DE102019209873A1 - Verfahren zur Ermittlung einer Viskosität eines Kraftstoffs - Google Patents

Verfahren zur Ermittlung einer Viskosität eines Kraftstoffs Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer Viskosität eines Kraftstoffs. Hierin wird eine Gleitreibung (F) mindestens eines Kraftstoffinjektors ermittelt, welcher den Kraftstoff in einen Verbrennungsmotor einspritzt. Die Viskosität wird aus der Gleitreibung (F) ermittelt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer Viskosität eines Kraftstoffs. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogramm, welches ein-gerichtet ist, jeden Schritt des Verfahrens durchzuführen, sowie ein maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem das Computerprogramm gespeichert ist. Schließlich betrifft die Erfindung ein elektronisches Steuergerät, welches ein-gerichtet ist, um eine Viskosität eines Kraftstoffs mittels des Verfahrens zu ermitteln.
  • Stand der Technik
  • Bei Kraftstoffinjektoren, die mit einem Kraftstoffhochdruckspeicher (common rail) verbunden sind und die für die Kraftstoffdirekteinspritzung in einen Verbrennungsmotor vorgesehen sind, ist eine schnelle Schaltdynamik wünschenswert, um eine gute Funktionsweise der Kraftstoffinjektoren gewährleisten zu können. Diese schnelle Schaltdynamik erschwert allerdings die Bestimmung der Eigenschaften des eingespritzten Kraftstoffs, was zur Ungenauigkeiten bei der Einspritzung führen kann. Eine besonders wichtige Eigenschaft des Kraftstoffs ist dabei seine Viskosität.
  • Das FDV-Verfahren (fuel dedection by valve closing) sieht vor, dass während der Glühphase vor dem Start des Verbrennungsmotors bei drucklosem Common-Rail-System mittels mehrerer Ansteuerungen der Kraftstoffinjektoren bei definiertem Stromprofil die Schließdauer der Injektoren gemessen wird. Durch die Bildung eines Schließdauerdifferenzwertes kann auf die Viskosität des Kraftstoffs geschlossen werden und eine kraftstoffspezifische Ansteuerdauerkorrektur durchgeführt werden. Die gemessenen Schließdauerwerte zeigen allerdings zwischen einem sehr zähflüssigen, also hochviskosen Kraftstoff, wie beispielsweise Winterdiesel B0 und einem dünnflüssigen, also niedrigviskosen Kraftstoff, wie beispielsweise Arctic Klasse 4, einen sehr geringen Schließdauerunterschied. Ein zu geringer Schließdauerunterschied kann zu einer Fehldetektion der Kraftstoffviskosität führen. Dies kann negative Auswirkungen auf das Kaltstartverhalten und das Emissionsverhalten des Verbrennungsmotors haben.
  • Offenbarung der Erfindung
  • In dem Verfahren zur Ermittlung einer Viskosität eines Kraftstoffs wird zunächst eine Gleitreibung mindestens eines Kraftstoffinjektors ermittelt, welcher einen Kraftstoff in den Verbrennungsmotor einspritzt. Die Viskosität wird dann aus der Gleitreibung ermittelt und kann insbesondere zur Plausiblisierung einer Viskosität verwendet werden, die mittels eines anderen Verfahrens ermittelt wurde.
  • Diesem Verfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Gleitreibung eines intakten Kraftstoffinjektors im Wesentlichen durch die Viskosität des mittels diesem eingespritzten Kraftstoffs beeinflusst wird. Kann die Gleitreibung ermittelt werden, so ist daraus also ein Rückschluss auf die Viskosität des Kraftstoffs möglich.
  • Bei der Ermittlung der Viskosität wird insbesondere eine Temperatur des Kraftstoffs berücksichtigt. Kraftstoffe unterschiedlicher Kraftstoffklassen, die unterschiedliche Viskositäten aufweisen, weisen jeweils einen empirisch ermittelbaren Zusammenhang zwischen Gleitreibung und Temperatur des Kraftstoffs auf. Dieser Zusammenhang kann für jede Kraftstoffsorte durch eine Kurve dargestellt werden. Sind Gleitreibung und Temperatur bekannt, so kann ermittelt werden, auf welcher der Kurven die ermittelte Gleitreibung liegt und somit ein Rückschluss auf die Kraftstoffklasse und damit auf die für die Kraftstoffklasse bekannte Viskosität erfolgen.
  • Die Ermittlung der Gleitreibung erfolgt vorzugsweise aus einem Signal eines Nadelschließsensors des Kraftstoffinjektors. Ein Nadelschließsensor (needle closing sensor; NCS) liefert ein Spannungssignal, welches dem Ventilraumdruck entspricht. Hieraus kann das Schaltverhalten des Kraftstoffinjektors abgeleitet werden. Eine wichtige Kenngröße des Nadelschließsensors ist seine Ladungskonstante, die auch als piezoelektrischer Longitudinaleffekt bezeichnet wird. Sie beschreibt das Verhältnis der auf das Piezoelement des Nadelschließsensors wirkenden mechanischen Kraft und dem parallel zu ihr erzeugten elektrischen Feld, welches das Sensorsignal generiert. Die Verwendung eines solchen piezoelektrischen Nadelschließsensors wird in der DE 10 2014 204 098 A 1 beschrieben.
  • Vorzugsweise wird eine erste Zeit ermittelt, zu der ein Signal des Nadelschließsensors während eines Öffnens des Schaltventils des Kraftstoffinjektors einen ersten Schwellenwert erreicht. Weiterhin wird eine zweite Zeit ermittelt, zu der das Signal während des Öffnens des Schaltventils einen zweiten Schwellenwert erreicht. Die Gleitreibung wird aus einer Differenz der ersten Zeit und der zweiten Zeit ermittelt. Das Signal gibt die Kraft auf den Ankerbolzen des Kraftstoffinjektors und damit indirekt den Verlauf des Drucks in seinem Ventilraum wieder. Wird die Ankerbewegung durch eine Kraft beeinträchtigt ändert sich die Ventildynamik während der Öffnungsphase des Schaltventils. Neben hydraulischen Kräften kann diese Kraft eine Störkraft sein, die durch Gleitreibung an den Ankerführungen beziehungsweise durch Kontakt zwischen Ankerbolzen und Ventilfeder hervorgerufen wird. Auch dann, wenn die Ladungskonstante des Nadelschließsensors nicht bekannt ist, kann das Signal zur Berechnung der Gleitreibung ausgewertet werden. Es hängt bei einem vorgegebenen Druck im Kraftstoffhochdruckspeicher des Kraftstoffinjektors nämlich nur vom Ankerhub und der Ladungskonstante ab. Die in dem Verfahren ermittelte Differenz hängt jedoch nur noch vom Ankerhub ab, sodass ein Rückschluss auf die Gleitreibung ermöglicht wird. Der Ankerhub hat nämlich im Warmbetrieb des Kraftstoffinjektors nur einen sehr geringen Einfluss auf den Ventilraumdruck. Dies beruht darauf, dass das Schaltventil des Kraftstoffinjektors im Warmbetrieb einen großen Sicherheitsabstand zur Sitzdrosselgrenze aufweist. Infolgedessen sinkt der Druck im Ventilraum während einer Ansteuerung des Kraftstoffinjektors auf ein sehr niedriges Niveau ab. Beim Druck von 2000 bar im Kraftstoffhochdruckspeicher sinkt der Ventilraumdruck beispielsweise typischerweise auf 140 bar ab. Eine Steuerung des Ankerhubs von beispielsweise +/- 1,2 µm kann die Signalamplitude maximal um +/-1 % beeinflussen. In Anbetracht der Ankerhubeinstellgenauigkeit bei in Serie gefertigten Kraftstoffinjektoren und der geringen Änderung des Ankerhubs über die Lebensdauer des Kraftstoffinjektors, kann der Ankerhubeinfluss auf die Differenz deshalb vernachlässigt werden.
  • Es ist besonders bevorzugt, dass beim Schließvorgang des Kraftstoffinjektors zwei weitere Schwellenwerte zur Ermittlung der Gleitreibung zugrunde gelegt werden. Hierbei wird eine dritte Zeit ermittelt, zu der das Signal während eines Schließens des Kraftstoffinjektors einen dritten Schwellenwert erreicht und es wird eine vierte Zeit ermittelt, zu der das Signal während des Schließens des Schaltventils einen vierten Schwellenwert erreicht. Die Ermittlung der Gleitreibung erfolgt dann zusätzlich aus einer Differenz der dritten Zeit und der vierten Zeit. Dies kann insbesondere dadurch durchgeführt werden, dass ein erster Wert der Gleitreibung aus der Differenz der ersten Zeit und der zweiten Zeit ermittelt wird, und ein zweiter Wert der Gleitreibung aus einer Differenz der dritten Zeit und der vierten Zeit ermittelt wird. Damit kann die Gleitreibung sowohl während des Öffnungsvorgangs als auch während des Schließvorgangs genau bestimmt werden.
  • Die Schwellenwerte werden vorzugsweise jeweils in Abhängigkeit von einer Gesamtsignalamplitude des Signals gewählt. Dies kann realisiert werden, indem jeder Schwellenwert als prozentualer Anteil der Gesamtsignalamplitude hinterlegt wird. Nachdem der Öffnungs- und Schließvorgang des Schaltventils erfasst wurde, können dann aus diesen relativen Werten und aus der nun bekannten Gesamtsignalamplitude die Absolutwerte der Schwellenwerte berechnet werden, und der Signalverlauf kann unter Verwendung dieser Schwellenwerte ausgewertet werden. Hierdurch stehen bei jeder Kraftstoffeinspritzung Schwellenwerte zur Verfügung, die einem Druckverlauf im Ventilraum des Kraftstoffinjektors angepasst sind. Dadurch können Änderungen der Gesamtsignalamplitude, die beispielsweise auf einer Änderung des Drucks im Kraftstoffhochdruckspeicher beruhen können, berücksichtigt werden.
  • Bei sehr niedrigen Temperaturen kann es in seltenen Fällen vorkommen, dass der Magnetanker auch bei einem geringen Systemdruck von beispielsweise weniger als 800 bar den Hubanschlag nicht erreicht. Es kann deshalb notwendig sein, dass auch bei Teilhub des Ankers die Gesamtsignalamplitude ermittelt werden muss. Hierbei kann die Gesamtsignalamplitude aus einem empirisch ermittelten Zusammenhang zwischen Gesamtsignalamplitude und Temperatur des Kraftstoffs oberhalb eines vorgebbaren Temperaturwerts für Temperaturen des Kraftstoffs unterhalb des Temperaturwerts extrapoliert werden.
  • Es ist weiterhin bevorzugt, dass der Kraftstoffinjektor beim jedem Start des Verbrennungsmotors mit demselben Stromregister angesteuert wird. Besonders bevorzugt ist dies das erste Stromregister, sodass bei einem Leerlaufprüfpunkt nur ein geringer Kraftstoffüberschuss am Schaltventil vorliegt, was eine besonders gute Unterscheidbarkeit der Kraftstoffsorte ermöglicht. Nach einer Messphase unmittelbar nach dem Startvorgang des Verbrennungsmotors kann das Stromregister dann wieder gemäß der Betriebsstrategie für den Kaltstart des Verbrennungsmotors gewählt werden.
  • Wenn die Viskosität mittels des Verfahrens ermittelt wurde, so kann diese in einer Ausführungsform des Verfahrens verwendet werden, um eine Viskosität des Kraftstoffs zu plausibilisieren, die mittels eines FDV-Verfahrens ermittelt wurde. Auf diese Weise kann eine Fehldetektion der Kraftstoffviskosität aufgrund von Schließdauerunterschieden korrigiert werden oder die gemessene Kraftstoffviskosität korrigiert werden.
  • Weiterhin ist es in einer Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, dass die Viskosität bei einer Steuerung oder Regelung eines Kaltstarts des Verbrennungsmotors verwendet wird. Insbesondere kann hierzu eine Rausrampfunktion einer ITC (injector temperature compensation) verwendet werden, die der Verlängerung der Ansteuerdauer eines Kraftstoffinjektors in der Kälte dient.
  • Dabei kann ein Korrekturbedarf in unterschiedlichen Ausführungsformen des Verfahrens durch eine Mittelwertbildung über alle Kraftstoffinjektoren des Verbrennungsmotors oder durch eine Mittelwertbildung über die Kraftstoffinjektoren des Verbrennungsmotors, welche ein vorgebbares „in Ordnung“-Kriterium erfüllen oder auf der Grundlage des Kraftstoffinjektors mit dem größten Korrekturbedarf („worst case“ Kraftstoffinjektor) erfolgen.
  • Mit Hilfe des Verfahrens kann eine NCC-Regelstrategie (needle closing control) in Kälte verbessert werden. Aktuell korrigiert die NCC-Funktion im Kaltstartbetrieb das Kraftstoffeinspritzende, aber nicht den Ventilöffnungszeitpunkt. Die NCC-Regelung „Ventilöffnungszeitpunkt“ wird nur im Warmbetrieb aktiviert. Ein Grund der Abschaltung dieser Regelung in Kälte ist die nicht ausreichende Korrelation zwischen dem Ventilöffnungszeitpunkt und der Ventildynamik bei niedrigeren Temperaturen. Dabei beschreibt der Ventilöffnungszeitpunkt die Ventildynamik unzureichend. Merkmale wie Magnetkraft, Sitzdurchmesser, Ventilfederkraft spielen eine dominierende Rolle beim Timing „Ventilöffnungszeitpunkt“. Deswegen ist der Ventilöffnungszeitpunkt im Kaltstartbetrieb als Regelgröße nur bedingt geeignet. Mit dem beschriebenen Verfahren kann das Merkmal „Gleitreibung“ den Ventilöffnungszeitpunkt als neue Eingangsgröße bei der NCC-Regelung im Kaltstartbetrieb ersetzen.
  • Das Computerprogramm ist eingerichtet jeden Schritt des Verfahrens durchzuführen, insbesondere wenn es auf einem Rechengerät oder auf einem elektronischen Steuergerät abläuft. Es ermöglicht die Implementierung unterschiedlicher Ausführungsformen des Verfahrens auf einem elektronischen Steuergerät, ohne hieran bauliche Veränderungen vornehmen zu müssen. Hierzu ist es auf dem maschinenlesbaren Speichermedium gespeichert. Durch Aufspielen des Computerprogramms auf ein herkömmliches elektronisches Steuergerät wird das elektronische Steuergerät erhalten, welches eingerichtet ist, um eine Viskosität eines Kraftstoffs mittels des Verfahrens zu ermitteln.
  • Figurenliste
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird in den nachfolgenden Beschreibungen näher erläutert.
    • 1 zeigt schematisch mehrere Kraftstoffinjektoren, mit denen Kraftstoff eingespritzt wird dessen Viskosität mittels eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelt werden kann.
    • 2 zeigt in einem Diagramm den zeitlichen Stromverlauf der Ansteuerung eines Kraftstoffinjektors und den elektrischen Spannungsverlauf des Nadelschließsensors.
    • 3 zeigt in einem Diagramm den Zusammenhang zwischen einer Gleitreibung eines Kraftstoffinjektors und einer Differenz zwischen zwei Zeitpunkten im Signalverlauf seines Nadelschließsensors.
    • 4 zeigt ein Ablaufdiagramm die Ermittlung einer Gleitreibung in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
    • 5 zeigt in einem Diagramm den Zusammenhang zwischen einer Kraftstofftemperatur und der Gleitreibung eines Kraftstoffinjektors für unterschiedliche Kraftstoffviskositäten.
    • 6 zeigt in einem Diagramm den Zusammenhang zwischen Kraftstofftemperatur und Gesamtsignalamplitude in einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens.
    • 7 zeigt schematisch eine Regelstrategie für den Kaltstart eines Verbrennungsmotors unter Verwendung einer in einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelten Kraftstoffviskosität
  • Ausführungsbeispiel der Erfindung
  • 1 zeigt einen Kraftstoffhochdruckspeicher 1, in dem Kraftstoff gespeichert wird, um ihn mittels sechs Kraftstoffinjektoren 2 in den Verbrennungsmotor 3 eines Kraftfahrzeugs einzuspritzen. Die Kraftstoffinjektoren 2 werden mittels eines elektronischen Steuergeräts 4 gesteuert. Der Kraftstoffhochdruckspeicher 1 weist einen Raildrucksensor 11 auf, um den Druck p in dem Kraftstoffhochdruckspeicher 1 zu messen. Bei den Kraftstoffinjektoren 2 handelt es sich vorliegend um Kraftstoffinjektoren wie sie aus der DE 10 2009 029 549 A1 bekannt sind. Dieses Dokument wird durch Bezugnahme vollständig zum Teil dieser Ausführungsbeispiele gemacht. Jeder Kraftstoffinjektor 2 weist unter anderem ein Schaltventil 21, einen Steuerraum 22, einen Ventilraum 23, ein Nadelventil 24 mit einer Düsennadel 25 und einen piezoelektrischen Nadelschließsensor 26 auf. Der Nadelschließsensor 26 ist vorgesehen, um einen elektrisches Spannungssignal U an das elektronische Steuergerät 4 zu liefern, welches proportional zum Druck im Ventilraum 23 ist.
  • Wenn der Kraftstoffinjektor mit einem Strom I angesteuert wird, dessen Verlauf mit der Zeit t in 2 dargestellt ist, so ergibt sich in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung der in 2 dargestellte Verlauf des Signals U. Dabei beträgt die Ansteuerdauer des Kraftstoffinjektors 2 mehr als 200 µs. Das Signal U nimmt beim Öffnungsvorgang ausgehend von einem Wert von 0 % einer Gesamtsignalamplitude Umax einen Wert von 100 % der Gesamtsignalamplitude Umax an. Dabei ist die Gesamtsignalamplitude Umax gegenüber dem Ausgangswert des Signals U negativ. Während des Öffnungsvorgangs des Schaltventils 21, also dem Absinken des Signals U werden ein erster Schwellenwert Us1 und ein zweiter Schwellenwert Us2 definiert, die zu einer ersten Zeit t1 und einer zweiten Zeit t2 erreicht werden. Während des Schließvorgangs des Schaltventils 21, also dem Ansteigen des Signals U, werden ein dritter Schwellenwert Us3 und ein vierter Schwellenwert US4 definiert, die zu einem dritten Zeitpunkt t3 und zu einem vierten Zeitpunkt t4 erreicht werden. Zwischen der ersten Zeit t1 und zweiten Zeit t2 wird eine erste Differenz Δtöff gebildet und zwischen der dritten Zeit t3 und der vierten Zeit t4 wird eine zweite Differenz Δtsch gebildet. In 3 ist der Zusammenhang zwischen der Gleitreibung F im Kraftstoffinjektor 2 und der ersten Differenz Δtöff dargestellt.
  • Nach dem Start 50 eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens, erfolgt wie in 4 dargestellt ist, zunächst ein Erfassen 51 des zeitlichen Verlaufs des Signals U über einen vollständigen Öffnungs- und Schließvorgang des Schaltventils 21 des Kraftstoffinjektors 2. Aus diesem Signalverlauf wird die Gesamtsignalamplitude Umax entnommen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde der erste Schwellenwert Us1 als 10 % der Gesamtsignalamplitude Umax definiert, der zweiten Schwellenwert Us2 als 70 % der Gesamtsignalamplitude Umax, der dritte Schwellenwert Us3 als 80 % der Gesamtsignalamplitude Umax und der vierte Schwellenwert als 30 % der Gesamtsignalamplitude Umax. Nachdem die Gesamtsignalamplitude Umax ermittelt wurde, erfolgt nun eine Berechnung 52 der vier Schwellenwerte Us1, Us2, Us3 und Us4 aus der Gesamtsignalamplitude Umax. Anschließend erfolgt eine Auswertung 53 des Signalverlaufs, um zu ermitteln zu welchen Zeitpunkten t1, t2, t3, und t4 die Schwellenwerte Us1, Us2, Us3 und Us4 jeweils erreicht werden. Es erfolgt eine erste Differenzbildung 54, um aus der ersten t1 und der zweiten Zeit t2 die erste Differenz Δtöff zu berechnen. Mittels der ersten Differenz Δtöff erfolgt eine erste Gleitreibungsermittlung 55, um mithilfe des Zusammenhangs gemäß 3 eine erste Gleitreibung Föff zu ermitteln. Weiterhin erfolgt eine zweite Differenzbildung 56, um aus der dritten Zeit t3 und der vierten Zeit t4 die zweite Differenz Δtsch zu berechnen. Eine zweite Gleitreibungsermittlung 57 erfolgt mittels eines ebenfalls bekannten Zusammenhangs zwischen der Gleitreibung F und der zweiten Differenz Δtsch, welcher nicht in einem Diagramm dargestellt ist. Hierdurch wird eine zweite Gleitreibung Fsch erhalten. In der abschließenden Ermittlung 58 der Gleitreibung werden die erste Gleitreibung Föff während des Öffnungsvorganges des Schaltventils 21 und die zweite Gleitreibung Fsch während des Schließvorganges des Schaltventils 21 zur Ursachenklärung der Gleitreibung miteinander verglichen. Es erfolgt nun ein Beenden 59 der Ermittlung.
  • 5 zeigt den Wirkzusammenhang zwischen der Temperatur T und der Gleitreibung F in einem Kraftstoffinjektor 2 für drei Kraftstoffe 61, 62, 63. Dabei nimmt die Viskosität der Kraftstoffe 61, 62, 63 vom ersten Kraftstoff 61 über den zweiten Kraftstoff 62 zum dritten Kraftstoff 63 hin ab. Sobald die Temperatur T des Kraftstoffs und die Gleitreibung F im vorliegenden Ausführungsbeispiel des Verfahrens bekannt sind, kann ermittelt werden, welcher der Kraftstoffe 61, 62, 63 in den Verbrennungsmotor 3 eingespritzt wurde und hieraus kann auf dessen Viskosität geschlossen werden.
  • 6 zeigt in einem Diagramm den Zusammenhang zwischen der Temperatur T des Kraftstoffs und der Gesamtsignalamplitude Umax der gewonnen wurde, indem bei verschiedenen Temperaturen T des Kraftstoffs und bei konstantem Druck p im Kraftstoffhochdruckspeicher 1 jeweils unmittelbar nach einem Startvorgang des Verbrennungsmotors 2 die Gesamtsignalamplitude Umax ermittelt wurde. Dieser lineare Zusammenhang Umax, soll weicht unterhalb eines Temperaturwerts Ts für den extrapolierten linearen Zusammenhang von den tatsächlich gemessen Werten Umax, ist ab. Unterhalb des Temperaturwertes Ts wird deshalb an Stelle der im Schritt 51 ermittelten Gesamtsignalamplitude Umax deren Sollwert Umax, soll gemäß 6 verwendet.
  • Nachdem die Viskosität mittels des Diagramms gemäß 5 ermittelt wurde, kann diese gemäß 7 beim Regeln eines Kaltstarts des Verbrennungsmotors 3 verwendet werden. In einem Schritt 71 wird eine Kraftstoffviskosität mittels des FDV-Verfahrens ermittelt. In einem Schritt 72 wird in Abhängigkeit von dieser Kraftstoffviskosität und der Temperatur des Verbrennungsmotors 3 ein ITC-Faktor ermittelt. Weiterhin erfolgt eine Ermittlung 73 eines weiteren ITC-Faktors in Abhängigkeit von der eingespritzten Kraftstoffmenge und dem Druck p im Kraftstoffhochdruckspeicher 1. Es erfolgt eine Zusammenführung 81 dieser ITC-Faktoren. Nach einer Bereitstellung 74 der Viskosität des Kraftstoffs, welche aus der Gleitreibung ermittelt wurde, erfolgt eine Differenzbildung 82 aus diesem Wert und der Kraftstoffviskosität, die im FDV-Verfahren 71 ermittelt wurde. Das Ergebnis dieser Differenzbildung 82 wird einer Korrekturkarte 75 zugeführt, um einen weiteren ITC-Faktor zu erhalten. Dieser wird gemeinsam mit einem weiteren ITC-Faktor aus dem Schritt 73 im Ergebnis der ersten Zusammenführung 81 zugeführt 83. Es wird eine ITC-Rausrampfunktion unter Berücksichtigung der Viskosität des Kraftstoffs, welcher aus der Gleitreibung ermittelt wurde, gewählt 76 und dann erfolgt eine Zusammenführung 84 der Rausrampfunktion mit den bisher zusammengeführten ITC-Faktoren. Auf diese Weise wird ein Korrekturwert der Ansteuerdauer des Kraftstoffinjektors 2 erhalten, welcher für die Ansteuerung des Kraftstoffinjektors 2 bereitgestellt wird 77.
  • Während die Rausrampfunktionen, ohne Berücksichtigung der Viskosität des Kraftstoffs überwiegend nur über eine Timer-Funktion gesteuert werden kann, kann sie im vorliegenden Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens bei Bedarf injektorindividuell geregelt werden. Mit zunehmender Laufleistung kann es vorkommen, dass die einzelnen Injektoren am Verbrennungsmotor 3 eine stark abweichende Ventildynamik vorweisen. In solchen Fällen wird die Regelstrategie injektorindividuell angepasst. In einem anderen Ausführungsbeispiel des Verfahrens legt die Kaltstartfunktionen die Ventildynamik des schlechtesten Kraftstoffinjektors 2 (erhöhter Korrekturbedarf) aus dem Motorsatz als Basis zur Bestimmung des Korrekturbedarfes zugrunde. Außerdem wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Regelstrategie für die Kraftstoffeinspritzung in der Kälte erhalten, mit welcher nicht nur das Spritzenende, sondern auch der Ventilöffnungszeit durch die Ersatzgröße Gleitreibung korrigiert werden kann.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102014204098 A [0007]
    • DE 102009029549 A1 [0019]

Claims (13)

  1. Verfahren zur Ermittlung einer Viskosität eines Kraftstoffs, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gleitreibung (F) mindestens eines Kraftstoffinjektors (2) ermittelt wird, welcher den Kraftstoff in einen Verbrennungsmotor (3) einspritzt, wobei die Viskosität aus der Gleitreibung (F) ermittelt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung der Viskosität eine Temperatur (T) des Kraftstoffs berücksichtigt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitreibung aus einem Signal (U) eines Nadelschließsensors (26) des Kraftstoffinjektors (2) ermittelt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Zeit (t1) ermittelt wird, zu der ein Signal (U) des Nadelschließsensors (26) während eines Öffnens eines Schaltventils (21) des Kraftstoffinjektors (2) einen ersten Schwellenwert (Us1) erreicht und eine zweite Zeit (t2) ermittelt wird, zu der das Signal (U) während des Öffnens des Schaltventils (21) einen zweiten Schwellenwert (Us2) erreicht, wobei die Ermittlung (58) der Gleitreibung (F) aus einer Differenz (Δtöff) der ersten Zeit (t1) und der zweiten Zeit (t2) erfolgt.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Zeit (t3) ermittelt wird, zu der das Signal (U) während eines Schließens des Schaltventils (21) einen dritten Schwellenwert (Us3) erreicht und eine vierte Zeit (t4) ermittelt wird, zu der das Signal (U) während des Schließens des Schaltventils (21) einen vierten Schwellenwert (Us4) erreicht, wobei die Ermittlung (58) der Gleitreibung (F) zusätzlich aus einer Differenz (Δtsch) der dritten Zeit (t3) und der vierten Zeit (t4) erfolgt.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwellenwerte (Us1, Us2, Us3, Us4) jeweils in Abhängigkeit von einer Gesamtsignalamplitude (Umax) des Signals (U) gewählt werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtsignalamplitude (Umax) für Temperaturen (T) des Kraftstoffs unterhalb eines vorgebbaren Temperaturwerts (Ts) ermittelt wird, indem sie aus einem empirisch ermittelten Zusammenhang (Umax,soll) zwischen Gesamtsignalamplitude (Umax) und Temperatur (T) des Kraftstoffs oberhalb des Temperaturwerts (Ts) extrapoliert wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoffinjektor (2) bei jedem Start des Verbrennungsmotors (3) mit demselben Stromregister angesteuert wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Viskosität, zum Plausibilisieren einer Viskosität des Kraftstoffs verwendet wird, die mittels eines FDV-Verfahrens (71) ermittelt wurde.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Viskosität bei einer Steuerung oder Regelung eines Kaltstarts des Verbrennungsmotors (3) verwendet wird.
  11. Computerprogramm, welches eingerichtet ist, jeden Schritt des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 durchzuführen.
  12. Maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem ein Computerprogramm nach Anspruch 11 gespeichert ist.
  13. Elektronisches Steuergerät (4), welches eingerichtet ist, um eine Viskosität eines Kraftstoffs mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zu ermitteln.
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