DE102019004769A1

DE102019004769A1 - Method for determining a quality of a liquid fuel for an internal combustion engine

Info

Publication number: DE102019004769A1
Application number: DE102019004769.9A
Authority: DE
Inventors: Stefan Ellwanger; Berthold Keppeler; Markus Paule
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2019-07-08
Filing date: 2019-07-08
Publication date: 2021-01-14

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer Qualität eines flüssigen Kraftstoffes zum Betreiben eines selbstzündenden, wenigstens einen Brennraum und wenigstens einen dem Brennraum zugeordneten und zum direkten Einspritzen des Kraftstoffes in den Brennraum ausgebildeten Injektors aufweisenden Verbrennungsmotors in dessen befeuerten Betrieb, wobei wenigstens ein eine Zündwilligkeit des Kraftstoffes charakterisierender Zündwert ermittelt wird (Schritt S1), wobei die Qualität in Abhängigkeit von dem Zündwert ermittelt wird (Schritt S2), und wobei der Zündwert in Abhängigkeit von einer für den Injektor des Verbrennungsmotors durchgeführten Nullmengenkalibrierung und in Abhängigkeit von einer für den Injektor durchgeführten Kleinstmengenbestimmung ermittelt wird (Schritt S1).The invention relates to a method for determining the quality of a liquid fuel for operating a self-igniting internal combustion engine with at least one combustion chamber and at least one injector assigned to the combustion chamber and designed for direct injection of the fuel into the combustion chamber in its fired operation, at least one being ignitable The ignition value characterizing the fuel is determined (step S1), the quality being determined as a function of the ignition value (step S2), and the ignition value depending on a zero quantity calibration carried out for the injector of the internal combustion engine and depending on a minimum quantity determination carried out for the injector is determined (step S1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer Qualität eines flüssigen Kraftstoffes für einen Verbrennungsmotor, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a method for determining a quality of a liquid fuel for an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, according to the preamble of patent claim 1.

Ein solches Verfahren zum Ermitteln einer Qualität eines beispielsweise als Dieselkraftstoff ausgebildeten, flüssigen Kraftstoffes zum Betreiben eines selbstzündenden Verbrennungsmotors in dessen befeuerten Betrieb ist beispielsweise bereits der DE 10 2008 001 474 A1 als bekannt zu entnehmen. Der Verbrennungsmotor weist dabei wenigstens einen Brennraum und wenigstens einen dem Brennraum zugeordneten Injektor auf, mittels welchem der Kraftstoff direkt in den Brennraum einspritzbar ist. Des Weiteren ist aus der DE 10 2011 012 708 A1 ein Verfahren zum Steuern eines Dieselverbrennungsmotors bekannt.Such a method for determining a quality of a liquid fuel, for example in the form of diesel fuel, for operating a self-igniting internal combustion engine in its fired operation is, for example, already DE 10 2008 001 474 A1 as known. The internal combustion engine has at least one combustion chamber and at least one injector assigned to the combustion chamber, by means of which the fuel can be injected directly into the combustion chamber. Furthermore, from the DE 10 2011 012 708 A1 a method for controlling a diesel internal combustion engine is known.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die Qualität des Kraftstoffes auf besonders einfache Weise besonders präzise ermittelt werden kann.The object of the present invention is to further develop a method of the type mentioned at the beginning in such a way that the quality of the fuel can be determined particularly precisely in a particularly simple manner.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a method with the features of claim 1. Advantageous refinements with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Um ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass die Qualität des Kraftstoffes auf besonders einfache Weise besonders präzise ermittelt werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass, insbesondere mittels einer elektronischen Recheneinrichtung, wenigstens ein eine Zündwilligkeit des Kraftstoffes charakterisierender Zündwert ermittelt wird. Der Zündwert ist beispielsweise die sogenannte Cetanzahl des insbesondere als Dieselkraftstoff ausgebildeten Kraftstoffes. Dabei wird die Qualität in Abhängigkeit von dem Zündwert ermittelt. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Zündwert in Abhängigkeit von einer für den Injektor des Verbrennungsmotors durchgeführten Nullmengenkalibrierung (NMK) und in Abhängigkeit von einer für den Injektor durchgeführten Kleinstmengenbestimmung ermittelt. Die Nullmengenkalibrierung und die Kleinstmengenbestimmung sind auch als Adaptionen bezeichnete Kalibrierenden, welche üblicherweise ohnehin durchgeführt werden, um einen vorteilhaften und insbesondere effizienten Betrieb des beispielsweise als Dieselmotor ausgebildeten und auch als Verbrennungskraftmaschine bezeichneten Verbrennungsmotors zu realisieren. Erfindungsgemäß wird nun auf die Nullmengenkalibrierung und die Kleinstmengenbestimmung, welche auch als Kleinstmengenadaption bezeichnet wird, zurückgegriffen, um den Zündwert, insbesondere die Cetanzahl, und in der Folge die auch als Kraftstoffqualität bezeichnete Qualität des Kraftstoffes zu ermitteln. Die Erfindung ermöglicht es somit, den Zündwert und somit die Qualität des Kraftstoffes ohne zusätzliche Sensoren, insbesondere ohne Verbrennungsdrucksensoren, zu ermitteln. Die Verwendung von solchen Verbrennungsdrucksensoren ist sehr anspruchsvoll und aufwendig, was nun durch die Erfindung vermieden werden kann.In order to further develop a method of the type specified in the preamble of claim 1 in such a way that the quality of the fuel can be determined particularly precisely in a particularly simple manner, it is provided according to the invention that at least one ignition value characterizing an ignitability of the fuel is provided, in particular by means of an electronic computing device is determined. The ignition value is, for example, the so-called cetane number of the fuel, which is designed in particular as diesel fuel. The quality is determined as a function of the ignition value. In the context of the method according to the invention, the ignition value is determined as a function of a zero quantity calibration (NMK) carried out for the injector of the internal combustion engine and as a function of a very small quantity determination carried out for the injector. The zero-quantity calibration and the determination of the smallest quantity are also called adaptations, which are usually carried out anyway in order to implement an advantageous and particularly efficient operation of the internal combustion engine, which is designed as a diesel engine and is also known as an internal combustion engine. According to the invention, the zero quantity calibration and the smallest quantity determination, which is also referred to as the smallest quantity adaptation, are used to determine the ignition value, in particular the cetane number, and subsequently the quality of the fuel, also referred to as fuel quality. The invention thus makes it possible to determine the ignition value and thus the quality of the fuel without additional sensors, in particular without combustion pressure sensors. The use of such combustion pressure sensors is very demanding and complex, which can now be avoided by the invention.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Zündwert in Abhängigkeit von einem Umsatz einer mittels einer durch den Injektor durchgeführten Piloteinspritzung in den Brennraum eingespritzten Menge des Kraftstoffes ermittelt wird.In a further embodiment of the invention it is provided that the ignition value is determined as a function of the conversion of a quantity of fuel injected into the combustion chamber by means of a pilot injection carried out by the injector.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Zündwert in Abhängigkeit von einem Umsatz einer mittels einer durch den Injektor durchgeführten, späten Nacheinspritzung in den Brennraum eingespritzten Menge des Kraftstoffes ermittelt wird.In a further embodiment of the invention, it is provided that the ignition value is determined as a function of the conversion of a quantity of fuel injected into the combustion chamber by means of a late post-injection carried out by the injector.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass für unterschiedliche Qualitäten aufweisende Kraftstoffe unter stationären und dynamischen Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors alle vorhandenen Sensorsignale, welche eine jeweilige Verbrennung des jeweiligen Kraftstoffes in dem Brennraum charakterisieren, ausgewertet und nach wiederkehrenden Mustern untersucht werden, wobei wenigstens ein wiederkehrendes Muster ermittelt und mit wenigstens einem Referenzmuster verglichen wird, wobei in Abhängigkeit von dem Vergleich der Zündwert ermittelt wird.In a further embodiment of the invention, it is provided that for fuels having different qualities under stationary and dynamic operating conditions of the internal combustion engine, all existing sensor signals that characterize a respective combustion of the respective fuel in the combustion chamber are evaluated and examined according to recurring patterns, with at least one recurring Pattern is determined and compared with at least one reference pattern, the ignition value being determined as a function of the comparison.

Die der Erfindung zugrundeliegende Idee ist es, bereits vorhandene und/oder sehr einfache Sensoren beziehungsweise eine bereits vorhandene oder sehr einfache Sensorik, insbesondere in Kombination mit speziellen Verbrennungszuständen, zu nutzen, um den Zündwert, insbesondere die aktuelle Cetanzahl, des Kraftstoffes zu ermitteln, welche aktuell verwendet wird, um den Verbrennungsmotor in dessen befeuertem Betrieb zu betreiben. Somit wird das Verfahren vorzugsweise während des befeuerten Betriebs des Verbrennungsmotors durchgeführt. Bei dem befeuerten Betrieb wird der Kraftstoff mittels des Injektors direkt in den Brennraum eingespritzt. Insbesondere wird der Zündwert, insbesondere die Cetanzahl, beispielsweise anhand einer insbesondere dieselmotorischen Verbrennung oder anhand von mehreren, insbesondere dieselmotorischen Verbrennungen, ermittelt, die in dem Brennraum abläuft beziehungsweise ablaufen. Die unterschiedlichen Ausgestaltungen der Erfindung können jeweils einzeln oder in jedweder Kombination durchgeführt werden.The idea on which the invention is based is to use existing and / or very simple sensors or an already existing or very simple sensor system, in particular in combination with special combustion states, in order to determine the ignition value, in particular the current cetane number, of the fuel which is currently used to operate the internal combustion engine in its fired mode. The method is thus preferably carried out during the fired operation of the internal combustion engine. In the case of fired operation, the fuel is injected directly into the combustion chamber by means of the injector. In particular, the ignition value, in particular the cetane number, is determined, for example, on the basis of, in particular, diesel-engine combustion or on the basis of several, in particular diesel-engine, combustions that take place or are taking place in the combustion chamber. The different embodiments of the invention can each be carried out individually or in any combination.

Die Piloteinspritzung soll beispielsweise zu einem Zeitpunkt abgesetzt werden, zu dem ein Umsatz, das heißt eine durch Selbstzündung beziehungsweise durch Kompressionszündung bewirkte Zündung und Verbrennung des Kraftstoffes für handelsübliche Kraftstoffe nicht stattfinden. Handelsübliche Kraftstoffe weisen beispielsweise eine Cetanzahl auf, welche in einem Bereich von einschließlich 50 bis einschließlich 60 liegt. Aufgrund des hohen Zündverzugs findet der Umsatz zusammen mit der Haupteinspritzung statt. Es entstehen hohe Druckgradienten, die geräuschlich mittels wenigstens eines Kopfsensors beziehungsweise mit Hilfe einer Drehzahlsensorik und dabei insbesondere anhand einer Drehzahlungleichförmigkeit ermittelt werden können. Die Genauigkeit dieses Ansatzes kann dabei durch die Kombination mit einer Verbrennungsdrucküberwachung deutlich gesteigert werden. Zum Beispiel kann mit Hilfe der Verbrennungsdrucküberwachung eine Gleichstellung der einzelnen Brennräume beziehungsweise Zylinder erzielt werden, insbesondere durch eine zylinderselektive Verbrennungsführung. Im Anschluss kann dann die Genauigkeit einer Drehzahlanalytik und/oder einer Geräuschauswertung deutlich verbessert werden. Diese Detektionsprozedur kann sowohl im Schubbetrieb als auch unter Last durchgeführt werden. Anschließend kann die Piloteinspritzung unter vergleichbaren Rahmenbedingungen soweit nach spät verschoben werden, bis ein Umsatz erfolgt. Über diesen Ansatz kann unter Abgleich von Referenzwerten der aktuelle Zündwert, insbesondere die aktuelle Cetanzahl, des aktuellen Kraftstoffes ermittelt werden.The pilot injection should, for example, be discontinued at a point in time at which conversion, that is to say ignition and combustion of the fuel for commercially available fuels caused by self-ignition or compression ignition, does not take place. Commercially available fuels have, for example, a cetane number which is in a range from 50 to 60 inclusive. Due to the high ignition delay, sales take place together with the main injection. High pressure gradients arise, which can be determined noisily by means of at least one head sensor or with the help of a speed sensor system and in particular on the basis of a speed uniformity. The accuracy of this approach can be increased significantly by combining it with combustion pressure monitoring. For example, with the help of the combustion pressure monitoring, equalization of the individual combustion chambers or cylinders can be achieved, in particular through cylinder-selective combustion management. The accuracy of a speed analysis and / or a noise evaluation can then be significantly improved. This detection procedure can be carried out both in overrun mode and under load. The pilot injection can then be postponed late under comparable framework conditions until conversion occurs. Using this approach, the current ignition value, in particular the current cetane number, of the current fuel can be determined by comparing reference values.

Die Nacheinspritzung soll beispielsweise unter günstigen Randbedingungen, so beispielsweise im Schubbetrieb, zu einem so späten Zeitpunkt abgesetzt, das heißt durchgeführt, werden, zu dem ein insbesondere durch Kompressionszündung beziehungsweise Selbstzündung bewirkter Umsatz des Kraftstoffes für handelsübliche Kraftstoffe nicht mehr stattfindet. Eine Detektion erfolgt dann mittels ausbleibender Drehmomentwirksamkeit und/oder reduzierter Temperaturerhöhung am Zylinderauslass. Die Genauigkeit dieses Ansatzes kann dabei ebenfalls durch die Kombination mit einer Verbrennungsdrucküberwachung deutlich gesteigert werden. Zusätzlich wäre auch eine Kombination mit der Geräuschdetektion der Voreinspritzung ein wirkungsvoller Ansatz, um eine vorteilhafte Auswertegenauigkeit zu erzielen. Durch Verschiebung des Einspritzzeitpunkts nach früh kann wiederum die aktuelle Cetanzahl beziehungsweise der aktuelle Zündwert ermittelt werden.The post-injection should, for example, be discontinued, i.e. carried out, under favorable boundary conditions, for example in overrun mode, at such a late point in time at which a conversion of the fuel for commercial fuels caused in particular by compression ignition or compression ignition no longer takes place. A detection then takes place by means of a lack of torque effectiveness and / or a reduced temperature increase at the cylinder outlet. The accuracy of this approach can also be significantly increased by combining it with combustion pressure monitoring. In addition, a combination with the noise detection of the pilot injection would also be an effective approach in order to achieve an advantageous evaluation accuracy. By shifting the injection point earlier, the current cetane number or the current ignition value can in turn be determined.

Insbesondere basiert die Erfindung jedoch auf der Nutzung der, insbesondere drehzahlbasierten, Nullmengenkalibrierung, insbesondere in Kombination mit der, insbesondere druckänderungsbasierten, Kleinstmengenbestimmung. Bei der Nullmengenkalibrierung wird ein Injektor nach dem anderen im Schub, insbesondere ausgehend von einer Ansteuerung von Null, immer länger bestromt, das heißt immer länger angesteuert, bis eine definierte Änderung am Drehzahlsensor detektiert wird beziehungsweise werden kann. Zu einer solchen definierten Drehzahländerung kommt es durch eine Umsetzung des Kraftstoffes im Brennraum, da eine solche Umsetzung eine Drehzahländerung bewirkt. Diese Drehzahländerung kann mittels des Drehzahlsensors erfasst werden. Diesem Injektor wird für die Kalibrier-Kraftstoff-Menge dann die individuelle Ansteuerdauer zugeordnet. Mit Hilfe dieser Methodik werden injektorspezifische Lernwerte bei unterschiedlichen, auch als Rail-Drücken bezeichneten Drücken in einem Kraftstoffverteilungselement, mittels welchem der Kraftstoff mit einem hohen Druck auf die Injektoren des Verbrennungsmotors verteilt wird, ermittelt.In particular, however, the invention is based on the use of the, in particular speed-based, zero quantity calibration, in particular in combination with the, in particular pressure change-based, smallest quantity determination. With zero quantity calibration, one injector after the other is energized longer and longer in thrust, in particular starting from an activation from zero, that is, activated longer and longer until a defined change is detected at the speed sensor or can be detected. Such a defined change in speed occurs through conversion of the fuel in the combustion chamber, since such conversion causes a change in speed. This speed change can be detected by means of the speed sensor. This injector is then assigned the individual activation duration for the calibration fuel quantity. With the help of this method, injector-specific learning values are determined at different pressures, also known as rail pressures, in a fuel distribution element, by means of which the fuel is distributed to the injectors of the internal combustion engine at a high pressure.

Moderne, bei Dieselmotoren zum Einsatz kommende Injektoren können mit Hilfe eines integrierten Drucksensors zur Kleinstmengenbestimmung ausgerüstet sein. Der Sensor misst beispielsweise direkt in einem Hochdruck-Kraftstoff-Volumen des Injektors beziehungsweise misst beispielsweise einen direkt in einem Hochdruck-Kraftstoff-Volumen herrschenden Druck, oder mittels eines Sensors wird eine Gehäuseausdehnung erfasst, anhand derer ein in dem Injektor herrschender Druck, insbesondere Hochdruck, ermittelt wird. Insbesondere kann als dieser Sensor ein Dehnmessstreifen (DMS) zum Einsatz kommen. Insbesondere kann mittels des Drucksensors beziehungsweise mittels des Sensors eine Druckänderung in dem Injektor erfasst werden, insbesondere entweder direkt, indem die Druckänderung direkt in dem Hochdruck-Kraftstoff-Volumen des Injektors erfasst wird oder indem eine mit der Druckänderung einhergehende Dehnung eines Gehäuses des Injektors erfasst wird. Die Druckänderung in dem Injektor ist - bei bekanntem, im Kraftstoffverteilungselement herrschendem Druck - proportional zu einer eingespritzten Menge des Kraftstoffes. Auch hier wird das Messsignal insbesondere in Form eines Druckabfalls beziehungsweise einer Druckänderung während der Einspritzung einer Kalibrierkraftstoffmenge und dabei insbesondere einer Kleinstmenge zugeordnet, wodurch die Kleinstmengenbestimmung durchgeführt wird.Modern injectors used in diesel engines can be equipped with an integrated pressure sensor to determine the smallest quantities. The sensor measures, for example, directly in a high-pressure fuel volume of the injector or, for example, measures a pressure directly prevailing in a high-pressure fuel volume, or a housing expansion is recorded by means of a sensor, on the basis of which a pressure prevailing in the injector, in particular high pressure, is determined. In particular, a strain gauge (DMS) can be used as this sensor. In particular, a pressure change in the injector can be detected by means of the pressure sensor or by means of the sensor, in particular either directly by detecting the pressure change directly in the high-pressure fuel volume of the injector or by detecting an expansion of a housing of the injector associated with the pressure change . If the pressure prevailing in the fuel distribution element is known, the change in pressure in the injector is proportional to an injected amount of fuel. Here, too, the measurement signal, in particular in the form of a pressure drop or a pressure change during the injection, is assigned to a calibration fuel quantity and in particular to a small quantity, whereby the smallest quantity is determined.

Im Betrieb mit konventionellen Kraftstoffen lernen beide Adaptionen am selben Injektor die gleichen Korrekturwerte. Die Nullmengenkalibrierung hängt von der Zündwilligkeit des eingesetzten Kraftstoffes ab, und daher kann es im Falle von Kraftstoffen mit hoher Cetanzahl im direkten Vergleich mit der Druckänderungsmethode zu messbaren Abweichungen der Adaptionstrends kommen. Durch Abgleich mit hinterlegten Kennfeldwerten kann dann der aktuelle Zündwert, insbesondere die aktuelle Cetanzahl, bestimmt werden. Durch Kombination mit der zuvor beschriebenen Ermittlung über die Piloteinspritzung und/oder die Nacheinspritzung kann eine besonders gute Auflösegenauigkeit realisiert werden. Alternativ oder zusätzlich ist eine kombinatorische Mustererkennung denkbar, anhand derer die Qualität beziehungsweise der Zündwert ermittelt wird. Es werden jeweils für unterschiedliche Qualitäten von unterschiedlichen Kraftstoffen mit unterschiedlicher Cetanzahl unter stationären und dynamischen Betriebsbedingungen alle vorhandenen Sensorsignale aus der Verbrennung (Stickoxid (NOx), λ, Temperatur, Druck, Drehzahl, Einspritzmenge, Drehzahl, Klopfsensor usw.) ausgewertet und nach wiederkehrenden Mustern untersucht, insbesondere aufgrund dessen, da der Brennverlauf durch die Cetanzahl stark beeinflusst wird. Durch Abgleich mit Referenzmustern kann dann die aktuelle Cetanzahl ermittelt werden.When operating with conventional fuels, both adaptations learn the same correction values on the same injector. The zero quantity calibration depends on the ignitability of the fuel used, and therefore in the case of fuels with a high cetane number there may be measurable deviations in the adaptation trends in direct comparison with the pressure change method. The current ignition value, in particular the current cetane number, can then be compared with stored map values. to be determined. A particularly good resolution accuracy can be achieved through combination with the above-described determination via the pilot injection and / or the post-injection. Alternatively or additionally, a combinatorial pattern recognition is conceivable, on the basis of which the quality or the ignition value is determined. All existing sensor signals from the combustion (nitrogen oxide (NOx), λ, temperature, pressure, speed, injection quantity, speed, knock sensor, etc.) are evaluated for different qualities of different fuels with different cetane numbers under stationary and dynamic operating conditions and based on recurring patterns investigated, in particular because the course of combustion is strongly influenced by the cetane number. The current cetane number can then be determined by comparing it with reference samples.

Eine besonders hohe Genauigkeit des Verfahrens kann dadurch erreicht werden, dass mit Hilfe einer Verbrennungsüberwachung, insbesondere mit Hilfe eines Verbrennungsdrucksensors pro Zylinder beziehungsweise Brennraum, eine Gleichstellung der Zylinder vorgenommen wird, das heißt, bei einer festgelegten Einspritzbedingung wird für alle Zylinder der gleiche Basiswert eingeregelt und dadurch eine vorteilhafte Basis gebildet, bevor das Verfahren gestartet und die hierfür notwendige Piloteinspritzung vorgenommen wird.A particularly high level of accuracy of the method can be achieved in that, with the aid of combustion monitoring, in particular with the aid of a combustion pressure sensor for each cylinder or combustion chamber, the cylinders are equalized, that is, the same base value is set for all cylinders under a defined injection condition this forms an advantageous basis before the method is started and the pilot injection required for this is carried out.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass zumindest eine Kraftstoffeigenschaft, welche einen Einfluss auf die motorische Verbrennung hat, wie beispielsweise die Dichte oder der spezifische Heizwert des Kraftstoffs, zusätzlich zu dem die Zündwilligkeit des Kraftstoffes charakterisierenden Zündwert ermittelt wird. Dabei wird die Qualität des Kraftstoffs dann in Abhängigkeit von der zumindest einen Kraftstoffeigenschaft und dem Zündwert des Kraftstoffs ermittelt.In one embodiment of the invention, it is provided that at least one fuel property which has an influence on engine combustion, such as the density or the specific calorific value of the fuel, is determined in addition to the ignition value characterizing the ignitability of the fuel. The quality of the fuel is then determined as a function of the at least one fuel property and the ignition value of the fuel.

Im Rahmen der Erfindung ist es auch denkbar, dass zumindest eine Kraftstoffeigenschaft, welche einen Einfluss auf die motorische Verbrennung hat, wie beispielsweise die Dichte oder der spezifische Heizwert des Kraftstoffs alternativ zu dem die Zündwilligkeit des Kraftstoffes charakterisierenden Zündwert ermittelt wird, wobei die Qualität des Kraftstoffs dann in Abhängigkeit von der zumindest einen Kraftstoffeigenschaft ermittelt wird.Within the scope of the invention, it is also conceivable that at least one fuel property which has an influence on the engine combustion, such as the density or the specific calorific value of the fuel, is determined as an alternative to the ignition value characterizing the ignitability of the fuel, the quality of the fuel is then determined as a function of the at least one fuel property.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description of a preferred exemplary embodiment and with reference to the drawing. The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the single figure can be used not only in the specified combination, but also in other combinations or on their own, without the frame to leave the invention.

Die Zeichnung zeigt in der einzigen Figur ein Flussdiagramm zum Veranschaulichen eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Ermitteln einer Qualität eines flüssigen Kraftstoffes für einen Verbrennungsmotor.In the single figure, the drawing shows a flowchart to illustrate a method according to the invention for determining a quality of a liquid fuel for an internal combustion engine.

Im Folgenden wird anhand der einzigen Figur ein Verfahren beschrieben, mittels welchem eine Qualität eines flüssigen Kraftstoffes für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, ermittelt wird. Der auch als Verbrennungskraftmaschine bezeichnete und insbesondere als Dieselmotor und/oder Hubkolbenmaschine ausgebildete Verbrennungsmotor wird in seinem befeuerten Betrieb mittels des flüssigen Kraftstoffes betrieben, insbesondere dadurch, dass in jeweilige Brennräume des Verbrennungsmotors mittels jeweiliger Injektoren der Kraftstoff direkt eingespritzt wird. Der jeweilige Brennraum ist beispielsweise teilweise durch einen jeweiligen Zylinder und einen jeweiligen, translatorisch bewegbaren in dem Zylinder angeordneten Kolben begrenzt, so dass der Kraftstoff mittels des jeweiligen Injektors direkt in den jeweiligen Zylinder eingespritzt wird. Insbesondere wird das Verfahren während des befeuerten Betriebs und/oder während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs durchgeführt, wobei das Kraftfahrzeug mittels des Verbrennungsmotors antreibbar ist beziehungsweise angetrieben wird. Der jeweilige Injektor, mittels welchem der Kraftstoff im jeweiligen Zylinder direkt eingespritzt werden kann, ist dem jeweiligen Zylinder beziehungsweise dem jeweiligen Brennraum zugeordnet.In the following, a method is described with reference to the single figure, by means of which a quality of a liquid fuel for an internal combustion engine of a motor vehicle, in particular a motor vehicle, is determined. The internal combustion engine, also referred to as an internal combustion engine and designed in particular as a diesel engine and / or reciprocating piston engine, is operated in its fired mode by means of the liquid fuel, in particular in that the fuel is injected directly into the respective combustion chambers of the internal combustion engine by means of respective injectors. The respective combustion chamber is limited, for example, in part by a respective cylinder and a respective, translationally movable piston arranged in the cylinder, so that the fuel is injected directly into the respective cylinder by means of the respective injector. In particular, the method is carried out during the fired operation and / or while the motor vehicle is in motion, the motor vehicle being or being driven by means of the internal combustion engine. The respective injector, by means of which the fuel can be injected directly into the respective cylinder, is assigned to the respective cylinder or the respective combustion chamber.

Bei einem ersten Schritt S1 des Verfahrens wird ein eine Zündwilligkeit des Kraftstoffs charakterisierender Zündwert in Abhängigkeit von einer für wenigstens einen der Injektoren durchgeführten Nullmengenkalibrierung und in Abhängigkeit von einer für den einen Injektor durchgeführten Kleinstmengenbestimmung ermittelt. Beispielsweise wird als der Zündwert die sogenannte Cetanzahl des Kraftstoffes ermittelt, welche aktuell zum Betreiben des Verbrennungsmotors genutzt wird. Bei einem zweiten Schritt S2 des Verfahrens wird die Qualität des Kraftstoffes in Abhängigkeit von dem Zündwert, insbesondere in Abhängigkeit von der Cetanzahl, ermittelt.With a first step S1 In the method, an ignition value characterizing an ignitability of the fuel is determined as a function of a zero-quantity calibration carried out for at least one of the injectors and as a function of a minimum quantity determination carried out for one injector. For example, the so-called cetane number of the fuel that is currently being used to operate the internal combustion engine is determined as the ignition value. In a second step S2 of the method, the quality of the fuel is determined as a function of the ignition value, in particular as a function of the cetane number.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

S1S1: erster Schrittfirst step
S2S2: zweiter Schrittsecond step

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102008001474 A1 [0002]
DE 102011012708 A1 [0002]

Claims

Method for determining a quality of a liquid fuel for operating a self-igniting internal combustion engine with at least one combustion chamber and at least one internal combustion engine assigned to the combustion chamber and having an injector designed for direct injection of the fuel into the combustion chamber in its fired operation, characterized in that at least one ignitability of the fuel characterizing ignition value is determined (step S1), the quality being determined as a function of the ignition value (step S2), and the ignition value being determined as a function of a zero quantity calibration carried out for the injector of the internal combustion engine and as a function of a small quantity determination carried out for the injector becomes (step S1).

Procedure according to Claim 1 , characterized in that the ignition value is determined as a function of a conversion of a quantity of fuel injected into the combustion chamber by means of a pilot injection carried out by the injector.

Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that the ignition value is determined as a function of the conversion of a quantity of fuel injected into the combustion chamber by means of a late post-injection carried out by the injector.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that for fuels having different qualities under stationary and dynamic operating conditions of the internal combustion engine, all existing sensor signals which characterize a respective combustion of the respective fuel in the combustion chamber are evaluated and examined according to recurring patterns, with at least one recurring pattern is determined and compared with at least one reference pattern, the ignition value being determined as a function of the comparison.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one fuel property which has an influence on the engine combustion is determined in addition to the ignition value, the quality of the fuel being determined as a function of the at least one fuel property and the ignition value.