DE102011077404B4

DE102011077404B4 - Verfahren zur Bestimmung des Kraftstofftyps in einer Hochdruck-Einspritzvorrichtung eines Verbrennungsmotors

Info

Publication number: DE102011077404B4
Application number: DE201110077404
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Stapf; Daniel Anetsberger; Tobias Ritsch; Uwe Jung
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2011-06-10
Filing date: 2011-06-10
Publication date: 2012-12-27
Anticipated expiration: 2031-06-11
Also published as: DE102011077404A1

Abstract

Das Verfahren zur Bestimmung des Kraftstofftyps basiert auf einer hochgenauen Zuführung einer bestimmten Kraftstoff-Differenz-Fördermenge in einen Kraftstoff-Hochdruckspeicher, mittels einer Kraftstoff-Hochdruckpumpe mit digital gesteuertem Einlassventils, während eines Analyse-Betriebszustandes und der Messung einer zugehörigen Druckanstiegskurve im Kraftstoff-Hochdruckspeicher. Aus der Druckanstiegskurve wird eine Messwertkurve ermittelt, die mit in einer zugehörigen Steuervorrichtung gespeicherten Vergleichswertkurven für unterschiedliche Kraftstoffqualitäten verglichen wird. Bei einer ausreichenden Übereinstimmung der Messwertkurve mit einer Vergleichswertkurve wird die zugeordnete Kraftstoffqualität bestimmt. Durch dieses Verfahren wird es möglich bei der Ansteuerung der Einspritzvorrichtung die Kraftstoffqualität mit zu berücksichtigen und so die Genauigkeit der Einspritzung zu steigern oder gar die Einspritzvorrichtung stillzusetzen um bei zu großer Abweichung der Kraftstoffqualität Schädigungen des Systems zu vermeiden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Kraftstoffqualität in einer Hochdruck-Einspritzvorrichtung gemäß Anspruch 1. Die Anforderungen an moderne Kraftstoff-Einspritzsysteme für Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotoren bezüglich der Genauigkeit der eingespritzten Kraftstoffmenge werden aus mehreren Gründen stetig höher geschraubt. Zum Einen fordert der Verbraucher einen möglichst geringen Kraftstoffverbrauch möglichst ohne Leistungseinbuße, zum Anderen werden auch die gesetzlichen Bestimmungen bezüglich der Abgasemission immer weiter verschärft.
Neben den Druckverhältnissen im System und den durch Fertigung, Alterung und Verschleiß bedingten Toleranzen spielt auch die Kraftstoffqualität, die insbesondere durch den mit der Qualität variierenden Elastizitäts- oder Kompressibilitätsmodul (E-Modul) des Kraftstoffes Einfluss nimmt, eine nicht zu vernachlässigende Rolle bei der Gewährleistung hochpräziser Einspritzmengen. Dieser Stoffwert fließt beispielsweise in die Algorithmen des Druckreglers und anderer Funktionen ein und beeinflusst so die Genauigkeit der Einspritzung.
Demgegenüber steht eine derzeit ständig anwachsende Vielfalt von verfügbaren Kraftstoffqualitäten. Zum Einen basiert dies auf den modernen Marketingkonzepten der Mineralölgesellschaften, zum Anderen auf politischen Randbedingungen mit der Zielsetzung, fossile Kraftstoffe immer weitergehend durch alternative Kraftstoffe zu ersetzen.
Zum Beispiel Diesel Einspritzsysteme unterliegen künftig der Anforderung, mit unterschiedlichsten Dieselkraftstoffgemischen mit bis zu 100% Biodiesel betrieben zu werden. In der aktuellen europäischen Gesetzgebung für Dieselkraftstoffe (EN590) ist es bereits derzeit erlaubt, bis zu 7% Biodiesel dem fossilen Dieselkraftstoff beizumischen.
Bei Benzinkraftstoff-Einspritzsystemen werden in der EN228 (europäische Kraftstoffnorm) u. a. auch unterschiedliche Alkoholanteile im Kraftstoff definiert, wie zum Beispiel 0–5% Ethanol (E5) und 3% Methanol (M3). Auch hier ist zu erwarten, dass der Alkoholanteil künftig weiter steigen wird, wie es in Deutschland derzeit bereits vorgegeben ist. Auf nationaler Ebene existieren weitere Normen, in denen zum Teil andere Mengenanteile oder andersartige Alkohole spezifiziert sind. Dies kann bei technisch hochentwickelten Einspritzsystemen im ungünstigen Fall zu Problemen oder gar Defekten beim Motorbetrieb führen. Auch Fehlbetankungen, deren Wahrscheinlichkeit aufgrund der Vielfalt der zur Verfügung stehenden Kraftstoffe steigt, können zu erheblichen Schäden an Einspritzsystem oder Verbrennungsmotor zur Folge haben.
Aufgrund dessen wird es immer wichtiger, die Kraftstoffqualität oder darauf basierend auch die Kraftstoffsorte im System zu erkennen, um die Algorithmen zur Einspritzmengendosierung im laufenden Betrieb an die Kraftstoffqualität anzupassen und eine optimale Leistungsausbeute zu gewährleisten oder gar im Zweifelsfall, zum Beispiel nach einer Fehlbetankung, den Verbrennungsmotor abzuschalten um Schädigungen zu vermeiden.
Aus dem Stand der Technik sind bereits verschiedene Möglichkeiten zur Erkennung von Kraftstoffqualitäten oder Kraftstofftypen oder -sorten bekannt.
So besteht die Möglichkeit, mit Hilfe der Anordnung von speziellen Sensoren, wie zum Beispiel Infrarotsensoren oder Leitfähigkeitssensoren, in kraftstoffführenden Leitungen die Kraftstoffqualität zu ermitteln. Diese Art der Kraftstoffqualitätsdetektion verursacht jedoch hohe Zusatzkosten im System durch den Einsatz eines zusätzlichen Bauteils plus der entsprechenden Leistungselektronik.
Des Weiteren sind auch aus der EP 1 873 378 B1 zwei Verfahren zur Bestimmung der Kraftstoffsorte in einem Kraftstoffversorgungssystem bekannt.
Zunächst wird ein Verfahren vorgestellt, das auf der Messung des Sauerstoffgehalts im Abgas mit Hilfe einer Lambda-Sonde basiert. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht jedoch darin, dass eine Bestimmung der Kraftstoffsorte erst nach dem Verbrennungsvorgang erfolgen kann, also ein fehlerhafter Betrieb zunächst in Kauf genommen werden muss, was im Extremfall bereits Schäden am System zur Folge haben kann.
Das in der EP 1 873 378 B1 vorgestellte verbesserte Verfahren, das den genannten Nachteil ausschließt, basiert auf der Ermittlung eines Druckabfalls im Kraftstoffsystem. Dieses Verfahren macht sich die unterschiedliche Viskosität als sortentypische physikalische Eigenschaft zunutze. Dabei wird der Umstand genutzt, dass ein Leckagestrom aus dem Kraftstoffversorgungssystem einer Brennkraftmaschine nicht vollständig unterbunden werden kann, d. h. eine – wenn auch grundsätzlich ungewollte und zu unterbindende Leckage – jedem beliebigen Kraftstoffversorgungssystem immanent ist. Zum anderen macht sich das erfindungsgemäße Verfahren den Umstand zunutze, dass Kraftstoffe mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften, insbesondere unterschiedlichen Viskositäten, ein unterschiedliches Leckageverhalten aufweisen. Aufgrund des unterschiedlichen Leckageverhaltens der verschiedenen Kraftstoffsorten wird der in einem abgegrenzten Volumen des Kraftstoffversorgungssystems aufgebaute Kraftstoffdruck unterschiedlich schnell abgebaut, und zwar in Abhängigkeit von der jeweiligen Viskosität des Kraftstoffes und damit in Abhängigkeit von der jeweiligen Kraftstoffsorte. Der Druckabfall in einem abgrenzbaren Volumen des Kraftstoffversorgungssystems ist somit charakteristisch für eine bestimmte Kraftstoffsorte, weshalb der mittels Drucksensor erfasste Druckabfall bzw. die Druckabfallkurve zur Identifizierung, d. h. zur Bestimmung des im Kraftstoffversorgungssystem befindlichen Kraftstoffes, herangezogen werden kann. Dies geschieht durch Vergleich der ermittelten Druckabfallkurve mit vorgegebenen, abgespeicherten sortentypischen Vergleichskurven.
Bei weiteren bekannten Verfahren zur Ermittlung von Kraftstoffqualitäten oder der dafür maßgeblichen Kenngrößen, bei denen auf zusätzliche Sensorik verzichtet und im Wesentlichen der ohnehin vorhandene Drucksensor eingesetzt wird, wird die allgemeine Bilanzgleichung des hydraulischen Systems dP/dt = E/V·dQ/dt zur Ermittlung des die Qualität kennzeichnenden Elastizitäts- oder Kompressibilitätsmoduls, kurz E-Modul, herangezogen. Dabei ist dP/dt die Druckänderung über die Zeit im Hochdruckspeicher, E der E-Modul, V das Raumvolumen des Hochdruckspeicherbereichs und dQ/dt der dem Hochdruckspeicher in Summe zu- oder abgeführte Kraftstoff-Volumenstrom über die Zeit. Dabei wird die Druckänderung mit Hilfe des ohnehin vorhandenen Hochdrucksensors gemessen und das Raumvolumen des Hochdruckbereichs und der Kraftstoff-Volumenstrom als bekannt vorausgesetzt. Somit kann die Gleichung nach E aufgelöst und der E-Modul bestimmt werden. Anhand von vorgegebenen Tabellen wird dann die dem E-Modul zuzuordnende Kraftstoffqualität ermittelt.
So ist beispielsweise aus der DE 10 2007 052 096 A1 ein Verfahren zur Erkennung einer Kraftstoffsorte bekannt. Dabei wird während eines Zeitraums, während die Kraftstoffpumpe keinen Kraftstoff fördert, der durch den Verlust-Volumenstrom, der sich aus dem Einspritzvolumenstrom, dem Dauerleckagevolumenstrom und dem Schaltleckagevolumenstrom zusammensetzt, hervorgerufene Druckabfall gemessen. Anschließend wird unter Verwendung von Kennkurven für unterschiedliche Kraftstoffqualitäten ein Wertepaar von E-Modul und Dichte ermittelt, das zu dem gemessenen Druckabfallwert passt und so die Kraftstoffqualität bestimmt.
In Dokument DE 10 2008 017 160 B3 ist ein Verfahren zur Bestimmung des effektiven Kompressibilitätsmoduls (E-Modul) eines Einspritzsystems offenbart. Das Einspritzsystem weist einen Hochdruckbereich auf, der mehrere Injektoren zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine versorgt, und ein Volumenstromregelventil zum Einstellen des dem Hochdruckbereich über eine Hochdruckpumpe zugeführten Kraftstoffstroms sowie einen Drucksensor, der den Druck im Hochdruckbereich misst. Dabei wird bei vorgegebener Beziehung zwischen dem Tastverhältnis des Ansteuerstroms des Volumenstromregelventils und dem gelieferten Kraftstoffvolumenstrom die Brennkraftmaschine in einen Zustand mit einem definierten Kraftstoff-Volumenstrom gebracht, das zugehörige bekannte Tastverhältnis des Ansteuerstroms eingestellt und der dann sich einstellende Druck des Hochdruckbereichs gemessen. Anschließend wird das Tastverhältnis und somit der Kraftstoff-Volumenstrom erhöht oder erniedrigt. Dies führt zur Vergrößerung oder Verkleinerung des geförderten Volumenstroms um dΔQ/dt. Der veränderte Zufluss in das Rail hat nun wiederum zur Folge, dass der vormals konstante Systemdruck anzusteigen bzw. abzusinken beginnt. Aus der gemessenen Druckänderung wird dann der effektive Kompressibilitätsmodul bestimmt. Da sich das Raumvolumen des Hochdruckbereiches aufgrund der Materialdehnung unter Druckbelastung vergrößert und diese Volumenänderung des Hochdrucksystems automatisch in die Rückrechnung des Kompressibilitätsmoduls (E-Modul) eingeht, wird hier von dem effektiven Kompressibilitätsmodul des Einspritzsystems gesprochen. Der reine E-Modul des Kraftstoffes und somit die Kraftstoffqualität selbst wird in diesem Verfahren nicht ermittelt.
Des Weiteren wird auf die DE 10 2007 037 307 A1 , die DE 698 09 614 T2 und die DE 196 33 156 A1 verwiesen, in denen ebenfalls die Bestimmung von Kraftstoffeigenschaften in Abhängigkeit von Druckänderungen im Raildruck beschrieben ist.
In der Praxis hat sich gezeigt, dass die bekannten Verfahren wegen mangelnder Genauigkeit der Erfassung der Kraftstoffströme und der Einfluss nehmenden Randbedingungen nicht geeignet sind, die Kraftstoffqualität mit zuverlässiger Genauigkeit zu ermitteln.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Bestimmung der Kraftstoffqualität anzugeben, das es ermöglicht, auch bei steigender Anzahl unterschiedlicher dicht nebeneinander liegender Kraftstoff-Qualitäten die Qualität des vorliegenden Kraftstoffes im Betrieb zuverlässig zu bestimmen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung der Kraftstoffqualität findet Anwendung im Zusammenspiel mit einer Hochdruck-Einspritzvorrichtung, die insbesondere bei Verbrennungsmotoren für Kraftfahrzeuge eingesetzt werden kann. Eine solche Hochdruck-Einspritzvorrichtung weist im Wesentlichen die folgenden Komponenten auf:
Einen Kraftstoff-Hochdruckspeicher, der im Kraftfahrzeug auch zum Beispiel als „Common Rail” bezeichnet wird, mit einer Druckmessvorrichtung zur Messung des im Speicher herrschenden aktuellen Drucks;
zumindest einen mit dem Kraftstoff-Hochdruckspeicher in hydraulischer Verbindung stehenden Einspritzinjektor, zum Beispiel zum Einspritzen von Kraftstoff in den Verbrennungsraum eines Verbrennungsmotors im Betrieb;
eine mit dem Kraftstoff-Hochdruckspeicher in hydraulischer Verbindung stehende Kraftstoff-Hochdruckpumpe mit einem digital gesteuerten Einlassventil, die den Kraftstoff mit Hilfe des digital gesteuerten Einlassventils hochgenau gegen hohen Druck in den Kraftstoff-Hochdruckspeicher fördert;
eine elektronische Steuervorrichtung zur Steuerung der Hochdruck-Einspritzeinrichtung mit einem Speicherbereich, in dem Vergleichswertkurven für zugeordnete unterschiedliche Kraftstoffqualitäten gespeichert sind.
Beim Einsatz in Verbindung mit einem Verbrennungsmotor für ein Kraftfahrzeug kann die Steuervorrichtung Teil der sogenannten ECU (Engine Control Unit) sein, die alle zum Betrieb der Einspritzvorrichtung und des Verbrennungsmotors erforderlichen Funktionen steuert oder regelt. Als Vergleichswertkurven können einzelne Wertekurven, ganze Kurvenscharen oder gar drei- oder mehrdimensionale Kennfelder verstanden werden, die Vergleichswerte für bestimmte Kraftstoffqualitäten ggf. in Abhängigkeit von unterschiedlichen Einflussgrößen wie zum Beispiel Druck und Temperatur zum Vergleich bereitstellen. Die erforderlichen Vergleichswertkurven werden im Allgemeinen im Vorfeld der Anwendung in Versuchen empirisch ermittelt oder basierend auf einzelnen so ermittelten Werten hochgerechnet.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist die folgenden Verfahrensschritte in Reihenfolge auf:
Zunächst wird ein Analyse-Betriebszustand des Hochdruck-Einspritzsystems hergestellt, bei dem die Summe der Kraftstoff-Abflüsse aus der Hochdruck-Einspritzvorrichtung für vorbestimmte Zeit konstant bleibt. Dies kann erzielt werden durch Konstanthalten der Einspritzzeiten der Einspritzinjektoren, zum Beispiel im Leerlaufbetrieb eines Verbrennungsmotors, oder durch Geschlossenhalten der Einspritzinjektoren und eines gegebenenfalls vorhandenen Hochdruck-Regelventils zum Beispiel im Schubbetrieb eines Verbrennungsmotors. Werden alle Ventile geschlossen gehalten, entspricht der Kraftstoff-Abfluss (dQ_ab/dt) den Kraftstoff-Leckageströmen, die bei näherungsweise konstanten Druckverhältnissen als konstant angesehen werden können.
Mittels des hochgenauen digital gesteuerten Einlassventils der Kraftstoff-Hochdruckpumpe wird dann ein Kraftstoff-Förderstrom in den Kraftstoff-Hochdruckspeicher (dQ_zu/dt) so eingestellt, dass dieser der Summe der Kraftstoff-Abflüsse entspricht und sich ein bestimmter konstanter Druck im Kraftstoff-Hochdruckspeicher einstellt. Die vorbestimmte Zeitdauer entspricht der Dauer des Ablaufs der zur Bestimmung der Kraftstoffqualität durchzuführenden Verfahrensschritte, mindestens jedoch bis zum Abschluss der Ermittlung der Druckanstiegskurve.
In der Folge wird dann der Kraftstoff-Förderstrom mittels des digitalgesteuerten Einlassventils um eine vorbestimmte Differenz-Fördermenge (dΔQ_zu/dt) erhöht. Geht man, zumindest in erster Näherung, davon aus, dass die Summe der Kraftstoff-Abflüsse, insbesondere der Kraftstoff-Leckageströme, konstant bleibt, so hat dies eine kontinuierliche Zuförderung von Kraftstoff in den Kraftstoff-Hochdruckspeicher und einen damit verbundenen Druckanstieg zur Folge. Zeitlich parallel zu dieser Druckerhöhung erfolgt die Messung einer durch den erhöhten Kraftstoff-Förderstrom verursachten Druckanstiegskurve im Kraftstoff-Hochdruckspeicher mit Hilfe der vorhandenen Druckmessvorrichtung.
Aus der gemessenen Druckanstiegskurve, die zunächst nur den Druckanstieg entlang der Zeitachse darstellt, wird dann eine Messwertkurve ermittelt. Dies kann zum Beispiel durch einfaches Umrechnen der gemessenen Werte erfolgen, so dass die Messwertkurve den Druckanstieg in Abhängigkeit von der zugeführten Kraftstoffmenge darstellt. Ebenso kann jedoch auch auf eine Umrechnung verzichtet werden und die Druckanstiegskurve selbst als Messwertkurve herangezogen werden. Die Ermittlung der Messwertkurve würde in diesem Fall einer einfachen Übernahme der Druckanstiegskurve entsprechen. In welche Werte die Druckanstiegskurve umgerechnet wird, hängt letztendlich davon ab welche Werte durch die Vergleichswertkurven zum Vergleich zur Verfügung stehen, da nur gleiche Werteeinheiten miteinander vergleichbar sind und im folgenden Schritt mit Hilfe der Steuervorrichtung ein Vergleich der Messwertkurve mit den gespeicherten Vergleichswertkurven erfolgt. Bei dem Vergleich geht es darum, die Vergleichswertkurve unter den im Speicherbereich der Steuervorrichtung abgelegten Vergleichswertkurven zu finden, die mit der Messwertkurve in ausreichender Genauigkeit übereinstimmt. Dies ist gegeben für die Vergleichswertkurve, die der Messwertkurve am nächsten kommt und innerhalb einer vorgegebenen Bandbreite der Abweichung liegt. Nun braucht nur noch die der ermittelten Vergleichsmesskurve zugeordnete Kraftstoffqualität bestimmt werden.
Erfindungsgemäß sind die Vergleichswertkurven und die Messwertkurve Druckanstiegskurven in Abhängigkeit von der Differenzfördermenge. Hierbei ist lediglich eine einfache Umrechnung der Zeitachse der Druckanstiegskurve in die Differenzfördermenge erforderlich. Der Vorteil hierbei ist, dass durch sehr einfache Berechnung des Druckanstiegs in Abhängigkeit vom zugeführten Differenzvolumen bereits ein dem E-Modul proportionaler und somit kraftstoffqualitätsabhängiger Zusammenhang vorliegt. Selbstverständlich können bei der Umrechnung zusätzlich auch Korrekturen für einen druckabhängigen Leckage-Kraftstoffstrom und/oder die druckabhängige Vergrößerung des Innraumvolumens Berücksichtigung finden. Die erforderlichen Vergleichswertkurven können ebenfalls auf einfache Weise rechnerisch mit Hilfe von bekannten qualitätsabhängigen Kraftstoffkenngrößen oder auch in einfachen Versuchen ermittelt werden.
Die Vorteile des Erfindungsgegenstandes liegen vor Allem darin, dass durch die hochgenaue Vorgabe der Kraftstoff-Differenzfördermenge eine ausreichend genaue Ermittlung der Druckanstiegskurven und so letztlich der Kraftstoffqualität ermöglicht wird. Darüber hinaus wird die Zuverlässigkeit der Qualitätsbestimmung erhöht, da nicht nur einzelne Werte, sondern Werteverläufe in Form von Messwertkurven und Vergleichswertkurven zur Qualitätsbestimmung verglichen werden.
Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Wie bereits kurz erwähnt ist es vorteilhaft, wenn im Analyse-Betriebszustand alle Einspritzinjektoren und ein gegebenenfalls am Kraftstoff-Hochdruckspeicher vorhandenes Hochdruck-Regelventil geschlossen gehalten werden. Die zugehörigen Kraftstoff-Abflüsse aus den Kraftstoff-Hochdruckspeicher sind somit null und nicht mit Toleranzen behaftet. Dadurch wird die Genauigkeit des Verfahrens und somit die Zuverlässigkeit der Qualitätserkennung weitere erhöht.
Eine weitere Steigerung der Genauigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens kann dadurch erzielt werden, dass bei der Ermittlung der Messwertkurve ein mit ansteigendem Druck im Kraftstoff-Hochdruckspeicher ansteigender Leckage-Kraftstoffstrom berücksichtigt wird. Wenn auch in erster Näherung und über einen begrenzten Druckbereich angenommen werden kann, dass der Leckage-Kraftstoffstrom konstant ist, so zeigt sich in der Praxis doch eine Abhängigkeit des Leckage-Kraftstoffstroms von der Höhe des Drucks im Kraftstoff-Hochdruckspeicher. Da die Höhe und die Druckabhängigkeit des Leckage-Kraftstoffstroms für jede Hochdruck-Einspritzvorrichtung individuell verschieden sein kann, ist es sinnvoll, diese Werte, zum Beispiel in Form einer Leckagekurve gegebenenfalls vor Inbetriebnahme des Systems oder auch während der Betriebsdauer, regelmäßig wiederholend zu ermitteln und im Speicher der Steuervorrichtung zur Korrektur bei der Ermittlung der Messwertkurve bereit zu stellen. Der mit dem Druck ansteigende Leckage-Kraftstoffstrom verringert die dem Kraftstoff-Hochdruckspeicher zugeführte Differenz-Kraftstoffmenge und resultiert in einem zu niedrigen gemessenen Druckanstieg im System. Dies kann unter Heranziehung der Leckagekurve bei der Ermittlung der Messwertkurve korrigiert werden.
Weiterhin nehmen auch Materialeigenschaften der Systemkomponenten unter Umständen spürbaren Einfluss auf die Genauigkeit des Verfahrens. Bei den zum Teil sehr hohen Drücken kann es durchaus zur elastischen Dehnung von einzelnen Komponenten, wie zum Beispiel dem Kraftstoff-Hochdruckspeicher selbst, kommen. Eine solche Dehnung vergrößert das Innenraumvolumen des Systems und stellt sich in Bezug auf die zugeführte Differenz-Kraftstoffmenge als Verlust dar, der eine zu niedrig gemessene Druckanstiegskurve zur Folge hat. Ebenso wie bei dem Leckage-Kraftstoffstrom kann dieser Einfluss durch Versuche empirisch, rechnerisch oder mittels Simulation für die jeweilige Systemkonfiguration ermittelt, zur Korrektur bereitgestellt und bei der Ermittlung der Messwertkurve herangezogen werden. Auch diese zusätzliche Maßnahme im Ablauf des Verfahrens erhöht die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Bestimmung der Kraftstoffqualität.
Bei einer anderen Ausführungsform werden E-Modul-Werte E mit Hilfe der Gleichung E = ((dP/dt)·V)/(dΔQ_zu/dt) aus der gemessenen Druckanstiegskurve ermittelt, wobei dP/dt den Druckanstieg über die Zeit kennzeichnet, dΔQ_zu/dt die zugeführte Differenzfördermenge über die Zeit kennzeichnet und V das Innenraumvolumen des Kraftstoff-Hochdruckspeichers ist. Auch bei der Ermittlung dieser Messwertkurven können die Korrekturen für die druckabhängigen Größen, Leckage-Kraftstoffstrom und Innenraumvolumen selbstverständlich mit einfließen.
Eine weitere Ausführung des Verfahrens zur Bestimmung der Kraftstoffqualität nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichswertkurven der unterschiedlichen Kraftstoffqualitäten in Abhängigkeit von der Kraftstofftemperatur jeweils in Form eines Vergleichswert-Kennfeldes gespeichert sind. Weiterhin wird zeitlich parallel zur Messung der Druckanstiegskurve die Kraftstofftemperatur mit einer Temperaturmessvorrichtung am Kraftstoff-Hochdruckspeicher gemessen und die Messwertkurve mit den gespeicherten Vergleichswertkurven der Vergleichswert-Kennfelder bei der jeweils gemessenen Kraftstofftemperatur verglichen. Der Vorteil hierbei ist es, dass bei der Herstellung des Analyse-Betriebszustandes nicht zusätzlich eine bestimmte Kraftstofftemperatur gewährleistet werden muss und so die Flexibilität bezüglich Zeitpunkt und Häufigkeit der Durchführung des Verfahrens wesentlich erhöht wird.
Wird aus der Messwertkurve der E-Modul in Abhängigkeit vom Druck ermittelt, kann dies dadurch geschehen, dass je ein E-Modulwert für mehrere unterschiedliche Druckniveaus der gemessenen Druckanstiegskurve ermittelt wird. Im folgenden Vergleich mit den Vergleichswertkurven können nun die einzelnen ermittelten E-Modulwerte mit den entsprechenden Punkten auf der Vergleichswertkurve verglichen werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass die ermittelten einzelnen E-Modulwerte als Stützstellen der Messwertkurve herangezogen werden und der Verlauf der Messwertkurve zwischen den Stützstellen durch Interpolation ermittelt wird. Der Vorteil dabei liegt darin, dass zur Bestimmung der Kraftstoffqualität nur wenige Messwerte während des Druckanstieges erforderlich sind.
In einer weiterführenden Ausführung des Verfahrens zur Bestimmung der Kraftstoffqualität kann die bestimmte Kraftstoffqualität über zugeordnete Anzeigemittel angezeigt werden. Die Anzeige kann dabei zum Beispiel über ein separates Anzeigemittel in Form eines Displays angezeigt werden und so dem Bediener einer, mit einer erfindungsgemäßen Hochdruck-Einspritzvorrichtung ausgestatteten, Verbrennungsmaschine zur Kenntnis bringen. Ist die zugeordnete Verbrennungsmaschine ein Verbrennungsmotor in einem Kraftfahrzeug, so kann die Anzeige auch über ein zentrales Multifunktions-Display oder innerhalb eines sogenannten Kombi-Instruments erfolgen.
Besonders vorteilhaft ist eine Ausführung des Verfahrens zur Bestimmung der Kraftstoffqualität, bei der die Ansteuerung der Hochdruck-Einspritzanlage durch die elektronische Steuervorrichtung in Abhängigkeit von der bestimmten Kraftstoffqualität erfolgt. Das heißt, die im Betrieb ermittelte Kraftstoffqualität und deren zugehörige Materialkennwerte, wie zum Beispiel Dichte und E-Modul, werden zur Korrektur der Einspritzvorgänge in der Steuervorrichtung herangezogen. Auf diese Weise kann die Genauigkeit einzelner Einspritzvorgänge weiter gesteigert werden, was sich positiv auf den Verbrauch und den Abgasausstoß einer, mit einer erfindungsgemäßen Hochdruck-Einspritzvorrichtung ausgestatteten, Verbrennungsmaschine auswirkt.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens zur Bestimmung der Kraftstoffqualität ist dadurch gekennzeichnet, dass bei Bestimmung einer unzulässigen Kraftstoffqualität in der Hochdruck-Einspritzvorrichtung, die Hochdruck-Einspritzvorrichtung stillgesetzt wird. So kann Zum Beispiel bei einer Fehlbetankung, mit für die Hochdruck-Einspritzvorrichtung oder eine zugeordnete Verbrennungsmaschine unverträglichem Kraftstoff, zum Beispiel Benzin statt Diesel oder umgekehrt, ein sonst unvermeidlicher kapitaler Maschinenschaden verhindert werden.
Die Merkmale einzelner der vorgenannten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens können, sofern sie nicht explizit als alternativ anzuwendende Merkmale gekennzeichnet sind, auch mit einzelnen oder mehreren Merkmalen der anderen vorgenannten Ausführungsformen zu weiteren nicht explizit genannten Ausführungsformen kombiniert werden.
Im Kern jedoch basiert das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung des Kraftstofftyps auf einer hochgenauen Zuführung einer bestimmten Kraftstoff-Differenz-Fördermenge in einen Kraftstoff-Hochdruckspeicher mittels einer Kraftstoff-Hochdruckpumpe mit digital gesteuertem Einlassventil während eines Analyse-Betriebszustandes und der Messung einer zugehörigen Druckanstiegskurve im Kraftstoff-Hochdruckspeicher. Aus der Druckanstiegskurve wird eine Messwertkurve ermittelt, die mit in einer zugehörigen Steuervorrichtung gespeicherten Vergleichswertkurven für unterschiedliche Kraftstoffqualitäten verglichen wird. Bei einer ausreichenden Übereinstimmung der Messwertkurve mit einer der Vergleichswertkurven wird die zugeordnete Kraftstoffqualität bestimmt. Durch dieses Verfahren wird es möglich, bei der Ansteuerung der Einspritzvorrichtung die Kraftstoffqualität mit zu berücksichtigen und so die Genauigkeit der Einspritzung zu steigern oder gar die Einspritzvorrichtung stillzusetzen um bei zu großer Abweichung der Kraftstoffqualität Schädigungen des Systems zu vermeiden.
Die Grundlagen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Darstellungen in der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine vereinfachte schematische Darstellung einer Hochdruck-Einspritzvorrichtung, wie sie dem erfindungsgemäßen Verfahren zugrunde liegt;
2 ein vereinfachtes Flussdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens;
3 eine schematische Darstellung einer Kraftstoff-Hochdruckpumpe mit einem digital gesteuerten Einlassventil;
4 ein Diagramm mit Vergleichswertkurven für den E-Modul über den Druck; und
5 ein Diagramm von Messwertkurven für unterschiedliche Kraftstoffqualitäten.
Funktions- und benennungsgleiche Teile sind in den Figuren mit den selben Bezugszeichen gekennzeichnet.
1 zeigt eine Hochdruck-Einspritzvorrichtung mit einem Kraftstofftank 9, einer Kraftstoff-Hochdruckpumpe 5, einem Kraftstoff-Hochdruckspeicher 2, mehreren Einspritzinjektoren 4 und einer Steuervorrichtung 7.
Wenn in diesem Zusammenhang von einer Steuervorrichtung oder von anderen „Steuer”-Begriffen gesprochen wird, so ist dies als Oberbegriff zu verstehen für eine elektronische Kontrolleinheit, die sowohl Steuervorgänge als auch Regelvorgänge ausführen kann. Auch die anderen „Steuer”-Begriffe sollen nicht als Limitierung auf tatsächliche Steuervorgänge oder -verfahren im Gegensatz zu Regelvorgängen und -verfahren verstanden werden, sondern als Oberbegriff für beides, je nach Erfordernis.
Der Kraftstofftank 9 ist über eine Kraftstoff-Niederdruckleitung 17 und einen Kraftstofffilter 11 mit der Kraftstoff-Hochdruckpumpe 5 hydraulisch verbunden und beinhaltet die Kraftstoff-Vorförderpumpe 10 mit einer Druckbegrenzungseinheit (gestrichelt dargestellt), die Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 9 über den Kraftstofffilter 11 unter einem vorgegebenen Druck zur Kraftstoff-Hochdruckpumpe 5 fördert. Dazu wird die Kraftstoff-Vorförderpumpe 10 über einen Steuereingang S6 von der Steuervorrichtung 7, die über einen entsprechenden Steuerausgang S6 mit der Kraftstoff-Vorförderpumpe verbunden ist (in 1 mit Pfeilen dargestellt), angesteuert.
In der Kraftstoff-Hochdruckpumpe wird der Kraftstoff über das Pumpengehäuse 12 zu dem digital gesteuerten Einlassventil 6 gefördert. Dieses digital gesteuerte Einlassventil 6 steht ebenfalls über einen Steuereingang S5 mit einem entsprechenden Steuerausgang S5 der Steuervorrichtung 7 in Verbindung und wird von dieser so angesteuert, dass der Kraftstoff-Hochdruckpumpe 5 eine genau definierte Kraftstoffmenge zur Einspeisung in den Kraftstoff-Hochdruckspeicher 2 zur Verfügung gestellt wird. Auf welche Weise dies geschehen kann, kann beispielsweise aus dem Dokument DE 10 2004 056 665 A1 entnommen werden, das eine entsprechende Kraftstoff-Hochdruckpumpe 5 und deren Betrieb im Einzelnen beschreibt. Mit Hilfe des Pumpkolbens 13 wird in einem Verdichterraum 24 der Kraftstoff-Hochdruckpumpe 5 (siehe auch 3) der Kraftstoffdruck erhöht und der Kraftstoff dann unter diesem erhöhten Druck über das Hochdruck-Auslassventil 14 und die Kraftstoff-Hochdruckleitung 18 in den Kraftstoff-Hochdruckspeicher 2 eingespeist.
Der Kraftstoff-Hochdruckspeicher 2 ist hydraulisch mit vier Einspritzinjektoren 4 verbunden und stellt diesen den Kraftstoff unter dem erforderlichen hohen Druck zur Einspritzung in einen jeweils zugeordneten Brennraum einer Brennkraftmaschine oder eines Verbrennungsmotors (hier nicht dargestellt) zur Verfügung.
An den Kraftstoff-Hochdruckspeicher 2 angeschlossen sind eine Druckmessvorrichtung 3, eine Temperaturmessvorrichtung 16 sowie ein Hochdruck-Regelventil 15. Die Einspritzinjektoren 4 sowie das Hochdruck-Regelventil 15 stehen über Steuerleitungen S1 bis S4 bzw. S7 mit entsprechenden Steuerausgängen S1 bis S4 und S7 der Steuervorrichtung 7 in Verbindung (mit Pfeilen dargestellt) und werden von dieser angesteuert. Die Druckmessvorrichtung 3 wie auch die Temperaturmessvorrichtung 16 wandeln das aufgenommene Signal in elektrische Signale um, die über die Signallausgänge U1 bzw. U2 und die Signaleingänge U1 bzw. U2 in die Steuervorrichtung 7 eingespeist und dort verarbeitet und zur Ansteuerung der Hochdruck-Einspritzvorrichtung herangezogen werden.
Die Kraftstoff-Leckageströme der Kraftstoff-Hochdruckpumpe 5, des Hochdruck-Regelventils 15 (PCV) sowie der Einspritzinjektoren 4 werden über die Pumpenleckage-Rückführleitung 21, die Regelventil-Rückführleitung 20 sowie die Injektorleckage-Rückführleitung 19 in den Kraftstofftank 9 zurückgeführt.
Die Steuervorrichtung 7 ist eine elektronische Kontrolleinheit, die Recheneinheiten sowie Ein- und Ausgabemodule für Sensor- und Steuersignale sowie einen Speicherbereich 8 beinhaltet und die dazu vorgesehen und eingerichtet ist, komplexe Steuer- und Regelvorgänge und -verfahren zur Steuerung der Hochdruck-Einspritzvorrichtung 1 durchzuführen. Dazu sind die einzelnen Aktoreinheiten und Sensoreinheiten über entsprechende Steuersignal-Ausgänge S1 bis S7 bzw. Sensorsignal-Eingänge U1, U2 mit der Steuervorrichtung 7 elektrisch verbunden.
Das Flussdiagramm in 2 zeigt in einem Ausführungsbeispiel den Ablauf des Verfahrens in vereinfachter Darstellung. Aus dem normalen Arbeitsbetrieb 100 heraus muss zunächst auf Analysebetrieb 110 umgestellt werden. Dies ist gegebenenfalls abhängig vom Betriebsmodus einer zugeordneten Verbrennungsmaschine oder dem damit angetriebenen Fahrzeug. So kann zum Beispiel im Schubbetrieb der Verbrennungsmaschine die Einspritzung von Kraftstoff in die Verbrennungsräume der Verbrennungsmaschine gestoppt, das heißt alle Einspritzinjektoren 4 geschlossen gehalten werden. Weiterhin kann auch ein gegebenenfalls vorhandenes Hochdruck-Regelventil 15 geschlossen gehalten werden. Damit ist der Abfluss von Kraftstoff (dQ_ab/dt) aus dem Kraftstoff-Hochdruckspeicher 2 auf die Leckage-Kraftstoffströme der Einspritzinjektoren 4 und des Hochdruck-Regelventils 15 begrenzt. In dem weiteren Ablaufschritt 120 wird nun der dem Kraftstoff-Hochdruckspeicher 2 von der Kraftstoff-Hochdruckpumpe 5 zugeführte Kraftstoffstrom (dQ_zu/dt) mittels des digital gesteuerten Einlassverttils 6 der Kraftstoff-Hochdruckpumpe 5 so eingestellt, dass dieser dem gesamten Abfluss von Kraftstoff entspricht (dQ_zu/dt = dQ_ab/dt) und sich so ein stationärer Zustand bei einem bestimmten konstanten Druck im Kraftstoff-Hochdruckspeicher 2 einstellt. Im nächsten Ablaufschritt 130 wird nun, ausgehend von dem zuvor beschriebenen stationären Zustand, der zugeführte Kraftstoffstrom (dQ_zu/dt) mittels des digital gesteuerten Einlassventils 6 um eine bestimmte, vorgegebene Differenzfördermenge (dΔQ_zu/dt)erhöht, so dass mehr Kraftstoff in den Kraftstoff-Hochdruckspeicher 2 zugeführt wird als der gesamte Leckage-Abfluss beträgt (dQ_zu/dt > dQ_ab/dt). Dadurch erhöht sich der Druck im Kraftstoff-Hochdruckspeicher 2 entsprechend den gegebenen physikalischen Gesetzmäßigkeiten, dP/dt = (E/V)·(dΔQ_zu/dt). Um eine Schädigung des Systems durch Überdruck zu vermeiden, muss der Druckanstieg auf einen Maximalwert begrenzt werden, bei dessen Erreichen im Ablaufschritt 140 zumindest die zuvor eingestellte Differenzfördermenge zurückgenommen wird ((dΔQ_zu/dt)= 0) oder gar die Zuförderung von Kraftstoff in den Kraftstoff-Hochdruckspeicher komplett abgestellt wird ((dQ_zu/dt)= 0). Im folgenden Ablaufschritt 150 wird dann der Analysebetrieb beendet. Dies beinhaltet insbesondere die Einstellung eines vorgegebenen Betriebsdruckes im Kraftstoff-Hochdruckspeicher 2 durch entsprechende Ansteuerung von Kraftstoff-Hochdruckpumpe 5 und Hochdruck-Regelventil 15 durch die Steuervorrichtung 7.
Gleichzeitig mit der Erhöhung des zugeführten Kraftstoffstromes im Ablaufschritt 130 und dem damit beginnenden Druckanstieg im Kraftstoff-Hochdruckspeicher 2 wird auch die Messung und Aufzeichnung der Druckanstiegskurve (Dak) in dem parallelen Ablaufschritt 121 gestartet. Mit dem Erreichen des vorgegebenen Maximaldrucks und der Rücksetzung der Differenzfördermenge in Ablaufschritt 140 kann auch die Aufzeichnung der Druckanstiegskurve (Dak) beendet werden.
Im folgenden Ablaufschritt 122 wird aus den Werten der aufgenommenen Druckanstiegskurve (Dak) eine zugeordnete Messwertkurve (Mwk) ermittelt. Dies kann durch einfache Umrechnung der Zeitachse erfolgen. Selbstverständlich muss die Umrechnung im Hinblick auf die im Speicherbereich 8 zur Verfügung stehenden Vergleichswertkurven (Vwk) erfolgen.
In dem folgenden Ablaufschritt 123 werden die Vergleichswertkurven (Vwk) aus dem Speicherbereich 8 in die Steuervorrichtung 7 ausgelesen und in der Steuervorrichtung 7 mit der ermittelten Messwertkurve (Mwk) verglichen und bestimmt, welche der zur Verfügung stehenden Vergleichswertkurven (Vwk) der ermittelten Messwertkurve (Mwk) am nächsten kommt und gleichzeitig innerhalb einer festgelegten Abweichungsbandbreite um die Messwertkurve herum liegt.
In dem folgenden Ablaufschritt 124 wird dann die der gefundenen Vergleichswertkurve (Vwk) zugeordnete Kraftstoffqualität mit ihren zugeordneten Materialkennwerten bestimmt. Die bestimmte Kraftstoffqualität kann dann mit Hilfe einer Displayvorrichtung 126 zur Anzeige gebracht werden.
In der vorliegenden Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nun basierend auf der bestimmten Kraftstoffqualität in einem Ablaufschritt 125 Korrekturwerte ermittelt und für die Berechnung von Einspritzmengen und Einspritzzeiten für die Ansteuerung im Arbeitsbetrieb zur Verfügung gestellt.
In der Folge kann im Ablaufschritt 200 der Arbeitsbetrieb mit entsprechenden Arbeits-Einspritzungen mittels der Einspritzinjektoren 4 wieder aufgenommen werden, wobei bei der jeweils aktuellen Berechnung der Einspritzmengen und Einspritzzeiten die ermittelten Korrekturwerte (Ktw) berücksichtigt werden und so eine auf die Kraftstoffqualität angepasste, optimierte Einspritzung erfolgt.
3 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels einer Kraftstoff-Hochdruckpumpe 5 mit digital gesteuertem Einlassventil 6, wie sie bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Einsatz kommt. Ein in einem Verdichterraum 24 oszillierender Pumpkolben 13 saugt durch seine Abwärtsbewegung im Saughub Kraftstoff aus der Kraftstoff-Niederdruckleitung 17 durch das Einlassventil 6 an. Durch die folgende Aufwärtsbewegung des Pumpkolbens 13, im Pumphub, bei geschlossenem Einlassventil 6 wird der im Verdichterraum 24 befindliche Kraftstoff auf hohen Druck verdichtet und über das Hochdruck-Auslassventil 14 in die Kraftstoff-Hochdruck-leitung 18 eingespeist. Die pro Pumphub des Pumpkolbens in die Kraftstoff-Hochdruckleitung 18 eingespeiste Kraftstoffmenge, also der Kraftstoff-Förderstrom, der in den Kraftstoff-Hochdruckspeicher 2 eingespeist wird, wird durch die digitale Steuerung des Einlassventils 6 vorgegeben. Dazu kann das Einlassventil 6 mittels eines Ventilstößels 22, der durch eine elektrische Ventilspule 23 betätigt wird, gesteuert geöffnet und offen gehalten werden. Wird nun das Einlassventil 6 während des Pumphubes des Pumpkolbens 13 über einen Anteil des Pumphubes offen gehalten, so fördert der Pumpkolben 13 einen entsprechenden Anteil des zuvor angesaugten Kraftstoffs in die Niederdruckleitung 17 zurück und verdichtet und fördert nur einen entsprechend kleineren Anteil des Kraftstoffes in den Kraftstoff-Hochdruckspeicher 2. So kann also über die Öffnungszeit des Einlassventils 6 während des Pumphubes des Pumpkolbens 13 der Kraftstoff-Förderstrom in den Kraftstoff-Hochdruckspeicher 2 hochgenau gesteuert werden.
In 4 ist als Beispiel ein Diagramm mit Vergleichswertkurven 25 für den E-Modul in Abhängigkeit vom Druck und der Temperatur einer bestimmten Kraftstoffqualität dargestellt. Es handelt sich hierbei um eine Kurvenschar, bei der jede Kurve den E-Modul in Abhängigkeit vom Druck für eine bestimmte Kraftstofftemperatur darstellt. Dies entspricht, in vereinfachter Darstellung, einem dreidimensionalen Kennfeld mit den Dimensionen E-Modul, Druck und Temperatur. Für unterschiedliche Kraftstoffqualitäten ist jeweils solch ein Kennfeld im Speicherbereich 8 der Steuervorrichtung 7 abgelegt. Derartige Kennfelder bzw. die einzelnen Vergleichswertkurven müssen, unabhängig von dem erfindungsgemäßen Verfahren, exemplarisch für die einzelnen Kraftstoffqualitäten ermittelt und im Speicherbereich abgelegt werden und stehen dann zum Vergleich mit einer im Analysebetrieb ermittelten kraftstoffspezifischen Messwertkurve bereit.
Verschiedene ermittelte Messwertkurven 26, für den E-Modul in Abhängigkeit vom Druck, für unterschiedliche Kraftstoffqualitäten, hier Diesel 28, Biodiesel 29 und zum Vergleich ein Prüföl 27, sind in dem Diagramm in 5 dargestellt. Zur Erstellung einer jeweiligen Messwertkurve wird im Analysebetrieb an jeweiligen Punkten der gemessenen Druckanstiegskurve, also bei einem bestimmten vorgegebenen Druck, eine Berechnung des jeweiligen E-Moduls durchgeführt und dann über dem Druck aufgetragen. Aus den so erhaltenen einzelnen Messwertpunkten kann dann mit Hilfe eines Interpolationsverfahrens eine entsprechende Messwertkurve erzeugt werden, die wiederum zum Vergleich mit den bereitgestellten Vergleichswertkurven herangezogen wird.

Claims

Verfahren zur Bestimmung der Kraftstoffqualität in einer Hochdruck-Einspritzvorrichtung, die aufweist – einen Kraftstoff-Hochdruckspeicher mit einer Druckmessvorrichtung, – zumindest einen mit dem Kraftstoff-Hochdruckspeicher in hydraulischer Verbindung stehenden Einspritzinjektor, – eine mit dem Kraftstoff-Hochdruckspeicher in hydraulischer Verbindung stehende Kraftstoff-Hochdruckpumpe mit einem digital gesteuerten Einlassventil sowie – eine elektronische Steuervorrichtung zur Steuerung der Hochdruck-Einspritzeinrichtung mit einem Speicherbereich, in dem Vergleichswertkurven für zugeordnete unterschiedliche Kraftstoffqualitäten gespeichert sind, wobei das Verfahren folgende Schritte in Reihenfolge aufweist: – Herstellen eines Analyse-Betriebszustandes, bei dem die Summe der Kraftstoff-Abflüsse aus der Hochdruck-Einspritzvorrichtung für vorbestimmte Zeit konstant bleibt, – Einstellen eines Kraftstoff-Förderstromes der Kraftstoff-Hochdruckpumpe in den Kraftstoff-Hochdruckspeicher mittels des digital gesteuerten Einlassventils derart, dass dieser der Summe der Kraftstoff-Abflüsse entspricht und sich ein bestimmter konstanter Druck im Kraftstoff-Hochdruckspeicher einstellt, – Erhöhen des Kraftstoff-Förderstromes mittels des digital gesteuerten Einlassventils um eine vorbestimmte Differenz-Fördermenge und zeitlich paralleles Messen einer durch den erhöhten Kraftstoff-Förderstrom verursachten Druckanstiegskurve im Kraftstoff-Hochdruckspeicher mit der Druckmessvorrichtung, – Ermittlung einer Messwertkurve aus der Druckanstiegskurve, – Vergleichen der Messwertkurve mit den gespeicherten Vergleichswertkurven, wobei es sich bei der Messwertkurve und den Vergleichswertkurven um Druckanstiegskurven in Abhängigkeit von der Differenzfördermenge handelt, und – Bestimmung der zugeordneten Kraftstoffqualität bei ausreichender Übereinstimmung der Messwertkurve mit einer Vergleichswertkurve.
Verfahren zur Bestimmung der Kraftstoffqualität nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Analyse-Betriebszustand alle Einspritzinjektoren und ein gegebenenfalls am Kraftstoff-Hochdruckspeicher vorhandenes Hochdruck-Regelventil geschlossen gehalten werden.
Verfahren zur Bestimmung der Kraftstoffqualität nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung der Messwertkurve ein mit ansteigendem Druck im Kraftstoff-Hochdruckspeicher ansteigender Leckage-Kraftstoffstrom berücksichtigt wird.
Verfahren zur Bestimmung der Kraftstoffqualität nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichswertkurven und die Messwertkurve den E-Modul in Abhängigkeit vom Druck wiedergeben und die E-Modul-Werte E der Messwertkurve mit Hilfe der Gleichung E = ((dP/dt)·V)/(dΔQ_zu/dt) aus der gemessenen Druckanstiegskurve ermittelt werden, wobei dP/dt den Druckanstieg über die Zeit kennzeichnet, dΔQ_zu/dt die zugeführte Differenzfördermenge über die Zeit kennzeichnet und V das Innenraumvolumen des Kraftstoff-Hochdruckspeichers ist.
Verfahren zur Bestimmung der Kraftstoffqualität nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Vergleichswertkurven für unterschiedliche Kraftstofftemperaturen in Form eines Kennfeldes gespeichert sind, zeitlich parallel zur Messung der Druckanstiegskurve die Kraftstofftemperatur mit einer Temperaturmessvorrichtung am Kraftstoff-Hochdruckspeicher gemessen wird, und dass die Messwertkurve mit den gespeicherten Vergleichswertkurven bei der jeweils gemessenen Kraftstofftemperatur verglichen wird.
Verfahren zur Bestimmung der Kraftstoffqualität nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass je ein E-Modulwert für mehrere unterschiedliche Druckniveaus der gemessenen Druckanstiegskurve ermittelt wird.
Verfahren zur Bestimmung der Kraftstoffqualität nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die bestimmte Kraftstoffqualität über zugeordnete Anzeigemittel angezeigt wird.
Verfahren zur Bestimmung der Kraftstoffqualität nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung der Hochdruck-Einspritzanlage durch die elektronische Steuervorrichtung in Abhängigkeit von der bestimmten Kraftstoffqualität erfolgt.
Verfahren zur Bestimmung der Kraftstoffqualität nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Bestimmung einer unzulässigen Kraftstoffqualität in der Hochdruck-Einspritzvorrichtung die Hochdruck-Einspritzvorrichtung stillgesetzt wird.