WO2021063668A1 - Method and control unit for operating an internal combustion engine with different injection modes - Google Patents

Method and control unit for operating an internal combustion engine with different injection modes Download PDF

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WO2021063668A1
WO2021063668A1 PCT/EP2020/075733 EP2020075733W WO2021063668A1 WO 2021063668 A1 WO2021063668 A1 WO 2021063668A1 EP 2020075733 W EP2020075733 W EP 2020075733W WO 2021063668 A1 WO2021063668 A1 WO 2021063668A1
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combustion engine
internal combustion
pressure
pressure pump
control unit
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PCT/EP2020/075733
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Hans-Christian Bartelt
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Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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    • F02D2250/02—Fuel evaporation in fuel rails, e.g. in common rails

Definitions

  • the invention relates to the operation of an internal combustion engine with different injection modes, in particular with dual injection.
  • a vehicle can have an internal combustion engine with dual injection.
  • the internal combustion engine can have a direct injection (DI, for direct injection) and an intake manifold injection (PFI, for port fuel injection) of fuel, the different injection modes being used individually or in combination depending on the speed and / or the load of the internal combustion engine can be.
  • DI direct injection
  • PFI intake manifold injection
  • a change and / or transition between different injection modes can thus occur during the operation of the internal combustion engine.
  • the present document deals with the technical task of enabling an efficient and reliable transition between the different injection modes of an internal combustion engine.
  • the object is achieved in each case by the independent claims.
  • Advantageous embodiments are described, inter alia, in the dependent claims.
  • additional features of a patent claim dependent on an independent claim without the features of the independent Claim or only in combination with a subset of the features of the independent claim can form a separate invention that is independent of the combination of all features of the independent claim, which can be made the subject of an independent claim, a divisional application or a subsequent application.
  • a control unit for operating an internal combustion engine (in particular an Otto engine) is described.
  • the internal combustion engine can be designed to drive a motor vehicle.
  • the internal combustion engine is designed to be operated selectively with intake manifold injection and / or direct injection.
  • manifold injection can be used in particular at relatively low loads.
  • direct injection can be used at relatively high loads on the internal combustion engine.
  • the internal combustion engine can comprise a high-pressure pump which is set up to pump fuel into a distributor pipe (i.e. into a "rail") of the internal combustion engine.
  • the internal combustion engine for the intake manifold injection can comprise an intake manifold in order to form a fuel-air mixture for feeding into the cylinders of the internal combustion engine.
  • the control unit can be set up to determine on the basis of (predefined) characteristic data whether the internal combustion engine is to be operated in a first operating mode only with intake manifold injection, in a second operating mode only with direct injection or in a third operating mode with a combination of intake manifold injection and direct injection.
  • the characteristic data can be designed to display the operating mode of the internal combustion engine as a function of the load and / or the speed of the internal combustion engine.
  • the characteristic data can include a (multi-dimensional) characteristic map which shows the respective operating mode as a function of the load and / or the speed.
  • the control unit can thus be set up to adjust the operating mode of the internal combustion engine in relation to the fuel injection depending on the state of the Adapt the internal combustion engine. This can lead to transitions from intake manifold injection to direct injection. For such a transition, it is typically necessary that a sufficiently high pressure can be built up and maintained in the distributor pipe within a relatively short reaction time by the high-pressure pump to enable direct injection of fuel from the distributor pipe into the cylinders of the internal combustion engine.
  • the high pressure pump is typically connected to a fuel tank via a delivery line.
  • fuel can be pumped from the fuel tank through the feed line to the high-pressure pump.
  • the pressure of the fuel at the inlet of the high pressure pump can be set to a certain pressure value (e.g. in the range of 5 bar).
  • the control unit can be set up to cause the high-pressure pump to effect a test pressure stroke during operation of the internal combustion engine with intake manifold injection (in particular while the internal combustion engine is not operating with direct injection).
  • the test pressure stroke can be designed to increase the pressure in the distribution pipe by a certain setpoint (e.g. 20 bar).
  • the high-pressure pump can thus be made to pump fuel into the distributor pipe as a test (even if the internal combustion engine is not operated with direct injection).
  • control unit can be set up to determine pressure information in relation to the pressure increase brought about by the test pressure stroke in the distributor pipe.
  • the pressure information can be detected by means of a pressure sensor on or in the distributor pipe. In the case of a properly working high-pressure pump, the pressure increase should be approximately at the target value for the test pressure stroke.
  • the control unit can also be set up to effect one or more measures as a function of the pressure information in order to prepare the internal combustion engine for operation with direct injection.
  • control unit can be set up to check on the basis of the pressure information whether the pressure stroke caused by the test pressure stroke in the distributor pipe Pressure increase is greater or less than a pressure threshold value.
  • the pressure threshold value can e.g. B. between 50% and 100% of the setpoint for the test pressure stroke.
  • the one or more measures can then (possibly only then) be brought about if it is determined that the pressure increase brought about by the test pressure stroke in the distributor pipe is less than the pressure threshold value.
  • control unit can be set up to determine on the basis of the pressure information that fuel vapor is present in the high-pressure pump.
  • the fact that the pressure increase in the rail caused by the test pressure stroke is less than the pressure threshold value may be an indication that fuel vapor is present in the high-pressure pump (because the high-pressure pump has less fuel in the rail due to the fuel vapor can pump).
  • the one or more measures can then (possibly only then) be effected if it is determined that fuel vapor is present in the high-pressure pump.
  • the high pressure pump Before activating the direct injection, it can thus be determined in an efficient manner by means of a test pressure stroke whether the high pressure pump is impaired (in particular is impaired by the inclusion of fuel vapor within the high pressure pump).
  • One or more measures can then be implemented in good time before the activation of the direct injection (during operation of the internal combustion engine) in order to ensure that sufficient pressure can be built up in the distributor pipe at the start of the direct injection by the high-pressure pump.
  • the one or more measures can include at least one cooling measure that is designed to cool the high-pressure pump.
  • one or more cooling mechanisms of the internal combustion engine can be activated selectively, if necessary, in order to cool the high-pressure pump and thereby to remove (for example condense) the fuel vapor in the high-pressure pump.
  • the internal combustion engine can comprise a delivery line which is designed to provide fuel to the high-pressure pump.
  • the one or more measures can include increasing the pressure of the fuel in the delivery line and / or at the inlet of the high-pressure pump.
  • An increase in the pressure at the inlet of the high-pressure pump can have the effect that the fuel vapor can be removed from the high-pressure pump in a timely manner.
  • a quick activation of the direct injection can thus be made possible (possibly even with a relatively hot high-pressure pump).
  • the one or more measures can include temporarily preventing operation of the internal combustion engine with direct injection and / or temporarily expanding operation of the internal combustion engine with intake manifold injection.
  • the map can be dynamically expanded temporarily in favor of intake manifold injection (e.g. for increased loads).
  • the high-pressure pump can be cooled down in order to be able to reactivate the direct injection after cooling down (with the original map). Reliable operation of the internal combustion engine can thus be made possible.
  • the control unit can be set up to determine an estimated value for the temperature of the high-pressure pump.
  • the temperature of the high pressure pump cannot be detected directly by a temperature sensor.
  • the estimated value for the temperature of the high pressure pump can, for example, be determined on the basis of a temperature model.
  • the high-pressure pump can then be caused, as a function of the estimated value for the temperature of the high-pressure pump, to effect a test pressure stroke to check the high-pressure pump.
  • a test pressure stroke can only be started when the estimated value for the temperature of the high pressure pump is above a temperature threshold value.
  • a preliminary check can thus be carried out to determine whether it is at all possible or probable that fuel vapor is present in the high-pressure pump. If it is found that due to too low Temperature, no vapor formation in the high-pressure pump is possible or to be expected, the execution of test pressure strokes can be dispensed with. In this way, the efficiency of the internal combustion engine can be increased further.
  • the control unit can be set up to cause the high-pressure pump repeatedly, in particular periodically, in a sequence of points in time, to each cause a test pressure stroke in order to determine pressure information in relation to the pressure increase in each case in the manifold.
  • the high-pressure pump can thus be checked repeatedly (e.g. every 1 to 10 seconds). The repeated check can be triggered, for example, by the fact that the estimated value for the temperature of the high-pressure pump is above the temperature threshold value.
  • the intensity of the one or more measures effected can then be adapted as a function of the pressure information.
  • the intensity of the one or more measures taken e.g. by increasing the pressure at the inlet of the high-pressure pump
  • control unit can be set up to gradually increase the pressure of fuel at the inlet of the high pressure pump, in particular in the delivery line leading to the high pressure pump (e.g. in one, two or more stages) and / or (after reaching the highest pressure stage for the fuel at the input of the high-pressure pump) to (temporarily) prevent the operation of the internal combustion engine with direct injection if the pressure information for each of the points in time from the sequence of points in time indicates that fuel vapor is (still) present in the high-pressure pump.
  • a particularly reliable operation of an internal combustion engine with different injection modes can thus be made possible.
  • a (further) control unit for operating an internal combustion engine.
  • the features set out above also apply to this control unit (and vice versa).
  • the control unit is set up to determine that fuel vapor is present in the high-pressure pump during operation of the internal combustion engine with intake manifold injection (and in particular without operation with direct injection). This can be determined, for example, on the basis of the estimated value for the temperature of the high pressure pump and / or on the basis of a test pressure stroke.
  • the control unit is further configured, in response to this, to increase the pressure of fuel (in particular of gasoline) at the inlet of the high-pressure pump. In this way, the high-pressure pump can be prepared for quick activation of the direct injection in an efficient and reliable manner.
  • an internal combustion engine (in particular an Otto engine) is described.
  • the internal combustion engine is set up to be operated selectively with intake manifold injection and / or direct injection.
  • the internal combustion engine comprises a high-pressure pump for operating the internal combustion engine with direct injection, which is set up to pump fuel (in particular gasoline) into the distributor pipe of the internal combustion engine.
  • the internal combustion engine comprises at least one of the control units described in this document.
  • the internal combustion engine can be designed in such a way that the internal combustion engine does not have a flushing line which is designed to guide fuel from a fuel tank via the high pressure pump to the suction tube of the internal combustion engine during operation of the internal combustion engine with intake manifold injection in order to flush the high pressure pump with fuel.
  • a space-efficient and weight-efficient internal combustion engine can be provided, which can nevertheless be operated in an efficient and reliable manner with different injection modes.
  • a method for operating an internal combustion engine comprises bringing about a test pressure stroke by means of the high-pressure pump, as well as determining pressure information in relation to a pressure increase caused by the test pressure stroke in the distributor pipe.
  • the method includes, as a function of the pressure information, the effect of one or more measures that are designed to prepare the internal combustion engine for operation with direct injection.
  • a method for operating an internal combustion engine is described. The method includes determining or detecting that fuel vapor is present in the high pressure pump. The method further includes, in response thereto, increasing the pressure of fuel at the inlet of the high pressure pump.
  • a (road) motor vehicle in particular a passenger car or a truck or a bus or a motorcycle
  • a (road) motor vehicle in particular a passenger car or a truck or a bus or a motorcycle
  • SW software program
  • the software program can be set up to be executed on a processor (e.g. on a control unit of a vehicle) and thereby to execute one of the methods described in this document.
  • the storage medium can comprise a software program which is set up to be executed on a processor and thereby to execute one of the methods described in this document.
  • FIG. 1 exemplary components of a vehicle
  • FIG. 2a shows a block diagram of the fuel supply of an internal combustion engine with several injection modes
  • FIG. 2b shows exemplary characteristic data, in particular a characteristic map, for selecting the injection mode of an internal combustion engine
  • FIG. 3a shows an exemplary operating strategy for an internal combustion engine with several injection modes
  • FIG. 3b shows an exemplary test pressure stroke of the high pressure pump of an internal combustion engine
  • FIGS. 4a and 4b show flow charts of exemplary methods for operating an internal combustion engine with a plurality of injection modes.
  • FIG. 1 shows an exemplary vehicle 100 with an internal combustion engine 101 that is set up to generate a drive torque that is transmitted to one or more wheels 106 of the vehicle 100 via a clutch 103, a transmission 104 and / or an axle drive 105 can be.
  • the vehicle 100 further comprises a control unit 110 (e.g. an engine control unit), which is configured to determine a requested total torque 114.
  • the requested total torque 114 can, for example, be specified by a driver of the vehicle via an accelerator pedal and / or via a setting of the transmission 104.
  • a driver can actuate the accelerator pedal in order to request an increased total torque 114 (and thus an increased load) of the internal combustion engine 101.
  • the control unit 110 is further set up, as a function of the requested total torque 114, to issue a control signal 111 for controlling the internal combustion engine 101 in order to cause the internal combustion engine 101 to provide the requested total torque 114.
  • the internal combustion engine 101 can have different injection modes in order to provide an internal combustion engine 101 that is as fuel-efficient and / or low-emission as possible.
  • 2a shows exemplary components of an internal combustion engine 101 with a first injection mode (in particular a direct injection) and a second injection mode (in particular an intake manifold injection).
  • the fuel from the fuel tank 206 can be pumped to the internal combustion engine 101 by a low-pressure or feed pump 205 via a low-pressure or feed line 208.
  • the pressure of the fuel in the delivery line 208 can, for example, be set to a pressure value of approx. 5 bar.
  • the internal combustion engine 101 comprises a high pressure pump 108 which is set up to deliver fuel at a relatively high pressure (e.g. 200 bar or more) in the distributor pipe
  • 202 can be injected directly into the one or more cylinders of the internal combustion engine 101.
  • the high-pressure pump 108 By operating the high-pressure pump 108, direct injection into the one or more cylinders of the internal combustion engine 101 can be provided.
  • the internal combustion engine 101 comprises a pressure sensor 107 which is set up to detect pressure data or pressure information relating to the physical pressure in the distributor pipe 201. Furthermore, the internal combustion engine 101 optionally comprises a pressure limiter 207, which is set up to limit the pressure in the distributor pipe 201 to a predefined maximum pressure, wherein the fuel drained to reduce the pressure in the distributor pipe 201 can be fed back into the fuel tank 206. Optionally, the pressure can also be limited by a pressure-limiting valve integrated in the high-pressure pump 108.
  • the internal combustion engine 101 comprises an intake manifold 203 in which a fuel-air mixture can be provided for one or more cylinders of the internal combustion engine 101.
  • the fuel-air mixture can be conducted from the intake manifold 203 into the one or more cylinders of the internal combustion engine 101.
  • fuel can be fed directly from the delivery line 208 via an injection nozzle 204 into the intake manifold 203.
  • the high-pressure pump 108 is thus typically not operated.
  • 2b shows exemplary characteristic data 210, in particular a characteristic map, for the operation of the internal combustion engine 101.
  • the characteristic data 210 can indicate which injection mode is used depending on the load 211 and / or depending on the speed 212 of the internal combustion engine 101.
  • a first characteristic range 221 for example at a relatively low load 211 and / or at a relatively low rotational speed 212
  • the internal combustion engine 101 can optionally be operated solely with intake manifold injection.
  • the internal combustion engine 101 can, if necessary, be operated solely with direct injection in a second characteristic range 222 (for example, with a relatively high load 211).
  • the internal combustion engine 101 can be operated in a third characteristic range 223 (for example at a relatively low load 211 and at relatively high speeds 223), if necessary by means of a combination of direct injection and intake manifold injection.
  • the high pressure pump (HPP) 108 heats up because the high pressure pump 108 does not deliver any fuel in this operating mode and is therefore not cooled by the fuel.
  • a flushing line can optionally be provided with which the fuel can also be guided through the high-pressure pump 108 with the intake manifold injection alone and the high-pressure pump 108 cools before the fuel is passed on to the fuel intake-manifold injection.
  • the installation of a flushing line leads to an increased installation space requirement and to an increased weight of the internal combustion engine 101.
  • the control unit 110 can be set up to repeatedly (in particular periodically) cause the high-pressure pump 108 to effect a test pressure stroke (test stroke for short) in the distributor pipe 201 in order to check whether fuel vapor has formed in the high-pressure pump 108.
  • 3b shows an exemplary test stroke on a specific point in time 332.
  • FIG. 3b illustrates the pressure increase 331 brought about by the high-pressure pump 108 at a test point in time 332.
  • control unit 110 is set up to use the pressure sensor 107 to acquire pressure information relating to the pressure increase 331 during the test stroke.
  • the pressure rise 331 indicated by the pressure information can be compared with a pressure threshold value, and it can be determined on the basis of the comparison whether or not (excessive) fuel vapor has formed in the high-pressure pump 108.
  • the pressure increase 331 caused by the test stroke should normally be, for example, at a setpoint of 20 bar. If the pressure increase 331 is significantly lower (e.g. is lower by at least 20%), it can be concluded that fuel vapor has formed in the high-pressure pump 108.
  • one or more measures can be taken to cool the high-pressure pump 108. Furthermore, one or more measures can be implemented in order to prepare the high-pressure pump 108 for a (short-term) activation of the direct injection. In this way, a transition between the different injection modes of the internal combustion engine 101 can be made possible in an efficient and reliable manner.
  • a check for vapor formation in the HDP 108 can be carried out by activating the HDP 108 cyclically (in order to effect a test stroke in each case) and by evaluating the reaction of the fuel pressure in the rail 201. If there is no vapor formation or if the vapor formation is still uncritical, the HDP 108 pumps the fuel into the rail 201, as a result of which the rail pressure increases. The pressure increase 331 can be detected by evaluating the pressure signal of the pressure sensor 107.
  • the internal combustion engine 101 can intervene in the thermal management of the engine 101 be cooled down, in particular until the steam formation in the HDP 108 has been reduced to an uncritical level. A selective and / or temporary cooling down of the motor 101 can thus be effected, which enables an energy-efficient operation of the motor 101.
  • the control unit 110 can be set up to cause the feed pump 205 to increase the pressure of the fuel in the feed line 208.
  • the pressure increase in the delivery line 208 can cause the fuel vapor to be delivered from the high-pressure pump 108 and / or that the high-pressure pump 108 can bring about the required pressure increase 331 in the distributor pipe 201 even when fuel vapor is present.
  • a transition to direct injection can thus be made possible at short notice (i.e. with a short reaction time).
  • a reduced fuel low pressure (ND1) can thus be provided in the delivery line 208 as standard, which is so far below the maximum realizable fuel low pressure (ND2 or ND3) in the delivery line 208 that an increase from ND1 to ND2 or ND3 reduces the fuel vapor in the HDP 108 reduced to such an extent that the HDP 108 can build up the required pressure in the distributor pipe 201.
  • a short-term transition to direct injection can thus be made possible.
  • the above-mentioned cooling measures can be used to cool down the HDP 108. Furthermore, after the HPP 108 has cooled down, the pressure in the delivery line 208 can be reduced again (from LP2 or LP3 to LP1) in order to carry out a later Time to be able to compensate again for fuel vapor in the HPP 108 by increasing LP1 to LP2 or LP3.
  • FIG. 3a shows an exemplary operating strategy 300 for an internal combustion engine 101 with direct injection and intake manifold injection.
  • the pressure in the delivery line 208 can be set as standard at a first pressure value ND1 (e.g. at 5 bar).
  • the control unit 110 can be set up to determine an estimated value Ts of the temperature of the high-pressure pump 108 on the basis of a temperature model of the internal combustion engine 101.
  • step 301 If it is recognized (step 301) that the estimated value Ts has exceeded a specific temperature threshold value (e.g. 105 ° C.), the high-pressure pump 108 can be caused to effect a test stroke (steps 302, 303). It can then be checked on the basis of the pressure information from the pressure sensor 107 (step 304) whether the pressure rise 331 was sufficiently high or not.
  • a specific temperature threshold value e.g. 105 ° C.
  • the pressure increase 331 was sufficiently high (“j”), monitoring of the estimated value Ts can be continued without further measures. If, on the other hand, an insufficient pressure increase 331 is detected (“n”), the pressure in the delivery line 208 can be increased to a second pressure value ND2 (e.g. to 5.8 bar). Furthermore, one or more cooling measures for cooling the high-pressure pump 108 can be effected (step 305).
  • a test stroke can then be effected again (step 307), and it can be checked whether this brings about a sufficiently high pressure increase 331 (step 308). If this is the case (“j”), the pressure in the delivery line 208 can be lowered again to the first pressure value (step 306), possibly only after the estimated value Ts of the temperature of the high pressure pump 108 has dropped sufficiently.
  • the pressure in the delivery line 208 can optionally be increased further to a third pressure value ND3 (for example to 6.5 bar) (step 309).
  • the one or more cooling measures can still be carried out.
  • a test stroke can then be effected again (step 310), and the pressure increase 331 can be checked (step 311). If a sufficiently high pressure increase 331 is not detected (“n”), the direct injection can be (temporarily) deactivated (step 313).
  • the pressure in the delivery line 208 can be lowered again to the first pressure value (step 312), at least as soon as the estimated value Ts of the temperature of the high pressure pump 108 has dropped sufficiently.
  • the direct injection can remain deactivated as long as a sufficient pressure increase 331 as a result of a test stroke is not detected (steps 314, 315, option “n”). If a sufficiently high pressure rise 331 is detected, the pressure in the delivery line 208 can be lowered again to the first pressure value (step 316), at least as soon as the estimated value Ts of the temperature of the high pressure pump 108 has dropped sufficiently.
  • the operating strategy 300 can thus provide an optional second stage for the low pressure increase as a safety reserve.
  • the PFI operating characteristic range 221, 223 can be expanded to higher engine outputs (e.g. by adapting the characteristic map 210).
  • FIG. 4 a shows a flow chart of an exemplary method 400 for operating an internal combustion engine 101 (in particular an Otto engine).
  • the internal combustion engine 101 is designed to be operated selectively with intake manifold injection and / or direct injection.
  • the internal combustion engine 101 comprises a high-pressure pump 108 which is set up to pump fuel into the distributor pipe 201 (in English “rail” or “common rail”) of the internal combustion engine 101.
  • the method 400 comprises, during the operation of the internal combustion engine 101 (alone) with intake manifold injection (and / or without direct injection), effecting 401 a test pressure stroke by means of the high-pressure pump 108, as well as determining 402 pressure information in relation to the Pressure stroke in the manifold 201 caused pressure increase 331.
  • the pressure increase 331 can be detected by means of a pressure sensor 107.
  • the method 400 further comprises, as a function of the pressure information, the effecting 403 of one or more measures which are designed to prepare the internal combustion engine 101 for operation with direct injection.
  • the pressure at the inlet of the high pressure pump 108 can be increased and / or the high pressure pump 108 can be cooled.
  • the internal combustion engine 101 can thus be prepared for operation with direct injection in an energy-efficient and reliable manner.
  • method 4b shows a further method 410 for operating an internal combustion engine 101.
  • the features of method 400 can also be used for method 410 and / or vice versa.
  • the method 410 comprises, during the operation of the internal combustion engine 101 (possibly alone) with intake manifold injection (and / or without direct injection), determining 411 that fuel vapor is present in the high-pressure pump 108. This can be determined, for example, on the basis of an estimate of the temperature of the high pressure pump 108 and / or by means of the method 400.
  • the method 410 comprises increasing 412 the pressure of fuel at the inlet of the high pressure pump 108.
  • the pressure in the delivery line 108 may be increased.
  • the pressure can e.g. be increased by a pressure value between 0.5 bar and 2 bar.
  • the pressure can be increased e.g. by 10% to 30%.

Abstract

The invention describes a control unit for operating an internal combustion engine, said internal combustion engine being designed to be selectively operated with intake manifold fuel injection and/or direct injection and the internal combustion engine comprising, for operation with direct injection, a high-pressure pump that is configured to pump fuel into a fuel rail of the internal combustion engine. The control unit is configured, during operation of the combustion engine with intake manifold fuel injection, to cause the high-pressure pump to perform a test pressure stroke, and to determine pressure information in relation to an increase in pressure caused by the test pressure stroke in the fuel rail. The control unit is also configured to perform, depending on the pressure information, one or more measures in order to prepare the internal combustion engine for operation with direct injection.

Description

Verfahren und Steuereinheit zum Betrieb eines Verbrennungsmotors mit unterschiedlichen Einspritzmodi Method and control unit for operating an internal combustion engine with different injection modes
Die Erfindung betrifft den Betrieb eines Verbrennungsmotors mit unterschiedlichen Einspritzmodi, insbesondere mit Dualeinspritzung. The invention relates to the operation of an internal combustion engine with different injection modes, in particular with dual injection.
Ein Fahrzeug kann zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und/oder zur Reduzierung von Emissionen einen Verbrennungsmotor mit Dualeinspritzung aufweisen. Der Verbrennungsmotor kann dabei eine Direkteinspritzung (Dl, für direct injection) und eine Saugrohreinspritzung (PFI, für port fuel injection) von Kraftstoff aufweisen, wobei die unterschiedlichen Einspritzmodi in Abhängigkeit von der Drehzahl und/oder der Last des Verbrennungsmotors jeweils allein oder in Kombination verwendet werden können. Es kann somit während des Betriebs des Verbrennungsmotors zu einem Wechsel und/oder Übergang zwischen unterschiedlichen Einspritzmodi kommen. To reduce fuel consumption and / or to reduce emissions, a vehicle can have an internal combustion engine with dual injection. The internal combustion engine can have a direct injection (DI, for direct injection) and an intake manifold injection (PFI, for port fuel injection) of fuel, the different injection modes being used individually or in combination depending on the speed and / or the load of the internal combustion engine can be. A change and / or transition between different injection modes can thus occur during the operation of the internal combustion engine.
Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, einen effizienten und zuverlässigen Übergang zwischen den unterschiedlichen Einspritzmodi eines Verbrennungsmotors zu ermöglichen. Die Aufgabe wird jeweils durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können. The present document deals with the technical task of enabling an efficient and reliable transition between the different injection modes of an internal combustion engine. The object is achieved in each case by the independent claims. Advantageous embodiments are described, inter alia, in the dependent claims. It should be noted that additional features of a patent claim dependent on an independent claim without the features of the independent Claim or only in combination with a subset of the features of the independent claim can form a separate invention that is independent of the combination of all features of the independent claim, which can be made the subject of an independent claim, a divisional application or a subsequent application. This applies equally to technical teachings described in the description, which can form an invention that is independent of the features of the independent patent claims.
Gemäß einem Aspekt wird eine Steuereinheit zum Betrieb eines Verbrennungsmotors (insbesondere eines Ottomotors) beschrieben. Der Verbrennungsmotor kann ausgelegt sein, um ein Kraftfahrzeug anzutreiben. Der Verbrennungsmotor ist ausgebildet, selektiv mit Saugrohreinspritzung und/oder Direkteinspritzung betrieben zu werden. Dabei kann Saugrohreinspritzung insbesondere bei relativ niedrigen Lasten verwendet werden. Andererseits kann Direkteinspritzung bei relativ hohen Lasten des Verbrennungsmotors verwendet werden. According to one aspect, a control unit for operating an internal combustion engine (in particular an Otto engine) is described. The internal combustion engine can be designed to drive a motor vehicle. The internal combustion engine is designed to be operated selectively with intake manifold injection and / or direct injection. In this case, manifold injection can be used in particular at relatively low loads. On the other hand, direct injection can be used at relatively high loads on the internal combustion engine.
Der Verbrennungsmotor kann für den Betrieb mit Direkteinspritzung eine Hochdruckpumpe umfassen, die eingerichtet ist, Kraftstoff in ein Verteilerrohr (d.h. in ein „rail“) des Verbrennungsmotors zu pumpen. Des Weiteren kann der Verbrennungsmotor für die Saugrohreinspritzung ein Saugrohr umfassen, um ein Kraftstoff-Luft-Gemisch zur Zuführung in die Zylinder des Verbrennungsmotors zu bilden. For operation with direct injection, the internal combustion engine can comprise a high-pressure pump which is set up to pump fuel into a distributor pipe (i.e. into a "rail") of the internal combustion engine. Furthermore, the internal combustion engine for the intake manifold injection can comprise an intake manifold in order to form a fuel-air mixture for feeding into the cylinders of the internal combustion engine.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, auf Basis von (vordefinierten) Kenndaten zu bestimmen, ob der Verbrennungsmotor in einem ersten Betriebsmodus nur mit Saugrohreinspritzung, in einem zweiten Betriebsmodus nur mit Direkteinspritzung oder in einem dritten Betriebsmodus mit einer Kombination aus Saugrohreinspritzung und Direkteinspritzung zu betreiben ist. Die Kenndaten können ausgebildet sein, den Betriebsmodus des Verbrennungsmotors in Abhängigkeit von der Last und/oder der Drehzahl des Verbrennungsmotors anzuzeigen. Beispielsweise können die Kenndaten ein (mehrdimensionales) Kennfeld umfassen, das den jeweiligen Betriebsmodus in Abhängigkeit von der Last und/oder der Drehzahl anzeigt. The control unit can be set up to determine on the basis of (predefined) characteristic data whether the internal combustion engine is to be operated in a first operating mode only with intake manifold injection, in a second operating mode only with direct injection or in a third operating mode with a combination of intake manifold injection and direct injection. The characteristic data can be designed to display the operating mode of the internal combustion engine as a function of the load and / or the speed of the internal combustion engine. For example, the characteristic data can include a (multi-dimensional) characteristic map which shows the respective operating mode as a function of the load and / or the speed.
Die Steuereinheit kann somit eingerichtet sein, den Betriebsmodus des Verbrennungsmotors in Bezug auf die Kraftstoffeinspritzung je nach Zustand des Verbrennungsmotors anzupassen. Dabei kann es zu Übergängen von der Saugrohreinspritzung zu der Direkteinspritzung kommen. Für einen derartigen Übergang ist es typischerweise erforderlich, dass in dem Verteilerrohr innerhalb einer relativ kurzen Reaktionszeit durch die Hochdruckpumpe ein ausreichend hoher Druck aufgebaut und gehalten werden kann, um eine Direkteinspritzung von Kraftstoff aus dem Verteilerrohr in die Zylinder des Verbrennungsmotors zu ermöglichen. The control unit can thus be set up to adjust the operating mode of the internal combustion engine in relation to the fuel injection depending on the state of the Adapt the internal combustion engine. This can lead to transitions from intake manifold injection to direct injection. For such a transition, it is typically necessary that a sufficiently high pressure can be built up and maintained in the distributor pipe within a relatively short reaction time by the high-pressure pump to enable direct injection of fuel from the distributor pipe into the cylinders of the internal combustion engine.
Die Hochdruckpumpe ist typischerweise über eine Förderleitung mit einem Kraftstofftank verbunden. Mittels einer Förderpumpe kann Kraftstoff aus dem Kraftstofftank durch die Förderleitung zu der Hochdruckpumpe gepumpt werden. Der Druck des Kraftstoffs am Eingang der Hochdruckpumpe kann dabei auf einen bestimmten Druckwert eingestellt werden (z.B. im Bereich von 5bar). The high pressure pump is typically connected to a fuel tank via a delivery line. By means of a feed pump, fuel can be pumped from the fuel tank through the feed line to the high-pressure pump. The pressure of the fuel at the inlet of the high pressure pump can be set to a certain pressure value (e.g. in the range of 5 bar).
Die Steuereinheit kann eingerichtet ist, während des Betriebs des Verbrennungsmotors mit Saugrohreinspritzung (insbesondere während kein Betrieb des Verbrennungsmotors mit Direkteinspritzung erfolgt), die Hochdruckpumpe zu veranlassen, einen Test- Druckhub zu bewirken. Der Test-Druckhub kann darauf ausgelegt sein, den Druck in dem Verteilerrohr um einen bestimmten Sollwert (z.B. 20bar) zu erhöhen. Die Hochdruckpumpe kann somit veranlasst werden, testweise Kraftstoff in das Verteilerrohr zu pumpen (auch dann, wenn der Verbrennungsmotor nicht mit Direkteinspritzung betrieben wird). The control unit can be set up to cause the high-pressure pump to effect a test pressure stroke during operation of the internal combustion engine with intake manifold injection (in particular while the internal combustion engine is not operating with direct injection). The test pressure stroke can be designed to increase the pressure in the distribution pipe by a certain setpoint (e.g. 20 bar). The high-pressure pump can thus be made to pump fuel into the distributor pipe as a test (even if the internal combustion engine is not operated with direct injection).
Des Weiteren kann die Steuereinheit eingerichtet sein, Druckinformation in Bezug auf den durch den Test-Druckhub in dem Verteilerrohr bewirkten Druckanstieg zu ermitteln. Die Druckinformation kann mittels eines Drucksensors an bzw. in dem Verteilerrohr erfasst werden. Bei einer einwandfrei arbeitenden Hochdruckpumpe sollte der Druckanstieg in etwa bei dem Sollwert für den Test-Druckhub liegen. Furthermore, the control unit can be set up to determine pressure information in relation to the pressure increase brought about by the test pressure stroke in the distributor pipe. The pressure information can be detected by means of a pressure sensor on or in the distributor pipe. In the case of a properly working high-pressure pump, the pressure increase should be approximately at the target value for the test pressure stroke.
Die Steuereinheit kann ferner eingerichtet sein, in Abhängigkeit von der Druckinformation ein oder mehrere Maßnahmen zu bewirken, um den Verbrennungsmotor auf den Betrieb mit Direkteinspritzung vorzubereiten. The control unit can also be set up to effect one or more measures as a function of the pressure information in order to prepare the internal combustion engine for operation with direct injection.
Insbesondere kann die Steuereinheit eingerichtet sein, auf Basis der Druckinformation zu überprüfen, ob der durch den Test-Druckhub in dem Verteilerrohr bewirkte Druckanstieg größer oder kleiner als ein Druck-Schwellenwert ist. Der Druck- Schwellenwert kann z. B. zwischen 50% und 100% des Sollwertes für den T est-Druckhub liegen. Die eine oder mehrere Maßnahmen können dann (ggf. nur dann) bewirkt werden, wenn ermittelt wird, dass der durch den Test-Druckhub in dem Verteilerrohr bewirkte Druckanstieg kleiner als der Druck-Schwellenwert ist. In particular, the control unit can be set up to check on the basis of the pressure information whether the pressure stroke caused by the test pressure stroke in the distributor pipe Pressure increase is greater or less than a pressure threshold value. The pressure threshold value can e.g. B. between 50% and 100% of the setpoint for the test pressure stroke. The one or more measures can then (possibly only then) be brought about if it is determined that the pressure increase brought about by the test pressure stroke in the distributor pipe is less than the pressure threshold value.
Alternativ oder ergänzend kann die Steuereinheit eingerichtet sein, auf Basis der Druckinformation zu bestimmen, dass Kraftstoffdampf in der Hochdruckpumpe vorhanden ist. Insbesondere kann die Tatsache, dass der durch den Test-Druckhub in dem Verteilerrohr bewirkte Druckanstieg kleiner als der Druck-Schwellenwert ist, ein Indiz dafür sein, dass Kraftstoff dampf in der Hochdruckpumpe vorhanden ist (weil die Hochdruckpumpe aufgrund des Kraftstoffdampfs weniger Kraftstoff in das Verteilerrohr pumpen kann). Die ein oder mehreren Maßnahmen können dann (ggf. nur dann) bewirkt werden, wenn bestimmt wird, dass Kraftstoffdampf in der Hochdruckpumpe vorhanden ist. Alternatively or in addition, the control unit can be set up to determine on the basis of the pressure information that fuel vapor is present in the high-pressure pump. In particular, the fact that the pressure increase in the rail caused by the test pressure stroke is less than the pressure threshold value may be an indication that fuel vapor is present in the high-pressure pump (because the high-pressure pump has less fuel in the rail due to the fuel vapor can pump). The one or more measures can then (possibly only then) be effected if it is determined that fuel vapor is present in the high-pressure pump.
Es kann somit in effizienter Weise vor Aktivierung der Direkteinspritzung mittels eines Test-Druckhubs bestimmt werden, ob die Hochdruckpumpe beeinträchtigt ist (insbesondere durch Einschluss von Kraftstoffdampf innerhalb der Hochdruckpumpe beeinträchtigt ist). Es können dann rechtzeitig vor Aktivierung der Direkteinspritzung eine oder mehrere Maßnahmen bewirkt werden (während des Betriebs des Verbrennungsmotors), um zu gewährleisten, dass bei Beginn der Direkteinspritzung durch die Hochdruckpumpe ausreichend Druck in dem Verteilerrohr aufgebaut werden kann. Before activating the direct injection, it can thus be determined in an efficient manner by means of a test pressure stroke whether the high pressure pump is impaired (in particular is impaired by the inclusion of fuel vapor within the high pressure pump). One or more measures can then be implemented in good time before the activation of the direct injection (during operation of the internal combustion engine) in order to ensure that sufficient pressure can be built up in the distributor pipe at the start of the direct injection by the high-pressure pump.
Die ein oder mehreren Maßnahmen können zumindest eine Kühlungsmaßnahme umfassen, die darauf ausgelegt ist, die Hochdruckpumpe zu kühlen. Insbesondere können selektiv, bei Bedarf, ein oder mehrere Kühlmechanismen des Verbrennungsmotors aktiviert werden, um die Hochdruckpumpe zu kühlen und um dadurch den Kraftstoffdampf in der Hochdruckpumpe zu beseitigen (z.B. zu kondensieren). Durch eine selektive Aktivierung der Kühlung des Verbrennungsmotors kann ein energieeffizienter Betrieb des Verbrennungsmotors ermöglicht werden. Wie bereits oben dargelegt, kann der Verbrennungsmotor eine Förderleitung umfassen, die ausgebildet ist, Kraftstoff an der Hochdruckpumpe bereitzustellen. Die ein oder mehreren Maßnahmen können das Erhöhen des Drucks des Kraftstoffs in der Förderleitung und/oder am Eingang der Hochdruckpumpe umfassen. Durch eine Erhöhung des Drucks am Eingang der Hochdruckpumpe kann bewirkt werden, dass der Kraftstoffdampf zeitnah aus der Hochdruckpumpe beseitigt werden kann. Es kann somit (ggf. auch bei einer relativ heißen Hochdruckpumpe) eine schnelle Aktivierung der Direkteinspritzung ermöglicht werden. The one or more measures can include at least one cooling measure that is designed to cool the high-pressure pump. In particular, one or more cooling mechanisms of the internal combustion engine can be activated selectively, if necessary, in order to cool the high-pressure pump and thereby to remove (for example condense) the fuel vapor in the high-pressure pump. By selectively activating the cooling of the internal combustion engine, energy-efficient operation of the internal combustion engine can be made possible. As already stated above, the internal combustion engine can comprise a delivery line which is designed to provide fuel to the high-pressure pump. The one or more measures can include increasing the pressure of the fuel in the delivery line and / or at the inlet of the high-pressure pump. An increase in the pressure at the inlet of the high-pressure pump can have the effect that the fuel vapor can be removed from the high-pressure pump in a timely manner. A quick activation of the direct injection can thus be made possible (possibly even with a relatively hot high-pressure pump).
Alternativ oder ergänzend können die ein oder mehreren Maßnahmen das vorübergehende Unterbinden des Betriebs des Verbrennungsmotors mit Direkteinspritzung, und/oder das vorübergehende Ausweiten des Betriebs des Verbrennungsmotors mit Saugrohreinspritzung umfassen. Insbesondere kann ggf. dynamisch das Kennfeld vorübergehend zugunsten der Saugrohreinspritzung erweitert werden (z.B. für erhöhte Lasten). Währenddessen kann die Hochdruckpumpe abgekühlt werden, um nach Abkühlung die Direkteinspritzung wieder aktivieren zu können (mit dem ursprünglichen Kennfeld). So kann ein zuverlässiger Betrieb des Verbrennungsmotors ermöglicht werden. As an alternative or in addition, the one or more measures can include temporarily preventing operation of the internal combustion engine with direct injection and / or temporarily expanding operation of the internal combustion engine with intake manifold injection. In particular, the map can be dynamically expanded temporarily in favor of intake manifold injection (e.g. for increased loads). In the meantime, the high-pressure pump can be cooled down in order to be able to reactivate the direct injection after cooling down (with the original map). Reliable operation of the internal combustion engine can thus be made possible.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, einen Schätzwert für die Temperatur der Hochdruckpumpe zu ermitteln. Typischerweise kann die Temperatur der Hochdruckpumpe nicht direkt durch einen Temperatursensor erfasst werden. Der Schätzwert für die Temperatur der Hochdruckpumpe kann z.B. auf Basis eines Temperaturmodells ermittelt werden. The control unit can be set up to determine an estimated value for the temperature of the high-pressure pump. Typically, the temperature of the high pressure pump cannot be detected directly by a temperature sensor. The estimated value for the temperature of the high pressure pump can, for example, be determined on the basis of a temperature model.
Die Hochdruckpumpe kann dann in Abhängigkeit von dem Schätzwert für die Temperatur der Hochdruckpumpe veranlasst werden, einen Test-Druckhub zur Überprüfung der Hochdruckpumpe zu bewirken. Beispielsweise kann erst dann mit dem Bewirken von ein oder mehreren (ggf. periodischen) Test-Druckhüben begonnen werden, wenn der Schätzwert für die Temperatur der Hochdruckpumpe über einem Temperatur-Schwellenwert liegt. Es kann somit auf Basis des Schätzwertes für die Temperatur der Hochdruckpumpe eine Vorprüfung dahingehend erfolgen, ob es überhaupt möglich bzw. wahrscheinlich ist, dass Kraftstoffdampf in der Hochdruckpumpe vorhanden ist. Wenn festgestellt wird, dass aufgrund der zu niedrigen Temperatur keine Dampfbildung in der Hochdruckpumpe möglich bzw. zu erwarten ist, so kann auf die Durchführung von Test- Druckhüben verzichtet werden. So kann die Effizienz des Verbrennungsmotors weiter erhöht werden. The high-pressure pump can then be caused, as a function of the estimated value for the temperature of the high-pressure pump, to effect a test pressure stroke to check the high-pressure pump. For example, one or more (possibly periodic) test pressure strokes can only be started when the estimated value for the temperature of the high pressure pump is above a temperature threshold value. On the basis of the estimated value for the temperature of the high-pressure pump, a preliminary check can thus be carried out to determine whether it is at all possible or probable that fuel vapor is present in the high-pressure pump. If it is found that due to too low Temperature, no vapor formation in the high-pressure pump is possible or to be expected, the execution of test pressure strokes can be dispensed with. In this way, the efficiency of the internal combustion engine can be increased further.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, die Hochdruckpumpe wiederholt, insbesondere periodisch, in einer Sequenz von Zeitpunkten, zu veranlassen, jeweils einen Test- Druckhub zu bewirken, um Druckinformation in Bezug auf den jeweils in dem Verteilerrohr bewirkten Druckanstieg zu ermitteln. Es kann somit eine wiederholte Überprüfung der Hochdruckpumpe erfolgen (z. B. alle 1 bis 10 Sekunden). Die wiederholte Überprüfung kann z.B. dadurch ausgelöst werden, dass der Schätzwert für die Temperatur der Hochdruckpumpe über dem Temperatur-Schwellenwert liegt. The control unit can be set up to cause the high-pressure pump repeatedly, in particular periodically, in a sequence of points in time, to each cause a test pressure stroke in order to determine pressure information in relation to the pressure increase in each case in the manifold. The high-pressure pump can thus be checked repeatedly (e.g. every 1 to 10 seconds). The repeated check can be triggered, for example, by the fact that the estimated value for the temperature of the high-pressure pump is above the temperature threshold value.
Die Intensität der bewirkten einen oder mehreren Maßnahmen kann dann in Abhängigkeit von der Druckinformation angepasst werden. Insbesondere kann die Intensität der ergriffenen einen oder mehreren Maßnahmen (z.B. durch Erhöhen des Drucks am Eingang der Hochdruckpumpe) schrittweise erhöht werden, solange in der Sequenz von Zeitpunkten detektiert wird, dass weiterhin Kraftstoffdampf in der Hochdruckpumpe vorhanden ist. The intensity of the one or more measures effected can then be adapted as a function of the pressure information. In particular, the intensity of the one or more measures taken (e.g. by increasing the pressure at the inlet of the high-pressure pump) can be increased step by step, as long as it is detected in the sequence of times that fuel vapor is still present in the high-pressure pump.
Beispielsweise kann die Steuereinheit eingerichtet ist, den Druck von Kraftstoff am Eingang der Hochdruckpumpe, insbesondere in der zu der Hochdruckpumpe führenden Förderleitung, stufenweise zu erhöhen (z.B. in ein, zwei oder mehr Stufen) und/oder (nach Erreichen der höchsten Druckstufe für den Kraftstoff am Eingang der Hochdruckpumpe) den Betrieb des Verbrennungsmotors mit Direkteinspritzung (vorübergehend) zu unterbinden, wenn die Druckinformation für jeden der Zeitpunkte aus der Sequenz von Zeitpunkten anzeigt, dass (weiterhin) Kraftstoffdampf in der Hochdruckpumpe vorhanden ist. So kann ein besonders zuverlässiger Betrieb eines Verbrennungsmotors mit unterschiedlichen Einspritzmodi ermöglicht werden. For example, the control unit can be set up to gradually increase the pressure of fuel at the inlet of the high pressure pump, in particular in the delivery line leading to the high pressure pump (e.g. in one, two or more stages) and / or (after reaching the highest pressure stage for the fuel at the input of the high-pressure pump) to (temporarily) prevent the operation of the internal combustion engine with direct injection if the pressure information for each of the points in time from the sequence of points in time indicates that fuel vapor is (still) present in the high-pressure pump. A particularly reliable operation of an internal combustion engine with different injection modes can thus be made possible.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine (weitere) Steuereinheit zum Betrieb eines Verbrennungsmotors beschrieben. Die oben dargelegten Merkmale gelten auch für diese Steuereinheit (und umgekehrt). Die Steuereinheit ist eingerichtet, während des Betriebs des Verbrennungsmotors mit Saugrohreinspritzung (und insbesondere ohne Betrieb mit Direkteinspritzung), zu bestimmen, dass Kraftstoff dampf in der Hochdruckpumpe vorhanden ist. Dies kann z.B. auf Basis des Schätzwertes für die Temperatur der Hochdruckpumpe und/oder auf Basis eines Test-Druckhubs ermittelt werden. Die Steuereinheit ist ferner eingerichtet, in Reaktion darauf, den Druck von Kraftstoff (insbesondere von Benzin) an dem Eingang der Hochdruckpumpe zu erhöhen. So kann die Hochdruckpumpe in effizienter und zuverlässiger Weise auf eine schnelle Aktivierung der Direkteinspritzung vorbereitet werden. According to a further aspect, a (further) control unit for operating an internal combustion engine is described. The features set out above also apply to this control unit (and vice versa). The control unit is set up to determine that fuel vapor is present in the high-pressure pump during operation of the internal combustion engine with intake manifold injection (and in particular without operation with direct injection). This can be determined, for example, on the basis of the estimated value for the temperature of the high pressure pump and / or on the basis of a test pressure stroke. The control unit is further configured, in response to this, to increase the pressure of fuel (in particular of gasoline) at the inlet of the high-pressure pump. In this way, the high-pressure pump can be prepared for quick activation of the direct injection in an efficient and reliable manner.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verbrennungsmotor (insbesondere ein Ottomotor) beschrieben. Der Verbrennungsmotor ist eingerichtet, selektiv mit Saugrohreinspritzung und/oder Direkteinspritzung betrieben zu werden. Des Weiteren umfasst der Verbrennungsmotor eine Hochdruckpumpe für den Betrieb des Verbrennungsmotors mit Direkteinspritzung, die eingerichtet ist, Kraftstoff (insbesondere Benzin) in das Verteilerrohr des Verbrennungsmotors zu pumpen. Des Weiteren umfasst der Verbrennungsmotor zumindest eine der in diesem Dokument beschriebenen Steuereinheiten. According to a further aspect, an internal combustion engine (in particular an Otto engine) is described. The internal combustion engine is set up to be operated selectively with intake manifold injection and / or direct injection. Furthermore, the internal combustion engine comprises a high-pressure pump for operating the internal combustion engine with direct injection, which is set up to pump fuel (in particular gasoline) into the distributor pipe of the internal combustion engine. Furthermore, the internal combustion engine comprises at least one of the control units described in this document.
Der Verbrennungsmotor kann derart ausgebildet sein, dass der Verbrennungsmotor keine Spülleitung aufweist, die ausgebildet ist, während des Betriebs des Verbrennungsmotors mit Saugrohreinspritzung Kraftstoff aus einem Kraftstofftank über die Hochdruckpumpe zu dem Saugrohr des Verbrennungsmotors zu führen, um die Hochdruckpumpe mit Kraftstoff zu spülen. So kann ein bauraumeffizienter und gewichtseffizienter Verbrennungsmotor bereitgestellt werden, der dennoch in effizienter und zuverlässiger Weise mit unterschiedlichen Einspritzmodi betrieben werden kann. The internal combustion engine can be designed in such a way that the internal combustion engine does not have a flushing line which is designed to guide fuel from a fuel tank via the high pressure pump to the suction tube of the internal combustion engine during operation of the internal combustion engine with intake manifold injection in order to flush the high pressure pump with fuel. In this way, a space-efficient and weight-efficient internal combustion engine can be provided, which can nevertheless be operated in an efficient and reliable manner with different injection modes.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors beschrieben. Das Verfahren umfasst das Bewirken eines Test- Druckhubs mittels der Hochdruckpumpe, sowie das Ermitteln von Druckinformation in Bezug auf einen durch den Test-Druckhub in dem Verteilerrohr bewirkten Druckanstieg. Außerdem umfasst das Verfahren, in Abhängigkeit von der Druckinformation, das Bewirken von ein oder mehrere Maßnahmen, die darauf ausgelegt sind, den Verbrennungsmotor auf den Betrieb mit Direkteinspritzung vorzubereiten. Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors beschrieben. Das Verfahren umfasst das Bestimmen bzw. das Detektieren, dass Kraftstoff dampf in der Hochdruckpumpe vorhanden ist. Des Weiteren umfasst das Verfahren, in Reaktion darauf, das Erhöhen des Drucks von Kraftstoff an dem Eingang der Hochdruckpumpe. According to a further aspect, a method for operating an internal combustion engine is described. The method comprises bringing about a test pressure stroke by means of the high-pressure pump, as well as determining pressure information in relation to a pressure increase caused by the test pressure stroke in the distributor pipe. In addition, the method includes, as a function of the pressure information, the effect of one or more measures that are designed to prepare the internal combustion engine for operation with direct injection. According to a further aspect, a method for operating an internal combustion engine is described. The method includes determining or detecting that fuel vapor is present in the high pressure pump. The method further includes, in response thereto, increasing the pressure of fuel at the inlet of the high pressure pump.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein (Straßen-) Kraftfahrzeug (insbesondere ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen oder ein Bus oder ein Motorrad) beschrieben, das eine der in diesem Dokument beschriebenen Steuereinheiten und/oder den in diesem Dokument beschriebenen Verbrennungsmotor umfasst. According to a further aspect, a (road) motor vehicle (in particular a passenger car or a truck or a bus or a motorcycle) is described which comprises one of the control units described in this document and / or the internal combustion engine described in this document.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor (z.B. auf einem Steuergerät eines Fahrzeugs) ausgeführt zu werden, und um dadurch eines der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren auszuführen. According to a further aspect, a software (SW) program is described. The software program can be set up to be executed on a processor (e.g. on a control unit of a vehicle) and thereby to execute one of the methods described in this document.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch eines der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren auszuführen. According to a further aspect, a storage medium is described. The storage medium can comprise a software program which is set up to be executed on a processor and thereby to execute one of the methods described in this document.
Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. It should be noted that the methods, devices and systems described in this document can be used both alone and in combination with other methods, devices and systems described in this document. Furthermore, any aspects of the methods, devices and systems described in this document can be combined with one another in diverse ways. In particular, the features of the claims can be combined with one another in diverse ways.
Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen The invention is described in more detail below on the basis of exemplary embodiments. Show it
Figur 1 beispielhafte Komponenten eines Fahrzeugs; Figur 2a ein Blockdiagramm der Kraftstoffversorgung eines Verbrennungsmotors mit mehreren Einspritzmodi; FIG. 1 exemplary components of a vehicle; FIG. 2a shows a block diagram of the fuel supply of an internal combustion engine with several injection modes;
Figur 2b beispielhafte Kenndaten, insbesondere ein Kennfeld, zur Auswahl des Einspritzmodus eines Verbrennungsmotors; FIG. 2b shows exemplary characteristic data, in particular a characteristic map, for selecting the injection mode of an internal combustion engine;
Figur 3a eine beispielhafte Betriebsstrategie für einen Verbrennungsmotor mit mehreren Einspritzmodi; FIG. 3a shows an exemplary operating strategy for an internal combustion engine with several injection modes;
Figur 3b einen beispielhaften Test-Druckhub der Hochdruckpumpe eines Verbrennungsmotors; und FIG. 3b shows an exemplary test pressure stroke of the high pressure pump of an internal combustion engine; and
Figuren 4a und 4b Ablaufdiagramme von beispielhaften Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors mit mehreren Einspritzmodi. FIGS. 4a and 4b show flow charts of exemplary methods for operating an internal combustion engine with a plurality of injection modes.
Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit dem zuverlässigen und effizienten Betrieb eines Verbrennungsmotors (insbesondere einen Ottomotors) mit mehreren unterschiedlichen Einspritzmodi. In diesem Zusammenhang zeigt Fig. 1 ein beispielhaftes Fahrzeug 100 mit einem Verbrennungsmotor 101, der eingerichtet ist, ein Antriebsmoment zu erzeugen, das über eine Kupplung 103, ein Getriebe 104 und/oder ein Achsgetriebe 105 auf ein oder mehrere Räder 106 des Fahrzeugs 100 übertragen werden kann. As stated at the outset, the present document deals with the reliable and efficient operation of an internal combustion engine (in particular an Otto engine) with several different injection modes. In this context, FIG. 1 shows an exemplary vehicle 100 with an internal combustion engine 101 that is set up to generate a drive torque that is transmitted to one or more wheels 106 of the vehicle 100 via a clutch 103, a transmission 104 and / or an axle drive 105 can be.
Das Fahrzeug 100 umfasst weiter eine Steuereinheit 110 (z.B. ein Motor-Steuergerät), die eingerichtet ist, ein angefordertes Gesamtmoment 114 zu bestimmen. Das angeforderte Gesamtmoment 114 kann z.B. über ein Fahrpedal und/oder über eine Einstellung des Getriebes 104 von einem Fahrer des Fahrzeugs vorgegeben werden. Beispielsweise kann ein Fahrer das Fahrpedal betätigen, um ein erhöhtes Gesamtmoment 114 (und damit einer erhöhte Last) des Verbrennungsmotors 101 anzufordern. Die Steuereinheit 110 ist weiter eingerichtet, in Abhängigkeit von dem angeforderten Gesamtmoment 114 ein Steuersignal 111 zur Steuerung des Verbrennungsmotors 101 abzusetzen, um den Verbrennungsmotor 101 zu veranlassen, das angeforderte Gesamtmoment 114 bereitzustellen. The vehicle 100 further comprises a control unit 110 (e.g. an engine control unit), which is configured to determine a requested total torque 114. The requested total torque 114 can, for example, be specified by a driver of the vehicle via an accelerator pedal and / or via a setting of the transmission 104. For example, a driver can actuate the accelerator pedal in order to request an increased total torque 114 (and thus an increased load) of the internal combustion engine 101. The control unit 110 is further set up, as a function of the requested total torque 114, to issue a control signal 111 for controlling the internal combustion engine 101 in order to cause the internal combustion engine 101 to provide the requested total torque 114.
Wie eingangs dargelegt, kann der Verbrennungsmotor 101 unterschiedliche Einspritzmodi aufweisen, um einen möglichst kraftstoffeffizienten und/oder emissionsarmen Verbrennungsmotor 101 bereitzustellen. Fig. 2a zeigt beispielhafte Komponenten eines Verbrennungsmotors 101 mit einem ersten Einspritzmodus (insbesondere einer Direkteinspritzung) und einem zweiten Einspritzmodus (insbesondere einer Saugrohreinspritzung). As stated at the outset, the internal combustion engine 101 can have different injection modes in order to provide an internal combustion engine 101 that is as fuel-efficient and / or low-emission as possible. 2a shows exemplary components of an internal combustion engine 101 with a first injection mode (in particular a direct injection) and a second injection mode (in particular an intake manifold injection).
Der Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 206 kann durch eine Niederdruck- bzw. Förderpumpe 205 über eine Niederdruck- bzw. Förderleitung 208 zu dem Verbrennungsmotor 101 gepumpt werden. Der Druck des Kraftstoffs in der Förderleitung 208 kann z.B. auf einen Druckwert von ca. 5bar eingestellt werden. Der Verbrennungsmotor 101 umfasst eine Hochdruckpumpe 108, die eingerichtet ist, Kraftstoff mit einem relativ hohen Druck (z.B. 200bar oder mehr) in dem VerteilerrohrThe fuel from the fuel tank 206 can be pumped to the internal combustion engine 101 by a low-pressure or feed pump 205 via a low-pressure or feed line 208. The pressure of the fuel in the delivery line 208 can, for example, be set to a pressure value of approx. 5 bar. The internal combustion engine 101 comprises a high pressure pump 108 which is set up to deliver fuel at a relatively high pressure (e.g. 200 bar or more) in the distributor pipe
201 (auf Englisch „rail“) bereitzustellen. Der Kraftstoff kann dann über die Einspritzdüsen201 (in English "rail") to be provided. The fuel can then through the injectors
202 direkt in die ein oder mehreren Zylinder des Verbrennungsmotors 101 eingespritzt werden. Durch Betrieb der Hochdruckpumpe 108 kann eine Direkteinspritzung in die ein oder mehreren Zylinder des Verbrennungsmotors 101 bereitgestellt werden. 202 can be injected directly into the one or more cylinders of the internal combustion engine 101. By operating the high-pressure pump 108, direct injection into the one or more cylinders of the internal combustion engine 101 can be provided.
Der Verbrennungsmotor 101 umfasst einen Drucksensor 107, der eingerichtet ist, Druckdaten bzw. Druckinformation in Bezug auf den physikalischen Druck in dem Verteilerrohr 201 zu erfassen. Des Weiteren umfasst der Verbrennungsmotor 101 optional einen Druckbegrenzer 207, der eingerichtet ist, den Druck in dem Verteilerrohr 201 auf einen vordefinierten Maximaldruck zu begrenzen, wobei der zur Reduzierung des Drucks in dem Verteilerrohr 201 abgelassene Kraftstoff wieder zurück in den Kraftstofftank 206 geführt werden kann. Optional kann die Druckbegrenzung auch durch ein in der Hochdruckpumpe 108 integriertes Druckbegrenzungsventil erfolgen. The internal combustion engine 101 comprises a pressure sensor 107 which is set up to detect pressure data or pressure information relating to the physical pressure in the distributor pipe 201. Furthermore, the internal combustion engine 101 optionally comprises a pressure limiter 207, which is set up to limit the pressure in the distributor pipe 201 to a predefined maximum pressure, wherein the fuel drained to reduce the pressure in the distributor pipe 201 can be fed back into the fuel tank 206. Optionally, the pressure can also be limited by a pressure-limiting valve integrated in the high-pressure pump 108.
Des Weiteren umfasst der Verbrennungsmotor 101 ein Saugrohr 203, in dem ein Kraftstoff-Luft-Gemisch für einen oder mehrere Zylinder des Verbrennungsmotors 101 bereitgestellt werden kann. Während des Betriebs des Verbrennungsmotors 101 mittels Saugrohreinspritzung kann das Kraftstoff-Luft-Gemisch aus dem Saugrohr 203 in die ein oder mehreren Zylinder des Verbrennungsmotors 101 geleitet werden. Zur Erzeugung des Kraftstoff-Luft-Gemisches in dem Saugrohr 203 kann Kraftstoff direkt aus der Förderleitung 208 über eine Einspritzdüse 204 in das Saugrohr 203 geführt werden. Während des alleinigen Betriebs des Verbrennungsmotors 101 mittels Saugrohreinspritzung erfolgt somit typischerweise kein Betrieb der Hochdruckpumpe 108. Fig. 2b zeigt beispielhafte Kenndaten 210, insbesondere ein Kennfeld, für den Betrieb des Verbrennungsmotors 101. Die Kenndaten 210 können anzeigen, welcher Einspritzmodus in Abhängigkeit von der Last 211 und/oder in Abhängigkeit von der Drehzahl 212 des Verbrennungsmotors 101 verwendet wird. Insbesondere kann in einem ersten Kennbereich 221 (z.B. bei relativ niedriger Last 211 und/oder bei relativ niedrigen Drehzahlen 212) der Verbrennungsmotor 101 ggf. allein mit Saugrohreinspritzung betrieben werden. Des Weiteren kann der Verbrennungsmotor 101 in einem zweiten Kennbereich 222 (z.B. bei einer relativ hohen Last 211) ggf. allein mit Direkteinspritzung betrieben werden. Ferner kann der Verbrennungsmotor 101 in einem dritten Kennbereich 223 (z.B. bei einer relativ niedrigen Last 211 und bei relativ hohen Drehzahlen 223) ggf. mittels einer Kombination aus Direkteinspritzung und Saugrohreinspritzung betrieben werden. Furthermore, the internal combustion engine 101 comprises an intake manifold 203 in which a fuel-air mixture can be provided for one or more cylinders of the internal combustion engine 101. During operation of the internal combustion engine 101 by means of intake manifold injection, the fuel-air mixture can be conducted from the intake manifold 203 into the one or more cylinders of the internal combustion engine 101. To generate the fuel-air mixture in the intake manifold 203, fuel can be fed directly from the delivery line 208 via an injection nozzle 204 into the intake manifold 203. During the sole operation of the internal combustion engine 101 by means of intake manifold injection, the high-pressure pump 108 is thus typically not operated. 2b shows exemplary characteristic data 210, in particular a characteristic map, for the operation of the internal combustion engine 101. The characteristic data 210 can indicate which injection mode is used depending on the load 211 and / or depending on the speed 212 of the internal combustion engine 101. In particular, in a first characteristic range 221 (for example at a relatively low load 211 and / or at a relatively low rotational speed 212), the internal combustion engine 101 can optionally be operated solely with intake manifold injection. Furthermore, the internal combustion engine 101 can, if necessary, be operated solely with direct injection in a second characteristic range 222 (for example, with a relatively high load 211). Furthermore, the internal combustion engine 101 can be operated in a third characteristic range 223 (for example at a relatively low load 211 and at relatively high speeds 223), if necessary by means of a combination of direct injection and intake manifold injection.
Wird der Verbrennungsmotor 101 nur mit Saugrohreinspritzung betrieben, so erwärmt sich die Hochdruckpumpe (HDP) 108, weil die Hochdruckpumpe 108 in diesem Betriebsmodus keinen Kraftstoff fördert und daher nicht durch den Kraftstoff gekühlt wird. Zum Kühlen der Hochdruckpumpe 108 kann ggf. eine Spülleitung vorgesehen werden, mit der der Kraftstoff auch bei der alleinigen Saugrohreinspritzung durch die Hochdruckpumpe 108 geführt werden kann und dabei die Hochdruckpumpe 108 kühlt bevor der Kraftstoff zur Kraftstoffsaugrohreinspritzung weitergeleitet wird. Der Verbau einer Spülleitung führt jedoch zu einem erhöhten Bauraumbedarf und zu einem erhöhten Gewicht des Verbrennungsmotors 101. If the internal combustion engine 101 is operated only with intake manifold injection, the high pressure pump (HPP) 108 heats up because the high pressure pump 108 does not deliver any fuel in this operating mode and is therefore not cooled by the fuel. To cool the high-pressure pump 108, a flushing line can optionally be provided with which the fuel can also be guided through the high-pressure pump 108 with the intake manifold injection alone and the high-pressure pump 108 cools before the fuel is passed on to the fuel intake-manifold injection. The installation of a flushing line, however, leads to an increased installation space requirement and to an increased weight of the internal combustion engine 101.
In diesem Dokument werden Maßnahmen beschrieben, durch die auch ohne Verwendung einer Spülleitung für die Hochdruckpumpe 108 sichergestellt werden kann, dass die Hochdruckpumpe 108 nicht zu heiß wird und dass kein Kraftstoffdampf in der Hochdruckpumpe 108 entsteht, der die Hochdruckpumpe 108 schädigen könnte und/oder der beim Zuschalten der Direkteinspritzung zu einer Funktionsstörung aufgrund des Einbruchs des Hochdrucks in dem Verteilerrohr 201 führen könnte. This document describes measures by which it can be ensured, even without using a flushing line for the high pressure pump 108, that the high pressure pump 108 does not get too hot and that no fuel vapor is produced in the high pressure pump 108 that could damage the high pressure pump 108 and / or the when switching on the direct injection could lead to a malfunction due to the collapse of the high pressure in the distributor pipe 201.
Die Steuereinheit 110 kann eingerichtet sein, die Hochdruckpumpe 108 wiederholt (insbesondere periodisch) zu veranlassen, einen Test-Druckhub (kurz Testhub) in dem Verteilerrohr 201 zu bewirken, um zu überprüfen, ob sich in der Hochdruckpumpe 108 Kraftstoffdampf gebildet hat. Fig. 3b zeigt einen beispielhaften Testhub an einem bestimmten Zeitpunkt 332. Insbesondere veranschaulicht Fig. 3b, den von der Hochdruckpumpe 108 an einem Testzeitpunkt 332 bewirkten Druckanstieg 331. The control unit 110 can be set up to repeatedly (in particular periodically) cause the high-pressure pump 108 to effect a test pressure stroke (test stroke for short) in the distributor pipe 201 in order to check whether fuel vapor has formed in the high-pressure pump 108. 3b shows an exemplary test stroke on a specific point in time 332. In particular, FIG. 3b illustrates the pressure increase 331 brought about by the high-pressure pump 108 at a test point in time 332.
Des Weiteren ist die Steuereinheit 110 eingerichtet, mittels des Drucksensors 107 Druckinformation in Bezug auf den Druckanstieg 331 während des Testhubs zu erfassen. Der durch die Druckinformation angezeigte Druckanstieg 331 kann mit einem Druck-Schwellenwert verglichen werden, und es kann auf Basis des Vergleichs bestimmt werden, ob sich (übermäßig viel) Kraftstoffdampf in der Hochdruckpumpe 108 gebildet hat oder nicht. Der durch den Testhub bewirkte Druckanstieg 331 sollte im Normalfall z.B. bei einem Sollwert von 20 bar liegen. Wenn der Druckanstieg 331 deutlich niedriger ist (z.B. um zumindest 20% niedriger ist), so kann darauf geschlossen werden, dass sich in der Hochdruckpumpe 108 Kraftstoffdampf gebildet hat. Furthermore, the control unit 110 is set up to use the pressure sensor 107 to acquire pressure information relating to the pressure increase 331 during the test stroke. The pressure rise 331 indicated by the pressure information can be compared with a pressure threshold value, and it can be determined on the basis of the comparison whether or not (excessive) fuel vapor has formed in the high-pressure pump 108. The pressure increase 331 caused by the test stroke should normally be, for example, at a setpoint of 20 bar. If the pressure increase 331 is significantly lower (e.g. is lower by at least 20%), it can be concluded that fuel vapor has formed in the high-pressure pump 108.
Wenn erkannt wird, dass sich in der Hochdruckpumpe 108 Kraftstoffdampf gebildet hat und somit die Hochdruckpumpe 108 zu heiß ist, so können ein oder mehreren Maßnahmen bewirkt werden, um die Hochdruckpumpe 108 zu kühlen. Des Weiteren können ein oder mehreren Maßnahmen bewirkt werden, um die Hochdruckpumpe 108 auf eine (kurzfristige) Aktivierung der Direkteinspritzung vorzubereiten. So kann in effizienter und zuverlässiger Weise ein Übergang zwischen den unterschiedlichen Einspritzmodi des Verbrennungsmotors 101 ermöglicht werden. If it is recognized that fuel vapor has formed in the high-pressure pump 108 and thus the high-pressure pump 108 is too hot, one or more measures can be taken to cool the high-pressure pump 108. Furthermore, one or more measures can be implemented in order to prepare the high-pressure pump 108 for a (short-term) activation of the direct injection. In this way, a transition between the different injection modes of the internal combustion engine 101 can be made possible in an efficient and reliable manner.
Es kann somit während des (alleinigen) PFI-Betriebs eine Kontrolle auf Dampfbildung in der HDP 108 erfolgen, indem die HDP 108 zyklisch angesteuert wird (um jeweils einen Testhub zu bewirken) und indem die Reaktion des Kraftstoffdruckes im Rail 201 ausgewertet wird. Liegt keine Dampfbildung vor oder ist die Dampfbildung noch unkritisch, so fördert die HDP 108 den Kraftstoff in das Rail 201, wodurch der Raildruck ansteigt. Der Druckanstieg 331 kann durch eine Auswertung des Drucksignals des Drucksensors 107 detektiert werden. Erreicht der Raildruck mit der Zeit (durch wiederholte Testhübe) den Einstelldruck des Druckbegrenzungsventils 207, erzeugt ein Testhub der HDP 108 dennoch weiterhin eine auswertbare Druckerhöhung im Rail 201, die während des Saughubs der HDP 108 wieder abgebaut wird. Thus, during the (sole) PFI operation, a check for vapor formation in the HDP 108 can be carried out by activating the HDP 108 cyclically (in order to effect a test stroke in each case) and by evaluating the reaction of the fuel pressure in the rail 201. If there is no vapor formation or if the vapor formation is still uncritical, the HDP 108 pumps the fuel into the rail 201, as a result of which the rail pressure increases. The pressure increase 331 can be detected by evaluating the pressure signal of the pressure sensor 107. If the rail pressure reaches the set pressure of the pressure limiting valve 207 over time (through repeated test strokes), a test stroke of the HDP 108 still generates an evaluable pressure increase in the rail 201, which is reduced again during the suction stroke of the HDP 108.
Wird auf Basis eines zu niedrigen Druckanstiegs 331 Dampf in der HDP 108 erkannt, kann der Verbrennungsmotor 101 über Eingriffe ins Wärmemanagement des Motors 101 heruntergekühlt werden, insbesondere bis die Dampfbildung in der HDP 108 auf ein unkritisches Maß reduziert wurde. Es kann somit ein selektives und/oder zeitweises Herunterkühlen des Motors 101 bewirkt werden, was einen energieeffizienten Betrieb des Motors 101 ermöglicht. If, on the basis of an excessively low pressure increase 331, steam is detected in the HDP 108, the internal combustion engine 101 can intervene in the thermal management of the engine 101 be cooled down, in particular until the steam formation in the HDP 108 has been reduced to an uncritical level. A selective and / or temporary cooling down of the motor 101 can thus be effected, which enables an energy-efficient operation of the motor 101.
Während des Betriebs des Verbrennungsmotors 101 mit Saugrohreinspritzung kann es ggf. zu einer Anforderung für einen kurzfristigen Übergang zur Direkteinspritzung kommen (z.B. durch Erreichen eines bestimmten Punktes in dem Kennfeld 210 des Motors 101). Beispielsweise kann es zu einer erhöhten Lastanforderung an den Verbrennungsmotor 101 kommen. Wenn sich zu diesem Zeitpunkt Kraftstoffdampf in der Hochdruckpumpe 108 befindet (z.B., weil die o.g. Kühlungsmaßnahme noch nicht ausreichend gewirkt hat), so kann es zu Beeinträchtigungen bei der Direkteinspritzung kommen. During operation of the internal combustion engine 101 with intake manifold injection, there may be a request for a short-term transition to direct injection (e.g. by reaching a certain point in the engine map 210 of the engine 101). For example, there may be an increased load requirement on internal combustion engine 101. If there is fuel vapor in the high-pressure pump 108 at this point in time (e.g. because the above-mentioned cooling measure has not yet had an adequate effect), the direct injection may be impaired.
Die Steuereinheit 110 kann eingerichtet sein, die Förderpumpe 205 zu veranlassen, den Druck des Kraftstoffs in der Förderleitung 208 zu erhöhen. Durch die Druckerhöhung in der Förderleitung 208 kann bewirkt werden, dass der Kraftstoffdampf aus der Hochdruckpumpe 108 gefördert wird und/oder dass die Hochdruckpumpe 108 auch bei Vorliegen von Kraftstoffdampf den erforderlichen Druckanstieg 331 in dem Verteilerrohr 201 bewirken kann. Somit kann kurzfristig (d.h. mit einer kurzen Reaktionszeit) ein Übergang zu der Direkteinspritzung ermöglicht werden. The control unit 110 can be set up to cause the feed pump 205 to increase the pressure of the fuel in the feed line 208. The pressure increase in the delivery line 208 can cause the fuel vapor to be delivered from the high-pressure pump 108 and / or that the high-pressure pump 108 can bring about the required pressure increase 331 in the distributor pipe 201 even when fuel vapor is present. A transition to direct injection can thus be made possible at short notice (i.e. with a short reaction time).
Es kann somit standardmäßig ein reduzierter Kraftstoffniederdruck (ND1) in der Förderleitung 208 vorgesehen werden, der so weit unterhalb des maximal realisierbaren Kraftstoffniederdruckes (ND2 oder ND3) in der Förderleitung 208 liegt, dass eine Anhebung von ND1 auf ND2 bzw. ND3 den Kraftstoffdampf in der HDP 108 soweit reduziert, dass die HDP 108 den erforderlichen Druck in dem Verteilerrohr 201 aufbauen kann. Es kann somit ein kurzfristiger Übergang zur Direkteinspritzung ermöglicht werden. A reduced fuel low pressure (ND1) can thus be provided in the delivery line 208 as standard, which is so far below the maximum realizable fuel low pressure (ND2 or ND3) in the delivery line 208 that an increase from ND1 to ND2 or ND3 reduces the fuel vapor in the HDP 108 reduced to such an extent that the HDP 108 can build up the required pressure in the distributor pipe 201. A short-term transition to direct injection can thus be made possible.
Des Weiteren kann über die o.g. Kühlmaßnahmen eine Abkühlung der HDP 108 bewirkt werden. Ferner kann, nach Abkühlen der HDP 108, der Druck in der Förderleitung 208 wieder abgesenkt werden (von ND2 bzw. ND3 auf ND1), um zu einem späteren Zeitpunkt erneut Kraftstoffdampf in der HDP 108 durch eine Anhebung von ND1 auf ND2 bzw. ND3 kompensieren zu können. Furthermore, the above-mentioned cooling measures can be used to cool down the HDP 108. Furthermore, after the HPP 108 has cooled down, the pressure in the delivery line 208 can be reduced again (from LP2 or LP3 to LP1) in order to carry out a later Time to be able to compensate again for fuel vapor in the HPP 108 by increasing LP1 to LP2 or LP3.
Fig. 3a zeigt eine beispielhafte Betriebsstrategie 300 für einen Verbrennungsmotor 101 mit Direkteinspritzung und Saugrohreinspritzung. Während des Betriebs des Verbrennungsmotors 101 kann der Druck in der Förderleitung 208 standardmäßig bei einem ersten Druckwert ND1 (z.B. bei 5bar) eingestellt werden. Die Steuereinheit 110 kann eingerichtet sein, auf Basis eines Temperaturmodells des Verbrennungsmotors 101 einen Schätzwert Ts der Temperatur der Hochdruckpumpe 108 zu ermitteln. 3a shows an exemplary operating strategy 300 for an internal combustion engine 101 with direct injection and intake manifold injection. During the operation of the internal combustion engine 101, the pressure in the delivery line 208 can be set as standard at a first pressure value ND1 (e.g. at 5 bar). The control unit 110 can be set up to determine an estimated value Ts of the temperature of the high-pressure pump 108 on the basis of a temperature model of the internal combustion engine 101.
Wenn erkannt wird (Schritt 301), dass der Schätzwert Ts einen bestimmten Temperatur- Schwellenwert (z.B. 105°C) überschritten hat, so kann die Hochdruckpumpe 108 veranlasst werden, einen Testhub zu bewirken (Schritte 302, 303). Es kann dann auf Basis der Druckinformation des Drucksensors 107 überprüft werden (Schritt 304), ob der Druckanstieg 331 ausreichend hoch war oder nicht. If it is recognized (step 301) that the estimated value Ts has exceeded a specific temperature threshold value (e.g. 105 ° C.), the high-pressure pump 108 can be caused to effect a test stroke (steps 302, 303). It can then be checked on the basis of the pressure information from the pressure sensor 107 (step 304) whether the pressure rise 331 was sufficiently high or not.
Falls erkannt wurde, dass der Druckanstieg 331 ausreichend hoch war („j“), so kann ohne weitere Maßnahmen mit der Überwachung des Schätzwert Ts fortgefahren werden. Falls andererseits ein nicht ausreichender Druckanstieg 331 detektiert wird („n“), so kann der Druck in der Förderleitung 208 auf einen zweiten Druckwert ND2 erhöht werden (z.B. auf 5,8bar). Des Weiteren können ein oder mehrere Kühlungsmaßnahmen zur Kühlung der Hochdruckpumpe 108 bewirkt werden (Schritt 305). If it was recognized that the pressure increase 331 was sufficiently high (“j”), monitoring of the estimated value Ts can be continued without further measures. If, on the other hand, an insufficient pressure increase 331 is detected (“n”), the pressure in the delivery line 208 can be increased to a second pressure value ND2 (e.g. to 5.8 bar). Furthermore, one or more cooling measures for cooling the high-pressure pump 108 can be effected (step 305).
Es kann im Anschluss wieder ein Testhub bewirkt werden (Schritt 307), und es kann überprüft werden, ob dadurch ein ausreichend hoher Druckanstieg 331 bewirkt wird (Schritt 308). Wenn das der Fall ist („j“), so kann der Druck in der Förderleitung 208 wieder auf den ersten Druckwert abgesenkt werden (Schritt 306), ggf. erst nachdem der Schätzwert Ts der Temperatur der Hochdruckpumpe 108 ausreichend stark abgesunken ist. A test stroke can then be effected again (step 307), and it can be checked whether this brings about a sufficiently high pressure increase 331 (step 308). If this is the case (“j”), the pressure in the delivery line 208 can be lowered again to the first pressure value (step 306), possibly only after the estimated value Ts of the temperature of the high pressure pump 108 has dropped sufficiently.
Wenn weiterhin kein ausreichend starker Druckanstieg 331 detektiert werden kann („n“), so kann ggf. eine weitere Erhöhung des Drucks in der Förderleitung 208 auf einen dritten Druckwert ND3 (z.B. auf 6,5bar) erfolgen (Schritt 309). Die ein oder mehreren Kühlungsmaßnahmen können weiterhin durchgeführt werden. Es kann dann wiederum ein Testhub bewirkt werden (Schritt 310), und es kann der Druckanstieg 331 überprüft werden (Schritt 311). Fall kein ausreichend hoher Druckanstieg 331 detektiert wird („n“), so kann eine (vorübergehende) Deaktivierung der Direkteinspritzung bewirkt werden (Schritt 313). Andererseits kann der Druck in der Förderleitung 208 wieder auf den ersten Druckwert abgesenkt werden (Schritt 312), zumindest sobald der Schätzwert Ts der Temperatur der Hochdruckpumpe 108 ausreichend stark abgesunken ist. If, furthermore, no sufficiently strong pressure increase 331 can be detected (“n”), the pressure in the delivery line 208 can optionally be increased further to a third pressure value ND3 (for example to 6.5 bar) (step 309). The one or more cooling measures can still be carried out. A test stroke can then be effected again (step 310), and the pressure increase 331 can be checked (step 311). If a sufficiently high pressure increase 331 is not detected (“n”), the direct injection can be (temporarily) deactivated (step 313). On the other hand, the pressure in the delivery line 208 can be lowered again to the first pressure value (step 312), at least as soon as the estimated value Ts of the temperature of the high pressure pump 108 has dropped sufficiently.
Die Direkteinspritzung kann deaktiviert bleiben, solange kein ausreichender Druckanstieg 331 infolge eines Testhubs detektiert wird (Schritte 314, 315, Option „n“). Wenn ein ausreichend hoher Druckanstieg 331 detektiert wird, so kann der Druck in der Förderleitung 208 wieder auf den ersten Druckwert abgesenkt werden (Schritt 316), zumindest sobald der Schätzwert Ts der Temperatur der Hochdruckpumpe 108 ausreichend stark abgesunken ist. The direct injection can remain deactivated as long as a sufficient pressure increase 331 as a result of a test stroke is not detected (steps 314, 315, option “n”). If a sufficiently high pressure rise 331 is detected, the pressure in the delivery line 208 can be lowered again to the first pressure value (step 316), at least as soon as the estimated value Ts of the temperature of the high pressure pump 108 has dropped sufficiently.
Die Betriebsstrategie 300 kann somit eine optionale zweite Stufe für die Niederdruckanhebung als Sicherheitsreserve vorsehen. Bei einer temporären Deaktivierung des Dl-Betriebes kann eine Ausweitung des PFI-Betriebskennbereichs 221, 223 zu höheren Motorleistungen bewirkt werden (z.B. durch eine Anpassung des Kennfelds 210). The operating strategy 300 can thus provide an optional second stage for the low pressure increase as a safety reserve. In the event of a temporary deactivation of the DI operation, the PFI operating characteristic range 221, 223 can be expanded to higher engine outputs (e.g. by adapting the characteristic map 210).
Fig. 4a zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 400 zum Betrieb eines Verbrennungsmotors 101 (insbesondere eines Ottomotors). Der Verbrennungsmotor 101 ist ausgebildet, selektiv mit Saugrohreinspritzung und/oder Direkteinspritzung betrieben zu werden. Der Verbrennungsmotor 101 umfasst für den Betrieb mit Direkteinspritzung eine Hochdruckpumpe 108, die eingerichtet ist, Kraftstoff in das Verteilerrohr 201 (auf Englisch „rail“ oder „common rail“) des Verbrennungsmotors 101 zu pumpen. FIG. 4 a shows a flow chart of an exemplary method 400 for operating an internal combustion engine 101 (in particular an Otto engine). The internal combustion engine 101 is designed to be operated selectively with intake manifold injection and / or direct injection. For operation with direct injection, the internal combustion engine 101 comprises a high-pressure pump 108 which is set up to pump fuel into the distributor pipe 201 (in English “rail” or “common rail”) of the internal combustion engine 101.
Das Verfahren 400 umfasst, während des Betriebs des Verbrennungsmotors 101 (allein) mit Saugrohreinspritzung (und/oder ohne Direkteinspritzung), das Bewirken 401 eines Test-Druckhubs mittels der Hochdruckpumpe 108, sowie das Ermitteln 402 von Druckinformation in Bezug auf den durch den Test-Druckhub in dem Verteilerrohr 201 bewirkten Druckanstieg 331. Der Druckanstieg 331 kann mittels eines Drucksensors 107 erfasst werden. The method 400 comprises, during the operation of the internal combustion engine 101 (alone) with intake manifold injection (and / or without direct injection), effecting 401 a test pressure stroke by means of the high-pressure pump 108, as well as determining 402 pressure information in relation to the Pressure stroke in the manifold 201 caused pressure increase 331. The pressure increase 331 can be detected by means of a pressure sensor 107.
Das Verfahren 400 umfasst ferner, in Abhängigkeit von der Druckinformation, das Bewirken 403 von ein oder mehrere Maßnahmen, die darauf ausgelegt sind, den Verbrennungsmotor 101 auf den Betrieb mit Direkteinspritzung vorzubereiten. Insbesondere kann der Druck am Eingang der Hochdruckpumpe 108 erhöht werden, und/oder es kann eine Kühlung der Hochdruckpumpe 108 bewirkt werden. So kann der Verbrennungsmotor 101 in energieeffizienter und zuverlässiger Weise auf den Betrieb mit Direkteinspritzung vorbereitet werden. The method 400 further comprises, as a function of the pressure information, the effecting 403 of one or more measures which are designed to prepare the internal combustion engine 101 for operation with direct injection. In particular, the pressure at the inlet of the high pressure pump 108 can be increased and / or the high pressure pump 108 can be cooled. The internal combustion engine 101 can thus be prepared for operation with direct injection in an energy-efficient and reliable manner.
Fig. 4b zeigt ein weiteres Verfahren 410 zum Betrieb eines Verbrennungsmotors 101. Die Merkmale des Verfahrens 400 sind auch für das Verfahren 410 anwendbar und/oder umgekehrt. 4b shows a further method 410 for operating an internal combustion engine 101. The features of method 400 can also be used for method 410 and / or vice versa.
Das Verfahren 410 umfasst, während des Betriebs des Verbrennungsmotors 101 (ggf. allein) mit Saugrohreinspritzung (und/oder ohne Direkteinspritzung), das Bestimmen 411, dass Kraftstoffdampf in der Hochdruckpumpe 108 vorhanden ist. Dies kann z.B. auf Basis eines Schätzwertes der Temperatur der Hochdruckpumpe 108 und/oder mittels des Verfahrens 400 festgestellt werden. The method 410 comprises, during the operation of the internal combustion engine 101 (possibly alone) with intake manifold injection (and / or without direct injection), determining 411 that fuel vapor is present in the high-pressure pump 108. This can be determined, for example, on the basis of an estimate of the temperature of the high pressure pump 108 and / or by means of the method 400.
Des Weiteren umfasst das Verfahren 410, in Reaktion darauf, dass bestimmt wurde, dass sich Kraftstoffdampf in der Hochdruckpumpe 108 befindet, das Erhöhen 412 des Drucks von Kraftstoff an dem Eingang der Hochdruckpumpe 108. Insbesondere kann der Druck in der Förderleitung 108 erhöht werden. Der Druck kann z.B. um einen Druckwert zwischen 0,5bar und 2bar erhöht werden. Alternativ oder ergänzend kann der Druck z.B. um 10% bis 30% erhöht werden. Furthermore, in response to it being determined that fuel vapor is in the high pressure pump 108, the method 410 comprises increasing 412 the pressure of fuel at the inlet of the high pressure pump 108. In particular, the pressure in the delivery line 108 may be increased. The pressure can e.g. be increased by a pressure value between 0.5 bar and 2 bar. Alternatively or in addition, the pressure can be increased e.g. by 10% to 30%.
Durch eine Erhöhung des Drucks am Eingang der Hochdruckpumpe 108 kann auch bei Vorliegen von Kraftstoffdampf in der Hochdruckpumpe 108 ein zuverlässiger Druckaufbau in dem Verteilerrohr 201 für einen zuverlässigen Betrieb mit Direkteinspritzung bewirkt werden. Durch die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen kann somit ein zuverlässiger und effizienter Übergang zwischen unterschiedlichen Einspritzmodi eines Verbrennungsmotors 101 bewirkt werden. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen. By increasing the pressure at the inlet of the high-pressure pump 108, even when fuel vapor is present in the high-pressure pump 108, a reliable pressure build-up can be brought about in the distributor pipe 201 for reliable operation with direct injection. The measures described in this document can thus bring about a reliable and efficient transition between different injection modes of an internal combustion engine 101. The present invention is not restricted to the exemplary embodiments shown. In particular, it should be noted that the description and the figures are only intended to illustrate the principle of the proposed methods, devices and systems.

Claims

Ansprüche Expectations
1) Steuereinheit (110) zum Betrieb eines Verbrennungsmotors (101); wobei der Verbrennungsmotor (101) ausgebildet ist, selektiv mit Saugrohreinspritzung und/oder Direkteinspritzung betrieben zu werden; wobei der Verbrennungsmotor (101) für einen Betrieb mit Direkteinspritzung eine Hochdruckpumpe (108) umfasst, die eingerichtet ist, Kraftstoff in ein Verteilerrohr (201) des Verbrennungsmotors (101) zu pumpen; wobei die Steuereinheit (110) eingerichtet ist, während eines Betriebs des Verbrennungsmotors (101) mit Saugrohreinspritzung, 1) control unit (110) for operating an internal combustion engine (101); wherein the internal combustion engine (101) is designed to be operated selectively with intake manifold injection and / or direct injection; wherein the internal combustion engine (101) for operation with direct injection comprises a high-pressure pump (108) which is configured to pump fuel into a distributor pipe (201) of the internal combustion engine (101); wherein the control unit (110) is set up during operation of the internal combustion engine (101) with intake manifold injection,
- die Hochdruckpumpe (108) zu veranlassen, einen Test-Druckhub zu bewirken; - causing the high pressure pump (108) to effect a test pressure stroke;
- Druckinformation in Bezug auf einen durch den Test-Druckhub in dem Verteilerrohr (201) bewirkten Druckanstieg (331) zu ermitteln; und- to determine pressure information in relation to a pressure increase (331) caused by the test pressure stroke in the manifold (201); and
- in Abhängigkeit von der Druckinformation ein oder mehrere Maßnahmen zu bewirken, um den Verbrennungsmotor (101) auf den Betrieb mit Direkteinspritzung vorzubereiten. - To effect one or more measures as a function of the pressure information in order to prepare the internal combustion engine (101) for operation with direct injection.
2) Steuereinheit (110) gemäß Anspruch 1, wobei die Steuereinheit (110) eingerichtet ist, 2) control unit (110) according to claim 1, wherein the control unit (110) is set up
- auf Basis der Druckinformation zu überprüfen, ob der durch den Test- Druckhub in dem Verteilerrohr (201) bewirkte Druckanstieg (331) größer oder kleiner als ein Druck-Schwellenwert ist; und - to check on the basis of the pressure information whether the pressure increase (331) caused by the test pressure stroke in the distributor pipe (201) is greater or less than a pressure threshold value; and
- die ein oder mehreren Maßnahmen zu bewirken, wenn ermittelt wird, dass der durch den Test-Druckhub in dem Verteilerrohr (201) bewirkte Druckanstieg (331) kleiner als der Druck-Schwellenwert ist. - to bring about the one or more measures if it is determined that the pressure increase (331) caused by the test pressure stroke in the distributor pipe (201) is less than the pressure threshold value.
3) Steuereinheit (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (110) eingerichtet ist, 3) Control unit (110) according to one of the preceding claims, wherein the control unit (110) is set up
- auf Basis der Druckinformation zu bestimmen, dass Kraftstoffdampf in der Hochdruckpumpe (108) vorhanden ist; und - to determine based on the pressure information that fuel vapor is present in the high pressure pump (108); and
- die ein oder mehreren Maßnahmen zu bewirken, wenn bestimmt wird, dass Kraftstoffdampf in der Hochdruckpumpe (108) vorhanden ist. 4) Steuereinheit (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ein oder mehreren Maßnahmen zumindest eine Kühlungsmaßnahme umfassen, die darauf ausgelegt ist, die Hochdruckpumpe (108) zu kühlen. - To effect the one or more actions when it is determined that fuel vapor is present in the high pressure pump (108). 4) Control unit (110) according to one of the preceding claims, wherein the one or more measures comprise at least one cooling measure which is designed to cool the high-pressure pump (108).
5) Steuereinheit (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei 5) control unit (110) according to any one of the preceding claims, wherein
- der Verbrennungsmotor (101) eine Förderleitung (208) umfasst, die ausgebildet ist, Kraftstoff an der Hochdruckpumpe (108) bereitzustellen; und- The internal combustion engine (101) comprises a delivery line (208) which is designed to provide fuel to the high-pressure pump (108); and
- die ein oder mehreren Maßnahmen das Erhöhen eines Drucks des Kraftstoffs in der Förderleitung (208) umfasst. - which includes one or more measures to increase a pressure of the fuel in the delivery line (208).
6) Steuereinheit (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ein oder mehreren Maßnahmen umfassen, 6) Control unit (110) according to one of the preceding claims, wherein the one or more measures comprise
- vorübergehendes Unterbinden eines Betriebs des Verbrennungsmotors (101) mit Direkteinspritzung; und/oder - temporarily preventing operation of the internal combustion engine (101) with direct injection; and or
- vorübergehendes Ausweiten des Betriebs des Verbrennungsmotors (101) mit Saugrohreinspritzung. - Temporary expansion of the operation of the internal combustion engine (101) with intake manifold injection.
7) Steuereinheit (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (110) eingerichtet ist, 7) Control unit (110) according to one of the preceding claims, wherein the control unit (110) is set up
- einen Schätzwert für eine Temperatur der Hochdruckpumpe (108) zu ermitteln; und - to determine an estimated value for a temperature of the high-pressure pump (108); and
- die Hochdruckpumpe (108) in Abhängigkeit von dem Schätzwert für die Temperatur der Hochdruckpumpe (108) zu veranlassen, einen Test- Druckhub zu bewirken. - To cause the high-pressure pump (108) to effect a test pressure stroke as a function of the estimated value for the temperature of the high-pressure pump (108).
8) Steuereinheit (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (110) eingerichtet ist, 8) Control unit (110) according to one of the preceding claims, wherein the control unit (110) is set up
- die Hochdruckpumpe (108) wiederholt, insbesondere periodisch, in einer Sequenz von Zeitpunkten zu veranlassen, einen Test-Druckhub zu bewirken, um in der Sequenz von Zeitpunkten Druckinformationen in Bezug auf den jeweils in dem Verteilerrohr (201) bewirkten Druckanstieg (331) zu ermitteln; und - eine Intensität der bewirkten ein oder mehreren Maßnahmen in Abhängigkeit von der Druckinformation anzupassen. - to cause the high-pressure pump (108) repeatedly, in particular periodically, in a sequence of points in time to effect a test pressure stroke in order to supply pressure information in the sequence of points in time with regard to the pressure increase (331) caused in the manifold (201) determine; and - to adapt an intensity of the one or more measures effected as a function of the pressure information.
9) Steuereinheit (110) gemäß Anspruch 8, wobei die Steuereinheit (110) eingerichtet ist, einen Druck von Kraftstoff an einem Eingang der Hochdruckpumpe (108), insbesondere in einer zu der Hochdruckpumpe (108) führenden Förderleitung (208), stufenweise zu erhöhen und/oder einen Betrieb des Verbrennungsmotors (101) mit Direkteinspritzung zu unterbinden, wenn die Druckinformation für jeden der Zeitpunkte aus der Sequenz von Zeitpunkten anzeigt, dass Kraftstoffdampf in der Hochdruckpumpe (108) vorhanden ist. 9) Control unit (110) according to claim 8, wherein the control unit (110) is set up to gradually increase a pressure of fuel at an inlet of the high-pressure pump (108), in particular in a delivery line (208) leading to the high-pressure pump (108) and / or to prevent operation of the internal combustion engine (101) with direct injection if the pressure information for each of the points in time from the sequence of points in time indicates that fuel vapor is present in the high-pressure pump (108).
10) Steuereinheit (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei 10) control unit (110) according to any one of the preceding claims, wherein
- die Steuereinheit (110) eingerichtet ist, auf Basis von Kenndaten (210) zu bestimmen, ob der Verbrennungsmotor (101) in einem ersten Betriebsmodus nur mit Saugrohreinspritzung, in einem zweiten Betriebsmodus nur mit Direkteinspritzung oder in einem dritten Betriebsmodus mit einer Kombination aus Saugrohreinspritzung und Direkteinspritzung zu betreiben ist; und - The control unit (110) is set up to determine on the basis of characteristic data (210) whether the internal combustion engine (101) is in a first operating mode only with intake manifold injection, in a second operating mode only with direct injection or in a third operating mode with a combination of intake manifold injection and direct injection is to be operated; and
- die Kenndaten (210) den Betriebsmodus des Verbrennungsmotors (101) in Abhängigkeit von einer Last (211) und/oder einer Drehzahl (212) des Verbrennungsmotors (101) anzeigen. - The characteristic data (210) indicate the operating mode of the internal combustion engine (101) as a function of a load (211) and / or a speed (212) of the internal combustion engine (101).
11) Steuereinheit (110) zum Betrieb eines Verbrennungsmotors (101); wobei der Verbrennungsmotor (101) ausgebildet ist, selektiv mit Saugrohreinspritzung und/oder Direkteinspritzung betrieben zu werden; wobei der Verbrennungsmotor (101) für einen Betrieb mit Direkteinspritzung eine Hochdruckpumpe (108) umfasst, die eingerichtet ist, Kraftstoff in ein Verteilerrohr (201) des Verbrennungsmotors (101) zu pumpen; wobei die Steuereinheit (110) eingerichtet ist, während eines Betriebs des Verbrennungsmotors (101) mit Saugrohreinspritzung, 11) control unit (110) for operating an internal combustion engine (101); wherein the internal combustion engine (101) is designed to be operated selectively with intake manifold injection and / or direct injection; wherein the internal combustion engine (101) for operation with direct injection comprises a high-pressure pump (108) which is configured to pump fuel into a distributor pipe (201) of the internal combustion engine (101); wherein the control unit (110) is set up during operation of the internal combustion engine (101) with intake manifold injection,
- zu bestimmen, dass Kraftstoffdampf in der Hochdruckpumpe (108) vorhanden ist; und - determine that fuel vapor is present in the high pressure pump (108); and
- in Reaktion darauf, einen Druck von Kraftstoff an einem Eingang der Hochdruckpumpe (108) zu erhöhen. 12) Verbrennungsmotor (101), wobei der Verbrennungsmotor (101)- in response to increasing a pressure of fuel at an input of the high pressure pump (108). 12) internal combustion engine (101), the internal combustion engine (101)
- eingerichtet ist, selektiv mit Saugrohreinspritzung und/oder Direkteinspritzung betrieben zu werden; - Is set up to be operated selectively with manifold injection and / or direct injection;
- eine Hochdruckpumpe (108) für einen Betrieb des Verbrennungsmotors (101) mit Direkteinspritzung umfasst, die eingerichtet ist, Kraftstoff in ein Verteilerrohr (201) des Verbrennungsmotors (101) zu pumpen; und- A high-pressure pump (108) for operating the internal combustion engine (101) with direct injection, which is set up to pump fuel into a distributor pipe (201) of the internal combustion engine (101); and
- eine Steuereinheit (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst. - comprises a control unit (110) according to one of the preceding claims.
13) Verbrennungsmotor (101) gemäß Anspruch 12, wobei der Verbrennungsmotor (101) keine Spülleitung aufweist, die ausgebildet ist, während des Betriebs des Verbrennungsmotors (101) mit Saugrohreinspritzung Kraftstoff aus einem Kraftstofftank (206) über die Hochdruckpumpe (108) zu einem Saugrohr (203) des Verbrennungsmotors (101) zu führen, um die Hochdruckpumpe (108) mit Kraftstoff zu spülen. 13) Internal combustion engine (101) according to claim 12, wherein the internal combustion engine (101) does not have a flushing line which is formed during operation of the internal combustion engine (101) with intake manifold injection fuel from a fuel tank (206) via the high-pressure pump (108) to an intake manifold (203) of the internal combustion engine (101) to flush the high-pressure pump (108) with fuel.
14) Verfahren (400) zum Betrieb eines Verbrennungsmotors (101); wobei der Verbrennungsmotor (101) ausgebildet ist, selektiv mit Saugrohreinspritzung und/oder Direkteinspritzung betrieben zu werden; wobei der Verbrennungsmotor (101) für einen Betrieb mit Direkteinspritzung eine Hochdruckpumpe (108) umfasst, die eingerichtet ist, Kraftstoff in ein Verteilerrohr (201) des Verbrennungsmotors (101) zu pumpen; wobei das Verfahren (400) umfasst, während eines Betriebs des Verbrennungsmotors (101) mit Saugrohreinspritzung, 14) method (400) for operating an internal combustion engine (101); wherein the internal combustion engine (101) is designed to be operated selectively with intake manifold injection and / or direct injection; wherein the internal combustion engine (101) for operation with direct injection comprises a high-pressure pump (108) which is configured to pump fuel into a distributor pipe (201) of the internal combustion engine (101); wherein the method (400) comprises, during operation of the internal combustion engine (101) with intake manifold injection,
- Bewirken (401) eines Test-Druckhubs mittels der Hochdruckpumpe (108);- causing (401) a test pressure stroke by means of the high pressure pump (108);
- Ermitteln (402) von Druckinformation in Bezug auf einen durch den Test- Druckhub in dem Verteilerrohr (201) bewirkten Druckanstieg (331); und- Determination (402) of pressure information in relation to a pressure increase (331) caused by the test pressure stroke in the manifold (201); and
- in Abhängigkeit von der Druckinformation, Bewirken (403) von ein oder mehrere Maßnahmen, die darauf ausgelegt sind, den Verbrennungsmotor (101) auf den Betrieb mit Direkteinspritzung vorzubereiten. - Depending on the pressure information, effecting (403) one or more measures which are designed to prepare the internal combustion engine (101) for operation with direct injection.
15) Verfahren (410) zum Betrieb eines Verbrennungsmotors (101); wobei der Verbrennungsmotor (101) ausgebildet ist, selektiv mit Saugrohreinspritzung und/oder Direkteinspritzung betrieben zu werden; wobei der Verbrennungsmotor (101) für einen Betrieb mit Direkteinspritzung eine Hochdruckpumpe (108) umfasst, die eingerichtet ist, Kraftstoff in ein Verteilerrohr (201) des Verbrennungsmotors (101) zu pumpen; wobei das Verfahren (410) umfasst, während eines Betriebs des Verbrennungsmotors (101) mit Saugrohreinspritzung, - Bestimmen (411), dass Kraftstoffdampf in der Hochdruckpumpe (108) vorhanden ist; und 15) method (410) for operating an internal combustion engine (101); wherein the internal combustion engine (101) is designed to be operated selectively with intake manifold injection and / or direct injection; being the internal combustion engine (101) for operation with direct injection comprises a high-pressure pump (108) which is set up to pump fuel into a distributor pipe (201) of the internal combustion engine (101); wherein the method (410) comprises, during operation of the internal combustion engine (101) with manifold injection, - determining (411) that fuel vapor is present in the high-pressure pump (108); and
- in Reaktion darauf, Erhöhen (412) eines Drucks von Kraftstoff an einem Eingang der Hochdruckpumpe (108). - in response to this, increasing (412) a pressure of fuel at an input of the high pressure pump (108).
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