DE102016200694A1

DE102016200694A1 - Method for balancing a water pressure sensor of a water injection device and water injection device of an internal combustion engine

Info

Publication number: DE102016200694A1
Application number: DE102016200694.0A
Authority: DE
Inventors: Ingmar Burak; Johannes Hoegl
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-01-20
Filing date: 2016-01-20
Publication date: 2017-07-20

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abgleichen eines Wasserdrucksensors (14) einer Wassereinspritzvorrichtung (1) bei abgestellter Brennkraftmaschine, wobei die Wassereinspritzvorrichtung (1) ein Förderelement (3) und mindestens einen Wasserinjektor (6) zum Einspritzen von Wasser in einen Einspritzraum, wobei der Wasserdrucksensor (14) in einem Leitungsbereich an einer Druckseite des Förderelements (3), insbesondere zwischen dem Förderelement (3) und dem Wasserinjektor (6), angeordnet ist. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die Schritte des Ansaugens von im Wasserinjektor (6) und im Leitungsbereich befindlichem Wasser durch das Förderelement, des Öffnens des Wasserinjektors (6), wodurch Luft in den Wasserinjektor (6) angesaugt wird, des Abstellens des Förderelements (3), und insbesondere des Schließens des Wasserinjektors (6), und des Erfassens eines Druck-Istwertes der durch den Wasserinjektor (6) angesaugten Luft mittels des Wasserdrucksensors (14). Erfindungsgemäß wird der erfasste Druck-Istwert der Luft mit einem Druck-Sollwert zum Ermitteln des Vorhandenseins einer Messungenauigkeit des Wasserdrucksensors (6) verglichen, und der Wasserdrucksensor (14) bei einer ermittelten Messungenauigkeit, wenn eine Druckabweichung zwischen dem erfassten Druck-Istwert und dem Druck-Sollwert kleiner oder größer Null ist, abgeglichen.The present invention relates to a method for balancing a water pressure sensor (14) of a water injection device (1) with the internal combustion engine, wherein the water injection device (1) comprises a conveying element (3) and at least one water injector (6) for injecting water into an injection space, wherein the Water pressure sensor (14) in a line region on a pressure side of the conveying element (3), in particular between the conveying element (3) and the water injector (6) is arranged. The method according to the invention comprises the steps of suctioning water in the water injector (6) and in the line area through the conveying element, opening the water injector (6), sucking air into the water injector (6), stopping the conveying element (3), and in particular, closing the water injector (6), and detecting an actual pressure value of the air sucked in by the water injector (6) by means of the water pressure sensor (14). According to the invention, the detected actual pressure value of the air is compared with a pressure set value for determining the presence of a measurement inaccuracy of the water pressure sensor (6), and the water pressure sensor (14) at a determined measurement inaccuracy, if a pressure deviation between the detected pressure actual value and the pressure Setpoint is less than or greater than zero, adjusted.

Description

Stand der Technik State of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abgleichen eines Wasserdrucksensors einer Wassereinspritzvorrichtung sowie eine Wassereinspritzvorrichtung, welche ein derartiges Verfahren ausführen kann. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine, welche eine derartige Wassereinspritzvorrichtung umfasst. The present invention relates to a method for balancing a water pressure sensor of a water injection device and a water injection device, which can perform such a method. Another aspect of the invention relates to an internal combustion engine comprising such a water injection device.

Aufgrund steigender Anforderungen an reduzierte Kohlenstoffdioxidemissionen werden Brennkraftmaschinen zunehmend hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs optimiert. Allerdings können bekannte Brennkraftmaschinen in Betriebspunkten mit hoher Last nicht optimal im Hinblick auf den Verbrauch betrieben werden, da der Betrieb durch Klopfneigung und hohe Abgastemperaturen begrenzt ist. Eine mögliche Maßnahme zur Reduzierung der Klopfneigung und zur Senkung der Abgastemperaturen ist die Einspritzung von Wasser. Hierzu sind üblicherweise separate Wassereinspritzvorrichtungen vorhanden. So ist z.B. aus der WO 2014/080266 A1 ein Wassereinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung bekannt, bei dem das Wasser in den Massenstrom der Abgasrückführung eingespritzt wird. Due to increasing demands on reduced carbon dioxide emissions, internal combustion engines are increasingly being optimized with regard to fuel consumption. However, known internal combustion engines can not be operated optimally in terms of consumption at operating points with high load, since the operation is limited by knock tendency and high exhaust gas temperatures. A possible measure to reduce the tendency to knock and to lower the exhaust gas temperatures is the injection of water. For this purpose, separate water injection devices are usually present. For example, from the WO 2014/080266 A1 a water injection system for an internal combustion engine with exhaust gas recirculation, in which the water is injected into the mass flow of the exhaust gas recirculation.

Bei Wassereinspritzvorrichtungen wird üblicherweise ein Wasserdrucksensor eingesetzt, um einen Wasserdruck in Leitungen der Wassereinspritzvorrichtung zu erfassen. Der erfasste Wert des Wasserdrucks wird dann bei einer Druckregelung verwendet, die beispielsweise durch eine Regelschleife des Wasserdrucksensors, eine Steuereinheit der Brennkraftmaschine, eine Steuereinheit eines zum Fördern von Wasser benutzten Förderelements und des Förderelements selbst realisiert wird. Wenn der Wasserdrucksensor eine Messungenauigkeit aufweist, wird nicht der zum Zeitpunkt der Messung tatsächlich herrschende Wasserdruck erfasst. Dies führt dazu, dass sich aufgrund der Druckregelung im Betrieb ein abweichender Wasserdruck einstellt. Bei der Berechnung einer Einspritzzeit bzw. eines Einspritzwinkels wird in diesem Fall ein falscher Wasserdruck zugrunde gelegt, wodurch wiederum eine falsche erforderliche Wassermenge bestimmt wird. Bei einer zu großen eingespritzten Wassermenge ist der Wasserverbrauch gegebenenfalls höher als notwendig, was eine häufigere Wasserbefüllung zur Folge hat. Andererseits kann bei zu kleinen Wasserraten je nach Betriebspunkt eine ungewünschte höhere Klopfneigung entstehen. In water injection devices, a water pressure sensor is usually used to detect a water pressure in lines of the water injection device. The detected value of the water pressure is then used in a pressure control realized, for example, by a control loop of the water pressure sensor, a control unit of the internal combustion engine, a control unit of a conveying element used for conveying water and the conveying element itself. If the water pressure sensor has a measurement inaccuracy, the water pressure actually prevailing at the time of the measurement is not detected. As a result, due to the pressure control during operation, a different water pressure is established. When calculating an injection time or an injection angle in this case, a false water pressure is used, which in turn determines a wrong amount of water required. If the amount of injected water is too large, the water consumption may be higher than necessary, resulting in more frequent water filling. On the other hand, if the water rates are too low, depending on the operating point, an unwanted higher tendency to knock may occur.

Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Abgleichen eines Wasserdrucksensors einer Wassereinspritzvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass nach dem Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens ein korrektes Erfassen bzw. Anzeigen des Wertes eines in der Wassereinspritzvorrichtung tatsächlich herrschenden Druckes sichergestellt wird oder ein defekter Wasserdrucksensor erkannt wird. Dies wird erfindungsgemäß durch ein Erkennen und Eliminieren einer potenziellen Messungenauigkeit des Wasserdrucksensors erreicht. Die Wassereinspritzvorrichtung weist dabei ein Förderelement und mindestens einen Wasserinjektor zum Einspritzen von Wasser in einen Einspritzraum auf, wobei der Wasserdrucksensor in einem Systembereich an einer Druckseite des Förderelements, insbesondere zwischen dem Förderelement und dem Wasserinjektor, angeordnet ist. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird bei abgestellter Brennkraftmaschine im Wasserinjektor und im Systembereich befindliches Wasser durch das Förderelement angesaugt und der Wasserinjektor geöffnet. Durch das Öffnen des Wasserinjektors wird Luft in den Wasserinjektor und den Systembereich an der Druckseite des Förderelements, insbesondere zwischen dem Förderelement und dem Wasserinjektor, angesaugt. Ferner wird das Förderelement abgestellt, und der Wasserinjektor insbesondere geschlossen. The inventive method for balancing a water pressure sensor of a water injection device with the features of claim 1 has the advantage that after performing the method according to the invention a correct detection or display of the value of a pressure actually prevailing in the water injection device is ensured or detected a defective water pressure sensor becomes. This is achieved according to the invention by detecting and eliminating a potential measurement inaccuracy of the water pressure sensor. The water injection device has a conveying element and at least one water injector for injecting water into an injection space, wherein the water pressure sensor is arranged in a system region on a pressure side of the conveying element, in particular between the conveying element and the water injector. According to the method of the invention, when the internal combustion engine is switched off, water present in the water injector and in the system area is drawn in through the conveying element and the water injector is opened. By opening the water injector, air is sucked into the water injector and the system area on the pressure side of the conveyor element, in particular between the conveyor element and the water injector. Furthermore, the conveying element is turned off, and the water injector in particular closed.

Erfindungsgemäß wird ein Druck-Istwert der durch den Wasserinjektor angesaugten Luft mittels des Wasserdrucksensors erfasst und der erfasste Druck-Istwert der Luft mit einem Druck-Sollwert zum Ermitteln des Vorhandenseins einer Messungenauigkeit des Wasserdrucksensors verglichen. Als Druck-Istwert ist ein durch den Wasserdrucksensor gemessener Druckwert zu verstehen. In ähnlicher Weise bedeutet ein Druck-Sollwert einen unter den jeweiligen Umständen erwarteten Druckwert, wenn der Wasserdrucksensor den tatsächlichen Druck genau messen kann. Der Wasserdrucksensor ist eingerichtet, sowohl einen Wasserdruck als auch einen Luftdruck zu erfassen. Als Druckseite wird der Bereich des Förderelements verstanden, der sich am Förderelement stromabwärts befindet, wenn im Normalbetrieb Wasser zum Wasserinjektor gefördert wird. According to the invention, a pressure actual value of the air sucked in by the water injector is detected by means of the water pressure sensor and the detected actual pressure value of the air is compared with a pressure desired value for determining the presence of a measurement inaccuracy of the water pressure sensor. The actual pressure value is to be understood as a pressure value measured by the water pressure sensor. Similarly, a pressure set point means a pressure value expected under the particular circumstances when the water pressure sensor can accurately measure the actual pressure. The water pressure sensor is set to detect both a water pressure and an air pressure. The term "pressure side" is understood to mean the region of the conveying element which is located downstream of the conveying element when water is conveyed to the water injector in normal operation.

Bei einer ermittelten Messungenauigkeit des Wasserdrucksensors, wenn eine Druckabweichung zwischen dem erfassten Druck-Istwert und dem Druck-Sollwert kleiner oder größer 0 ist, wird erfindungsgemäß der Wasserdrucksensor abgeglichen. Nachdem das in dem Wasserinjektor und im Systembereich an der Druckseite des Förderelements, insbesondere zwischen dem Förderelement und dem Wasserinjektor, befindliche Wasser durch das Förderelement angesaugt worden ist und Luft in den Wasserinjektor eingetreten ist, sind die Wassereinspritzvorrichtung im Systembereich an der Druckseite des Förderelements, insbesondere zwischen dem Förderelement und dem Wasserinjektor, sowie der Wasserinjektor nur noch mit Luft befüllt. Somit findet ein Druckausgleich im Systembereich der Wassereinspritzvorrichtung, in welcher der Wasserdrucksensor angeordnet ist, und im Wasserinjektor zum Einspritzraum und damit, aufgrund der abgestellten Brennkraftmaschine, zur Umgebung statt, da im Einspritzraum Umgebungsdruck oder ein anderer bekannter Druckwert herrscht. Somit lässt sich in einfacher Weise eine Messungenauigkeit des Wasserdrucksensors erkennen und der Wasserdrucksensor abgleichen. Dies führt dazu, dass bei einer späteren Wassereinspritzung der Wasserdruck richtig erfasst wird und dadurch auch eine richtige benötigte Wassereinspritzmenge berechnet bzw. eingespritzt werden kann. Eine Vermeidung oder Verringerung von Klopfneigung der Brennkraftmaschine und eine Absenkung der Abgastemperaturen können somit in effizienter Weise erzielt werden. Gegebenenfalls kann auch ein Druckausgleich zu einem Wassertank erfolgen, welcher stromabwärts vor dem Förderelement in einer Förderrichtung zum Wasserinjektor angeordnet ist, wenn das Förderelement in einem abgestellten Zustand des Förderelements undicht ist. Als Förderelement kann z.B. eine Zahnradpumpe benutzt werden. In the case of a determined measurement inaccuracy of the water pressure sensor, if a pressure deviation between the detected actual pressure value and the pressure desired value is smaller or greater than 0, the water pressure sensor is adjusted according to the invention. After the water in the water injector and in the system area on the pressure side of the conveyor element, in particular between the conveyor element and the water injector, has been sucked in by the conveyor element and air has entered the water injector, the water injection device in the system area on the pressure side of the conveyor element, in particular between the conveying element and the water injector, and the Water injector filled only with air. Thus, a pressure equalization takes place in the system area of the water injection device, in which the water pressure sensor is arranged, and in the water injector to the injection space and thus, due to the parked internal combustion engine, to the environment, as in the injection chamber ambient pressure or other known pressure value prevails. Thus, it is easy to detect a measurement inaccuracy of the water pressure sensor and adjust the water pressure sensor. As a result, the water pressure is correctly detected in a later water injection and thereby also a correct required water injection quantity can be calculated or injected. An avoidance or reduction of knock tendency of the internal combustion engine and a lowering of the exhaust gas temperatures can thus be achieved in an efficient manner. Optionally, a pressure equalization can also take place to a water tank, which is arranged downstream of the conveying element in a conveying direction to the water injector, when the conveying element is leaking in a parked state of the conveying element. As a conveying element, for example, a gear pump can be used.

Der Einspritzraum kann vorzugsweise als Saugrohr oder ein Einlasskanal zu einem Brennraum der Brennkraftmaschine oder der Brennraum selbst bei direkter Wassereinspritzung ausgebildet sein. Der Systembereich an der Druckseite des Förderelements, insbesondere zwischen dem Förderelement und dem Wasserinjektor, ist vorzugsweise ein Leitungsbereich oder eine Leitung mit einem Verteiler bzw. Rail. The injection space may preferably be formed as a suction pipe or an inlet channel to a combustion chamber of the internal combustion engine or the combustion chamber itself with direct water injection. The system area on the pressure side of the conveyor element, in particular between the conveyor element and the water injector, is preferably a line area or a line with a rail.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung. The dependent claims show preferred developments of the invention.

Vorzugsweise ist der Wasserdrucksensor als Relativdrucksensor ausgebildet. Ein Relativdrucksensor misst und zeigt einen Druck in Bezug zum Luftdruck der Umgebung an. Da ein Druckausgleich zum Einspritzraum bzw. zur Umgebung stattgefunden hat, ist bei einem messgenauen Wasserdrucksensor zu erwarten, dass der angezeigte Druck gleich 0 ist. In anderen Worten ist der Druck-Sollwert bei Benutzung von einem Relativdrucksensor gleich 0. Dies bedeutet, dass, sofern der erfasste Druck-Istwert des Wasserdrucksensors größer oder kleiner 0 ist, von einer Messungenauigkeit des Wasserdrucksensors ausgegangen wird. Dabei ist die Druckabweichung gleich dem zu diesem Zeitpunkt erfassten Druck-Istwert. Preferably, the water pressure sensor is designed as a relative pressure sensor. A relative pressure sensor measures and displays pressure relative to ambient air pressure. Since a pressure equalization has taken place to the injection space or to the environment, it is to be expected with a water pressure sensor that is accurate to the measurement that the indicated pressure is 0. In other words, the pressure setpoint when using a relative pressure sensor is 0. This means that, if the detected actual pressure value of the water pressure sensor is greater or less than 0, it is assumed that the water pressure sensor is inaccurate. The pressure deviation is equal to the actual pressure value recorded at this time.

Nach einer alternativen bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist der Wasserdrucksensor als Absolutdrucksensor ausgebildet. Bei einem Absolutdrucksensor wird ein Druck in Bezug auf ein Vakuum gemessen und angezeigt. Aufgrund des vorgenannten Druckausgleichs würde ein als Absolutdrucksensor ausgebildeter Wasserdrucksensor, der keine Messungenauigkeiten aufweist, einen Umgebungsdruck anzeigen. Der Druck-Sollwert ist insofern hier gleich mit dem Umgebungsdruck. Eine Messungenauigkeit des Wasserdrucksensors liegt vor, wenn der erfasste Druck-Istwert nicht dem Umgebungsdruck entspricht, das heißt, wenn eine Druckabweichung des Druck-Istwertes vom Umgebungsdruck kleiner oder größer 0 ist. Die Druckabweichung entspricht der Differenz zwischen dem erfassten Druck-Istwert und dem Umgebungsdruck. According to an alternative preferred embodiment of the present invention, the water pressure sensor is designed as an absolute pressure sensor. In an absolute pressure sensor, a pressure in relation to a vacuum is measured and displayed. Due to the aforementioned pressure equalization, a water pressure sensor designed as an absolute pressure sensor and having no measurement inaccuracies would indicate an ambient pressure. The pressure setpoint is in this case equal to the ambient pressure. A measurement inaccuracy of the water pressure sensor is present if the detected actual pressure value does not correspond to the ambient pressure, that is, if a pressure deviation of the actual pressure value from the ambient pressure is less than or greater than zero. The pressure deviation corresponds to the difference between the detected pressure actual value and the ambient pressure.

Unabhängig davon, ob ein Relativdrucksensor oder ein Absolutdrucksensor benutzt wird, wird bevorzugt die Druckabweichung ermittelt und in einem nicht flüchtigen Speicher einer Steuereinheit der Brennkraftmaschine abgespeichert. Der abgespeicherte Wert wird als Korrekturwert für den erfassten Druck-Istwert des Wasserdrucksensors verwendet. Der erfasste Druck-Istwert wird korrigiert, indem die abgespeicherte Druckabweichung vom erfassten Druck-Istwert abgezogen wird. Nach einem Abgleich des Wasserdrucksensors entspricht ein neu ausgegebener, korrigierter Druck-Istwert dem Wert 0 bei Verwendung eines Relativdrucksensors und dem Umgebungsdruck bei Benutzung eines Absolutdrucksensors. In anderen Worten entspricht der neu ausgegebene, korrigierte Druck-Istwert der Differenz zwischen dem erfassten Druck-Istwert und der abgespeicherten Druckabweichung. Regardless of whether a relative pressure sensor or an absolute pressure sensor is used, the pressure deviation is preferably determined and stored in a non-volatile memory of a control unit of the internal combustion engine. The stored value is used as a correction value for the detected pressure actual value of the water pressure sensor. The recorded pressure actual value is corrected by subtracting the stored pressure deviation from the detected pressure actual value. After an adjustment of the water pressure sensor corresponds to a newly issued, corrected actual pressure value 0 when using a relative pressure sensor and the ambient pressure when using an absolute pressure sensor. In other words, the newly output, corrected actual pressure value corresponds to the difference between the detected actual pressure value and the stored pressure deviation.

Im Falle eines als Absolutdrucksensor ausgebildeten Wasserdrucksensors wird vorzugsweise der Umgebungsdruck durch einen zusätzlichen Drucksensor erfasst. Somit wird immer der aktuelle Umgebungsdruck als Druck-Sollwert mitberücksichtigt, wenn die Wassereinspritzvorrichtung in unterschiedlichen Umgebungen betrieben wird. Wenn der Umgebungsdruck bekannt ist, kann der Umgebungsdruck als der Druck-Sollwert in der Steuereinheit gespeichert sein. In the case of a designed as absolute pressure sensor water pressure sensor, the ambient pressure is preferably detected by an additional pressure sensor. Thus, the current ambient pressure is always taken into account as the pressure setpoint when the water injection device is operated in different environments. If the ambient pressure is known, the ambient pressure may be stored as the pressure set point in the control unit.

Bevorzugt wird ein Signal des zusätzlichen Drucksensors gefiltert. Somit wird eine Auswirkung von Drucksensorrauschen des zusätzlichen Drucksensors bei dem Abgleichen des Wasserdrucksensors reduziert. Preferably, a signal of the additional pressure sensor is filtered. Thus, an effect of pressure sensor noise of the additional pressure sensor in balancing the water pressure sensor is reduced.

In vorteilhafter Weise erfolgt der Schritt des Erfassens des Druck-Istwertes nach einer vorbestimmten Wartezeit nach einem Abstellen des Förderelements. Somit wird eine Trägheit der Wassereinspritzvorrichtung berücksichtigt, wodurch sichergestellt wird, dass ein Ausgleich des Druckes im Bereich der Wassereinspritzvorrichtung, in dem der Wasserdrucksensor angeordnet ist, und im Wasserinjektor mit dem Druck im Einspritzraum bzw. zur Umgebung stattgefunden hat. Advantageously, the step of detecting the actual pressure value takes place after a predetermined waiting time after a shutdown of the conveying element. Thus, an inertia of the water injection device is taken into account, thereby ensuring that a compensation of the pressure in the region of the water injection device, in which the water pressure sensor is arranged, and in the water injector with the pressure in the injection chamber or to the environment has taken place.

Die Wartezeit kann bevorzugt eingestellt werden, sodass ein sehr genaues Abgleichen des Wasserdrucksensors unter allen betriebs- und umgebungsbedingten Umständen möglich ist. Insbesondere beträgt die Wartezeit vorzugsweise von zwei Sekunden bis zehn Sekunden. Es ist ferner von Vorteil, wenn die ermittelte Druckabweichung auf Plausibilität geprüft wird. Vorzugsweise wird die ermittelte Druckabweichung zum Abgleichen des Wasserdrucksensors nur dann benutzt, wenn die Druckabweichung innerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereiches liegt. Nach diesem The waiting time can preferably be set, so that a very accurate balancing of the water pressure sensor under all operating and environmental conditions is possible. In particular, the waiting time is preferably from two seconds to ten seconds. It is also advantageous if the determined pressure deviation is checked for plausibility. Preferably, the determined pressure deviation for balancing the water pressure sensor is only used when the pressure deviation is within a predetermined tolerance range. After this

Plausibilitätstest wird bevorzugt die ermittelte Druckabweichung im Speicher der Steuereinheit der Brennkraftmaschine abgespeichert. Plausibility test is preferably the determined pressure deviation stored in the memory of the control unit of the internal combustion engine.

Liegt jedoch die ermittelte Druckabweichung außerhalb des vorbestimmten Toleranzbereiches, so wird vorteilhafterweise ein Fehler des Wasserdrucksensors daraus geschlossen. Nachfolgend kann dieser Fehler bevorzugt durch die Steuereinheit der Brennkraftmaschine plausibilisiert und ausgegeben werden. However, if the determined pressure deviation outside the predetermined tolerance range, so advantageously a fault of the water pressure sensor is closed. Subsequently, this error can preferably be made plausible and output by the control unit of the internal combustion engine.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Wassereinspritzvorrichtung, welche ein Förderelement, mindestens einen Wasserinjektor zum Einspritzen von Wasser in einen Einspritzraum, wobei der Wasserdrucksensor an einer Druckseite des Förderelements, angeordnet ist, und eine Steuereinheit umfasst, welche eingerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen. Dabei kann der Wasserdrucksensor insbesondere zwischen dem Förderelement und dem Wasserinjektor, oder in einer Rücklaufleitung zu einem Wassertank angeordnet sein. Die im Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren beschriebenen Vorteile sind auch hier gegeben. A further aspect of the present invention relates to a water injection device which comprises a conveying element, at least one water injector for injecting water into an injection space, wherein the water pressure sensor is arranged on a pressure side of the conveying element, and a control unit which is designed to carry out the method according to the invention , In this case, the water pressure sensor can be arranged in particular between the conveying element and the water injector, or in a return line to a water tank. The advantages described in relation to the method according to the invention are also given here.

Ferner betrifft die Erfindung eine Brennkraftmaschine, welche eine erfindungsgemäße Wassereinspritzvorrichtung umfasst. Furthermore, the invention relates to an internal combustion engine comprising a water injection device according to the invention.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben, wobei gleiche bzw. funktional gleiche Teile jeweils mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. In der Zeichnung ist: Hereinafter, embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like or functionally identical parts are designated by the same reference numerals. In the drawing is:

1 eine stark vereinfachte schematische Ansicht einer Brennkraftmaschine mit einer Wassereinspritzvorrichtung gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, 1 a highly simplified schematic view of an internal combustion engine with a water injection device according to a first preferred embodiment of the present invention,

2 eine vereinfachte schematische Ansicht der Wassereinspritzvorrichtung gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel im normalen Betrieb, 2 a simplified schematic view of the water injection device according to the first preferred embodiment in normal operation,

3 eine vereinfachte schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Wassereinspritzvorrichtung, anhand derer das erfindungsgemäße Verfahren erläutert wird, und 3 a simplified schematic view of the water injection device according to the invention, based on which the inventive method is explained, and

4 eine vereinfachte schematische Ansicht der Wassereinspritzvorrichtung gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 4 a simplified schematic view of the water injection device according to a second preferred embodiment of the present invention.

Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 einer Wassereinspritzvorrichtung 1 einer Brennkraftmaschine 2 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel im Detail beschrieben. Insbesondere wird die Brennkraftmaschine 2 nach dem Otto-Prinzip und mit Benzindirekteinspritzung betrieben. The following is with reference to the 1 to 3 a water injection device 1 an internal combustion engine 2 described in detail according to a first embodiment. In particular, the internal combustion engine 2 operated according to the Otto principle and with gasoline direct injection.

In 1 ist die Brennkraftmaschine 2, welche eine Vielzahl von Zylindern aufweist, sowie ein Teil der erfindungsgemäßen Wassereinspritzvorrichtung 1 schematisch dargestellt. Die Brennkraftmaschine 2 umfasst pro Zylinder einen Brennraum 20, in welchem ein Kolben 21 hin und her bewegbar ist. Ferner weist vorzugsweise die Brennkraftmaschine 2 pro Zylinder einen Einspritzraum 29, in welchen Wasser eingespritzt wird. In 1 is the internal combustion engine 2 , which has a plurality of cylinders, as well as a part of the water injection device according to the invention 1 shown schematically. The internal combustion engine 2 includes one cylinder per cylinder 20 in which a piston 21 is movable back and forth. Further, preferably, the internal combustion engine 2 one injection space per cylinder 29 in which water is injected.

Der Einspritzraum 29 ist vorzugsweise als ein Einlasskanal 22 ausgebildet. Über den Einlasskanal wird Luft zum Brennraum 20 zugeführt. Abgas wird über einen Abgaskanal 23 abgeführt. Hierzu sind am Einlasskanal 22 ein Einlassventil 25 und am Abgaskanal 23 ein Auslassventil 26 angeordnet. Das Bezugszeichen 24 bezeichnet ferner ein Kraftstoffeinspritzventil. The injection room 29 is preferably as an inlet channel 22 educated. Air is transferred to the combustion chamber via the inlet channel 20 fed. Exhaust gas is via an exhaust duct 23 dissipated. These are at the inlet channel 22 an inlet valve 25 and at the exhaust duct 23 an outlet valve 26 arranged. The reference number 24 further denotes a fuel injection valve.

Zum Einspritzen von Wasser ist ferner am Einlasskanal 22 ein Wasserinjektor 6 angeordnet, welcher über eine Steuereinheit 10 Wasser in den Einlasskanal 22 der Brennkraftmaschine 2 einspritzt. For injecting water is also at the inlet channel 22 a water injector 6 arranged, which via a control unit 10 Water in the inlet channel 22 the internal combustion engine 2 injects.

Alternativ kann der Wasserinjektor 6 Wasser direkt in den Brennraum 20 einspritzen. In einem solchen Fall ist der Brennraum 20 als der Einspritzraum im Rahmen der vorliegenden Erfindung anzusehen. Alternatively, the water injector 6 Water directly into the combustion chamber 20 inject. In such a case, the combustion chamber 20 to be considered as the injection space in the context of the present invention.

In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Wasserinjektor 6 pro Zylinder vorgesehen. Alternativ können zur besseren Aufbereitung oder zur Erhöhung der pro Verbrennungszyklus maximal einspritzbaren Wassermenge zwei Wasserinjektoren pro Zylinder angeordnet sein. In this embodiment, a water injector 6 per cylinder provided. Alternatively, two water injectors per cylinder can be arranged for better treatment or to increase the maximum amount of water injectable per combustion cycle.

In 2 ist die erfindungsgemäße Wassereinspritzvorrichtung 1 im Detail gezeigt. Die Wassereinspritzvorrichtung 1 umfasst ein als Pumpe ausgebildetes Förderelement 3 und einen elektrischen Antrieb 4 zum Antreiben der Pumpe. Des Weiteren ist ein Wassertank 5 vorgesehen, welcher durch eine erste Leitung 7 mit dem Förderelement 3 verbunden ist. Eine zweite Leitung 8 verbindet das Förderelement 3 mit einem Verteiler 9 bzw. einem Rail, an welchem eine Vielzahl von Wasserinjektoren 6 angeschlossen ist. Die zweite Leitung 8 entspricht einem Leitungsbereich bzw. Systembereich an der Druckseite des Förderelements 3, insbesondere zwischen dem Förderelement 3 und den Wasserinjektoren 6, bzw. einem Dichtsitz an den Wasserinjektoren 6. Die Anzahl der Wasserinjektoren kann je nach Design der Brennkraftmaschine und Anforderungen der Verbrennung variieren. Als Druckseite ist die Seite des Förderelements 3 zu verstehen, die sich am Förderelement 3 stromabwärts befindet, wenn im Normalbetrieb Wasser in Richtung vom Wassertank 5 zu den Wasserinjektoren 6 gefördert wird, das heißt der Systembereich vor den Wasserinjektoren 6. In 2 is the water injection device according to the invention 1 shown in detail. The water injection device 1 comprises a pump element designed as a pumping element 3 and an electric drive 4 to drive the pump. Furthermore, there is a water tank 5 provided, which by a first line 7 with the conveying element 3 connected is. A second line 8th connects the conveyor element 3 with a distributor 9 or a rail to which a plurality of water injectors 6 connected. The second line 8th corresponds to a line area or system area on the pressure side of the conveyor element 3 , in particular between the conveying element 3 and the water injectors 6 , or a sealing seat on the water injectors 6 , The number of water injectors may vary depending on the design of the engine and combustion requirements. As the pressure side is the side of the conveyor element 3 to understand that are on the conveyor element 3 located downstream, when in normal operation, water in the direction of the water tank 5 to the water injectors 6 is promoted, that is, the system area in front of the water injectors 6 ,

In 2 ist die erfindungsgemäße Wassereinspritzvorrichtung 1 im normalen Betrieb dargestellt. Als normaler Betrieb ist der Betrieb zu verstehen, bei welchem Wasser in einer ersten Förderrichtung X1 vom Wassertank 5 zu den Wasserinjektoren 6 gefördert wird, so dass das Wasser in die Einspritzräume 29 der Brennkraftmaschine 2 eingespritzt wird. In 2 is the water injection device according to the invention 1 shown in normal operation. Normal operation is the operation in which water in a first conveying direction X1 from the water tank 5 to the water injectors 6 is encouraged, so that the water in the injection chambers 29 the internal combustion engine 2 is injected.

Dafür wird zum Beispiel ein Kondensat eines nicht gezeigten Verdampfers einer Klimaanlage verwendet, wozu die erfindungsgemäße Wassereinspritzvorrichtung 1 eine Zulaufleitung 11 aufweist. For example, a condensate of an evaporator, not shown, an air conditioner is used, including the inventive water injection device 1 a supply line 11 having.

Alternativ oder zusätzlich zum Kondensat kann deionisiertes Wasser über eine Nachfüllleitung 12 in den Wassertank 5 gefördert werden. In der Nachfüllleitung 12 kann optional ein Sieb vorgesehen sein. Ferner sind ein Vorfilter 16 in der ersten Leitung 7 und ein Feinfilter 17 in der zweiten Leitung 8 angeordnet, welche optional beheizt werden können. Alternatively or in addition to the condensate, deionized water can be supplied via a refill line 12 in the water tank 5 be encouraged. In the refill line 12 Optionally, a sieve can be provided. Further, a pre-filter 16 in the first line 7 and a fine filter 17 in the second line 8th arranged, which can be optionally heated.

Wird nun über die Steuereinheit 10, welche bevorzugt als die Steuereinheit der Brennkraftmaschine 2 ausgebildet ist, eine Wassereinspritzung angefordert, so wird mittels des Förderelements 3 Wasser aus dem Wassertank 5 angesaugt. Zum Einstellen des gewünschten Systemdrucks im Verteiler 9 ist ein Druckregler 15 in der Form einer Blende 15a und eines Rückschlagventils 15b in einer Rücklaufleitung 13 angeordnet, welche die zweite Leitung 8 mit dem Wassertank 5 verbindet. Nach einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann nur das Rückschlagventil 15b als der Druckregler 15 benutzt werden. Zur Druckregelung ist ferner ein Wasserdrucksensor 14 in der zweiten Leitung 8 vorgesehen. Des Weiteren ist ein Temperatur- bzw. Füllstandssensor 18 vorgesehen. Will now via the control unit 10 , which is preferred as the control unit of the internal combustion engine 2 is formed, a water injection requested, it is by means of the conveying element 3 Water from the water tank 5 sucked. To set the desired system pressure in the manifold 9 is a pressure regulator 15 in the form of a panel 15a and a check valve 15b in a return line 13 arranged, which the second line 8th with the water tank 5 combines. According to an alternative embodiment of the invention, only the check valve 15b as the pressure regulator 15 to be used. For pressure control is also a water pressure sensor 14 in the second line 8th intended. Furthermore, a temperature or level sensor 18 intended.

Alternativ kann der Wasserdrucksensor 14 in der Rücklaufleitung 13 angeordnet sein. Die Rücklaufleitung 13 ist Teil des Systembereichs an der Druckseite des Förderelements 3. Der Wasserdrucksensor 14 ist in einem solchen Fall eingerichtet, einen Wasserdruck bzw. einen Luftdruck in der Rücklaufleitung 13 zu erfassen. Alternatively, the water pressure sensor 14 in the return line 13 be arranged. The return line 13 is part of the system area on the pressure side of the conveyor element 3 , The water pressure sensor 14 is set up in such a case, a water pressure or an air pressure in the return line 13 capture.

Der Wasserdrucksensor 14 ist eingerichtet, einen Wasserdruck in der zweiten Leitung 8 zu erfassen, welcher bei der Druckregelung benutzt wird. Dadurch wird ein Betriebswasserdruck im Betrieb eingestellt. Der Betriebswasserdruck wird wiederum bei der Berechnung einer Einspritzzeit bzw. eines Einspritzwinkels des Wasserinjektors 6 zugrunde gelegt. The water pressure sensor 14 is set up, a water pressure in the second line 8th to detect which is used in the pressure control. This sets an operating water pressure during operation. The operating water pressure is in turn when calculating an injection time or an injection angle of the water injector 6 based on.

Eine mögliche Messungenauigkeit des Wasserdrucksensors 14 führt zu einem falschen erfassten Wasserdruck, der nicht dem tatsächlich in der zweiten Leitung 8 herrschenden Wasserdruck entspricht. Da wegen des ungenauen erfassten Wasserdrucks ein falscher Betriebswasserdruck in der zweiten Leitung 8 eingestellt wird, wird eine benötigte Wassereinspritzmenge bei einer betriebsbedingten Wassereinspritzung über die Wasserinjektoren 6 ungenau bestimmt. A possible measurement inaccuracy of the water pressure sensor 14 leads to a false detected water pressure, which is not actually in the second line 8th corresponds to prevailing water pressure. Because of the inaccurate detected water pressure, a wrong operating water pressure in the second line 8th is set, a required water injection amount in an operational water injection via the water injectors 6 inaccurately determined.

Eine zu hohe eingespritzte Wassereinspritzmenge verursacht einen höheren Wasserverbrauch als notwendig, was zu einer häufigeren Wasserbefüllung des Wassertanks 5 führt. Auf der anderen Seite kann eine niedrigere eingespritzte Wassermenge je nach Betriebspunkt eine ungewünschte höhere Klopfneigung bzw. Abgastemperatur bewirken. Too high a injected water injection quantity causes a higher water consumption than necessary, resulting in more frequent water filling of the water tank 5 leads. On the other hand, a lower injected amount of water depending on the operating point cause an undesirable higher tendency to knock or exhaust gas temperature.

Um die negativen Effekte einer Messungenauigkeit des Wasserdrucksensors 14 zu minimieren bzw. eliminieren, wird das erfindungsgemäße Verfahren angewandt. Dies wird anhand von 3 näher beschrieben. To the negative effects of a measurement inaccuracy of the water pressure sensor 14 to minimize or eliminate, the inventive method is applied. This is based on 3 described in more detail.

Dabei wird das Wasser, welches sich bei abgestellter Brennkraftmaschine 2 im Systembereich an der Druckseite des Förderelements 3 insbesondere in den Wasserinjektoren 6, dem Verteiler 9 und der zweiten Leitung 8, befindet, aus dem Systembereich abgesaugt. Dazu wird der Antrieb 4 des Förderelements 3 über die Steuereinheit 10 gesteuert, die Betriebsrichtung des Förderelements 3 zu ändern, so dass das Wasser in einer zweiten Förderrichtung X2 durch die erste Leitung 7 und die zweite Leitung 8 zum Wassertank 5 zugeführt wird. In this case, the water, which is turned off when internal combustion engine 2 in the system area on the pressure side of the conveyor element 3 especially in the water injectors 6 , the distributor 9 and the second line 8th , is sucked out of the system area. This is the drive 4 of the conveyor element 3 via the control unit 10 controlled, the operating direction of the conveying element 3 to change so that the water in a second conveying direction X2 through the first conduit 7 and the second line 8th to the water tank 5 is supplied.

Durch die Umkehrung der Betriebsrichtung des Förderelements 3 wird Unterdruck in der zweiten Leitung 8 aufgebaut. Um das Rücksaugen des Wassers aus den Wasserinjektoren 6 zu unterstützen, werden vorzugsweise die Wasserinjektoren 6 über die Steuereinheit 10 geöffnet. In diesem Ausführungsbeispiel werden alle Wasserinjektoren 6 gleichzeitig geöffnet. Die Wasserströme von den Wasserinjektoren 6 sind mit den Bezugszeichen Wa, Wb, Wc und Wd bezeichnet. Diese Wasserströme bilden zusammen mit dem Wasser, welches sich möglicherweise in der zweiten Leitung befindet, den Wasserstrom W, welcher zum Wassertank 5 geführt wird. By reversing the operating direction of the conveying element 3 will be negative pressure in the second line 8th built up. To suck back the water from the water injectors 6 to support, preferably the water injectors 6 via the control unit 10 open. In this embodiment, all water injectors 6 open at the same time. The water flows from the water injectors 6 are denoted by the reference symbols Wa, Wb, Wc and Wd. These water streams together with the water, which may be located in the second line, the water flow W, which to the water tank 5 to be led.

Alternativ kann das Öffnen der Wasserinjektoren 6 sequenziell erfolgen. "Sequenziell" bedeutet, dass die Wasserinjektoren 6 nacheinander geöffnet werden. Alternatively, opening the water injectors 6 be carried out sequentially. "Sequential" means that the water injectors 6 be opened one after the other.

Beim Öffnen der Wasserinjektoren 6 dringt Luft in die Wasserinjektoren 6 aufgrund des Unterdrucks in der zweiten Leitung 8 ein, was mit dem Bezugszeichen P bezeichnet ist. Durch die eintretende Luft wird das Wasser schnell zum Wassertank 5 gefördert. When opening the water injectors 6 air enters the water injectors 6 due to the negative pressure in the second line 8th a, which is denoted by the reference P. The incoming air quickly turns the water into a water tank 5 promoted.

Da neben dem Rücksaugen des Wassers aus den Wasserinjektoren 6 die Wasserinjektoren 6 geöffnet werden und Luft in die Wasserinjektoren 6 eintritt, findet ein Druckausgleich der zweiten Leitung 8 bzw. den Wasserinjektoren 6 zu den Einspritzräumen 29 und damit, aufgrund der abgestellten Brennkraftmaschine 2, zur Umgebung statt. As well as sucking back the water from the water injectors 6 the water injectors 6 be opened and air in the water injectors 6 occurs, finds a pressure equalization of the second line 8th or the water injectors 6 to the injection chambers 29 and thus, due to the parked internal combustion engine 2 , to the environment instead.

Durch das Ausgleichen des Druckes in der zweiten Leitung 8 mit dem Druck in den Einspritzräumen 29 bzw. mit dem Druck der Umgebung lässt sich eine mögliche Messungenauigkeit des Wasserdrucksensors 14 bestimmen, wenn das Förderelement 3 abgeschaltet wird. By balancing the pressure in the second line 8th with the pressure in the injection chambers 29 or with the pressure of the environment can be a possible measurement inaccuracy of the water pressure sensor 14 determine when the conveyor element 3 is switched off.

Es sei angemerkt, dass der Wasserdrucksensor 14 eingerichtet ist, sowie einen Wasserdruck, z.B. im normalen Betrieb der Brennkraftmaschine, als auch einen Luftdruck, wenn die zweite Leitung 8 und die Wasserinjektoren 6 mit Luft befüllt sind, zu erfassen. It should be noted that the water pressure sensor 14 is set up, and a water pressure, for example, in normal operation of the internal combustion engine, as well as an air pressure when the second line 8th and the water injectors 6 are filled with air to capture.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Druck-Istwert der in der zweiten Leitung 8 befindlichen Luft durch den Wasserdrucksensor 14 erfasst. Wenn der Wasserdrucksensor 14 in der Rücklaufleitung 13 vorgesehen ist, wird ein Druck-Istwert in der Rücklaufleitung 13 befindlichen Luft durch den Wasserdrucksensor 14 erfasst. Der erfasste Druck-Istwert der Luft wird mit einem Druck-Sollwert verglichen, so dass das Vorhandensein einer Messungenauigkeit des Wasserdrucksensors 14 ermittelt werden kann. Der Druck-Sollwert entspricht dem Druck, welcher angezeigt sein sollte, wenn der Wasserdrucksensor 14 keine Messungenauigkeit aufweisen würde. According to the present invention, an actual pressure value is that in the second line 8th located air through the water pressure sensor 14 detected. When the water pressure sensor 14 in the return line 13 is provided, an actual pressure value in the return line 13 located air through the water pressure sensor 14 detected. The detected actual pressure value of the air is compared with a pressure setpoint, so that the presence of a measurement inaccuracy of the water pressure sensor 14 can be determined. The pressure setpoint corresponds to the pressure that should be displayed when the water pressure sensor 14 would have no measurement inaccuracy.

In diesem Ausführungsbeispiel ist der Wasserdrucksensor 14 als Relativdrucksensor ausgebildet. Der Druck-Sollwert ist insofern gleich 0. Insbesondere wird eine Differenz zwischen dem erfassten Druck-Istwert und dem Druck-Sollwert berechnet. Ist diese Differenz, d. h. eine Druckabweichung zwischen dem erfassten Druck-Istwert und dem Druck-Sollwert ungleich 0, wird eine Messungenauigkeit des Wasserdrucksensors 14 geschlossen. Dabei ist es unerheblich, ob der Druck-Sollwert vom Druck-Istwert abgezogen wird oder umgekehrt. In this embodiment, the water pressure sensor 14 designed as a relative pressure sensor. The pressure setpoint is equal to 0. In particular, a difference between the detected pressure actual value and the pressure setpoint is calculated. If this difference, ie a pressure deviation between the detected actual pressure value and the pressure setpoint value is not equal to 0, a measurement inaccuracy of the water pressure sensor 14 closed. It is irrelevant whether the pressure setpoint is subtracted from the actual pressure value or vice versa.

In vorteilhafter Weise wird die berechnete Druckabweichung gegen eine positive Druckschwelle und gegen eine negative Druckschwelle verglichen. Wenn die Druckabweichung außerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereiches liegt, der durch die positive und negative Druckschwelle definiert ist, lässt dies auf einen Fehler des Wasserdrucksensors 14 schließen. Dieser Fehler wird durch die Steuereinheit 10 plausibilisiert und ausgegeben. Advantageously, the calculated pressure deviation is compared against a positive pressure threshold and against a negative pressure threshold. If the pressure deviation is outside a predetermined tolerance range defined by the positive and negative pressure threshold, this indicates a failure of the water pressure sensor 14 shut down. This error is caused by the control unit 10 plausibility and issued.

Wenn die Druckabweichung innerhalb des vorbestimmten Toleranzbereiches liegt, wird bevorzugt die berechnete Druckabweichung in einem Speicher der Steuereinheit 10 abgespeichert und zum Abgleichen des Wasserdrucksensors 14 benutzt. If the pressure deviation is within the predetermined tolerance range, the calculated pressure deviation is preferably in a memory of the control unit 10 stored and for balancing the water pressure sensor 14 used.

Das Abgleichen des Wasserdrucksensors 14 erfolgt indem die Druckabweichung vom erfassten Druck-Istwert oder umgekehrt abgezogen wird, je nachdem wie die Druckabweichung berechnet wurde. The balancing of the water pressure sensor 14 by subtracting the pressure deviation from the actual pressure value or vice versa, depending on how the pressure deviation was calculated.

Beim abgeglichenen Wasserdrucksensor 14 entspricht ein neu angezeigter Druck-Istwert dem Wert 0. When calibrated water pressure sensor 14 a newly displayed actual pressure value corresponds to the value 0.

Das Erfassen des Druck-Istwertes durch den Wasserdrucksensor 14, welches dann mit dem Druck-Sollwert verglichen wird, wird vorzugsweise nach einer vorbestimmten Wartezeit nach dem Abstellen des Förderelements 3 bewirkt. Das Einhalten einer Wartezeit ist vorteilhaft, weil somit die Trägheit der Wassereinspritzvorrichtung 1 berücksichtigt wird. In anderen Worten stellt das Einhalten der Wartezeit sicher, dass ein Ausgleichen des Drucks in der zweiten Leitung 8 mit dem Umgebungsdruck stattgefunden hat. The detection of the actual pressure value by the water pressure sensor 14 , which is then compared with the pressure setpoint, is preferably after a predetermined waiting time after stopping the conveying element 3 causes. The maintenance of a waiting time is advantageous, because thus the inertia of the water injection device 1 is taken into account. In other words, keeping the waiting time ensures that balancing the pressure in the second line 8th with the ambient pressure has taken place.

Besonders bevorzugt ist die Wartezeit je nach Anwendung einstellbar. Particularly preferably, the waiting time is adjustable depending on the application.

Alternativ kann das Erfassen des Druck-Istwertes direkt nach Beenden des Rücksaugvorgangs, nämlich des Öffnens der Wasserinjektoren 6, des Ansaugens vom in den Wasserinjektoren 6 befindlichen Wasser und des Abstellens des Förderelements 3, durchgeführt werden. Alternatively, the detection of the actual pressure value directly after completion of the Rücksaugvorgangs, namely the opening of the water injectors 6 , suction from in the water injectors 6 located water and the parking of the conveying element 3 , be performed.

Die zuvor beschriebenen Schritte des Ansaugens und des Öffnens der Wasserinjektoren 6 werden vorzugsweise für alle Zylinder wiederholt. The previously described steps of suctioning and opening the water injectors 6 are preferably repeated for all cylinders.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann jedes Mal nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine 2 erfolgen. Alternativ kann der Wasserdrucksensor 14 in vorbestimmten Intervallen oder nach einer vorbestimmten Anzahl von Abstellvorgängen durchgeführt werden. The inventive method can every time after switching off the internal combustion engine 2 respectively. Alternatively, the water pressure sensor 14 be performed at predetermined intervals or after a predetermined number of shutdowns.

Durch das Abgleichen des Wasserdrucksensors 14 wird sichergestellt, dass ein tatsächlicher Wasserdruck in der zweiten Leitung 8 während des normalen Betriebs erfasst wird. Somit wird eine benötigte Wassereinspritzmenge richtig bestimmt und in die Einspritzräume 29 eingespritzt. By balancing the water pressure sensor 14 Ensures that an actual water pressure in the second pipe 8th during normal operation. Thus, a required amount of water injection is properly determined and into the injection spaces 29 injected.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 4 ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. The following is with reference to the 4 A second embodiment of the present invention is described.

Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel grundsätzlich dadurch, dass der Wasserdrucksensor 14 hier als Absolutdrucksensor ausgebildet ist. Dabei ist der Druck-Sollwert gleich mit einem Umgebungsdruck. The second embodiment differs from the first embodiment basically in that the water pressure sensor 14 is designed here as absolute pressure sensor. The pressure setpoint is the same as an ambient pressure.

Wenn der Umgebungsdruck unbekannt ist, wird zum Messen des Umgebungsdrucks ein zusätzlicher Drucksensor 19 benutzt. Dieser Drucksensor wird vorzugsweise ebenso durch die Steuereinheit 10 gesteuert. Der zusätzliche Drucksensor 19 ist eingerichtet, den Umgebungsdruck direkt zu erfassen. If the ambient pressure is unknown, an additional pressure sensor will be used to measure the ambient pressure 19 used. This pressure sensor is preferably also by the control unit 10 controlled. The additional pressure sensor 19 is set up to capture the ambient pressure directly.

Alternativ kann der Drucksensor 19 den Umgebungsdruck indirekt erfassen, indem der Drucksensor 19 derart angeordnet ist, den Druck in den Einlasskanälen 22 zu erfassen. Alternatively, the pressure sensor 19 indirectly detect the ambient pressure by the pressure sensor 19 is arranged, the pressure in the inlet channels 22 capture.

Um eine genauere Messung des Umgebungsdrucks sicherzustellen, wird ein Signal des zusätzlichen Drucksensors 19 gefiltert. Die Filterung des Signals trägt bei der Reduzierung der Auswirkung von Rauschen des zusätzlichen Drucksensors 19 bei. To ensure a more accurate measurement of the ambient pressure, a signal of the additional pressure sensor 19 filtered. The filtering of the signal helps to reduce the effect of noise from the additional pressure sensor 19 at.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2014/080266 A1 [0002]

Claims

Method for balancing a water pressure sensor ( 14 ) a water injection device ( 1 ) with the internal combustion engine stopped, the water injection device ( 1 ) a conveying element ( 3 ) and at least one water injector ( 6 ) for injecting water into an injection space, wherein the water pressure sensor ( 14 ) in a line region on a pressure side of the conveying element ( 3 ), in particular between the conveying element ( 3 ) and the water injector ( 6 ), comprising the steps of: - aspirating in the water injector ( 6 ) and in the line area located water by the conveying element ( 3 ), - opening the water injector ( 6 ), whereby air in the water injector ( 6 ) and the line area is sucked in, - parking the conveying element ( 3 ), and in particular closing the water injector ( 6 ), - detecting a pressure actual value of the by the water injector ( 6 ) sucked air by means of the water pressure sensor ( 14 ), - comparing the detected actual pressure value of the air with a pressure desired value for determining the presence of a measurement inaccuracy of the water pressure sensor ( 6 ), and - balancing the water pressure sensor ( 14 ) at a determined measurement inaccuracy when a pressure deviation between the detected pressure actual value and the pressure setpoint is less than or greater than zero.

A method according to claim 1, characterized in that the pressure setpoint is zero when the water pressure sensor ( 14 ) is designed as a relative pressure sensor.

A method according to claim 1, characterized in that the pressure set point is equal to an ambient pressure when the water pressure sensor ( 14 ) is designed as an absolute pressure sensor.

A method according to claim 3, characterized in that the ambient pressure by an additional pressure sensor ( 19 ) is detected.

Method according to claim 4, characterized in that a signal of the additional pressure sensor ( 19 ) is filtered.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the detection of the actual pressure value after a predetermined waiting time after opening the water injector ( 14 ) is performed.

A method according to claim 5, characterized in that the waiting time is adjustable.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the determined pressure deviation for balancing the water pressure sensor ( 14 ) is used when the pressure deviation is within a predetermined tolerance range.

Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that a fault of the water pressure sensor ( 14 ) is concluded from the fact that the pressure deviation is outside a predetermined tolerance range.

Water injection device, comprising a conveying element ( 3 ), at least one water injector ( 6 ) for injecting water into an injection space, wherein the water pressure sensor ( 14 ) in a line region on a pressure side of the conveying element ( 3 ), in particular between the conveying element ( 3 ) and the water injector ( 6 ), and a control unit ( 10 ) which is arranged to carry out the method according to claims 1 to 9.

Internal combustion engine, comprising a water ice spray device ( 1 ) according to claim 10.

Internal combustion engine according to claim 11, characterized in that the water injection device ( 1 ) is arranged on a suction pipe of the internal combustion engine to inject water into the intake manifold.