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EP0846222A1 - Process for operating a fuel injection device - Google Patents

Process for operating a fuel injection device

Info

Publication number
EP0846222A1
EP0846222A1 EP97914154A EP97914154A EP0846222A1 EP 0846222 A1 EP0846222 A1 EP 0846222A1 EP 97914154 A EP97914154 A EP 97914154A EP 97914154 A EP97914154 A EP 97914154A EP 0846222 A1 EP0846222 A1 EP 0846222A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fuel
pressure
fuel injection
pressure accumulator
measuring device
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
EP97914154A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0846222B1 (en
Inventor
Eric Schmidt
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE1996125487 external-priority patent/DE19625487A1/en
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP0846222A1 publication Critical patent/EP0846222A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0846222B1 publication Critical patent/EP0846222B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B77/00—Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
    • F02B77/08—Safety, indicating, or supervising devices
    • F02B77/088—Safety, indicating, or supervising devices relating to tightness
    • 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
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • 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

Definitions

  • the invention is based on a method known from US Pat. No. 5,197,438 for operating a fuel injection device, in which the fuel is conveyed into a high-pressure accumulator under high pressure, the pressure of which is controlled by a pressure control valve, and from the fuel for injection electrically controlled injection valves is removed.
  • a pressure control valve When operated in a known manner
  • Fuel injection device can cause the high-pressure fuel storage system to leak, which is particularly critical in relation to the high injection pressures for injecting fuel in self-igniting internal combustion engines.
  • the amount of fuel actually supplied to the high-pressure accumulator is not equal to the amount that is provided for fuel injection and is required for pressure control.
  • Fuel injector malfunction. If a malfunction thus detected can be warned in an advantageous manner or a corresponding intervention in the fuel injection device can be carried out directly to avoid further damage.
  • the amount of outflowing fuel required to regulate the pressure of the fuel pressure in the high-pressure accumulator is measured by means of a flow rate measuring device.
  • Claim 4 detect a leakage amount occurring in the high-pressure part or check according to claim 5 whether the controlled fuel injection amount also corresponds to the amount of carbide actually injected.
  • a high-pressure fuel accumulator 1 which is supplied with fuel via a delivery line 2 by a fuel pump 3, which draws fuel from a fuel tank 4, and which is brought to high injection pressure.
  • a fuel pump 3 which draws fuel from a fuel tank 4, and which is brought to high injection pressure.
  • the pressure in the high-pressure fuel reservoir is detected by a pressure transmitter 6, the signal of which is fed to a control device 7, by means of which, when a fixed or a desired pressure is exceeded, which may be dependent on a respective operating state of the associated internal combustion engine, by a corresponding signal Pressure control valve 9 is controlled.
  • This is located in a fuel return line 10 from the high-pressure fuel reservoir to the fuel tank 4.
  • Pressure lines 11 also lead from the high-pressure fuel reservoir, each of which is connected to a fuel injection valve 14, via which a desired amount of fuel can be injected into the internal combustion engine at the appropriate time .
  • Quantity also takes place via the control device 7, which receives control signals corresponding to the speed and the load under which the associated internal combustion engine is to be operated, for this control.
  • This fuel injection quantity is controlled e.g. B. in a known manner by solenoid valves that control the connection between the high pressure accumulator and the fuel injector. Any fuel control quantities that occur and flow back into the tank can also be conveyed back into the tank via the return line 10.
  • the fuel pump is z. B. driven synchronously with the internal combustion engine operated by the fuel injection device, that is at a speed that is already detected for controlling the injection.
  • the fuel pump can also be operated separately by a special drive, and the related drive speed of the fuel pump can also be detected, for. B. by a speed sensor 15.
  • the amount of fuel supplied in the high-pressure fuel reservoir can now be detected indirectly with the aid of this speed, so that a flow rate measuring device for immediate measurable amount of fuel delivered can be dispensed with.
  • the amount of fuel delivered by it can also be determined from the control signals or advantageously by means of a quantity measuring device 22.
  • Fuel injection valves work correctly, because otherwise the internal combustion engine could be seriously damaged. With the aid of the quantity of fuel supplied via the feed pump 3 and the quantity of fuel discharged via the fuel injection valves 14 in connection with the quantity of fuel discharged to regulate the pressure of the fuel in the high-pressure accumulator and the control quantities which may arise for the injection device, a balance can now be drawn from the fuel supplied and remove the removed fuel. To do this, however, the
  • Pressure control valve controlled fuel quantity can be measured by means of a flow rate measuring device 17 in the fuel return line 10.
  • the signal corresponding to this quantity added to a signal which can be emitted by the control device and corresponds to the total fuel injection quantity in the time unit, is now compared with the aid of a comparison device 18 with the correspondingly processed signal for the delivery quantity of the feed pump 3 from the speed signal.
  • the control device 7 a triggered by the comparison device 18, emits a signal for a display 20 or for an intervention in the operation of the fuel injection device. It can with this signal, for. B. the drive of the fuel pump 3 can be switched off or the entire fuel injection device in the internal combustion engine can be stopped or reduced to emergency operation.
  • the function of the fuel injection valves can also be monitored if the high-pressure accumulator is tightly connected, in addition to high-pressure lines.
  • a flow rate measuring device 22 shown in broken lines in the drawing, is used in the delivery line 2, which is to be referred to as the first flow rate measuring device, in contrast to the second flow rate measuring device 17 in the fuel return line 10. This results in an actual value of the amount of fuel injected. This is compared with the target injection quantity predetermined by the control device. The comparison result can be used to determine whether the fuel injection valves are working correctly and, if necessary, to form a correction value for the control device.
  • a throttle inserted into the fuel return line 10 can be provided as the known flow rate measuring device 17 and the pressure before and after the throttle can be compared with one another in order to form a volume signal therefrom.
  • Such flow rate measuring devices are e.g. described in connection with injection devices in DE-A-3722264. It is also possible to use other suitable sensors. For example, a sensor already used for another purpose can advantageously be used economically, e.g. Sensors that are also used for air mass measurement and are known from DE-A-29 19 433 for their physical structure.

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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

The description relates to a process for operating a fuel injection device and a fuel injection device for implementing the process, in which the fuel is fed under high pressure to a high-pressure fuel store (1), the pressure of which is controlled by a pressure control valve (9). By detecting the quantity of fuel supplied to the high-pressure store and that for controlling the fuel pressure, including any control quantities drawn off for the fuel injector, it is possible to draw up a balance for the quantities of fuel. Said balance drawn up by the control device (7, 7a, 18, 19) can be used to compare the desired set reference injection quantity with the quantity actually injected or unintentionally drawn off and, where there is a significant difference between said quantities, to adjust the operation of the fuel injection device or trigger a signalling device.

Description

Verfahren zum Betrieb einer KraftstoffeinspritzeinrichtungMethod of operating a fuel injector
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einem durch die US-PS 5 197 438 bekannten Verfahren zum Betrieb einer Kraftstoffeinspritz- einrichtung, bei der der Kraftstoff in unter Hochdruck in einen Hochdruckspeicher gefördert wird, dessen Druck durch ein Drucksteuerventil gesteuert wird und aus dem Kraftstoff zur Einspritzung über elektrisch gesteuerte Einspritzventile entnommen wird. Bei der in bekannter Weise betriebenenThe invention is based on a method known from US Pat. No. 5,197,438 for operating a fuel injection device, in which the fuel is conveyed into a high-pressure accumulator under high pressure, the pressure of which is controlled by a pressure control valve, and from the fuel for injection electrically controlled injection valves is removed. When operated in a known manner
Kraftstoffeinspritzeinrichtung kann es vorkommen, daß das Kraftstoffhochdruckspeichersystem undicht wird, was insbesondere in bezug auf die hohen Einspritzdrücke zur Ein¬ spritzung von Kraftstoff bei selbstzündenden Brennkraftma- schinen besonders kritisch ist.Fuel injection device can cause the high-pressure fuel storage system to leak, which is particularly critical in relation to the high injection pressures for injecting fuel in self-igniting internal combustion engines.
Es kann ferner auch vorkommen, daß auf Grund einer Fehlfunk¬ tion die tatsächlich dem Hochdruckspeicher zugeführte Kraftstoffmenge nicht gleich der Menge ist, die für die Kraftstoffeinspritzung vorgesehen und für die Druckregelung erforderlich ist.It can also happen that, due to a malfunction, the amount of fuel actually supplied to the high-pressure accumulator is not equal to the amount that is provided for fuel injection and is required for pressure control.
Vorteile der Erfindung Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb einer Kraft¬ stoffeinspritzeinrichtung der gattungsgemäßen Art ist es nun möglich, in exakter Weise festzustellen, wenn bei einem solchen bekannten Hochdrucksystem, insbesondere im Hoch- druckteil wie im Bereich des Hochdruckspeichers und desAdvantages of the invention With the method according to the invention for operating a fuel injection device of the generic type, it is now possible to determine in an exact manner if, in the case of such a known high-pressure system, in particular in the high-pressure part such as in the area of the high-pressure accumulator and the
Kraftstoffeinspritzventils, eine Fehlfunktion vorliegt. Bei Auftreten einer somit erfaßten Fehlfuntion kann in vorteil¬ hafter Weise gewarnt werden oder direkt ein entsprechender Eingriff in die Kraftstoffeinspritzeinrichtung zur Ver- meidung weiterer Schäden vorgenommen werden.Fuel injector, malfunction. If a malfunction thus detected can be warned in an advantageous manner or a corresponding intervention in the fuel injection device can be carried out directly to avoid further damage.
In besonders vorteilhafter Weise wird dabei gemäß Patentan¬ spruch 2 mittels einer Durchflußmengenmeßeinrichtung der zur Druckregelung des Kraftstoffdrucks im Hochdruckspeicher erforderliche abströmende Kraftstoff in seiner Menge erfaßt. Damit erhält man bei bekannter, durch die Mengen- meßeinrichtung erfaßter Zufuhr von auf Hochdruck gebrachtem Kraftstoff in den Kraftstoffhochdruckspeicher und bei aus Steuerparameter der Steuereinrichtung bekannter Kraft- stoffeinspritzmenge über die Einspritzventile eine exakte Bilanz von zugeführtem und abgeführtem Kraftstoff, die nur dann, wenn eine Fehlfuntion auftritt, eine Abweichung an¬ zeigt.In a particularly advantageous manner, the amount of outflowing fuel required to regulate the pressure of the fuel pressure in the high-pressure accumulator is measured by means of a flow rate measuring device. With a known supply of fuel brought to high pressure into the high-pressure fuel accumulator, which is detected by the quantity measuring device, and a fuel injection quantity known from control parameters of the control device via the injection valves, an exact balance of supplied and discharged fuel is obtained, which is only possible if there is a malfunction occurs, indicates a deviation.
Vorteilhaft läßt sich dabei durch die Einrichtung nachThe device can advantageously be used for
Patentanspruch 4 eine im Hochdruckteil auftretende Leckmenge erfassen oder gemäß Patentanspruch 5 überprüfen, ob die gesteuerte Kraftstoffeinspritzmenge auch der tatsächlich eingespritzten Karftstoffmenge entspricht.Claim 4 detect a leakage amount occurring in the high-pressure part or check according to claim 5 whether the controlled fuel injection amount also corresponds to the amount of carbide actually injected.
Vorteilhaft läßt sich ferner anstelle einer unmittelbaren Messung der dem Hochdruckspeicher zugeführten Hochdruckmenge aus Antriebsdrehzahl der Kraftstoffpumpe und deren kon- stanter Fördermenge pro Umdrehung der Antriebswelle die geförderte Menge durch eine Steuereinrichtung leicht mittel¬ bar erfassen und mit den bereits zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzventile notwendigen Signale, die der eingespritzten Kraftstoffmenge entsprechen, verknüpfen.Advantageously, instead of a direct measurement of the high-pressure quantity supplied to the high-pressure accumulator from the drive speed of the fuel pump and its constant Constant delivery rate per revolution of the drive shaft detects the delivered amount easily and indirectly by a control device and links it with the signals already required for controlling the fuel injection valves, which correspond to the amount of fuel injected.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unter¬ ansprüchen zu entnehmen.Further advantageous refinements can be found in the subclaims.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is explained in more detail in the following description.
Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment
In der Figur ist ein Kraftstoffhochdruckspeicher 1 gezeigt, der über eine Förderleitung 2 von einer Kraftstoffpumpe 3, die aus einem Kraftstoffbehälter 4 Kraftstoff ansaugt, mit Kraftstoff versorgt wird, der auf hohen Einspritzdruck gebracht ist. Es treten dabei Drücke auf, die im wesent- liehen über 1 000 bar liegen. Der Druck im Kraftstoffhoch¬ druckspeicher wird durch einen Druckgeber 6 erfaßt, dessen Signal einer Steuereinrichtung 7 zugeführt wird, durch die bei Überschreiten eines fest eingestellten oder eines gewünschten Druckes, der abhängig von einem jeweiligen Betriebszustand der zugehörigen Brennkraftmaschine sein kann, durch ein entsprechendes Signal ein Drucksteuerventil 9 angesteuert wird. Dieses befindet sich in einer Kraft¬ stoffrücklaufleitung 10 vom Kraftstoffhochdruckspeicher zu dem Kraftstoffbehälter 4. Vom Kraftstoffhochdruckspeicher führen ferner Druckleitungen 11 ab, die mit je einem Kraft¬ stoffeinspritzventil 14 verbunden sind, über das zum geeigneten Zeitpunkt jeweils eine gewünschte Kraftstoffmenge an der Brennkraftmaschine eingespritzt werden kann. Die Steuerung der Kraftstoffeinspritzmenge nach Zeitpunkt undIn the figure, a high-pressure fuel accumulator 1 is shown, which is supplied with fuel via a delivery line 2 by a fuel pump 3, which draws fuel from a fuel tank 4, and which is brought to high injection pressure. There are pressures that are essentially above 1,000 bar. The pressure in the high-pressure fuel reservoir is detected by a pressure transmitter 6, the signal of which is fed to a control device 7, by means of which, when a fixed or a desired pressure is exceeded, which may be dependent on a respective operating state of the associated internal combustion engine, by a corresponding signal Pressure control valve 9 is controlled. This is located in a fuel return line 10 from the high-pressure fuel reservoir to the fuel tank 4. Pressure lines 11 also lead from the high-pressure fuel reservoir, each of which is connected to a fuel injection valve 14, via which a desired amount of fuel can be injected into the internal combustion engine at the appropriate time . The Control of fuel injection quantity according to time and
Menge erfolgt ebenfalls über die Steuereinrichtung 7, die zu dieser Steuerung Steuersignale entsprechend der Drehzahl und der Last, unter der die zugehörige Brennkraftmaschine betrieben werden soll, erhält. Die Steuerung dieser Kraftstoffeinspritzmenge erfolgt z. B. in bekannter Weise durch Magnetventile, die die Verbindung zwischen dem Hochdruckspeicher und dem Kraftstoffeinspritzventil steuern. Dabei evtl. auftretende Kraftstoff-Steuermengen, die in den Tank zurückfließen, können ebenfalls über die Rücklauf- leitung 10 in den Tank zurückgefördert werden.Quantity also takes place via the control device 7, which receives control signals corresponding to the speed and the load under which the associated internal combustion engine is to be operated, for this control. This fuel injection quantity is controlled e.g. B. in a known manner by solenoid valves that control the connection between the high pressure accumulator and the fuel injector. Any fuel control quantities that occur and flow back into the tank can also be conveyed back into the tank via the return line 10.
Die Kraftstoffpumpe wird dabei z. B. synchron zu der von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung betriebenen Brennkraftmaschine angetrieben, also mit einer Drehzahl, die auch bereits zur Steuerung der Einspritzung erfaßt wird. Die Kraftstoffpumpe kann aber auch separat durch eine speziellen Antrieb betrieben werden, und dabei kann die diesbezügliche Antriebsdrehzahl der Kraftstoffpumpe ebenfalls erfaßt werden, z. B. durch einen Drehzahlgeber 15. Mit Hilfe dieser Antriebsdrehzahl und der Tatsache, daß die Kraftstoffpumpe pro Umdrehung eine gleichbleibende Fördermenge fördert, läßt sich nun mit Hilfe dieser Drehzahl die im Kraftstoffhoch¬ druckspeicher zugeführte Kraftstoffmenge mittelbar erfassen, so daß auf eine Durchflußmengenmeßeinrichtung zur unmittel- baren Messung der geförderten KraftStoffmenge verzichtet werden kann. Aber auch, wenn die Kraftstofförderpumpe aus bestimmten Gründen mit einem variablen Fördervolumen arbeitet, läßt sich die von dieser geförderte Kraftstoff- menge ebenfalls aus den Steuersignalen oder vorteilhaft durch eine Mengenmeßeinrichtung 22 erfassen.The fuel pump is z. B. driven synchronously with the internal combustion engine operated by the fuel injection device, that is at a speed that is already detected for controlling the injection. The fuel pump can also be operated separately by a special drive, and the related drive speed of the fuel pump can also be detected, for. B. by a speed sensor 15. With the aid of this drive speed and the fact that the fuel pump delivers a constant delivery rate per revolution, the amount of fuel supplied in the high-pressure fuel reservoir can now be detected indirectly with the aid of this speed, so that a flow rate measuring device for immediate measurable amount of fuel delivered can be dispensed with. However, even if the fuel delivery pump operates with a variable delivery volume for certain reasons, the amount of fuel delivered by it can also be determined from the control signals or advantageously by means of a quantity measuring device 22.
Da es bei einem Betrieb der Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit sehr hohen Drücken kritisch ist, wenn Undichtigkeiten im Hochdrucksystem, insbesondere am Hochdruckspeicher 1, auf¬ treten, ist es erforderlich, die Dichtheit dieses Speichers zu überwachen. Da die Versorgung mit Hochdruckkraftstoff bei dieser Einspritzeinrichtung nicht intermittierend sondern aus einem ständig gefülltem Hochdruckspeicher erfolgt, ist es ferner auch sehr wichtig, festzustellen, ob dieSince it is critical when operating the fuel injector at very high pressures if leaks in the High-pressure system, in particular at the high-pressure accumulator 1, it is necessary to monitor the tightness of this accumulator. Since the supply of high-pressure fuel in this injection device is not intermittent but from a constantly filled high-pressure accumulator, it is also very important to determine whether the
Kraftstoffeinspritzventile richtig arbeiten, weil es sonst zu erheblichen Schäden an der Brennkraftmaschine kommen kann. Mit Hilfe der über die Förderpumpe 3 zugeführten Kraftstoffmenge und der über die Kraftstoffeinspritzventile 14 abgeführten Kraftstoffmenge in Verbindung mit der zur Druckregelung des Kraftstoff-drucks im Hochdruckspeicher abgeführten Kraftstoffmenge sowie der evtl. anfallenden Steuermengen für die Einspritz-einrichtung läßt sich nun eine Bilanz aus zugeführtem Kraftstoff und abgeführtem Kraftstoff aufstellen. Dazu muß jedoch die über dasFuel injection valves work correctly, because otherwise the internal combustion engine could be seriously damaged. With the aid of the quantity of fuel supplied via the feed pump 3 and the quantity of fuel discharged via the fuel injection valves 14 in connection with the quantity of fuel discharged to regulate the pressure of the fuel in the high-pressure accumulator and the control quantities which may arise for the injection device, a balance can now be drawn from the fuel supplied and remove the removed fuel. To do this, however, the
Drucksteuerventil abgesteuerte Kraftstoffmenge mittels einer Durchflußmengenmeßeinrichtung 17 in der Kraftstoff¬ rücklaufleitung 10 gemessen werden. Das dieser Menge ent¬ sprechende Signal, addiert zu einem der gesamten Kraft- stoffeinspritzmenge in der Zeiteinheit entsprechenden, von der Steuereinrichtung abgebbaren Signal, wird nun mit Hilfe einer Vergleichseinrichtung 18 mit dem entsprechend aufgearbeiteten Signal für die Fördermenge der Förderpumpe 3 aus dem Drehzahlsignal verglichen. Bei Abweichung von zugeführter und wieder abgeführter Kraftstoffmenge wird nun durch die Steuereinrichtung 7 a, ausgelöst durch die Vergleichseinrichtung 18, ein Signal für eine Anzeige 20 oder für einen Eingriff in den Betrieb der Kraftstoffeinspritzeinrichtung abgegeben. Dabei kann mit diesem Signal z. B. der Antrieb der Kraftstoffpumpe 3 abgeschaltet werden oder die gesamte Kraftstoffeinspritz¬ einrichtung in der Brennkraftmaschine stillgesetzt oder auf einen Notbetrieb reduziert werden. Wird die mittelbare Messung der dem Hochdruckspeicher zuge¬ führten Kraftstoffmenge wie oben erwähnt durch eine un¬ mittelbare Messung ersetzt, kann bei als dicht voraus¬ gesetztem Hochdruckspeicher nebst Hochdruckleitungen auch noch die Funktion der Kraftstoffeinspritzventile überwacht werden. Dazu wird in die Förderleitung 2 ebenfalls eine in der Zeichnung gestrichelt eingetragene Durchflußmengen- meßeinrichtung 22 eingesetzt wird, die als erste Durchflu߬ mengenmeßeinrichtung zu bezeichnen ist, im Gegensatz zur zweiten Durchflußmengenmeßeinrichtung 17 in der Kraftstoff¬ rückflußleitung 10. Es ergibt sich dabei ein Ist-wert der eingespritzten Kraftstoffmenge. Diese wird mit der der Steuereinrichtung vorgegebenen Soll-Einspritzmenge verglichen. Aus dem Vergleichsergbnis kann ermittelt werden, ob die Kraftstoffeinspritzventile fehlerfrei arbeiten und bei Bedarf ein Korrekturwert für die Steuereinrichtung gebildet werden.Pressure control valve controlled fuel quantity can be measured by means of a flow rate measuring device 17 in the fuel return line 10. The signal corresponding to this quantity, added to a signal which can be emitted by the control device and corresponds to the total fuel injection quantity in the time unit, is now compared with the aid of a comparison device 18 with the correspondingly processed signal for the delivery quantity of the feed pump 3 from the speed signal. In the event of a deviation from the quantity of fuel supplied and discharged again, the control device 7 a, triggered by the comparison device 18, emits a signal for a display 20 or for an intervention in the operation of the fuel injection device. It can with this signal, for. B. the drive of the fuel pump 3 can be switched off or the entire fuel injection device in the internal combustion engine can be stopped or reduced to emergency operation. If, as mentioned above, the indirect measurement of the fuel quantity supplied to the high-pressure accumulator is replaced by an indirect measurement, the function of the fuel injection valves can also be monitored if the high-pressure accumulator is tightly connected, in addition to high-pressure lines. For this purpose, a flow rate measuring device 22, shown in broken lines in the drawing, is used in the delivery line 2, which is to be referred to as the first flow rate measuring device, in contrast to the second flow rate measuring device 17 in the fuel return line 10. This results in an actual value of the amount of fuel injected. This is compared with the target injection quantity predetermined by the control device. The comparison result can be used to determine whether the fuel injection valves are working correctly and, if necessary, to form a correction value for the control device.
Als Durchflußmengenmeßeinrichtung 17 kann in ansich bekann- ter Weise eine in die Kraftstoffrücklaufleitung 10 ein¬ gesetzte Drossel vorgesehen werden und dabei der Druck vor und nach der Drossel mit einander verglichen werden um daraus ein Mengensignal zu bilden. Solche Durchflußmengen- meßeinrichtungen werden z.B. in Zusammenhang mit Einspritz- einrichtungen in der DE-A-3722264 beschrieben. Es ist auch möglich andere geeignete Sensoren einzusetzen. Z.B. kann vorteilhaft ein bereits zu anderem Zweck verwendeter Sensor wirtschaftlich eingesetzt werden, wie z.B. Sensoren, die auch für die Luftmassenmessung verwendet werden und von physikalischem Aufbau durch die DE-A-29 19 433 bekannt sind. A throttle inserted into the fuel return line 10 can be provided as the known flow rate measuring device 17 and the pressure before and after the throttle can be compared with one another in order to form a volume signal therefrom. Such flow rate measuring devices are e.g. described in connection with injection devices in DE-A-3722264. It is also possible to use other suitable sensors. For example, a sensor already used for another purpose can advantageously be used economically, e.g. Sensors that are also used for air mass measurement and are known from DE-A-29 19 433 for their physical structure.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Verfahren zum Betrieb einer Kraftstoffeinspritzein- richtung, bei der Kraftstoff unter Hochdruck in einen Hoch- druckspeicher (1) gefördert wird, dessen Druck durch ein1. Method for operating a fuel injection device, in which fuel is conveyed under high pressure into a high-pressure accumulator (1), the pressure of which is supplied by a
Drucksteuerventil (9) gesteuert wird und aus dem Kraftstoff zur Einspritzung über wenigstens ein Kraftstoffeinspritz- ventil (14) gesteuert durch eine Steuereinrichtung entnommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überwachung der Ein- spritzeinrichtung und zur Erfassung einer Fehlfunktion der Einspritzeinrichtung die dem Hochdruckspeicher (1) zuge¬ führte Kraftstoffmenge mit der von ihm abgeführten Kraft¬ stoffmenge verglichen wird und bei Abweichung der Mengen von einander ein Signal zur Anzeige oder Betriebsbeeinflussung der Kraftstoffeinspritzeinrichtung erzeugt wird.Pressure control valve (9) is controlled and withdrawn from the fuel for injection via at least one fuel injection valve (14) controlled by a control device, characterized in that for monitoring the injection device and for detecting a malfunction of the injection device, the high-pressure accumulator (1 ) the quantity of fuel supplied is compared with the quantity of fuel discharged by it and, if the quantities differ from one another, a signal for indicating or influencing the operation of the fuel injection device is generated.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Hochdruckspeicher (1) zugeführte Kraftstoffmenge durch eine erste Mengenmeßeinrichtung (22) und die zur Einhaltung des Drucks im Hochdruckspeicher (1) aus diesem abgesteuerten Kraftstoffmenge durch eine zweite Mengenme߬ einrichtung (17) gemessen werden, deren Werte mit der der Kraftstoffmengensteuereinrichtung zur Steuerung der Kraft¬ stoffeinspritzventilen vorgegebenen Kraftstoffeinspritzmenge verglichen werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the amount of fuel supplied to the high-pressure accumulator (1) by a first quantity measuring device (22) and to maintain the pressure in the high-pressure accumulator (1) from this amount of fuel de-energized by a second quantity measuring device (17) are measured, the values of which are compared with the fuel injection quantity predefined by the fuel quantity control device for controlling the fuel injection valves.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung für die Messung der dem Hochdruckspeicher (1) zugeführte Kraftstoffmenge aus einer Einrichtung zur3. The method according to claim 2, characterized in that the measuring device for measuring the high pressure accumulator (1) amount of fuel supplied from a device for
Erfassung der Antriebsdrehzahl der den Kraftstoff auf Hoch¬ druck mit geometrisch konstanter Fördermenge pro Umdrehung ihrer Antriebswelle fördernden Hochdruckfδrderpumpe (3) besteht, die Erfassung des Steuerwertes der Kraftstoff- einspritzmenge in der Zeiteinheit aus Signalen zur Steuerung der Einspritzmenge erfolgt und die Erfasssung der zur Ein¬ haltung der Drucks im Hochdruckspeicher (1) aus diesem abgesteuerten Kraftstoffmenge durch eine die abgesteuerten Kraftstoffmenge messende Mengenmeßeinrichtung (17) erfolgt.Detection of the drive speed of the high-pressure pump (3) which delivers the fuel at high pressure with a geometrically constant flow rate per revolution of its drive shaft, the control value of the fuel injection quantity is recorded in the unit of time from signals for controlling the injection quantity and the detection of the quantity to be injected The pressure in the high-pressure accumulator (1) is maintained from this controlled fuel quantity by a quantity measuring device (17) that measures the controlled fuel quantity.
4. Kraftstoffeinspritzeinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3 mit einer Hochdruckförderpumpe (3) , die auf ihre Antriebsdrehzahl bezogen mit konstanter, dieser Antriebsdrehzahl zugeordneter Foderrate Kraftstoff in einen Hochdruckspeicher (1) fördert, der über mehrere Druck¬ leitungen (11) mit je einem Kraftstoffeinspritzventil (14) verbunden ist, wobei der Zufluß zu den einzelnen Kraftstoff- einspritzventilen (14) durch elektrisch gesteuerte Ventile erfolgt und der Hochdruckspeicher (1) ferner über eine ein in Abhängigkeit vom Druck im Hochdruckspeicher gesteuertes Drucksteuerventil (9) aufweisende Kraftstoffrücklaufleitung (10) entlastbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kraftstoffrücklaufleitung (10) eine Durchflußmengenme߬ einrichtung (17) angeordnet ist, das mit einer Steuer- einrichtung (7, 7a, 18, 19) verbunden ist, die eine4. Fuel injection device for carrying out the method according to claim 3 with a high-pressure feed pump (3) which, based on its drive speed with a constant, associated with this drive speed, feeds fuel into a high-pressure accumulator (1) which has a plurality of pressure lines (11), each with one Fuel injection valve (14) is connected, the inflow to the individual fuel injection valves (14) being effected by electrically controlled valves and the high pressure accumulator (1) also via a fuel return line (10) which is controlled as a function of the pressure in the high pressure accumulator (9). can be relieved, characterized in that a flow rate measuring device (17) is arranged in the fuel return line (10), which is connected to a control device (7, 7a, 18, 19), the one
Einrichtung (19) zur Erfassung des von der Hochdruckför¬ derpumpe (3) in einer Zeiteinheit geförderten Volumens, und mit einer Einrichtung (7) zur Erfassung der in der Zeitein¬ heit eingespritzten Kraftstoffmenge und einer Vergleichs- einrichtung (18) zur Ermittlung einer Differenz zwischen der in den Hochdruckspeicher geförderten Kraftstoffmenge und der Summe der von der Durchflußmengenmeßeinrichtung erfaßten Kraftstoffmengen und der in der Zeiteinheit eingespritzten Kraftstoffmenge und zur Bildung eines Signals zur Anzeige oder Betriebsbeeinflussung der Kraftstoffeinspritzein¬ richtung bei Auftreten einer Differenz.Device (19) for detecting the volume delivered by the high-pressure feed pump (3) in one time unit, and with a device (7) for detecting the fuel quantity injected in the time unit and a comparison device (18) for determining a difference between the amount of fuel delivered to the high-pressure accumulator and the sum of the amounts of fuel detected by the flow rate measuring device and that injected in the unit of time Amount of fuel and to form a signal for indicating or influencing the operation of the fuel injection device when a difference occurs.
5. Kraftstoffeinspritzeinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2 mit einer Hochdruckförderpumpe5. Fuel injection device for performing the method according to claim 2 with a high-pressure feed pump
(3), die Kraftstoff in einen Hochdruckspeicher (1) fördert, der über mehrere Druckleitungen (11) mit je einem Kraft¬ stoffeinspritzventil (14) verbunden ist, wobei der Zufluß zu den einzelnen Kraftstoffeinspritzventilen (14) durch elektrisch gesteuerte Ventile erfolgt und der Hochdruck¬ speicher (1) ferner über eine ein in Abhängigkeit vom Druck im Hochdruckspeicher gesteuertes Drucksteuerventil (9) aufweisende Kraftstoffrücklaufleitung (10) entlastbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der in der KraftstoffZulauf- leitung zum Hochdruckspeicher eine erste Durchflußmengenme߬ einrichtung (22) angeordnet ist und in der Kraftstoffrück¬ laufleitung (10) von Hochdruckspeicher eine zweite Durch¬ flußmengenmeßeinrichtung (17) angeordnet ist, die beide mit einer Steuereinrichtung (7, 7a, 18, 19) verbunden sind, die durch Ansteuerung der Kraftstoffeinspritzventile die in der Zeiteinheit einzuspritzende Kraftstoffmenge nach Vorgabe steuert und die eine Einrichtung (18) zur Bildung der Differenz zwischen der in den Hochdruckspeicher geförderten Kraftstoffmenge und der von der zweiten Durchflußmengenmeß- einrichtung erfaßten, rückgeführten Kraftstoffmengen auf¬ weist, die als tatsächlich über die Kraftstoffeinspritz- ventile eingespritzte Kraftstoffmenge von der Steuer¬ einrichtung mit der zu steuernden Vorgabe der Kraftstoffein¬ spritzmenge verglichen wird und bei Abweichung ein Signal zur Anzeige oder zur Betriebsbeeinflussung der Kraftstoff¬ einspritzeinrichtung gebildet wird. (3), which delivers fuel to a high-pressure accumulator (1), which is connected to a fuel injector (14) via several pressure lines (11), the inflow to the individual fuel injectors (14) being effected by electrically controlled valves and the High-pressure accumulator (1) can also be relieved via a fuel return line (10) which has a pressure control valve (9) which is controlled as a function of the pressure in the high-pressure accumulator, characterized in that a first flow rate measuring device (22) is located in the fuel feed line to the high-pressure accumulator. and a second flow rate measuring device (17) is arranged in the fuel return line (10) of the high-pressure accumulator, both of which are connected to a control device (7, 7a, 18, 19) which, by actuating the fuel injection valves, in the time unit Controls the amount of fuel to be injected according to specifications and a device (18) for the picture The difference between the fuel quantity fed into the high-pressure accumulator and the returned fuel quantities detected by the second flow quantity measuring device has the fuel quantity actually injected via the fuel injection valves from the control device with the specification of the fuel injection quantity to be controlled is compared and, in the event of a deviation, a signal for indicating or influencing the operation of the fuel injection device is formed.
6. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (7,7a) eine Signale für die geforderte Last (Qj() und Signale für die Drehzahl (n) der Brennkraftmaschine aus einer Drehzahl- signalquelle erhaltende Kraftstoffmengensteuereinrichtung aufweist, durch die Steuersignale zur Steuerung der elektrisch gesteuerten Einspritzventile (14) erzeugt werden und diese Signale zur Erfassung der für die Einspritzung vom Hochdruckspeicher abgeführten Kraftstoffmenge der Ver¬ gleichseinrichtung (18) zugeführt werden, die ferner Signale von einer Einrichtung (19) erhält, die mit der Drehzahl- signalquelle oder mit einem Drehzahlgeber (15) der wenigstens mittelbar die Antriebsdrehzahl der Hochdruck¬ förderpumpe erfaßt, zur Erfassung des von der Förderpumpe geförderten Volumens verbundenen ist.6. Fuel injection device according to claim 4, characterized in that the control device (7,7a) has a signal for the required load (Q j ( ) and signals for the speed (n) of the internal combustion engine from a speed signal source receiving fuel quantity control device by Control signals for controlling the electrically controlled injection valves (14) are generated and these signals for detecting the amount of fuel discharged for injection from the high-pressure accumulator are fed to the comparison device (18), which also receives signals from a device (19) which is at the speed - Signal source or connected to a speed sensor (15) which at least indirectly detects the drive speed of the high-pressure feed pump to detect the volume delivered by the feed pump.
7. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der vor¬ stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Durch¬ flußmengenmeßeinrichtung eine Durchflußdrossel aufweist, die in der Kraftstoffzu- oder rücklaufleitung angeordnet ist und mit einer Meßeinrichtung des an ihr anstehenden Druckge¬ fälles als Maß für die Durchflußmenge.7. Fuel injection device according to one of the preceding claims, characterized in that the flow rate measuring device has a flow restrictor which is arranged in the fuel supply or return line and with a measuring device of the pressure drop at it as a measure of the flow rate.
8. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der vor¬ stehenden Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Durchflußmengenmeßeinrichtung ein Heißfilm-Massensensor ver¬ wendet wird. 8. Fuel injection device according to one of the preceding claims 4 to 6, characterized in that a hot film mass sensor is used as the flow rate measuring device.
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