DE102011077404B4 - Method for determining the fuel type in a high-pressure injection device of an internal combustion engine - Google Patents

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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.The method for determining the fuel type is based on a highly precise supply of a specific fuel differential delivery quantity into a high-pressure fuel reservoir, by means of a high-pressure fuel pump with a digitally controlled inlet valve, during an analysis operating state and the measurement of an associated pressure rise curve in the high-pressure fuel reservoir. A measured value curve is determined from the pressure rise curve and is compared with comparison value curves for different fuel qualities stored in an associated control device. If the measured value curve agrees sufficiently with a comparison value curve, the assigned fuel quality is determined. This method makes it possible to take the fuel quality into account when actuating the injection device and thus to increase the accuracy of the injection or even to stop the injection device in order to avoid damage to the system if the fuel quality deviates too much.

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.The invention relates to a method for determining the fuel quality in a high-pressure injection device according to claim 1. The requirements for modern fuel injection systems for motor vehicle internal combustion engines with respect to the accuracy of the injected amount of fuel are screwed steadily higher for several reasons. On the one hand, the consumer demands as little fuel as possible without any loss of performance, on the other hand, the legal provisions regarding exhaust emissions are also increasingly tightened.

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.In addition to the pressure conditions in the system and the tolerances resulting from manufacturing, aging and wear, the quality of the fuel, which is particularly influenced by the quality or elasticity or compressibility modulus (modulus of elasticity) of the fuel, also plays a significant role in the warranty high-precision injection quantities. This material value, for example, flows into the algorithms of the pressure regulator and other functions and thus influences the accuracy of the injection.

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.In contrast, there is currently a constantly growing variety of available fuel qualities. On the one hand, this is based on the modern marketing concepts of the oil companies, and on the other on political constraints with the objective of increasingly replacing fossil fuels with alternative fuels.

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.Diesel injection systems, for example, will in future be subject to the requirement of operating with a wide variety of diesel fuel mixtures with up to 100% biodiesel. The current European legislation for diesel fuels (EN590) already allows up to 7% biodiesel to be added to fossil diesel fuel.

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.For petrol fuel injection systems, EN228 (European fuel standard) and the like a. also defines different percentages of alcohol in the fuel, such as 0-5% ethanol (E5) and 3% methanol (M3). Here, too, it can be expected that the alcohol content will continue to rise in future, as is currently the case in Germany. At national level, there are other standards in which other proportions or other types of alcohols are specified. This can lead to problems or even defects in engine operation in technically advanced injection systems in the worst case. Faulty refueling, the probability of which increases due to the variety of available fuels, can lead to considerable damage to the injection system or internal combustion engine.

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.Because of this, it is becoming increasingly important to recognize the fuel quality or based on the type of fuel in the system to adapt the injection quantity metering algorithms during operation to the fuel quality and to ensure optimum performance or even in case of doubt, for example after a misfuelling Disconnect the internal combustion engine to avoid damage.

Aus dem Stand der Technik sind bereits verschiedene Möglichkeiten zur Erkennung von Kraftstoffqualitäten oder Kraftstofftypen oder -sorten bekannt.Various possibilities for the detection of fuel qualities or fuel types or types are already known from the prior art.

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.Thus, it is possible to determine the fuel quality by means of the arrangement of special sensors, such as, for example, infrared sensors or conductivity sensors, in fuel-carrying lines. However, this type of fuel quality detection causes high overheads in the system through the use of an additional component plus the appropriate power electronics.

Des Weiteren sind auch aus der EP 1 873 378 B1 zwei Verfahren zur Bestimmung der Kraftstoffsorte in einem Kraftstoffversorgungssystem bekannt.Furthermore are also from the EP 1 873 378 B1 Two methods for determining the type of fuel in a fuel supply system known.

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.First, a method based on the measurement of the oxygen content in the exhaust gas using a lambda probe is presented. The disadvantage of this method, however, is that a determination of the type of fuel can be made only after the combustion process, so a faulty operation must first be accepted, which in extreme cases can already damage the system result.

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.That in the EP 1 873 378 B1 presented improved method, which excludes the mentioned disadvantage, based on the determination of a pressure drop in the fuel system. This method makes use of the different viscosity as a varietal physical property. In this case, the fact is used that a leakage current from the fuel supply system of an internal combustion engine can not be completely prevented, ie a - albeit unwanted and to be prevented leakage - any fuel supply system is immanent. On the other hand, the method according to the invention makes use of the fact that fuels having different physical properties, in particular different viscosities, have a different leakage behavior. Due to the different leakage behavior of the different fuel types, the fuel pressure built up in a defined volume of the fuel supply system becomes degraded at different speeds, depending on the viscosity of the fuel and thus depending on the fuel grade. The pressure drop in a definable volume of the fuel supply system is thus characteristic of a particular fuel grade, which is why the pressure drop or the pressure drop curve detected by means of a pressure sensor can be used for identification, ie for determining the fuel present in the fuel supply system. This is done by comparing the determined pressure drop curve with predetermined, stored varietal comparison curves.

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.In other known methods for determining fuel qualities or the relevant parameters in which dispensed with additional sensors and essentially the already existing pressure sensor is used, the general balance equation of the hydraulic system dP / dt = E / V · dQ / dt for determination the quality characteristic elasticity or compressibility module, short modulus, used. DP / dt is the pressure change over time in the high-pressure accumulator, E is the modulus of elasticity, V is the volume of the high-pressure accumulator area and dQ / dt is the total volume of fuel flow delivered or discharged to the high-pressure accumulator over time. In this case, the pressure change is measured by means of the already existing high-pressure sensor and the volume of the high-pressure area and the fuel volume flow assumed to be known. Thus, the equation can be solved for E and the modulus of elasticity can be determined. Based on given tables, the fuel quality to be assigned to the modulus of elasticity is then determined.

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.For example, from the DE 10 2007 052 096 A1 a method of detecting a type of fuel is known. In this case, during a period during which the fuel pump does not deliver fuel, the pressure drop caused by the loss volume flow, which is composed of the injection volume flow, the continuous leakage volume flow and the switching leakage volume flow, is measured. Then, using characteristic curves for different fuel qualities, a value pair of modulus of elasticity and density is determined which matches the measured pressure drop value and thus determines the fuel quality.

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.In document DE 10 2008 017 160 B3 a method for determining the effective compressibility modulus (modulus of elasticity) of an injection system is disclosed. The injection system has a high-pressure region which supplies a plurality of injectors for injecting fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine, and a volume flow control valve for adjusting the fuel flow supplied to the high-pressure region via a high-pressure pump and a pressure sensor which measures the pressure in the high-pressure region. At a given relationship between the duty cycle of the drive current of the volume flow control valve and the supplied fuel flow, the engine is brought into a state with a defined fuel flow, set the associated known duty cycle of the drive current and then measuring pressure of the high pressure region measured. Subsequently, the duty cycle and thus the fuel flow is increased or decreased. This leads to an increase or decrease of the delivered volume flow by dΔQ / dt. The changed inflow into the rail now in turn means that the formerly constant system pressure starts to increase or decrease. From the measured pressure change, the effective compressibility modulus is determined. Since the volume of the high-pressure area increases due to the expansion of material under pressure load and this change in volume of the high-pressure system is automatically included in the retroactive calculation of the compressibility module (modulus of elasticity), this is referred to the effective compressibility module of the injection system. The pure modulus of elasticity of the fuel and thus the fuel quality itself is not determined in this process.

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.Furthermore, on the DE 10 2007 037 307 A1 , the DE 698 09 614 T2 and the DE 196 33 156 A1 which also describes the determination of fuel properties as a function of pressure changes in rail pressure.

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.In practice, it has been found that the known methods are not suitable for determining the fuel quality with reliable accuracy due to lack of accuracy of the detection of the fuel flows and the influencing boundary conditions.

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.The present invention is therefore based on the object to provide an improved method for determining the fuel quality, which makes it possible to reliably determine the quality of the fuel present during operation even with increasing number of different closely juxtaposed fuel qualities.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst.This object is achieved by a method having the features according to claim 1.

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.The inventive method for determining the fuel quality is used in conjunction with a high-pressure injection device, which can be used in particular in internal combustion engines for motor vehicles. Such a high-pressure injection device essentially has the following components:
A fuel high-pressure accumulator, which is also referred to in the motor vehicle as "common rail", for example, with a pressure measuring device for measuring the prevailing in the memory current pressure;
at least one injection injector in hydraulic communication with the high-pressure fuel accumulator, for example for injecting fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine during operation;
a high pressure fuel pump in communication with the high pressure fuel accumulator having a digitally controlled intake valve that highly accurately pumps the fuel against high pressure in the high pressure fuel accumulator using the digitally controlled intake valve;
an electronic control device for controlling the high-pressure injection device with a storage area in which reference value curves for assigned different fuel qualities are stored.

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.When used in conjunction with an internal combustion engine for a motor vehicle, the control device may be part of the so-called ECU (Engine Control Unit), which controls or regulates all functions required for operating the injection device and the internal combustion engine. As comparison value curves, individual value curves, entire families of curves or even three- or multi-dimensional maps can be understood that provide comparison values for certain fuel qualities, depending on different factors such as pressure and temperature for comparison. The required comparison value curves are generally determined empirically in advance of the application in experiments or extrapolated based on individual values thus determined.

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 (dQab/dt) den Kraftstoff-Leckageströmen, die bei näherungsweise konstanten Druckverhältnissen als konstant angesehen werden können.The method according to the invention comprises the following method steps in sequence:
First, an analysis operation state of the high-pressure injection system is established in which the sum of the fuel outflows from the high-pressure injector remains constant for a predetermined time. This can be achieved by keeping the injection times of the injection injectors constant, for example during idling operation of an internal combustion engine, or by keeping the injection injectors closed and any high-pressure control valve present, for example, in overrun operation of an internal combustion engine. If all valves are kept closed, the fuel discharge (dQ ab / dt) corresponds to the fuel leakage flows, which can be considered constant at approximately constant pressure conditions.

Mittels des hochgenauen digital gesteuerten Einlassventils der Kraftstoff-Hochdruckpumpe wird dann ein Kraftstoff-Förderstrom in den Kraftstoff-Hochdruckspeicher (dQzu/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.By means of the high-precision digitally controlled intake valve of the high-pressure fuel pump, a fuel flow into the high-pressure fuel accumulator (dQ to / dt) is then set to equal the sum of the fuel outflows and to set a certain constant pressure in the high-pressure fuel accumulator , The predetermined period of time corresponds to the duration of the sequence of the process steps to be carried out for determining the fuel quality, but at least until completion of the determination of the pressure increase curve.

In der Folge wird dann der Kraftstoff-Förderstrom mittels des digitalgesteuerten Einlassventils um eine vorbestimmte Differenz-Fördermenge (dΔQzu/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.As a result, then the fuel flow rate by the digitally controlled intake valve is increased by a predetermined differential flow rate (dΔQ to / dt). If one assumes, at least in the first approximation, that the sum of the fuel outflows, in particular the fuel leakage flows, remains constant, this results in a continuous supply of fuel into the high-pressure fuel accumulator and an associated increase in pressure. Time-parallel to this pressure increase, the measurement of a caused by the increased fuel flow rate increase pressure curve in the fuel high-pressure accumulator using the existing pressure measuring device.

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.From the measured pressure rise curve, which initially represents only the pressure increase along the time axis, a measured value curve is then determined. This can be done for example by simply converting the measured values, so that the measured value curve represents the pressure increase as a function of the amount of fuel supplied. Likewise, however, it is also possible to dispense with a conversion and to use the pressure rise curve itself as the measured value curve. The determination of the measured value curve would in this case correspond to a simple assumption of the pressure rise curve. Which values the pressure increase curve is converted ultimately depends on which values are available for comparison by the comparison value curves, since only identical value units are comparable with one another and in the following step the control curve compares the measured value curve with the stored comparison value curves. The comparison involves finding the comparison value curve among the comparison value curves stored in the memory area of the control device, which coincides with the measured value curve with sufficient accuracy. This is given for the comparison value curve which comes closest to the measured value curve and lies within a predetermined bandwidth of the deviation. Now only the fuel quality assigned to the determined comparison measurement curve needs to be determined.

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.According to the invention, the comparison value curves and the measured value curve are pressure increase curves as a function of the differential delivery quantity. Here, only a simple conversion of the time axis of the pressure increase curve in the differential flow is required. The advantage here is that by a very simple calculation of the pressure increase depending on the supplied difference volume is already a proportional to the modulus and thus fuel quality-dependent relationship. Of course, in the conversion also corrections for a pressure-dependent leakage fuel flow and / or the pressure-dependent increase in Innraumvolumens be considered. The required comparison value curves can likewise be determined in a simple manner by calculation with the aid of known quality-dependent fuel parameters or even in simple tests.

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.The advantages of the subject invention are, above all, that a sufficiently accurate determination of the pressure rise curves and thus ultimately the fuel quality is made possible by the highly accurate specification of the fuel differential flow rate. In addition, the reliability of the quality determination is increased, since not only individual values but value curves in the form of measured value curves and comparison value curves are compared for quality determination.

Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Advantageous embodiments and developments, which can be used individually or in combination with each other, are the subject of the dependent claims.

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.As already briefly mentioned, it is advantageous if, in the analysis operating state, all injection injectors and a high-pressure control valve which may be present on the high-pressure fuel accumulator are kept closed. The associated fuel outflows from the high pressure fuel storage are thus zero and not subject to tolerances. As a result, the accuracy of the method and thus the reliability of quality detection is further increased.

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.A further increase in the accuracy of the method according to the invention can be achieved by taking into account, in the determination of the measured value curve, a rising leakage pressure in the fuel high-pressure accumulator. Although it can be assumed in a first approximation and over a limited pressure range that the leakage fuel flow is constant, in practice a dependency of the leakage fuel flow on the level of the pressure in the high-pressure fuel accumulator is shown. Since the height and the pressure dependence of the leakage fuel flow can be individually different for each high-pressure injector, it makes sense to regularly repeat these values, for example in the form of a leakage curve before commissioning of the system or during the operating period To provide memory of the control device for correction in the determination of the measured value curve. The increasing leakage fuel flow reduces the amount of differential fuel delivered to the high-pressure fuel storage and results in too low a measured pressure rise in the system. This can be corrected by using the leakage curve in the determination of the measured value curve.

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.Furthermore, material properties of the system components may also have a noticeable influence on the accuracy of the process. In some cases very high pressures, it may well come to the elastic elongation of individual components, such as the fuel high-pressure accumulator itself. Such elongation increases the interior volume of the system and represents a loss in relation to the amount of differential fuel supplied that results in an excessively low pressure rise curve. As with the leakage fuel flow, this influence can be determined experimentally, mathematically or by simulation for the respective system configuration, provided for correction, and used in the determination of the measured value curve. This additional measure in the course of the method also increases the accuracy and reliability of the determination of the fuel quality.

Bei einer anderen Ausführungsform werden E-Modul-Werte E mit Hilfe der Gleichung E = ((dP/dt)·V)/(dΔQzu/dt) aus der gemessenen Druckanstiegskurve ermittelt, wobei dP/dt den Druckanstieg über die Zeit kennzeichnet, dΔQzu/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.In another embodiment, E modulus values E are determined from the measured pressure rise curve using the equation E = ((dP / dt) .V) / (dΔQ to / dt), where dP / dt denotes the pressure increase over time. dΔQ to / dt indicates the supplied differential flow rate over time and V is the interior volume of the high-pressure fuel accumulator. Naturally, the corrections for the pressure-dependent variables, leakage fuel flow and interior volume can also be included in the determination of these measured value curves.

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.A further embodiment of the method for determining the fuel quality according to one of the preceding claims, characterized in that the comparison value curves of the different fuel qualities depending on the fuel temperature are each stored in the form of a comparison value map. Furthermore, in parallel with the measurement of the pressure rise curve, the fuel temperature is measured with a temperature measuring device on the high-pressure fuel accumulator and the measured value curve is compared with the stored comparative value curves of the comparative value maps at the respectively measured fuel temperature. The advantage here is that in the preparation of the analysis operating state not a certain fuel temperature must be guaranteed and thus the flexibility in terms of timing and frequency of implementation of the method is significantly increased.

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. If the modulus of elasticity is determined from the measured value curve as a function of the pressure, this can be done by determining an E-modulus value for a plurality of different pressure levels of the measured pressure rise curve. In the following comparison with the comparison value curves, the individual determined modulus values can now be compared with the corresponding points on the comparison value curve. Another possibility is that the determined individual modulus values are used as interpolation points of the measured value curve and the course of the measured value curve between the interpolation points is determined by interpolation. The advantage here is that only a few measured values are required during the pressure rise to determine the fuel quality.

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.In a further embodiment of the method for determining the fuel quality, the determined fuel quality can be displayed via associated display means. The display can be displayed, for example via a separate display means in the form of a display and thus bring the operator of a, equipped with a high-pressure injector according to the invention, internal combustion engine notice. If the associated combustion engine is an internal combustion engine in a motor vehicle, then the display can also take place via a central multifunction display or within a so-called combination instrument.

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.Particularly advantageous is an embodiment of the method for determining the fuel quality, in which the control of the high-pressure injection system is performed by the electronic control device as a function of the specific fuel quality. That is, the fuel quality determined during operation and its associated material characteristics, such as density and Young's modulus, are used to correct injection events in the controller. In this way, the accuracy of individual injection events can be further increased, which has a positive effect on the consumption and the exhaust emissions of a combustion engine equipped with a high-pressure injection device according to the invention.

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.A further advantageous development of the method for determining the fuel quality is characterized in that, when determining an impermissible fuel quality in the high-pressure injection device, the high-pressure injection device is shut down. For example, in the case of misfueling, incompatible fuel for the high-pressure injector or an associated internal combustion engine, for example gasoline instead of diesel or vice versa, otherwise unavoidable capital machine damage can be prevented.

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.The features of individual of the abovementioned embodiments of the method according to the invention can, unless they are explicitly identified as features to be used as alternatives, also be combined with individual or multiple features of the other aforementioned embodiments to form further embodiments not explicitly mentioned.

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.In essence, however, the fuel type determination method of the present invention is based on highly accurate delivery of a particular differential fuel delivery to a high-pressure fuel storage by a high pressure fuel pump with digitally controlled intake valve during an analysis mode of operation and measurement of an associated pressure rise curve in the fuel system. high-pressure accumulator. From the pressure rise curve, a measured value curve is determined which is compared with comparison value curves stored for different fuel qualities in an associated control device. If the measured value curve agrees with one of the comparison value curves, the assigned fuel quality is determined. By this method, it is possible to take into account the quality of fuel in the control of the injection device and thus to increase the accuracy of the injection or even shut down the injector to avoid damage to the system in case of excessive deviation of the fuel quality.

Die Grundlagen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Darstellungen in der Zeichnung näher erläutert.The principles of the invention are explained in more detail below with reference to the illustrations in the drawing.

Es zeigen:Show it:

1 eine vereinfachte schematische Darstellung einer Hochdruck-Einspritzvorrichtung, wie sie dem erfindungsgemäßen Verfahren zugrunde liegt; 1 a simplified schematic representation of a high-pressure injection device, as the method of the invention is based;

2 ein vereinfachtes Flussdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens; 2 a simplified flowchart of an embodiment of the method according to the invention;

3 eine schematische Darstellung einer Kraftstoff-Hochdruckpumpe mit einem digital gesteuerten Einlassventil; 3 a schematic representation of a high pressure fuel pump with a digitally controlled inlet valve;

4 ein Diagramm mit Vergleichswertkurven für den E-Modul über den Druck; und 4 a diagram with comparative value curves for the modulus of elasticity over the pressure; and

5 ein Diagramm von Messwertkurven für unterschiedliche Kraftstoffqualitäten. 5 a diagram of measured value curves for different fuel qualities.

Funktions- und benennungsgleiche Teile sind in den Figuren mit den selben Bezugszeichen gekennzeichnet.Functional and naming identical parts are identified in the figures with the same reference numerals.

1 zeigt eine Hochdruck-Einspritzvorrichtung mit einem Kraftstofftank 9, einer Kraftstoff-Hochdruckpumpe 5, einem Kraftstoff-Hochdruckspeicher 2, mehreren Einspritzinjektoren 4 und einer Steuervorrichtung 7. 1 shows a high pressure injector with a fuel tank 9 , a high-pressure fuel pump 5 , a high-pressure fuel storage 2 , several injection injectors 4 and a control device 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.When speaking of a control device or other "control" terms in this context, this is to be understood as a generic term for an electronic control unit that can perform both control operations and control operations. The other "tax" terms should not be construed as limiting to actual tax operations or procedures, unlike controls and procedures, but as a generic term for both, as appropriate.

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.The fuel tank 9 is via a low-pressure fuel line 17 and a fuel filter 11 with the high-pressure fuel pump 5 hydraulically connected and includes the fuel feed pump 10 with a pressure limiting unit (shown in dashed lines), the fuel from the fuel tank 9 over the fuel filter 11 under a predetermined pressure to the high-pressure fuel pump 5 promotes. For this purpose, the fuel pre-feed pump 10 via a control input S6 from the control device 7 , which is connected via a corresponding control output S6 with the fuel feed pump (in 1 marked with arrows).

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.In the fuel high-pressure pump, the fuel passes through the pump housing 12 to the digitally controlled inlet valve 6 promoted. This digitally controlled inlet valve 6 is also via a control input S5 with a corresponding control output S5 of the control device 7 in conjunction and is controlled by this so that the high-pressure fuel pump 5 a precisely defined amount of fuel for feeding into the high-pressure fuel storage 2 is made available. How this can be done, for example, from the document DE 10 2004 056 665 A1 be removed, which is a corresponding high-pressure fuel pump 5 and describes their operation in detail. With the help of the pump piston 13 is in a compressor room 24 the fuel high-pressure pump 5 (see also 3 ) the fuel pressure increases and the fuel then increases under this increased pressure via the high pressure exhaust valve 14 and the high-pressure fuel line 18 in the high-pressure fuel storage 2 fed.

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.The fuel high-pressure accumulator 2 is hydraulic with four injection injectors 4 connected and provides these the fuel under the required high pressure for injection into a respective associated combustion chamber of an internal combustion engine or an internal combustion engine (not shown here) available.

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.To the high-pressure fuel storage 2 connected are a pressure measuring device 3 , a temperature measuring device 16 and a high pressure control valve 15 , Injection injectors 4 as well as the high pressure control valve 15 are via control lines S1 to S4 and S7 with corresponding control outputs S1 to S4 and S7 of the control device 7 in connection (shown with arrows) and are controlled by this. The pressure measuring device 3 as well as the temperature measuring device 16 convert the received signal into electrical signals, which via the signal outputs U1 and U2 and the signal inputs U1 and U2 in the control device 7 fed and processed there and used to control the high-pressure injector.

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.The fuel leakage flows of the high-pressure fuel pump 5 , the high-pressure control valve 15 (PCV) and injection injectors 4 be via the pump leakage return line 21 , the control valve return line 20 as well as the injector leakage return line 19 in the fuel tank 9 recycled.

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.The control device 7 is an electronic control unit, the processing units and input and output modules for sensor and control signals and a memory area 8th and which is intended and arranged to provide complex control operations and methods for controlling the high pressure injector 1 perform. For this purpose, the individual actuator units and sensor units via corresponding control signal outputs S1 to S7 and sensor signal inputs U1, U2 with the control device 7 electrically connected.

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 (dQab/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 (dQzu/dt) mittels des digital gesteuerten Einlassverttils 6 der Kraftstoff-Hochdruckpumpe 5 so eingestellt, dass dieser dem gesamten Abfluss von Kraftstoff entspricht (dQzu/dt = dQab/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 (dQzu/dt) mittels des digital gesteuerten Einlassventils 6 um eine bestimmte, vorgegebene Differenzfördermenge (dΔQzu/dt)erhöht, so dass mehr Kraftstoff in den Kraftstoff-Hochdruckspeicher 2 zugeführt wird als der gesamte Leckage-Abfluss beträgt (dQzu/dt > dQab/dt). Dadurch erhöht sich der Druck im Kraftstoff-Hochdruckspeicher 2 entsprechend den gegebenen physikalischen Gesetzmäßigkeiten, dP/dt = (E/V)·(dΔQzu/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 ((dΔQzu/dt)= 0) oder gar die Zuförderung von Kraftstoff in den Kraftstoff-Hochdruckspeicher komplett abgestellt wird ((dQzu/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.The flowchart in 2 shows in one embodiment, the process of the method in a simplified representation. From normal work operation 100 out first must be on analysis operation 110 be converted. This is possibly dependent on the operating mode of an associated combustion engine or the vehicle driven therewith. Thus, for example, in the overrun mode of the internal combustion engine, the injection of fuel into the combustion chambers of the internal combustion engine is stopped, that is to say all injection injectors 4 be kept closed. Furthermore, an optionally existing high-pressure control valve 15 be kept closed. This is the outflow of fuel (dQ ab / dt) from the high-pressure fuel storage 2 on the leakage fuel flows of the injection injectors 4 and the high pressure control valve 15 limited. In the further process step 120 is now the the fuel high-pressure accumulator 2 from the high-pressure fuel pump 5 supplied fuel flow (dQ to / dt) by means of the digitally controlled Eingangsverttils 6 the fuel high-pressure pump 5 adjusted so that this the total discharge of fuel corresponds (dQ to / dt = dQ ab / dt) and thus a steady state at a certain constant pressure in the high-pressure fuel storage 2 established. In the next step 130 Now, starting from the stationary state described above, the supplied fuel flow (dQ to / dt) by means of the digitally controlled intake valve 6 increased by a certain predetermined differential flow rate (dΔQ to / dt), so that more fuel in the high-pressure fuel storage 2 is supplied as the total leakage discharge is (dQ to / dt> dQ ab / dt). This increases the pressure in the fuel high-pressure accumulator 2 according to the given physical laws, dP / dt = (E / V) · (dΔQ to / dt). In order to prevent damage to the system by overpressure, the pressure rise must be limited to a maximum value, when it is reached in the process step 140 at least the previously set differential flow rate is withdrawn ((dΔQ to / dt) = 0) or even the delivery of fuel in the high-pressure fuel storage is completely turned off ((dQ to / dt) = 0). In the following step 150 then the analysis operation is terminated. This includes in particular the setting of a predetermined operating pressure in the high pressure fuel storage 2 by appropriate control of high-pressure fuel pump 5 and high pressure control valve 15 through the control device 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.Simultaneously with the increase of the supplied fuel flow in the step 130 and the pressure increase in the fuel high-pressure accumulator commencing with it 2 Also, the measurement and recording of the pressure rise curve (Dak) in the parallel operation step 121 started. With the achievement of the predetermined maximum pressure and the reset of the differential flow rate in step 140 The recording of the pressure rise curve (Dak) can also be ended.

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 the following step 122 An associated measured value curve (Mwk) is determined from the values of the recorded pressure rise curve (Dak). This can be done by simple conversion of the time axis. Of course, the conversion in terms of in the memory area 8th available comparative value curves (Vwk).

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 the following step 123 become the comparison value curves (Vwk) from the memory area 8th into the control device 7 read out and in the control device 7 is compared with the determined measured value curve (Mwk) and determines which of the available comparison value curves (Vwk) comes closest to the determined measured value curve (Mwk) and at the same time lies within a defined deviation bandwidth around the measured value curve.

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 the following step 124 the fuel quality associated with the found comparison value curve (Vwk) is then determined with its assigned material parameters. The particular fuel quality can then be determined using a display device 126 be displayed.

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 the present embodiment of the method according to the invention are now based on the specific fuel quality in a flow step 125 Correction values are determined and provided for the calculation of injection quantities and injection times for activation in working mode.

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.As a result, in the process step 200 the working mode with corresponding working injections by means of injection injectors 4 be resumed, wherein in the respective current calculation of the injection quantities and injection times, the determined correction values (Ktw) are taken into account and thus adapted to the fuel quality, optimized injection takes place.

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. 3 shows a schematic representation of an example of a high-pressure fuel pump 5 with digitally controlled inlet valve 6 , as used in carrying out the method according to the invention is used. One in a compressor room 24 oscillating pump piston 13 sucks fuel from the low-pressure fuel line by its downward movement in the suction stroke 17 through the inlet valve 6 at. By the following upward movement of the pump piston 13 , in pump stroke, with inlet valve closed 6 is the in the compressor room 24 fuel is compressed to high pressure and via the high-pressure outlet valve 14 into the fuel high-pressure line 18 fed. The per pump stroke of the pump piston in the high-pressure fuel line 18 fed fuel quantity, ie the fuel flow, in the high-pressure fuel storage 2 is fed through the digital control of the intake valve 6 specified. This may be the inlet valve 6 by means of a valve tappet 22 passing through an electric valve spool 23 is operated, controlled open and kept open. Will now be the inlet valve 6 during the pumping stroke of the pump piston 13 kept open over a portion of the pumping stroke, so promotes the pump piston 13 a corresponding proportion of the previously sucked fuel in the low-pressure line 17 back and compresses and promotes only a correspondingly smaller proportion of the fuel in the high-pressure fuel storage 2 , So can over the opening time of the inlet valve 6 during the pumping stroke of the pump piston 13 the fuel flow into the high-pressure fuel storage 2 be controlled with high precision.

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.In 4 is an example of a graph with comparison value curves 25 for the modulus of elasticity as a function of the pressure and the temperature of a certain fuel quality. This is a family of curves where each curve represents modulus of elasticity versus pressure for a given fuel temperature. This corresponds, in a simplified representation, a three-dimensional map with the dimensions modulus of elasticity, pressure and temperature. For each of the different fuel qualities, such a characteristic map is in the storage area 8th the control device 7 stored. Irrespective of the method according to the invention, such maps or the individual comparison value curves have to be determined by way of example for the individual fuel qualities and stored in the memory area and are then ready for comparison with a fuel-specific measured value curve determined in the analysis mode.

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.Various determined measured value curves 26 , for the modulus of elasticity depending on the pressure, for different fuel qualities, here diesel 28 , Biodiesel 29 and for comparison, a test oil 27 , are in the diagram in 5 shown. To generate a respective measured value curve, a calculation of the respective modulus of elasticity is carried out in analysis mode at respective points of the measured pressure rise curve, ie at a certain predetermined pressure, and then plotted over the pressure. From the individual measured value points thus obtained, an appropriate measured value curve can then be generated with the aid of an interpolation method, which in turn is used for comparison with the provided comparison value curves.

Claims (9)

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.A method of determining fuel quality in a high pressure injector comprising A high-pressure fuel accumulator with a pressure measuring device, At least one injection injector in hydraulic communication with the high-pressure fuel accumulator, A high-pressure fuel pump in hydraulic communication with the high-pressure fuel accumulator, with a digitally controlled intake valve and An electronic control device for controlling the high-pressure injection device with a storage area in which reference value curves for assigned different fuel qualities are stored, the method comprising the following steps in sequence: Establishing an analysis operating state in which the sum of the fuel outflows from the high-pressure injection device remains constant for a predetermined time, Adjusting a fuel delivery flow of the high-pressure fuel pump into the high-pressure fuel accumulator by means of the digitally controlled intake valve such that it corresponds to the sum of the fuel outlets and a certain constant pressure is established in the high-pressure fuel accumulator, Increasing the fuel flow rate by the digitally controlled intake valve by a predetermined differential flow rate and measuring in parallel a pressure increase curve caused by the increased fuel flow rate in the high-pressure fuel storage with the pressure measuring device Determination of a measured value curve from the pressure rise curve, Comparing the measured value curve with the stored comparison value curves, the measured value curve and the comparison value curves being pressure rise curves as a function of the differential delivery quantity, and - Determination of the assigned fuel quality with sufficient agreement of the measured value curve with a comparison value curve. 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.Method for determining the fuel quality according to claim 1, characterized in that all injection injectors and an optionally present at the fuel high-pressure accumulator high-pressure control valve are kept closed in the analysis operating state. 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.Method for determining the fuel quality according to claim 1 or 2, characterized in that in the determination of the measured value curve is taken into account with increasing pressure in the high-pressure fuel storage increasing leakage fuel flow. 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)/(dΔQzu/dt) aus der gemessenen Druckanstiegskurve ermittelt werden, wobei dP/dt den Druckanstieg über die Zeit kennzeichnet, dΔQzu/dt die zugeführte Differenzfördermenge über die Zeit kennzeichnet und V das Innenraumvolumen des Kraftstoff-Hochdruckspeichers ist.Method for determining the fuel quality according to one of claims 1 to 3, characterized in that the comparison value curves and the measured value curve represent the modulus of elasticity as a function of the pressure and the modulus E of the measured value curve using the equation E = ((dP / dt) · V) / (dΔQ to / dt) are determined from the measured pressure rise curve, where dP / dt indicates the pressure increase over time, dΔQ to / dt indicates the supplied differential flow rate over time and V is the interior volume of the high-pressure fuel storage is. 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.Method for determining the fuel quality according to any one of the preceding claims, characterized in that comparison value curves for different fuel temperatures are stored in the form of a map, time parallel to the measurement of the pressure rise curve, the fuel temperature is measured with a temperature measuring device on the high-pressure fuel storage, and that the measured value curve with the stored Comparison value curves is compared at the measured fuel temperature. Verfahren zur Bestimmung der Kraftstoffqualität nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass je ein E-Modulwert für mehrere unterschiedliche Druckniveaus der gemessenen Druckanstiegskurve ermittelt wird.Method for determining the fuel quality according to claim 4, characterized in that each one E-modulus value for a plurality of different pressure levels of the measured pressure rise curve is determined. Verfahren zur Bestimmung der Kraftstoffqualität nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die bestimmte Kraftstoffqualität über zugeordnete Anzeigemittel angezeigt wird.Method for determining the fuel quality according to one of the preceding claims, characterized in that the determined fuel quality is displayed via associated display means. 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.Method for determining the fuel quality according to one of the preceding claims, characterized in that the control of the high-pressure injection system by the electronic control device takes place in dependence on the determined fuel quality. 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.Method for determining the fuel quality according to one of the preceding claims, characterized in that when determining an inadmissible fuel quality in the high-pressure injection device, the high-pressure injection device is stopped.
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