DE102021205380A1 - Verfahren zum Bestimmen einer Einspritzmenge von Kraftstoff - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen einer Einspritzmenge von Kraftstoff, welche aus einem Hochdruckspeicher entnommen und in einen oder mehrere Brennräume einer Brennkraftmaschine eingespritzt wird, wobei ein Signal eines Verlaufs eines Kraftstoffdrucks im Hochdruckspeicher unter Verwendung eines Frequenzfilters erfasst wird, wobei aus dem erfassten Signal ein frequenztransformierter Verlauf (VF) des Kraftstoffdrucks (P) bestimmt wird, wobei der frequenztransformierte Verlauf (VF) um eine Dämpfung des Frequenzfilters, die von einer aktuellen Drehzahl der Brennkraftmaschine abhängt, korrigiert wird, und wobei aus dem korrigierten frequenztransformierten Verlauf (V'F) die Einspritzmenge bestimmt wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen einer Einspritzmenge von Kraftstoff bei einer Brennkraftmaschine, die über einen Hochdruckspeicher mit Kraftstoff versorgt wird, sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Zum Schutz von Motoren (Brennkraftmaschinen), zum Einhalten von Emissionsgrenzwerten sowie für eine OBD-Überwachung muss bei modernen Motoren die eingespritzte Kraftstoffmenge bestimmt und überwacht werden. Im Pkw-Bereich existieren dafür zahlreiche Verfahren, die z.B. entweder auf ein Drehzahl-Signal oder auf Sensoren aus dem Luftsystem (z.B. der Lambda-Sonde und einer Luftmassenmessung) zurückgreifen.
  • Aus der DE 10 2017 212 762 A1 ist beispielsweise ein Verfahren bekannt, bei dem ein Verlauf eines Kraftstoffdrucks im Hochdruckspeicher winkelsynchron erfasst und dann frequenztransformiert wird. Aus diesem frequenztransformierten Verlauf wird dann unter Kenntnis einer Einspritzfrequenz die eingespritzte Kraftstoffmenge bestimmt, z.B. aus einer bekannten Korrelation zwischen der Amplitude des frequenztransformierten Verlaufs bei der Einspritzfrequenz und der Kraftstoffmenge.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zum Bestimmen einer Einspritzmenge sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
  • Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Bestimmen einer Einspritzmenge von Kraftstoff, welche aus einem Hochdruckspeicher entnommen und in einen oder mehrere Brennräume einer Brennkraftmaschine eingespritzt wird, dies erfolgt über Kraftstoffinjektoren. Hierzu wird zunächst ein frequenztransformierter Verlauf eines Kraftstoffdrucks im Hochdruckspeicher bestimmt. Hierzu kann insbesondere ein Verlauf des Kraftstoffdrucks im Hochdruckspeicher erfasst werden, z.B. mittels eines Drucksensors am Hochdruckspeicher, der von einer ausführenden Recheneinheit ausgelesen wird. Diese Erfassung erfolgt insbesondere winkelsynchron, d.h. synchron zu einem Kurbelwellenwinkel der Brennkraftmaschine. Durch diese winkelsynchrone Erfassung wird der Einfluss der Drehzahl der Brennkraftmaschine auf die Messgenauigkeit reduziert, das stets gleich viele Messpunkte pro Umdrehung und Einspritzvorgang erhalten werden. Dieser Verlauf im Zeitraum wird dann frequenztransformiert, z.B. mittels einer (diskreten) Fourier-Transformation.
  • Wie eingangs erwähnt, kann anhand dieses frequenztransformierten Verlauf des Kraftstoffdrucks im Hochdruckspeicher die Einspritzmenge bestimmt werden, und zwar z.B. anhand einer bekannten (und vorher z.B. im Rahmen von Testmessungen und/oder Simulationen bestimmten) Korrelation zwischen dem frequenztransformierten Verlauf, insbesondere dessen Amplitude der ersten Harmonischen der Einspritzfrequenz.
  • Über den damit berechneten Spektralanteil wird z.B. über eine nachfolgende Kennfeldstruktur ein Modellwert der tatsächlich eingespritzten Kraftstoffmenge bestimmt. Für eine nähere Erläuterung der Funktionsweise sei z.B. auf die DE 10 2017 212 762 A1 verwiesen.
  • Die typische Vorgehensweise zum Erfassen des Drucks bzw. von dessen Verlauf im Hochdruckspeicher ist, wie erwähnt, die Verwendung eines Drucksensors (bzw. eines sog. Raildrucksensors). Hierzu wird typischerweise auch ein Frequenzfilter, insbesondere ein Tiefpassfilter, verwendet, um etwaige störende, insbesondere hochfrequente, Signalanteile im Signal des Druckverlaufs herauszufiltern, die dem eigentlichen Nutzanteil - also den Druckwerten - überlagert sind bzw. wären. Dieses Filter kann z.B. in den Drucksensor integriert sein, ebenso aber auch z.B. in die auslesende Recheneinheit. Denkbar sind auch mehrere solche Filter. Ein solches Frequenzfilter ist ein lineares, zeitinvariantes System, das in der Regel einen Frequenzgang aufweist. Hierunter ist der Zusammenhang zwischen Eingangs- und Ausgangssignal des Filters (bei einer sinusförmigen Anregung) bezüglich Amplitude und Phase zu verstehen; die Frequenz hingegen ändert sich nicht.
  • Insbesondere bei der winkelsynchronen Erfassung des Kraftstoffdrucks führt dies nun, wie sich herausgestellt hat, zu einer Abhängigkeit der Übertragungsfunktion, also der Dämpfung zwischen Eingangs- und Ausgangssignal, beim Filter von der Drehzahl der Brennkraftmaschine. Mit anderen Worten wird durch den Frequenzgang des Tiefpassfilters nach dem Raildrucksensor das Frequenzspektrum abhängig von der Motordrehzahl (Drehzahl der Brennkraftmaschine) unterschiedlich stark gedämpft. Dies führt entsprechend zu einem Fehler in der aus dem frequenztransformierten Verlauf des Kraftstoffdrucks bestimmten Einspritzmenge, da die betreffende, auszuwertende Amplitude je nach Drehzahl unterschiedlich stark gedämpft ist.
  • Es kann nun zwar für verschiedene Drehzahlen oder Drehzahlbereiche eine eigene Applikation insofern vorgenommen werden, als je nach aktueller Drehzahl eine andere Korrelation zwischen dem frequenztransformierten Verlauf, insbesondere dessen Amplitude, bei der Einspritzfrequenz und der Kraftstoffmenge verwendet wird. Hierzu ist aber eine aufwändige Applikation und entsprechende Bestimmung verschiedener Korrelationen nötig.
  • Im Rahmen der Erfindung wird nun vorgeschlagen, den frequenztransformierten Verlauf des Kraftstoffdrucks, der unter Verwendung des Drucksensors und des Frequenzfilters sowie der Frequenztransformation erhalten wird, entsprechend in Abhängigkeit von der aktuellen Drehzahl zu korrigieren. Hierzu wird der frequenztransformierte Verlauf um eine Dämpfung des Frequenzfilters, die von einer aktuellen Drehzahl der Brennkraftmaschine abhängt, korrigiert. Dies kann insbesondere unter Verwendung einer Übertragungsfunktion (des Frequenzfilters) erfolgen, z.B. indem der frequenztransformierte Verlauf bzw. die Amplitude entsprechend dieser Übertragungsfunktion korrigiert wird. Hierzu wird insbesondere nur der relevante Spektralanteil (Einspritzfrequenz) kompensiert, indem die Dämpfung für genau diesen Anteil gemäß der Übertragungsfunktion des Tiefpasses mit bekannter Grenzfrequenz berechnet wird. Anschließend kann die Amplitude um diesen Faktor korrigiert werden. Eine Entdämpfung“ vor der Fourier-Transformation hingegen wäre weniger sinnvoll, da dabei das gesamte Zeitsignal verändert werden müsste, was einen erhöhten Rechenaufwand bedeutet.
  • Hierzu wird also der Frequenzgang des Eingangsfilters des Raildrucksensors verwendet und abhängig von der aktuellen Drehzahl der Brennkraftmaschine wird die Dämpfung entsprechend kompensiert. Die erwähnte Korrelation kann also drehzahlunabhängig bestimmt werden. Es wird der nutzbare Drehzahlbereich vergrößert, und zwar ohne zusätzlichen Applikationsaufwand zu verursachen. Da für die Bestimmung der Einspritzmenge nur der Spektralanteil der Einspritzfrequenz genutzt wird, ist der Laufzeitaufwand zur Kompensation sehr gering.
  • Die Einspritzenge kann auf diese Weise für mehrere oder alle für die Brennkraftmaschine vorhandenen Kraftstoffinjektoren bestimmt werden, und zwar z.B. als Mittelwert (z.B. arithmetischer Mittelwert). Ebenso kann dies aber individuell für die einzelnen Kraftstoffinjektoren erfolgen.
  • Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.
  • Auch die Implementierung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Computerprogramms oder Computerprogrammprodukts mit Programmcode zur Durchführung aller Verfahrensschritte ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere magnetische, optische und elektrische Speicher, wie z.B. Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich.
  • Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
  • Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt schematisch eine Brennkraftmaschine mit Common-Rail-System, die zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer bevorzugten Ausführungsform geeignet ist.
    • 2 zeigt einen Verlauf eines Kraftstoffdrucks im Zeitraum und im zugehörigen Frequenzraum für eine Vier-Zylinder-Brennkraftmaschine.
    • 3 zeigt einen Zusammenhang zwischen Einspritzmenge und Drehzahl zur Erläuterung der Erfindung.
    • 4 zeigt schematisch einen Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer bevorzugten Ausführungsform.
  • Ausführungsform(en) der Erfindung
  • In 1 ist schematisch eine Brennkraftmaschine 100 gezeigt, die zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer bevorzugten Ausführungsform geeignet ist. Beispielhaft umfasst die Brennkraftmaschine 100 drei Brennräume bzw. zugehörige Zylinder 105. Jedem Brennraum 105 ist ein Kraftstoffinjektor 130 zugeordnet, welcher wiederum jeweils an einen Hochdruckspeicher 120 (ein sog. Common-Rail) angeschlossen ist, über welchen er mit Kraftstoff versorgt wird.
  • Weiter wird der Hochdruckspeicher über eine Hochdruckpumpe 110 mit Kraftstoff aus einem Kraftstofftank 140 gespeist. Die Hochdruckpumpe 110 ist mit der Brennkraftmaschine 100 gekoppelt, und zwar derart, dass die Hochdruckpumpe über eine Kurbelwelle der Brennkraftmaschine, bzw. über eine Nockenwelle, welche wiederum mit der Kurbelwelle gekoppelt ist, angetrieben wird. Dabei ist ein festes Übersetzungsverhältnis vorgegeben.
  • In jedem Verbrennungszyklus der Brennkraftmaschine mit drei Zylindern werden beispielweise drei Einspritzvorgänge (von jedem Kraftstoffinjektor 130 einer) ausgeführt.
  • Eine Ansteuerung der Kraftstoffinjektoren 130 zum Zumessen von Kraftstoff in die jeweiligen Brennräume 105 erfolgt über eine als Motorsteuergerät 180 ausgebildete Recheneinheit. Der Übersichtlichkeit halber ist nur die Verbindung vom Motorsteuergerät 180 zu einem Kraftstoffinjektor 130 dargestellt, es versteht sich jedoch, dass jeder Kraftstoffinjektor 130 an das Motorsteuergerät entsprechend angeschlossen ist. Jeder Kraftstoffinjektor 130 kann dabei spezifisch angesteuert werden.
  • Ferner ist das Motorsteuergerät 180 dazu eingerichtet, den Kraftstoffdruck in dem Hochdruckspeicher 120 mittels eines Drucksensors 190 zu erfassen. Dem Drucksensor 190 ist ein als Tiefpassfilter ausgebildeter Frequenzfilter 192 zugeordnet, der dazu verwendet wird, hochfrequente Störanteile aus dem Signal S, das das Motorsteuergerät 180 vom Drucksensor 190 erhält, herauszufiltern.
  • In 2a ist ein Verlauf VT eines Kraftstoffdrucks P in bar gegenüber der Zeit t bzw. dem Kurbelwellenwinkel φ für eine Vier-Zylinder-Brennkraftmaschine mit z.B. einspritzsynchroner Pumpenförderung im Zeitraum gezeigt. An dieser Stelle sei erwähnt, dass sowohl eine zeitbasierte als auch winkelbasierte, dann insbesondere winkelsynchrone Erfassung des Kraftstoffdrucks im Zeitraum erfolgen kann. Der Zusammenhang zwischen Zeit t und Kurbelwellenwinkel φ wird über die Drehzahl der Brennkraftmaschine hergestellt. Wenn die Erfassung winkelsynchron erfolgt, liegt pro Umdrehung der Kurbelwelle und ebenso pro Einspritzung die gleiche Anzahl an Messpunkten vor, unabhängig von der Drehzahl. Umgerechnet auf eine zeitbasierte Erfassung bedeutet bei einer winkelsynchronen Erfassung eine Erhöhung der Drehzahl aber eine höhere Frequenz der Druckschwankungen, die z.B. in 2a zu sehen sind.
  • In 2b ist das Spektrum bzw. der Verlauf des in 2a gezeigten Kraftstoffdrucks P in bar in Einheiten der Nockenwellenfrequenz gezeigt; es handelt sich um einen frequenztransformierten Verlauf VF, der z.B. durch eine Fourier-Transformation erhalten wird. Die Frequenzkomponente des Kraftstoffdrucks, die zum Vierfachen der Nockenwellenfrequenz gehört, entspricht der Zündfrequenz - und auch der Einspritzfrequenz - der Brennkraftmaschine, da die Brennkraftmaschine hier vier Zylinder aufweist. Diese Einspritzfrequenz ist hier auch mit fE bezeichnet.
  • Die Berechnung der zur Zünd- bzw. Einspritzfrequenz fE gehörigen Amplitude A und die zugehörige zugrundeliegende Erfassung des Kraftstoffdrucks im Hochdruckspeicher kann mit modernen Motorsteuergeräten und einem entsprechenden Drucksensor ohne weiteres durchgeführt werden. Da, wie erwähnt, die Amplitude A bei der Einspritzfrequenz fE mit der Einspritzmenge - und der aus dem Hochdruckspeicher entnommenen Kraftstoffmenge - korreliert, lässt sich daraus jedenfalls grundsätzlich die Einspritzmenge bestimmen.
  • In 3 ist ein beispielhafter Verlauf einer Einspritzmenge über einer Drehzahl, jeweils über der Zeit t, zur Erläuterung der Erfindung gezeigt. Hierzu wurde an einem Motorprüfstand ein konstantes Motormoment eingestellt, woraus sich eine tatsächliche Kraftstoffmenge ergibt. Bei diesem Moment wurde eine Drehzahlrampe von 600 U/min auf 1.800 U/min innerhalb einer Zeitdauer von 5 min durchgefahren. Hierzu ist im oberen Diagramm eine Kraftstoffmenge M in mg pro Hub, die einer Einspritzmenge entspricht, im unteren Diagramm die Drehzahl n in U/min, jeweils über der Zeit t in Sekunden gezeigt. Um weitere Einflüsse zu minimieren, wurde der Kraftstoffdruck fixiert sowie (nur) eine Haupteinspritzung eingestellt.
  • Der Verlauf M1 gibt die mittels einer Kraftstoffwaage (eine Einrichtung zur sehr genauen Messung von Kraftstoffverbrauch z.B. am Motorenprüfstand) gemessene Einspritzmenge an, sie kann somit als Referenz gesehen werden.
  • Der Verlauf M2 stellt eine aus dem frequenztransformierten Verlauf des Kraftstoffdrucks im Hochdruckspeicher bestimmte Einspritzmenge dar, und zwar ohne die Korrektur bzw. Kompensation, wie sie im Rahmen der Erfindung vorgeschlagen wird. Dabei ist zu sehen, dass die auf diese Weise bestimmte (modellierte) Menge bei höheren Drehzahlen zu geringeren Werten driftet, d.h. die Messwerte gedämpft sind.
  • Dies bedeutet, dass bei hohen Drehzahlen die zugrundeliegende Korrelation zwischen Amplitude im frequenztransformierten Verlauf bei der Einspritzfrequenz und Einspritzmenge nicht mehr genau stimmt, während dies bei geringen Drehzahl (noch) sehr gut passt. Dies liegt an der erwähnten Abhängigkeit der Dämpfung bzw. Übertragungsfunktion im Tiefpassfilter des Drucksensors; die Korrelation ist hier z.B. für eine geringe Drehzahl ermittelt worden.
  • Der Verlauf M3 zeigt eine aus dem entsprechend korrigierten frequenztransformierten Verlauf des Kraftstoffdrucks im Hochdruckspeicher bestimmte Einspritzmenge, wie es im Rahmen der Erfindung vorgeschlagen wird. Hierbei ist zu sehen, dass mit aktiver Kompensation die Abweichung zwischen gemessener bzw. tatsächlicher Menge und modellierter Menge deutlich geringer ist.
  • Eine Möglichkeit, diese Korrektur oder Kompensation durchzuführen, besteht nun z.B. darin, anhand eines Vergleichs zwischen am Prüfstand für einen bestimmten Typ von Brennkraftmaschine (mit bestimmtem Typ von Drucksensor und Frequenzfilter) gemessener und modellierter Einspritzmenge - also z.B. der Verläufe M1 und M2 - einen Korrekturfaktor in Abhängigkeit von der Drehzahl zu bestimmen. Mit diesem (drehzahlabhängigen) Korrekturfaktor kann dann der Amplitudenwert multipliziert werden.
  • Ebenso kann aber die Dämpfung bzw. die Übertragungsfunktion für einen bestimmten Frequenzfilter bestimmt oder berechnet werden. Eine solche Übertragungsfunktion ist dabei eine Funktion der Frequenz, die hier mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine korreliert. Für einen passiven RC-Tiefpass z.B. ist die Übertragungsfunktion H(f) in der Regel bekannt und kann wie folgt berechnet werden: H ( ƒ ) = 1 ( 1 + ( ƒ E ƒ g ) 2 ) .
    Figure DE102021205380A1_0001
  • Dabei ist ƒg ist die Grenzfrequenz des Tiefpasses und beträgt z.B. 230/sec. Die Einspritzfrequenz ƒE berechnet sich aus der Motordrehzahl n in 1/min gemäß ƒ E = n 60 ⋅ n Z y l 2 ,
    Figure DE102021205380A1_0002
    wobei nZyl ist die Zylinderanzahl angibt.
  • In 4 ist schematisch ein Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer bevorzugten Ausführungsform dargestellt. Gemäß Schritt 400 wird der Druck im Hochdruckspeicher erfasst, und zwar insbesondere winkelsynchron, also z.B. wird immer nach 6° KW ein Messpunkt erfasst. Das hiermit erhaltene Signal wird, wie in Bezug auf 1 erwähnt, gefiltert und im Motorsteuergerät erhalten.
  • Gemäß Schritt 410 wird der im Signal enthaltene Verlauf, der im Zeitraum erfasst wurde, z.B. mittels eine (diskreten) Fourier-Transformation frequenztransformiert, wie dies in Bezug auf 2 schon erläutert wurde. Es wird also der frequenztransformierte Verlauf VF erhalten.
  • Gemäß Schritt 420 wird dann für die aktuell vorliegende Drehzahl der Brennkraftmaschine, bei der das Signal erfasst wird bzw. wurde, eine Übertragungsfunktion F des Frequenzfilters bestimmt bzw. berechnet. Gemäß der vorstehend beschriebenen Formel wird hierfür die Dämpfung (Übertragungsfunktion) der Einspritzfrequenz fE für die aktuelle Drehzahl bestimmt und die berechnete Amplitude A um diesen Faktor korrigiert. Beispielsweise können die Motordrehzahl n=1200/min und die Amplitude A=10 betragen. Dann gilt ƒ E = 1200 60 ⋅ 6 2 = 60,   H ( 60 ) = 0,9676  sowie  A k o r r = 10 0,9676 = 10,335,
    Figure DE102021205380A1_0003
    wobei Akorr die korrigierte Amplitude angibt.
  • Gemäß Schritt 430 wird dann der frequenztransformierte Verlauf bzw. das entsprechende Spektrum korrigiert, indem er durch die Übertragungsfunktion (die ja letztlich für die konkrete Drehzahl nur ein Faktor ist) geteilt wird. Damit wird der korrigierte frequenztransformierte Verlauf V'F erhalten.
  • In einem Schritt 440 kann dann unter Verwendung einer Korrelation K (die z.B. eine Tabelle oder ein Modell umfasst) aus der Amplitude im korrigierten frequenztransformierten Verlauf bei der Einspritzfrequenz die Einspritzmenge bestimmt werden. Diese Korrelation muss dabei nur für einen bestimmten Drehzahlwert bestimmt worden sein, die Drehzahlabhängigkeit, die durch die Dämpfung des Frequenzfilters eingebracht wird, kann über die Korrektur herausgerechnet werden.
  • Hierzu sei auch erwähnt, dass die jeweils zu berechnende Übertragungsfunktion auch relativ berechnet werden kann; ein absoluter Wert ist nicht nötig. Vielmehr kann dies über die Korrelation berücksichtigt werden.
  • 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 102017212762 A1 [0003, 0007]

Claims (10)

  1. Verfahren zum Bestimmen einer Einspritzmenge (M) von Kraftstoff, welche aus einem Hochdruckspeicher (120) entnommen und in einen oder mehrere Brennräume (105) einer Brennkraftmaschine (100) eingespritzt wird, wobei ein Signal (S) eines Verlaufs (VT) eines Kraftstoffdrucks (P) im Hochdruckspeicher (120) unter Verwendung eines Frequenzfilters (192) erfasst wird, wobei aus dem erfassten Signal (S) ein frequenztransformierter Verlauf (VF) des Kraftstoffdrucks (P) bestimmt wird, wobei der frequenztransformierte Verlauf (VF) um eine Dämpfung des Frequenzfilters (192), die von einer aktuellen Drehzahl (n) der Brennkraftmaschine (100) abhängt, korrigiert wird, und wobei aus dem korrigierten frequenztransformierten Verlauf (V'F) die Einspritzmenge (M) bestimmt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei für das Signal (S) der Verlauf (VT) des Kraftstoffdrucks (P) im Hochdruckspeicher in einem Zeitraum erfasst wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Verlauf (VT) des Kraftstoffdrucks (P) im Zeitraum synchron zu einem Kurbelwellenwinkel (φ) erfasst wird.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der frequenztransformierte Verlauf (VF) unter Verwendung einer Übertragungsfunktion (F) des Frequenzfilters (192) korrigiert wird.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Einspritzmenge (M) anhand einer Amplitude (A) des korrigierten frequenztransformierten Verlaufs (V'F) bei einer Einspritzfrequenz (fE) der Brennkraftmaschine bestimmt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Einspritzmenge (M) anhand der Amplitude (A) des korrigierten frequenztransformierten Verlaufs (V'F) bei einer Einspritzfrequenz (fE) der Brennkraftmaschine anhand einer für einen Drehzahlwert bestimmten Korrelation bestimmt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Einspritzmenge (M) als Mittelwert für mehrere, insbesondere alle, Kraftstoffinjektoren (130) bestimmt wird, oder wobei die Einspritzmenge individuell für einen Kraftstoffinjektor bestimmt wird.
  8. Recheneinheit (180), die dazu eingerichtet ist, alle Verfahrensschritte eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen.
  9. Computerprogramm, das eine Recheneinheit (180) dazu veranlasst, alle Verfahrensschritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen, wenn es auf der Recheneinheit (180) ausgeführt wird.
  10. Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm nach Anspruch 9.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19951802A1 (de) 1999-10-28 2001-07-19 Daimler Chrysler Ag Verfahren zur Bestimmung einer Größe aus einem Meßwert
DE102008042083A1 (de) 2008-09-15 2010-03-18 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Bestimmung der Einspritzmenge von Kraftstoffinjektoren einer Brennkraftmaschine
DE102014215618A1 (de) 2014-08-07 2016-02-11 Robert Bosch Gmbh Bestimmen einer Einspritzmenge von Kraftstoff durch Frequenzanalyse eines Speicherdruckverlaufs
DE102017212762A1 (de) 2017-07-25 2019-01-31 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors und elektronisches Steuergerät für einen Verbrennungsmotor
GB2569579A (en) 2017-12-20 2019-06-26 Delphi Tech Ip Ltd Method of determining rail pressure in a common rail fuel system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19951802A1 (de) 1999-10-28 2001-07-19 Daimler Chrysler Ag Verfahren zur Bestimmung einer Größe aus einem Meßwert
DE102008042083A1 (de) 2008-09-15 2010-03-18 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Bestimmung der Einspritzmenge von Kraftstoffinjektoren einer Brennkraftmaschine
DE102014215618A1 (de) 2014-08-07 2016-02-11 Robert Bosch Gmbh Bestimmen einer Einspritzmenge von Kraftstoff durch Frequenzanalyse eines Speicherdruckverlaufs
DE102017212762A1 (de) 2017-07-25 2019-01-31 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors und elektronisches Steuergerät für einen Verbrennungsmotor
GB2569579A (en) 2017-12-20 2019-06-26 Delphi Tech Ip Ltd Method of determining rail pressure in a common rail fuel system

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