DE102017126852B4

DE102017126852B4 - Kraftstoffsystem-Steuerungsapparat

Info

Publication number: DE102017126852B4
Application number: DE102017126852.9A
Authority: DE
Inventors: Atsunori Okabayashi; Shinya Hoshi; Takahiro Shimizu
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2017-05-26
Filing date: 2017-11-15
Publication date: 2023-09-28
Anticipated expiration: 2037-11-16
Also published as: JP2018200025A; DE102017126852A1

Abstract

Kraftstoffsystem-Steuerungsapparat (50) zum Steuern eines Heizbetriebs einer Heizvorrichtung (110) eines Kraftstofffilters (11), welcher Kraftstoff filtert, der einer Brennkammer (1a) in einem Kraftstoffsystem (10) einer Maschine (1) mit interner Verbrennung zugeführt wird, wobei der Kraftstoffsystem-Steuerungsapparat (50) aufweist:einen Parameter-Erlangungsblock (50a; S104) zum Erlangen eines Kennlinien-Parameters, welcher eine Eigenschaft des Kraftstoffs betrifft;einen Struktur-Berechnungsblock (50a; S105) zum Berechnen eines Mischverhältnisses von Molekularstruktur-Spezies einer Kraftstoffzusammensetzung, welche den Kraftstoff bilden, auf Grundlage des Kennlinien-Parameters, der durch den Parameter-Erlangungsblock (50a; S104) erlangt wurde.einen Cloudpoint-Schätzblock (50a; S106) zum Schätzen eines Cloudpoints des Kraftstoffs, welcher dem Mischverhältnis entspricht, das durch den Struktur-Berechnungsblock (50a; S105) berechnet wird; undeinen Heizvorrichtungs-Steuerungsblock (50a, S108, S109) zum Steuern der Heizvorrichtung (110) des Kraftstofffilters (10) im Fall, dass eine Temperatur des Kraftstoffs auf den Cloudpoint abfällt, der durch den Cloudpoint-Schätzblock (50a, S106) geschätzt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftstoffsystem-Steuerungsapparat.
Bei einem Kraftstoffsystem für eine Maschine mit interner Verbrennung steuert ein herkömmlicher Kraftstoffsystem-Steuerungsapparat ein Erwärmen eines Kraftstofffilters, welcher Kraftstoff filtert, der einer Brennkammer der Maschine mit interner Verbrennung zugeführt wird, durch eine Heizvorrichtung, um kontinuierlich eine hohe Filtereffizienz des Kraftstofffilters beizubehalten.
Ein beispielhafter Kraftstoffsystem-Steuerungsapparat, der in JP 2014-51920 A offenbart wird, ist dazu konfiguriert, auf Grundlage einer kinetischen Viskosität und einer Temperatur eines Kraftstoffs gemäß einer Korrelation zwischen einer kinetischen Viskosität und einem Cloudpoint von Kraftstoff durch eine Heizsteuerung einen Kraftstofffilter zu erwärmen.
Es wurde allerdings herausgefunden, dass der Cloudpoint von Kraftstoff sich selbst im Fall, dass jeder Kraftstoff bei einer Temperatur die gleiche kinetische Viskosität aufweist, von Kraftstoff zu Kraftstoff unterscheidet. Dies kommt daher, dass eine Wachstumsrate von ausgefälltem Kristall, welcher bei Verfestigung produziert wird, in Übereinstimmung bzw. Korrespondenz mit einer Kraftstoffzusammensetzung, das heißt Molekularstrukturen von Kraftstoff, variiert. Aus diesem Grund ist es abhängig von der Kraftstoffzusammensetzung wahrscheinlich, dass der herkömmliche Kraftstoffsystem-Steuerungsapparat dabei versagt, ein Erwärmen durchzuführen, selbst wenn eine vorliegende bzw. gegenwärtige Temperatur derart abfällt, dass diese niedriger ist als der Cloudpoint, welcher durch die Korrelationsdaten relativ zu der kinetischen Viskosität definiert ist. Im Ergebnis verfestigt sich der Kraftstoff in dem Kraftstofffilter wie ein Wachs, was letztendlich ein Verstopfen des Kraftstofffilters verursacht. Sobald der Kraftstoff sich wie ein Wachs verfestigt, wird der ausgefällte Kristall, der an dem Kraftstofffilter anhaftet, kaum geschmolzen, selbst wenn dieser erwärmt wird. Somit wirkt die Verfestigung der kontinuierlichen Beibehaltung einer hohen Filtereffizienz des Kraftstofffilters entgegen.
Die JP 2016 - 166 591 A offenbart einen Controller für einen Dieselmotor. Ein Motor, der ein Dieselmotor ist, umfasst einen Injektor, der dazu konfiguriert ist, Kraftstoff in eine Verbrennungskammer einzuspritzen. Eine ECU umfasst: eine Erfassungseinrichtung für die kinetische Viskosität zum Erfassen der kinetischen Viskosität von Kraftstoff; Destillationseigenschaftsberechnungsmittel zum Berechnen von T90, das eine Destillationseigenschaft von Kraftstoff ist, auf der Grundlage der kinetischen Viskosität, die durch das Erfassungsmittel der kinetischen Viskosität erfasst wird; und eine Steuereinrichtung zum Ausführen einer Verbrennungssteuerung bezüglich der Verbrennung von Kraftstoff, der von der Einspritzeinrichtung in die Brennkammer eingespritzt wird, auf der Grundlage der Destillationseigenschaft, die durch die Destillationseigenschafts-Berechnungseinrichtung berechnet wird.
In der US 2013 / 0 333 652 A1 wird eine alternative Kraftstoffzusammensetzung, die aus der Umwandlung von Biomasse bei einer erhöhten Temperatur gewonnen wird, offenbart, wobei die Umwandlung optional in Gegenwart eines Katalysators erfolgt, der in der Lage ist, eine Niedertemperatureigenschaft eines Destillats zu reduzieren und dadurch zu verbessern. Es wird auch ein Verfahren zum Mischen einer solchen Zusammensetzung mit dem Destillat offenbart.
Die JP 2017- 89 547 A offenbart eine Abschätzvorrichtung und eine Steuervorrichtung für ein Verbrennungssystem. In einem Verbrennungssystem führt die ECU eine Nachsteuerungsverarbeitung durch. In der Nachsteuerungsverarbeitung werden eine Verarbeitung zum Erfassen eines tatsächlichen Mischungsverhältnisses von Molekularstrukturtypen, die in einem Kraftstoff enthalten sind, und eine Nachschätzungsverarbeitung durchgeführt. Bei der Nachschätzverarbeitung werden fünf Einspritzparameter, das heißt eine Einspritzmenge, eine Wärmeerzeugungsmenge auf niedrigem Niveau, eine Eindringung, ein Diffusionszustand und eine Zündverzögerungseigenschaft auf der Grundlage des tatsächlichen Mischungsverhältnisses geschätzt. Es werden drei Verbrennungsparameter, das heißt eine Verbrennungsmenge, ein Verbrennungsbereich und eine Zünddauer der Nachverbrennung, unter Verwendung der fünf Einspritzparameter geschätzt. Es werden eine Abgastemperatur und Abgaskomponenten unter Verwendung der drei Verbrennungsparameter geschätzt.
Aus der JP S60- 24 876 U ist Folgendes bekannt: Ein Heizelement ist im Kraftstofffilter des Motors oder auf der stromaufwärts gelegenen Seite davon installiert, und ein Teil der Kraftstoffleitung ist aus einem transparenten Element gebildet, so dass das lichtemittierende Element und das lichtempfangende Element, das durch das Licht betrieben wird, einander gegenüberliegen, wobei das transparente Element dazwischen angeordnet ist, wobei das Heizelement mit einer Stromquelle verbunden ist, wenn das Licht vom lichtemittierenden Element, das das lichtempfangende Element erreicht, abnimmt.
Die JP 2011- 231 706 A offenbart eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor. Die Vorrichtung umfasst: einen Dieselmotor, der durch Zufuhr des Biokraftstoffs (Fettsäuremethylester, FAME) angetrieben wird; einen Kraftstofftank, der den Biokraftstoff speichert; einen Filter, der in einem Ansaugrohr angeordnet ist, das mit dem Kraftstofftank verbunden ist; eine Kraftstoffpumpe, die den Biokraftstoff im Kraftstofftank dem Filter zuführt und den Kraftstoff, nachdem er durch den Filter geleitet wurde, dem Motor zuführt; einen Erwärmer, der den in den Filter eingeführten Biokraftstoff erwärmt; und einen Biokraftstoffkonzentrationssensor, der eine Biokraftstoffkonzentration erfasst. Der Wärmer wird angetrieben, wenn die Biokraftstoffkonzentration in einem vorbestimmten Konzentrationsbereich liegt. Vorzugsweise sollte der Bereich innerhalb einer Konzentration von 20-40 % liegen.
Aus der DE 10 2016 102 529 A1 ist eine Maschine bekannt, welche einem Dieselmotor entspricht, umfassend einen Injektor, der einen Kraftstoff in eine Verbrennungskammer einspritzt. Eine ECU umfasst eine Erlangungseinheit für eine kinematische Viskosität, welche eine kinematische Viskosität des Kraftstoffes erhält, eine Dichte-Erlangungseinheit, welche eine Dichte des Kraftstoffes erhält, eine Zusammensetzungs-Berechnungseinheit, welche als Kraftstoffzusammensetzungsdaten i) ein Verhältnis zwischen einem Kohlenstoffbetrag und einem Wasserstoffbetrag, welche in dem Kraftstoff enthalten sind, oder ii) einen Parameter mit Bezug auf den Kohlenstoffbetrag und den Wasserstoffbetrag, welche in dem Kraftstoff enthalten sind, berechnet, wobei die Zusammensetzungs-Berechnungseinheit die Berechnung basierend auf der durch die Erlangungseinheit für eine kinematische Viskosität erhaltenen kinematischen Viskosität und der durch die Dichte-Erlangungseinheit erhaltenen Dichte durchführt, und eine Steuerungseinheit, welche einen Verbrennungssteuerungsvorgang mit Bezug auf eine Verbrennung des von dem Kraftstoffeinspritzventil in die Verbrennungskammer eingespritzten Kraftstoffes basierend auf den durch die Berechnungseinheit berechneten Kraftstoffzusammensetzungsdaten durchführt.
Die JP 2017-2 825 A offenbart einer Steuervorrichtung für einen Dieselmotor. Ein Motor, der ein Dieselmotor ist, hat einen Injektor zum Einspritzen von Kraftstoff in eine Verbrennungskammer. Eine ECU umfasst: Parametererfassungsmittel zum Erfassen mehrerer Eigenschaftsparameter, die Eigenschaften von Kraftstoff angeben; Strukturmengen-Berechnungsmittel zum Berechnen einer Vielzahl von Molekularstrukturmengen auf der Grundlage von Erfassungswerten der Vielzahl von Eigenschaftsparametern unter Verwendung von Korrelationsdaten, die eine Korrelation zwischen der Vielzahl von Eigenschaftsparametern und der Vielzahl von Molekularstrukturmengen des Kraftstoffs definieren; Verbrennungszustands-Berechnungsmittel zum Berechnen eines Verbrennungsparameters, der einen Verbrennungszustand des Motors anzeigt, auf der Grundlage der Vielzahl von Molekularstrukturmengen; und eine Steuereinrichtung zum Durchführen einer Verbrennungssteuerung bezüglich der Verbrennung des von der Einspritzdüse in eine Brennkammer eingespritzten Kraftstoffs auf der Grundlage der Verbrennungsparameter.
DE 10 2016 110 516 A1 offenbart einen Controller für eine Dieselmaschine. Eine Dieselmaschine ist mit einem Kraftstoffinjektor ausgestattet, der den Kraftstoff in eine Brennkammer einspritzt. Eine ECU beinhaltet einen Parameter-Ermittlungsbereich, der mehrere Eigenschaftsparameter ermittelt, die eine Eigenschaft des Kraftstoffs anzeigen, und einen Molekulargewicht-Berechnungsbereich, der mehrere Molekulargewichte basierend auf den mehreren Eigenschaftsparametern im Hinblick auf Korrelationsdaten berechnet, die eine Korrelation zwischen den mehreren Eigenschaftsparametern und den mehreren Molekulargewichten des Kraftstoffs definieren. Weiterhin beinhaltet die ECU einen Verbrennungszustands-Berechnungsbereich, der einen Verbrennungsparameter basierend auf den mehreren Molekulargewichten berechnet, der einen Verbrennungszustand der Dieselmaschine anzeigt, und einen Steuerbereich, der eine Verbrennungssteuerung basierend auf dem Verbrennungsparameter ausführt.
Die vorliegende Erfindung wendet sich an das vorstehend beschriebene Problem und weist eine Aufgabe auf, einen Kraftstoffsystem-Steuerungsapparat vorzusehen, welcher kontinuierlich eine hohe Filtereffizienz eines Kraftstofffilters beibehält.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Kraftstoffsystem-Steuerungsapparat vorgesehen, um einen Heizbetrieb einer Heizvorrichtung eines Kraftstofffilters zu steuern, welcher Kraftstoff filtert, der einer Brennkammer in einem Kraftstoffsystem einer Maschine mit interner Verbrennung zugeführt wird. Der Kraftstoffsystem-Steuerungsapparat weist einen Parameter-Erlangungsblock, einen Struktur-Berechnungsblock, einen Cloudpoint-Schätzblock und einen Heizvorrichtungs-Steuerungsblock auf.
Bei einem Aspekt bzw. Ausführungsform erlangt der Parameter-Erlangungsblock einen charakteristischen Parameter bzw. Kennlinien-Parameter, der eine Eigenschaft des Kraftstoffs betrifft. Der Struktur-Berechnungsblock berechnet ein Mischverhältnis von Molekularstruktur-Arten bzw. -Spezies einer Kraftstoffzusammensetzung, welche den Kraftstoff bilden, auf Grundlage des Kennlinien-Parameters, der durch den Parameter-Erlangungsblock erlangt wurde. Der Cloudpoint-Schätzblock schätzt einen Cloudpoint des Kraftstoffs, welcher dem Mischverhältnis entspricht, das durch den Struktur-Berechnungsblock berechnet wird. Der Heizvorrichtungs-Steuerungsblock steuert die Heizvorrichtung des Kraftstofffilters im Fall, dass eine Temperatur des Kraftstoffs auf den Cloudpoint abfällt, der durch den Cloudpoint-Schätzblock geschätzt wird.
Bei dem anderen Aspekt bzw. Ausführungsform erlangt der Parameter-Erlangungsblock einen Verbrennungs-Parameter, der eine Verbrennungsbedingung bzw. -zustand des Kraftstoffs in der Maschine mit interner Verbrennung betrifft. Der Struktur-Berechnungsblock berechnet ein Mischverhältnis von Molekularstruktur-Arten bzw. -Spezies einer Kraftstoffzusammensetzung, welche den Kraftstoff bilden, auf Grundlage des Kennlinien-Parameters, der durch den Parameter-Erlangungsblock erlangt wurde. Der Cloudpoint-Schätzblock schätzt einen Cloudpoint des Kraftstoffs, welcher dem Mischverhältnis entspricht, das durch den Struktur-Berechnungsblock berechnet wird. Der Heizvorrichtungs-Steuerungsblock steuert die Heizvorrichtung des Kraftstofffilters im Fall, dass eine Temperatur des Kraftstoffs auf den Cloudpoint abfällt, der durch den Cloudpoint-Schätzblock geschätzt wird.
Es zeigt/es zeigen:

1 ein Blockdiagramm, welches ein Kraftstoffsystem einer Maschine mit interner Verbrennung zeigt, bei welcher eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umgesetzt wird.
2 ein Flussdiagramm, welches eine Heizsteuerungsverarbeitung zeigt, die bei der ersten Ausführungsform ausgeführt wird.
3 einen Graphen, der ein Beispiel eines Mischverhältnisses von Molekularstruktur-Spezies bei der ersten Ausführungsform zeigt.
4 eine schematische Darstellung, welche eine Gleichung (1) zum Berechnen des Mischverhältnisses der Molekularstruktur-Spezies bei der ersten Ausführungsform zeigt.
5 einen Graphen, der eine Korrelation zwischen einem kinetischen Viskositäts-Änderungsbetrag und einer vorliegenden kinetischen Viskosität zeigt.
6 einen Graphen, der eine Korrelation zwischen einer geschätzten Dichte und einer vorliegenden Dichte zeigt.
7 eine schematische Darstellung, welche eine Gleichung (2) zum Berechnen eines Cloudpoints bei der ersten Ausführungsform zeigt.
8 einen Graphen, der eine Korrelation zwischen einem berechneten Cloudpoint und einem tatsächlichen Cloudpoint zeigt.
9 ein Blockdiagramm, welches ein Kraftstoffsystem einer Maschine mit interner Verbrennung zeigt, bei welcher eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umgesetzt wird.
10 ein Flussdiagramm, welches eine Heizsteuerungsverarbeitung zeigt, die bei der zweiten Ausführungsform ausgeführt wird.
11A eine schematische Darstellung, welche eine Gleichung (3) zum Erlangen eines spezifischen Verbrennungs-Parameters bei der zweiten Ausführungsform zeigt.
11B eine schematische Darstellung, welche eine Verbrennungsbedingung zeigt, welche dem spezifischen Verbrennungs-Parameter entspricht, der in 11A gezeigt wird.
12 einen Graphen, der eine Zündverzögerungszeit zeigt, die bei der zweiten Ausführungsform erlangt wurde.
13 einen Graphen, der eine Korrelation zwischen einer Zündverzögerungszeit und einer Zylinderinnentemperatur bei der zweiten Ausführungsform zeigt.
14 einen Graphen, der eine Korrespondenzbeziehung zwischen einer Zündverzögerungszeit und einer Sauerstoffkonzentration bei der zweiten Ausführungsform zeigt.
15 eine Tabelle, welche Beispiele von Molekularstruktur-Spezies zeigt, für welche das Mischverhältnis bei der zweiten Ausführungsform berechnet wird; und
16 einen Graphen, der eine Zündverzögerungszeit zeigt, die bei einer Modifikation der zweiten Ausführungsform erlangt wurde.

Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf verschiedene Ausführungsformen beschrieben werden, die in den Zeichnungen gezeigt werden. Bei den folgenden Ausführungsformen werden entsprechende strukturelle Teile zur Vereinfachung der Beschreibung mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Erste Ausführungsform
Unter Bezugnahme auf 1 ist eine elektronische Steuereinheit (ECU) 50 als ein Kraftstoffsystem-Steuerungsapparat für ein Kraftstoffsystem 10 einer Maschine 1 mit interner Verbrennung vorgesehen, die in einem Fahrzeug montiert ist. Die Maschine 1 mit interner Verbrennung ist eine Mehrzylinder-Dieselmaschine mit Selbstzündung, für welche Dieselkraftstoff (Leichtöl) als Kraftstoff verwendet wird. Eine Kraftstoffzusammensetzung, das heißt Molekularstrukturen von Dieselkraftstoff, unterscheiden sich weltweit von Gebiet zu Gebiet oder von Land zu Land. Die ECU 50 ist dazu konfiguriert, einen Heizbetrieb einer Heizvorrichtung 110 eines Kraftstofffilters 11 zu steuern, welcher einen Kraftstoff filtert, der jeder Brennkammer 1a der Maschine 1 mit interner Verbrennung zugeführt wird.
Genauer gesagt beinhaltet das Kraftstoffsystem 10 einen Kraftstofftank 12, einen Kraftstofffilter 11, eine Hochdruckpumpe 13, eine Common-Rail 14, einen Temperatursensor 15, einen kinetischen Viskositäts-Sensor 16, einen Dichte-Sensor 17 und dergleichen. Der Kraftstofftank 12 speichert Kraftstoff, welcher der Brennkammer 1a zugeführt wird.
Der Kraftstofffilter 11 ist aus einem Filterelement 111 wie beispielsweise einem Filterpapier und einer Umhüllung 112, in der das Filterelement 111 untergebracht ist, ausgebildet. Das Filterelement 111 filtert den Kraftstoff in einem Kraftstoffzufuhrpfad von dem Kraftstofftank 12 zu der Brennkammer 1a. Das Filterelement 111 filtert den Kraftstoff, indem dieses Fremdstoffe in dem Kraftstoff sammelt, der durch den Kraftstofffilter 11 strömt.
In der Umhüllung 112 des Kraftstofffilters 11 ist eine Heizvorrichtung 110 vorgesehen. Die Heizvorrichtung 110 ist aus einem Wärmeerzeugungselement wie beispielsweise einem positiven Temperaturkonstanten- (PTC) Element ausgebildet. Die ECU 50 ist dazu konfiguriert, eine elektrische Leistungszufuhr zu der Heizvorrichtung 110 zu steuern, um dadurch eine Heizsteuerung des Filterelements 111 durchzuführen. Somit ist es bei dem Filterelement 111 möglich, eine Verfestigung eines Kraftstoffs zu unterbinden, welcher an einem Cloudpoint startet, bevor der Kraftstofffilter 11 verstopft. Der Cloudpoint variiert mit einer Kraftstoffzusammensetzung.
Die Hochdruckpumpe 13 fördert den Kraftstoff, der aus dem Kraftstofftank 12 aufgenommen wird, als den Kraftstoff, welcher der Brennkammer 1 a zugeführt wird, durch Druck durch den Kraftstofffilter 11 zu der Common-Rail 14. Die ECU 50 ist dazu konfiguriert, eine elektrische Leistungszufuhr zu der Hochdruckpumpe 13 zu steuern, um dadurch eine Drucksteuerung eines Kraftstoffs durchzuführen, der zu der Common-Rail 14 druckgefördert wird. Genauer gesagt steuert die ECU 50 auf Grundlage eines Betriebszustands bzw. -bedingung der Maschine 1 mit interner Verbrennung, wie beispielsweise einer Gaspedalposition und einer Maschinen-Drehzahl, den Druck eines Kraftstoffs, welcher der Common-Rail 14 zugeführt wird.
Die Common-Rail 14 sammelt darin den Kraftstoff an, welcher ausgehend von einem Kraftstoffinjektor (Einspritzventil) 1b einzeln in die entsprechende Brennkammer 1a der Maschine 1 mit interner Verbrennung eingespritzt werden soll. Die ECU 50 ist dazu konfiguriert, eine Ventilöffnung bzw. -schließung des Kraftstoffinjektors 1b für die Brennkammer 1a einzeln zu steuern. Wenn der Kraftstoffinjektor 1b derart angetrieben wird, dass dieser sich öffnet, wird der Kraftstoff, der in der Common-Rail 14 angesammelt wird, in die entsprechende Brennkammer 1a eingespritzt und mit einer Luft, die in die entsprechende Brennkammer 1a angesaugt wird, vermischt. Im Ergebnis wird das Gemisch aus Kraftstoff und Luft durch einen Kolben der Maschine 1 mit interner Verbrennung komprimiert und durch Selbstzündung verbrannt.
In der Common-Rail 14 ist ein Druckreduzierungsventil 140 vorgesehen, um den Kraftstoffdruck darin einzuschränken, einen Standhaltedruck bzw. maximalen Belastungsdruck der Common-Rail 14 zu überschreiten. Zu der Zeit, wenn das Druckreduzierungsventil 140 geöffnet wird, kann der Kraftstoff durch eine Auswahl eines Rückführventils 141 aus der Common-Rail 14 zu dem Kraftstofftank 12 und/oder dem Kraftstofffilter 11 abgeführt werden, wie in 1 gezeigt wird. Alternativ kann der Kraftstoff nur zu dem Kraftstofftank 12 abgeführt werden, obwohl dies nicht näher dargestellt ist. Das Rückführventil 141 wird derart gesteuert, dass dieses abhängig von einer Kraftstofftemperatur durch einen Betrieb eines (nicht näher dargestellten) thermosensitiven Elements den Kraftstofftank 12 oder den Kraftstofffilter 11 als ein Ziel der Abfuhr eines Kraftstoffs auswählt.
Das Rückführventil 141 ist nicht darauf beschränkt, das Ziel eines Kraftstoffs auszuwählen, der aus der Common-Rail 14 abgeführt wird, sondern kann das Ziel eines Kraftstoffs auswählen, der aus der Hochdruckpumpe 13 oder dem Kraftstoffinjektor 1b abgeführt wird, wie in 1 gezeigt wird.
Der Temperatursensor 15, der kinetische Viskositäts-Sensor 16 und der Dichte-Sensor 17 sind in dem Kraftstoffsystem 10 an (in 1 nicht näher dargestellten) vorgegebenen Montagestellen in dem Kraftstoffzufuhrpfad vorgesehen, welcher sich von dem Kraftstofftank 12 zu dem Kraftstoffinjektor 1b jeder Brennkammer 1a erstreckt. Der Temperatursensor 15 ist aus einem Sensorelement wie beispielsweise einem Thermistor als einer Hauptkomponente ausgebildet. Der Temperatursensor 15 erfasst an der vorgegebenen Montagestelle eine Temperatur des Kraftstoffs, welcher der Brennkammer 1a ausgehend von dem Kraftstofftank 12 zugeführt wird. Der kinetische Viskositäts-Sensor 16 ist als eine Hauptkomponente aus einem Sensorelement ausgebildet, welches direkt messen kann, wie beispielsweise ein Stimmgabel-Typ, ein Ultraschall-Typ oder ein Kapillartyp, oder indirekt messen kann, wie beispielsweise ein Dichtetyp. Der kinetische Viskositäts-Sensor 16 erfasst an der vorgegebenen Montagestelle eine kinetische Viskosität des Kraftstoffs als einen Kennlinien-Eigenschafts-Parameter, welcher eine Kennlinien-Eigenschaft des Kraftstoffs angibt, welcher der Brennkammer 1a von dem Kraftstofftank 12 zugeführt wird. Der Dichte-Sensor 17 ist aus einem Sensorelement wie beispielsweise einem Kennlinien-Vibrationsdauer-Messtyp als einem Hauptelement ausgebildet. Der Dichte-Sensor 17 erfasst eine Dichte des Kraftstoffs, welcher der Brennkammer 1a aus dem Kraftstofftank 12 zugeführt wird, an dessen Montagestelle als einen Kennlinien-Parameter des Kraftstoffs. Der Dichte-Sensor 17 und der kinetische Viskositäts-Sensor 16 erfassen die Dichte und die kinetische Viskosität an den jeweiligen Montagepositionen, an welchen angenommen wird, dass die Kraftstofftemperaturen allgemein die gleichen sind.
Die ECU 50 ist aus einem Mikrocomputer ausgebildet, welcher als Hauptkomponenten einen Prozessor 50a wie beispielsweise eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) und einen Speicher 50b aufweist. Die ECU 50 ist durch ein fahrzeugeigenes Netzwerk nicht nur direkt oder indirekt mit der Heizvorrichtung 110, der Hochdruckkraftstoffpumpe 13, dem Temperatursensor 15, dem kinetischen Viskositäts-Sensor 16, dem Dichte-Sensor 17, dem Kraftstoffinjektor 1b und dem Druckreduzierungsventil 140, sondern auch mit anderen (nicht näher dargestellten) Sensoren des Fahrzeugs verbunden. Die ECU 50 ist dazu konfiguriert, auf Grundlage von Fahrzeuginformationen, welche Erfassungsinformationen des Temperatursensors 15, des kinetischen Viskositäts-Sensors 16 und des Dichte-Sensors 17 und einen Betriebszustand der Maschine 1 mit interner Verbrennung beinhalten, Betriebe der Heizvorrichtung 110, der Hochdruckkraftstoffpumpe 13 und des Kraftstoffinjektors 1b sowie des Druckreduzierungsventils 140 zu steuern.
Genauer gesagt ist die ECU 50 dazu konfiguriert, Schritte einer Heizsteuerungsverarbeitung, die in 2 gezeigt wird, funktionell auszuführen, indem durch den Prozessor 50a ein Heizsteuerungsprogramm ausgeführt wird, das in dem Speicher 50b gespeichert wird. Die Heizsteuerung wird gestartet, wenn ein Leistungsschalter als ein Startbefehl zum Starten der Maschine 1 mit interner Verbrennung durch einen Fahrzeugfahrer angeschaltet wird. Die Heizsteuerung wird abgeschlossen, wenn der Leistungsschalter als ein Stoppbefehl zum Stoppen der Maschine 1 mit interner Verbrennung durch den Fahrzeugfahrer ausgeschaltet wird. In 2, welche die Heizsteuerungsverarbeitung zeigt, gibt „S“ einen Verarbeitungsschritt an. Der Speicher 50b der ECU 50, welcher das Heizsteuerungsprogramm speichert, ist aus einer oder einer Mehrzahl von Speichermedien wie beispielsweise einem Halbleiterspeicher, einem magnetischen Medium oder einem optischen Medium ausgebildet.
Bei der Heizsteuerung, die in 2 gezeigt wird, erlangt der Prozessor 50a bei S 101 zuerst auf Grundlage von Erfassungsinformationen des Temperatursensors 15 eine vorliegende Temperatur TMp des Kraftstoffs an Erfassungspositionen der kinetischen Viskosität und der Dichte des Kraftstoffs, das heißt, an den Montagestellen des kinetischen Viskositäts-Sensors 16 und des Dichte-Sensors 17. Im Fall, dass der Temperatursensor 15 die Kraftstofftemperatur an oder nahe den Montagestellen des kinetischen Viskositäts-Sensors 16 und des Dichte-Sensors 17 erfasst, erlangt der Prozessor 50a direkt die Erfassungstemperatur des Temperatursensors 15 als die vorliegende Temperatur TMp. Im Fall, dass der Temperatursensor 15 die Kraftstofftemperatur an Stellen erfasst, die von den Montagestellen des kinetischen Viskositäts-Sensors 16 und des Dichte-Sensors 17 beabstandet sind, erlangt der Prozessor 50a durch Schätzung ausgehend von der Erfassungstemperatur des Temperatursensors 15 indirekt die vorliegende Temperatur TMp.
Bei S102 erlangt der Prozessor 50a auf Grundlage der Erfassungsinformationen des kinetischen Viskositäts-Sensors 16 unter einer im Wesentlichen gleichen Temperatur wie der vorliegenden Temperatur TMp, die bei S 101 erlangt wurde, anschließend eine vorliegende kinetische Viskosität KVp des Kraftstoffs an der Montagestelle des kinetischen Viskositäts-Sensors 16. Bei S103 erlangt der Prozessor 50a ferner eine vorliegende Dichte DDp des Kraftstoffs an der Montagestelle des Dichte-Sensors 17 auf Grundlage der Erfassungsinformationen des Dichte-Sensors 17 unter einer im Wesentlichen gleichen Temperatur wie der vorliegenden Temperatur, die bei S101 erlangt wurde. Das heißt, dass die vorliegende Dichte DDp und die vorliegende kinetische Viskosität KVp unter der gleichen Temperatur TMp erlangt werden.
Beim nächsten Schritt S104 erlangt der Prozessor 50a zumindest einen spezifischen Kennlinien-Parameter SPa, welcher eine hohe Empfindlichkeit gegenüber einem Mischverhältnis MR von Molekularstruktur-Spezies aufweist, die den Kraftstoff bilden, als einen Kennlinien-Parameter, der einen Kennlinien-Parameter einer Kraftstoffzusammensetzung betrifft. Es wird als ein Ergebnis der Forschung und Erkenntnis der Erfinder der vorliegenden Erfindung beachtet, dass das Mischverhältnis MR der Molekularstruktur-Spezies, wie in 3 veranschaulicht wird, von Gebiet zu Gebiet (Land zu Land) variiert. In 3 geben NP, IP, MN, BN, TN, MA, BA und TA jeweils normales Paraffin, Isoparaffin, monozyklisches Naphthen, bizyklisches Naphthen, trizyklisches Naphthen, monozyklisches Aroma, bizyklisches Aroma und trizyklisches Aroma an. Es wird als ein Ergebnis der Forschung und Erkenntnis der vorliegenden Erfinder ferner beachtet, dass das Mischverhältnis der Molekularstruktur-Spezies bezüglich des spezifischen Kennlinien-Parameters SPa eine Korrelation aufweist, wie durch Gleichung (1) ausgedrückt wird, die in 4 gezeigt wird. Genauer gesagt ist der spezifische Kennlinien-Parameter Spa eine Matrix mit (y+1) Zeilen und einer Spalte, wie als eine Matrix auf der rechten Seite (zweite Matrix) in dem rechten Term der Gleichung (1) gezeigt wird. Diese Matrix beinhaltet (y+1) spezifische Kennlinien-Parameter SPa. Die (y+1) spezifischen Kennlinien-Parameter SPa können zumindest eine Art eines niedrigeren Heizwerts (niedrigeren Wärmeerzeugungsbetrags) und ein HC-Verhältnis beinhalten. Bei der ersten Ausführungsform sind alle Arten beinhaltet.
Somit erlangt der Prozessor 50a bei S 104 die kinetische Viskosität als den spezifischen Kennlinien-Parameter, indem dieser die vorliegende kinetische Viskosität KVp, die bei S102 erlangt wurde, von einem Wert bei der vorliegenden Temperatur TMp, die bei S101 erlangt wurde, in einen Wert bei einer Basistemperatur TMb umwandelt. Es wird nachgewiesen, dass ein kinetischer Viskositäts-Änderungsbetrag ΔKV zwischen der vorliegenden Temperatur TMp und der Basistemperatur TMb relativ zu der vorliegenden kinetischen Viskosität KVp eine Korrelation aufweist, wie beispielhaft in 5 für jede Kraftstofftemperatur der vorliegenden Temperatur TMp gezeigt wird. Die kinetische Viskosität wird als der spezifische Kennlinien-Parameter Spa erlangt, indem der kinetische Viskositäts-Änderungsbetrag ΔKV, welcher auf Grundlage von Modelldaten bzw. -werten, welche die Korrelation des kinetischen Viskositäts-Änderungsbetrags ΔKV bezüglich der vorliegenden kinetischen Viskosität KVp darstellen, zu der vorliegenden kinetischen Viskosität KVp addiert wird. Die Basistemperatur TMb ist in Bezug auf die Matrix auf der rechten Seite (erste Matrix) des rechten Terms in der Gleichung (1) von 4 auf eine vorgegebene Temperatur eingestellt.
Ferner erlangt der Prozessor 50a bei S 104 eine Dichte, welche auch ein spezifischer Kennlinien-Parameter Spa ist, indem dieser die vorliegende Dichte DDp, die bei S103 erlangt wurde, von einem Wert bei der vorliegenden Temperatur TMp, die bei S101 erlangt wurde, zu einem Wert bei der Basistemperatur TMb umwandelt. Es wird nachgewiesen, dass die Dichte bei der Basistemperatur TMb bezüglich der vorliegenden Dichte DDp eine Korrelation aufweist, wie beispielhaft in 6 für jede Kraftstofftemperatur der vorliegenden Temperatur TMp gezeigt wird. Die Dichte wird auf Grundlage von Modelldaten, welche die Korrelation der Dichte bei der Basistemperatur bezüglich TMb zu der vorliegenden Dichte DDp darstellt, als der spezifische Kennlinien-Parameter Spa erlangt. Die Basistemperatur TMb zum Erlangen der Dichte wird ebenfalls auf die gleiche Weise vorgegeben wie für einen Fall der kinetischen Viskositäts-Erlangung.
Ferner erlangt der Prozessor 50a bei S 104 auf Grundlage der kinetischen Viskosität und der Dichte, die als die spezifischen Kennlinien-Parameter SPa erlangt wurden, den niedrigeren Heizwert als einen weiteren spezifischen Kennlinien-Parameter Spa. Der niedrigere Heizwert gibt einen Wärmeerzeugungsbetrag, welcher in kinetische Energie des Kolbens in der Maschine 1 mit interner Verbrennung umgewandelt werden kann, als einen wahren Wärmeerzeugungsbetrag von Kraftstoff an.
Des Weiteren erlangt der Prozessor 50a bei S104 auf Grundlage der kinetischen Viskosität und der Dichte, die als die spezifischen Kennlinien-Parameter Spa erlangt wurden, oder des niedrigeren Heizwerts, der als der spezifische Kennlinien-Parameter SPa erlangt wurde, ein HC-Verhältnis als einen weiteren spezifischen Kennlinien-Parameter Spa. Das HC-Verhältnis gibt ein Verhältnis von Zahlen von Kohlenstoffatomen C und Wasserstoffatomen H an.
(Y+1) spezifische Kennlinien-Parameter SPa, die bei S104 berechnet werden, können zumindest eine andere Art von Kennlinien-Parametern ausgewählt aus zum Beispiel einer Cetananzahl, welche eine Zündfähigkeit von Leichtöl-Kraftstoff und eine Destillations-Eigenschaft wie beispielsweise eine Destillations-Temperatur angibt, bei welcher ein vorgegebener Prozentsatz von Kraftstoff destilliert wird, beinhalten.
Bei S105, der auf S 104 folgt, berechnet der Prozessor 50a auf Grundlage von Modelldaten, welche die Korrelation der Gleichung (1) darstellen, die in 4 gezeigt wird, ein Mischverhältnis der Molekularstruktur-Spezies. Genauer gesagt ist eine Matrix des linken Terms der Gleichung (1) eine Matrix mit (x+1) Zeilen und einer Spalte. Diese Matrix beinhaltet ein Mischverhältnis MR für jede der vorgegebenen (x+1) Molekularstruktur-Spezies. Die (x+1) Molekularstruktur-Spezies können ausgewählt aus den normalen Paraffinen, den Isoparaffinen, den Naphthenen und den Aromaten zumindest die normalen Paraffine beinhalten. Bei der ersten Ausführungsform sind alle Arten beinhaltet. Ferner beinhaltet die Matrix auf der rechten Seite in dem rechten Term in der Gleichung (1) (y+1) spezifische Kennlinien-Parameter SPa, die bei S104 erlangt wurden, wie vorstehend beschrieben wird.
Ferner ist die Matrix auf der rechten Seite in dem rechten Term der Gleichung (1) eine Matrix mit (x+1) Zeilen und (y+1) Spalten und beinhaltet (x+1)×(y+1) Empfindlichkeits-Koeffizienten a00 bis axy. Jeder der Empfindlichkeits-Koeffizienten a00 bis axy gibt eine Empfindlichkeit (Grad von Einfluss) des spezifischen Kennlinien-Parameters Spa bezüglich des Mischverhältnisses MR jeder Molekularstruktur-Spezies an. Der Empfindlichkeits-Koeffizient wird auf Grundlage eines Versuchsergebnisses oder Simulationsergebnisses zur Produktentwurfszeit vorgegeben oder ausgehend von dem vorgegebenen Wert in Übereinstimmung mit einer Betriebsbedingung der Maschine 1 mit interner Verbrennung variabel bestimmt. Somit berechnet der Prozessor 50a bei S 105 auf Grundlage der Modelldaten, die durch die Gleichung (1) ausgedrückt werden, das Mischverhältnis MR jeder Molekularstruktur-Spezies entsprechend der spezifischen Kennlinien-Parameter Spa, die bei S 104 erlangt wurden.
Bei S 106, der auf S 105 folgt, schätzt der Prozessor 50a einen Cloudpoint TMc des Kraftstoffs in Übereinstimmung mit dem Mischverhältnis MR der Molekularstruktur-Spezies. Es wird als ein Ergebnis von Forschung und Erkenntnis der Erfinder beachtet, dass der Cloudpoint TMc bezüglich des Mischverhältnisses der Molekularstruktur-Spezies aufgrund der Korrelation geschätzt wird, die durch die Gleichung (2) definiert wird, wie in 7 gezeigt wird. Genauer gesagt beinhaltet die Matrix auf der rechten Seite (zweite Matrix) in dem rechten Term von Gleichung (2) (x+1) Mischverhältnisse MR, die bei S105 für jede Molekularstruktur-Spezies als der linke Term der Gleichung (1) berechnet werden, wie vorstehend beschrieben wird. Ferner ist die Matrix auf der linken Seite des rechten Terms in der Gleichung (2) eine Matrix mit einer Zeile und (x+1) Spalten und beinhaltet (x+1) Empfindlichkeits-Koeffizienten c00 bis c0x. Jeder der Empfindlichkeits-Koeffizienten c00 bis c0x gibt eine Empfindlichkeit (Grad von Einfluss) der Molekularstruktur-Spezies bezüglich des Cloudpoints TMc an. Dieser Empfindlichkeits-Koeffizient wird auf Grundlage eines Versuchsergebnisses oder Simulationsergebnisses zu der Produktentwurfszeit vorgegeben oder ausgehend von dem vorgegebenen Wert in Übereinstimmung mit einer Betriebsbedingung der Maschine 1 mit interner Verbrennung variabel bestimmt.
Somit berechnet der Prozessor 50a bei S106 auf Grundlage der Modelldaten, die als die Gleichung (2) definiert sind, den Cloudpoint TMc, welcher jedem Mischverhältnis MR entspricht, das bei S105 berechnet wird, das heißt den Cloudpoint TMC, welcher spezifisch für die Kraftstoffzusammensetzung ist, die in 3 veranschaulicht wird. Es wird in 8 nachgewiesen, dass der berechnete Cloudpoint TMc mit hoher Genauigkeit bezüglich des tatsächlichen bzw. Ist-Cloudpoints TMc geschätzt werden kann, welcher dem Mischverhältnis der Molekularstruktur-Spezies entspricht.
Anschließend erlangt der Prozessor 50a bei S107, der auf S106 folgt, eine Temperatur TMj zur Überwachungszeit auf Grundlage der Erfassungsinformationen des Temperatursensors 15 als eine Temperatur von Kraftstoff, der gegenwärtig durch das Filterelement 111 des Kraftstofffilters 11 strömt. Im Fall, dass der Temperatursensor 15 die Kraftstofftemperatur an der Stelle erfasst, die von dem Filterelement 111 beabstandet ist, erlangt der Prozessor 50a durch eine Schätzung ausgehend von der Erfassungstemperatur des Temperatursensors 15 indirekt die Temperatur TMj zur Überwachungszeit. Im Fall, dass der Temperatursensor 15 die Kraftstofftemperatur an der Stelle erfasst, die dem Filterelement 111 nahe ist, erlangt der Prozessor 50a die Erfassungstemperatur des Temperatursensors 15 direkt als die Temperatur TMj zur Überwachungszeit. Im Fall, dass S107 zum ersten Mal unmittelbar auf S106 folgend ausgeführt wird, kann der Prozessor 50a die Temperatur TMj zur Überwachungszeit auf Grundlage der Erfassungsinformationen des Temperatursensors 15 erlangen, die bei S101 erlangt wurden.
Anschließend bestimmt der Prozessor 50a bei S 108 eine Beziehung von Größen der Temperatur TMj zur Überwachungszeit und des Cloudpoints TMc, indem dieser den Cloudpoint TMj zur Überwachungszeit, der bei S107 erlangt wurde, mit dem Cloudpoint TMc, der bei S 106 erlangt wurde, vergleicht. Im Fall einer Bestimmung, dass die Temperatur TMj zur Überwachungszeit gleich oder niedriger als der Cloudpoint TMc ist, führt der Prozessor 50a S109 aus. Im Fall einer Bestimmung, dass die Temperatur TMj zur Überwachungszeit den Cloudpoint TMc überschreitet, führt der Prozessor 50a S110 aus.
Bei S109 steuert der Prozessor 50a ein Erwärmen der Heizvorrichtung 110, indem dieser einen elektrischen Leistungszufuhrbetrag steuert, sodass das Filterelement 111 des Kraftstofffilters 11 zweckmäßig erwärmt wird. Der Prozessor 50a steuert ein Erwärmen des Filterelements 111 auf eine Temperatur in Übereinstimmung mit einer Differenz zwischen den Werten TMj und TMc, welche bei S108 verglichen werden, variabel. Alternativ kann der Prozessor 50a das Erwärmen des Filterelements 111 auf eine vorgegebene festgelegte Temperatur steuern. Bei S 110 stoppt der Prozessor 50a ein Erwärmen des Filterelements 111 des Kraftstofffilters 11 durch Stoppen eines Heizbetriebs der Heizvorrichtung 110, indem die Leistungszufuhr zu der Heizvorrichtung 110 abgeschaltet wird. Nach Ausführung von S109 oder S 110 wiederholt der Prozessor 50a wieder die Verarbeitung der Schritte S106 bis S 112, die vorstehend beschrieben werden.
Bei der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform entspricht ein Funktionsteil der ECU 50, welches S104 ausführt, einem Parameter-Erlangungsblock. Ein Funktionsteil der ECU 50, welches S105 ausführt, entspricht einem Struktur-Berechnungsblock. Ein Funktionsteil der ECU 50, welches S106 ausführt, entspricht einem Cloudpoint-Schätzblock. Ferner entspricht ein Funktionsteil der ECU 50, welches die Schritte S108 und S109 ausführt, einem Heizvorrichtungs-Steuerungsblock.
Betrieb und Vorteil
Die erste Ausführungsform sieht den folgenden Betrieb und Vorteil vor.
Gemäß der ersten Ausführungsform wird der Cloudpoint TMc des Kraftstoffs in Übereinstimmung bzw. Korrespondenz mit dem Mischverhältnis MR der Molekularstruktur-Spezies geschätzt, das auf Grundlage des spezifischen Kennlinien-Parameters des Kraftstoffs berechnet wird. Da der Cloudpoint TMc selbst im Fall geschätzt wird, dass das Mischverhältnis MR der Molekularstruktur-Spezies sich von Kraftstoffzusammensetzung zu Kraftstoffzusammensetzung unterscheidet, ist es möglich zu verhindern, dass sich Kraftstoff verfestigt, bevor der Kraftstofffilter 11 verstopft, indem die Kraftstoff-Heizvorrichtung 110 erwärmt wird, wenn die Temperatur TMj zur Überwachungszeit gleich oder niedriger als der Cloudpoint TMc ist. Es ist somit möglich, die Verlässlichkeit zu steigern, die hohe Filtereffizienz des Kraftstofffilters 11 sicherzustellen.
Der Kraftstoff beinhaltet allgemein hauptsächlich die normalen Paraffine, Isoparaffine, Naphthene und Aromaten. Insbesondere neigen die normalen Paraffine dazu, in einfacher Weise zu kristallisieren, und betreffen ausgehend von dessen strukturellen Kennlinien den Cloudpoint signifikant. Aus diesem Grund wird bei der ersten Ausführungsform der Cloudpoint in Übereinstimmung mit dem Mischverhältnis MR der Molekularstruktur-Spezies geschätzt, welche ausgewählt aus den normalen Paraffinen, Isoparaffinen, Naphthenen und Aromaten zumindest die normalen Paraffine beinhalten. Somit ist es möglich, den Cloudpoint TMc genau zu schätzen. Im Ergebnis ist es möglich, die hohe Filtereffizienz kontinuierlich beizubehalten, indem der Kraftstofffilter 11 unter der Temperatur, die niedriger ist als der Cloudpoint TMc, der genau geschätzt wird, erwärmt wird.
Ferner wird gemäß der ersten Ausführungsform zumindest eine Art von kinetischer Viskosität, Dichte, niedrigerem Heizwert und HC-Verhältnis als der spezifische Kennlinien-Parameter SPa zur Berechnung des Mischverhältnisses MR verwendet, welcher stark mit dem Mischverhältnis MR der Molekularstruktur-Spezies korreliert. Es ist somit möglich, das Mischverhältnis MR genau zu berechnen. Somit ist es selbst im Fall, dass die Kraftstoffzusammensetzung anders ist, möglich, den Cloudpoint TMc in Übereinstimmung mit dem genauen Berechnungswert des Mischverhältnisses MR zu schätzen. Es ist möglich, die hohe Filtereffizienz beizubehalten, indem der Kraftstofffilter 11 unter der Temperatur, die niedriger ist als der Cloudpoint TMc, erwärmt wird.
Zweite Ausführungsform
Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Modifikation der ersten Ausführungsform. Bei der zweiten Ausführungsform sind ein Zylinderinnendruck-Sensor 2018a, ein Sauerstoffkonzentrations-Sensor 2018b und ein Einspritzdruck-Sensor 2018c in einer Maschine 1 mit interner Verbrennung oder deren Kraftstoffsystem 2010 vorgesehen, wie in 9 gezeigt wird.
Der Zylinderinnendruck-Sensor 2018a ist aus einem Druckerfassungselement und einem Temperaturerfassungselement ausgebildet. Obwohl dies in 9 nicht näher dargestellt wird, ist der Zylinderinnendruck-Sensor 2018a zum Beispiel auf einem Zylinderkopf der Maschine 2001 mit interner Verbrennung montiert. Der Zylinderinnendruck-Sensor 2018a erfasst einen Zylinderinnendruck als einen Druck innerhalb eines Zylinders, der die Brennkammer 1a der Maschine 2001 mit interner Verbrennung ausbildet.
Der Zylinderinnendruck-Sensor 2018a erfasst ferner eine Zylinderinnentemperatur als eine Temperatur innerhalb des Zylinders, welcher die Brennkammer 1a ausbildet.
Der Sauerstoffkonzentrations-Sensor 2018b ist hauptsächlich aus einem Sauerstoffkonzentrations-Erfassungselement ausgebildet. Obwohl dies nicht näher dargestellt ist, ist der Sensor 2108a zum Beispiel in einem Ansaugrohr der Maschine 2001 mit interner Verbrennung montiert. Der Sauerstoffkonzentrations-Sensor 2018b erfasst eine Sauerstoffkonzentration als einen Prozentsatz von Sauerstoff, der in Luft enthalten ist, die in die Brennkammer 1a der Maschine 2001 mit interner Verbrennung angesaugt wird.
Der Einspritzdruck-Sensor 2018c ist hauptsächlich aus einem Druckerfassungselement ausgebildet. Obwohl dies in 9 nicht näher dargestellt wird, ist der Einspritzdruck-Sensor 2018c zum Beispiel in der Common-Rail 14 des Kraftstoffsystems 2010 montiert. Der Einspritzdruck-Sensor 2018c erfasst einen Einspritzdruck als einen Druck von Kraftstoff, der ausgehend von dem Kraftstoffinjektor 1b in der Maschine 2001 mit interner Verbrennung eingespritzt wird.
Bei der zweiten Ausführungsform werden die Erfassungsinformationen des Temperatursensors 15, der kinetische Viskositäts-Sensor 16 und ein Dichte-Sensor 17 oder derartige Sensoren nicht benötigt.
Bei der zweiten Ausführungsform führt der Prozessor 50a eine Heizsteuerungsverarbeitung aus, wie in 10 gezeigt wird. Genauer gesagt führt der Prozessor anstelle der Schritte S101 bis S105, die bei der ersten Ausführungsform ausgeführt werden, die Schritte S2101, S2103 und S2105 aus.
Bei S2101 erlangt der Prozessor 50a über mehrere Male von Verbrennungen zumindest eine Verbrennungsbedingung Cb in der Brennkammer 1a der Maschine 1 mit interner Verbrennung. In diesem Fall erlangt der Prozessor 50a die Verbrennungsbedingung Cb bis zu (y+1)-mal, welche gleich der Anzahl von einem spezifischen Verbrennungs-Parameter SPb ist, der bei S2103 erlangt und in 11A gezeigt wird. Die Verbrennungsbedingung Cb, die jedes Mal erlangt wurde, kann als ein Verbrennungs-Kennlinien-Wert, der eine hohe Empfindlichkeit gegenüber Zündfähigkeit oder Entflammbarkeit von Kraftstoff aufweist, zumindest eine Art von einem Zylinderinnendruck PS, einer Zylinderinnentemperatur TS, einer Sauerstoffkonzentration OS und einem Einspritzdruck PI beinhalten, welche in 11B gezeigt werden. Bei der zweiten Ausführungsform sind alle Arten von Parametern wie beispielsweise PS, TS, OS und PI als die Verbrennungsbedingungen Cb beinhaltet.
Aus diesem Grund wird bei S2101 unmittelbar vor jeder Verbrennung auf Grundlage der Erfassungsinformationen der entsprechenden Sensoren 2018a, 2018b und 2018c ein Satz des Zylinderinnendrucks PS, der Zylinderinnentemperatur Ts, der Sauerstoffkonzentration OS und des Einspritzdrucks PI erlangt und in dem Speicher 50b gespeichert. In 11B gibt eine Anzahl „n“ in einer Klammer, die an jedem der Verbrennungs-Kennlinien-Werte PS, TS, OS und PI angebracht ist, eine Übereinstimmung mit einer „n“-ten Verbrennung ausgewählt aus (y+1) Verbrennungen an. Jeder Satz der Verbrennungs-Kennlinien-Werte PS, TS, OS und PI, die als die Verbrennungsbedingung Cb jeder Zeit in dem Speicher 5b gespeichert sind, werden nach Ausführung von S2103 zurückgesetzt.
Bei S2103, der auf S2101 folgt, erlangt der Prozessor 50a den spezifischen Verbrennungs-Parameter SPb, welcher eine hohe Empfindlichkeit gegenüber dem Mischverhältnis der Molekularstruktur-Spezies, die den Kraftstoff bilden, angibt, als den Verbrennungs-Parameter, der die Verbrennungsbedingung des Kraftstoffs in der Maschine 1 mit interner Verbrennung betrifft. Es wird als ein Ergebnis der Forschung und Erkenntnis der vorliegenden Erfinder beachtet, dass das Mischverhältnis MR der Molekularstruktur-Spezies bezüglich der spezifischen Verbrennungs-Parameter SPb eine Korrelation aufweist, wie durch Gleichung (3) ausgedrückt wird, die in 11A gezeigt wird. Genauer gesagt ist die Matrix auf der rechten Seite (zweite Matrix) des rechten Terms der Gleichung (3) eine Matrix von (y+1) Zeilen und einer Spalte. Diese Matrix beinhaltet (y+1) spezifische Verbrennungs-Parameter SPb. Die (y+1) spezifischen Verbrennungs-Parameter SPb beinhalten eine Zündverzögerungsdauer td in der Verbrennungsbedingung Cb, die jedes Mal bei S2101 erlangt wurde. Der spezifische Verbrennungs-Parameter SPb bei der gleichen Verbrennungsbedingung Cb kann erlangt wurden, indem der Durchschnitt einer Mehrzahl von Zündverzögerungsdauern td über eine Mehrzahl von Verbrennungszyklen gebildet wird.
Bei der zweiten Ausführungsform dauert die Zündverzögerungsdauer td von der Einspritzbefehls-Zeit 11, zu welcher der Einspritzbefehl erzeugt wird, über eine tatsächliche bzw. Ist-Einspritzzeit, zu welcher der Kraftstoff in die Brennkammer 1a eingespritzt wird, zu der Selbstzündzeit t3, zu welcher sich der Kraftstoff selbst entzündet, wie in 12 gezeigt wird. Die Einspritzbefehlszeit t1 gibt einen Zeitpunkt an, zu welchem die ECU 50 durch ein Impulssignal als ein Befehl für eine Kraftstoffeinspritzung eine Leistungszufuhr zu dem Kraftstoffinjektor 1b startet. Die Ist-Einspritzzeit t2 gibt einen Zeitpunkt an, zu welchem der Kraftstoffinjektor 1b als Reaktion auf die Leistungszufuhr tatsächlich eine Kraftstoffeinspritzung in die Brennkammer 1a startet und eine Einspritzrate anfängt, anzusteigen. Die Zündverzögerungszeit t3 gibt einen Zeitpunkt an, zu welchem der Kraftstoff, der ausgehend von dem Kraftstoffinjektor 1b eingespritzt wird, sich in der Brennkammer 1a selbst entzündet und eine Heizwertrate anfängt, anzusteigen.
Aus diesem Grund erlangt der Prozessor 50a bei S2103 die Zündverzögerungsdauer td, welche der Zeit t3 entspricht, indem diese bei S2101 einen Zeitpunkt eines raschen Anstiegs des Zylinderinnendrucks PS als die Selbstzündzeit t3 auf Grundlage des Erfassungssignals des Zylinderinnendruck-Sensors 2018a bei jeder Verbrennungszeit erlangt.
Bei S2105, der auf S2103 folgt, berechnet der Prozessor 50a auf Grundlage von Modelldaten, welche eine Korrelation darstellen, die durch die Gleichung (3) ausgedrückt wird, die in 11A gezeigt wird, das Mischverhältnis MR der Molekularstruktur-Spezies. Genauer gesagt ist eine Matrix eines linken Terms in der Gleichung (3) eine Matrix mit (x+1) Zeilen und einer Spalte. Diese Matrix beinhaltet (x+1) Mischverhältnisse MR, welche (x+1) Molekularstruktur-Spezies entsprechen. So wie die (x+1) Molekularstruktur-Spezies zumindest eines der normalen Paraffine, Isoparaffine, Naphthene und Aromaten beinhalten. Bei der zweiten Ausführungsform sind diese alle beinhaltet. Die Matrix auf der rechten Seite (zweite Matrix) in dem rechten Term der Gleichung (3) beinhaltet Zündverzögerungsdauern td, welche (y+1) spezifische Verbrennungs-Parameter SPb sind, die bei S2103 erlangt wurden. In 11A gibt die Anzahl „n“ in einer Klammer, die an jeder der Zündverzögerungsdauern td angebracht ist, eine Übereinstimmung mit einer „n“-ten Verbrennungsbedingung Cb ausgewählt aus (y+1) Verbrennungen an. Das heißt, dass die Zündverzögerungsdauer td und der Satz der Verbrennungs-Kennlinien-Werte PS, TS, OS und PI, an welchen in 11B die in Klammern stehende Anzahl „n“ angebracht ist, jeweils den spezifischen Verbrennungs-Parameter SPb und die Verbrennungsbedingung Cb zu der gleichen Verbrennungszeit angeben.
Eine Matrix auf der linken Seite (erste Matrix) ist in dem rechten Term der Gleichung (3) eine Matrix mit (x+1) Zeilen und (y+1) Spalten und beinhaltet (x+1) · (y+1) Empfindlichkeits-Koeffizienten b00 bis bxy. Jeder der Empfindlichkeits-Koeffizienten b00 bis bxy gibt eine Empfindlichkeit (Grad von Einfluss) jedes Verbrennungs-Parameters SPb bezüglich des Mischverhältnisses MR jeder Molekularstruktur-Spezies an. Zum Beispiel wird der Empfindlichkeits-Koeffizient auf Grundlage des Versuchsergebnisses oder des Simulationsergebnisses zu der Produktentwurfszeit vorgegeben oder ausgehend von einem derartigen vorgegebenen Wert auf Grundlage der Betriebsbedingung der Maschine 1 mit interner Verbrennung variabel eingestellt.
Somit berechnet der Prozessor 50a bei S2105 auf Grundlage der Modelldaten, die als Gleichung (3) ausgedrückt werden, das Mischverhältnis MR jeder Molekularstruktur-Spezies, welches der Zündverzögerungsdauer td entspricht, die bei S2103 als der spezifische Verbrennungs-Parameter SPb erlangt wurde. Das Mischverhältnis MR jeder Molekularstruktur-Spezies wird auf Grundlage einer Determinante berechnet, die als Gleichung (3) ausgedrückt wird, wie untenstehend beschrieben wird.
Wie beispielhaft in 13 gezeigt wird, entzündet sich Kraftstoff in noch einfacherer Weise selbst und die Zündverzögerungsdauer td wird verkürzt, so wie die Zylinderinnentemperatur TS einer unmittelbar vorangegangenen Verbrennung steigt. Die Korrelation der Zündverzögerungsdauer td bezüglich der Zylinderinnentemperatur TS variiert mit dem Mischverhältnis MR der Molekularstruktur-Spezies von Kraftstoffzusammensetzung zu Kraftstoffzusammensetzung. Es ist somit möglich, das Mischverhältnis MR der Molekularstruktur-Spezies (1) bis (3) auf Grundlage der Zündverzögerungsdauer td bezüglich des Zylinderinnendrucks TS zu schätzen, wie in 13 beispielhaft mit Einkreisungen (O) angegeben ist.
Obwohl dies nicht näher dargestellt ist, entzündet sich der Kraftstoff ferner in noch einfacherer Weise selbst und die Zündverzögerungsdauer td wird verkürzt, so wie der Zylinderinnendruck PS einer unmittelbar vorangegangenen Verbrennung steigt. Diese Korrelation der Zündverzögerungsdauer td relativ zu dem Zylinderinnendruck PS weist die ähnliche Tendenz von Korrelation der Zündverzögerungsdauer td relativ zu der Zylinderinnentemperatur TS als die Tendenz auf, die dem Mischverhältnis MR der Molekularstruktur-Spezies jeder Kraftstoffzusammensetzung entspricht, die in 13 gezeigt wird. Aus diesem Grund ist es möglich, das Mischverhältnis MR der Molekularstruktur-Spezies auf Grundlage der Zündverzögerungsdauer td bezüglich des Zylinderinnendrucks PS, welcher nicht näher dargestellt ist, zu schätzen.
Wie beispielhaft in 14 gezeigt wird, entzündet sich Kraftstoff ferner in noch einfacherer Weise selbst und die Zündverzögerungsdauer td wird verkürzt, so wie die Sauerstoffkonzentration OS in dem Luft-Kraftstoff-Gemisch einer unmittelbar vorangegangenen Verbrennung steigt. Die Korrelation der Zündverzögerungsdauer td relativ zu der Sauerstoffkonzentration OS unterscheidet sich von der Korrelation der Zündverzögerungsdauer td relativ zu der Zylinderinnentemperatur TS und dem Zylinderinnendruck PS als die Tendenz, die dem Mischverhältnis MR der Molekularstruktur-Spezies jeder Kraftstoffzusammensetzung entspricht. Es ist somit möglich, das Mischverhältnis MR der Molekularstruktur-Spezies auf Grundlage der Zündverzögerungsdauer td bezüglich der Sauerstoffkonzentration OS zu schätzen, wie in 14 beispielhaft mit Einkreisungen (O) angegeben ist.
Obwohl dies nicht näher dargestellt ist, entzündet sich Kraftstoff ferner in noch einfacherer Weise selbst und die Zündverzögerungsdauer td wird verkürzt, so wie der Einspritzdruck PI einer unmittelbar vorangegangenen Verbrennung steigt. Diese Korrelation der Zündverzögerungsdauer td relativ zu dem Einspritzdruck PI weist die andere Tendenz von Korrelationen der Zündverzögerungsdauer td relativ zu der Zylinderinnentemperatur TS und dem Zylinderinnendruck PS als die Tendenz auf, die dem Mischverhältnis MR der Molekularstruktur-Spezies jeder Kraftstoffzusammensetzung entspricht. Aus diesem Grund ist es möglich, das Mischverhältnis MR der Molekularstruktur-Spezies auf Grundlage der Zündverzögerungsdauer td bezüglich des Einspritzdrucks PI, welcher nicht näher dargestellt ist, zu schätzen.
Diese Korrelationstendenz hängt von den Differenzen bei den Molekularstruktur-Spezies, welche einflussreich sind, ausgewählt aus der Korrelation zwischen der Zündverzögerungsdauer td bezüglich der Zylinderinnentemperatur TS und dem Zylinderinnendruck PS, der Korrelation der Zündverzögerungsdauer td bezüglich der Zylinderinnentemperatur TS und des Zylinderinnendrucks PS, der Korrelation der Zündverzögerungsdauer td bezüglich der Sauerstoffkonzentration OS und der Korrelation der Zündverzögerungsdauer td bezüglich des Einspritzdrucks PI, ab.
Genauer gesagt ist die Molekularstruktur-Spezies α, die beispielhaft in 15 gezeigt wird, bezüglich der Zylinderinnentemperatur TS und des Zylinderinnendrucks PS stark bzw. sehr einflussreich auf die Korrelation der Zündverzögerungsdauer td. Aus diesem Grund beinhaltet der Kraftstoff, welcher eine große Veränderung hinsichtlich der Zündverzögerungsdauer td vorweist, die einer Veränderung hinsichtlich der Zylinderinnentemperatur TS (vergleiche zum Beispiel 13) und des Zylinderinnendrucks PS entspricht, die Molekularstruktur-Spezies α bei der Kraftstoffzusammensetzung bei einem großen Mischverhältnis MR. Die Molekularstruktur-Spezies (3, die beispielhaft in 15 gezeigt wird, ist bezüglich der Sauerstoffkonzentration OS sehr einflussreich auf die Korrelation der Zündverzögerungsdauer td. Aus diesem Grund beinhaltet der Kraftstoff, welcher eine große Veränderung hinsichtlich der Zündverzögerungsdauer td vorweist, die einer Veränderung hinsichtlich der Sauerstoffkonzentration OS (vergleiche zum Beispiel 14) entspricht, die Molekularstruktur-Spezies (3 bei der Kraftstoffzusammensetzung bei einem großen Mischverhältnis MR. Ferner ist die Molekularstruktur-Spezies γ, die beispielhaft in 15 gezeigt wird, bezüglich des Einspritzdrucks PI sehr einflussreich auf die Korrelation der Zündverzögerungsdauer td. Aus diesem Grund beinhaltet der Kraftstoff, welcher eine große Veränderung hinsichtlich der Zündverzögerungsdauer td vorweist, die einer Veränderung hinsichtlich des Einspritzdrucks PI entspricht, die Molekularstruktur-Spezies γ bei der Kraftstoffzusammensetzung bei einem großen Mischverhältnis MR.
Die Gleichung (3) in 11A ist eine Determinante, welche die Zündverzögerungsdauern td, welche mit einer Veränderung bei zumindest einem der Kraftstoff-Kennlinien-Werte PS, TS, OS und PI als die Verbrennungsbedingung Cb von Verbrennung zu Verbrennung variieren, mit den Empfindlichkeits-Koeffizienten b00 bis bxy, welche jeweils Einflussgrade der Molekularstruktur-Spezies angeben, multipliziert. Somit ist das Ergebnis einer Berechnung der Determinante der Gleichung (3) eine genaue Schätzung des Mischverhältnisses MR von individuellen Molekularstruktur-Spezies, die der Korrelation der Zündverzögerungsdauer td bezüglich der Verbrennungs-Kennlinien-Werte PS, TS, OS und PI als die Verbrennungsbedingung Cb entsprechen.
Bei der vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform entspricht ein Funktionsteil der ECU 50, welches die Schritte S2101 und S2103 ausführt, einem Parameter-Erlangungsblock. Ein Funktionsteil der ECU 50, welches S2105 ausführt, entspricht einem Struktur-Berechnungsblock.
Gemäß der vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform wird der Cloudpoint TMc des Kraftstoffs in Übereinstimmung mit dem Mischverhältnis MR der Molekularstruktur-Spezies, die auf Grundlage des spezifischen Verbrennungs-Parameters SPb des Kraftstoffs in der Maschine 1 mit interner Verbrennung berechnet werden, geschätzt. Da der Cloudpoint TMc selbst im Fall, dass das Mischverhältnis MR der Molekularstruktur-Spezies sich von Kraftstoffzusammensetzung zu Kraftstoffzusammensetzung unterscheidet, genau geschätzt wird, ist es möglich, die hohe Filtereffizienz des Kraftstofffilters 11 aus den gleichen Gründen kontinuierlich beizubehalten, wie bei der ersten Ausführungsform beschrieben wird.
Bei der zweiten Ausführungsform wird der Cloudpoint ebenfalls in Übereinstimmung mit dem Mischverhältnis MR der Molekularstruktur-Spezies geschätzt, welche ausgewählt aus den normalen Paraffinen, den Isoparaffinen, den Naphthenen und Aromaten zumindest die normalen Paraffine beinhalten. Somit ist es aus dem gleichen Grund, wie bei der ersten Ausführungsform beschrieben wird, möglich, den Cloudpoint TMc genau zu schätzen. Im Ergebnis ist es möglich, die hohe Filtereffizienz kontinuierlich beizubehalten, indem der Kraftstofffilter 11 unter der Temperatur, die niedriger ist als der Cloudpoint TMc, der genau geschätzt wird, erwärmt wird.
Ferner wird gemäß der zweiten Ausführungsform die Zündverzögerungsdauer td, welche ausgehend von der Kraftstoffeinspritz-Befehlszeit t1 bis zu der Selbstzündung des Kraftstoffs in der Maschine 1 mit interner Verbrennung dauert, als der spezifische Verbrennungs-Parameter SPb verwendet, welcher zur Berechnung des Mischverhältnisses MR stark mit dem Mischverhältnis MR der Molekularstruktur-Spezies korreliert. Es ist somit möglich, das Mischverhältnis MR genau zu berechnen. Somit ist es selbst im Fall, dass die Kraftstoffzusammensetzung anders ist, möglich, den Cloudpoint TMc in Übereinstimmung mit dem genauen Berechnungswert des Mischverhältnisses MR zu schätzen. Es ist möglich, die hohe Filtereffizienz beizubehalten, indem der Kraftstofffilter 11 unter der Temperatur, die niedriger ist als der Cloudpoint TMc, erwärmt wird.
Des Weiteren wird gemäß der zweiten Ausführungsform die Zündverzögerungsdauer td durch Variieren der Verbrennungsbedingung Cb als der Kraftstoff-Kennlinien-Wert erlangt, der die hohe Korrelation zu dem Mischverhältnis der Molekularstruktur-Spezies aufweist, welche zumindest eine Art des Zylinderinnendrucks PS, der Zylinderinnentemperatur Ts, der Sauerstoffkonzentration OS und des Einspritzdrucks PI beinhaltet. Somit werden der Berechnungswert des Mischverhältnisses MR, welcher der Zündverzögerungsdauer td entspricht, und demzufolge der Schätzwert des Cloudpoints TMc, der dem Berechnungswert des Mischverhältnisses MR entspricht, mit hoher Genauigkeit erlangt. Es ist möglich, die hohe Filtereffizienz beizubehalten, indem der Kraftstofffilter 11 unter der Temperatur, die niedriger ist als der Cloudpoint TMc, erwärmt wird.
Andere Ausführungsform
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die offenbarte Ausführungsform beschränkt, sondern kann unterschiedlich umgesetzt werden, wie untenstehend erläutert wird.
Genauer gesagt kann die vorliegende Temperatur TMp als eine erste Modifikation bei der ersten Ausführungsform durch Schätzung ausgehend von dem Betriebszustand der Maschine 1 mit interner Verbrennung erlangt werden. Gemäß der ersten Modifikation müssen die Erfassungsinformationen des Temperatursensors 15 und der Temperatursensor 15 selbst nicht vorgesehen sein. Ferner kann gemäß der ersten Modifikation eine häufig verwendete Bedingung wie beispielsweise eine Niedrigdruck-Bedingung oder eine Mitteldruck-Bedingung von Kraftstoff nach einem vollständigen Aufwärmen der Maschine 1 mit interner Verbrennung als die Betriebsbedingung zum Schätzen der vorliegenden Temperatur TMp verwendet werden.
Als eine zweite Modifikation kann bei der ersten Ausführungsform das Mischverhältnis MR der Molekularstruktur-Spezies auf Grundlage von einer bis drei Arten ausgewählt aus der kinetischen Viskosität, der Dichte, dem niedrigeren Heizwert und dem HC-Verhältnis berechnet werden, von welchen jede der spezifische Kennlinien-Parameter SPa ist.
Als eine dritte Modifikation kann bei der zweiten Ausführungsform die Verbrennungsbedingung Cb auf Grundlage von einer bis drei Arten der Verbrennungs-Kennlinien-Werte ausgewählt aus dem Zylinderinnendruck PS, der Zylinderinnentemperatur TS, der Sauerstoffkonzentration OS und dem Einspritzdruck PI bestimmt werden.
Als eine vierte Modifikation kann bei der zweiten Ausführungsform die Zündverzögerungsdauer td derart bestimmt werden, dass diese ein Verstreichen von Zeit ab der Ist-Einspritzzeit t2 bis zur Selbstzündzeit t3 beträgt, wie in 16 gezeigt wird.
Als eine fünfte Modifikation kann der spezifische Verbrennungs-Parameter SPb bei der zweiten Ausführungsform anstelle der Zündverzögerungsdauer td zum Beispiel ausgehend von zumindest einer Art von Änderungsmuster der Wärmeerzeugungsrate und eines Wärmeerzeugungsbetrags der Verbrennung erlangt werden.
Als eine sechste Modifikation kann bei der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform die Molekularstruktur-Spezies, die verwendet wird, um das Mischverhältnis MR zu berechnen, ausgewählt aus den normalen Paraffinen, den Isoparaffinen, den Naphthenen und den Aromaten zumindest eine bis drei Arten der normalen Paraffine beinhalten. Im Fall, dass unter den vier Arten nur die normalen Paraffine beinhaltet sind, ist nicht nur das Mischverhältnis MR der normalen Paraffine, sondern auch ein Gesamt-Mischverhältnis der Molekularstruktur-Spezies ein anderes als bei den normalen Paraffinen.
Als eine siebte Modifikation kann bei der ersten Ausführungsform der spezifische Kennlinien-Parameter SPa auf Grundlage eines Molekularvibrations- bzw. Molekularschwingungsspektrums erlangt werden, indem zum Beispiel nah-infrarotes Licht, ultraviolettes Licht, sichtbares Licht und dergleichen verwendet werden.
Als eine achte Modifikation kann bei der ersten und der zweiten Ausführungsform zumindest ein Teil der Heizsteuerungsverarbeitung anstelle einer Software-Steuerung durch den Prozessor 50a durch Hardware einer oder einer Mehrzahl von integrierten Schaltungen ausgeführt werden.

Claims

Kraftstoffsystem-Steuerungsapparat (50) zum Steuern eines Heizbetriebs einer Heizvorrichtung (110) eines Kraftstofffilters (11), welcher Kraftstoff filtert, der einer Brennkammer (1a) in einem Kraftstoffsystem (10) einer Maschine (1) mit interner Verbrennung zugeführt wird, wobei der Kraftstoffsystem-Steuerungsapparat (50) aufweist: einen Parameter-Erlangungsblock (50a; S104) zum Erlangen eines Kennlinien-Parameters, welcher eine Eigenschaft des Kraftstoffs betrifft; einen Struktur-Berechnungsblock (50a; S105) zum Berechnen eines Mischverhältnisses von Molekularstruktur-Spezies einer Kraftstoffzusammensetzung, welche den Kraftstoff bilden, auf Grundlage des Kennlinien-Parameters, der durch den Parameter-Erlangungsblock (50a; S104) erlangt wurde. einen Cloudpoint-Schätzblock (50a; S106) zum Schätzen eines Cloudpoints des Kraftstoffs, welcher dem Mischverhältnis entspricht, das durch den Struktur-Berechnungsblock (50a; S105) berechnet wird; und einen Heizvorrichtungs-Steuerungsblock (50a, S108, S109) zum Steuern der Heizvorrichtung (110) des Kraftstofffilters (10) im Fall, dass eine Temperatur des Kraftstoffs auf den Cloudpoint abfällt, der durch den Cloudpoint-Schätzblock (50a, S106) geschätzt wird.
Kraftstoffsystem-Steuerungsapparat (50) gemäß Anspruch 1, wobei: der Parameter-Erlangungsblock (50a; 5104) zumindest eine Art ausgewählt aus einer kinetischen Viskosität, einer Dichte, einem niedrigeren Heizwert und einem HC-Verhältnis des Kraftstoffs als den Kennlinien-Parameter erlangt.
Kraftstoffsystem-Steuerungsapparat (50) zum Steuern eines Heizbetriebs einer Heizvorrichtung (110) eines Kraftstofffilters (11), welcher Kraftstoff filtert, der einer Brennkammer (1a) in einem Kraftstoffsystem (10) einer Maschine (1) mit interner Verbrennung zugeführt wird, wobei der Kraftstoffsystem-Steuerungsapparat (50) aufweist: einen Parameter-Erlangungsblock (50a; S2101, S2103) zum Erlangen eines Verbrennungs-Parameters, der eine Verbrennungsbedingung des Kraftstoffs in der Maschine (1) mit interner Verbrennung betrifft; einen Struktur-Berechnungsblock (50a; S2105) zum Berechnen eines Mischverhältnisses von Molekularstruktur-Spezies einer Kraftstoffzusammensetzung, welche den Kraftstoff bilden, auf Grundlage des Verbrennungs-Parameters, der durch den Parameter-Erlangungsblock (50a; S2101; S2103) erlangt wurde. einen Cloudpoint-Schätzblock (50a; S106) zum Schätzen eines Cloudpoints des Kraftstoffs, welcher dem Mischverhältnis entspricht, das durch den Struktur-Berechnungsblock (50a; S2105) berechnet wird; und einen Heizvorrichtungs-Steuerungsblock (50a, S108, S109) zum Steuern der Heizvorrichtung (110) des Kraftstofffilters (10) im Fall, dass eine Temperatur des Kraftstoffs auf den Cloudpoint abfällt, der durch den Cloudpoint-Schätzblock (50a, S106) geschätzt wird.
Kraftstoffsystem-Steuerungsapparat (50) gemäß Anspruch 3, wobei: der Parameter-Erlangungsblock (50a; S2101, S2103) eine Zündverzögerungsdauer, welche eine Zeitspanne von einer Erzeugung eines Befehls zum Einspritzen des Kraftstoffs in die Verbrennungsmaschine (1) bis zur Selbstzündung des Kraftstoffs in der Maschine (1) mit interner Verbrennung angibt, als den Verbrennungs-Parameter erlangt.
Kraftstoffsystem-Steuerungsapparat (50) gemäß Anspruch 4, wobei: der Parameter-Erlangungsblock (50a; S2101, S2103) die Zündverzögerungsdauer erlangt, die mit der Verbrennungsbedingung in der Maschine (1) mit interner Verbrennung variiert; und die Verbrennungsbedingung zumindest eine Art eines Zylinderinnendrucks, einer Zylinderinnentemperatur, einer Sauerstoffkonzentration und eines Einspritzdrucks des Kraftstoffs beinhaltet.
Kraftstoffsystem-Steuerungsapparat (50) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei: der Struktur-Berechnungsblock (50a; S105, S2105) das Mischverhältnis der Molekularstruktur-Spezies berechnet, welche ausgewählt aus normalen Paraffinen, Isoparaffinen, Naphthenen und Aromaten zumindest die normalen Paraffine beinhalten.