit dem Förderelement (3) verbunden ist, - at least one water injector (6) for injecting water, which is connected to the conveying element (3),
- einen Antrieb (4) zum Antreiben des Förderelements (3), und - a drive (4) for driving the conveying element (3), and
- eine Steuereinheit (10), welche eingerichtet ist, eine Stromaufnahme des Antriebs (4) zu erfassen, um einen Systemdruck in einem - A control unit (10), which is set up to record a current consumption of the drive (4) in order to determine a system pressure in a
Leitungsbereich (8) zwischen dem Förderelement (3) und dem Line area (8) between the conveying element (3) and the
Wasserinjektor (6) zu bestimmen. Determine water injector (6).
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Antrieb (4) als Gleichstrommotor oder bürstenloser Gleichstrommotor ausgebildet ist. Device according to one of the preceding claims, wherein the drive (4) is designed as a direct current motor or brushless direct current motor.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Steuereinheit (10) eingerichtet ist, einen Phasenstrom mindestens einer Spule des bürstenlosen Device according to claim 2, wherein the control unit (10) is set up to generate a phase current of at least one coil of the brushless
Gleichstrommotors zum Bestimmen des Systemdrucks zu erfassen. DC motor to determine the system pressure.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Steuereinheit (10) eingerichtet ist, den Wasserinjektor (6) zum Einspritzen von Wasser zu öffnen, wenn die Stromaufnahme größer oder gleich als ein erster vordefinierter Stromwert ist. Device according to one of the preceding claims, wherein the control unit (10) is set up to open the water injector (6) to inject water when the current consumption is greater than or equal to a first predefined current value.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Steuereinheit (10) eingerichtet ist, eine Dampfbildung zu bestimmen, wenn die Device according to one of the preceding claims, wherein the control unit (10) is set up to determine steam formation when the
Stromaufnahme des Antriebs (4) bei eingeschaltetem Förderelement (3) und geschlossenem Wasserinjektor (6) gleich oder kleiner als ein zweiter vordefinierter Stromwert ist. Current consumption of the drive (4) when the conveying element (3) is switched on and the water injector (6) is closed is equal to or less than a second predefined current value.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Steuereinheit (10) eingerichtet ist, eine Verbrennung der Brennkraftmaschine (2) so zu steuern, dass eine weitere Dampfbildung reduziert wird, um einen schnellstmöglichen Druckaufbau durch das Förderelement (3) zu ermöglichen. 6. The device according to claim 5, wherein the control unit (10) is set up to control combustion of the internal combustion engine (2) in such a way that further steam formation is reduced in order to enable the fastest possible pressure build-up through the conveying element (3).
7. Brennkraftmaschine, welche eine Vorrichtung (1 ) nach einem der 7. Internal combustion engine, which has a device (1) according to one of the
vorherigen Ansprüche umfasst. includes previous claims.
8. Brennkraftmaschine nach Anspruch 7, welche eingerichtet ist, mit Benzin und nach dem Otto-Prinzip betrieben zu werden. 8. Internal combustion engine according to claim 7, which is set up to be operated with gasoline and according to the Otto principle.
9. Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung (1 ) zum Einspritzen von 9. Method for operating a device (1) for injecting
Wasser, welche mindestens einen Wasserinjektor (6), ein Förderelement (3) zum Fördern von Wasser und einen Antrieb (4) zum Antreiben des Förderelements (3) umfasst, wobei eine Stromaufnahme des Antriebs (4) erfasst wird, um einen Systemdruck in einem Leitungsbereich (8) zwischen dem Förderelement (3) und dem Wasserinjektor (6) zu bestimmen. Water, which comprises at least one water injector (6), a conveying element (3) for conveying water and a drive (4) for driving the conveying element (3), wherein a current consumption of the drive (4) is detected in order to determine a system pressure in a To determine the line area (8) between the conveying element (3) and the water injector (6).
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei zum Bestimmen des Systemdrucks ein Phasenstrom mindestens einer Spule eines bürstenlosen 10. The method according to claim 9, wherein for determining the system pressure a phase current of at least one coil of a brushless
Gleichstrommotors erfasst wird. DC motor is detected.
1 1 . Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, wobei der Wasserinjektor (6) zum Einspritzen von Wasser geöffnet wird, wenn die Stromaufnahme größer oder gleich als ein erster vordefinierter Stromwert ist. 1 1 . Apparatus according to claim 9 or 10, wherein the water injector (6) is opened to inject water when the current consumption is greater than or equal to a first predefined current value.
EP16717328.5A 2015-05-06 2016-04-13 Device for injecting water of an internal combustion engine and method for operating a device of this type Pending EP3292295A1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015208340 2015-05-06
DE102015208474.4A DE102015208474A1 (en) 2015-05-07 2015-05-07 Device for injecting water of an internal combustion engine and method for operating such a device
PCT/EP2016/058072 WO2016177543A1 (en) 2015-05-06 2016-04-13 Device for injecting water of an internal combustion engine and method for operating a device of this type

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3292295A1 true EP3292295A1 (en) 2018-03-14

Family

ID=55794952

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP16717328.5A Pending EP3292295A1 (en) 2015-05-06 2016-04-13 Device for injecting water of an internal combustion engine and method for operating a device of this type

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3292295A1 (en)
CN (1) CN107567539B (en)
WO (1) WO2016177543A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017200298A1 (en) * 2017-01-10 2018-07-12 Robert Bosch Gmbh Water injection device of an internal combustion engine and method for operating such a water injection device
DE102018204551B4 (en) * 2018-03-26 2019-11-14 Robert Bosch Gmbh Method and device for diagnosing a water injection system
CN111379634B (en) * 2018-12-27 2021-03-12 广州汽车集团股份有限公司 Lean-burn engine and automobile
CN110410236B (en) * 2019-07-29 2020-11-20 浙江吉利新能源商用车集团有限公司 Engine water spray control method and system
DE102019212640A1 (en) * 2019-08-23 2021-02-25 Robert Bosch Gmbh Method for operating an injection device of an internal combustion engine and injection device

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE442043B (en) * 1983-09-09 1985-11-25 Volvo Ab Turbocharged internal combustion engine with water injection
US4960080A (en) * 1989-02-28 1990-10-02 Cummins Engine Company, Inc. Pollution control apparatus and method for a turbodiesel motor-generator set
DE3924013C1 (en) * 1989-07-20 1990-12-20 Forschungszentrum Juelich Gmbh, 5170 Juelich, De
US5715797A (en) * 1995-06-28 1998-02-10 Nippondenso Co., Ltd. Fuel supply system for internal combustion engine and method of adjusting it
US8276568B2 (en) * 2006-02-20 2012-10-02 Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel supply apparatuses
JP5549641B2 (en) * 2011-05-23 2014-07-16 株式会社デンソー Combustion system for internal combustion engine
DE102012209538B4 (en) * 2012-06-06 2014-05-22 Continental Automotive Gmbh Method and device for checking the functionality of hydraulic components in an exhaust aftertreatment system for a motor vehicle
US9528519B2 (en) * 2012-10-12 2016-12-27 Continental Automotive Systems, Inc. Pressure control by phase current and initial adjustment at car line
AU2013349369A1 (en) 2012-11-20 2015-06-11 Nostrum Energy Pte. Ltd. Internally cooled exhaust gas recirculation system for internal combustion engine and method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
CN107567539B (en) 2021-01-05
CN107567539A (en) 2018-01-09
WO2016177543A1 (en) 2016-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3292291B1 (en) Water injection device of an internal combustion engine, and method for operating a water injection device of said type
EP3292297B1 (en) Water injection device of an internal combustion engine
WO2016177561A1 (en) Water injection device for an internal combustion engine and method for operating a water injection device of said type
EP3292295A1 (en) Device for injecting water of an internal combustion engine and method for operating a device of this type
WO2016177554A1 (en) Device and method for injection of water for an internal combustion engine
DE102004062613B4 (en) Method and device for supplying fuel to internal combustion engines
EP3292287A1 (en) Water injection device of an internal combustion engine and method for operating such a water injection device
EP3292288A1 (en) Method for operating a device for injecting water into an internal combustion engine
EP3292296A1 (en) Device and method for injecting water of an internal combustion engine
DE102014222474A1 (en) Adjustment of the fluid quantity of the system for additional injection of an internal combustion engine to the signal of the knock control
WO2014060292A1 (en) Method for operating a fuel injection system with a fuel filter heating process, and fuel injection system
EP3642469A1 (en) Water injection device of an internal combustion engine
DE102015208474A1 (en) Device for injecting water of an internal combustion engine and method for operating such a device
DE102014010127A1 (en) Method for introducing CNG into a combustion chamber
DE102009041535B4 (en) A fuel injection control apparatus and a fuel injection control system for an internal combustion engine
DE102017204130A1 (en) Water injection device and method for operating a water injection device
DE102008024470B4 (en) Method for regenerating an exhaust gas cleaning filter and evaporator
DE102015114120B4 (en) Fuel injection control device
DE102017200046A1 (en) Water injection apparatus
DE102013108868B4 (en) Internal combustion engine with a fluid addition section for adding a non-combustible fluid to an exhaust gas
DE102019114204A1 (en) Method for preheating pre-chambers of an internal combustion engine of a vehicle by means of hot air injection
DE102007050304A1 (en) Method for controlling a fuel supply system of an internal combustion engine
DE102014007880B4 (en) Method for adjusting the pressure in a high-pressure system of a fuel injection system of an internal combustion engine and internal combustion engine for carrying out the method
DE102012218632B4 (en) Method for controlling fuel injection in a direct injection internal combustion engine
DE102017130899B4 (en) fuel injection control system

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20171206

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20180919

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: ROBERT BOSCH GMBH

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS