WO2014117921A1 - Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine sowie entsprechende brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine sowie entsprechende brennkraftmaschine Download PDF

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WO2014117921A1
WO2014117921A1 PCT/EP2014/000172 EP2014000172W WO2014117921A1 WO 2014117921 A1 WO2014117921 A1 WO 2014117921A1 EP 2014000172 W EP2014000172 W EP 2014000172W WO 2014117921 A1 WO2014117921 A1 WO 2014117921A1
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current
internal combustion
combustion engine
fuel
injection valve
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PCT/EP2014/000172
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Ronald Hegner
Michael Willmann
Marc Radl
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Mtu Friedrichshafen Gmbh
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    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M65/00—Testing fuel-injection apparatus, e.g. testing injection timing ; Cleaning of fuel-injection apparatus
    • F02M65/007—Cleaning
    • F02M65/008—Cleaning of injectors only

Definitions

  • the invention relates to a method for operating an internal combustion engine with at least one fuel injection valve for introducing fuel into one
  • Combustion chamber of the internal combustion engine which is used to set a specific
  • the invention further relates to an internal combustion engine having the features of the preamble of claim 10.
  • the internal combustion engine can in principle be designed for any field of use. For example, it can serve to drive a motor vehicle or a commercial vehicle.
  • it can serve to drive a motor vehicle or a commercial vehicle.
  • internal combustion engines with a large displacement and a large number of cylinders for example, at least eight or twelve cylinders, in particular a use of the internal combustion engine for driving a
  • Construction machine a construction equipment or the like may be provided.
  • the internal combustion engine may serve to drive a watercraft.
  • Internal combustion engine is preferably a reciprocating engine; Of course, however, other types are readily feasible.
  • Each cylinder of the internal combustion engine is assigned a combustion chamber in which fuel and air, in particular a fuel-air mixture, is introduced during operation of the internal combustion engine. Subsequently, a combustion of the fuel or the corresponding mixture takes place, whereby a force exerted on a piston movably arranged in the cylinder and thus a
  • Torque is provided on a crankshaft of the internal combustion engine.
  • the introduction of the fuel into the combustion chamber by means of the fuel injection valve which may also be referred to as an injection nozzle.
  • the internal combustion engine has a storage injection device, which may also be referred to as a common rail injection device.
  • the fuel injection valve is assigned to this accumulator injection device, so provides insofar as a common rail fuel injection valve or a common rail injector.
  • the driving can be performed using a
  • Fuel injection valve is to be applied to the maximum value of the current, wherein during the remainder of the Anischenzeitraums only the minimum value of the
  • Amperage is applied to the fuel injection valve.
  • the minimum value is preferably zero.
  • Fuel flow connection of the fuel injection valve at least one constriction, in particular in the form of a narrow gap on. In this bottleneck can become
  • the cylinder which is assigned to the fuel injection valve gets in this case no fuel supplied or a smaller amount of fuel than intended. This leads to a power loss of the internal combustion engine and / or a non-circular engine running.
  • the fuel injector must be replaced in this case usually.
  • the documents DE 10 2009 029 656 A1 and DE 103 05 178 A1 are known from the prior art.
  • the former relates to an internal combustion engine comprising at least a first injector and a second injector, each of the first and second injectors configured to perform a partial lift or a full lift, and a controller configured to individually control the injectors the first injection valve from Ambihub to Vollhub is switchable to perform at least once a full stroke, while the second injection valve remains in the partial stroke.
  • the last-mentioned document shows a method for operating an injection valve of an internal combustion engine.
  • the determined current intensity preferably corresponds to the above-described maximum value of the current intensity which is used when the fuel injection valve is actuated by means of pulse width modulation.
  • the determined current intensity is selected such that it is at most equal to the first
  • the first current intensity is selected, for example, such that even during continuous operation of the internal combustion engine, ie an operation of the
  • Fuel injection valve for example by overheating or the like, is to be expected.
  • the above-mentioned Nutz corresponds to an operation of the internal combustion engine, during which the internal combustion engine, for example, for driving a
  • the determined current is set equal to the second current, which is greater than the first current.
  • the second current is at least 5%, at least 10%, at least 15%, at least 20%, at least 25%, at least 30%, at least 40% or at least 50% greater than the first amperage.
  • the fuel injection valve is at least once applied to the second current corresponding to the specific current intensity.
  • Actuation of the fuel injection valve is correspondingly a larger magnetic force achieved than with the first current. With this, a release of the valve needle can be achieved, after which a perfect displacement of the valve needle in the
  • the second current intensity is therefore preferably selected such that a release of the fuel flow connection or a release of the valve needle takes place.
  • the second current is selected so that no damage occurs to the fuel injector during the release operation.
  • the impaired fuel injector be reactivated. It therefore has a longer service life or service life than fuel injection valves, which are controlled by known methods in which only the first current intensity is used.
  • the first current strength and the second current strength preferably each denote the largest during one of the activation periods at the time
  • Fuel injector applied current.
  • the first current is selected constant during normal operation. So it is not intended, the first current during the
  • Fuel injection valve is addressed by means of pulse width modulation, wherein the Maximum value of the current for this pulse width modulation in normal operation of the first current and in the release operation of the second current corresponds.
  • a further embodiment of the invention provides that the release operation is carried out before normal operation, in particular when the internal combustion engine is deactivated.
  • the first current is used as a specific current. Accordingly, under certain circumstances it may happen that the fuel injection valve, which is adversely affected by the dirt particles or deposits, can not set the determined flow cross section when it is subjected to the determined current intensity. For this reason, before the
  • the release operation takes place when the internal combustion engine is deactivated, ie in a state of the internal combustion engine during which no combustion is carried out in the combustion chamber and / or the fuel is not present at operating pressure. During normal operation, however, the combustion of fuel in the combustion chamber is made. Likewise, this is at its operating pressure.
  • the advantage of carrying out the release operation when the internal combustion engine is deactivated is, in particular, that the pressurization of the fuel injection valve with the specific current intensity, in this case the second current value, can be performed arbitrarily, in particular at arbitrary times and / or with an arbitrary duration Considering the operating cycle of the internal combustion engine or negatively affecting the operation of the internal combustion engine.
  • a development of the invention provides that the application of the
  • Fuel injection valve with the second current is made such that a valve needle from its closed position for at least partially releasing the
  • Fuel flow connection is shifted out. Is the valve needle in its closed position, so is the fuel flow connection through the
  • Fuel injection valve interrupted, the flow cross section is therefore the same Zero. The further the valve needle out of the closed position in the direction of a
  • the open position describes a position of the valve needle, in which the fuel flow connection is completely released, the
  • the fuel injection valve is at least once, in particular multiple, applied over a certain period of time with the second current.
  • a displacement of the valve needle is brought about, which leads to the desired "shaking loose.”
  • Particularly preferred is a multiple application, wherein the periods in which the application takes place, are temporally spaced from each other.This spacing is preferably selected such that that after applying a certain current
  • a preferred embodiment of the invention provides that the release operation is performed upon the occurrence of an activation signal directed to activation of the internal combustion engine. After the activation signal activating the
  • the fuel injection valve is acted upon in the release operation with a fuel pressure which corresponds to the fuel operational pressure.
  • the release operation is thus carried out while the internal combustion engine is already activated, ie in particular the fuel in the
  • combustion may also be initiated or carried out in the combustion chamber of the internal combustion engine.
  • Fuel injection valve can be made with the second current corresponding to an operating cycle of the internal combustion engine, not to their operation
  • a development of the invention provides that the second current is chosen to be constant during the release operation. It is not intended, the second
  • the invention further relates to an internal combustion engine for carrying out the method described above, with at least one fuel injection valve for introducing fuel into a combustion chamber of the internal combustion engine, the
  • Fuel flow connection can be acted upon in the combustion chamber with a certain current. It is provided that a control device of the internal combustion engine is designed to select the particular current during normal operation of the internal combustion engine at most equal to a first current and during a release operation equal to a second, larger current. On the advantages of such an embodiment of the internal combustion engine or such an approach has already been discussed. The internal combustion engine and the corresponding method can be developed according to the above statements, so that reference is made to this extent.
  • FIG. 1 is a diagram in which the on a fuel injection valve a
  • the only graph shown in the diagram of the figure shows the course of a current intensity of the electric current flowing through a fuel injection valve of an internal combustion engine.
  • the fuel injection valve is used for introducing fuel into a combustion chamber of the internal combustion engine. It points to this
  • Fuel flow connection in the combustion chamber is adjusted by applying the fuel injection valve with a certain current over a certain period.
  • the internal combustion engine can be operated in at least two different operating modes, namely a normal operation and a release operation.
  • the specific current applied to the fuel injector is chosen to be at most equal to a first current.
  • a second current intensity which is greater than the first current intensity, should be used for the specific current intensity.
  • the fuel injection valve is acted upon at least once, but preferably several times, in each case over a certain period of time with the second current intensity.
  • the release operation is performed over a release operation period At F.
  • the fuel injection valve is subjected to the second current intensity l 2 during four periods At F , At F2 , At F3 and At F4 .
  • the second current used during each period At F i, At F2, F3 At and At F corresponds for example to the respectively greatest in these periods At F i, F 2 At, At F3 and F4 occur At current.
  • Fuel injection valve with the first current ⁇ is done, which is smaller than the second current I 2 .

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit wenigstens einem Kraftstoffeinspritzventil zum Einbringen von Kraftstoff in einen Brennraum der Brennkraftmaschine, das zum Einstellen eines bestimmten Durchströmungsquerschnitts einer Kraftstoffströmungsverbindung in den Brennraum mit einer bestimmten Stromstärke beaufschlagt wird. Dabei ist vorgesehen, dass die bestimmte Stromstärke während eines Normalbetriebs der Brennkraftmaschine höchstens gleich einer ersten Stromstärke (U) und während eines Freigabebetriebs gleich einer zweiten, größeren Stromstärke (l2) gewählt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Brennkraftmaschine.

Description

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sowie entsprechende
Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit wenigstens einem Kraftstoffeinspritzventil zum Einbringen von Kraftstoff in einen
Brennraum der Brennkraftmaschine, das zum Einstellen eines bestimmten
Durchströmungsquerschnitts einer Kraftstoffströmungsverbindung in den Brennraum mit einer bestimmten Stromstärke unter Anwendung einer Pulsweitenmodulation
beaufschlagt wird, wobei die Stromstärke zwischen einem Minimalwert und einem Maximalwert wechselt. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 10.
Die Brennkraftmaschine kann prinzipiell für ein beliebiges Einsatzgebiet ausgelegt sein. Beispielsweise kann sie dem Antrieb eines Kraftfahrzeugs oder eines Nutzfahrzeugs dienen. Insbesondere im Falle von Brennkraftmaschinen mit einem großen Hubraum und einer großen Anzahl an Zylindern, beispielsweise wenigstens acht oder zwölf Zylindern, kann im Speziellen ein Einsatz der Brennkraftmaschine zum Antreiben einer
Baumaschine, eines Baugeräts oder dergleichen vorgesehen sein. Alternativ kann die Brennkraftmaschine dem Antreiben eines Wasserfahrzeugs dienen. Die
Brennkraftmaschine ist bevorzugt ein Hubkolbenmotor; selbstverständlich sind jedoch auch andere Bauarten ohne Weiteres realisierbar.
Jedem Zylinder der Brennkraftmaschine ist ein Brennraum zugeordnet, in welchem während des Betriebs der Brennkraftmaschine Kraftstoff und Luft, insbesondere ein Kraftstoff-Luft-Gemisch, eingebracht wird. Nachfolgend findet eine Verbrennung des Kraftstoffs beziehungsweise des entsprechenden Gemischs statt, wodurch eine Kraft auf einen in dem Zylinder beweglich angeordneten Kolben ausgeübt und mithin ein
Drehmoment an einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine bereitgestellt wird. Das Einbringen des Kraftstoffs in den Brennraum erfolgt mithilfe des Kraftstoffeinspritzventils, welches auch als Einspritzdüse bezeichnet werden kann. Beispielsweise verfügt die Brennkraftmaschine über eine Speichereinspritzungsvorrichtung, welche auch als Common-Rail-Einspritzungsvorrichtung bezeichnet werden kann. In diesem Fall ist das Kraftstoffeinspritzventil dieser Speichereinspritzungsvorrichtung zugeordnet, stellt also insoweit ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzventil beziehungsweise einen Common-Rail- Injektor dar.
Zum Freigeben oder Unterbrechen der Kraftstoffströmungsverbindung durch das Kraftstoffeinspritzventil, mithin also zum Einstellen des bestimmten
Durchströmungsquerschnitts der Kraftstoffströmungsverbindung, wird das
Kraftstoffeinspritzventil entsprechend angesteuert, insbesondere mit der bestimmten Stromstärke beaufschlagt. Das Ansteuern kann unter Anwendung einer
Pulsweitenmodulation erfolgen, bei welcher die Stromstärke des durch das
Kraftstoffeinspritzventil fließenden elektrischen Stroms zwischen zwei Werten, beispielsweise zwischen einem Minimalwert und einem Maximalwert, wechselt. Während aufeinanderfolgende Ansteuerzeiträume stets dieselbe zeitliche Dauer aufweisen, wird der Durchströmungsquerschnitt durch die Wahl eines bestimmten Tastgrads beeinflusst. Dieser gibt an, während welchem Anteil des Ansteuerzeitraums das
Kraftstoffeinspritzventil mit dem Maximalwert der Stromstärke beaufschlagt werden soll, wobei während des Rests des Ansteuerzeitraums lediglich der Minimalwert der
Stromstärke an dem Kraftstoffeinspritzventil anliegt. Der Minimalwert ist vorzugsweise Null.
Konstruktionsbedingt weist das Kraftstoffeinspritzventil jedoch in der
Kraftstoffströmungsverbindung des Kraftstoffeinspritzventils wenigstens eine Engstelle, insbesondere in Form eines engen Spalts, auf. In dieser Engstelle können sich
Schmutzpartikel ablagern und Beläge ausbilden. Diese können zu einer Fehlfunktion des Kraftstoffeinspritzventils führen. Der Zylinder, welchem das Kraftstoffeinspritzventil zugeordnet ist, bekommt in diesem Fall keinen Kraftstoff zugeführt beziehungsweise eine geringere Menge Kraftstoff als vorgesehen. Dies führt zu einem Leistungsabfall der Brennkraftmaschine und/oder einem unrunden Motorlauf. Das Kraftstoffeinspritzventil muss in diesem Fall in der Regel ausgetauscht werden.
Aus dem Stand der Technik sind die Druckschriften DE 10 2009 029 656 A1 sowie DE 103 05 178 A1 bekannt. Erstere betrifft eine Brennkraftmaschine, umfassend wenigstens ein erstes Einspritzventil und ein zweites Einspritzventil, wobei jedes der ersten und zweiten Einspritzventile ausgelegt ist, einen Teilhub oder einen Vollhub auszuführen, und eine Steuereinheit, die ausgelegt ist, die Einspritzventile individuell anzusteuern, sodass das erste Einspritzventil vom Teilhub zum Vollhub umschaltbar ist, um zumindest einmal einen Vollhub auszuführen, wobei dabei das zweite Einspritzventil im Teilhub verbleibt. Die zuletzt genannte Druckschrift zeigt ein Verfahren zum Betreiben eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer
Brennkraftmaschine vorzuschlagen, welches diesen Nachteil nicht aufweist, sondern insbesondere durch Schmutzpartikel und Beläge verursachte Fehlfunktionen und/oder Funktionsbeeinträchtigungen des Kraftstoffeinspritzventils verhindert.
Dies wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass die bestimmte Stromstärke während eines
Normalbetriebs der Brennkraftmaschine höchstens gleich einer ersten Stromstärke und während eines Freigabebetriebs gleich einer zweiten, größeren Stromstärke gewählt wird, wobei die erste Stromstärke während des Normalbetriebs konstant ist und dem
Maximalwert der Stromstärke entspricht. Die bestimmte Stromstärke entspricht dabei vorzugsweise dem vorstehend beschriebenen Maximalwert der Stromstärke, welcher bei einer Ansteuerung des Kraftstoffeinspritzventils mittels Pulsweitenmodulation zum Einsatz kommt. Während des Normalbetriebs der Brennkraftmaschine, welcher insbesondere einen Dauerbetrieb beziehungsweise Nutzbetrieb der Brennkraftmaschine entspricht, wird die bestimmte Stromstärke derart gewählt, dass sie höchstens gleich der ersten
Stromstärke ist. Die erste Stromstärke ist dabei beispielsweise derart gewählt, dass auch während des Dauerbetriebs der Brennkraftmaschine, also einem Betrieb der
Brennkraftmaschine über einen längeren Zeitraum, keine Beschädigung des
Kraftstoffeinspritzventils, beispielsweise durch Überhitzen oder dergleichen, zu erwarten ist.
Der vorstehend erwähnte Nutzbetrieb entspricht einem Betrieb der Brennkraftmaschine, während welchem die Brennkraftmaschine beispielsweise zum Antreiben einer
Arbeitsmaschine oder dergleichen verwendet wird. Um der vorstehend erläuterten
Problematik der Schmutzpartikel beziehungsweise Beläge zu begegnen, ist jedoch neben dem Normalbetrieb der Freigabebetrieb vorgesehen. Während diesem wird die bestimmte Stromstärke gleich der zweiten Stromstärke gewählt, welche größer ist als die erste Stromstärke. Beispielsweise ist die zweite Stromstärke um mindestens 5 %, mindestens 10 %, mindestens 15 %, mindestens 20 %, mindestens 25 %, mindestens 30 %, mindestens 40 % oder mindestens 50 % größer als die erste Stromstärke. In dem
Freigabebetrieb wird das Kraftstoffeinspritzventil wenigstens einmal mit der der zweiten Stromstärke entsprechenden bestimmten Stromstärke beaufschlagt.
Bedingt durch die größere Stromstärke kann ein Freigeben der durch die Schmutzpartikel beziehungsweise Beläge beeinträchtigten Kraftstoffströmungsverbindung realisiert werden. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn eine in dem Kraftstoffeinspritzventil vorliegende Ventilnadel, welche mittels einer Magnetkraft zum Einstellen des bestimmten Durchströmungsquerschnitts verlagerbar ist, durch die Schmutzpartikel beziehungsweise Beläge festgesetzt ist. Die Magnetkraft, welche zum Verlagern der Ventilnadel dient, wird dabei durch das Beaufschlagen des Kraftstoffeinspritzventils mit der bestimmten
Stromstärke erzeugt. Durch die Wahl der zweiten, größeren Stromstärke bei dem
Beaufschlagen des Kraftstoffeinspritzventils wird entsprechend eine größere Magnetkraft erzielt als mit der ersten Stromstärke. Mit dieser kann ein Lösen der Ventilnadel erzielt werden, nach welchem ein einwandfreies Verlagern der Ventilnadel auch in dem
Normalbetrieb mit der ersten Stromstärke ohne Weiteres möglich ist.
Die zweite Stromstärke ist daher vorzugsweise derart gewählt, dass ein Freigeben der Kraftstoffströmungsverbindung beziehungsweise ein Lösen der Ventilnadel erfolgt.
Gleichzeitig ist die zweite Stromstärke jedoch derart gewählt, dass keine Beschädigung des Kraftstoffeinspritzventils während des Freigabebetriebs auftritt. Mit einer derartigen Vorgehensweise kann das durch die Schmutzpartikel beziehungsweise Beläge
beeinträchtigte Kraftstoffeinspritzventil reaktiviert werden. Es weist mithin eine höhere Nutzungsdauer beziehungsweise Lebensdauer auf als Kraftstoffeinspritzventile, die mit bekannten Verfahren angesteuert werden, bei welchen lediglich die erste Stromstärke zum Einsatz kommt. Die erste Stromstärke und die zweite Stromstärke bezeichnen dabei bevorzugt jeweils die größte während einem der Ansteuerzeiträume an dem
Kraftstoffeinspritzventil anliegende Stromstärke.
Dabei ist vorgesehen, dass die erste Stromstärke während des Normalbetriebs konstant gewählt wird. Es ist also nicht vorgesehen, die erste Stromstärke während des
Normalbetriebs zu variieren. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn das
Kraftstoffeinspritzventil mittels Pulsweitenmodulation angesprochen wird, wobei der Maximalwert der Stromstärke für diese Pulsweitenmodulation im Normalbetrieb der ersten Stromstärke und in Freigabebetrieb der zweiten Stromstärke entspricht.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Freigabebetrieb vor dem Normalbetrieb, insbesondere bei deaktivierter Brennkraftmaschine, durchgeführt wird. In dem Normalbetrieb wird die erste Stromstärke als bestimmte Stromstärke herangezogen. Entsprechend kann es unter Umständen vorkommen, dass das Kraftstoffeinspritzventil, welches durch die Schmutzpartikel beziehungsweise Beläge beeinträchtigt ist, den bestimmten Durchströmungsquerschnitt nicht einstellen kann, wenn es mit der bestimmten Stromstärke beaufschlagt wird. Aus diesem Grund soll vor dem
Normalbetrieb der Freigabebetrieb durchgeführt werden. In diesem erfolgt ein„Losrütteln" des Kraftstoffeinspritzventils, insbesondere der Ventilnadel des Kraftstoffeinspritzventils. Ist dieses Losrütteln erst einmal erfolgt, so kann die Brennkraftmaschine nachfolgend ohne Weiteres und ohne Beeinträchtigungen des Betriebs in dem Normalbetrieb betrieben werden.
Besonders bevorzugt erfolgt der Freigabebetrieb bei deaktivierter Brennkraftmaschine, also in einem Zustand der Brennkraftmaschine, während welchem keine Verbrennung in dem Brennraum vorgenommen wird und/oder der Kraftstoff nicht bei Betriebsdruck vorliegt. Während des Normalbetriebs dagegen wird die Verbrennung von Kraftstoff in dem Brennraum vorgenommen. Ebenso liegt dieser bei seinem Betriebsdruck vor. Der Vorteil an der Durchführung des Freigabebetriebs bei deaktivierter Brennkraftmaschine liegt insbesondere darin, dass das Beaufschlagen des Kraftstoffeinspritzventils mit der bestimmten Stromstärke, hier also der zweiten Stromstärke, beliebig, insbesondere zu beliebigen Zeitpunkten und/oder mit einer beliebigen Dauer, vorgenommen werden kann, ohne auf den Betriebszyklus der Brennkraftmaschine Rücksicht nehmen zu müssen beziehungsweise den Betrieb der Brennkraftmaschine negativ zu beeinflussen.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Beaufschlagen des
Kraftstoffeinspritzventils mit der zweiten Stromstärke derart vorgenommen wird, dass eine Ventilnadel aus ihrer Schließstellung zum wenigstens teilweisen Freigeben der
Kraftstoffströmungsverbindung herausverlagert wird. Befindet sich die Ventilnadel in ihrer Schließstellung, so ist mithin die Kraftstoffströmungsverbindung durch das
Kraftstoffeinspritzventil unterbrochen, der Durchströmungsquerschnitt beträgt also gleich Null. Je weiter die Ventilnadel aus der Schließstellung heraus in Richtung einer
Offenstellung verlagert wird, umso größer wird der Durchströmungsquerschnitt, die Kraftstoffströmungsverbindung ist in diesem Fall wenigstens teilweise freigegeben.
Selbstverständlich besteht nun die Möglichkeit, das Beaufschlagen des
Kraftstoffeinspritzventils mit der zweiten Stromstärke mit einer derart kurzen Dauer vorzunehmen, dass die Ventilnadel, insbesondere aufgrund ihrer Massenträgheit, in der Schließstellung verharrt. Dies führt jedoch üblicherweise nicht zu dem gewünschten „Losrütteln". Insoweit wird das Beaufschlagen derart vorgenommen, insbesondere der Zeitraum der Beaufschlagung derart gewählt, dass die Ventilnadel aus der
Schließstellung in Richtung der Offenstellung, bevorzugt bis in diese Offenstellung verlagert wird. Die Offenstellung beschreibt dabei eine Stellung der Ventilnadel, in welcher die Kraftstoffströmungsverbindung vollständig freigegeben ist, der
Durchströmungsquerschnitt also maximal ist.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass während des
Freigabebetriebs das Kraftstoffeinspritzventil wenigstens einmalig, insbesondere mehrfach, über einen bestimmten Zeitraum mit der zweiten Stromstärke beaufschlagt wird. Durch das Beaufschlagen wird insbesondere eine Verlagerung der Ventilnadel bewirkt, welche zu dem gewünschten„Losrütteln" führt. Besonders bevorzugt ist ein mehrfaches Beaufschlagen, wobei die Zeiträume, in welchen das Beaufschlagen erfolgt, zeitlich voneinander beabstandet sind. Diese Beabstandung ist dabei vorzugsweise derart gewählt, dass nach einem Beaufschlagen mit der bestimmten Stromstärke ein
Rückstellen des Kraftstoffeinspritzventils stattfindet, die Ventilnadel also wieder vollständig, beispielsweise aufgrund eines Federkrafteinflusses, in ihre Schließstellung gelangt, bevor das nächste Beaufschlagen des Kraftstoffeinspritzventils über den nächsten bestimmten Zeitraum vorgenommen wird.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Freigabebetrieb bei Auftreten eines auf ein Aktivieren der Brennkraftmaschine gerichteten Aktivierungssignals durchgeführt wird. Nach dem Aktivierungssignal wird das Aktivieren der
Brennkraftmaschine vorgenommen, insbesondere also der Kraftstoff auf den
Kraftstoffbetriebsdruck gebracht und die Verbrennung in dem Brennraum eingeleitet beziehungsweise durchgeführt. Es ist nun vorgesehen, dass vor diesen Maßnahmen der Freigabebetrieb über einen bestimmten Freigabebetriebszeitraum durchgeführt wird. Dies entspricht im Wesentlichen der bereits vorstehend beschriebenen Ausführungsform, gemäß welcher der Freigabebetrieb vor dem Normalbetrieb vorgenommen werden soll, wobei die Brennkraftmaschine während des Freigabebetriebs noch deaktiviert ist.
Beispielsweise werden der Freigabebetrieb unmittelbar nach dem Auftreten des
Aktivierungssignals und das Aktivieren der Brennkraftmaschine unmittelbar nach dem Freigabebetrieb durchgeführt.
Dabei kann es insbesondere vorgesehen sein, dass der Freigabebetrieb vor dem
Aufbauen eines Kraftstoffbetriebsdrucks durchgeführt wird. Hierauf wurde bereits vorstehend eingegangen. In einer alternativen Ausgestaltung kann es jedoch auch vorgesehen sein, dass das Kraftstoffeinspritzventil in dem Freigabebetrieb mit einem Kraftstoffdruck beaufschlagt wird, der dem Kraftstoff betriebsd ruck entspricht. Bei einer derartigen Ausführungsform wird der Freigabebetrieb also durchgeführt, während die Brennkraftmaschine bereits aktiviert ist, insbesondere also der Kraftstoff bei dem
Kraftstoff betriebsd ruck vorliegt. Zusätzlich kann zudem bereits eine Verbrennung in dem Brennraum der Brennkraftmaschine eingeleitet sein beziehungsweise durchgeführt werden.
Bei einer derartigen Ausführungsform muss das Beaufschlagen des
Kraftstoffeinspritzventils mit der zweiten Stromstärke entsprechend eines Betriebszyklus der Brennkraftmaschine vorgenommen werden, um ihren Betrieb nicht zu
beeinträchtigen. Insbesondere muss trotz der größeren, zweiten Stromstärke anstelle der ersten Stromstärke die zur Realisierung des gewünschten Betriebspunkts benötigte Kraftstoffmenge in den Brennraum eingebracht werden. Zu diesem Zweck kann es unter Umständen notwendig sein, den Zeitraum der Beaufschlagung im Vergleich zu dem während des Normalbetriebs verwendeten Zeitraums anzupassen.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die zweite Stromstärke während des Freigabebetriebs konstant gewählt wird. Es ist also nicht vorgesehen, die zweite
Stromstärke während des Freigabebetriebs zu variieren. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn das Kraftstoffeinspritzventil mittels Pulsweitenmodulation angesprochen wird, wobei der Maximalwert der Stromstärke für diese Pulsweitenmodulation im Normalbetrieb der ersten Stromstärke und im Freigabebetrieb der zweiten Stromstärke entspricht. Schließlich kann vorgesehen sein, dass als Kraftstoffeinspritzventil ein Common-Rail- Injektor verwendet wird. Derartige Injektoren weisen besonders häufig die eingangs erwähnte Engstelle, beispielsweise in Form eines Spalts oder dergleichen, auf. Daher kommt das Verfahren hier besonders bevorzugt zum Einsatz.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Brennkraftmaschine zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens, mit wenigstens einem Kraftstoffeinspritzventil zur Einbringung von Kraftstoff in einen Brennraum der Brennkraftmaschine, das zum
Einstellen eines bestimmten Durchströmungsquerschnitts einer
Kraftstoffströmungsverbindung in den Brennraum mit einer bestimmten Stromstärke beaufschlagbar ist. Dabei ist vorgesehen, dass ein Steuergerät der Brennkraftmaschine dazu ausgebildet ist, die bestimmte Stromstärke während eines Normalbetriebs der Brennkraftmaschine höchstens gleich einer ersten Stromstärke und während eines Freigabebetriebs gleich einer zweiten, größeren Stromstärke zu wählen. Auf die Vorteile einer derartigen Ausgestaltung der Brennkraftmaschine beziehungsweise einer derartigen Vorgehensweise wurde bereits eingegangen. Die Brennkraftmaschine sowie das entsprechende Verfahren können gemäß den vorstehenden Ausführungen weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigt die einzige
Figur ein Diagramm, in welchem die an einem Kraftstoffeinspritzventil einer
Brennkraftmaschine anliegende Stromstärke über der Zeit aufgetragen ist.
Der einzige in dem Diagramm der Figur dargestellte Verlauf zeigt den Verlauf einer Stromstärke des durch ein Kraftstoffeinspritzventil einer Brennkraftmaschine fließenden elektrischen Stroms. Das Kraftstoffeinspritzventil dient dem Einbringen von Kraftstoff in einen Brennraum der Brennkraftmaschine. Es weist dazu eine
Kraftstoffströmungsverbindung in den Brennraum auf, deren Durchströmungsquerschnitt durch Beaufschlagen des Kraftstoffeinspritzventils mit einer bestimmten Stromstärke über eine bestimmte Dauer eingestellt wird. Dabei kann die Brennkraftmaschine in wenigstens zwei verschiedenen Betriebsarten betrieben werden, nämlich einem Normalbetrieb und einem Freigabebetrieb. Während des Normalbetriebs wird die bestimmte Stromstärke, mit welcher das Kraftstoffeinspritzventil beaufschlagt wird, höchstens gleich einer ersten Stromstärke gewählt. In dem Freigabebetrieb dagegen soll für die bestimmte Stromstärke eine zweite Stromstärke verwendet werden, welche größer ist als die erste Stromstärke.
In dem Freigabebetrieb wird das Kraftstoffeinspritzventil wenigstens einmal, bevorzugt jedoch mehrfach, jeweils über einen bestimmten Zeitraum mit der zweiten Stromstärke beaufschlagt. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Freigabebetrieb über einen Freigabebetriebszeitraum AtF vorgenommen. Während diesem wird das Kraftstoffeinspritzventil während vier Zeiträumen AtF , AtF2, AtF3 und AtF4 mit der zweiten Stromstärke l2 beaufschlagt. Die während jedes Zeitraums AtFi , AtF2, AtF3 und AtF verwendete zweite Stromstärke entspricht beispielsweise der jeweils größten in diesen Zeiträumen AtFi , AtF2, AtF3 und AtF4 auftretenden Stromstärke. Der
Freigabebetriebszeitraum AtF liegt dabei vor einem Zeitpunkt to, in welchem die
Brennkraftmaschine aktiviert wird. Ab diesem Zeitpunkt to wird der Normalbetrieb der Brennkraftmaschine durchgeführt. Dies ist insbesondere daran zu erkennen, dass das nach dem Freigabebetriebszeitraum AtF folgende Beaufschlagen des
Kraftstoffeinspritzventils mit der ersten Stromstärke \ erfolgt, welche kleiner ist als die zweite Stromstärke l2.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit wenigstens einem
Kraftstoffeinspritzventil zum Einbringen von Kraftstoff in einen Brennraum der Brennkraftmaschine, das zum Einstellen eines bestimmten
Durchströmungsquerschnitts einer Kraftstoffströmungsverbindung in den
Brennraum mit einer bestimmten Stromstärke unter Anwendung einer
Pulsweitenmodulation beaufschlagt wird, wobei die Stromstärke zwischen einem Minimalwert und einem Maximalwert wechselt, dadurch gekennzeichnet, dass die bestimmte Stromstärke während eines Normalbetriebs der Brennkraftmaschine höchstens gleich einer ersten Stromstärke ( ) und während eines Freigabebetriebs gleich einer zweiten, größeren Stromstärke (l2) gewählt wird, wobei die erste Stromstärke (Ii) während des Normalbetriebs konstant ist und dem Maximalwert der Stromstärke entspricht.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Freigabebetrieb vor dem Normalbetrieb, insbesondere bei deaktivierter Brennkraftmaschine, durchgeführt wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Beaufschlagen des Kraftstoffeinspritzventils mit der zweiten Stromstärke (I2) derart vorgenommen wird, dass eine Ventilnadel aus ihrer Schließstellung zum wenigstens teilweisen Freigeben der Kraftstoffströmungsverbindung
herausverlagert wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während des Freigabebetriebs das Kraftstoffeinspritzventil wenigstens einmalig, insbesondere mehrfach, über einen bestimmten Zeitraum (AtFi, ΔίΡ2, AtF3, AtF4) mit der zweiten Stromstärke (l2) beaufschlagt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Freigabebetriebe bei Auftreten eines auf ein Aktivieren der
Brennkraftmaschine gerichteten Aktivierungssignals durchgeführt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Freigabebetrieb vor dem Aufbauen eines Kraftstoff betriebsdrucks durchgeführt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftstoffeinspritzventil in dem Freigabebetrieb mit einem Kraftstoffdruck beaufschlagt wird, der dem Kraftstoff betriebsd ruck entspricht.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Stromstärke (l2) während des Freigabebetriebs konstant gewählt wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Kraftstoffeinspritzventil ein Common-Rail-Injektor verwendet wird.
10. Brennkraftmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, mit wenigstens einem Kraftstoffeinspritzventil zur Einbringung von Kraftstoff in einen Brennraum der Brennkraftmaschine, das zum Einstellen eines bestimmten Durchströmungsquerschnitts einer
Kraftstoffströmungsverbindung in den Brennraum mit einer bestimmten Stromstärke unter Anwendung einer Pulsweitenmodulation beaufschlagbar ist, wobei die Stromstärke zwischen einem Minimalwert und einem Maximalwert wechselt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuergerät der Brennkraftmaschine dazu ausgebildet ist, die bestimmte Stromstärke während eines Normalbetriebs der Brennkraftmaschine höchstens gleich einer ersten Stromstärke (Ii) und während eines Freigabebetriebs gleich einer zweiten, größeren Stromstärke (l2) zu wählen, wobei die erste Stromstärke ( ) während des Normalbetriebs konstant ist und dem Maximalwert der Stromstärke entspricht.
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