DE102022205533A1

DE102022205533A1 - Verfahren zum bestimmen des kraftstofftyps eines kraftstoffs, der in eine brennkraftmaschine eingespritzt wird

Info

Publication number: DE102022205533A1
Application number: DE102022205533.0A
Authority: DE
Inventors: Henning Sauerland; Akiyasu Miyamoto; Yoshihito Yasukawa; Masayuki Saruwatari
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2022-05-31
Filing date: 2022-05-31
Publication date: 2023-11-30
Also published as: WO2023233888A1

Abstract

Der vorliegende Gegenstand bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren und eine Steuereinrichtung (20) zum Bestimmen eines Kraftstofftyps eines Kraftstoffs, der in eine Brennkraftmaschine eingespritzt werden soll, unter Verwendung eines Ansteuerstroms einer Kraftstoffeinspritzdüse (5). Das Verfahren umfasst die Schritte des Messens eines Ansteuerstroms der Kraftstoffeinspritzdüse (5) durch einen Stromsensor (20a), des Bestimmens einer Öffnungsverzögerung der Kraftstoffeinspritzdüse (5) auf der Grundlage des gemessenen Ansteuerstroms durch die Steuereinrichtung (20), des Bestimmens eines Kraftstofftyps des Kraftstoffs, der in die Brennkraftmaschine eingespritzt wird, auf der Grundlage der bestimmten Öffnungsverzögerung durch die Steuereinrichtung (20) und des Setzens der Steuerparameter eines Einspritzsystems (100) gemäß dem bestimmten Kraftstofftyp durch die Steuereinrichtung (20).

Description

Der vorliegende Gegenstand bezieht sich auf ein Verfahren und eine Steuereinrichtung zum Bestimmen des Kraftstofftyps eines Kraftstoffs, der in eine Brennkraftmaschine eingespritzt wird, unter Verwendung eines Ansteuerstroms einer Kraftstoffeinspritzdüse, ein Einspritzsystem, das die Steuereinrichtung enthält, und eine Brennkraftmaschine, die das Einspritzsystem enthält.
Um die globale Klimaänderung zu verlangsamen, ist eine massive Verringerung von CO₂-Emissionen in Industrie und Transport nötig. Zusätzlich zur gesteigerten Verwendung elektrischer Antriebe liegt immer noch ein Bedarf an Brennkraftmaschinen in Fahrzeugen vor, um größere Entfernungen abdecken zu können.
Um die erforderliche CO₂-Verringerung zu erreichen, werden Biokraftstoffe und sogenannte elektrische Kraftstoffe (E-Kraftstoffe) für Brennkraftmaschinen in der nahen Zukunft eine wichtige Rolle spielen. E-Kraftstoffe sind synthetische Kraftstoffe, die erzeugt werden, indem Wasserstoff aus erneuerbaren Energien mit Kohlenstoffdioxid zur Reaktion gebracht wird. Dieser Prozess ist üblicherweise als „Leistung-zu-x“ bekannt und bietet die Möglichkeit, Energie aus erneuerbaren Ressourcen zur langfristigen Speicherung und Verwendung in eine chemische Form umzuwandeln und zu speichern. Das „x“ bedeutet beliebige gasförmige und flüssige Kraftstoffe, die in Brennkraftmaschinen verwendet werden können. Beispiele für flüssige E-Kraftstoffe, die in Benzinkraftmaschinen verwendbar sind, sind Methanol, Methylformiat (MeFo) und Dimethylcarbonat (DMC). Es wird erwartet, dass diese synthetischen Kraftstoffe in der Zukunft bei Tankstellen sowohl in reiner Form als auch gemischt mit herkömmlichen Kraftstoffen bereitgestellt werden.
Allerdings besitzen synthetische Kraftstoffe im Vergleich zu herkömmlichen fossilen Kraftstoffen wie z. B. Benzin andere Kraftstoffeigenschaften. DMC besitzt z. B. einen niedrigeren Nettoheizwert und erfordert deshalb eine höhere Einspritzrate als Benzin. Deshalb müssen Steuerparameter eines Einspritzsystems, das in einer Brennkraftmaschine verwendet wird, wie z. B. ein Einspritzzeitpunkt und ein Einspritzdruck auf den jeweiligen Kraftstoff/auf die jeweilige Kraftstoffzusammensetzung angepasst werden. Um die korrekten Steuerparameter bereitzustellen, muss genau bekannt sein, welcher Kraftstofftyp gegenwärtig im Einspritzsystem enthalten ist/in die Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Eine Möglichkeit, den gegenwärtig verwendeten Kraftstofftyp zu detektieren, kann die Anwendung eines fest zugeordneten Kraftstoffsensors im Einspritzsystem sein. Allerdings würde dies zu zunehmenden Kosten sowie einem zunehmenden Implementierungsaufwand führen. Deshalb besteht der Bedarf eines „virtuellen“ Kraftstoffsensors auf der Grundlage einer Rückkopplung der Kraftstoffeinspritzdüse.
Patentliteratur 1: US 6237572 B1
Patentliteratur 1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen einer Kraftstoffeinspritzverzögerung einer Kraftstoffeinspritzdüse, die in einer Kraftmaschine angeordnet ist, während des Betriebs der Kraftmaschine. Die Kraftstoffeinspritzdüse enthält ein Solenoid, das mit einer Steuereinheit elektrisch verbunden ist. Das Verfahren umfasst die Schritte des Erzeugens eines Einspritzanweisungssignals, des Bestimmens einer Zeit der Einspritzanweisungssignalerzeugung und des Erfassens eines Starts des Einspritzens. Der Start des Einspritzens wird während des Betriebs der Kraftmaschine dynamisch erfasst.
Der hier beschriebene Gegenstand adressiert die technische Aufgabe des Bestimmens eines Kraftstofftyps eines Kraftstoffs, der in eine Brennkraftmaschine eingespritzt wird, ohne die Notwendigkeit eines zusätzlichen Kraftstoffsensors. Diese Aufgabe wird durch die Aufgabe der beigefügten Ansprüche gelöst. Der Begriff „Kraftstofftyp“ kann auch Zusammensetzungen verschiedener Kraftstofftypen umfassen. Eine Zusammensetzung verschiedener Kraftstofftypen kann bevorzugt ein Gemisch eines herkömmlichen Kraftstoffs wie z. B. Benzin und eines E-Kraftstoffs wie z. B. DMC enthalten.
Gemäß dem Gegenstand, der in den beigefügten Ansprüchen dargelegt ist, wird ein Verfahren zum Bestimmen eines Kraftstofftyps eines Kraftstoffs, der mittels eines Einspritzsystems in eine Brennkraftmaschine eingespritzt werden soll, vorgeschlagen. Die Brennkraftmaschine kann bevorzugt eine Benzinkraftmaschine sein und das Einspritzsystem kann bevorzugt ein System zur Benzin-Saugrohreinspritzung sein. Das Einspritzsystem enthält mindestens eine Kraftstoffeinspritzdüse, die Kraftstoff in die Brennkraftmaschine einspritzt, einen Stromsensor und eine Steuereinrichtung. Bevorzugt kann die mindestens eine Kraftstoffeinspritzdüse Kraftstoff in eine Einlassöffnung der Brennkraftmaschine einspritzen.
Die mindestens eine Kraftstoffeinspritzdüse kann ein Ventilgehäuse besitzen, in dem eine axial bewegliche Ventilnadel angeordnet sein kann. Das Ventilgehäuse kann einen Ventilsitz enthalten, auf den in einem geschlossenen Zustand der Kraftstoffeinspritzdüse die Ventilnadel z. B. durch eine Feder und einen Kraftstoffdruck, der auf die Kraftstoffeinspritzdüse wirkt, gedrückt wird. Die Ventilnadel kann mit einem magnetischen Anker verbunden sein und einen Hohlraum enthalten, durch den Kraftstoff, der in die Kraftstoffeinspritzdüse eingeleitet wird, zum Ventilsitz strömen kann. Die Kraftstoffeinspritzdüse kann ferner eine Spule umfassen, an die ein Feldstrom (ein Ansteuerstrom) angelegt werden kann. Wenn der Ansteuerstrom durch die Spule fließt, wird in einem Magnetkreis, der die Spule umgibt, ein Magnetfeld erzeugt, das den magnetischen Anker anzieht. Dies ermöglicht, dass die Ventilnadel vom Ventilsitz angehoben wird, derart, dass Kraftstoff aus der Kraftstoffeinspritzdüse austreten kann.
Der Stromsensor kann bevorzugt in der Steuereinrichtung des Einspritzsystems oder in einer elektronischen Steuereinheit (ECU) der Brennkraftmaschine enthalten sein. Es ist auch möglich, dass der Stromsensor ein eigenständiger Sensor ist, der von der Steuereinrichtung oder der ECU entfernt angeordnet sein kann.
Die Steuereinrichtung des Einspritzsystems kann bevorzugt in der ECU enthalten sein oder kann selbst die ECU sein. Es ist auch möglich, dass mehrere Steuereinrichtungen vorliegen, die Untergruppen des Einspritzsystems steuern können. Wenn mehrere Steuereinrichtungen vorliegen, können diese Steuereinrichtungen hierarchisch oder in einer weiteren Art miteinander verbunden sein.
Der Kraftstofftyp wird durch die Steuereinrichtung durch Messen eines Ansteuerstroms der mindestens einen Kraftstoffeinspritzdüse durch den Stromsensor und Bestimmen einer Öffnungsverzögerung der mindestens einen Kraftstoffeinspritzdüse auf der Grundlage des gemessenen Ansteuerstroms, der dann verwendet wird, um den Kraftstofftyp zu bestimmen, bestimmt. Der Begriff „Ansteuerstrom“ soll auch eine Ansteuerstromkurve als eine Funktion einer Zeit enthalten. Es ist auch möglich, dass Ansteuerstromkurven von mehr als einer Kraftstoffeinspritzdüse gemessen werden, auf deren Grundlage Öffnungsverzögerungen von mehr als einer Kraftstoffeinspritzdüse bestimmt werden.
Mit anderen Worten, die Öffnungsverzögerung, die durch die Steuereinrichtung aus dem gemessenen Ansteuerstrom bestimmt wird, kann mit einem bestimmten Kraftstofftyp und/oder mit einer bestimmten Zusammensetzung verschiedener Kraftstoffe korreliert sein. Die Korrelation zwischen der Öffnungsverzögerung der Kraftstoffeinspritzdüse und dem Typ eines Kraftstoffs, der eingespritzt wird, verwendet die verschiedenen Fluidkräfte, mit denen verschiedene Kraftstofftypen auf die Kraftstoffeinspritzdüse wirken, als Grundlage. Zum Beispiel ist das Kompressionsmodul von DMC größer als das von Benzin, derart, dass das Kompressionsmodul einer Benzin/DMC-Mischung mit zunehmendem DMC-Anteil zunimmt. Dies resultiert darin, dass eine größere Hydraulikkraft, die durch die Magnetkraft überwunden werden muss, wenn der Injektor öffnet, auf die Ventilnadel wirkt. Somit wird die Öffnungsverzögerung einer Benzin/DMC-Mischung mit zunehmendem DMC-Anteil größer. Außerdem können das Kompressionsmodul, die Viskosität und die Dichte verschiedener Kraftstofftypen mit der Öffnungsverzögerung der Kraftstoffeinspritzdüse korreliert sein. Die Korrelation zwischen einem bestimmten Kraftstofftyp und der Öffnungsverzögerung der Kraftstoffeinspritzdüse kann in der Steuereinheit gespeichert sein, z. B. als eine Kennlinie bei einer vorgegebenen Kraftstofftemperatur. Es ist auch möglich, verschiedene Korrelationen in verschiedenen Kennlinien auf der Grundlage verschiedener Kraftstoffeigenschaften zu speichern. Dies kann die Genauigkeit der Bestimmung verbessern.
Wenn der Kraftstofftyp bestimmt wird, werden die Steuerparameter des Einspritzsystems durch die Steuereinrichtung gemäß dem bestimmten Kraftstofftyp eingestellt. Die Steuerparameter des Einspritzsystems können z. B. Parameter zum Steuern eines Einspritzzeitpunkts (Start, Dauer und Ende eines Einspritzens) und eines Einspritzdrucks enthalten. Diese Parameter können auf der Grundlage zusätzlicher Kraftstoffeigenschaften des bestimmten Kraftstofftyps wie z. B. Nettoheizwert, Siedebereich, Dichte und Viskosität bestimmt werden.
Der Gegenstand, der hier beschrieben wird, ermöglicht eine zuverlässige Detektion von Änderungen einer Kraftstoffzusammensetzung nach einem Betanken ohne die Notwendigkeit eines zusätzlichen Kraftstoffsensors. Da die Kraftstoffbestimmung die Öffnungsverzögerung der Kraftstoffeinspritzdüse als Grundlage verwendet, wird der Kraftstofftyp des Kraftstoffs, der gegenwärtig eingespritzt wird, bestimmt, was eine Rückkopplungssteuerung im selben Arbeitszyklus der Brennkraftmaschine ermöglicht.
Gemäß einem Beispiel können eine erste Zeit, zu der die Erregung der mindestens eine Kraftstoffeinspritzdüse startet, und eine zweite Zeit, zu der die mindestens eine Kraftstoffeinspritzdüse zum ersten Mal nach dem Start einer Erregung einen vollständig geöffneten Zustand erreicht, durch die Steuereinrichtung auf der Grundlage des gemessenen Ansteuerstroms detektiert werden. Die Kraftstoffeinspritzdüse kann ihren vollständig offenen Zustand erreichen, wenn die Ventilnadel der Kraftstoffeinspritzdüse ihren vollständigen Hub erreicht. Mit anderen Worten kann die bestimmte Öffnungsverzögerung der Kraftstoffeinspritzdüse der Zeitraum vom Start einer Erregung bis zu einer Zeit, zu der die Ventilnadel der Kraftstoffeinspritzdüse ihren vollständigen Hub zum ersten Mal nach dem Start einer Erregung erreicht, sein.
Wenn das Einschalten der Kraftstoffeinspritzdüse zum ersten Mal beginnt, beginnt der Ansteuerstrom von null zu einem vorgegebenen Haltestrom zuzunehmen. Die bedeutet, dass der Start der Erregung einen Knick in der Ansteuerstromkurve verursacht, der durch die Steuereinrichtung durch Analysieren des gemessenen Ansteuerstroms detektiert werden kann. Wenn die Ventilnadel der Kraftstoffeinspritzdüse ihren vollständigen Hub erreicht, tritt ein weiterer Knick in der Ansteuerstromkurve aufgrund der Änderung eines Spulenwiderstands, die durch die nun statische Nadel verursacht wird, auf. Dieser zweite Knick kann auch durch Analysieren des gemessenen Ansteuerstroms bestimmt werden. Nach dem Detektieren der oben beschriebenen Zeitpunkte (einer ersten und einer zweiten Zeit), kann die erste Zeit von der zweiten Zeit subtrahiert werden, um die Öffnungsverzögerung der Kraftstoffeinspritzdüse zu bestimmen.
Gemäß einem Beispiel kann die erste Zeit durch die Steuereinrichtung durch Filtern des Ansteuerstroms der mindestens einen Kraftstoffeinspritzdüse mit einem Tiefpassfilter detektiert werden und kann die zweite Zeit durch Filtern des Ansteuerstroms mit einem Hochpassfilter detektiert werden. Die Details dazu, wie die erste und die zweite Zeit detektiert werden können, werden später in Verbindung mit 3a und 3b beschrieben.
Gemäß einem Beispiel kann eine Kraftstofftemperatur durch die Steuereinrichtung auf der Grundlage eines Gradienten des Ansteuerstroms zwischen der ersten und der zweiten Zeit bestimmt werden. Die Öffnungsverzögerung, die der Zeitraum von der ersten Zeit, bei der das Einschalten beginnt, zu der zweiten Zeit, zu der die Ventilnadel ihren maximalen Hub erreicht, ist, enthält einen ersten Zeitraum, in dem der Magnetkreis aufgebaut wird und die Ventilnadel sich noch nicht bewegt, und einen zweiten Zeitraum, in dem sich die Ventilnadel vom Ventilsitz zu ihrem maximalen Hub bewegt. Der zweite Zeitraum ist viel kleiner als der erste Zeitraum. Da die Ventilnadel während des ersten Zeitraums in Ruhe ist, beeinträchtigt eine Temperaturänderung lediglich den Widerstand der Spule (eine höhere Kraftstofftemperatur führt zu einem höherem Widerstand), was in einer Änderung des Gradienten des Ansteuerstroms während des ersten Zeitraums resultiert (eine höhere Kraftstofftemperatur führt zu einer geringeren Ansteuerstromsteigung). Da der erste Zeitraum verglichen zum zweiten Zeitraum groß ist, kann die Kraftstofftemperatur aus einem Gradienten des Ansteuerstroms zwischen der ersten und der zweiten Zeit einfach hergeleitet werden. Zum Beispiel kann der Gradient zu verschiedenen Zeitpunkten zwischen der ersten und der zweiten Zeit bestimmt werden oder kann ein einzelner Gradient zwischen zwei vorgegebenen Zeitpunkten, die zwischen die erste und die zweite Zeit fallen, bestimmt werden. Der Gradient, der auf die beschriebene Art bestimmt wird, kann dann mit einer Kraftstofftemperatur korreliert sein. Die entsprechende Korrelation kann im Voraus z. B. durch Messen des Widerstands/des Ansteuerstroms der Kraftstoffeinspritzdüsenspule bei definierten Temperaturen auf einem Prüfstand bestimmt werden.
Gemäß einem Beispiel kann die bestimmte Öffnungsverzögerung durch die Steuereinrichtung abhängig von der bestimmten Kraftstofftemperatur angepasst werden. Da die Kraftstoffeigenschaften wie z. B. der Kompressionsmodul, die Dichte und die Viskosität als eine Funktion einer Kraftstofftemperatur variieren, variiert auch die Fluidkraft, die auf die Kraftstoffeinspritzdüse wirkt, und somit die Öffnungsverzögerung. Um die Genauigkeit der Kraftstofftypbestimmung weiter zu verbessern, kann die Öffnungsverzögerung, die aus dem Ansteuerstrom bestimmt wird, abhängig von der Kraftstofftemperatur angepasst werden. Zum Beispiel kann eine Kennlinie in der Steuereinrichtung gespeichert sein, die die Abhängigkeit der jeweiligen Kraftstoffeigenschaften von der Temperatur darstellt. Die Öffnungsverzögerung, die aus dem Ansteuerstrom bestimmt wird, kann dann z. B. mit dem Wert aus der Temperaturkennlinie multipliziert werden oder der Wert aus der Temperaturkennlinie kann von der Öffnungsverzögerung, die aus dem Ansteuerstrom bestimmt wird, subtrahiert oder zu ihr addiert werden.
Gemäß einem Beispiel kann die Öffnungsverzögerung der mindestens einen Kraftstoffeinspritzdüse durch die Steuereinrichtung bestimmt werden, wenn die bestimmte Kraftstofftemperatur in einem vorgegebenen Temperaturbereich liegt. Die bedeutet, dass die Brennkraftmaschine bei definierten Betätigungsbedingungen (Kraftmaschinentemperatur, Kraftmaschinenlast, Kraftmaschinendrehzahl) betrieben werden kann, um sicherzustellen, dass die Kraftstofftemperatur und somit die Fluidkräfte auf die Kraftstoffeinspritzdüse jedes Mal, wenn die Öffnungsverzögerung der Kraftstoffeinspritzdüse bestimmt wird, vergleichbar sind. Dies kann die Notwendigkeit, die Öffnungsverzögerung als eine Funktion einer Temperatur anzupassen, verringern und die Genauigkeit der Kraftstofftypbestimmung weiter erhöhen.
Gemäß einem Beispiel kann die bestimmte Öffnungsverzögerung der mindestens einen Kraftstoffeinspritzdüse durch die Steuereinrichtung auf der Grundlage eines Kraftstoffdrucks des Kraftstoffs, der sich im Einspritzsystem befindet, angepasst werden. Wenn der Kraftstoffdruck zunimmt, nimmt die Fluidkraft, die auf die Kraftstoffeinspritzdüse wirkt, ebenso wie die Öffnungsverzögerung zu. Um diese Wirkung zu berücksichtigen, kann die Öffnungsverzögerung, die aus dem Ansteuerstrom bestimmt wird, als eine Funktion des Kraftstoffdrucks angepasst werden. Zum Beispiel kann eine Kennlinie in der Steuereinrichtung gespeichert sein, die die Abhängigkeit der jeweiligen Kraftstoffeigenschaften vom Kraftstoffdruck darstellt. Die Öffnungsverzögerung, die aus dem Ansteuerstrom bestimmt wird, kann dann z. B. mit dem Wert aus der Kraftstoffdruckkennlinie multipliziert werden oder der Wert aus der Kraftstoffdruckkennlinie kann von der Öffnungsverzögerung, die aus dem Ansteuerstrom bestimmt wird, subtrahiert oder zu ihm addiert werden. Der Kraftstoffdruck kann durch einen Kraftstoffdrucksensor, der im Einspritzsystem enthalten ist, gemessen werden. Zum Beispiel kann der Kraftstoffdrucksensor stromaufwärts der Kraftstoffeinspritzdüse positioniert sein, um den Kraftstoffdruck, der auf Letztere wirkt, zu messen.
Gemäß einem Beispiel kann die bestimmte Öffnungsverzögerung der mindestens einen Kraftstoffeinspritzdüse durch die Steuereinrichtung auf der Grundlage eines Einlassdrucks der Brennkraftmaschine angepasst werden. Wenn der Einlassdruck zunimmt, nimmt die Druckdifferenz zwischen dem Kraftstoffdruck und dem Einlassdruck ab. Somit kann die Öffnungsverzögerung der Kraftstoffeinspritzdüse mit zunehmendem Einlassdruck verringert werden. Um diese Wirkung zu berücksichtigen, kann die Öffnungsverzögerung, die aus dem Ansteuerstrom bestimmt wird, als eine Funktion des Einlassdrucks angepasst werden. Zum Beispiel kann eine Kennlinie in der Steuereinrichtung gespeichert sein, die die Abhängigkeit der Öffnungsverzögerung vom Einlassdruck darstellt. Die Öffnungsverzögerung, die aus dem Ansteuerstrom bestimmt wird, kann dann z. B. mit dem Wert aus der Einlassdruckkennlinie multipliziert werden oder der Wert aus der Einlassdruckkennlinie kann von der Öffnungsverzögerung, die aus dem Ansteuerstrom bestimmt wird, subtrahiert oder zu ihr addiert werden. Der Einlassdruck kann durch einen Einlassdrucksensor, der im Einspritzsystem enthalten ist, gemessen werden. Zum Beispiel kann der Einlassdrucksensor in der Einlassöffnung der Brennkraftmaschine positioniert sein.
Gemäß einem Beispiel kann die Öffnungsverzögerung der mindestens einen Kraftstoffeinspritzdüse durch die Steuereinrichtung eine vorgegebene Zeit nach einem Betanken der Brennkraftmaschine bestimmt werden. Dies bedeutet, dass die Öffnungsverzögerung des Kraftstoffeinspritzventils eine definierte Wartezeit nach einem Kraftmaschinenstart bestimmt werden kann, um Einflüsse aufgrund möglicher Luftblasen im Kraftstoffsystem auszuschließen. Alternativ oder zusätzlich kann ein definierter Entleerungsvorgang des Einspritzsystems ausgeführt werden, bevor die Öffnungsverzögerung bestimmt wird.
Darüber hinaus wird ein Computerprogrammprodukt geschaffen, das in einem Arbeitsspeicher speicherbar ist und Befehle umfasst, die, wenn sie durch einen Computer ausgeführt werden, den Computer veranlassen, das Verfahren wie oben beschrieben durchzuführen.
Zusammenfassend ermöglicht der offenbarte Gegenstand eine zuverlässige Detektion von Änderungen einer Kraftstoffzusammensetzung nach einem Betanken ohne die Notwendigkeit eines zusätzlichen Kraftstoffsensors. Da die Kraftstoffbestimmung die Öffnungsverzögerung der Kraftstoffeinspritzdüse als Grundlage verwendet, wird der Kraftstofftyp des Kraftstoffs, der gegenwärtig eingespritzt wird, bestimmt, was eine Rückkopplungssteuerung im selben Arbeitszyklus der Brennkraftmaschine ermöglicht. Zusätzlich können Änderungen einer Kraftstoffzusammensetzung ungeachtet des Arbeitspunkts der Brennkraftmaschine detektiert werden, da die Kraftstofftemperatur, der Kraftstoffdruck und der Einlassdruck berücksichtigt werden, wenn der Kraftstofftyp bestimmt wird.
Im Folgenden wird der beanspruchte Gegenstand ferner auf der Grundlage mindestens eines bevorzugten Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert; es zeigen:

1 schematisch ein Einspritzsystem und einen Zylinder einer Brennkraftmaschine gemäß einem bevorzugten Beispiel des vorliegenden Gegenstands;
2 einen Graphen, der eine Öffnungsverzögerung einer Kraftstoffeinspritzdüse als eine Funktion des Kompressionsmoduls einer Benzin/DMC-Kraftstoffmischung mit zunehmendem DMC-Anteil beispielhaft darstellt;
3a und 3b beispielhaft einen Ansteuerstrom einer Kraftstoffeinspritzdüse auf der Grundlage davon, welche Öffnungsverzögerung der Kraftstoffeinspritzdüse bestimmt werden kann;
4a und 4b schematisch einen Einfluss einer Kraftstofftemperatur auf die Bestimmung der Öffnungsverzögerung, die in 3a und 3b dargestellt ist; und
5 ein bevorzugtes Beispiel des Verfahrens, das hier offenbart ist, unter Verwendung eines Ablaufplans.

1 zeigt schematisch ein Beispiel eines Einspritzsystems 100 und eines Zylinders 200 einer sonst unbestimmten Brennkraftmaschine gemäß einem bevorzugten Beispiel des vorliegenden Gegenstands.
Die Brennkraftmaschine (oder kurz: „Kraftmaschine" oder „Maschine“) kann bevorzugt eine Benzinkraftmaschine sein und kann mehrere Zylinder 200 enthalten. Zum Beispiel kann die Brennkraftmaschine zwei, drei, vier, sechs, acht oder weniger/mehr Zylinder 200 aufweisen. Der Zylinder 200, der in 1 gezeigt ist, umfasst eine Brennkammer 9, in der ein Kolben 12 mit einer Kurbelstange 13 derart angeordnet ist, dass dem Kolben 12 sich bewegen kann. Die Kurbelstange 13 ist mit einer Kurbelwelle (die nicht dargestellt ist) verbunden, die eine bekannte Kurbelwelle sein kann.
Eine Zündkerze 8 ist am Zylinder 200 zum Zünden eines Luft/Kraftstoff-Gemischs, das in die Brennkammer 9 gesaugt wird, angebracht, um eine Verbrennung zu initiieren. Die Zündkerze 8 oder mindestens Teile davon sind mit dem Innenraum der Brennkammer 9 verbunden, derart, dass ein Funke in die Brennkammer 9 eingebracht werden kann.
Die Einlassöffnung 6 mit einem Einlassventil 7 sowie eine Auslassöffnung 11 mit einem Auslassventil 11 sind mit der Brennkammer 1 verbunden. Eine Kraftstoffeinspritzdüse 5 ist in der Einlassöffnung 6 angeordnet, in die sie Kraftstoff einspritzen kann. Umgebungsluft kann in die Einlassöffnung 4 gesaugt und mit dem Kraftstoff, der durch die Kraftstoffeinspritzdüse 5 eingespritzt wird, gemischt werden. Mit anderen Worten kann das Luft/Kraftstoff-Gemisch außerhalb der Brennkammer 9 in der Einlassöffnung 6 erzeugt werden. Während eines Einlasshubs der Brennkraftmaschine kann das Luft/Kraftstoff-Gemisch über das offene Einlassventil 7 in die Brennkammer 9 strömen, wo es durch die Zündkerze 8 gezündet werden kann. Nachdem die Verbrennung stattgefunden hat, können während eines Auslasshubs der Kraftmaschine Abgase mittels des Auslassventils 10 und der Auslassöffnung 11 aus der Brennkammer 1 abgegeben werden.
Das Einspritzsystem 100 kann bevorzugt ein System zur Benzin-Saugrohreinspritzung sein. Das gezeigte beispielhafte Einspritzsystem 100 umfasst einen Behälter 1, eine Kraftstoffpumpe 2, einen Kraftstoffverteilerleiste 3 mit einem Kraftstoffdrucksensor 3a, einen Druckregulierer 4, eine Kraftstoffeinspritzdüse 5 und eine Steuereinrichtung 20 mit einem Stromsensor 20a.
Die Kraftstoffpumpe 2 kann Kraftstoff bei einem vorgegebenen Kraftstoffdruck von dem Behälter 1 zur Kraftstoffverteilerleiste 3 abgeben. Der Behälter kann mit verschiedenen Kraftstofftypen, insbesondere verschiedenen Typen von E-Kraftstoffen oder Gemischen von herkömmlichen und E-Kraftstoffen gefüllt werden. Bevorzugt kann der Behälter mit einem Gemisch von Benzin und DMC gefüllt werden.
Der vorgegebene Kraftstoffdruck kann im Bereich von 2 Bar bis 20 Bar, bevorzugt im Bereich von 3 Bar bis 12 Bar liegen. Im dargestellten Beispiel ist der Kraftstoffdrucksensor 3a zum Messen des Kraftstoffdrucks in der Kraftstoffverteilerleiste 3 angeordnet und ist der Druckregulierer 4 zum Steuern/Anpassen des Kraftstoffdrucks im Rückstrom angeordnet. Allerdings ist auch ein rückführungsfreies Einspritzsystem des Durchflusstyps möglich, wobei z. B. die Kraftstoffpumpe 2 den Kraftstoffdruck in der Kraftstoffverteilerleiste 3 steuert. Ferner kann der Kraftstoffdrucksensor 3a auch außerhalb der Kraftstoffverteilerleiste, z. B. in einer Leitung zwischen der Kraftstoffpumpe 2 und der Kraftstoffverteilerleiste 3 und/oder in einer Leitung zwischen der Kraftstoffverteilerleiste 3 und der Kraftstoffeinspritzdüse 5, angeordnet sein. Die Kraftstoffeinspritzdüse 5 ist mit der Kraftstoffverteilerleiste 3 hydraulisch verbunden, um Kraftstoff in die Einlassöffnung 6 einzuspritzen. Die Steuereinrichtung 20 zum Steuern des Einspritzsystems 100, das in 1 dargestellt ist, ist mit der Kraftstoffpumpe 2, dem Kraftstoffregulierer 4 und der Kraftstoffeinspritzdüse 5 elektrisch verbunden. Mehrere weitere Aktoren können mit der Steuereinrichtung 20 elektrisch verbunden sein und durch sie gesteuert werden. Die Steuereinrichtung 20, die ferner gezeigt ist, enthält den Stromsensor 20a zum Messen des Ansteuerstroms der Kraftstoffeinspritzdüse 5. Es ist auch möglich, dass der Stromsensor 20a eine getrennte Sensoreinheit ist, die von der Steuereinheit 20 entfernt ist. Der Stromsensor 20a kann den Ansteuerstrom der Kraftstoffeinspritzdüse 5 auf der Grundlage davon messen, welche Öffnungsverzögerung von Letztgenannter bestimmt werden kann. Um die Öffnungsverzögerung zu bestimmen, kann die Steuereinrichtung 20 eine erste Zeit, zu der die Erregung der Kraftstoffeinspritzdüse 5 startet, und eine zweite Zeit, zu der die Kraftstoffeinspritzdüse 5 zum ersten Mal nach dem Start einer Erregung einen vollständig geöffneten Zustand erreicht, detektieren. Die Kraftstoffeinspritzdüse 5 kann ihren vollständig offenen Zustand erreichen, wenn eine Ventilnadel der Kraftstoffeinspritzdüse 5 ihren vollständigen Hub erreicht. Mit anderen Worten kann die Öffnungsverzögerung der Kraftstoffeinspritzdüse 5, die durch die Steuereinrichtung 20 bestimmt wird, der Zeitraum vom Start einer Erregung bis zu einer Zeit, zu der die Ventilnadel der Kraftstoffeinspritzdüse 5 zum ersten Mal nach dem Start einer Erregung ihren vollständigen Hub erreicht, sein.
In diesem Kontext kann die Steuereinrichtung 20 die erste Zeit durch Filtern des Ansteuerstroms der Kraftstoffeinspritzdüse 5 mit einem Tiefpassfilter und die zweite Zeit durch Filtern des Ansteuerstroms mit einem Hochpassfilter detektieren. Die Details bezüglich dessen, wie die erste und die zweite Zeit durch die Steuereinrichtung 20 detektiert werden können, werden später in Verbindung mit den 3a und 3b beschrieben.
Die bestimmte Öffnungsverzögerung korreliert mit einem Kraftstofftyp, da verschiedene Kraftstofftypen verschiedene Fluidkräfte verursachen, die auf die Kraftstoffeinspritzdüse in einem geschlossenen Zustand der Letztgenannten wirken. Zum Beispiel ist das Kompressionsmodul von DMC größer als das von Benzin, derart, dass das Kompressionsmodul einer Benzin/DMC-Mischung mit zunehmendem DMC-Anteil zunimmt. Dies resultiert darin, dass eine größere Hydraulikkraft, die durch die Magnetkraft überwunden werden muss, wenn die Kraftstoffeinspritzdüse sich öffnet, auf die Ventilnadel der Kraftstoffeinspritzdüse wirkt. Somit wird die Öffnungsverzögerung einer Benzin/DMC-Mischung mit zunehmendem DMC-Anteil größer. Außerdem können das Kompressionsmodul, die Viskosität und die Dichte verschiedener Kraftstofftypen mit der Öffnungsverzögerung der Kraftstoffeinspritzdüse korreliert sein. Die Korrelation zwischen einem bestimmten Kraftstofftyp und der Öffnungsverzögerung der Kraftstoffeinspritzdüse kann in der Steuereinheit, z. B. als eine Kennlinie bei einer vorgegebenen Kraftstofftemperatur, gespeichert sein. Es ist auch möglich, verschiedene Korrelationen in verschiedenen Kennlinien auf der Grundlage verschiedener Kraftstoffeigenschaften zu speichern. Dies kann die Genauigkeit der Bestimmung verbessern.
Die Genauigkeit der Kraftstofftypbestimmung kann unter Berücksichtigung der Kraftstofftemperatur weiter verbessert werden. Da die Kraftstoffeigenschaften wie z. B. der Kompressionsmodul, die Dichte und die Viskosität als eine Funktion einer Kraftstofftemperatur variieren, variiert auch die Fluidkraft, die auf die Kraftstoffeinspritzdüse wirkt, und somit die Öffnungsverzögerung. Dies kann z. B. durch Speichern einer Kennlinie in der Steuereinrichtung, die die Abhängigkeit der jeweiligen Kraftstoffeigenschaften von der Temperatur darstellt, berücksichtigt werden.
Die Kraftstofftemperatur kann auf der Grundlage eines Gradienten des Ansteuerstroms zwischen der ersten und der zweiten Zeit bestimmt werden. Die Öffnungsverzögerung, die aus dem Ansteuerstrom bestimmt wird, enthält einen ersten Zeitraum, in dem der Magnetkreis aufgebaut wird und die Ventilnadel sich noch nicht bewegt, und einen zweiten Zeitraum, in dem die Ventilnadel sich vom Ventilsitz zu ihrem maximalen Hub bewegt. Der zweite Zeitraum ist viel kleiner als der erste Zeitraum. Da die Ventilnadel während des ersten Zeitraums in Ruhe ist, beeinträchtigt eine Temperaturänderung lediglich den Widerstand der Spule, was in einer Änderung des Gradienten des Ansteuerstroms während des ersten Zeitraums resultiert. Da der erste Zeitraum verglichen zum zweiten Zeitraum groß ist, kann die Kraftstofftemperatur aus einem Gradienten des Ansteuerstroms einfach hergeleitet werden. Zum Beispiel kann der Gradient zu verschiedenen Zeitpunkten während der Öffnungsverzögerung bestimmt werden oder kann ein einzelner Gradient zwischen zwei vorgegebenen Zeitpunkten, die in die Öffnungsverzögerung fallen, bestimmt werden.
Die Steuereinrichtung 20 kann mindestens die Sensorsignale des Kraftstoffdrucksensors 3a und eines Einlassdrucksensors 6a empfangen. Unter Berücksichtigung dieser Sensorsignale kann die Öffnungsverzögerung, die aus dem Ansteuerstrom bestimmt wird, an die verschiedenen Kräfte, die auf die Kraftstoffeinspritzdüse wirken, angepasst werden, wenn der Kraftstoffdruck und/oder der Einlassdruck variieren. Dies verbessert die Genauigkeit der Kraftstofftypbestimmung noch weiter. Mehrere weitere Sensorsignale können außerdem durch die Steuereinheit 20 empfangen werden. Zum Beispiel kann die Steuereinheit 20 in einer Kraftmaschinensteuereinheit (ECU) enthalten sein oder selbst die Kraftmaschinensteuereinheit (ECU) sein.
Die Steuereinrichtung 20 kann auch eine sonstige Steuereinheit sein und Signalleitungsverbindungen zwischen der Steuereinheit 20 und den gesteuerten Einheiten können sich vom Beispiel von 1 unterscheiden. Zum Beispiel können mehrere Steuereinrichtungen 20, die Untergruppen der gesteuerten Aktoren steuern können, vorhanden sein, z. B. kann eine Steuereinrichtung 20-1 lediglich die Kraftstoffeinspritzdüse 5 steuern, kann eine weitere Steuereinrichtung 20-2 lediglich die Kraftstoffpumpe 2 steuern, usw. Nochmals ferner können, wenn mehrere Steuereinrichtungen 20 vorliegen, diese Steuereinrichtungen 20 hierarchisch oder in einer weiteren Art miteinander verbunden sein.
2 zeigt einen Graphen, der eine Öffnungsverzögerung einer Kraftstoffeinspritzdüse als eine Funktion des Kompressionsmoduls einer Benzin/DMC-Kraftstoffmischung mit zunehmendem DMC-Anteil beispielhaft darstellt. Aus der Kurve, die in 2 gezeigt ist, ist ersichtlich, dass die Öffnungsverzögerung Δt_VO nahezu geradlinig mit zunehmendem Kompressionsmodul K zunimmt. Das zunehmende Kompressionsmodul resultiert aus einem zunehmenden DMC-Anteil in einer Benzin/DMC-Mischung. Ein ähnliches Verhalten der Öffnungsverzögerung kann beobachtet werden, wenn die Dichte des Kraftstoffs geändert wird (was nicht dargestellt ist). Dies ist auch der Fall, wenn eine höhere Menge von DMC in der Benzin/DMC-Mischung enthalten ist.
3a und 3b zeigen beispielhaft eine Ansteuerstromkurve 30 einer Kraftstoffeinspritzdüse 5, die im Zeitablauf t dargestellt ist, auf der Grundlage davon, welche Öffnungsverzögerung Δtvo der Kraftstoffeinspritzdüse 5 bestimmt werden kann. Es ist in 3a ersichtlich, dass die Ansteuerstromkurve 30 von einem Anfangswert zu einem Haltestrom, der verwendet wird, die Öffnung der Ventilnadel aufrechtzuerhalten, zunimmt. Der Start der Erregung verursacht einen Knick in der Ansteuerstromkurve 30, der durch die Steuereinrichtung 20 durch Analysieren des gemessenen Ansteuerstroms 30 detektiert werden kann. Um die Kraftstoffeinspritzdüse 5 zu schließen, wird der Ansteuerstrom 30 ausgeschaltet und fällt zu seinem Anfangswert ab. Während des Öffnungszeitraums der Ventilnadel können zwei wesentliche Punkte in der Ansteuerstromkurve 30 erkannt werden, nämlich der Start einer Erregung 310 (eine erste Zeit) und die Zeit, zu der die Ventilnadel zum ersten Mal nach dem Start einer Erregung 320 ihren vollständigen Hub erreicht (eine zweite Zeit). Der Start der Erregung verursacht einen Knick in der Ansteuerstromkurve 30, der durch die Steuereinrichtung 20 detektiert werden kann. Um den Start einer Erregung 310 zu bestimmen, wird die Ansteuerstromkurve 30 durch ein Tiefpassfilter gefiltert, was in der tiefpassgefilterten Ansteuerstromkurve 31, die auch in 3a gezeigt ist, resultiert. Durch Detektieren des ersten positiven Spitzenwerts 310 in der tiefpassgefilterten Ansteuerstromkurve 31 kann der Start einer Erregung zuverlässig detektiert werden. Die tiefpassgefilterte Ansteuerstromkurve 31 ermöglicht auch, das Ende einer Erregung durch Detektieren des großen negativen Spitzenwerts 311, wenn der Ansteuerstrom ausgeschaltet wird, zu detektieren. Zum Beispiel kann das Ende einer Erregung detektiert werden, wenn der tiefpassgefilterte Ansteuerstrom unter einen vorgegebenen Wert fällt. Der positive Spitzenwert in der tiefpassgefilterten Ansteuerstromkurve beim Start einer Erregung ist weniger ausgeprägt als der negative Spitzenwert beim Ende einer Erregung. Deshalb kann der Start einer Erregung z. B. nicht nur unter Berücksichtigung des positiven Spitzenwerts, sondern auch des Zeitbereichs, in dem der positive Spitzenwert auftritt, bestimmt werden. Zum Beispiel kann der Start einer Erregung detektiert werden, wenn der tiefpassgefilterte Ansteuerstrom während eines vorgegebenen Zeitraums vor dem Ende einer Erregung einen vorgegebenen Wert überschreitet. In diesem Fall sollte, um den Start einer Erregung zu detektieren, zunächst das Ende einer Erregung detektiert werden.
Wenn die Ventilnadel der Kraftstoffeinspritzdüse 5 ihren vollständigen Hub erreicht, tritt ein weiterer Knick in der Ansteuerstromkurve 30 aufgrund der Änderung eines Spulenwiderstands, die durch die nun statische Nadel verursacht wird, auf. Dieser zweite Knick kann durch Filtern der Ansteuerstromkurve 30 mit einem Hochpassfilter bestimmt werden, was in einer hochpassgefilterten Ansteuerstromkurve 32 resultiert, wie in 3b dargestellt ist. 3b zeigt, dass die Zeit, zu der die Ventilnadel ihren vollständigen Hub erreicht, durch Detektieren des jeweiligen Spitzenwerts 320 in der hochpassgefilterten Ansteuerstromkurve 32 bestimmt werden kann. Es ist ersichtlich, dass die tiefpassgefilterte Ansteuerstromkurve 31 auch einen positiven Spitzenwert an dieser Stelle besitzt (3a), jedoch ist er weniger ausgeprägt als der Spitzenwert 320, der in der hochpassgefilterten Ansteuerstromkurve 32 auftritt. Umgekehrt zeigt die hochpassgefilterte Ansteuerstromkurve in 3b auch einen Spitzenwert zu Beginn der Erregung, der eine zu dem Spitzenwert 320, der auftritt, wenn die Ventilnadel ihren vollständigen Hub erreicht, ähnliche Amplitude besitzt. Wegen der ähnlichen Amplitude ist es schwieriger, zwischen den zwei Spitzenwerten zu unterscheiden, weshalb eine zuverlässigere Detektion des Starts einer Erregung durch sein Bestimmen aus der tiefpassgefilterten Ansteuerstromkurve 31 (3a) erreicht werden kann. Wenn der Start einer Erregung bereits aus der tiefpassgefilterten Ansteuerstromkurve 31 bestimmt wurde, kann die Zeit, zu der die Ventilnadel ihren vollständigen Hub erreicht, detektiert werden, wenn der hochpassgefilterte Ansteuerstrom 32 einen vorgegebenen Wert während eines vorgegebenen Zeitraums nach dem Start einer Erregung überschreitet. Die Öffnungsverzögerung Δtvo der Kraftstoffeinspritzdüse 5 kann dann durch Subtrahieren der Zeit beim Start einer Erregung von der Zeit, zu der die Ventilnadel ihren vollständigen Hub erreicht, bestimmt werden.
4a und 4b zeigen beispielhaft einen Einfluss einer Kraftstofftemperatur auf die Bestimmung der Öffnungsverzögerung, wie in 3a und 3b dargestellt ist.
4a stellt beispielhaft einen Widerstand Ri einer Spule, die in einer Kraftstoffeinspritzdüse 5 verwendet wird, über einer Temperatur T und einen Kompressionsmodul K eines beliebigen Kraftstoffs über der Temperatur T dar. Es ist ersichtlich, dass der Spulenwiderstand R_i mit der Temperatur geradlinig zunimmt und dass der Kompressionsmodul K mit der Temperatur geradlinig abnimmt. Die Temperaturabhängigkeit des Spulenwiderstands R_i kann verwendet werden, um die Kraftstofftemperatur aus der Ansteuerstromkurve 30 der Kraftstoffeinspritzdüse 5 zu bestimmen, wie im Folgenden in Verbindung mit 4b beschrieben wird. Die Temperatur, die aus der Ansteuerstromkurve 30 bestimmt wird, kann wiederum verwendet werden, um die Öffnungsverzögerung Δtvo der Kraftstoffeinspritzdüse 5, die eine Funktion des Kompressionsmoduls K ist, anzupassen, um den Kraftstofftyp in Frage mit höherer Genauigkeit bestimmen zu können.
4b zeigt die Ansteuerstromkurve 30 und den Ventilnadelhub 40, der aus dem Ansteuerstrom 30, der an die Kraftstoffeinspritzdüse 5 angelegt wird, resultiert. Aus 4b ist ersichtlich, dass die Öffnungsverzögerung Δtvo, die den Zeitraum vom Start einer Erregung zu der Zeit, zu der die Ventilnadel ihren vollständigen Hub erreicht, abdeckt, zwei Zeiträume τ₁ und τ₂ enthält. Während des ersten Zeitraums τ₁ ist die Ventilnadel in Ruhe, derart, dass eine Temperaturänderung lediglich den Widerstand der Spule beeinträchtigt, was in einer Änderung des Gradienten des Ansteuerstroms während des ersten Zeitraums τ₁ (was durch den fetten Pfeil, der mit „T“ markiert ist, veranschaulicht ist) resultiert. Während dieses Zeitraums τ₁ kann die Kraftstofftemperatur aus einem Gradienten der Ansteuerstromkurve 30 einfach hergeleitet werden. Zum Beispiel kann der Gradient zu verschiedenen Zeitpunkten während des Zeitraums τ₁ bestimmt werden oder kann ein einzelner Gradient zwischen zwei vorgegebenen Zeitpunkten, die in den ersten Zeitraum τ₁ fallen, bestimmt werden. Der Gradient, der auf die beschriebene Art bestimmt wird, kann dann mit einer Kraftstofftemperatur korreliert sein. Die entsprechende Korrelation kann im Voraus z. B. durch Messen des Widerstands/des Ansteuerstroms der Kraftstoffeinspritzdüsenspule bei definierten Temperaturen auf einem Prüfstand bestimmt werden.
Während des zweiten Zeitraum τ₂ bewegt sich die Ventilnadel von ihrer Ausgangsposition zu ihren maximalem Hub. Die Dauer/der Gradient dieser Bewegung hängt insbesondere von den Kraftstoffeigenschaften wie z. B. dem Kompressionsmodul des Kraftstoffs, der eingespritzt werden soll, die die Hydraulikkraft, die gegen die Öffnungskraft des Magnetkreises, der durch den Ansteuerstrom aufgebaut wird, wirkt, beeinflussen, ab. Als Ergebnis variiert der zweite Zeitraum τ₂, wenn sich der Typ des Kraftstoffs, der eingespritzt werden soll, ändert.
Mit anderen Worten, der erste Zeitraum τ₁ der Öffnungsverzögerung Δtvo, die aus der Ansteuerstromkurve 30 der Kraftstoffeinspritzdüse 5 hergeleitet wird, entspricht der Kraftstofftemperatur und der zweite Zeitraum τ₂ der Öffnungsverzögerung Δtvo entspricht dem Kraftstofftyp (siehe auch 4a).
5 zeigt ein bevorzugtes Beispiel des Verfahrens, das hier offenbart wird, unter Verwendung eines Ablaufplans. Es ist ersichtlich, dass nach dem Starten des Verfahrens im Schritt S50 eine Ansteuerstromkurve I(t) mindestens einer Kraftstoffeinspritzdüse eines Einspritzsystems 100 durch einen Stromsensor 20a gemessen wird. Es ist auch möglich, dass Ansteuerstromkurven I(t) von mehr als einer Kraftstoffeinspritzdüse 5 gemessen und analysiert werden, um die Genauigkeit der Kraftstoffbestimmung zu verbessern. In den nachfolgenden Schritten S501 und S502 werden eine erste Zeit t(SOE), zu der die Erregung der Kraftstoffeinspritzdüse 5 startet, und eine zweite Zeit t(h_v), zu der die Ventilnadel ihren vollständigen Hub erreicht, aus der einen oder den mehreren gemessenen Ansteuerstromkurven I(t) erhalten. Im nächsten Schritt S503 wird die Öffnungsverzögerung Δtvo der Kraftstoffeinspritzdüse durch Subtrahieren der ersten Zeit t(SOE) von der zweiten Zeit t(h_v) berechnet. Dann wird die Öffnungsverzögerung Δt_VO in Schritt S504 abhängig von der Kraftstofftemperatur T, dem Kraftstoffdruck p_fuel und dem Einlassdruck p_in, die in der angepassten Öffnungsverzögerung Δt_VO resultieren, angepasst. Auf der Grundlage der angepassten Öffnungsverzögerung Δt_VO wird der Kraftstofftyp des Kraftstoffs, der in die Brennkraftmaschine eingespritzt werden soll, im folgenden Schritt S505 bestimmt.
Mit anderen Worten, der Typ eines Kraftstoffs, der in eine Brennkraftmaschine eingespritzt werden soll, wird durch Messen des Ansteuerstroms I(t) mindestens einer Kraftstoffeinspritzdüse 5, Bestimmen einer Öffnungsverzögerung Δt_VO der Kraftstoffeinspritzdüse 5 aus dem gemessenen Ansteuerstrom I(t) und Bestimmen eines Kraftstofftyps auf der Grundlage der bestimmten Öffnungsverzögerung bestimmt. Um die Genauigkeit der Kraftstoffbestimmung zu verbessern, wird die bestimmte Öffnungsverzögerung Δtvo an die Betriebsbedingungen des Einspritzsystems 100 wie z. B. die Kraftstofftemperatur T, den Kraftstoffdruck p_fuel und den Einlassdruck p_in, die in einer angepassten Öffnungsverzögerung Δt_VO resultieren, angepasst. Ein Kraftstofftyp des Kraftstoffs, der in die interne Verbrennung eingespritzt wird, wird dann durch die Steuereinrichtung 20 auf der Grundlage der angepassten Öffnungsverzögerung Δtvo bestimmt.
Schließlich werden die Steuerparameter des Einspritzsystems 100 wie z. B. der Einspritzzeitpunkt und der Einspritzdruck durch die Steuereinheit 20 (S506) gemäß dem detektierten Kraftstofftyp eingestellt und wird dann das Verfahren beendet.
Erneut zusammenfassend ermöglicht der offenbarte Gegenstand eine zuverlässige Detektion von Änderungen einer Kraftstoffzusammensetzung nach einem Betanken ohne die Notwendigkeit eines zusätzlichen Kraftstoffsensors. Da die Kraftstoffbestimmung die Öffnungsverzögerung der Kraftstoffeinspritzdüse als Grundlage verwendet, wird der Kraftstofftyp des Kraftstoffs, der gegenwärtig eingespritzt wird, bestimmt, was eine Rückkopplungssteuerung im selben Arbeitszyklus der Brennkraftmaschine ermöglicht. Zusätzlich können Änderungen einer Kraftstoffzusammensetzung ungeachtet des Arbeitspunkts der Brennkraftmaschine detektiert werden, da die Kraftstofftemperatur, der Kraftstoffdruck und der Einlassdruck berücksichtigt werden, wenn der Kraftstofftyp bestimmt wird.
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

US 6237572 B1 [0005]

Claims

Verfahren zum Bestimmen eines Kraftstofftyps eines Kraftstoffs, der in eine Brennkraftmaschine mittels eines Einspritzsystems (100) eingespritzt werden soll, wobei das Einspritzsystem (100) mindestens eine Kraftstoffeinspritzdüse (5) zum Einspritzen eines Kraftstoffs in die Brennkraftmaschine, einen Stromsensor (20a) und eine Steuereinrichtung (20) besitzt und das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: - Messen eines Ansteuerstroms der mindestens einen Kraftstoffeinspritzdüse (5) durch den Stromsensor (20a); - Bestimmen einer Öffnungsverzögerung der Kraftstoffeinspritzdüse (5) auf der Grundlage des gemessenen Ansteuerstroms durch die Steuereinrichtung (20); - Bestimmen eines Kraftstofftyps des Kraftstoffs, der in die Brennkraftmaschine eingespritzt wird, auf der Grundlage der bestimmten Öffnungsverzögerung durch die Steuereinrichtung (20) und - Setzen der Steuerparameter des Einspritzsystems (100) gemäß dem bestimmten Kraftstofftyp durch die Steuereinrichtung (20).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen der Öffnungsverzögerung der mindestens einen Kraftstoffeinspritzdüse (5) die folgenden Schritte umfasst: - Detektieren auf der Grundlage des gemessenen Ansteuerstroms einer ersten Zeit, zu der die Erregung der mindestens einen Kraftstoffeinspritzdüse (5) startet, und einer zweiten Zeit, zu der die mindestens eine Kraftstoffeinspritzdüse (5) zum ersten Mal nach dem Start einer Erregung einen vollständig geöffneten Zustand erreicht; und - Subtrahieren der ersten Zeit von der zweiten Zeit.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die erste Zeit durch Filtern des Ansteuerstroms der mindestens einen Kraftstoffeinspritzdüse (5) mit einem Tiefpassfilter detektiert wird und die zweite Zeit durch Filtern des Ansteuerstroms mit einem Hochpassfilter detektiert wird.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei eine Kraftstofftemperatur durch die Steuereinrichtung (20) auf der Grundlage eines Gradienten des Ansteuerstroms zwischen der ersten und der zweiten Zeit bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die bestimmte Öffnungsverzögerung durch die Steuereinrichtung (20) abhängig von der bestimmten Kraftstofftemperatur angepasst wird.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Öffnungsverzögerung der mindestens einen Kraftstoffeinspritzdüse (9) durch die Steuereinrichtung (20) bestimmt wird, wenn die bestimmte Kraftstofftemperatur in einem vorgegebenen Temperaturbereich liegt.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Einspritzsystem (100) ferner einen Kraftstoffdrucksensor (3a) enthält und wobei die bestimmte Öffnungsverzögerung der mindestens einen Kraftstoffeinspritzdüse (5) durch die Steuereinrichtung (20) auf der Grundlage eines Kraftstoffdrucks des Kraftstoffs, der sich im Einspritzsystem (100) befindet, angepasst wird.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Einspritzsystem (100) ferner einen Einlassdrucksensor (6a) enthält und die bestimmte Öffnungsverzögerung der mindestens einen Kraftstoffeinspritzdüse (5) durch die Steuereinrichtung (20) auf der Grundlage eines Einlassdrucks der Brennkraftmaschine angepasst wird.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Öffnungsverzögerung der mindestens einen Kraftstoffeinspritzdüse (5) durch die Steuereinrichtung (20) eine vorgegebene Zeit nach einem Betanken der Brennkraftmaschine bestimmt wird.
Steuereinrichtung (20), die konfiguriert ist, das Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9 durchzuführen.
Einspritzsystem (100), das mindestens eine Kraftstoffeinspritzdüse (5), die Kraftstoff in die Brennkraftmaschine einspritzt, einen Stromsensor (20a) und die Steuereinrichtung (20) nach Anspruch 10 enthält.
Brennkraftmaschine, die das Einspritzsystem (100) nach Anspruch 11 enthält.
Computerprogrammprodukt, das in einem Speicher gespeichert sein kann und Befehle enthält, die, wenn sie durch einen Computer ausgeführt werden, den Computer veranlassen, das Verfahren gemäß mindestens einem der Verfahrensansprüche 1 bis 9 durchzuführen.