DE102010035722A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit zumindest zwei unterschiedlichen Kraftstoffsorten - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit zumindest zwei unterschiedlichen Kraftstoffsorten Download PDF

Info

Publication number
DE102010035722A1
DE102010035722A1 DE102010035722A DE102010035722A DE102010035722A1 DE 102010035722 A1 DE102010035722 A1 DE 102010035722A1 DE 102010035722 A DE102010035722 A DE 102010035722A DE 102010035722 A DE102010035722 A DE 102010035722A DE 102010035722 A1 DE102010035722 A1 DE 102010035722A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fuel
manifold
volume
pressure
type
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102010035722A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102010035722B4 (de
Inventor
Anmelder Gleich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE102010035722A priority Critical patent/DE102010035722B4/de
Publication of DE102010035722A1 publication Critical patent/DE102010035722A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102010035722B4 publication Critical patent/DE102010035722B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0626—Measuring or estimating parameters related to the fuel supply system
    • F02D19/0628—Determining the fuel pressure, temperature or flow, the fuel tank fill level or a valve position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0602—Control of components of the fuel supply system
    • F02D19/0613—Switch-over from one fuel to another
    • F02D19/0621—Purging of the fuel system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0663—Details on the fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02D19/0673—Valves; Pressure or flow regulators; Mixers
    • F02D19/0678—Pressure or flow regulators therefor; Fuel metering valves therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0663—Details on the fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02D19/0684—High pressure fuel injection systems; Details on pumps, rails or the arrangement of valves in the fuel supply and return systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/3809—Common rail control systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M43/00—Fuel-injection apparatus operating simultaneously on two or more fuels, or on a liquid fuel and another liquid, e.g. the other liquid being an anti-knock additive
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/02—Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • F02M63/0225—Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/02—Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • F02M63/0225—Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails
    • F02M63/023—Means for varying pressure in common rails
    • F02M63/0235—Means for varying pressure in common rails by bleeding fuel pressure
    • F02M63/025—Means for varying pressure in common rails by bleeding fuel pressure from the common rail
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0602—Fuel pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/3809—Common rail control systems
    • F02D41/3836—Controlling the fuel pressure
    • F02D41/3845—Controlling the fuel pressure by controlling the flow into the common rail, e.g. the amount of fuel pumped
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine zugehörige Vorrichtung zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit einem Verteilerrohr (RR) mit zumindest einer ersten oder zweiten Kraftstoffsorte (K1, K2) oder einem variablen Gemisch (Kn) aus der zumindest ersten oder zweiten Kraftstoffsorte (K1, K2), wobei die erste und zweite Kraftstoffsorte (K1, K2) in jeweils einem Kraftstofftank (KST1, KST2) getrennt voneinander aufbewahrt werden. Besonders vorteilhaft wird nach einem Wechsel von beispielsweise der ersten Kraftstoffsorte (K1) zur zweiten Kraftstoffsorte (K2) oder vice versa ein definiertes Kraftstoffvolumen (KVab) aus dem Verteilerrohr (RR) über ein mit dem Verteilerrohr verbundenes Ventil (Vab) abgeführt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit zumindest zwei unterschiedlichen Kraftstoffsorten gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 bzw. 10.
  • Beim Betrieb einer Brennkraftmaschine mit zumindest zwei unterschiedlichen Kraftstoffsorten ist abhängig von den Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine jeweils die für die aktuellen Betriebsbedingungen geeignete Kraftstoffsorte in Reinform oder eine Mischung aus den zumindest zweien Kraftstoffsorten in den Brennraum einzuspritzen. Hierbei ist es insbesondere erforderlich, während des Betriebs der Brennkraftmaschine den Wechsel von einer Kraftstoffsorte zur anderen Kraftstoffsorte möglichst schnell vollziehen zu können. Nachteilig gelingt es mit herkömmlichen Einspritzsystemen zur Verwendung unterschiedlicher Kraftstoffe nur, die Kraftstoffe im Niederdruckbereich des Einspritzsystems zuzuführen oder abzuführen.
  • Durch das bauartbedingt vorhandene Volumen der kraftstoffführenden Komponenten im Hochdruckbereich eines Einspritzsystems, beispielsweise eines „Common Rail Systems” von beispielsweise 350 ml und dem in diesem Hochdruckbereich stattfindenden Volumenstrom erfolgt der Wechsel der Kraftstoffsorte der letztlich zur Einspritzung in den Brennraum gelangt erst mit erheblichem zeitlichem Versatz nach dem Wechsel der Kraftstoffsorte bei der Zuführung im Niederdruckbereich des Einspritzsystems. Zudem findet nur in einem Teil des Hochdruckbereichs, beispielsweise in der Hochdruckpumpe, eine Durchmischung und Rückführung der Kraftstoffe in den Niederdruckbereich des Einspritzsystems statt, während beispielsweise in einem „Railrohr” eines Common Rail Systems im wesentlichen nur der tatsächlich zur Verbrennung eingespritzte Kraftstoff nachgeführt bzw. ersetzt wird.
  • Der zeitliche Versatz beim Wechsel der Kraftstoffsorte in der Zuführung im Niederdruckbereich bis zur tatsächlichen Einspritzung in den Brennraum ist im wesentlichen abhängig von der Art des Einspritzsystems, der Geometrie der mit Kraftstoff beaufschlagten Komponenten und dem aktuell eingespritzten Kraftstoffvolumen pro Zeiteinheit. Für ein herkömmliches Common Rail System in der Applikation an einem beispielsweise 6 Zylinder Dieselmotor mit 12 Liter Hubraum und 350 kW Leistung bei einem spezifischen Kraftstoffverbrauch von beispielsweise 200 g/kWh beträgt die Zeit vom Wechsel der Kraftstoffsorte direkt an der Zuführung zur Hochdruckpumpe bei beispielsweise 350 ml Systemvolumen im Hochdruckbereich bis zu einer zumindest 90% Änderung der Kraftstoffsorte an den Injektoren bei Volllast näherungsweise 15 s. Diese Zeitspanne skaliert mit dem Kraftstoffverbrauch pro Zeit und liegt im Leerlauf demnach um den Faktor 20 höher, also im Bereich von 5 Minuten und mehr.
  • Kommen als Kraftstoffe beispielsweise Diesel und Pflanzenöl zum Einsatz sind bei hinreichend schneller Diskriminierung der Betriebsbedingungen und entsprechendem Wechsel der zugeführten Kraftstoffsorte im Niederdruckbereich diese zeitlichen Latenzen bis zum tatsächlichen Wechsel der Kraftstoffsorte bei der Einspritzung in den Brennraum für den sicheren und langzeitstabilen Betrieb des Motors ausreichend und problemlos.
  • Aus der DE 10 2008 006 841 sind bereits ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt, die den Betrieb eine Brennkraftmaschine mit Diesel und alkoholbasierten Kraftstoffen, insbesondere Ethanol beschreiben. In der Praxis ist damit der sichere Betrieb einer Brennkraftmaschine unter sich nur langsam ändernden Betriebsbedingungen möglich z. B. als stationärer Motor in der Kraft-Wärme-Kopplung in einem festen Betriebspunkt mit beispielsweise einer Mischung aus 50% Ethanol und 50% Diesel. Aufgrund der physikalischen Eigenschaften von alkoholbasierten Kraftstoffen erfordert jedoch z. B. der abrupte Übergang in den Betriebsbedingungen, beispielsweise von einer Volllastphase mit 50% Ethanol zu einer Leerlaufphase einen Wechsel der für die Einspritzung in den Brennraum bereitgestellten Kraftstoffe auf beispielsweise weniger als 10% Ethanolanteil innerhalb von wenigen Sekunden. Nach dem Stand der Technik wird dazu zunächst während der Volllastphase das neue Mischungsverhältnis eingestellt und erst danach auf den neuen Betriebspunkt, beispielsweise Leerlauf gewechselt. Nachteilig ist diese Vorgehensweise offensichtlich für herkömmliche Motoren, insbesondere mit einem „Common Rail System” im Einsatz von Fahrzeugen, die am Straßenverkehr teilnehmen, nicht praktikabel.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine zugehörige Vorrichtung zu schaffen, welche einen schnellen Wechsel von einer Kraftstoffsorte zu einer anderen Kraftsorte in einem Verteilerohr eines Einspritzsystems ermöglicht. Die Aufgabe wird ausgehend von den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 und 10 jeweils durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.
  • Der wesentliche Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, dass nach einem Wechsel von beispielsweise der ersten Kraftstoffsorte zur zweiten Kraftstoffsorte oder vice versa ein definierten Kraftstoffvolumens aus dem Verteilerrohr über ein mit dem Verteilerrohr verbundenes Ventil abgeführt wird. Besonders vorteilhaft können mittels des beschriebenen Verfahren und der zugehörigen Vorrichtung vorhandene Einspritzsysteme, insbesondere in schweren Nutzfahrzeugen mit „Common Rail” Dieselmotoren, schnell und einfach nachgerüstet werden.
  • Nach dem Stand der Technik wird der Kraftstoffdruck im Railrohr beispielsweise über eine Mengenzumesseinheit eingestellt. Als Sensor für den Regelkreis dient ein Raildrucksensor. Die Mengenzumesseinheit führt aus dem Niederdruckbereich des Einspritzsystems der Hochdruckpumpe eben soviel Kraftstoffvolumen zu, dass der im Steuergerät aktuell vorgegebene Raildruck korrekt ausgeregelt wird. Dieses ist regelungsseitig also nur indirekt via Raildrucksensor abhängig von dem durch die Injektoren abfließenden Kraftstoffvolumen. Der Raildruck ist bezogen auf den einzelnen Einspritzvorgang quasi statisch und kann beispielsweise in einem Bereich von 500 bar (Leerlauf) bis 2000 bar (Volllast) liegen. Das mittels der Injektoren tatsächlich zur Verbrennung eingespritzte Kraftstoffvolumen wird geregelt über den Raildruck und die Öffnungszeit des Injektors. Beides wird mittels des Steuergerätes abhängig von diversen Betriebsparametern beispielsweise über Kennfelder definiert.
  • Ausgehend von einem Common Rail Einspritzsystem wird am Railrohr bzw. Verteilerrohr erfindungsgemäß funktionell gesehen parallel zu den Injektoren ein weiteres Hochdruckventil angebracht. Mittels dieses Ventils kann mittels eines elektronischen Steuergerätes ein definierbares Kraftstoffvolumen pro Zeit aus dem Hochdruckbereich abgeführt werden. Vorteilhaft kann dafür einmodifizierter Injektor, vergleichbar zu den für die Einspritzung in den Brennraum verwendeten Injektoren eingesetzt werden. Für die Ansteuerung kann ebenso ein Steuergerät für eben diese Injektoren verwendet werden. Die Steuerroutine ist entsprechend der Anwendung anzupassen. Damit ist abhängig vom Kraftstoffdruck im Railrohr bzw. Verteilerrohr und der Ansteuerdauer des injektors das durch den Injektor abzufließende Volumen einstellbar. Common Rail Systeme arbeiten prinzipbedingt mit quasi statischem Raildruck unabhängig von Motordrehzahl und Stellung der Kolbens, so dass zu jeder Zeit über das zusätzliche Ventil Volumen abströmen kann.
  • Das zusätzliche Ventil ermöglicht es damit während des Betriebs einer Brennkraftmaschine mit Common Rail Einspritzsystem zu jederzeit ein genau definierbares Volumen an Kraftstoff aus dem Hochdruckbereich, beispielsweise dem Railrohr entnehmen zu können. Durch den vorhandenen Regelkreis mit Raildrucksensor und Mengenzumesseinheit wird eben dieses Volumen vom vorhandenen System aus dem Niederdruckbereich des Einspritzsystems nachgeführt. Bei Einhaltung der durch die Mengenzumesseinheit ausregelbaren maximalen Volumina geschieht dies ohne Beeinflussung des Raildrucks.
  • Vorteilhaft kann damit beim Wechsel von einer Kraftstoffsorte zu einer anderen Kraftstoffsorte bei der Zuführung im Niederdruckbereich des Einspritzsystems der zeitliche Versatz bis zu einer zumindest 90% Änderung der Kraftstoffsorte an den Injektoren schnell vollzogen werden.
  • Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert werden. Zudem ergeben sich Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung auch aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele und aus der Figur. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
  • Es wird aber ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Erfindung keinesfalls auf die angegebenen Beispiele beschränkt sein soll.
  • Die Figur zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit zumindest zwei Kraftstoffsorten, wobei die Brennkraftmaschine ein Einspritzsystem, vorzugsweise ein Common Rail Einspritzsystem aufweist. Im folgenden wird die Brennkraftmaschine mit Serienmotor SM bezeichnet. Die relevanten Komponenten des Serienmotors SM sind in der Figur mittels einer strichliert gezeichneten Einrahmung versehen, wobei das gesamte Volumen der im Serienmotor SM vorhandenen kraftstoffführenden Komponenten mit VSM bezeichnet ist.
  • Der Serienmotor SM weist beispielsweise ein Niederdrucksystem ND für die Kraftstoffversorgung auf. Dieses kann je nach Anwendung unterschiedlich ausgestaltet sein. Über die Leitung L1 wird über eine Mengenzumesseinheit ZME Kraftstoff Kn aus dem Niederdrucksystem ND entnommen und ein definiertes Kraftstoffvolumen KV über eine Leitung L2 von der Mengenzumesseinheit ZME zur Hochdruckpumpe HP geführt. Durch die Hochdruckpumpe HP wird über eine Leitung L3 der Kraftstoff zu einem Verteilerrohr RR gefördert, welches auch als Railrohr bezeichnet wird. Über das Verteilerrohr RR sind über mehrere Leitungen EL1 bis ELn die den jeweiligen Brennräumen B1 bis Bn zugeordneten Injektoren I1 bis In des Einspritzsystems angeschlossen. Für einen beispielhaften Serienmotor SM mit 6 Zylindern und damit einen ersten bis sechsten Brennraum B1 bis B6 sind beispielsweise erste bis sechste Leitungen EL1 bis EL6 und erste bis sechste Injektoren I1 bis I6 vorgesehen.
  • Via Leitung L4 ist an das Verteilerrohr RR ein Drucksensor PS angeschlossen, der ein Messsignal p erzeugt, welches den durch die Hochdruckpumpe HP im Verteilerrohr RR erzeugten Druck des im Verteilerrohr RR befindlichen Kraftstoffes Kn anzeigt. Das Drucksignal p wird über die elektrische Verbindungsleitung S1 in einem Steuergerät SGR mittels einer Auswertroutine SAR ausgewertet und beispielsweise ein Vergleich des aktuellen Messsignals p mit einem Sollwert psoll vorgenommen und/oder mit anderen externen Sensorsignalen extSR verknüpft. Über die elektrische Verbindungsleitung S2 wird das über die Mengenzumesseinheit ZME der Hochdruckpumpe HP zugemessene Volumen KV des Kraftstoffes Kn eingestellt. Die Mengenzumesseinheit ZME ist mit einer Leitung L5 mit dem Niederdrucksystem ND des Serienmotors SM verbunden. Über das Steuergerät SGR und die Steuerleitung S2 wird ebenso das Volumen KVR des Kraftstoffes Kn eingestellt, das in das Niederdrucksystem ND zurücklaufen soll. Durch diesen Regelkreis kann somit der im Verteilerrohr RR herrschende Druck p auf einen Sollwert psoll eingeregelt werden.
  • Die Injektoren I1 bis In dienen dazu, den Kraftstoff Kn aus dem Verteilerrohr RR in den jeweiligen Brennraum B1 bis Bn einzuspritzen. Dazu werden die Injektoren I1 bis In über die Steuerleitungen SI1 bis SIn mit einem weiteren Steuergerät SGI verbunden, welches abhängig von den Signalen mehrerer unterschiedlicher externer Sensoren extS mittels einer weiteren Auswerteroutine SAI jeweils zeitlich begrenzt ein definiertes Kraftstoffvolumen KVI1 bis KVIn in den Brennraum B1 bis Bn abfließen lässt. Insoweit entspricht das beschriebene System einem beispielhaften herkömmlichen Serienmotor SM.
  • Dem Niederdrucksystem ND ist nun erfindungsgemäß ein System zur Zuführung verschiedener Kraftstoffsorten vorgelagert, und zwar im vorliegenden Ausführungsbeispiel einer ersten Kraftstoffsorte K1 und einer zweiten Kraftstoffsorte K2. Hierbei ist die erste Kraftstoffsorte K1 in einem ersten Kraftstofftank KST1 und die zweit Kraftstoffsorte K2 in einem zweiten Kraftstofftank KST2 aufgenommen. Die erste Kraftstoffsorte K1 und/oder die zweite Kraftstoffsorte K2 werden über eine erste bzw. zweite Leitung KL1, KL2 einer Kraftstoffregeleinheit KRE zugeführt. Die Kraftstoffregeleinheit KRE versorgt das Niederdrucksystem ND des Serienmotors SM mit der ersten Kraftstoffsorte K1 oder mit der zweiten Kraftstoffsorte K2 oder mit einer variablen Mischung Kn aus beiden Kraftstoffsorten K1, K2. Die Zuführung der Kraftstoffe K1, K2, Kn erfolgt über eine Leitung L6 und die die Rückführung des Kraftstoffes KnR aus dem Niederdrucksystem ND erfolgt via Leitung L7. Diese Anordnung entspricht einem herkömmlichen 2-Tank-System.
  • Erfindungsgemäß wird an das Verteilerrohr RR über eine Leitung Lab ein zusätzliches elektrisch ansteuerbares Ventil Vab angeschlossen. Dieses Ventil Vab weist eine Rücklaufleitung IR zur Kraftstoffregeleinheit KRE auf. Das Ventil Vab ist mittels einer Steuerleitung Sab mit einem Steuergerät SGV verbunden, das über eine Auswerteroutine SAV verfügt. Zusätzlich ist eine Sensorleitung SKRE zur Kraftstoffregeleinheit KRE vorgesehen mit dem die aktuell zugeführte Kraftstoffsorte Kn abgefragt wird, sowie Anschlüsse an diverse weitere externe Sensoren extSV bestehen.
  • Das Steuergerät SGV steuert mittels der Auswerteroutine SAV, insbesondere auf Basis der Sensorsignale extSV und der von der Kraftstoffregeleinheit KRE abgefragten Kraftstoffsorte Kn, das Abfließen eines definierten Volumens KVab aus dem Verteilerrohr RR. Gleichzeitig erfolgt über das Steuergerät SGR eine Nachregelung des Kraftstoffdruckes p im Verteilerrohr RR.
  • Vorteilhaft kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, insbesondere nach einem Wechsel von beispielsweise der ersten Kraftstoffsorte K1 zur zweiten Kraftstoffsorte K2 an der Kraftstoffregeleinheit KRE und Kenntnis des gesamten Volumens der kraftstoffführenden Komponenten VSM im Serienmotor SM durch Abführen eines definierten Kraftstoffvolumens KVab aus dem Verteilerrohr RR über das Ventil Vab die im Serienmotor SM vorhandene Kraftstoffsorte K2 schnell durch die aktuelle Kraftstoffsorte K1 ersetzt werden.
  • Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Modifikationen und Änderungen der Erfindung möglich sind, ohne dass hierdurch der Erfindungsgedanke verlassen wird.
  • Bezugszeichenliste
    • SM
      Serienmotor
      VSM
      Volumen der im Serienmotor vorhandenen kraftstofführenden Komponenten
      L1 bis L6
      Kraftstoffleitungen
      ZME
      Mengenzumesseinheit
      ND
      Niederdrucksystem
      HP
      Hochdruckpumpe
      RR
      Verteilerrohr
      EI1 bis ELN
      Leitungen zu den Injektoren
      B1 bis Bn
      Brennräume
      I1 bis In
      Injektoren
      PS
      Drucksensor
      p
      Messsignal Druck
      psoll
      Sollwert für Druck
      SGR
      Steuergerät für Kraftstoffdruck
      extSR
      externe Sensoren für SGR
      SAR
      Auswerteroutine im SGR
      SGI
      Steuergerät für Injektoren
      extSI
      externe Sensoren für SGI
      SAI
      Auswerteroutine im SGI
      SGV
      Steuergerät für Absteuerventil
      extSV
      externe Sensoren für SGV
      SAV
      Auswerteroutine im SGV
      K1
      Kraftstoffsorte 1
      K2
      Kraftstoffsorte 2
      KST1
      Kraftstofftank 1
      KST2
      Krafstofftank 2
      Kn
      Kraftstoffsorte 1 oder Kraftstoffsorte 2 oder beliebige Mischung aus beiden
      S1 bis S2
      Steuerleitungen
      SI1 bis SIn
      Steuerleitungen zu den Injektoren
      SKRE
      Steuerleitung zu KRE
      KV
      Kraftstoffvolumen von der Mengenzumesseinheit
      KVR
      in das Niederdrucksystem zurücklaufendes Kraftstoffvolumen
      KVI1 bis KVIn
      von den Injektoren eingespritztes Kraftstoffvolumen
      KRE
      Kraftstoffregeleinheit
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102008006841 [0006]

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit einem Verteilerrohr (RR) mit zumindest einer ersten oder zweiten Kraftstoffsorte (K1, K2) oder einem variablen Gemisch (Kn) aus der zumindest ersten oder zweiten Kraftstoffsorte (K1, K2), wobei die erste und zweite Kraftstoffsorte (K1, K2) in jeweils einem Kraftstofftank (KST1, KST2) getrennt voneinander aufbewahrt werden, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem Wechsel von beispielsweise der ersten Kraftstoffsorte (K1) zur zweiten Kraftstoffsorte (K2) oder vice versa ein definiertes Kraftstoffvolumen (KVab) aus dem Verteilerrohr (RR) über ein mit dem Verteilerrohr (RR) verbundenes Ventil (Vab) abgeführt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig vom Kraftstoffdruck (p) im Verteilerrohr (RR) das abzuführende Kraftstoffvolumen (KVab) ermittelt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoffdruck (p) im Verteilerrohr (RR) mittels eines Regelkreises umfassend einen Drucksensor (PS), eine Kraftstoffzumesseinheit (ZME) und ein Steuergerät (SGR) eingestellt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die im Verteilerrohr (RR) befindliche Kraftstoffsorte (K1, K2) oder das Gemisch (Kn) aus der zumindest ersten oder zweiten Kraftstoffsorte (K1, K2) über mehrere Injektoren (I1 bis In) einem zugeordneten Brennraum (B1 bis Bn) der Brennkraftmaschine zugeführt wird, wobei durch die Ansteuerdauer des jeweiligen Injektors (I1 bis In) das von dem Verteilerrohr (RR) über den Injektor (I1 bis In) abfließende Volumen einstellbar ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Injektoren (I1 bis In) gesteuert über ein Steuergerät (SGI) ein definiertes Kraftstoffvolumen (KVI1 bis KVIn) in die zugeordneten Brennräume (B1 bis Bn) abfließen lassen, und zwar abhängig von der Öffnungszeitdauer der Injektors (I1 bis In) und des Kraftstoffdruckes (p) im Verteilerrohr (RR).
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Abführung des definierten Kraftstoffvolumen (KVab) im Verteilerrohr (RR) entstehende Abfall des Kraftstoffdruckes (p) nachgeregelt wird, und zwar vorzugweise auf einen Drucksollwert (psoll).
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoffdruck (p) im Verteilerrohr (RR) unabhängig von der Motordrehzahl und/oder Kolbenstellung näherungsweise konstant gehalten wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abführung des definierten Kraftstoffvolumens (KVab) aus dem Verteilerrohr (RR) mittels eines steuerbaren Ventils (Vab) erfolgt.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Verteilerrohr (RR) maximal dasjenige Kraftstoffvolumen (KVab) abgeführt wird, welches zur Beibehaltung eines näherungsweise konstanten Kraftstoffdruckes (p) im Verteilerrohr (RR) durch die Kraftstoffzumesseinheit (ZME) in das Verteilerrohr (RR) wieder zuführbar ist.
  10. Vorrichtung zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit einem Verteilerrohr (RR) mit zumindest einer ersten oder zweiten Kraftstoffsorte (K1, K2) oder einem variablen Gemisch (Kn) aus der zumindest ersten oder zweiten Kraftstoffsorte (K1, K2), wobei die erste und zweite Kraftstoffsorte (K1, K2) in jeweils einem Kraftstofftank (KST1, KST2) getrennt voneinander aufbewahrt werden, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abführung eines definierten Kraftstoffvolumens (KVab) aus dem Verteilerrohr (RR) nach einem Wechsel von beispielsweise der ersten Kraftstoffsorte (K1) zur zweiten Kraftstoffsorte (K2) oder vice versa ein mit dem Verteilerrohr (RR) verbundenes, vorzugsweise steuerbares Ventil (Vab) vorgesehen ist.
DE102010035722A 2010-05-20 2010-08-28 Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit zumindest zwei unterschiedlichen Kraftstoffsorten Expired - Fee Related DE102010035722B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010035722A DE102010035722B4 (de) 2010-05-20 2010-08-28 Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit zumindest zwei unterschiedlichen Kraftstoffsorten

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010022125 2010-05-20
DE102010022125.2 2010-05-20
DE102010035722A DE102010035722B4 (de) 2010-05-20 2010-08-28 Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit zumindest zwei unterschiedlichen Kraftstoffsorten

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102010035722A1 true DE102010035722A1 (de) 2011-11-24
DE102010035722B4 DE102010035722B4 (de) 2012-12-13

Family

ID=44900567

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102010035722A Expired - Fee Related DE102010035722B4 (de) 2010-05-20 2010-08-28 Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit zumindest zwei unterschiedlichen Kraftstoffsorten

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102010035722B4 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013100844A1 (en) * 2011-12-28 2013-07-04 Scania Cv Ab Arrangement and method for estimating a fuel mixture's content of a supplementary fuel

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19609800C1 (de) * 1996-03-13 1996-11-21 Mtu Friedrichshafen Gmbh Brennstoffeinspritzsystem für Emulsionsbetrieb
DE102007031781A1 (de) * 2007-07-07 2009-01-08 Deutz Ag Wechselweise mit Dieselkraftstoff oder einem biogenen Kraftstoff betreibbare Brennkraftmaschine
DE102008006841A1 (de) 2008-01-30 2009-08-06 Evolv-Ram Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit einem flüssigen Kraftstoffgemisch

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19609800C1 (de) * 1996-03-13 1996-11-21 Mtu Friedrichshafen Gmbh Brennstoffeinspritzsystem für Emulsionsbetrieb
DE102007031781A1 (de) * 2007-07-07 2009-01-08 Deutz Ag Wechselweise mit Dieselkraftstoff oder einem biogenen Kraftstoff betreibbare Brennkraftmaschine
DE102008006841A1 (de) 2008-01-30 2009-08-06 Evolv-Ram Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit einem flüssigen Kraftstoffgemisch

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013100844A1 (en) * 2011-12-28 2013-07-04 Scania Cv Ab Arrangement and method for estimating a fuel mixture's content of a supplementary fuel

Also Published As

Publication number Publication date
DE102010035722B4 (de) 2012-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008001606B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
EP1064456B1 (de) Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine, insbesondere eines kraftfahrzeugs
DE102013213506B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems mit einer Kraftstofffilterheizung und Kraftstoffeinspritzsystem
DE102011077404B4 (de) Verfahren zur Bestimmung des Kraftstofftyps in einer Hochdruck-Einspritzvorrichtung eines Verbrennungsmotors
WO2009056402A1 (de) Verfahren zur erkennung einer kraftstoffsorte
WO2012059226A1 (de) Kraftstoffhochdruckpumpe für eine brennkraftmaschine mit direkteinspritzung
DE112012001588T5 (de) Dieselmotor für eine LPG-Dieselmischung
WO2013075965A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur steuerung einer brennkraftmaschine
DE10127516A1 (de) Verfahren, Computerprogramm und Steuer- und/oder Regelgerät zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sowie Kraftstoffsystem für eine Brennkraftmaschine
DE102010035722B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit zumindest zwei unterschiedlichen Kraftstoffsorten
DE102013100687A1 (de) Kraftstoff-Einspritz-Controller
DE102008042604A1 (de) Kraftstoff-Einspritzsystem und Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE112011102238T5 (de) Verfahren zur Kraftstoffeinspritzung in eine Verbrennungskraftmaschine
DE102013200421A1 (de) Brennkraftmaschine mit einem Kraftstoffversorgungssystem für den Stopp-and-Go-Betrieb und Verfahren zum erneuten Starten einer derartigen Brennkraftmaschine
DE3243110A1 (de) Kraftstoffsystem fuer verbrennungskraftmaschinen
DE102008054819A1 (de) Hybridantriebssystem
DE10038560B4 (de) Kraftstoffversorgungssystem für eine Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs
DE102017200254A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit dualer Kraftstoffzumessung
DE102016224582A1 (de) Vorrichtung zum direkten Einblasen eines gasförmigen Brennstoffs in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine
DE102010053438A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Umschalten der Versorgung eines Verbrennungsmotors zwischen unterschiedlichen Kraftstoffen
DE19858095C2 (de) Vorrichtung zur Verbesserung des Startverhaltens von Verbrennungsmotoren mit Speichereinspritzsystemen
DE102017221333B4 (de) Toleranz- und Verschleißkompensation einer Kraftstoffpumpe
DE10315318A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102009029596B4 (de) Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE102008016662A1 (de) Verfahren und Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Kraftfahrzeugmotor

Legal Events

Date Code Title Description
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final

Effective date: 20130314

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee