-
Stand der Technik
-
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen zur Bestimmung von Zusammensetzungen von Kraftstoffen und Kraftstoffgemischen bekannt. Beispielsweise werden in Kraftfahrzeugen zunehmend Kraftstoffgemische eingesetzt, welche neben den eigentlichen Mineralöl-Kraftstoffen eine Beimischung an Ethanol und/oder anderen Alkoholen verarbeiten können. Üblicherweise werden dabei die Parameter der Motorsteuerung des Kraftfahrzeugs an die Zusammensetzung des Kraftfahrzeuggemischs angepasst. Zu diesem Zweck werden jedoch in vielen Fällen Kenntnisse über die Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs, insbesondere eines Ethanol-Kraftstoff-Mischungsverhältnisses, vorausgesetzt.
-
Die
DE 10 2010 029 007 A1 beschreibt beispielsweise ein Verfahren zur Bestimmung einer Zusammensetzung eines Kraftstoffgemischs, bei dem über einen größeren ein charakteristischer Verlauf einer bestimmten Antwort auf eine Mikrowelleneinstrahlung zur Ermittlung der Eigenschaften des Kraftstoffgemisches erfasst und daraus auf die Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs geschlossen wird.
-
Trotz der Vorteile der aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen und Verfahren zur Bestimmung von Zusammensetzungen von Kraftstoffgemischen beinhalten diese noch Verbesserungspotenzial. So wird bei Kraftstoffversorgungssystemen mit Bedarfsregelung oder -steuerung der Kraftstoffdruck dem Betriebspunkt angepasst. Dabei ist es notwendig, bei hohen Kraftstofftemperaturen oder im Heißstart den Betriebsdruck zur Vermeidung von Dampfbildung anzuheben. Die Anhebung hängt dabei vom Verdampfungsverhalten des Kraftstoffs ab. Da dieses nicht bekannt ist, muss vom Worst-Case-Kraftstoff ausgegangen werden, d.h. von einem Kraftstoff, mit der denkbar schlechtesten Zusammensetzung bzw. der stärksten Tendenz zur Dampfblasenbildung. Folglich sind in diesem Fall umfangreiche steuerungstechnische Anpassungen an den Kraftstoff vorzunehmen. Des Weiteren hat bei der Tankentlüftung das Verdampfungsverhalten des Kraftstoffs einen starken Einfluss auf die Aktivkohlefilterbeladung und somit auf die Regenerierungsstrategie. Die Kraftstoffmengenanpassung beim Starten bzw. bei der Übergangskompensation ist beeinflusst vom Verdampfungsverhalten des Kraftstoffs. Das Verdampfungsverhalten ist ein Indiz für den Ethanolgehalt des Kraftstoffs bei so genannten Flex-Fuel-Konzepten. Entsprechend ist es von großem Interesse, das Verdampfungsverhalten des Kraftstoffs zu charakterisieren und zu kennen und so Rückschlüsse auf die Zusammensetzung des Kraftstoffs bzw. des Kraftstoffgemischs schließen zu können.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Es wird daher eine Anordnung zur Bestimmung eines Verdampfungsverhaltens eines Kraftstoffs oder Kraftstoffgemischs vorgeschlagen, die die Nachteile des oben beschriebenen Standes der Technik zumindest weitgehend vermeiden kann. Ein Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist, mithilfe eines Druck- und Temperatursensors den Druck und die Temperatur bzw. deren zeitlichen Verlauf eines vorbestimmten Volumens des Kraftstoffs zu erfassen, um so Rückschlüsse auf das Verdampfungsverhalten und somit auf den Dampfdruck des Kraftstoffs bzw. des Kraftstoffgemischs zu gewinnen. Basierend auf der Kenntnis des Verdampfungsverhaltens bzw. des Dampfdrucks lassen sich beispielsweise Rückschlüsse über Kraftstoffeigenschaften des Kraftstoffs bzw. des Kraftstoffgemischs gewinnen, wie beispielsweise die Zusammensetzung des Kraftstoffs bzw. des Kraftstoffgemischs. Basierend auf der Kenntnis des Verdampfungsverhaltens bzw. des Dampfdrucks lassen sich Systemparameter wie Aktivkohlefilterbeladung oder Druckerhöhung im Heißstart optimieren.
-
Eine erfindungsgemäße Anordnung zur Bestimmung eines Verdampfungsverhaltens eines Kraftstoffs weist einen Druck-Temperatur-Sensor auf, der in einem absperrbaren Abschnitt einer Kraftstoffleitung angeordnet ist. Der Abschnitt ist zum Begrenzen eines Volumens des Kraftstoffs darin absperrbar. Der Druck-Temperatur-Sensor ist eingerichtet, in einem abgesperrten Zustand des Abschnitts die das Verdampfungsverhalten des Kraftstoffs basierend auf einem Druck und einer Temperatur des Kraftstoffs in dem Volumen zu bestimmen.
-
Der Druck-Temperatur-Sensor kann eingerichtet sein, in einem abgesperrten Zustand des Abschnitts das Verdampfungsverhalten des Kraftstoffs basierend auf einem zeitlichen Verlauf des Drucks in Abhängigkeit von der Temperatur des Kraftstoffs in dem Volumen zu bestimmen. Der Druck-Temperatur-Sensor kann eingerichtet sein, in einem abgesperrten Zustand des Abschnitts einen Dampfdruck und ein Verdampfungsverhalten des Kraftstoffs in dem Volumen basierend auf einem zeitlichen Verlauf des Drucks in Abhängigkeit von der Temperatur des Kraftstoffs in dem Volumen zu bestimmen. Der Druck-Temperatur-Sensor kann eingerichtet sein, basierend auf dem Verdampfungsverhalten des Kraftstoffgemischs in dem Volumen eine Zusammensetzung des Kraftstoffs zu bestimmen, insbesondere einen Ethanolanteil und/oder einen Wasseranteil. Der Abschnitt kann mittels mindestens eines Absperrventils absperrbar sein. Vorzugsweise ist der Abschnitt mittels mindestens zwei Absperrventilen absperrbar. Der Druck-Temperatur-Sensor kann eingerichtet sein, einen Druckanstieg des Kraftstoffs in dem Volumen zu erfassen. Die Kraftstoffleitung kann mit einer Brennkraftmaschine zum Zuführen von Kraftstoff zu der Brennkraftmaschine verbunden sein, wobei die Brennkraftmaschine mindestens ein Einspritzventil aufweist, wobei der Abschnitt stromaufwärts des Einspritzventils angeordnet ist. Der Abschnitt kann bei einem Schubabschalten oder einem Heißabstellen der Brennkraftmaschine abgesperrt sein. Der Druck-Temperatur-Sensor kann einen Ethanolsensor und einen Drucksensor aufweisen.
-
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden die Ausdrücke Kraftstoff und Kraftstoffgemisch synonym verwendet, sofern nicht explizit etwas davon Abweichendes beschrieben wird.
-
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können basierend auf der Kenntnis des Verdampfungsverhaltens alternativ oder zusätzlich zu der Bestimmung eines Ethanolanteils und/oder eines Wasseranteils andere Anteile an dem Kraftstoff quantitativ bestimmt werden, wie beispielsweise Anteile von Additiven. Die Anteile können dabei als Prozentsatz bezogen auf den gesamten Kraftstoff oder als Absolutwerte erfasst werden.
-
Unter einem Druck-Temperatur-Sensor ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Sensor zu verstehen, der eingerichtet ist, den Druck und die Temperatur eines Kraftstoffs zu erfassen. Der Druck-Temperatur-Sensor kann bevorzugt eine Kombination aus einem Drucksensorelement und einem Temperatursensorelement aufweisen, die beispielsweise in einem gemeinsamen Sensorgehäuse integriert sind. Alternativ kann ein Druck-Temperatur-Sensor zwei getrennte Sensoren umfassen, nämlich einen Drucksensor und einen Temperatursensor. Derartige Sensoren sind beispielsweise in Konrad Reif (Hrsg.): Sensoren im Kraftfahrzeug, 1. Auflage 2010, S. 80–82 und S. 134–36 sowie S. 137, beschrieben.
-
Der Druck-Temperatur-Sensor kann insbesondere als Messfühler ausgestaltet sein, also als Vorrichtung, welche beispielsweise in eine Kraftstoffleitung und/oder eine andere Art von Strömungsrohr oder Kraftstoffaufnahmevorrichtung integriert werden kann und Messergebnisse liefert, ohne den Verlauf der Kraftstoffströme nennenswert zu beeinflussen.
-
Unter dem Begriff „stromaufwärts“ ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Anordnung zu verstehen, bei der ein Kraftstoff in einer Kraftstoffleitung in einer Hauptströmungsrichtung strömt, wobei der strömende Kraftstoff das stromaufwärts angeordnete Bauteil zeitlich vor dem bezuggenommenen Bauteil erreicht. Das bezuggenommene Bauteil ist somit stromabwärts des anderen Bauteils angeordnet. Beispielsweise bedeutet eine Anordnung des Druck-Temperatur-Sensors stromaufwärts eines Einspritzventils, dass der Kraftstoff zeitlich gesehen den Druck-Temperatur-Sensor vor dem Einspritzventil erreicht, da dieses in der Hauptströmungsrichtung von dem Druck-Temperatur-Sensor zu dem Einspritzventil strömt.
-
Unter der Hauptströmungsrichtung ist dabei die lokale Strömungsrichtung des Kraftstoffs in einer Kraftstoffleitung am Ort eines bestimmten Bauteils, wie beispielsweise am Ort des Druck-Temperatur-Sensors, zu verstehen, wobei beispielsweise lokale Unregelmäßigkeiten wie zum Beispiel Turbulenzen unberücksichtigt bleiben können. Insbesondere kann unter der Hauptströmungsrichtung somit die lokale gemittelte Transportrichtung des strömenden Kraftstoffs verstanden werden.
-
Unter einem Einspritzventil ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Ventil zu verstehen, das geeignet ist, an einem Verbrennungsmotor Kraftstoff in den Ansaugtrakt oder den Verbrennungsraum einzuspritzen.
-
Unter einem Dampfdruck ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung der Druck zu verstehen, der sich einstellt, wenn sich in einem abgeschlossenen System ein Dampf mit der zugehörigen flüssigen Phase im thermodynamischen Gleichgewicht befindet. Der Dampfdruck nimmt mit steigender Temperatur zu und ist abhängig vom vorliegenden Kraftstoff bzw. -gemisch. Entsprechend kann aus der Erkenntnis der Temperatur und des Drucks oder deren zeitliche Veränderung auf das Verdampfungsverhalten des Kraftstoffgemischs geschlossen werden. Da das Verdampfungsverhalten charakteristisch für das Kraftstoffgemisch ist, kann so auf die Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs geschlossen werden. Beispielsweise kann anhand des Verdampfungsverhaltens die Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs mittels eines Kennfelds ermittelt werden, das in einem Motorsteuergerät gespeichert ist. Insbesondere kann aus dem Verdampfungsverhalten auf den Ethanolgehalt des Kraftstoffgemischs geschlossen werden.
-
Unter einem Schubabschalten ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine gesteuerte Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr zu einem Verbrennungsmotor zu verstehen, wenn dieser keine Leistung abgeben soll, sondern durch seine Schwungmasse weiter angetrieben wird, der Motor also angeschoben wird. Beispielsweise kann die gesteuerte Unterbrechung von einer Motorsteuerung vorgegeben werden. Bei einem Schubabschalten wird beispielsweise die Kraftstoffzufuhr über die Einspritzventile abhängig von den Parametern Motortemperatur, Drehzahl, Drosselklappen- bzw. Gaspedalstellung abgeschaltet. Im Wesentlichen dient das Schubabschalten der Kraftstoffeinsparung. Sie kommt zum Tragen, wenn man die Geschwindigkeit verringern muss und dabei den Motor als Bremse nutzen kann (Motorbremse). Die Entsprechung nennt man Schubbetrieb. Dabei darf man nicht die Kupplung betätigen, da dann der Motor vom Antriebsstrang getrennt wird und wieder Kraftstoff verbraucht. Es ist dann zwar relativ wenig, aber immer noch deutlich mehr als bei der Nutzung der Schubabschaltung.
-
Unter einem Heißabstellen ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung das Abstellen einer Brennkraftmaschine zu verstehen, wenn diese eine vorbestimmte Zeit betrieben wurde und ihre Betriebstemperatur erreicht hatte. Entsprechend ist die Brennkraftmaschine warm oder heiß gelaufen während des Betriebs. Diese Restwärme kann bei einem Heißabstellen den Kraftstoff weiter erwärmen.
-
Durch die erfindungsgemäße Anordnung kann eine genauere Vorsteuerung des Kraftstoffdrucks erzielt werden. Insbesondere kann eine Reduzierung des Vorhaltens beim Kraftstoffvordruck, eine Reduzierung der elektrischen Leistung der Kraftstoffpumpe sowie eine Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs bzw. des Kohlenstoffdioxidausstoßes der Brennkraftmaschine erzielt werden.
-
Ferner kann eine Optimierung der Tankentlüftungsstrategie durch eine genauere Modellierung der Aktivkohlefilterbeladung, durch eine genauere Priorisierung der Notwendigkeit von Aktivkohlefilterspülphasen, durch ein schnelleres Aufsteuern des Tankentlüftungsventils und somit gegebenenfalls eine Verkürzung der Phasen des Tankentlüftungsventil durch im Einzelfall Vermeidung von weiteren Hilfsmaßnahmen wie die Verwendung eines Kohlenwasserstoffsensors und bei Range-Extender durch Vermeidung von unnötigem Zwangsmotorbetrieb aufgrund von Überlaufgefahr des Aktivkohlefilters erreicht werden.
-
Des Weiteren ist eine Optimierung der Kraftstoffmengenanpassung im Start- und Instationärbetrieb möglich, d. h. eine Erhöhung der Startsicherheit und eine Verbesserung des Abgasausstoßes bzw. des Verbrauchs. Schließlich kann die Gewinnung eines lndizes zur Ethanolgehaltssensierung bei Flex-Fuel-Systemen entweder zur Ethanolgehaltsbestimmung oder zur Diagnose eines Ethanolsensors verwendet werden. Die Einschaltbedingungen für einen Pumpenvorlauf können abgeleitet werden.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Weitere optionale Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Es zeigen
-
1 eine Anordnung zur Bestimmung einer Zusammensetzung sowie des Verdampfungsverhaltens eines Kraftstoffgemischs in einem Kraftstoffversorgungssystem gemäß einer ersten Ausführungsform und
-
2 eine Anordnung zur Bestimmung einer Zusammensetzung sowie des Verdampfungsverhaltens eines Kraftstoffgemischs in einem Kraftstoffversorgungssystem gemäß einer zweiten Ausführungsform.
-
Ausführungsformen der Erfindung
-
1 zeigt eine Anordnung 10 zur Bestimmung des Verdampfungsverhaltens des Kraftstoffs sowie zur Bestimmung einer Zusammensetzung eines Kraftstoffs, insbesondere zur Bestimmung eines Ethanolanteils und/oder eines Wasseranteils. Die Anordnung 10 weist einen Druck-Temperatur-Sensor 12 auf. Da die vorliegende Erfindung bevorzugt aber nicht ausschließlich im Kraftfahrzeugbereich einsetzbar ist, ist die Anordnung 10 beispielsweise in einem Kraftstoffversorgungssystem 14 einer Brennkraftmaschine 16 eines Kraftfahrzeugs angeordnet. Die Brennkraftmaschine 16 kann beispielsweise ein Verbrennungsmotor sein, der geeignet ist, nach dem Flex-Fuel-Konzept zu arbeiten. Das Kraftstoffversorgungssystem 14 umfasst einen Kraftstofftank 18, in dem eine Kraftstoffpumpe 20 angeordnet ist. In einer Luftleitung, die mit dem Kraftstofftank 18 verbunden ist, ist auch ein nicht gezeigter Aktivkohlefilter angeordnet. Diese Luftleitung, die auch als Betriebsentlüftungsleitung des Kraftstofftanks 18 bezeichnet wird, führt zum Aktivkohlefilter, um die aus den austretenden Dämpfen während einer Kraftstoffverdunstung stammenden Kohlenwasserstoffe nicht an die Umwelt gelangen zu lassen. Der Aktivkohlefilter wird während des Betriebes über ein nicht gezeigtes, elektronisch gesteuertes Ventil abhängig von der Motorsteuerung und den Lastzuständen der Brennkraftmaschine 16 von den angereicherten Kohlenwasserstoffen geleert. Die Ansaugung der Luft zum Leeren des Aktivkohlefilters erfolgt über eine separate Frischluftöffnung.
-
Die Kraftstoffpumpe 20 ist mit einem Kraftstofffilter 22 über eine Kraftstoffleitung 24 verbunden. Der Kraftstofffilter 22 ist über eine Kraftstoffleitung 26 mit einer Hochdruckpumpe 28 verbunden. Die Hochdruckpumpe 28 ist mit einer Hochdruckleitung 30 verbunden. Die Hochdruckpumpe 28 ist eingerichtet, einen Druck des Kraftstoffs anzuheben. Die Hochdruckleitung 30 ist mit mindestens einem Einspritzventil 32 verbunden. Ein Hochdrucksensor 34 erfasst einen Druck des Kraftstoffs in der Hochdruckleitung 30. Ein Kraftstoff kann über das mindestens eine Einspritzventil 32 in einen Brennraum der Brennkraftmaschine 16 eingespritzt werden. Ferner weist das Kraftstoffversorgungssystem 14 ein Druckentlastungsventil 36 auf. Das Druckentlastungsventil 36 ist in der Kraftstoffleitung 26 stromabwärts des Kraftstofffilters 22 innerhalb des Kraftstofftanks 18 angeordnet.
-
Die Kraftstoffleitung 26 umfasst einen absperrbaren Abschnitt 38, in dem der Druck-Temperatur-Sensor 12 angeordnet ist. Der Abschnitt 38 ist mittels eines Absperrventils 40 absperrbar. Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Abschnitt 38 als Abzweigung von der Kraftstoffleitung 26 in der Art einer Sackgasse ausgebildet. Es ist jedoch alternativ möglich, dass der Abschnitt 38 als Bypass der Kraftstoffleitung 26 ausgebildet wird, der mittels mindestens zwei Absperrventilen 40 absperrbar ist. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, mittels zwei Absperrventilen 40 einen Abschnitt 38 der Kraftstoffzuleitung 26, in dem sich der Druck-Temperatursensor 12 befindet, abzusperren.
-
Der Druck-Temperatur-Sensor 12 ist mit einer Motorsteuerung 42 verbunden. Die Motorsteuerung 42 ist ferner mit dem Hochdrucksensor 34 und einem der Kraftstoffpumpe 20 zugeordneten Pumpenelektronikmodul 44 verbunden. Die Motorsteuerung 42 kann als Regelungsgerät ausgebildet sein, dass die Steuerung und Regelung der Brennkraftmaschine 16 übernimmt, wie beispielsweise Drucksteuerung des Kraftstoffs, Zündzeitpunkt, und dergleichen. Ein Kraftstoff wird von der Kraftstoffpumpe 20 aus dem Kraftstofftank 18 angesaugt und über die Kraftstoffleitung 24 dem Kraftstofffilter 22 zugeführt. Die Hochdruckpumpe 28 saugt den Kraftstoff von dem Kraftstofffilter 22 durch die Kraftstoffleitung 26 an und erhöht dessen Druck. Die Hochdruckpumpe 28 fördert den Kraftstoff schließlich in die Hochdruckleitung 30. Aus der Hochdruckleitung 30 wird der Kraftstoff dann über das Einspritzventil 32 dem Brennraum der Brennkraftmaschine 16 zugeführt. Der Abschnitt 38 ist stromaufwärts der Hochdruckpumpe 28 und somit stromaufwärts des Einspritzventils 32 angeordnet.
-
Der Abschnitt 38 ist zum Begrenzen oder Definieren eines bestimmten Volumens des Kraftstoffs darin absperrbar. Der Druck-Temperatur-Sensor 12 ist eingerichtet, in einem abgesperrten Zustand des Abschnitts 38 das Verdampfungsverhalten des Kraftstoffs basierend auf einem Druck und einer Temperatur des Kraftstoffs in dem Volumen zu bestimmen. Insbesondere ist der Druck-Temperatur-Sensor 12 eingerichtet, in abgesperrtem Zustand des Abschnitts 38 das Verdampfungsverhalten basierend auf einem zeitlichen Verlauf des Drucks in Abhängigkeit von der Temperatur des Kraftstoffs in dem Volumen zu bestimmen. Noch genauer ist der Druck-Temperatur-Sensor 12 eingerichtet, in einem abgesperrten Zustand des Abschnitts 38 einen Dampfdruck und ein Verdampfungsverhalten des Kraftstoffs in dem Volumen basierend auf einem zeitlichen Verlauf des Drucks in Abhängigkeit von der Temperatur des Kraftstoffs in dem Volumen zu bestimmen. Insbesondere ist der Druck-Temperatur-Sensor 12 eingerichtet, basierend auf aus dem Druck- und Temperaturverlauf auf das Verdampfungsverhalten bzw. den Dampfdruck zu schließen. Die Information des Verdampfungsverhaltens wird dann in der Motorsteuerung 42 verwendet, um bestimmte Systemparameter der Brennkraftmaschine 16 zu optimieren, wie beispielsweise eine Aktivkohlefilterbeladung und/oder eine Druckerhöhung im Heißstart. Alternativ oder zusätzlich kann basierend auf der Kenntnis des Verdampfungsverhaltens auf die Zusammensetzung des Kraftstoffs bzw. Kraftstoffgemischs geschlossen werden. Beispielsweise ist der Druck-Temperatur-Sensor 12 eingerichtet, basierend auf dem Verdampfungsverhalten auf einen Ethanolanteil des Kraftstoffs zu bestimmen. Dabei wird beispielsweise ein Druckanstieg des Kraftstoffs in dem abgesperrten Abschnitt 38 erfasst.
-
Der Abschnitt 38 wird beispielsweise bei einem Schubabschalten oder einem Heißabstellen der Brennkraftmaschine 16 abgesperrt. Im normalen Fahrbetrieb ist das Absperrventil 40 geöffnet, bevorzugt stromlos geöffnet. Im Schubabschalten oder beim Heißabstellen wird das Absperrventil 40 zu Prüfzwecken geschlossen. Insbesondere in letzterem Fall wird das in dem Abschnitt 38 eingesperrte Volumen des Kraftstoffs einer Nacherwärmung ausgesetzt. Diese führt in Abhängigkeit vom eingesetzten Kraftstoff oder Kraftstoffgemisch zu einem Druckanstieg. Aus dem Verlauf des Druckanstiegs in Abhängigkeit von der Temperatur können Informationen zu Kraftstoffeigenschaften wie beispielsweise Dampfdruck bzw. Verdampfungsverhalten gewonnen werden. Mit den so gewonnen Informationen können über die Motorsteuerung 42 die Vorsteuerungen für die Brennkraftmaschine 16 optimiert werden. Insbesondere kann aus dem Verdampfungsverhalten auf den Ethanolgehalt des Kraftstoffs geschlossen werden. Beispielsweise wird aus dem Verlauf des Druckanstiegs in Abhängigkeit von der Temperatur das Verdampfungsverhalten bzw. der Dampfdruck ermittelt, die für jeden Kraftstoff bzw. Kraftstoffzusammensetzung variieren. Beispielsweise wird anhand eines nicht näher gezeigten Kennfelds, das in der Motorsteuerung 42 gespeichert ist, basierend auf dem so ermittelten Verdampfungsverhalten, wie beispielsweise dem Dampfdruck, die Kraftstoffzusammensetzung ermittelt.
-
Zu beachten ist, dass sich die ermittelten Kraftstoffeigenschaften bzw. die Zusammensetzung des Kraftstoffs insbesondere nach erkannter Betankung ändern können und dann neu bestimmt werden müssen. Gerade diese Tatsache lässt sich vorteilhaft nutzen, um bei sicher erkannter Betankung, die eine rapide Änderung der Kraftstoffeigenschaften darstellen kann, eine Adaption der neuen Kraftstoffeigenschaften durchzuführen und diese mit weiteren Informationen des Kraftstoffversorgungsystems 14 abzugleichen. Da bei der Entlüftung des Kraftstofftanks 18 das Verdampfungsverhalten des Kraftstoffs einen starken Einfluss auf die Beladung eines Aktivkohlefilters (nicht gezeigt) hat, kann aus dem Verdampfungsverhalten auch auf die Beladung des Aktivkohlefilters zurückgeschlossen werden. Die so gewonnenen Informationen für die abgeleitete Beladung des Aktivkohlefilters können mit der konventionell über eine Lambdasonde ermittelten Beladung des Aktivkohlefilters verglichen werden, wodurch eine Nachadaption der Berechnung möglich wird.
-
2 zeigt eine Anordnung 10 zur Bestimmung einer Zusammensetzung eines Kraftstoffs, insbesondere zur Bestimmung eines Ethanolanteils und/oder eines Wasseranteils, sowie zur Bestimmung des Verdampfungsverhaltens des Kraftstoffs, gemäß einer zweiten Ausführungsform. Nachfolgend werden lediglich die Unterschiede zu der ersten Ausführungsform beschrieben, wobei gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
-
Bei der zweiten Ausführungsform ist der Druck-Temperatur-Sensor 12 ein Ethanolsensor 44 und ein Drucksensor 46. Der Ethanolsensor 46 und der Drucksensor 48 sind beide in dem absperrbaren Abschnitt der Kraftstoffleitung 26 angeordnet. Aus Übersichtlichkeitsgründen ist das Absperrventil 40 bzw. sind die Absperrventile 40 in 2 nicht dargestellt. Der Ethanolsensor 46 wird bei diesem Ausführungsbeispiel verwendet, da ein Ethanolsensor 46 sehr sensitiv auf Gasblasen reagiert und somit neben seiner Aufgabe der Ethanolgehaltsbestimmung die Möglichkeit bietet, als Blasen-/Dampfdetektor einsetzbar zu sein. Dampfblasen entstehen, wenn der Kraftstoffdruck niedriger als der von der Temperatur abhängige Dampfdruck ist. Dieser Zustand ist im laufenden Betrieb aufgrund mangelnder Messgenauigkeit, Bauteilschutz etc. durch Druckerhöhung zu vermeiden. Im Gegensatz dazu kann es im Abstellfall durch Nacherwärmung und Abkühlung zu Blasenbildung kommen. Dies kann durch den Ethanolsensor 46 erfasst werden. In dem Ethanolsensor 46 ist ein Temperatursensor verbaut. Der im Ethanolsensor 46 verbaute Temperatursensor liefert ferner die Temperatur bzw. den Temperaturverlauf des Kraftstoffs in dem Abschnitt 38. Hieraus kann wiederum auf die Verdampfungseigenschaften des Kraftstoffs zusätzlich zu den oben beschriebenen vorteilhaften Ableitungen daraus geschlossen werden. Aus den Informationen über das Vorliegen von Blasen kann ebenfalls jeweils die Notwendigkeit bzw. Dauer eines Pumpenvorlaufs sowie einer möglichen Kraftstoffdruckerhöhung / -absenkung abgeleitet werden.
-
Die oben beschriebene Anordnung gemäß der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform eignet sich für den Einsatz in allen Fahrzeugen mit Benzinmotor. Besonders günstig sind die Voraussetzungen für einen Einsatz bei geregelten/gesteuerten Kraftstoffversorgungssystemen, insbesondere dann, wenn ohnehin ein Kraftstoffdrucksensor verbaut ist, so dass kein zusätzlicher Temperatur-Druck-Sensor verbaut werden muss.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102010029007 A1 [0002]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- Konrad Reif (Hrsg.): Sensoren im Kraftfahrzeug, 1. Auflage 2010, S. 80–82 und S. 134–36 sowie S. 137 [0009]
