DE102008033754A1

DE102008033754A1 - Verfahren zum Ermitteln der Masse des eingespritzten Kraftstoffs

Info

Publication number: DE102008033754A1
Application number: DE200810033754
Authority: DE
Inventors: Gianluca Dr. Caretta; Hui Li
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2008-07-18
Filing date: 2008-07-18
Publication date: 2010-01-21
Also published as: WO2010006960A1

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Ermitteln der Masse des in einen Zylinder eines Verbrennungsmotors eingespritzten Kraftstoffs bei Kraftfahrzeugen beschrieben, die mit einem Common-Rail-Einspritzsystem versehen sind. Bei dem Verfahren wird der Raildruck vor und nach einem Einspritzvorgang gemessen. Aus der ermittelten Druckdifferenz wird die Masse des eingespritzten Kraftstoffs errechnet. Dieses Verfahren lässt sich besonders einfach und kostengünstig ausführen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln der Masse des in einen Zylinder eines Verbrennungsmotors eingespritzten Kraftstoffs bei Kraftfahrzeugen, die mit Common-Rail-Einspritzsystem versehen sind.
Derartige Common-Rail-Einspritzsysteme sind bekannt. Als Common-Rail wird hierbei ein gemeinsamer Kraftstoffhochdruckspeicher bezeichnet, über den die einzelnen Injektoren mit Kraftstoff beaufschlagt werden.
Es ist erwünscht, die Masse bzw. Gesamtmasse des von jedem Injektor eingespritzten Kraftstoffs zu ermitteln, um auf diese Weise eine Drehmomentüberwachung durchführen und/oder eine entsprechende Alterungskompensation ausführen zu können. Eine derartige Ermittlung der Masse bzw. Gesamtmasse des eingespritzten Kraftstoffs hat man bisher mit Hilfe eines zusätzlichen Chips durchgeführt, mit dem man über eine Messung des elektrischen Stromes für die Einspritzung die Kraftstoffmasse und das Drehmoment ermittelt hat.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das sich auf besonders einfache und kostengünstige Art ausführen lässt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der angegebenen Art durch die folgenden Schritte gelöst:
Messen des Raildrucks p₁ vor einem Einspritzvorgang;
Messen des Raildruck p₂ nach dem Einspritzvorgang;
Ermitteln der Druckdifferenz Δp = p₁ – p₂; und
Berechnen der Masse des eingespritzten Kraftstoffs aus der ermittelten Druckdifferenz Δp.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Masse des eingespritzten Kraftstoffs unter Verwendung des Raildrucksignales ermittelt. Der Druck p im Rail kann wie folgt charakterisiert werden:
worin E der Kompressionsmodul des Kraftstoffs, V das Volumen des Rails, Q_i der Volumenstrom in das Railvolumen oder aus dem Railvolumen und t die Zeit bedeuten.
Vor dem Beginn der Einspritzung ist der Raildruck konstant und liegt nahe am Sollwert. Während der Einspritzphase fällt der Druck unter Schwingungen ab. Sobald die Einspritzphase beendet wird, nehmen die Schwingungen rasch ab, und es wird ein mittleres Raildruckniveau erreicht, das einem geringeren Druck entspricht. Durch Messen der Druckdifferenz Δp vor und nach der Einspritzung kann daher die Masse bzw. Gesamtmasse des eingespritzten Kraftstoffs ermittelt werden.
Δp lässt sich in der folgenden Weise ausdrücken:
worin MF_INJ die Masse des eingespritzten Kraftstoffs, ρ die Dichte des Kraftstoffs und k(p, T) ein experimentell ermittelter Korrekturwert, der vom Druck p und der Kraftstofftemperatur T im Rail abhängig ist, bedeuten.
Auf Basis von der obigen Gleichung kann MF_INJ wie folgt ermittelt (errechnet) werden: MF_INJ = (Δp ρ V k(p, T))/E
Auf diese Weise lässt sich die Masse des eingespritzten Kraftstoffs einfach und kostengünstig ermitteln. Es ist hierfür kein zusätzlicher Chip erforderlich.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise zur Ermittlung der Gesamtmasse des von jedem Injektor eingespritzten Kraftstoffs verwendet. Auf der Basis der ermittelten Masse bzw. Gesamtmasse des eingespritzten Kraftstoffs wird es vorteilhafter Weise zur Drehmomentüberwachung eingesetzt.
Zur besseren Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens dienen die beigefügten Figuren. Hiervon zeigen:
1 den Verlauf des Raildrucks während einer Einspritzphase; und
2 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Druckdifferenz und der Masse des gesamten eingespritzten Kraftstoff zeigt.
Aus 1 kann man entnehmen, dass vor dem Beginn eines Einspritzvorgangs der Raildruck im Wesentlichen konstant ist und nahe am Sollwert liegt. Während der Einspritzphase fällt der Druck unter Schwingungen ab. Bei Beendigung der Ein spritzphase nehmen die Schwingungen rasch ab, und es wird ein Durchschnittswert des Raildrucks erreicht, der geringer ist als der Ausgangsdruck. Durch Ermittlung der Druckdifferenz p₁ – p₂ vor und nach dem Einspritzvorgang lässt sich somit die Masse bzw. die Gesamtmasse des eingespritzten Kraftstoffs errechnen.
2 zeigt in einem Diagramm die Beziehung zwischen der Druckdifferenz Δp und der Masse des gesamten eingespritzten Kraftstoffs aufgrund einer vollständigen experimentellen Ermittlung.

Claims

Verfahren zum Ermitteln der Masse des in einen Zylinder eines Verbrennungsmotors eingespritzten Kraftstoffs bei Kraftfahrzeugen, die mit einem Common-Rail-Einspritzsystem versehen sind, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Messen des Raildrucks p₁ vor einem Einspritzvorgang; Messen des Raildrucks p₂ nach dem Einspritzvorgang; Ermitteln der Druckdifferenz Δp = p₁ – p₂; und Berechnen der Masse des eingespritzten Kraftstoffs aus der ermittelten Druckdifferenz Δp.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse des eingespritzten Kraftstoffs nach der Gleichung MF_INJ = (Δp ρ V k(p, T))/E berechnet wird, worin bedeuten: MF_INJ = Masse des eingespritzten Kraftstoffs Δp = Differenz des Raildrucks vor und nach dem Einspritzvorgang ρ = Dichte des Kraftstoffs k(p, T) = experimentell ermittelter Korrekturwert, der vom Druck p und der Kraftstofftemperatur T im Rail abhängig ist E = Kompressionsmodul V = Volumen des Rail.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Ermittlung der Gesamtmasse des von jedem Injektor eingespritzten Kraftstoffs verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es auf der Basis der ermittelten Masse bzw. Gesamtmasse des eingespritzten Kraftstoffs zur Drehmomentüberwachung eingesetzt wird.