DE102009031159B3

DE102009031159B3 - Method for determining fuel quality of mixture composition of fuel for fuel pump, particularly fuel sensor, involves determining electrical parameter of fuel by electric motor, where electrical parameter is capacitive parameter

Info

Publication number: DE102009031159B3
Application number: DE200910031159
Authority: DE
Inventors: Carsten Bruns; Gerhard Eser
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2009-06-30
Filing date: 2009-06-30
Publication date: 2011-04-14
Anticipated expiration: 2029-07-01

Abstract

The method involves determining an electrical parameter of fuel (Kr) by an electric motor (12). The electrical parameter is a capacitive parameter or a resistive parameter for determining information through the fuel quality of the fuel. The electric motor has a stator (100) and a rotor (110). An independent claim is also included for a fuel sensor for a motor vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen einer Kraftstoffqualität, einer Gemischzusammensetzung eines Kraftstoffs. Ferner betrifft die Erfindung einen Kraftstoffsensor, insbesondere einen Kraftstoff-Qualitätssensor für ein Fortbewegungsmittel. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Verwendung einer Kraftstoffpumpe, insbesondere einer Kraftstoff-Vorförderpumpe.The invention relates to a method for determining a fuel quality, a mixture composition of a fuel. Furthermore, the invention relates to a fuel sensor, in particular a fuel quality sensor for a means of transportation. Furthermore, the invention relates to a use of a fuel pump, in particular a fuel prefeed pump.

Immer strenger werdende, gesetzliche Vorschriften bezüglich zulässiger Schadstoffemissionen von Verbrennungsmotoren für Kraftfahrzeuge machen es erforderlich, Maßnahmen zu treffen, durch welche Schadstoffemissionen gesenkt werden können. Ein Ansatzpunkt hierbei ist es, eine verbesserte Gemischaufbereitung in den Zylindern des Verbrennungsmotors zu erzielen. Ferner ist ein möglichst geringer Verbrauch des Verbrennungsmotors bei einer guten Leistungsentfaltung Ziel der Auslegung von Verbrennungsmotoren und deren Ansteuerung während des Betriebs des Kraftfahrzeugs.Increasingly stringent statutory regulations regarding permissible pollutant emissions of internal combustion engines for motor vehicles make it necessary to take measures by which pollutant emissions can be reduced. One starting point here is to achieve improved mixture preparation in the cylinders of the internal combustion engine. Furthermore, the lowest possible consumption of the internal combustion engine with a good power delivery is the aim of the design of internal combustion engines and their control during operation of the motor vehicle.

Dies soll insbesondere auch für Fahrzeuge gelten, die mit unterschiedlichen Kraftstoffen bzw. Kraftstoffgemischen betrieben werden können. Ein Beispiel hierfür ist ein so genanntes FFV, ein Flexible Fuel Vehicle. Also ein an den Kraftstoff anpassungsfähiges Fahrzeug, welches mit Benzin und Alkohol, insbesondere Methanol und/oder Ethanol, sowie in nahezu beliebigen Mischungen dieser drei Kraftstoffe betrieben werden kann. Im Folgenden soll der Begriff Kraftstoff auch den Begriff Kraftstoffgemische umfassen.This is especially true for vehicles that can be operated with different fuels or fuel mixtures. An example of this is a so-called FFV, a Flexible Fuel Vehicle. So an adaptable to the fuel vehicle, which can be operated with gasoline and alcohol, especially methanol and / or ethanol, as well as in almost any mixtures of these three fuels. In the following, the term fuel should also include the term fuel mixtures.

Für eine möglichst optimale Prozessführung bzw. Steuerung/Regelung einer Verbrennung in den Zylindern des Verbrennungsmotors ist es daher notwendig zu wissen, mit welchem Kraftstoff das Fahrzeug aktuell betrieben wird, da sich die erhältlichen Kraftstoffe unterscheiden können. Dies betrifft insbesondere einen Alkoholgehalt des betreffenden Kraftstoffs. Für einen Betrieb des Verbrennungsmotors ist z. B. eine Kenntnis eines Ethanolgehalts im Kraftstoff aufgrund unterschiedlicher Stoffeigenschaften von Benzin und Ethanol notwendig. Damit einer Motorsteuerung bekannt ist, mit welchem Kraftstoff das Fahrzeug betrieben wird, wird eine Kraftstoffqualität einer Gemischzusammensetzung des Kraftstoffs mittels eines Kraftstoff-Qualitätssensors bestimmt.For the best possible process control or control / regulation of combustion in the cylinders of the internal combustion engine, it is therefore necessary to know with which fuel the vehicle is currently operated, since the available fuels may differ. This concerns in particular an alcohol content of the fuel in question. For operation of the internal combustion engine is z. B. a knowledge of an ethanol content in the fuel due to different material properties of gasoline and ethanol necessary. For an engine controller to know which fuel the vehicle is operating with, a fuel quality of a mixture composition of the fuel is determined by means of a fuel quality sensor.

Es ist eine Vielzahl von Kraftstoffsensoren bekannt. Einige Sensoren sind in der Lage, die Zusammensetzung des Kraftstoffs beispielsweise als Verhältnis oder Prozentsatz von Alkohol zu Benzin innerhalb des Kraftstoffs zu bestimmen. Je nach einem festgestellten Verhältnis können die Zündeinstellung und die von einer Einspritzanlage gelieferte Kraftstoffmenge durch ein System zur Steuerung eines Kraftstoffflusses angepasst werden. Es ist ferner bekannt, dass eine relative Dielektrizitäts-Konstante von Benzin auf Grund eines unterschiedlichen Sauerstoffgehalts von der von einem Alkohol abweicht. Alkohol sind Benzin weisen zudem eine unterschiedliche elektrische Leitfähigkeit auf. Dementsprechend ist der relative Alkoholgehalt eines Kraftstoffs eine Funktion der relativen Dielektrizitäts-Konstante, der spezifischen elektrischen Leitfähigkeit und der Temperatur des Kraftstoffs.There are a variety of fuel sensors known. For example, some sensors are capable of determining the composition of the fuel as the ratio or percentage of alcohol to gasoline within the fuel. Depending on a detected ratio, the ignition timing and the amount of fuel delivered by an injection system may be adjusted by a system for controlling a fuel flow. It is also known that a relative dielectric constant of gasoline differs from that of an alcohol due to a different oxygen content. Alcohol are petrol also have a different electrical conductivity. Accordingly, the relative alcohol content of a fuel is a function of the relative dielectric constant, the specific electrical conductivity, and the temperature of the fuel.

Bekannte Kraftstoffsensoren nutzen die Vorteile dieser bekannten Eigenschaften von Kraftstoffen und die elektrischen Eigenschaften der Bestandteile des Kraftstoffs, um z. B. den Alkoholgehalt im Kraftstoff bestimmen zu können. So offenbart die EP 0 543 215 A1 einen kapazitiven Kraftstoffsensor, der an einer Kraftstoffleitung vorgesehen ist. Hierbei ist koaxial auf der metallischen Kraftstoffleitung ein metallisches Rohr vorgesehen, das zusammen mit der Kraftstoffleitung einen Zylinderkondensator bildet. Der Zwischenraum zwischen der Kraftstoffleitung und dem Rohr ist über Durchgangsöffnungen in der Kraftstoffleitung von innen befüllbar, sodass eine Kraftstoffzusammensetzung im Zylinderkondensator kapazitiv bestimmt werden kann.Known fuel sensors take advantage of these known properties of fuels and the electrical properties of the constituents of the fuel, for. B. to determine the alcohol content in the fuel. So revealed the EP 0 543 215 A1 a capacitive fuel sensor provided on a fuel line. Here, a metallic tube is coaxially provided on the metallic fuel line, which forms a cylinder capacitor together with the fuel line. The intermediate space between the fuel line and the tube can be filled from inside via passage openings in the fuel line, so that a fuel composition in the cylinder capacitor can be determined capacitively.

In der EP 0 379 644 A1 ist ein Verfahren zur Feststellung des Alkoholgehaltes und/oder des Heizwertes von Kraftstoffen durch Messung messbarer elektrischen Größen des Kraftstoffes beschrieben. Zur Verbesserung der Messgenauigkeit und einer apparativen Vereinfachung wird vorgeschlagen, dass bei Brennkraftmaschinen wenigstens ein Bauteil des Kraftstoffsystems gegenüber einer Gegenelektrode zur kondensatorischen Dielektrizitätsmessung des Kraftstoffes eingesetzt wird. Dabei besteht die Möglichkeit, dass zusätzlich ein Bauteil des Kraftstoffsystems gegenüber einer Gegenelektrode zur Messung des Leitwertes des Kraftstoffes eingesetzt wird. Auch kann die gleiche Gegenelektrode zur Dielektrizitätsmessung und zur Messung des Leitwertes des Kraftstoffes eingesetzt werden. Als Bauteil des Kraftstoffsystems zur kondensatorischen Dielektrizitätsmessung wird vorzugsweise das Leitungssystem des Kraftstoffs benutzt und zwar insbesondere eine metallische Leitung. Im Übrigen wird vorgeschlagen, den Kraftstofftank, den Druckregler, das Druckhalteventil oder den Federspeicher als Kraftstoff speichernde Teile zu verwenden.In the EP 0 379 644 A1 a method for determining the alcohol content and / or the calorific value of fuels by measuring measurable electrical quantities of the fuel is described. In order to improve the measurement accuracy and simplify the apparatus, it is proposed that in internal combustion engines at least one component of the fuel system is used with respect to a counter electrode for the condensed dielectric measurement of the fuel. There is the possibility that in addition a component of the fuel system is used with respect to a counter electrode for measuring the conductance of the fuel. Also, the same counter electrode can be used for the measurement of dielectricity and for measuring the conductivity of the fuel. As a component of the fuel system for condensed dielectric measurement, the line system of the fuel is preferably used, and in particular a metallic line. Incidentally, it is proposed to use the fuel tank, the pressure regulator, the pressure-holding valve or the spring accumulator as fuel-storing parts.

Aus der DE 39 23 992 A1 ist ein Kraftstoffsensor zur Erfassung eines Mischungsanteils einer bestimmten Flüssigkeit, insbesondere Methanol, in einem Kraftstoffgemisch bekannt, wobei der Sensor ausgestattet ist mit einem Gehäuse, einem im Gehäuse untergebrachten Aufbau, der einen hindurchgeformten Kraftstoffkanal aufweist. Ferner ist eine durch den Aufbau im Gehäuse gehaltene Elektrodenanordnung beschrieben, die wenigstens zwei Sondenteile aufweist, die den Kraftstofffluss im Kraftstoffkanal ausgesetzt sind und ein im Gehäuse untergebrachte Ausgangssteuereinrichtung liefert ein verstärktes Spannungsausgangssignal, das sich in Abhängigkeit eines geringen Informationssignals ändert. Im Gehäuse sind elektrische Leitungsmittel zur elektrischen Verbindung der Elektrodenanordnung mit der Eingangsseite der Ausgangssteuereinrichtung vorhanden, so dass die Ausgangssteuereinrichtung ein verstärktes Spannungsausgangssignal liefert, das in Abhängigkeit einer Kapazität sich ändert, die zwischen den beiden Sondenteilen vorhanden ist.From the DE 39 23 992 A1 a fuel sensor for detecting a mixing ratio of a particular liquid, in particular methanol, in a fuel mixture is known, wherein the sensor is equipped with a housing, a housed in the housing structure having a through-shaped fuel passage. Furthermore, an electrode arrangement held by the structure in the housing is described, which is at least two Having probe parts that are exposed to the fuel flow in the fuel passage and housed in the housing output controller provides an amplified voltage output signal that varies in response to a small information signal. Electrical conduction means are provided in the housing for electrically connecting the electrode assembly to the input side of the output controller, such that the output controller provides an amplified voltage output signal that varies in accordance with a capacitance present between the two probe portions.

In der US 5,179,926 A ist eine Vorrichtung zur Bestimmung der Art des Alkohols innerhalb einer Alkohol-Benzin-Kraftstoffmischung für eine Brennkraftmaschine beschrieben. Die Vorrichtung enthält einen Sensor zum Messen des elektrischen Widerstandes des Kraftstoffgemisches und zur Erzeugung eines Signals, das repräsentativ ist für den Widerstand dieses Gemisches. Ferner sind Mittel vorgesehen, denen dieses Sensorsignal zugeführt wird zum Bestimmen der Art des Alkohols in dem Kraftstoffgemisch und Mittel zum Erzeugen eines Ausgangssignals zum Anzeigen der Art des Alkoholes im Kraftstoffgemisch. Des Weiteren ist in dieser Druckschrift angegeben, dass neben dem Widerstand des Kraftstoff-Alkoholgemisches auch die Kapazität des Kraftstoffgemisches mittels eines kapazitiven Sensors ermittelt und bei der Bestimmung der Art und Konzentration des Alkohols innerhalb des Gemisches bestimmt werden kann.In the US 5,179,926 A An apparatus for determining the type of alcohol within an alcohol-gasoline fuel mixture for an internal combustion engine is described. The apparatus includes a sensor for measuring the electrical resistance of the fuel mixture and generating a signal representative of the resistance of that mixture. Furthermore, means are provided to which this sensor signal is supplied for determining the type of alcohol in the fuel mixture and means for generating an output signal for indicating the type of alcohol in the fuel mixture. Furthermore, it is stated in this document that in addition to the resistance of the fuel-alcohol mixture and the capacity of the fuel mixture can be determined by means of a capacitive sensor and determined in determining the type and concentration of the alcohol within the mixture.

Die EP 0 472 767 A1 zeigt eine Vorrichtung zum Feststellen des Alkoholgehaltes oder Heizwertes eines Gemisches, in dem Alkohol und Benzin enthalten sind, durch Messen der Kapazität und des Leitwertes der Messanordnung sowie der Temperatur des Gemisches in einem von ihm durchflossenen, elektrisch leitenden Gehäuse und Auswertender Messung in einer Messschaltung, wobei ein Teil des Gehäuses eine erste Elektrode und ein Sensorelement eine zweite Elektrode eines Kondensators bildet. Hierzu ist das Sensorelement in einer Zwischenplatte befestigt, teilweise von dem Gemisch umgeben und bildet eine elektrische Verbindung zwischen der zweiten Elektrode und der Messschaltung. Die Zwischenplatte dichtet das Gehäuse zur Messschaltung hin hermetisch ab.The EP 0 472 767 A1 shows a device for determining the alcohol content or calorific value of a mixture in which alcohol and gasoline are contained, by measuring the capacitance and conductance of the measuring arrangement and the temperature of the mixture in an electrically conductive housing through which it flows and evaluating the measurement in a measuring circuit; wherein a part of the housing forms a first electrode and a sensor element forms a second electrode of a capacitor. For this purpose, the sensor element is secured in an intermediate plate, partially surrounded by the mixture and forms an electrical connection between the second electrode and the measuring circuit. The intermediate plate hermetically seals the housing to the measuring circuit.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung ein alternatives oder verbessertes Verfahren zum Bestimmen einer Kraftstoffqualität und einen alternativen oder verbesserten Kraftstoffsensor für ein Fortbewegungsmittel, insbesondere ein Kraftfahrzeug anzugeben. Die Kraftstoffqualität soll durch das erfindungsgemäße Verfahren und den erfindungsgemäßen Kraftstoffsensor zuverlässig und möglichst kostengünstig sensier- bzw detektierbar, d. h. bestimmbar sein. Ferner soll es erfindungsgemäß möglich sein, mit einer nur geringen baulichen Modifikation an/in einem Fahrzeug ohne Kraftstoffsensor, einen solchen vorzusehen und damit ein Verfahren zum Bestimmen der Kraftstoffqualität durchzuführen.It is an object of the invention to provide an alternative or improved method for determining a fuel quality and an alternative or improved fuel sensor for a means of transportation, in particular a motor vehicle. The fuel quality should be sensible or detectable as reliably as possible and cost-effective as a result of the method and the fuel sensor according to the invention. H. be determinable. Furthermore, it should be possible according to the invention, with only a slight structural modification to / in a vehicle without a fuel sensor, to provide such and thus to carry out a method for determining the fuel quality.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren zum Bestimmen einer Kraftstoffqualität einer Gemischzusammensetzung eines Kraftstoffs nach Anspruch 1; einen Kraftstoffsensor für ein Kraftfahrzeug, gemäß Anspruch 11; und eine Verwendung einer Kraftstoffpumpe als Kraftstoffsensor, gemäß Anspruch 21 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. The object of the invention is achieved by a method for determining a fuel quality of a mixture composition of a fuel according to claim 1; a fuel sensor for a motor vehicle according to claim 11; and a use of a fuel pump as a fuel sensor, according to claim 21. Advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in einem Stator eines Elektromotors, insbesondere einer Kraftstoffpumpe, wie z. B. einer Kraftstoff-Vorförderpumpe, ein elektrischer Parameter eines darin befindlichen Kraftstoffs bestimmt. Der erfindungsgemäße Kraftstoffsensor umfasst einen Elektromotor, insbesondere einer Kraftstoffpumpe, mit einem Stator und einem Rotor. Der Elektromotor ist derart eingerichtet und wird zeitweise derart angesteuert, dass ein elektrischer Parameter eines zwischen dem Rotor und dem Statur befindlichen Kraftstoffs bestimmbar ist. Der jeweilige elektrische Parameter ist dabei ein Maß für die Kraftstoffqualität.In the method according to the invention is in a stator of an electric motor, in particular a fuel pump, such. B. a fuel feed pump, an electrical parameter of a fuel therein. The fuel sensor according to the invention comprises an electric motor, in particular a fuel pump, with a stator and a rotor. The electric motor is set up in such a way and is temporarily controlled such that an electrical parameter of a fuel located between the rotor and the stature can be determined. The respective electrical parameter is a measure of the fuel quality.

Gemäß der Erfindung läuft der Elektromotor im Nassen, also in demjenigen Kraftstoff, dessen Qualität bzw. Güte bestimmt wird; d. h. in einem Spalt zwischen dem Stator und dem Rotor befindet sich Kraftstoff. Der zu bestimmende elektrische Parameter kann dabei ein kapazitiver Parameter und/oder ein resistiver Parameter sein, wobei der jeweilige Parameter eine bestimmte Aussage über die Kraftstoffqualität des in einem Rotorraum des Stators befindlichen Kraftstoffs erlaubt.According to the invention, the electric motor runs in the wet, that is to say in that fuel whose quality is determined; d. H. there is fuel in a gap between the stator and the rotor. The electrical parameter to be determined may be a capacitive parameter and / or a resistive parameter, the respective parameter permitting a specific statement about the fuel quality of the fuel located in a rotor space of the stator.

Anhand des elektrischen Parameters kann ein Alkoholgehalt, insbesondere ein Methanol- und/oder Ethanolgehalt, im Kraftstoff bestimmt werden. Gemäß der Erfindung kann eine elektrische Leitfähigkeit und/oder eine Permittivität/Dielektrizitätszahl des Kraftstoffs ermittelt werden, um Informationen über die Zusammensetzung des Kraftstoffs zu erhalten. Hierdurch sind z. B. eine Klopffestigkeit, ein Siedebereich und ein Energiegehalt des Kraftstoffs bestimmbar, was für eine korrekte Ansteuerung eines Verbrennungsmotors und einen emissionsarmen und geringen Verbrauch des Verbrennungsmotors von zentraler Bedeutung ist. Ferner wird gemäß der Erfindung ein bisher verwendeter Kraftstoffsensor bzw. eine dazu analoge Sensorik obsolet.Based on the electrical parameter, an alcohol content, in particular a methanol and / or ethanol content, in the fuel can be determined. According to the invention, an electrical conductivity and / or a permittivity / dielectric constant of the fuel can be determined in order to obtain information about the composition of the fuel. As a result, z. B. a knock resistance, a boiling range and an energy content of the fuel can be determined, which is for correct control of an internal combustion engine and a low-emission and low consumption of the internal combustion engine of central importance. Furthermore, according to the invention, a previously used fuel sensor or an analog sensor technology obsolete.

Bei der Erfindung handelt es sich um einen als einen Elektromotor oder eine Kraftstoffpumpe ausgebildeten Kraftstoffsensor bzw. einen Elektromotor oder eine Kraftstoffpumpe mit einer Einrichtung zum Sensieren eines elektrischen Parameters des Kraftstoffs. Ein geeigneter Elektromotor oder eine geeignete Kraftstoffpumpe gemäß der Erfindung ist ansteuerbar, um das erfindungsgemäße Ergebnis zu erhalten. Diese Erfindung realisiert einen wirtschaftlicheren und einfacheren Ansatz zur Kraftstoff-Messtechnologie, wobei das erfindungemäße Verfahren kostengünstig umgesetzt werden kann, wobei allenfalls geringe baulichen Veränderungen vorgenommen werden müssen.The invention relates to a designed as an electric motor or a fuel pump fuel sensor or an electric motor or a fuel pump with a Device for sensing an electrical parameter of the fuel. A suitable electric motor or a suitable fuel pump according to the invention is controllable in order to obtain the result according to the invention. This invention realizes a more economical and simpler approach to fuel measurement technology, wherein the inventive method can be implemented inexpensively, at best, little structural changes must be made.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Elektromotor für das Bestimmen des elektrischen Parameters in einem Sensiermodus betrieben, in welchem bestimmte Abschnitte des Elektromotors mit elektrischer Spannung beaufschlagt werden. Bevorzugt ist es dabei, dass der Elektromotor bzw. der Rotor des Elektromotors stillsteht. Bei der Anwendung der Erfindung auf ein Fahrzeug kann der Sensiermodus insbesondere bei einem Stillstand des Fahrzeugs, z. B. zeitlich vor Inbetriebnahme des Verbrennungsmotors, oder während einer Schubphase des Verbrennungsmotors eingerichtet werden.In a preferred embodiment of the invention, the electric motor for determining the electrical parameter is operated in a Sensiermodus in which certain portions of the electric motor are subjected to electrical voltage. It is preferred that the electric motor or the rotor of the electric motor is stationary. When applying the invention to a vehicle, the sensing mode, in particular at a standstill of the vehicle, for. B. time before commissioning of the internal combustion engine, or be set up during a coasting phase of the internal combustion engine.

Gemäß der Erfindung kann der Kraftstoffsensor eine elektrische Steuereinrichtung aufweisen, mittels welcher der Elektromotor im Sensiermodus betreibbar ist und zeitweise betrieben wird und mittels welcher elektrische Parameter bestimmbar ist. Ferner können in der Steuereinrichtung elektrische Parameter des Kraftstoffs aufbereitet werden, wobei dann die aufbereiteten Sensormesswerte einem Gerät, insbesondere einem Steuergerät im Fahrzeug zugänglich gemacht werden, welches bevorzugt eine Zündeinstellung und eine Kraftstoffversorgung derart anpasst, wie es der aktuellen Zusammensetzung des Kraftstoffs entspricht. In Ausführungsformen der Erfindung kann die elektrische Steuereinrichtung eine Motorsteuerung, insbesondere eine Motorsteuerung für ein Kraftfahrzeug sein.According to the invention, the fuel sensor may comprise an electrical control device, by means of which the electric motor is operable in the sensing mode and is operated temporarily and by means of which electrical parameters can be determined. Furthermore, electrical parameters of the fuel can be processed in the control device, in which case the processed sensor measured values are made accessible to a device, in particular a control device in the vehicle, which preferably adapts an ignition setting and a fuel supply in accordance with the current composition of the fuel. In embodiments of the invention, the electrical control device may be an engine control, in particular an engine control for a motor vehicle.

Gemäß der Erfindung bildet wenigstens ein Abschnitt des Rotorraums des Stators einen Bereich für ein Dielektrikum eines Kondensators und/oder einen Bereich für ein Widerstandsmaterial eines elektrischen Widerstands, wobei das Dielektrikum bzw. das Widerstandsmaterial wenigstens teilweise vom Kraftstoff gebildet wird. Analog bildet dann ein Abschnitt des Stators und/oder des Rotors einen entsprechenden anderen Bereich des Kondensators und/oder des elektrischen Widerstands, z. B. eine elektrische Zuleitung und/oder eine Elektrode. D. h. im Sensiermodus fungieren bestimmte Bereiche bzw. Abschnitte des Stators und des Rotors als solche elektrischen Bauteile. Hierbei ist das jeweilige elektrische Bauteil immer nur im Sensiermodus des Kraftstoffsensors aktiv; ansonsten hat dieses mittels einer elektrischen Schaltung etablierte Bauteil während des Betriebs des Kraftstoffsensors keine Auswirkungen, dieser kann also als ein Elektromotor oder eine Kraftstoffpumpe arbeiten.According to the invention at least a portion of the rotor space of the stator forms a region for a dielectric of a capacitor and / or a region for a resistance material of an electrical resistance, wherein the dielectric or the resistance material is at least partially formed by the fuel. Analog then forms a portion of the stator and / or the rotor a corresponding other area of the capacitor and / or the electrical resistance, for. B. an electrical lead and / or an electrode. Ie. In Sensiermodus certain areas or sections of the stator and the rotor act as such electrical components. In this case, the respective electrical component is always active only in the sensing mode of the fuel sensor; otherwise this established by means of an electrical circuit component during operation of the fuel sensor has no effect, so this can work as an electric motor or a fuel pump.

Gemäß der Erfindung ist es möglich, eine Mehrzahl von Kondensatoren innerhalb des Elektromotors elektrisch einzurichten. Hierfür ist der Elektromotor mit einer entsprechenden Verdrahtung bzw. elektrischen Anschlüssen versehen, die mittels der Steuereinrichtung ansteuerbar sind. Die Steuereinrichtung bestimmt die Kapazität des Kondensators, die im Wesentlichen vom Abstand der Elektroden und dem zwischen den Elektroden befindlichen Kraftstoff abhängt. Ist der Rotor Teil des Dielektrikums, so verhält sich dieser im Wesentlichen neutral, da er meist aus einem Metall gefertigt ist. Ist dies nicht der Fall, so muss der Rotor als Material im Dielektrikum berücksichtigt werden.According to the invention, it is possible to electrically establish a plurality of capacitors within the electric motor. For this purpose, the electric motor is provided with a corresponding wiring or electrical connections, which can be controlled by means of the control device. The controller determines the capacitance of the capacitor, which depends essentially on the distance of the electrodes and the fuel located between the electrodes. If the rotor is part of the dielectric, then it behaves essentially neutral, since it is usually made of a metal. If this is not the case, then the rotor must be considered as material in the dielectric.

So ist es z. B. möglich, eine Außenseite des Rotors und eine Innenseite des Stators, also bevorzugt eine Innenseite des Rotorraums, als Elektroden eines Kondensators elektrisch zu verschalten. Hierbei kann auch nur eine jeweilige Teilfläche eine wirksame Elektrodenfläche des Kondensators bilden, was dann der Fall ist, wenn nicht alle Pole des Stators zusammen als eine Elektrode fungieren. Fungieren alle Pole des Stators als eine gemeinsame Elektrode, dann erhält man einen Zylinderkondensator, ist dies nicht der Fall, so erhält man einen Plattenkondensator mit zueinander im Wesentlichen parallelen, gekrümmten Elektroden. Bei solchen Ausführungsformen wird das Dielektrikum des Kondensators ausschließlich vom im Spalt zwischen Stator und Rotor befindlichen Kraftstoff gebildet.So it is z. Example, possible to connect an outer side of the rotor and an inner side of the stator, that is preferably an inner side of the rotor space, as electrodes of a capacitor electrically. In this case, only a respective partial area can form an effective electrode area of the capacitor, which is the case if not all the poles of the stator act together as an electrode. If all the poles of the stator act as a common electrode, then a cylindrical capacitor is obtained; if this is not the case, a plate capacitor is obtained having curved electrodes that are essentially parallel to one another. In such embodiments, the dielectric of the capacitor is formed exclusively by the fuel located in the gap between the stator and the rotor.

Ferner ist es möglich, den Rotor in das Dielektrikum des Kondensators einzubeziehen. D. h. wenigstens zwei im Wesentlichen einander gegenüberliegende Pole des Stators bilden zwei Elektroden aus, wobei diese wenigstens beiden Pole wiederum von der Steuereinrichtung entsprechend angesteuert werden. In einem solchen Fall wird das Dielektrikum des Kondensators vom Kraftstoff in einem Spaltbereich zwischen Stator und Rotor, vom Rotor selbst und wiederum von einem dem ersten Spaltbereich gegenüberliegenden zweiten Spaltbereich zwischen Rotor und Stator gebildet. D. h. zwei einander im Wesentlichen gegenüberliegende Innenseiten des Rotorraums des Stators bilden die beiden Elektroden des Kondensators. Hierbei fungieren zwei oder mehr Spulen des Stators zusammen mit ihren Spulenkernen als Kondensator.Furthermore, it is possible to include the rotor in the dielectric of the capacitor. Ie. At least two substantially mutually opposite poles of the stator form two electrodes, these at least two poles are in turn driven by the control device accordingly. In such a case, the dielectric of the capacitor is formed by the fuel in a gap region between the stator and the rotor, by the rotor itself and in turn by a second gap region, which is opposite the first gap region, between the rotor and the stator. Ie. two substantially mutually opposite inner sides of the rotor space of the stator form the two electrodes of the capacitor. Here, two or more coils of the stator act together with their coil cores as a capacitor.

Es ist hierbei nicht notwendig, dass die Elektroden parallel zueinander angeordnet sind und/oder sich exakt gegenüberliegen. Es genügt, wenn sich die Elektrodenflächen einander derart überdecken, dass sich ein elektrisches Feld zwischen ihnen bilden kann, in welchem sich Kraftstoff als wenigstens ein Teil des Dielektrikums befindet.It is not necessary here for the electrodes to be arranged parallel to one another and / or to be exactly opposite one another. It is sufficient if the electrode surfaces overlap one another in such a way that an electric field can form between them, in which fuel is at least part of the dielectric.

Der elektrische Widerstand kann z. B. derart eingerichtet werden, dass der Rotor und ein Material des Stators mit elektrischer Spannung beaufschlagt werden; d. h. der Rotor und der Stator fungieren als elektrische Zuleitungen zum elektrischen Widerstand, der vom im Spalt zwischen Stator und Rotor befindlichen Kraftstoff gebildet wird. D. h. der gebildete elektrische Widerstand ist wenigstens teilweise radialsymmetrisch in Richtung eines elektrischen Stromflusses. Die Steuereinrichtung wertet einen Spannungsabfall im Spalt aus, was ein Maß für den elektrischen Widerstand des im Spalt befindlichen Kraftstoffs ist. The electrical resistance can z. B. be set up so that the rotor and a material of the stator are supplied with electrical voltage; ie the rotor and the stator act as electrical leads to the electrical resistance, which is formed by the located in the gap between the stator and rotor fuel. Ie. the electrical resistance formed is at least partially radially symmetric in the direction of electrical current flow. The controller evaluates a voltage drop in the gap, which is a measure of the electrical resistance of the fuel in the gap.

In Ausführungsformen der Erfindung kann im Sensiermodus innerhalb des Stators und/oder zwischen dem Stator, also dem Material des Stators selbst oder einer Spule, und dem Rotor, am Kondensator und/oder am elektrischen Widerstand elektrische Spannung angelegt werden. Bevorzugt wird dabei eine Zeitkonstante eines Lade- und/oder Entladevorgangs von elektrischem Strom und/oder elektrischer Spannung am Kondensator oder einer Spule bestimmt. Ferner kann im Sensiermodus eine Frequenz eines elektrischen Schwingkreises zwischen einer Spule und dem Kondensator bestimmt werden. Des Weiteren kann der elektrische Widerstand des Widerstandsmaterials, ggf. in Abhängigkeit von der Zeit, bei Anlegen einer elektrischen Spannung bestimmt werden. Die betreffende Zeitkonstante, die Frequenz des Schwingkreises, der elektrische Widerstand und auch die Kapazität des Kondensators sind jeweils ein Maß für den elektrischen Parameter des Kraftstoffs.In embodiments of the invention, electrical voltage can be applied to the capacitor and / or to the electrical resistance in the sensing mode within the stator and / or between the stator, that is to say the material of the stator itself or a coil, and the rotor. In this case, a time constant of a charging and / or discharging process of electric current and / or electrical voltage on the capacitor or a coil is preferably determined. Furthermore, in the sensing mode, a frequency of an electrical resonant circuit between a coil and the capacitor can be determined. Furthermore, the electrical resistance of the resistance material, optionally as a function of time, can be determined when an electrical voltage is applied. The relevant time constant, the frequency of the resonant circuit, the electrical resistance and also the capacitance of the capacitor are each a measure of the electrical parameter of the fuel.

Gemäß der Erfindung kann eine Kraftstoffpumpe als Kraftstoffsensor verwendet werden, wobei mit der Kraftstoffpumpe bzw. deren Elektromotor ein elektrischer Parameter des zwischen dem Stator und dem Rotor des Elektromotors befindlichen Kraftstoffs bestimmt wird bzw bestimmbar ist. Der elektrische Parameter ist dabei wiederum ein Maß für die Kraftstoffqualität. Hierbei kann die Kraftstoffpumpe ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführen und/oder der Kraftstoffsensor ist erfindungsgemäß ausgebildet.According to the invention, a fuel pump can be used as a fuel sensor, wherein the fuel pump or its electric motor, an electrical parameter of the located between the stator and the rotor of the electric motor fuel is determined or can be determined. The electrical parameter is again a measure of the fuel quality. In this case, the fuel pump can perform a method according to the invention and / or the fuel sensor is designed according to the invention.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte schematische Zeichnung näher erläutert. In der schematischen Zeichnung zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to embodiments with reference to the accompanying schematic drawing. In the schematic drawing show:

1 einen 2-poligen Elektromotor einer Kraftstoffpumpe, mittels welchem bzw. welcher das erfindungsgemäße Verfahren durchführbar ist; 1 a 2-pole electric motor of a fuel pump, by means of which or which the method according to the invention can be carried out;

2 einen 4-poligen Elektromotor einer Kraftstoffpumpe, mittels welchem bzw. welcher das erfindungsgemäße Verfahren durchführbar ist; 2 a 4-pole electric motor of a fuel pump, by means of which or which the method according to the invention can be carried out;

3 einen erfindungsgemäßen Kraftstoffsensor beim Laden eines in ihm ausgebildeten Kondensators; und 3 a fuel sensor according to the invention when loading a capacitor formed in it; and

4 den Kraftstoffsensor aus 3 beim Entladen des Kondensators. 4 off the fuel sensor 3 when discharging the capacitor.

Kraftfahrzeuge haben meist im Kraftstofftank eine Kraftstoffpumpe 10 (siehe 3, 4), insbesondere eine Kraftstoff-Vorförderpumpe 10 verbaut, welche Kraftstoff Kr zu einem Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs fördert. Der Kraftstoff Kr kann dabei ein reinsortiger Kraftstoff, wie z. B. Benzin oder Diesel, oder ein Kraftstoffgemisch, insbesondere ein Benzin-Alkohol-Gemisch, bevorzugt ein Benzin-Methanol-Gemisch oder ein Benzin-Ethanol-Gemisch, oder z. B. auch ein Diesel-Biodiesel-Gemisch sein.Motor vehicles usually have a fuel pump in the fuel tank 10 (please refer 3 . 4 ), in particular a fuel prefeed pump 10 installed, which promotes fuel Kr to an internal combustion engine of the motor vehicle. The fuel Kr can be a varietal fuel such. As gasoline or diesel, or a fuel mixture, in particular a gasoline-alcohol mixture, preferably a gasoline-methanol mixture or a gasoline-ethanol mixture, or z. B. also be a diesel-biodiesel mixture.

Die Kraftstoffpumpe 10 wird meist durch einen bevorzugt als Gleichstrommotor ausgebildeten Elektromotor 12 angetrieben (siehe 1, 2). Es ist bevorzugt, dass der Elektromotor 12 als ein Innenläufermotor mit einem permanenterregten Rotor 110, dem beweglichen Bauteil des Elektromotors 12, auch Anker 110 genannt, ausgebildet ist. Dies erfolgt mittels eines Permanentmagneten. Der Stator 100, also das unbewegliche Bauteil des Elektromotors 12, weist dabei eine Mehrzahl von Polen 104 auf, die jeweils mit einer Wicklung einer Spule 102 versehen sind. Die Erfindung soll jedoch nicht auf solche Gleichstrom-Elektromotoren beschränkt sein, sondern auf alle Elektromotoren, also z. B. auch auf Wechselstrom- oder Drehstrom-Elektromotoren anwendbar sein.The fuel pump 10 is usually by a preferably designed as a DC motor electric motor 12 driven (see 1 . 2 ). It is preferred that the electric motor 12 as an internal rotor motor with a permanent magnet rotor 110 , the moving part of the electric motor 12 , also anchor 110 called, is formed. This is done by means of a permanent magnet. The stator 100 , that is, the immovable component of the electric motor 12 , has a plurality of poles 104 on, each with a winding of a coil 102 are provided. However, the invention should not be limited to such DC electric motors, but to all electric motors, ie z. B. also be applicable to AC or three-phase electric motors.

Die Kraftstoffpumpe 10 und deren Elektromotor 12, also die Spulen 102 des Stators 100 des Elektromotors 12 und/oder der oder die Elektromagneten des Rotors 110 (in der Zeichnung nicht dargestellt) werden von einer Steuereinrichtung 14 angesteuert. Hierbei kann die Steuereinrichtung 14 eine interne, also eine in der Kraftstoffpumpe 10 verbaute Steuereinrichtung 14 oder eine externe Steuereinrichtung 14 sein. Ferner ist es möglich, die Steuereinrichtung 14 in einer größeren Steuereinheit, z. B. einer Motorsteuerung (ECU = Engine Control Unit) des Verbrennungsmotors bzw. des Kraftfahrzeugs zu realisieren.The fuel pump 10 and their electric motor 12 So the coils 102 of the stator 100 of the electric motor 12 and / or the one or more electromagnets of the rotor 110 (not shown in the drawing) are from a control device 14 driven. In this case, the control device 14 an internal, so one in the fuel pump 10 built-in control device 14 or an external control device 14 be. Furthermore, it is possible for the control device 14 in a larger control unit, e.g. As an engine control (ECU = engine control unit) of the internal combustion engine or the motor vehicle to realize.

Die 1 zeigt einen zwei- und die 2 einen vier-poligen Elektromotor 12 einer Kraftstoffpumpe 10 schematisch im Schnitt. Hierbei kann der Rotor 110 fremd- oder permanenterregt sein. Innerhalb des Stators 100 ist ein Rotorraum 106 ausgebildet, in welchem der Rotor 110 um seine Längsachse rotierbar vorgesehen ist. Innerhalb des Rotorraums 106, also zwischen dem über Spulen 102 ansteuerbaren Stator 100 und dem Rotor 110 befindet sich ein Spalt 108, der mit Kraftstoff Kr gefüllt ist, d. h. der Elektromotor 12 läuft im Kraftstoff Kr.The 1 shows a two- and the 2 a four-pole electric motor 12 a fuel pump 10 schematically in section. Here, the rotor 110 be foreign or permanently excited. Inside the stator 100 is a rotor space 106 formed, in which the rotor 110 is provided rotatable about its longitudinal axis. Inside the rotor space 106 So between that over coils 102 controllable stator 100 and the rotor 110 there is a gap 108 that is filled with fuel Kr, ie the electric motor 12 runs in the fuel Kr.

Gemäß der Erfindung kann der Kraftstoff Kr im Spalt 108 zwischen dem Stator 100 und dem Rotor 110 der Kraftstoffpumpe 10 bzw. des Elektromotors 12 analysiert werden. D. h. es wird gemäß der Erfindung wenigstens eine physikalische oder chemische Eigenschaft bestimmt, die für den Betrieb des Verbrennungsmotors verwendbar ist. D. h. gemäß der Erfindung ist der Verbrennungsmotor im Vergleich zu einem Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs ohne Kraftstoffsensor besser ansteuerbar. According to the invention, the fuel Kr in the gap 108 between the stator 100 and the rotor 110 the fuel pump 10 or the electric motor 12 to be analyzed. Ie. it is determined according to the invention, at least one physical or chemical property, which is used for the operation of the internal combustion engine. Ie. According to the invention, the internal combustion engine is better controllable compared to an internal combustion engine of a motor vehicle without a fuel sensor.

D. h. auch, dass gemäß der Erfindung eine Kraftstoffpumpe 10 bzw. ein Elektromotor 12 als ein Kraftstoffsensor 1 bzw. ein Kraftstoff-Qualitätssensor 1 verwendet wird, bzw. der Kraftstoffsensor 1 eines Kraftfahrzeugs in einer Kraftstoffpumpe 10 bzw. einem Elektromotor 12 realisiert ist. Hierzu muss der Elektromotor 12 entsprechend eingerichtet sein und entsprechend angesteuert werden, sodass dieser die Funktion eines Sensors übernehmen kann.Ie. also that according to the invention, a fuel pump 10 or an electric motor 12 as a fuel sensor 1 or a fuel quality sensor 1 is used, or the fuel sensor 1 a motor vehicle in a fuel pump 10 or an electric motor 12 is realized. For this the electric motor must 12 be set up accordingly and be controlled accordingly, so that it can take over the function of a sensor.

Gemäß der Erfindung wird mittels der Kraftstoffpumpe 10 bzw. des Elektromotors 12 ein Parameter P_n bzw. ein elektrischer Parameter P_n, insbesondere ein kapazitiver P_K oder ein resistiver Parameter P_R des Kraftstoffs Kr bestimmt, der wiederum ein Maß für den vorliegenden Kraftstoff Kr ist. D. h. es wird gemäß der Erfindung bevorzugt ein Verhalten des Kraftstoffs Kr in Bezug auf ein elektrisches Feld bzw. in Bezug auf dessen Leitfähigkeit festgestellt. Bevorzugt wird also ein kapazitiver P_K oder ein resistiver Parameter P_R bzw. ein diesem analoger Wert des Kraftstoffs Kr bestimmt; dies kann z. B. eine Dielektrizitätszahl und/oder ein ohmscher Widerstand sein.According to the invention by means of the fuel pump 10 or the electric motor 12 a parameter P _n or an electrical parameter P _n , in particular a capacitive P _K or a resistive parameter P _{R of} the fuel Kr determined, which in turn is a measure of the present fuel Kr. Ie. According to the invention, a behavior of the fuel Kr with respect to an electric field or with respect to its conductivity is preferably determined. Thus, a capacitive P _K or a resistive parameter P _R or an analogous value of the fuel Kr is preferably determined; this can be z. B. be a dielectric constant and / or an ohmic resistance.

D. h. gemäß der Erfindung ist der Elektromotor 12 derart ausgelegt, dass der im Spalt 108 des Elektromotors 12 befindliche Kraftstoff Kr elektrisch bzw. elektronisch teilweise ausgewertet werden kann. Hierfür wird der Elektromotor 12 in einem Sensiermodus entsprechend angesteuert. Im Sensiermodus ist der Rotor 110 bevorzugt in Ruhe, was z. B. zeitlich vor dem Start oder nach einem Ausschalten des Verbrennungsmotors oder auch in einer Schubphase des Kraftfahrzeugs der Fall sein kann.Ie. According to the invention, the electric motor 12 designed so that in the gap 108 of the electric motor 12 located fuel Kr can be electrically or electronically partially evaluated. For this purpose, the electric motor 12 triggered accordingly in a sensing mode. In sensing mode is the rotor 110 preferably at rest, what z. B. time before the start or after switching off the engine or in a coasting phase of the motor vehicle may be the case.

Im Sensiermodus kann z. B. ein vorher nur „virtuell” vorhandener Kondensator mit Spannung beaufschlagt oder elektrischer Stromkreis geschlossen werden. Hierbei bildet der Kraftstoff Kr jeweils wenigstens einen Teil oder Abschnitt eines Dielektrikums oder eines Widerstandsmaterials des Kondensators bzw. des elektrischen Widerstands. Durch eine Auswertung des derart gewonnenen Parameters P_n; P_K, P_R kann auf physikalische und chemische Eigenschaften des im Spalt 108 vorhanden Kraftstoffs Kr geschlossen werden, anhand welcher der Verbrennungsmotor angesteuert wird. D. h. es wird gemäß der Erfindung die Qualität des Kraftstoffs Kr bzw. der verwendete Kraftstoff Kr bzw. das verwendete Kraftstoffgemisch Kr gemessen.In Sensiermodus z. B. a previously only "virtually" existing capacitor voltage or closed electrical circuit. In this case, the fuel Kr forms at least a part or a portion of a dielectric or of a resistance material of the capacitor or of the electrical resistance. By an evaluation of the thus obtained parameter P _n ; P _K , P _R may be due to physical and chemical properties of the in gap 108 available fuel Kr are closed, based on which the internal combustion engine is controlled. Ie. It is measured according to the invention, the quality of the fuel Kr or the fuel used Kr or the fuel mixture Kr used.

1 zeigt eine erste Ausführungsform der Erfindung, wobei zwei Spulen 102 des Stators 110 einen Kondensator bilden. Das Dielektrikum setzt sich dabei aus einem oberen (mit Bezug auf die 1) Spalt 108, dem Rotor 110 und einem unteren Spalt 108 zusammen. Im Sensiermodus werden die beiden Spulen 102 derart angesteuert, dass sich zwischen den Spulen 102 bzw. den Spulenkernen 104 (Pole 104) ein elektrisches Feld ausbildet. Hierfür sind die Spulen 102 entsprechend an die Steuereinrichtung 14 angeschlossen, die die Spulen 102 unterschiedlich bestromt. Die Steuereinrichtung 14 wertet das entstehende Signal, im vorliegenden Fall einen Lade- und oder Entladevorgang (siehe auch 3, 4) des Kondensators aus und bestimmt ein einer Kapazität des Kondensators analoges Signal P_K. 1 shows a first embodiment of the invention, wherein two coils 102 of the stator 110 form a capacitor. The dielectric is made up of an upper (with respect to the 1 ) Gap 108 , the rotor 110 and a lower gap 108 together. In the sensing mode, the two coils 102 so controlled that between the coils 102 or the coil cores 104 (Pole 104 ) forms an electric field. For this purpose, the coils 102 according to the control device 14 connected to the coils 102 energized differently. The control device 14 evaluates the resulting signal, in this case a charge and / or discharge (see also 3 . 4 ) of the capacitor and determines a capacitance of the capacitor analogous signal P _K.

2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung in Anwendung auf einen vier-poligen Elektromotor 12. Hierbei bildet sich das elektrische Feld des Kondensators zwischen zwei benachbarten Spulen 102 bzw. Polen 104 und einem Oberflächenbereich einer angrenzenden Rotoroberfläche aus; d. h. es entsteht quasi ein bogenförmiger Plattenkondensator. Hierfür wird der Rotor 110 entsprechend bestromt. Es ist natürlich auch möglich, einen oder eine Mehrzahl von Polen 104 hinzu- oder einen Pol 104 wegzuschalten, sodass ein Kondensator mit einer größeren bzw. kleineren Elektrodenfläche entsteht (Verschaltung in der 2 nicht dargestellt). Im ersteren Fall kann dabei maximal ein Zylinderkondensator entstehen. 2 shows a second embodiment of the invention applied to a four-pole electric motor 12 , In this case, the electric field of the capacitor is formed between two adjacent coils 102 or Poland 104 and a surface area of an adjacent rotor surface; ie, it is almost a bow-shaped plate capacitor. For this purpose, the rotor 110 energized accordingly. It is of course also possible to have one or a plurality of poles 104 added or a pole 104 wegzuschalten, so that a capacitor with a larger or smaller electrode area is formed (interconnection in the 2 not shown). In the former case can arise a maximum of one cylinder capacitor.

Die Ausführungsform der 2 eignet sich auch für eine elektrische Widerstandsmessung. D. h. statt dem kapazitiven Parameter P_K wird der resistive Parameter P_R bestimmt. Dies kann allerdings auch parallel oder sequentiell erfolgen.The embodiment of the 2 is also suitable for electrical resistance measurement. Ie. instead of the capacitive parameter P _K , the resistive parameter P _{R is} determined. However, this can also be done in parallel or sequentially.

Die 3 und 4 zeigen in einer schematischen Darstellung ein Laden bzw. Entladen eines von zwei Spulen 102 bzw. Polen 104 gebildeten Kondensators, was mit einer Darstellung der 1 korrespondiert. Beim Laden wird ein bevorzugt in der Steuereinrichtung 14 realisierter elektronischer Schalter 140 geschlossen, und ein bevorzugt in der Steuereinrichtung 14 realisierter elektrischer Schalter 150 geöffnet, sodass sich ein elektrisches Feld zwischen den Spulen 102 bzw. Polen 104 ausbildet. Nach einer gewissen Zeit wird der Schalter 140 geöffnet und der Schalter 150 geschlossen, und der Kondensator entlädt sich über einen elektrischen Widerstand 130, an dem mittels einer Spannungsmesseinrichtung 120 ein Spannungsabfall gemessen wird.The 3 and 4 show in a schematic representation of a loading or unloading one of two coils 102 or Poland 104 formed capacitor, resulting in a representation of the 1 corresponds. When loading, a preferred in the control device 14 realized electronic switch 140 closed, and preferably in the control device 14 realized electrical switch 150 opened, leaving an electric field between the coils 102 or Poland 104 formed. After a while, the switch will turn 140 opened and the switch 150 closed, and the capacitor discharges via an electrical resistance 130 , on which by means of a voltage measuring device 120 a voltage drop is measured.

Hierbei kann eine Kapazitätsbestimmung des Kondensators z. B. im Wesentlichen folgendermaßen erfolgen. Es wird eine Zeitkonstante des Lade- und/oder Entladevorgangs von elektrischem Strom und/oder Spannung ermittelt. Ferner ist es möglich, eine Frequenz eines Schwingkreises zwischen einer Ankerspule und dem Kondenstor zu bestimmen. Anhand der ermittelten Kapazität des Kondensators kann auf eine Dielektrizitätszahl des Kondensators geschossen werden, die wiederum ein Maß für eine oder eine Mehrzahl von physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften des verwendeten Kraftstoffs Kr ist; d. h. es kann auf die Qualität des Kraftstoffs Kr geschlossen werden. Insbesondere wird damit ein Ethanolgehalt des Kraftstoffs Kr bestimmt.In this case, a capacitance determination of the capacitor z. B. substantially as follows. A time constant of the charging and / or discharging process of electric current and / or voltage is determined. Furthermore, it is possible to determine a frequency of a resonant circuit between an armature coil and the Kondenstor. Based on the determined capacitance of the capacitor can be fired at a dielectric constant of the capacitor, which in turn is a measure of one or a plurality of physical and / or chemical properties of the fuel used Kr; d. H. it can be concluded on the quality of the fuel Kr. In particular, this determines an ethanol content of the fuel Kr.

Praxisnah wird man in etwa folgendermaßen vorgehen. An die Elektroden des Kondensators wird eine Spannung angelegt und dabei ein Zeitpunkt bestimmt, bei welchem die elektrische Spannung einen bestimmten Wert erreicht hat. Dies ist z. B. τ = 63,2% einer Ausgangsspannung. Unter der Annahme, dass der elektrische Widerstand innerhalb des Kondensators gleich bleibt, kann aufgrund einer Änderung der Zeitkonstante eine Stoffabhängigkeit bestimmt werden, also auf einen anderen Kraftstoff Kr als einen Referenzkraftstoff oder -wert geschlossen werden. Vorteilhaft ist es hierbei über die vorherrschenden Temperaturverhältnisse Bescheid zu wissen, damit dies in eine Auswertung des Messergebnisses, z. B. als ein Faktor oder eine Konstante eingehen kann.Practically, one will proceed in approximately the following way. A voltage is applied to the electrodes of the capacitor, thereby determining a time at which the electrical voltage has reached a certain value. This is z. B. τ = 63.2% of an output voltage. Assuming that the electrical resistance within the capacitor remains the same, due to a change in the time constant, a substance dependence may be determined, that is, a different fuel Kr than a reference fuel or value. It is advantageous in this case to know about the prevailing temperature conditions, so that this in an evaluation of the measurement result, for. B. as a factor or a constant can go.

Claims

Method for determining a fuel quality of a mixture composition of a fuel (Kr) by determining an electrical parameter (P _K , P _R , ...) of the fuel (Kr) by means of a stator (Kr) 100 ) and a rotor ( 110 ) having electric motor ( 12 ), whereby in a gap ( 108 ) between rotor ( 110 ) and stator ( 100 ) an electrical parameter (P _K , P _R , ...) the fuel (Kr) therein is determined, which is a measure of the fuel quality.

Method according to claim 1, wherein the electrical parameter (P _K , P _R , ...) is a capacitive parameter (P _K ). and / or a resistive parameter (P _R ) which gives a certain statement about the fuel quality of the fuel in the gap (P _R ). 108 ) fuel (Kr) allowed.

A method according to claim 1 or 2, wherein based on the electrical parameter (P _K , P _R , ...) an alcohol content in the fuel (Kr) is determined.

Method according to one of claims 1 to 3, wherein the electric motor ( 12 ) is operated in a sensing mode for determining the electrical parameter (P _K , P _R , ...), in which certain sections of the electric motor ( 12 ) are subjected to electrical voltage.

Method according to one of claims 1 to 4, wherein at least a portion of the gap ( 108 ) forms a region for a dielectric of a capacitor and / or a region for a resistance material of an electrical resistance.

Method according to one of claims 4 to 5, wherein in the sensing mode within the stator ( 100 ) and / or between the stator ( 100 ) and the rotor ( 110 ) is applied to the capacitor and / or the electrical resistance, an electrical voltage, wherein a dielectric of the capacitor or a resistance material of the electrical resistance is at least partially formed by the fuel (Kr).

Method according to one of claims 4 to 6, wherein in the sensing mode, a time constant of a charging and / or discharging operation of electric current and / or electrical voltage at the capacitor or a coil ( 102 ), which is a measure of the electrical parameter (P _K , P _R ,...) of the fuel (Kr).

Method according to one of claims 4 to 7, wherein in Sensiermodus a frequency of an electrical resonant circuit between the coil ( 102 ) and the capacitor, which is a measure of the electrical parameter (P _K , P _R ,...) of the fuel (Kr).

Method according to one of claims 4 to 8, wherein in the sensing mode, an electrical resistance of the resistance material, possibly as a function of time, is determined upon application of an electrical voltage, which is a measure of the electrical parameter (P _K , P _R , .. .) Of the fuel (Kr) is.

Method according to one of claims 4 to 9, wherein in the sensing mode the rotor ( 110 ) of the electric motor ( 12 ) stands still.

Fuel sensor for a motor vehicle, wherein the fuel sensor ( 1 ) an electric motor ( 12 ) with a stator ( 100 ) and a rotor ( 110 ), wherein the electric motor ( 12 ) is set up in such a way and temporarily controllable such that an electrical parameter (P _K , P _R , ...) of one between the rotor ( 100 ) and the stator ( 110 ) is determinable, wherein the electrical parameter (P _K , P _R , ...) is a measure of the fuel quality.

Fuel sensor according to claim 11, wherein the electrical parameter (P _K , P _R ,...) Is a capacitive parameter (P _K ) and / or a resistive parameter (P _R ), which gives a specific statement about the fuel quality of the between stator ( 100 ) and rotor ( 110 ) fuel (Kr) allowed.

Fuel sensor according to claim 11 or 12, wherein on the basis of the electrical parameter (P _K , P _R , ...) an alcohol content in the fuel (Kr) can be determined.

Fuel sensor according to one of claims 11 to 13, wherein within the stator ( 100 ) or between stature ( 100 ) and the rotor ( 110 ), a capacitor and / or an electrical resistor is formed whose dielectric or resistance material at least partially from the fuel (Kr) is bildbar.

Fuel sensor according to one of claims 11 to 14, wherein two coils ( 102 ) of the stator ( 100 ) together with their coil cores ( 104 ) act as a capacitor and the coils ( 102 ) are preferably arranged substantially opposite one another.

Fuel sensor according to one of claims 11 to 15, wherein two inner side surfaces of a rotor space ( 106 ) of the stator ( 110 ) form opposing electrodes of the capacitor.

Fuel sensor according to one of claims 11 to 16, wherein the stator ( 100 ) and the rotor ( 110 ) are electrically connected so as to substantially form a plate capacitor with curved plates or a cylindrical capacitor.

Fuel sensor according to one of claims 11 to 17, wherein the fuel sensor ( 1 ) an electrical control device ( 14 ), by means of which the electric motor ( 12 ) is operable in a sensing mode and by means of which the electrical parameter (P _K , P _R , ...) can be determined.

Fuel sensor according to claim 18, wherein in the sensing mode the rotor ( 110 ) of the electric motor ( 12 ) stands still.

Fuel sensor according to one of claims 11 to 19, wherein the electric motor ( 12 ) a drive of a fuel pump ( 10 ), in particular a drive of a fuel feed pump ( 10 ).

Use of a fuel pump ( 10 ) as a fuel sensor ( 1 ), wherein an electrical parameter (P _K , P _R , ...) of one between a stator ( 100 ) and a rotor ( 110 ) of an electric motor ( 12 ) of the fuel pump ( 10 ), wherein the electrical parameter (P _K , P _R , ...) is a measure of the fuel quality.

Use of a fuel pump according to claim 21, wherein with the aid of the fuel pump ( 10 ) a method according to any one of claims 1 to 10 is performed.

Use of a fuel sensor according to one of Claims 11 to 20 for carrying out a method according to one of Claims 1 to 10.