DE10021086A1 - Fuel mass flow evaluation method for fuel injection IC engine - Google Patents

Fuel mass flow evaluation method for fuel injection IC engine

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Abstract

The fuel mass flow evaluation method detects the time characteristic of the control current (I) for the fuel injection valve, for determining the holding phase during which the fuel injection valve is held open, corresponding to the injection interval, with calculation of the fuel mass flow by inserting the injection interval in a mathematical model. The calculated fuel mass flow is compared with defined criteria for providing a signal indicating failure of the fuel injection device when the criteria are not met.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen des Kraft­ stoffmassenstroms bei einer qualitätsgeregelten Brennkraftma­ schine.The invention relates to a method for determining the force mass flow with a quality-controlled internal combustion seem.

Um den Kraftstoffverbrauch von Kraftfahrzeugen mit ottomoto­ rischem Antrieb weiter zu reduzieren, kommen immer häufiger Brennkraftmaschinen zum Einsatz, die zumindest teilweise mit magerem Gemisch betrieben werden. Dabei wird zwischen zwei grundlegenden Betriebsarten unterschieden.To fuel consumption of motor vehicles with ottomoto further reducing drive, come more and more often Internal combustion engines for use, at least partially with lean mixture are operated. It is between two basic operating modes.

Im unteren Lastbereich wird die Brennkraftmaschine mit einer stark geschichteten Zylinderladung und hohem Luftüberschuss betrieben (Schichtladebetrieb). Dies wird durch eine späte Einspritzung in den Verdichtungshub, kurz vor dem Zündzeit­ punkt erreicht. Die Brennkraftmaschine wird dabei unter Ver­ meidung von Drosselverlusten weitgehend ungedrosselt betrie­ ben.In the lower load range, the internal combustion engine is equipped with a heavily layered cylinder charge and high excess air operated (stratified charging). This is due to a late Injection into the compression stroke, just before the ignition time point reached. The internal combustion engine is under Ver avoidance of throttle losses largely unthrottled ben.

Im oberen Lastbereich wird die Brennkraftmaschine mit homoge­ ner Zylinderladung betrieben. Die Einspritzung erfolgt be­ reits während des Ansaugtaktes, um eine gute Durchmischung von Kraftstoff und Luft zu erreichen. Die angesaugte Luftmas­ se wird entsprechend dem Drehmomentwunsch des Fahrers über eine Drosselklappe eingestellt. Die benötigte Einspritzmenge wird abhängig von der Luftmasse und der Drehzahl berechnet und u. a. über die Lambdaregelung korrigiert. Die Einspritzung des Kraftstoffes erfolgt dabei entweder in herkömmlicher Wei­ se in das Saugrohr oder direkt in den oder die Zylinder der Brennkraftmaschine (Direkteinspritzung).In the upper load range, the internal combustion engine is homogeneous ner cylinder charge operated. The injection takes place riding during the intake stroke to ensure thorough mixing of fuel and air. The sucked air mas se is over according to the driver's torque request a throttle valve set. The amount of injection required is calculated depending on the air mass and the speed and u. a. corrected via the lambda control. The injection the fuel is either in conventional white se into the intake manifold or directly into the cylinder or cylinders Internal combustion engine (direct injection).

Bei Systemen mit einer elektronischen Drosselklappensteuerung wird zur Überwachung des von der Brennkraftmaschine angegebenen Drehmoments u. a. die korrekte Arbeitsweise des Steuerge­ räts auf der sogenannten Funktionsebene überprüft. Dies ge­ schieht im Wesentlichen dadurch, dass in der Überwachungsebe­ ne eine auf mehreren plausibilisierten Messwerten basierende Information über das aktuelle Drehmoment generiert wird. Ana­ log dazu wird aus den einzelnen Drehmomentanforderungen der Funktionsebene ein maximal zulässiges Drehmoment bestimmt. Liegt das in der Überwachungsebene bestimmte aktuelle Moment über dem zulässigen, wird eine entsprechende Fehlerreaktion vom Motorsteuergerät hervorgerufen. Ein solches Vorgehen hat sich in der Praxis bei quantitätsgeregelten Brennkraftmaschi­ nen bewährt.For systems with an electronic throttle valve control is used to monitor the specified by the internal combustion engine  Torque u. a. the correct operation of the Steuerge checked on the so-called functional level. This ge essentially happens in that in the surveillance area ne one based on several plausible measured values Information about the current torque is generated. Ana log is the individual torque requirements of Functional level determines a maximum permissible torque. Is the current moment determined in the monitoring level above the permissible, there will be a corresponding error response caused by the engine control unit. Such an approach has in practice with quantity-controlled internal combustion engines proven.

Die Berechnung des aktuellen Motordrehmoments ist bei Brenn­ kraftmaschinen mit Quantitätsregelung über eine Betrachtung des angesaugten Luftmassenstroms bzw. eine Ermittlung des An­ saugzustands möglich. Die gesamte Berechnung ist daher nur für quantitätsgeregelte Brennkraftmaschinen möglich, weil hier ein fester bekannter Zusammenhang zwischen angesaugter Luftmasse und eingebrachter Energie besteht. Bei qualitätsge­ regelten Brennverfahren, wie sie bei einem Dieselmotor oder bei einer Brennkraftmaschine auftritt, welche mit magerem Ge­ misch betrieben wird (Schichtladebetrieb), versagt ein sol­ ches Verfahren zur Drehmomentenüberwachung, da hier prinzip­ bedingt der Luftmassenstrom bzw. der Ansaugzustand kein Maß für die Leistung der Brennkraftmaschine ist. Die Information über die tatsächlich eingespritzte Kraftstoffmasse muss daher auf anderem Weg ermittelt werden.The calculation of the current engine torque is at Brenn Engines with quantity control over one consideration of the intake air mass flow or a determination of the on suction state possible. The entire calculation is therefore only possible for quantity-controlled internal combustion engines because here a fixed known connection between the sucked Air mass and energy introduced. With quality regulated combustion processes, such as in a diesel engine or occurs in an internal combustion engine, which with lean Ge is operated mixed (stratified charging), a sol ches process for torque monitoring, because here principle the air mass flow or the state of suction does not determine a measure for the performance of the internal combustion engine. The information Therefore, the fuel mass actually injected must can be determined in another way.

Aus der WO 99/18343 ist ein Verfahren und eine Einrichtung zum Überwachen einer Brennkraftmaschine mit Direkteinsprit­ zung des Kraftstoffes und/oder weitgehender drosselfreier Laststeuerung bekannt. Dabei wird ein Schätzwert der Kraft­ stoffmasse berechnet, die pro Arbeitsspiel in einen Zylinder zugemessen wird, da die tatsächliche Kraftstoffmasse die ent­ scheidende Einflussgröße für den Wert des tatsächlichen do­ zierten Drehmomentes ist. Der Schätzwert für die Kraftstoffmasse wird abhängig von einer Luftzahl berechnet, die von ei­ nem in den Abgastrakt der Brennkraftmaschine angeordneten Sauerstoffsensor ermittelt wird. Abhängig von diesem Schätz­ wert für die Kraftstoffmasse wird ein Schätzwert für das in­ dizierte Drehmoment der Brennkraftmaschine berechnet. Ein Notlauf der Brennkraftmaschine wird gesteuert, wenn der Schätzwert und ein Sollwert des indizierten Drehmomentes eine vorgegebene Bedingung erfüllen, beispielsweise um ein vorge­ gebenes Maß voneinander abweichen. Nun ist jedoch die Güte dieses Schätzwertes für die Kraftstoffmasse und damit die Be­ rechnung des Solldrehmomentes entscheidend von der Qualität der Lambdasonde im Abgastrakt der Brennkraftmaschine abhän­ gig. Ist die von dieser Lambdasonde gelieferte Luftzahl nicht mit geeigneter Auflösung verfügbar, kann mitunter der Schätz­ wert des Ist-Drehmomentes nur ungenügend genau berechnet wer­ den.WO 99/18343 describes a method and a device for monitoring an internal combustion engine with direct injection fuel and / or largely throttle-free Load control known. This is an estimate of the force fabric mass calculated per work cycle in a cylinder is metered because the actual fuel mass ent outgoing influencing variable for the value of the actual do graced torque is. The estimate of the fuel mass  is calculated depending on an air ratio that is obtained from egg nem arranged in the exhaust tract of the internal combustion engine Oxygen sensor is determined. Depending on this estimate value for the fuel mass becomes an estimate for the in The calculated torque of the internal combustion engine is calculated. A Emergency running of the internal combustion engine is controlled when the Estimated value and a target value of the indicated torque fulfill the specified condition, for example by a pre given dimensions differ from each other. Now, however, is the goodness this estimate for the fuel mass and thus the Be Calculation of the target torque depends on the quality Suspend the lambda sensor in the exhaust tract of the internal combustion engine gig. Is not the air ratio supplied by this lambda sensor available with a suitable resolution, sometimes the estimate value of the actual torque is not calculated with sufficient accuracy the.

In der EP 0 573 437 B1 ist eine Einrichtung zur Erfassung des Einspritzbeginnzeitpunkts bei einem Einspritzventil für eine Brennkraftmaschine beschrieben, wobei der Einspritzbeginn­ zeitpunkt aus dem Ansteuersignal für das Einspritzventil er­ kannt wird. Hierzu weist die Einrichtung eine Differenzier­ einrichtung und eine Logikeinrichtung auf. Der Ansteuerstrom für das Einspritzventil wird zweimal differenziert. Der Zeit­ punkt, an dem das zweimal differenzierte Ansteuersignal zum zweitenmal nach einem Ansteuerzeitpunkt auftritt, wird als Einspritzbeginnzeitpunkt erkannt.EP 0 573 437 B1 describes a device for detecting the Injection start time for an injector for one Internal combustion engine described, the start of injection time from the control signal for the injection valve is known. For this purpose, the facility has a differentiator device and a logic device. The control current a distinction is made twice for the injection valve. Of time point at which the twice differentiated control signal for occurs a second time after a trigger time is called Injection start time recognized.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Bestimmen des Kraftstoffmassenstroms einer qualitätsgeregel­ ten Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art anzugeben, das es ermöglicht, die eingespritzte Kraftstoffmasse mit ho­ her Genauigkeit zu ermitteln.The invention has for its object a method for Determine the fuel mass flow of a quality control to specify th internal combustion engine of the type mentioned at the outset, which allows the injected fuel mass with ho to determine accuracy.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. This object is achieved by the features of patent claim 1 solved. Advantageous embodiments of the invention are shown in specified in the subclaims.  

Erfindungsgemäß wird der Kraftstoffmassenstrom mit Hilfe ei­ ner Information über den Ansteuerstrom der Einspritzventile im Zusammenwirken mit einer Modellrechnung ermittelt. Der An­ steuerstrom für die Einspritzventile weist eine über der Zeit charakteristische Form auf. Einzelne Charakteristika erlauben den Rückschluss auf die Ansteuerzeitdauer und damit auf die Einspritzzeitdauer. Diese wiederum kann im Zusammenwirken mit anderen Mess- oder Rechengrößen der Brennkraftmaschine inner­ halb eines geeigneten Modells zur näherungsweisen Ermittlung des durchgesetzten Kraftstoffmassenstroms benutzt werden.According to the fuel mass flow using egg ner information about the control current of the injection valves determined in cooperation with a model calculation. The An Control current for the injectors shows one over time characteristic shape. Allow individual characteristics the conclusion on the activation period and thus on the Injection period. This in turn can interact with other measurement or calculation variables of the internal combustion engine half of a suitable model for approximate determination of the fuel mass flow being used.

Der so berechnete Kraftstoffmassenstrom wiederum kann auf das Über- bzw. Unterschreiten bestimmter Grenzwerte überprüft werden. Der wesentliche Vorteil einer solchen Überwachung des Kraftstoffmassenstromes liegt in der nahezu verzögerungsfrei­ en Ermittlung der bestimmenden Messwerte.The fuel mass flow calculated in this way can in turn be based on the Checked for exceeding or falling below certain limit values will. The main advantage of such monitoring of the The fuel mass flow is almost instantaneous en Determination of the determining measured values.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention is described below with reference to the Drawing explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschi­ ne mit Direkteinspritzung, bei der das erfindungsge­ mäße Verfahren angewandt wird und Fig. 1 is a schematic representation of a Brennkraftmaschi ne with direct injection, in which the method according to the invention is applied and

Fig. 2 ein Diagramm, das den Verlauf des Ansteuerstroms für ein Einspritzventil über der Zeit zeigt. Fig. 2 is a diagram showing the course of the drive current for an injection valve over time.

In Fig. 1 ist in Form eines Blockschaltbildes sehr verein­ facht eine Otto-Brennkraftmaschine mit Kraftstoffdirektein­ spritzung und einer ihr zugeordneten Abgasnachbehandlungsan­ lage gezeigt. Dabei sind nur diejenigen Komponenten darge­ stellt, die für das Verständnis der Erfindung notwendig sind. Insbesondere ist auf die Darstellung der Zündanlage und des Kraftstoffkreislaufes verzichtet worden. In Fig. 1 is shown in the form of a block diagram very simply an Otto engine with direct fuel injection and an associated exhaust after-treatment system. Only those components are Darge that are necessary for understanding the invention. In particular, the ignition system and the fuel circuit have not been shown.

Der Brennkraftmaschine 10 wird über einen Ansaugkanal 11 die zur Verbrennung notwendige Luft zugeführt. Im Ansaugkanal 11 sind in Strömungsrichtung der angesaugten Luft gesehen nach­ einander ein Luftmassenmesser 12 und ein Drosselklappenblock 13 vorgesehen. Die Brennkraftmaschine 10 weist eine Kraft­ stoffzumesseinrichtung 14 auf, die eine der Zylinderanzahl der Brennkraftmaschine entsprechende Anzahl von Einspritzven­ tilen beinhaltet und die über entsprechende Signale von Ein­ spritzendstufen 24 angesteuert werden, die in einer elektro­ nischen Steuerungseinrichtung 15 der Brennkraftmaschine in­ tegriert sind. Über die Einspritzventile wird Kraftstoff di­ rekt in die Zylinder der Brennkraftmaschine 10 eingespritzt. Die Einspritzventile werden dabei in vorteilhafter Weise aus einem Kraftstoffdruckspeicher (Common Rail) mit Kraftstoff versorgt. Der von einem Einspritzventil eingespritzte Kraft­ stoffmassenstrom ist mit MFF bezeichnet. Ein Drucksensor 26 an der Kraftstoffzumesseinrichtung 14 erfasst den Kraftstoff­ druck P_KST, mit dem der Kraftstoff direkt in die Zylinder der Brennkraftmaschine eingespritzt wird.The internal combustion engine 10 is supplied with the air necessary for combustion via an intake duct 11 . An air mass meter 12 and a throttle valve block 13 are provided in the intake duct 11 in the flow direction of the intake air. The internal combustion engine 10 has a fuel metering device 14 , which includes a number of injection cylinders corresponding to the number of cylinders of the internal combustion engine and which are controlled via corresponding signals from an injection output stages 24 , which are integrated in an electronic control device 15 of the internal combustion engine. Fuel is injected di rectly into the cylinders of the internal combustion engine 10 via the injection valves. The injection valves are advantageously supplied with fuel from a fuel pressure accumulator (common rail). The fuel mass flow injected by an injection valve is designated MFF. A pressure sensor 26 on the fuel metering device 14 detects the fuel pressure P_KST with which the fuel is injected directly into the cylinders of the internal combustion engine.

Der Drosselklappenblock 13 beinhaltet eine Drosselklappe 16 und einen nicht dargestellten Drosselklappensensor, der ein dem Öffnungswinkel der Drosselklappe 16 entsprechendes Signal an die Steuerungseinrichtung 15 abgibt. Bei der Drosselklappe 16 handelt es sich beispielsweise um ein elektromotorisch an­ gesteuertes Drosselorgan (E-Gas), dessen Öffnungsquerschnitt neben der Betätigung durch den Fahrer (Fahrerwunsch) abhängig vom Betriebsbereich der Brennkraftmaschine über entsprechende Signale der Steuerungseinrichtung 15 einstellbar ist.The throttle valve block 13 contains a throttle valve 16 and a throttle valve sensor, not shown, which emits a signal corresponding to the opening angle of the throttle valve 16 to the control device 15 . The throttle valve 16 is, for example, a throttle element (E-gas) controlled by an electric motor, the opening cross section of which, in addition to being actuated by the driver (driver's request), can be set as a function of the operating range of the internal combustion engine via corresponding signals from the control device 15 .

Der Luftmassenmesser 12 dient bei einer sogenannten luftmas­ sengeführten Steuerung der Brennkraftmaschine als Lastsensor, dessen Ausgangssignal MAF zur weiteren Verarbeitung der Steu­ erungseinrichtung 15 zugeführt wird.The air mass meter 12 is used in a so-called air mass-controlled control of the internal combustion engine as a load sensor, the output signal MAF for further processing of the control device 15 is supplied.

Ausgangsseitig ist die Brennkraftmaschine 10 mit einem Abgas­ kanal 17 verbunden, in dem ein Abgaskatalysator 18 angeordnet ist. Dabei kann ein Dreiwege-Katalysator oder ein NOx- Speicherkatalysator oder eine Kombination der beiden vorgese­ hen sein.On the output side, the internal combustion engine 10 is connected to an exhaust gas duct 17 in which an exhaust gas catalytic converter 18 is arranged. A three-way catalytic converter or a NOx storage catalytic converter or a combination of the two can be provided.

Die Sensorik für die Abgasnachbehandlung beinhaltet u. a. ei­ nen stromaufwärts des Abgaskatalysators 18 angeordneten Ab­ gasmessaufnehmer in Form einer Lambdasonde 19 und einen stromabwärts des Abgaskatalysators 18 angeordneten Abgasmess­ aufnehmer 20. Mit dem Signal der Lambdasonde 19 wird das Ge­ misch entsprechend der Sollwertvorgaben geregelt. Diese Funk­ tion übernimmt eine an sich bekannte Lambdaregelungseinrich­ tung 21, die vorzugsweise in die, den Betrieb der Brennkraft­ maschine steuernde bzw. regelnde Steuerungseinrichtung 15 in­ tegriert ist. Solche elektronischen Steuerungseinrichtungen 15, die in der Regel einen oder mehrere Mikroprozessoren beinhalten und die neben der Kraftstoffeinspritzung und der Zündungsregelung noch eine Vielzahl weiterer Steuer- und Re­ gelaufgaben übernehmen, sind an sich bekannt, so dass im fol­ genden nur auf den im Zusammenhang mit der Erfindung relevan­ ten Aufbau und dessen Funktionsweise eingegangen wird. Insbe­ sondere ist die Steuerungseinrichtung 15 mit einer Spei­ chereinrichtung 22 verbunden, in der u. a. verschiedene Kenn­ felder und Schwellenwerte gespeichert sind.The sensor system for the exhaust gas aftertreatment includes, inter alia, an exhaust gas measuring sensor in the form of a lambda probe 19 arranged upstream of the exhaust gas catalytic converter 18 and an exhaust gas measuring sensor 20 arranged downstream of the exhaust gas catalytic converter 18 . With the signal from the lambda probe 19 , the mixture is regulated in accordance with the setpoint specifications. This function takes over a known Lambdaregelungseinrich device 21 , which is preferably integrated into the control device 15 controlling the operation of the internal combustion engine. Such electronic control devices 15 , which generally contain one or more microprocessors and which, in addition to fuel injection and ignition control, also take on a large number of other control and regulating tasks, are known per se, so that in the following only on the connection with the Invention relevant structure and its functioning is discussed. In particular, the control device 15 is connected to a storage device 22 , in which various characteristic fields and threshold values are stored, among other things.

Der Abgasmessaufnehmer 20 dient als Monitorsonde für die stromaufwärts des Abgaskatalysators 18 angeordnete Lambdason­ de 19 und kann darüber hinaus zur Steuerung und Überprüfung des Abgaskatalysators 18 herangezogen werden.The exhaust gas sensor 20 serves as a monitor probe for the Lambdason de 19 arranged upstream of the exhaust gas catalytic converter 18 and can also be used to control and check the exhaust gas catalytic converter 18 .

Zur Steuerung und Regelung der Brennkraftmaschine 10 ist die Steuerungseinrichtung 15 über eine Daten- und Steuerleitung 23 noch mit weiteren, nicht explizit dargestellten Sensoren, wie beispielsweise für die Drehzahl, die Kühlmitteltempera­ tur, Abgastemperatur, Abgaskatalysatortemperatur, Umgebungs­ temperatur, und Aktoren wie Stellglieder für Abgasrückfüh­ rung, Einlass- und Auslassventile usw. verbunden. To control and regulate the internal combustion engine 10 , the control device 15 is via a data and control line 23 with other sensors, not explicitly shown, such as for the speed, the coolant temperature, exhaust gas temperature, exhaust gas catalytic converter temperature, ambient temperature, and actuators such as actuators for exhaust gas recirculation tion, intake and exhaust valves, etc. connected.

Ferner weist die Steuerungseinrichtung 15 eine Einrichtung 25 zur Auswertung des Ansteuerstromes I für die Einspritzventile auf.Furthermore, the control device 15 has a device 25 for evaluating the control current I for the injection valves.

Ein solches Einspritzventil stellt einen induktiven elektri­ schen Verbraucher dar, so dass sich ein zeitlicher Verlauf des Ansteuerstromes ergibt, wie er in der Fig. 2 qualitativ dargestellt ist. Der Verlauf des Ansteuerstromes I lässt sich somit in die angegebenen Bereiche Vorlade-, Lade- und Halte­ phase einteilen. Dabei wird vorausgesetzt, dass die Vorlade- und Ladephase unabhängig vom Betriebspunkt der Brennkraftma­ schine sind und die Dauer der Haltephase die Dauer der Ein­ spritzung bestimmt. Die Einspritzzeitdauer ist also der Zeit­ raum zwischen Freigeben der Öffnung des Einspritzventils (Zeitpunkt t1) und des Schließens der Öffnung des Einspritz­ ventils (Zeitpunkt t2).Such an injector represents an inductive electrical consumer, so that there is a time profile of the drive current, as shown qualitatively in FIG. 2. The course of the control current I can thus be divided into the specified precharging, charging and holding phase. It is assumed that the precharge and charging phase are independent of the operating point of the internal combustion engine and the duration of the holding phase determines the duration of the injection. The injection period is thus the period between releasing the opening of the injection valve (time t1) and closing the opening of the injection valve (time t2).

Die Dauer der Haltephase und damit die Einspritzzeitdauer kann beispielsweise in der Einspritzendstufe selber als Zeit­ differenz zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 bestimmt werden.The duration of the holding phase and thus the duration of the injection can, for example, as time in the final injection stage itself difference between the times t1 and t2 can be determined.

Der Zeitpunkt t1 kann aber auch in der Ladephase bei Über­ schreiten eines vorgegebenen oberen Schwellenwertes I_SWO des Ansteuerstromes I getriggert werden oder zu Beginn der Halte­ phase bei Unterschreiten eines vorgegebenen Schwellenwertes (in Fig. 2 nicht dargestellt). Der Zeitpunkt t2 kann bei Un­ terschreiten eines vorgegebenen unteren Schwellenwertes I_SWU des Ansteuerstromes I in der Haltephase getriggert werden.However, the time t1 can also be triggered in the charging phase when a predetermined upper threshold value I_SWO of the control current I is exceeded, or at the beginning of the holding phase when a predetermined threshold value is undershot (not shown in FIG. 2). The point in time t2 can be triggered in the holding phase when a predetermined lower threshold value I_SWU of the drive current I is undershot.

Die beiden Schwellenwerte I_SWO und I_SWU werden für vorgege­ bene Einspritzventile experimentell ermittelt und sind in der Speichereinrichtung 22 abgelegt. Um die Genauigkeit des Über­ wachungsverfahrens noch zu erhöhen, ist es vorteilhaft, diese Schwellenwerte abhängig von Betriebsparametern der Brenn­ kraftmaschine und/oder von Umgebungsbedingungen, insbesondere der Kraftstofftemperatur zu wählen. Mit der Kraftstofftempe­ ratur ändert sich die Dichte des Kraftstoffes und somit die bei sonst gleichbleibenden Bedingungen der durchgesetzte Kraftstoffmassenstrom. Die Temperatur des Kraftstoffes wird mittels eines Temperatursensors 27 erfasst, der in bevorzug­ ter Weise an der Kraftstoffzumesseinrichtung 14 in räumlicher Nähe der Einspritzventile angeordnet ist. Alternativ hierzu kann die Temperatur des Kraftstoffes auch aus anderen Be­ triebsparametern der Brennkraftmaschine, insbesondere aus der Kühlmitteltemperatur abgeleitet werden. Die Schwellenwerte für den Ansteuerstrom sind in diesen Fällen je in einem Kenn­ feld KF1, KF2 der Speichereinrichtung 22 abhängig von der ge­ messenen oder ermittelten Kraftstoff- bzw. Kühlmitteltempera­ tur abgelegt. Die Differenz zwischen den in dieser Weise be­ stimmten Zeiten t1 und t2 entspricht der Einspritzzeitdauer ti.The two threshold values I_SWO and I_SWU are determined experimentally for predetermined injection valves and are stored in the memory device 22 . In order to further increase the accuracy of the monitoring method, it is advantageous to select these threshold values as a function of the operating parameters of the internal combustion engine and / or from ambient conditions, in particular the fuel temperature. With the fuel temperature, the density of the fuel changes and, with it, the otherwise prevailing conditions the fuel mass flow. The temperature of the fuel is detected by means of a temperature sensor 27 , which is preferably arranged on the fuel metering device 14 in close proximity to the injection valves. Alternatively, the temperature of the fuel can also be derived from other operating parameters of the internal combustion engine, in particular from the coolant temperature. In these cases, the threshold values for the control current are each stored in a characteristic field KF1, KF2 of the storage device 22 depending on the measured or determined fuel or coolant temperature. The difference between the times t1 and t2 determined in this way corresponds to the injection time period ti.

Aus der Einspritzzeitdauer ti wird der während dieser Zeit ti durchgesetzte Kraftstoffmassenstrom MFF ermittelt. Dies ge­ schieht mittels einer Modellbildung in dem Block 28, der in die Steuerungseinrichtung 15 integriert ist. Eingangsgrößen für den Block 28 sind beispielsweise die Einspritzzeitdauer ti, der Kraftstoffdruck, der Brennraumdruck und die Durch­ flusscharakteristik des Einspritzventiles.The fuel mass flow MFF passed through during this time ti is determined from the injection period ti. This happens by means of a model in block 28 , which is integrated in the control device 15 . Input variables for block 28 are, for example, the injection period ti, the fuel pressure, the combustion chamber pressure and the flow characteristic of the injection valve.

Der Kraftstoffdruck wird vorzugsweise mittels des Drucksen­ sors 26 gemessen. Der Brennraumdruck kann entweder mittels eines Drucksensors direkt gemessen werden oder aus den Para­ metern Einspritzzeitpunkt t1, Einspritzzeitdauer ti und Zy­ linderfüllung (z. B. Signal MAF des Luftmassenmessers 16 oder Signal eines Saugrohrdrucksensors) in bekannter Weise, z. B. über einen funktionalen Zusammenhang der beiden Größen in Form einer Kennlinie ermittelt werden.The fuel pressure is preferably measured by means of the pressure sensor 26 . The combustion chamber pressure can either be measured directly by means of a pressure sensor or from the parameters injection timing t1, injection duration ti and cylinder filling (z. B. signal MAF of the air mass meter 16 or signal of an intake manifold pressure sensor) in a known manner, for. B. can be determined via a functional relationship of the two variables in the form of a characteristic curve.

Der Kraftstoffmassenstrom MFF kann in dem Block 28 beispiels­ weise nach folgender Beziehung berechnet werden:
The fuel mass flow MFF can be calculated in block 28, for example, according to the following relationship:

MFF = α.A.√2.ρ.Δp.ti
MFF = α.A.√2.ρ.Δp.ti

mit α = Durchflusszahl
A = Fläche der Austrittsöffnung am Einspritzventilkörper
ρ = Dichte des Kraftstoffes
Δp = Druckdifferenz zwischen Kraftstoffdruck und Brennraum­ druckwith α = flow number
A = area of the outlet opening on the injector body
ρ = density of the fuel
Δp = pressure difference between fuel pressure and combustion chamber pressure

In einem Block 29 wird anschließend überprüft, ob der berech­ nete Wert für den Kraftstoffmassenstrom MFF innerhalb einer zulässigen vorgegebenen Bandbreite liegt. Hierzu wird dieser Wert mit einem oberen Schwellenwert und einem unteren Schwel­ lenwert verglichen. Die beiden Schwellenwerte können be­ triebspunktabhängig in Kennfeldern KF3, KF4 der Speicherein­ richtung 22 abgelegt sein.In a block 29 , it is then checked whether the calculated value for the fuel mass flow MFF is within a permissible predetermined range. For this purpose, this value is compared with an upper threshold value and a lower threshold value. Depending on the operating point, the two threshold values can be stored in maps KF3, KF4 of the memory device 22 .

Liegt der Wert für den Kraftstoffmassenstrom MFF außerhalb der tolerierbaren Bandbreite, so wird von dem Betrieb mit Schichtladung in den Betrieb mit homogenem Gemisch mit einer Luftzahl λ = 1 umgeschaltet und/oder es erfolgt ein Fehlerein­ trag in einen Fehlerspeicher.Is the value for the fuel mass flow MFF outside the tolerable bandwidth, so the operation with Stratified charge in operation with a homogeneous mixture with a Air ratio λ = 1 switched and / or an error occurs write to a fault memory.

Die Erfindung wurde an dem Beispiel einer Otto-Brennkraft­ maschine mit Kraftstoffdirekteinspritzung erläutert, sie ist aber auch bei anderen qualitätsgeregelten Brennkraftmaschi­ nen, insbesondere Diesel-Brennkraftmaschinen anwendbar.The invention was based on the example of an Otto engine machine with direct fuel injection explained, it is but also with other quality-controlled internal combustion engines NEN, especially diesel internal combustion engines applicable.

Claims (12)

1. Verfahren zum Bestimmen des von einem Einspritzventil ei­ ner Einspritzeinrichtung (14) für eine qualitätsgeregelte Brennkraftmaschine (10) pro Arbeitsspiel abgegebenen Kraft­ stoffmassenstromes (MFF), wobei
der zeitliche Verlauf des Ansteuerstromes (I) für das Ein­ spritzventil erfasst und daraus die Haltephase (HP) ermit­ telt wird, während der das Einspritzventil geöffnet ist,
die Haltephase (HP) gleich der Einspritzzeitdauer (ti) ge­ setzt wird und
aus der Einspritzzeitdauer (ti) mittels einer Modellbil­ dung (Block 28) der abgegebene Kraftstoffmassenstrom (MFF) ermittelt wird.1. Method for determining the fuel mass flow (MFF) delivered by an injection valve egg ner injection device ( 14 ) for a quality-controlled internal combustion engine ( 10 ) per work cycle, wherein
the time course of the control current (I) for the injection valve is recorded and from this the holding phase (HP) is determined during which the injection valve is open,
the holding phase (HP) is set equal to the injection period (ti) and
the delivered fuel mass flow (MFF) is determined from the injection period (ti) by means of a model formation (block 28 ). 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoffmassenstrom (MFF) auf das Erfüllen vorgegebener Bedingungen überprüft wird und bei Nichterfüllen dieser Be­ dingungen auf eine fehlerhafte Einspritzeinrichtung (14) ge­ schlossen wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the fuel mass flow (MFF) is checked for compliance with predetermined conditions and if these conditions are not met, a faulty injection device ( 14 ) is closed. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Nichterfüllen der Bedingungen auf einen quantitätsgere­ gelten Betrieb der Brennkraftmaschine (10) umgeschaltet wird.3. The method according to claim 2, characterized in that in the event of failure to meet the conditions, a more quantitative operation of the internal combustion engine ( 10 ) is switched over. 4. Verfahren nach Anspruche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei Nichterfüllen der Bedingungen ein Fehlereintrag in einen Fehlerspeicher einer die Brennkraftmaschine (10) steu­ ernden und regelnden Steuerungseinrichtung (15) erfolgt.4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that if the conditions are not met, an error is entered into a fault memory of a control device ( 15 ) which controls and controls the internal combustion engine ( 10 ). 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltephase (HP) bestimmt wird als Zeitdifferenz zwischen einem Zeitpunkt (t1) zu dem der Ansteuerstrom (I) einen Schwellenwert (I_SWO) überschreitet und einem Zeitpunkt (t2) zu dem der Ansteuerstrom (I) einen Schwellenwert (I_SWU) un­ terschreitet. 5. The method according to claim 1, characterized in that the hold phase (HP) is determined as the time difference between a point in time (t1) at which the drive current (I) Threshold (I_SWO) exceeds and a point in time (t2) to which the drive current (I) a threshold (I_SWU) un steps.   6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwellenwerte (I_SWO, I_SWU) abhängig von Betriebspara­ metern der Brennkraftmaschine (10) und/oder von Umgebungsbe­ dingungen festgelegt sind.6. The method according to claim 5, characterized in that the threshold values (I_SWO, I_SWU) are determined as a function of operating parameters of the internal combustion engine ( 10 ) and / or of environmental conditions. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwellenwerte (I_SWO, I_SWU) abhängig von der Kraft­ stofftemperatur festgelegt sind.7. The method according to claim 6, characterized in that the threshold values (I_SWO, I_SWU) depend on the force fabric temperature are set. 8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwellenwerte (I_SWO, I_SWU) abhängig von der Kühlmit­ teltemperatur der Brennkraftmaschine (10) festgelegt sind.8. The method according to claim 6, characterized in that the threshold values (I_SWO, I_SWU) are determined as a function of the coolant temperature of the internal combustion engine ( 10 ). 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Modellbildung für den Kraftstoffmassenstrom (MFF) der Kraftstoffdruck (P_KST), der Brennraumdruck und die Durch­ flusscharakteristik des Einspritzventiles berücksichtigt wird.9. The method according to claim 1, characterized in that when modeling the fuel mass flow (MFF) Fuel pressure (P_KST), the combustion chamber pressure and the through Flow characteristics of the injector are taken into account becomes. 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung des Kraftstoffmassenstromes (MFF) nach der Be­ ziehung erfolgt:
MFF = α.A.√2.ρ.Δp.ti
mit α = Durchflusszahl
A = Fläche der Austrittsöffnung am Einspritzventilkörper
ρ = Dichte des Kraftstoffes
Δp = Druckdifferenz zwischen Kraftstoffdruck und Brennraum­ druck
ti = Einspritzzeitdauer10. The method according to claim 1, characterized in that the calculation of the fuel mass flow (MFF) is carried out according to the relationship:
MFF = α.A.√2.ρ.Δp.ti
with α = flow number
A = area of the outlet opening on the injector body
ρ = density of the fuel
Δp = pressure difference between fuel pressure and combustion chamber pressure
ti = duration of injection 11. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass überprüft wird, ob der Kraftstoffmassenstrom (MFF) innerhalb eines von einem oberen Schwellenwert und einem unteren Schwellenwert begrenzten Toleranzbandes liegt. 11. The method according to claim 2, characterized in that it is checked whether the fuel mass flow (MFF) is within one of an upper threshold and a lower Threshold of the limited tolerance band.   12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwellenwerte abhängig vom Betriebspunkt der Brennkraft­ maschine (10) festgelegt sind.12. The method according to claim 11, characterized in that the threshold values are determined depending on the operating point of the internal combustion engine ( 10 ).
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