WO2015150013A1 - Verfahren zum betreiben einer hochdruckpumpe eines einspritzsystems und einspritzsystem - Google Patents

Verfahren zum betreiben einer hochdruckpumpe eines einspritzsystems und einspritzsystem Download PDF

Info

Publication number
WO2015150013A1
WO2015150013A1 PCT/EP2015/054602 EP2015054602W WO2015150013A1 WO 2015150013 A1 WO2015150013 A1 WO 2015150013A1 EP 2015054602 W EP2015054602 W EP 2015054602W WO 2015150013 A1 WO2015150013 A1 WO 2015150013A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
valve
injection system
coil
pressure pump
temperature
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/054602
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Wirkowski
Original Assignee
Continental Automotive 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
Application filed by Continental Automotive Gmbh filed Critical Continental Automotive Gmbh
Priority to KR1020167030404A priority Critical patent/KR101835258B1/ko
Priority to CN201580018126.4A priority patent/CN106536903A/zh
Priority to US15/301,483 priority patent/US20170030288A1/en
Publication of WO2015150013A1 publication Critical patent/WO2015150013A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/3809—Common rail control systems
    • F02D41/3836—Controlling the fuel pressure
    • F02D41/3845—Controlling the fuel pressure by controlling the flow into the common rail, e.g. the amount of fuel pumped
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D33/00—Controlling delivery of fuel or combustion-air, not otherwise provided for
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D2041/202—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit
    • F02D2041/2037—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit for preventing bouncing of the valve needle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D2041/202—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit
    • F02D2041/2051—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit using voltage control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D2041/202—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit
    • F02D2041/2058—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit using information of the actual current value
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D2041/202—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit
    • F02D2041/2065—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit the control being related to the coil temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters

Definitions

  • the present invention relates to a method for operating a high-pressure pump of an injection system of a Ver ⁇ internal combustion engine, in which a valve of the high-pressure pump via a control unit by acting on the coil of the valve with a control pulse and / or controlled.
  • the required fuel pressure is generated by mechanically driven high-pressure pumps.
  • Such high-pressure pumps are designed, for example, as radial piston pumps and have a pump housing in which a pump piston is movably mounted.
  • the pump housing has a pressure chamber at one end of the pump piston.
  • the pressure chamber has a drain line in which a valve designed as an outlet valve is arranged. This allows fluid to be expelled from the pressure chamber.
  • valves are subject to heavy loads, especially when they have sustained loads, e.g. in high-pressure pumps are exposed. Since high-pressure pumps are exposed to pressures of, for example, 2,000 bar or more, high demands are placed on the valves in such pumps.
  • the electrical power consumed by the high-pressure pump is dependent on the control of the high-pressure pump.
  • the consumed electric power is increased by the above-mentioned additional brake pulse or "whisper pulse.”
  • the pump is already subject to high thermal stress from outside, for example from engine waste heat and / or high outside temperature, it may be necessary to supply the supplied electrical energy reduce so that the corresponding valve does not "burn off".
  • the resulting reduced coil resistance leads to a higher current cut, which in turn leads to a higher temperature. Therefore, a causal circuit is formed, which in a very short time results in valve failure. This also gives the risk of fire.
  • the present invention has for its object to provide a method of the type described above, with which an overheating hazard of a high-pressure pump of an injection system can be countered in a particularly simple and effective manner.
  • Disabling additional pulses applied to the valve when the detected coil temperature exceeds a threshold there is no blind switching off of additional pulses, in particular a "whispering pulse", but the additional pulses are switched off selectively if the determined coil temperature exceeds a limit value However, this does not happen until the danger of actual damage, and not with caution, switching off the additional pulses causes the pump to be less electrically stressed and the coil temperature drops.
  • the electric current consumed by the valve for opening and / or closing is measured, as well as the voltage applied to the valve, from which the electrical resistance of the coil is calculated. This value depends on the coil resistance at No ⁇ minaltemperatur (20 ° C) and the coil temperature.
  • the coil temperature is thus assigned to a specific coil clearly a temperature that can be determined by simple computing operations. If the coil temperature exceeds a determined threshold, additional pulses are turned off so that a simple and effectivemaschinelastsi ⁇ assurance is achieved. As mentioned above, additional pulses are applied in particular to effect a noise minimization of the high-pressure pump or the corresponding valves. According to the invention, therefore, additional pulses, with which the valve is subjected to noise reduction, are preferably switched off.
  • the corresponding "whispering pulse” is therefore switched off when a temperature at which damage to the coil can be detected is determined, and therefore excess temperature damage to the coil is avoided according to the invention, in particular in the case of a "whispering pulse”.
  • This will also increase the operating range of the Reached "Flüsterpulses” (against a blank cut-off).
  • the pump is therefore also in an extended operating range low and their life expectancy is increased.
  • the current that the valve for opening and / or closing is consumed, by a shunt resistor in the STEU ⁇ erhim Since such a shunt resistor anyway because of the above-described Whisper function in the
  • a resistance at normal temperature can usefully be measured and stored for the calculation of the current coil temperature value.
  • the resistance can be measured at 20 ° C (R20). This can best be done if the associated engine is longer than 12 hours. This can be determined by the "engine off timer" and / or by the same temperature reading of the cooling water temperature (TCO) and the ambient temperature (TAM).
  • TCO cooling water temperature
  • TAM ambient temperature
  • the resistance can also be measured at a temperature other than 20 ° C. The calculation is then simply related to the R20 value.
  • the current andorsinfor ⁇ related information can be used by the drive signal of a valve of the high pressure pump (the coil temperature) to measure its temperature, and use this information to switch off of additional accordance with the invention Current pulses, in particular the "whisper pulse”, thenteurzu ⁇ lead, if there is an overheating hazard of the valve.
  • the present invention further relates to an injection system of an internal combustion engine with a high-pressure pump with a valve and a control unit for opening and / or controlling the valve by applying a current to a coil of the valve.
  • an injection system further comprises: means for measuring the electric current consumed by the valve for opening and / or closing, means for measuring the voltage applied to the valve, means for calculating the electrical resistance of the coil, means for Determining the coil temperature from the calculated coil resistance, means for charging the valve with additional pulses, and means for shutting off the means for charging the valve with additional pulses when the sensed coil temperature exceeds a threshold.
  • the inventively provided facilities may be integrated into the control unit of the internal combustion engine.
  • the device for charging the valve with additional pulses is preferably one which acts on the valve with pulses for noise reduction ("whisper pulse").
  • the means for measuring the electric current consumed by the valve for opening and / or closing is preferably a shunt resistor in the control unit.
  • a shunt resistor is present anyway if a device for generating a "whisper pulse" is provided.
  • the injection system may further include means for measuring coil resistance at normal temperature.
  • the valve of the high pressure pump is preferably an inlet valve thereof.
  • FIG. 1 is a schematic view of a high-pressure pump with a valve in a longitudinal section; and FIG. 2 shows a flow chart of the method according to the invention.
  • FIG. 1 schematically shows a high-pressure pump 10 of an injection system of an internal combustion engine.
  • the pump 10 has a pump housing 12 and is formed in this embodiment as a radial piston pump.
  • a pump piston 14 is movably mounted in the pump housing 12 in order to fill the pressure chamber 16 with fluid, this has a Inlet line 18, in which a designed as an inlet valve valve 20 is arranged.
  • the formed as an inlet valve valve 20 is in this case be a digital switched valve forms ⁇ .
  • the valve 20 facilitates the filling of the pressure chamber 16 and prevents the backflow of the fluid from the feed line 18 during filling.
  • the pressure chamber 16 also has a drain line 22 in which a further valve 24 designed as an outlet valve is arranged. This fluid can be ejected from the pressure chamber 16.
  • the pump 10 further has a drive shaft 26, which is in operative connection with an eccentric ring 28 and is rotatable in a rotational direction D in the clockwise direction.
  • the valve has a valve housing with a recess in which a spring 32, a pin 34 and a sealing element 36 are arranged.
  • the spring 32 biases the sealing element 36 over the pin 34 by being supported on a wall of the recess.
  • In the recess is further located opposite the valve housing 29 fixedly arranged sealing seat 38 having through holes. Fluid can flow via the passage recesses if the sealing element 36 does not bear against the sealing seat 38.
  • the valve 20 further includes an actuator 42.
  • the actuator 42 is designed as a magnetic coil.
  • the pin 34 is partially disposed within the actuator 42 and may be actuated by the actuator 42.
  • these additional pulses which are applied to the valve for noise reduction ("whisper function"), are switched off when the determined coil temperature of the valve exceeds a limit value, whereby the "whisper pulse” does not blindly start at a certain speed switched off, but it is, as shown schematically in Figure 2, measured in step 1, the electric current consumed by the valve to open.
  • the voltage applied to the valve is measured.
  • Rt resistance at temperature t
  • R20 resistance at 20 ° C sought temperature temperature coefficient

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Abstract

Es werden ein Verfahren zum Betreiben einer Hochdruckpumpe eines Einspritzsystems und ein Einspritzsystem beschrieben. Bei dem Verfahren geht es darum, zusätzliche Pulse, mit denen ein Ventil der Hochdruckpumpe beaufschlagt wird, abzuschalten, wenn die ermittelte Spulentemperatur des Ventils einen Grenzwert übersteigt. Dies wird beispielsweise dann durchgeführt, wenn das Ventil mit zusätzlichen Pulsen zur Geräuschminderung („Flüsterfunktion") beaufschlagt wird. Es werden Strom- und Spannungsinformationen vom Ansteuersignal des Ventils der Hochdruckpumpe genutzt, um dessen Temperatur zu messen und durch diese Informationen ein Abschalten von zusätzlichen Strompulsen dann durchzuführen, wenn eine Überhitzungsgefahr des Ventils besteht. Ferner wird ein Einspritzsystem eines Verbrennungsmotors beschrieben, das eine Hochdruckpumpe mit einem Ventil und eine entsprechende Steuereinheit aufweist.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Betreiben einer Hochdruckpumpe eines Ein- spritzsystems und Einspritzsystem
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Hochdruckpumpe eines Einspritzsystems eines Ver¬ brennungsmotors, bei dem ein Ventil der Hochdruckpumpe über eine Steuereinheit durch Beaufschlagung der Spule des Ventils mit einem Steuerimpuls auf- und/oder zugesteuert wird.
Bei Einspritzsystemen von Verbrennungsmotoren wird der erforderliche Kraftstoffdruck durch mechanisch angetriebene Hochdruckpumpen erzeugt. Derartige Hochdruckpumpen sind bei- spielsweise als Radialkolbenpumpen ausgebildet und besitzen ein Pumpengehäuse, in dem ein Pumpenkolben bewegbar gelagert ist. Im Pumpengehäuse befindet sich an einem Ende des Pumpenkolbens ein Druckraum. Um den Druckraum mit Fluid befüllen zu können, weist dieser eine Zulaufleitung auf, in der ein als Einlassventil ausgebildetes Ventil angeordnet ist. Dieses Ventil ist vor¬ zugsweise als digital geschaltetes Ventil ausgebildet. Ferner besitzt der Druckraum eine Ablaufleitung, in der ein als Auslassventil ausgebildetes weiteres Ventil angeordnet ist. Damit kann Fluid aus dem Druckraum ausgestoßen werden.
Derartige Ventile unterliegen starken Beanspruchungen, insbesondere wenn sie Dauerbelastungen, wie z.B. in Hochdruckpumpen, ausgesetzt sind. Da Hochdruckpumpen Drücken von beispielsweise 2.000 bar oder mehr ausgesetzt sind, werden hohe Anforderungen an die Ventile in derartigen Pumpen gestellt.
Sowohl beim Schließen als auch beim Öffnen dieser Ventile können Geräusche auftreten. Es ist bekannt, bei derartigen Ventilen neben einem Öffnungsund/oder Schließpuls einen zusätzlichen Bremspuls zur Geräuschreduktion vorzusehen. Durch zusätzliche Beaufschlagung mit einem derartigen Bremspuls oder„Flüsterpuls" kann das Ventil derart langsam geschlossen bzw. langsam geöffnet werden, dass die Geräuschentwicklung des Ventils klein gehalten und dennoch ein zuverlässiges und ausreichend rasches Schließen bzw. Öffnen des Ventils erreicht werden kann. Des Weiteren kann der Verschleiß des Ventils klein gehalten werden. Einzelheiten eines derartigen Bremspulses bzw. „Flüsterpulses" sind beispielsweise in der DE 10 2011 075 269 AI beschrieben.
Die durch die Hochdruckpumpe verbrauchte elektrische Leistung ist von der Ansteuerung der Hochdruckpumpe abhängig. So wird die verbrauchte elektrische Leistung durch den vorstehend erwähnten zusätzlichen Bremspuls bzw. „Flüsterpuls" erhöht. Ist die Pumpe jedoch schon durch Einwirkung von außen, beispielsweise durch Motorabwärme und/oder hohe Außentemperatur thermisch hoch beansprucht, kann es nötig sein, die zugeführte elektrische Energie zu reduzieren, damit das entsprechende Ventil nicht „abbrennt". Dabei kann durch zu hohe Temperaturen der Isola¬ tionswerkstoff der zugehörigen Spule versagen und ein Kurz- schluss zwischen den Windungen auftreten. Der dadurch verringerte Spulenwiderstand führt zu einem höheren Stromschluss , der wiederum zu einer höheren Temperatur führt. Es entsteht daher ein Kausalkreis, der innerhalb kürzester Zeit ein Versagen des Ventils zur Folge hat. Auch ist dadurch die Gefahr eines Brandes gegeben . Um dieses Problem zu lösen, hat man die elektrische Belastung der Hochdruckpumpe verringert. Hierbei wurden zusätzliche Funk¬ tionen der Hochdruckpumpe, wie beispielsweise der vorstehend genannte Bremspuls bzw. „Flüsterpuls", ab einer gewissen Drehzahl blind abgeschaltet, und zwar ungeachtet der Notwen- digkeit einer Abschaltung. Nachteile in der Funktionsweise der Hochdruckpumpe, insbesondere eine entsprechende Geräuschent¬ wicklung der Ventile, wurden hingenommen. Da aber durch den zusätzlichen„Flüsterpuls" das Geräusch der Hochdruckpumpe durch Minimierung der Kräfte auf die beweglichen Teile der Pumpe reduziert wird, verschlechtert sich durch das frühe Abschalten des „Flüsterpulses" auch die Haltbarkeit der Hochdruckpumpe, insbesondere der Ventile derselben. Durch das bekannte Ab¬ schalten ohne wirkliche Notwendigkeit wird somit die Lebensdauer der Hochdruckpumpe verkürzt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art zur Verfügung zu stellen, mit dem einer Überhitzungsgefahr einer Hochdruckpumpe eines Einspritzsystems auf besonders einfache und wirksame Weise begegnet werden kann.
Dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der angegebenen Art gelöst, das die folgenden Schritte umfasst:
Messen des elektrischen Stromes, den das Ventil zum Öffnen und/oder Schließen verbraucht,
Messen der am Ventil anliegenden elektrischen Spannung,
Berechnen des elektrischen Widerstandes der Spule,
Ermitteln der Spulentemperatur aus dem berechneten Spulenwiderstand und
Abschalten von zusätzlichen Pulsen, mit denen das Ventil beaufschlagt wird, wenn die ermittelte Spulentemperatur einen Grenzwert übersteigt. Erfindungsgemäß erfolgt daher kein blindes Abschalten von zusätzlichen Pulsen, insbesondere eines „Flüsterpulses", sondern die zusätzlichen Pulse werden gezielt abgeschaltet, wenn die ermittelte Spulentemperatur einen Grenzwert übersteigt. Wird dabei eine Temperatur ermittelt, bei der ein Schaden an der Spule entstehen kann, werden die zusätzlichen Pulse ausgeschaltet. Dies geschieht somit aber erst bei der Gefahr des tatsächlichen Schadens, und nicht schon aus Vorsicht. Durch das Abschalten der zusätzlichen Pulse wird die Pumpe elektrisch weniger bean- sprucht, und die Spulentemperatur sinkt.
Zur Ermittlung der Spulentemperatur werden der elektrische Strom, der vom Ventil zum Öffnen und/oder Schließen verbraucht wird, sowie die am Ventil anliegende elektrische Spannung gemessen, woraus der elektrische Widerstand der Spule berechnet wird. Dieser Wert ist abhängig vom Spulenwiderstand bei No¬ minaltemperatur (20 °C) und der Spulentemperatur. Die Spulentemperatur ist somit bei einer bestimmten Spule eindeutig einer Temperatur zugeordnet, die durch einfache Rechenopera- tionen ermittelt werden kann. Wenn die ermittelte Spulentemperatur einen Grenzwert übersteigt, werden zusätzliche Pulse abgeschaltet, so dass eine einfache und wirksame Überlastsi¬ cherung erreicht wird. Wie eingangs erwähnt, werden zusätzliche Impulse insbesondere aufgebracht, um eine Geräuschminimierung der Hochdruckpumpe bzw. der entsprechenden Ventile zu bewirken. Erfindungsgemäß werden daher vorzugsweise zusätzliche Pulse, mit denen das Ventil zur Geräuschminderung beaufschlagt wird, abgeschaltet. Der ent- sprechende „Flüsterpuls" wird daher abgeschaltet, wenn eine Temperatur ermittelt wird, bei der ein Schaden an der Spule entstehen kann. Übertemperaturschäden an der Spule werden daher erfindungsgemäß insbesondere bei einem„Flüsterpuls" vermieden. Hierdurch wird auch eine Erweiterung des Betriebsbereiches des „Flüsterpulses" (gegenüber einer Blindabschaltung) erreicht. Insgesamt ist die Pumpe daher auch in einem erweiterten Betriebsbereich leise und ihre Lebenserwartung steigt. Vorzugsweise wird der Strom, den das Ventil zum Öffnen und/oder Schließen verbraucht, von einem Shuntwiderstand in der Steu¬ ereinheit gemessen. Da ein derartiger Shuntwiderstand wegen der vorstehend beschriebenen Flüsterfunktion ohnehin in der
Steuereinheit enthalten ist, ist die erfindungsgemäß vorgesehene Überlastsicherung bei dieser Ausführungsform nicht mit Mehrkosten verbunden.
Bei Bekanntsein des Spulenwiderstandes kann sinnvollerweise ein Widerstand bei Normaltemperatur gemessen und für die Berechnung des aktuellen Spulentemperaturwertes abgespeichert werden. So kann beispielsweise der Widerstand bei 20 °C (R20) gemessen werden. Dies kann am besten dann durchgeführt werden, wenn der zugehörige Motor länger als 12 Stunden steht. Dies kann ermittelt werden durch den „Engine off Timer" und/oder durch den gleichen Temperaturmesswert der Kühlwassertemperatur (TCO) und der Umgebungstemperatur (TAM) .
Der Widerstand kann aber auch bei einer anderen Temperatur als 20 °C gemessen werden. Die Berechnung wird dann einfacherweise auf den R20-Wert bezogen.
Als Ventil der Hochdruckpumpe wird insbesondere ein Einlass¬ ventil derselben angesteuert. Erfindungsgemäß werden somit die Strom- und Spannungsinfor¬ mationen vom Ansteuersignal eines Ventils der Hochdruckpumpe genutzt, um dessen Temperatur (die Spulentemperatur) zu messen und durch diese Informationen ein Abschalten von zusätzlichen Strompulsen, insbesondere dem „Flüsterpuls", dann durchzu¬ führen, wenn eine Überhitzungsgefahr des Ventils besteht.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Einspritzsystem eines Verbrennungsmotors mit einer Hochdruckpumpe mit einem Ventil und einer Steuereinheit zum Auf- und/oder Zusteuern des Ventils durch Beaufschlagung einer Spule des Ventils mit einem Strompuls . Erfindungsgemäß umfasst ein derartiges Einspritzsystem ferner: eine Einrichtung zum Messen des elektrischen Stromes, den das Ventil zum Öffnen und/oder Schließen verbraucht, eine Einrichtung zum Messen der am Ventil anliegenden elektrischen Spannung, eine Einrichtung zum Berechnen des elektrischen Widerstandes der Spule, eine Einrichtung zum Ermitteln der Spulentemperatur aus dem berechneten Spulenwiderstand, eine Einrichtung zur Beaufschlagung des Ventils mit zusätzlichen Pulsen und eine Einrichtung zum Abschalten der Einrichtung zur Beaufschlagung des Ventils mit zusätzlichen Pulsen, wenn die ermittelte Spulentemperatur einen Grenzwert übersteigt.
Die erfindungsgemäß vorgesehenen Einrichtungen können in die Steuereinheit des Verbrennungsmotors integriert sein. Bei der Einrichtung zur Beaufschlagung des Ventils mit zusätzlichen Pulsen handelt es sich vorzugsweise um eine solche zur Beaufschlagung des Ventils mit Pulsen zur Geräuschminderung („Flüsterpuls") .
Die Einrichtung zum Messen des elektrischen Stromes, den das Ventil zum Öffnen und/oder Schließen verbraucht, ist vorzugsweise ein Shuntwiderstand in der Steuereinheit. Ein solcher Shuntwiderstand ist ohnehin vorhanden, wenn eine Einrichtung zur Erzeugung eines „Flüsterpulses" vorgesehen ist.
Das Einspritzsystem kann ferner eine Einrichtung zum Messen des Spulenwiderstandes bei Normaltemperatur aufweisen. Das Ventil der Hochdruckpumpe ist vorzugsweise ein Einlassventil derselben .
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungs¬ beispieles in Verbindung mit der Zeichnung im Einzelnen er- läutert. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Ansicht einer Hochdruckpumpe mit einem Ventil in einem Längsschnitt; und Figur 2 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens .
Figur 1 zeigt auf schematische Weise eine Hochdruckpumpe 10 eines Einspritzsystems eines Verbrennungsmotors. Die Pumpe 10 besitzt ein Pumpengehäuse 12 und ist bei diesem Ausführungsbeispiel als Radialkolbenpumpe ausgebildet. Im Pumpengehäuse 12 ist ein Pumpenkolben 14 bewegbar gelagert. Im Pumpengehäuse 12 befindet sich an einem Ende des Pumpenkolbens 14 ein Druckraum 16. Um den Druckraum 16 mit Fluid befüllen zu können, weist dieser eine Zulaufsleitung 18 auf, in der ein als Einlassventil ausgebildetes Ventil 20 angeordnet ist. Das als Einlassventil ausgebildete Ventil 20 ist hierbei als digital geschaltetes Ventil ausge¬ bildet. Das Ventil 20 erleichtert die Befüllung des Druckraumes 16 und verhindert beim Befüllen das Zurückströmen des Fluids aus der Zulaufleitung 18. Der Druckraum 16 weist ferner eine Ablaufleitung 22 auf, in der ein als Auslassventil ausgebildetes weiteres Ventil 24 angeordnet ist. Damit kann Fluid aus dem Druckraum 16 ausgestoßen werden.
Die Pumpe 10 weist weiter eine Antriebswelle 26 auf, die mit einem Exzenterring 28 in Wirkverbindung steht und in einer Drehrichtung D im Uhrzeigersinn drehbar ist. Das Ventil hat ein Ventilgehäuse mit einer Ausnehmung, in der eine Feder 32, ein Stift 34 und ein Dichtelement 36 angeordnet sind. Die Feder 32 spannt das Dichtelement 36 über den Stift 34 vor, indem sie sich an einer Wand der Ausnehmung abstützt. In der Ausnehmung befindet sich weiter ein gegenüber dem Ventilgehäuse 29 fest angeordneter Dichtsitz 38, der Durchgangsausnehmungen aufweist. Über die Durchgangsausnehmungen kann Fluid strömen, wenn das Dichtelement 36 nicht am Dichtsitz 38 anliegt.
Das Ventil 20 weist ferner einen Aktuator 42 auf. Der Aktuator 42 ist als Magnetspule ausgebildet. Der Stift 34 ist teilweise innerhalb des Aktuators 42 angeordnet und kann vom Aktuator 42 betätigt werden.
Der genaue Aufbau eines derartigen Ventils ist in der eingangs bereits genannten DE 10 2011 075 269 AI beschrieben. Das Ventil ist so konzipiert und funktioniert derart, dass durch das Aufbringen von zusätzlichen Strompulsen eine Geräuschminderung beim Öffnen des Ventils erreicht wird. Diese sogenannte „Flüsterfunktion" ist in der vorstehend genannten Veröffentlichung im Einzelnen beschrieben.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden nunmehr diese zu- sätzlichen Pulse, mit denen das Ventil zur Geräuschminderung beaufschlagt wird („Flüsterfunktion"), abgeschaltet, wenn die ermittelte Spulentemperatur des Ventils einen Grenzwert übersteigt. Hierbei wird der „Flüsterpuls" nicht blind ab einer gewissen Drehzahl abgeschaltet, sondern es wird, wie in Figur 2 schematisch gezeigt, in Schritt 1 der elektrische Strom gemessen, den das Ventil zum Öffnen verbraucht. In Schritt 2 wird die am Ventil anliegende elektrische Spannung gemessen. Aus den beiden Werten wird nach der Formel R = U/I der Widerstand der Ventilspule errechnet (Schritt 3) . Dieser Wert ist abhängig vom Spulen- widerstand bei Nominaltemperatur (20 °C) und der Spulentemperatur. Die Spulentemperatur ist somit bei einer bestimmten Spule eindeutig einer Temperatur zugeordnet. Die Spulentem¬ peratur lässt sich dann wie folgt berechnen (Schritt 4) : Rt=R20* (l+a20* (t-20°C) ) - t=20°C+ (Rt/R20-1) /a20.
Wird hierbei eine Temperatur ermittelt, bei der ein Schaden an der Spule entstehen kann, wird der „Flüsterpuls" ausgeschaltet (Schritt 5) . Dies geschieht somit aber erst bei der Gefahr eines tatsächlichen Schadens, und nicht schon aus Vorsicht. Durch das Abschalten des Pulses wird die Pumpe elektrisch weniger beansprucht . Die in der obigen Gleichung enthaltenen Parameter haben die folgende Bedeutung:
Rt = Widerstand bei Temperatur t
R20 = Widerstand bei 20 °C gesuchte Temperatur Temperaturkoeffizient

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Hochdruckpumpe eines Einspritzsystems eines Verbrennungsmotors, bei dem ein Ventil der Hochdruckpumpe über eine Steuereinheit durch Beaufschlagung einer Spule des Ventils mit einem Stromimpuls auf- und/oder zugesteuert wird, mit den folgenden Schritten:
Messen des elektrischen Stromes, den das Ventil zum Öffnen und/oder Schließen verbraucht,
Messen der am Ventil anliegenden elektrischen Spannung,
Berechnen des elektrischen Widerstandes der Spule,
Ermitteln der Spulentemperatur aus dem berechneten Spulenwiderstand und
Abschalten von zusätzlichen Pulsen, mit denen das Ventil beaufschlagt wird, wenn die ermittelte Spulentemperatur einen Grenzwert übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Pulse, mit denen das Ventil zur Geräusch¬ minderung beaufschlagt wird, abgeschaltet werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Strom, den das Ventil zum Öffnen und/oder Schließen verbraucht, von einem Shuntwiderstand in der Steuereinheit gemessen wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, durch gekennzeichnet, dass bei Bekanntsein des Sp lenwiderstandes ein Widerstand bei Normaltemperatur gemessen und für die Berechnung des aktuellen Spulen- temperaturwertes abgespeichert wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Ventil der Hochdruckpumpe ein Einlassventil derselben angesteuert wird.
Einspritzsystem eines Verbrennungsmotors mit einer Hochdruckpumpe (10) mit einem Ventil (20) und einer Steuereinheit zum Auf- und/oder Zusteuern des Ventils (20) durch Beaufschlagung einer Spule (42) des Ventils (20) mit einem Strompuls, wobei das Einspritzsystem ferner umfasst: eine Einrichtung zum Messen des elektrischen Stromes, den das Ventil (20) zum Öffnen und/oder Schließen verbraucht , eine Einrichtung zum Messen der am Ventil (20) anliegenden elektrischen Spannung, eine Einrichtung zum Berechnen des elektrischen Widerstandes der Spule (42), eine Einrichtung zum Ermitteln der Spulentemperatur aus dem berechneten Spulenwiderstand, eine Einrichtung zur Beaufschlagung des Ventils (20) mit zusätzlichen Pulsen und eine Einrichtung zum Abschalten der Einrichtung zur Beaufschlagung des Ventils (20) mit zusätzlichen Pulsen, wenn die ermittelte Spulentemperatur einen Grenzwert übersteigt . Einspritzsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Beaufschlagung des Ventils (20) mit zusätzlichen Pulsen eine solche zur Beaufschlagung des Ventils (20) mit Pulsen zur Geräuschminderung ist.
Einspritzsystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Messen des elektrischen Stromes, den das Ventil (20) zum Öffnen und/oder Schließen verbraucht, ein Shuntwiderstand in der Steuereinheit ist.
9. Einspritzsystem nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Einrichtung zum Messen des Spulenwiderstandes bei Normaltemperatur aufweist.
10. Einspritzsystem nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (20) der Hochdruckpumpe (10) ein Einlassventil derselben ist.
PCT/EP2015/054602 2014-04-02 2015-03-05 Verfahren zum betreiben einer hochdruckpumpe eines einspritzsystems und einspritzsystem WO2015150013A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020167030404A KR101835258B1 (ko) 2014-04-02 2015-03-05 분사 시스템의 고압 펌프를 동작시키기 위한 방법 및 분사 시스템
CN201580018126.4A CN106536903A (zh) 2014-04-02 2015-03-05 用于操作喷射系统的高压泵的方法和喷射系统
US15/301,483 US20170030288A1 (en) 2014-04-02 2015-03-05 Method for Operating a High Pressure Pump of an Injection System and an Injection System

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014206231.4 2014-04-02
DE102014206231.4A DE102014206231A1 (de) 2014-04-02 2014-04-02 Verfahren zum Betreiben einer Hochdruckpumpe eines Einspritzsystems und Einspritzsystem

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015150013A1 true WO2015150013A1 (de) 2015-10-08

Family

ID=52627219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2015/054602 WO2015150013A1 (de) 2014-04-02 2015-03-05 Verfahren zum betreiben einer hochdruckpumpe eines einspritzsystems und einspritzsystem

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20170030288A1 (de)
KR (1) KR101835258B1 (de)
CN (1) CN106536903A (de)
DE (1) DE102014206231A1 (de)
WO (1) WO2015150013A1 (de)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007112462A1 (de) * 2006-04-03 2007-10-11 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur vorwärmung von einspritzinjektoren von brennkraftmaschinen
DE102006059625A1 (de) * 2006-12-14 2008-06-19 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung eines elektromagnetischen Ventils
DE102008054512A1 (de) * 2008-12-11 2010-06-17 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems einer Brennkraftmaschine
DE102009046783A1 (de) * 2009-11-17 2011-05-19 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung eines Mengensteuerventils
DE102011085277A1 (de) * 2011-10-27 2013-05-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Schaltventils

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19859281A1 (de) * 1998-12-22 2000-06-29 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Kompensation der Temperaturabhängigkeit eines Spulenwiderstandes einer Ventilspule
DE10045976A1 (de) * 2000-09-16 2002-03-28 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines elektrischen Verbrauchers
JP3851140B2 (ja) * 2001-10-30 2006-11-29 ボッシュ株式会社 流量制御用電磁比例制御弁の駆動方法
DE10301653A1 (de) * 2002-01-18 2003-08-28 Denso Corp Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine
DE102004019152B4 (de) * 2004-04-21 2007-05-31 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Magnetventils zur Mengensteuerung
DE102004055575A1 (de) * 2004-11-18 2006-05-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Leckageprüfung eines Kraftstoffeinspritzventils einer Brennkraftmaschine
JP2007285139A (ja) * 2006-04-13 2007-11-01 Denso Corp ディーゼル機関の制御装置
DE102007053408A1 (de) * 2007-11-09 2009-05-14 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Bestimmung der Kraftstofftemperatur bei einem Common-Rail-Kraftstoffsystem sowie Common-Rail-Kraftstoffsystem einer Brennkraftmaschine
JP4926032B2 (ja) * 2007-12-25 2012-05-09 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の制御装置
DE102008014085A1 (de) * 2008-03-13 2009-09-17 Robert Bosch Gmbh Berechnungseinheit und Berechnungsverfahren zum Berechnen einer Kraftstofftemperatur
DE102008042985A1 (de) * 2008-10-21 2010-04-22 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung eines Kraftstoffinjektors
DE102008054513A1 (de) * 2008-12-11 2010-06-17 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems einer Brennkraftmaschine
US8339762B2 (en) * 2009-01-15 2012-12-25 Sturman Industries, Inc. Control valve coil temperature controller
JP5327124B2 (ja) * 2010-04-09 2013-10-30 株式会社デンソー 燃料噴射制御装置
DE102010022536A1 (de) * 2010-06-02 2011-12-08 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Ventils
DE102012200457A1 (de) * 2011-03-03 2012-09-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Bestimmen einer Temperatur von Kraftstoff
DE102011075269B4 (de) 2011-05-04 2014-03-06 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Ventils
DE102011077987A1 (de) * 2011-06-22 2012-12-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Kraftstofffördereinrichtung
US9341181B2 (en) * 2012-03-16 2016-05-17 Denso Corporation Control device of high pressure pump
DE102012224416A1 (de) * 2012-12-27 2014-07-03 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Ermitteln der Temperatur von Kraftstoff in einer Kraftstoffpumpe

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007112462A1 (de) * 2006-04-03 2007-10-11 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur vorwärmung von einspritzinjektoren von brennkraftmaschinen
DE102006059625A1 (de) * 2006-12-14 2008-06-19 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung eines elektromagnetischen Ventils
DE102008054512A1 (de) * 2008-12-11 2010-06-17 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems einer Brennkraftmaschine
DE102009046783A1 (de) * 2009-11-17 2011-05-19 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung eines Mengensteuerventils
DE102011085277A1 (de) * 2011-10-27 2013-05-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Schaltventils

Also Published As

Publication number Publication date
US20170030288A1 (en) 2017-02-02
KR101835258B1 (ko) 2018-03-06
DE102014206231A1 (de) 2015-10-08
KR20160140862A (ko) 2016-12-07
CN106536903A (zh) 2017-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011075271B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Ventils
DE102008054702A1 (de) Verfahren zur Regelung eines Magnetventils einer Mengensteuerung in einer Brennkraftmaschine
DE102007035316A1 (de) Verfahren zur Steuerung eines Magnetventils einer Mengensteuerung in einer Brenn-kraftmaschine
DE102005007781A1 (de) Verfahren und Anordnung zum schnellen Aufbau des Systemdrucks im Kühlmittelkreislauf von Brennkraftmaschinen
DE102012218370B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Ventils
DE102014220795A1 (de) Verfahren zur Vorgabe eines Stroms in einem Magnetventil
DE19913477A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Kraftstoffzuführeinrichtung einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs
DE4322210B4 (de) Einrichtung zum Erzeugen von Druckgas
DE102010064048B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Hochdruckpumpe
DE3013853C2 (de)
EP3353798B1 (de) Steuerungseinheit sowie verfahren zum überwachen der funktion eines elektromagnetischen aktuators
EP3601806A1 (de) Vorrichtung zum regeln einer hydraulischen maschine
WO2015150013A1 (de) Verfahren zum betreiben einer hochdruckpumpe eines einspritzsystems und einspritzsystem
DE102011005527A1 (de) Verfahren zur Prüfung der Kraftstoffmengenbilanz in einem Common Rail System, entsprechende Motorsteuerung sowie entsprechendes Diagnosegerät
EP2124304B1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Betreiben elektrischer Geräte in einer explosionsgefährdeten Umgebung
DE102004037255B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung insbesondere für ein Kraftfahrzeug
DE102013219396A1 (de) Verfahren zum Erkennen eines unerwünschten Schließens eines elektrischen Saugventils einer Hochdruckpumpe
DE102007035718A1 (de) Verfahren zur Steuerung des Vorförderdruckes eines Common-Rail-Kraftstoffsystems
EP1052215A2 (de) Hydraulische Hubvorrichtung
DE10330824B4 (de) Motorsteuersystem
EP2504586A2 (de) Hydraulischer antrieb
WO2020074152A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur plausibilisierung der funktionsfähigkeit eines hochdrucksensors einer hochdruckkraftstoffeinspritzvorrichtung eines kraftfahrzeugs
DE102011080858A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Magnetventils unter Berücksichtigung einer Größe
DE102013207162B4 (de) Verfahren und Datenverarbeitungseinrichtung zum Reduzieren eines Einschaltstroms für ein Ventil einer Hochdruckpumpe
DE2414293A1 (de) Last-kompensationseinrichtung fuer lader-brennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15707956

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15301483

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20167030404

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15707956

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1