DE102018214221A1 - Method for checking a device designed to determine at least one fluid property - Google Patents

Method for checking a device designed to determine at least one fluid property Download PDF

Info

Publication number
DE102018214221A1
DE102018214221A1 DE102018214221.1A DE102018214221A DE102018214221A1 DE 102018214221 A1 DE102018214221 A1 DE 102018214221A1 DE 102018214221 A DE102018214221 A DE 102018214221A DE 102018214221 A1 DE102018214221 A1 DE 102018214221A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
property
fluid
signal
designed
path
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102018214221.1A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102018214221B4 (en
Inventor
Stefan Schuster
Raphael Distler
Martin Krämer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vitesco Technologies GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive GmbH filed Critical Continental Automotive GmbH
Priority to DE102018214221.1A priority Critical patent/DE102018214221B4/en
Publication of DE102018214221A1 publication Critical patent/DE102018214221A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102018214221B4 publication Critical patent/DE102018214221B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/12Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with non-fuel substances or with anti-knock agents, e.g. with anti-knock fuel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/222Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of sensors or parameter detection devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F02D41/2474Characteristics of sensors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/022Adding fuel and water emulsion, water or steam
    • F02M25/0227Control aspects; Arrangement of sensors; Diagnostics; Actuators
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/49Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid
    • G01N21/53Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid within a flowing fluid, e.g. smoke
    • G01N21/532Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid within a flowing fluid, e.g. smoke with measurement of scattering and transmission
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0611Fuel type, fuel composition or fuel quality
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/022Adding fuel and water emulsion, water or steam
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen einer zum Bestimmen von zumindest einer Eigenschaft eines Fluids ausgebildeten Vorrichtung (100), die dazu ausgebildet ist, die zumindest eine Eigenschaft des Fluids zu bestimmen. Das erfindungsgemäße Verfahren weist ein Ermitteln des ersten Eigenschaftswerts basierend auf einem Eigenschaftssignals der Vorrichtung (100), ein Ermitteln von zumindest einem zweiten Eigenschaftswert basierend auf zumindest einem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine (10) und/oder einem weiteren Eigenschaftssignals einer zum Bestimmen von zumindest einer Eigenschaft eines Fluids ausgebildeten weiteren Vorrichtung (100) und ein Bestimmen auf, dass die Vorrichtung (100) fehlerhaft ist, wenn der erste Eigenschaftswert von dem zumindest einen zweiten Eigenschaftswert um mehr als einen Eigenschaftsschwellenwert abweicht.

Figure DE102018214221A1_0000
The invention relates to a method for checking a device (100) which is designed to determine at least one property of a fluid and which is designed to determine the at least one property of the fluid. The method according to the invention comprises determining the first property value based on a property signal of the device (100), determining at least one second property value based on at least one operating parameter of the internal combustion engine (10) and / or a further property signal one for determining at least one property Fluid-formed further device (100) and determining that the device (100) is faulty if the first property value deviates from the at least one second property value by more than one property threshold value.
Figure DE102018214221A1_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen von zumindest einer Eigenschaft eines Fluids, insbesondere eines Fluidgemischs, wie beispielsweise eines Kraftstoff-Additiv-Gemischs für Brennkraftmaschinen, Getriebeöle mit Fremdpartikeln, Hydraulikfluide mit Fremdpartikeln oder jedes weitere Fluid, das eine Emulsion, Suspension oder Dispersion sein kann.The present invention relates to a method and a device for determining at least one property of a fluid, in particular a fluid mixture, such as, for example, a fuel-additive mixture for internal combustion engines, gear oils with foreign particles, hydraulic fluids with foreign particles or any other fluid that is an emulsion, suspension or can be dispersion.

Die Analyse von Fluideigenschaften bildet insbesondere im Hochdruckbereich einen wichtigen Anwendungsfall in der Prozesskontrolle technischer Systeme. Beispielhaft kann dabei der Automotive-Bereich genannt werden, bei dem derzeit Bestrebungen vorhanden sind, Emulsionseinspritzungen in der Brennkraftmaschine vorzusehen. Insbesondere können dem Kraftstoff für Brennkraftmaschinen Flüssigkeiten, wie z. B. Wasser, zugemischt werden, um die Verbrennung, die Schadstoffemissionen und/oder das Temperaturverhalten der Verbrennung zu verbessern. Hierbei wird eine instabile Emulsion, welche beispielsweise durch eine Kraftstoffhochdruckpumpe erzeugt wird, in den Brennraum eingespritzt. Solche Emulsionen sind jedoch nicht über den gesamten Betriebsbereich des Motors notwendig, so dass solche Emulsionen nicht dauerhaft mit gleicher Beschaffenheit bereitgestellt werden müssen. Insbesondere können gradiente Phasen, d. h. Phasen, in denen die Erzeugung der Emulsion gestartet oder beendet wird, die Gefahr beinhalten, dass der Brennkraftmaschine ein Fluid zur Verfügung gestellt wird, dessen Eigenschaften instabil und unbekannt sind.The analysis of fluid properties is an important application in the process control of technical systems, especially in the high pressure range. The automotive sector, in which efforts are currently being made to provide emulsion injections in the internal combustion engine, can be mentioned as an example. In particular, the fuel for internal combustion engines liquids, such as. As water, are added to improve the combustion, pollutant emissions and / or the temperature behavior of the combustion. Here, an unstable emulsion, which is generated, for example, by a high-pressure fuel pump, is injected into the combustion chamber. However, such emulsions are not necessary over the entire operating range of the engine, so that such emulsions do not have to be permanently provided with the same properties. In particular, gradient phases, i.e. H. Phases in which the production of the emulsion is started or ended involve the risk that a fluid is made available to the internal combustion engine, the properties of which are unstable and unknown.

Hierfür ist es bekannt, die Lambdaregelung und die Verbrennungsschwankungen zu analysieren, um Rückschlüsse auf die Zusammensetzung der Emulsion machen zu können. Dabei wird versucht, eine Konsequenz von Schwankungen in den Emulsionseigenschaften mittels dieser beiden Größen zu erfassen und nachträglich die Applikation anzupassen.For this purpose, it is known to analyze the lambda control and the combustion fluctuations in order to be able to draw conclusions about the composition of the emulsion. Attempts are made to determine a consequence of fluctuations in the emulsion properties using these two variables and to subsequently adapt the application.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem eine zum Bestimmen von zumindest einer Fluideigenschaft ausgebildeten Vorrichtung hinsichtlich der Plausibilität ihrer Signale überprüft werden kann. Außerdem ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine solche Vorrichtung basierend auf der Plausibilisierung der Signale zu kalibrieren.It is an object of the present invention to provide a method with which a device designed to determine at least one fluid property can be checked with regard to the plausibility of its signals. It is also an object of the present invention to calibrate such a device based on the plausibility check of the signals.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäß unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved with a method according to independent claim 1. Advantageous refinements are specified in the subclaims.

Der vorliegenden Erfindung liegt im Wesentlichen der Gedanke zu Grunde, eine optische Vorrichtung, die dazu ausgebildet ist, zumindest eine Eigenschaft, wie z. B. ein Konzentrationsverhältnis eines Gemischs, eines Fluids zu ermitteln, auf die Funktionstüchtigkeit zu überprüfen. Insbesondere kann hierfür aus einem Modell zumindest ein Betriebsparameter der Brennkraftmaschine dazu dienen, daraus ebenfalls einen Rückschluss auf die zumindest eine Eigenschaft des Fluids zu machen und die so ermittelte Eigenschaft mit der mittels der Vorrichtung ermittelten Eigenschaft zu vergleichen. Weicht der mittels der Vorrichtung ermittelte Eigenschaftswert von dem mittels dem Modell ermittelte Eigenschaft um mehr als einen Schwellwert ab, kann die Vorrichtung als fehlerhaft bestimmt werden.The present invention is essentially based on the idea of an optical device that is designed to at least one property, such as. B. to determine a concentration ratio of a mixture, a fluid, to check the functionality. In particular, for this purpose, at least one operating parameter of the internal combustion engine can be used from a model to make a conclusion about the at least one property of the fluid and to compare the property determined in this way with the property determined by the device. If the property value determined by means of the device deviates from the property determined by means of the model by more than a threshold value, the device can be determined to be faulty.

Solche Fehler der Vorrichtung können alterungsbedingt sein und beispielsweise durch in der Vorrichtung sich ablagernde Schmutzpartikel hervorgerufen werden. Außerdem können Beeinträchtigungen des optischen Pfads, wie beispielsweise Kratzer auf Ein- und Auskoppelvorrichtungen, zu verfälschten Messergebnissen führen.Such faults in the device can be caused by aging and can be caused, for example, by dirt particles which are deposited in the device. In addition, impairments to the optical path, such as scratches on coupling and decoupling devices, can lead to falsified measurement results.

Folglich ist ein Verfahren zum Überprüfen einer zum Bestimmen von zumindest einer Eigenschaft eines Fluids, insbesondere eines Gemischs aus Kraftstoff und Additiv für eine Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs, ausgebildeten Vorrichtung offenbart, die dazu ausgebildet ist, mittels Aussenden eines elektromagnetischen Quellsignals in das Fluid entlang eines Signalpfads und Empfangen von zwei Empfangssignalen, die unter verschiedenen Winkeln relativ zum Sendepfad empfangen werden, die zumindest eine Eigenschaft des Fluids zu bestimmen und ein die zumindest eine Eigenschaft anzeigendes erstes Eigenschaftssignal auszugeben. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst ein Ermitteln des ersten Eigenschaftswerts basierend auf dem Eigenschaftssignals der Vorrichtung, ein Ermitteln von zumindest einem zweiten Eigenschaftswert basierend auf zumindest einem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine und/oder einem weiteren Eigenschaftssignals einer zum Bestimmen von zumindest einer Eigenschaft eines Fluids ausgebildeten weiteren Vorrichtung und ein Bestimmen, dass die Vorrichtung fehlerhaft ist, wenn der erste Eigenschaftswert von dem zumindest einen zweiten Eigenschaftswert um mehr als einen Eigenschaftsschwellenwert abweicht.Accordingly, a method for checking a device designed to determine at least one property of a fluid, in particular a mixture of fuel and additive for an internal combustion engine of a vehicle, is disclosed which is designed to emit an electromagnetic source signal into the fluid along a signal path and Receiving two received signals, which are received at different angles relative to the transmission path, to determine the at least one property of the fluid and to output a first property signal indicating the at least one property. The method according to the invention comprises determining the first property value based on the property signal of the device, determining at least one second property value based on at least one operating parameter of the internal combustion engine and / or a further property signal of a further device designed to determine at least one property of a fluid, and a Determine that the device is faulty if the first property value deviates from the at least one second property value by more than one property threshold.

Folglich kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine fehlerbehaftete Vorrichtung erkannt werden.Consequently, a faulty device can be identified with the method according to the invention.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist der zumindest eine Betriebsparameter, auf dem basierend der zweite Eigenschaftswert ermittelbar ist, den Lambdawert, die Klopfneigung, die Fluid-Einspritzmenge, die Abgastemperatur, den Zündwinkel, Einspritzdauer, und/oder die Drehgleichförmigkeit auf.In a preferred embodiment of the method according to the invention, the at least one operating parameter, on the basis of which the second property value can be determined, has the lambda value, the knock tendency, the fluid injection quantity, the exhaust gas temperature, the ignition angle, injection duration, and / or the rotational uniformity.

Vorzugsweise umfasst das erfindungsgemäße Verfahren ferner ein Kalibrieren der Vorrichtung mittels des zweiten Eigenschaftswerts, wenn bestimmt worden ist, dass die Vorrichtung fehlerhaft ist. In diesem Kontext bedeutet ein Kalibrieren, dass der mittels der Vorrichtung ermittelte erste Eigenschaftswert mit dem zweiten Eigenschaftswert korrigiert wird. Beispielsweise kann der erste Eigenschaftswert mit dem zweiten Eigenschaftswert ersetzt werden und kann somit eine in der Vorrichtung hinterlegte Kennlinie anpassen bzw. verschieben.The method according to the invention preferably further comprises calibrating the device using the second property value if it has been determined that the device is faulty. In this context, calibration means that the first property value determined by means of the device is corrected with the second property value. For example, the first property value can be replaced with the second property value and can thus adapt or shift a characteristic curve stored in the device.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das erfindungsgemäße Verfahren ferner ein Betreiben der Brennkraftmaschine derart, dass während des Überprüfens der Vorrichtung die Eigenschaft des Fluids zumindest teilweise vorbestimmt ist. Dadurch kann ein zu erwartender zweiter Eigenschaftswert mit dem mittels der Vorrichtung ermittelten ersten Eigenschaftswert verglichen und beispielsweise wieder kalibriert werden, wenn eine zu hohe Abweichung voneinander vorliegt.In a further advantageous embodiment, the method according to the invention further comprises operating the internal combustion engine in such a way that the property of the fluid is at least partially predetermined during the checking of the device. As a result, a second property value to be expected can be compared with the first property value determined by means of the device and, for example, calibrated again if there is an excessive deviation from one another.

Bevorzugt ist das Fluid dabei ein Gemisch aus Kraftstoff und Additiv, das ein vorbestimmtes Konzentrationsverhältnis aufweist. Noch bevorzugter ist es, dass das Fluid im Wesentlichen Kraftstoff und im Wesentlichen frei von Additiven ist. Bei einem solchen Betreiben der Brennkraftmaschine mit nur Kraftstoff sollte die Vorrichtung einen entsprechenden Konzentrationswert ausgeben. Falls nicht, kann die Vorrichtung als fehlerhaft bestimmt werden.The fluid is preferably a mixture of fuel and additive, which has a predetermined concentration ratio. It is even more preferred that the fluid is essentially fuel and essentially free of additives. In such an operation of the internal combustion engine with only fuel, the device should output a corresponding concentration value. If not, the device can be determined to be faulty.

Der Eigenschaftsschwellenwert liegt in einem Bereich von ungefähr 1 % bis ungefähr 30 %, vorzugsweise in einem Bereich von ungefähr 10 % bis ungefähr 20 %, liegt. Am bevorzugtesten ist es, wenn die Überprüfung der Plausibilität der Messergebnisse der Vorrichtung dynamisch und kontinuierlich erfolgt, beispielsweise auch bereits bei sehr geringen Abweichungen von unter 1% von dem zumindest einen zweiten Eigenschaftswert.The property threshold is in a range from about 1% to about 30%, preferably in a range from about 10% to about 20%. It is most preferred if the plausibility of the measurement results of the device is checked dynamically and continuously, for example even with very small deviations of less than 1% from the at least one second property value.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist es bevorzugt, dass die Vorrichtung eine Signalquelle, die dazu ausgebildet ist, ein elektromagnetisches Quellsignal in das Fluid entlang eines Sendepfads auszusenden, eine erste Signalempfangseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, ein erstes Empfangssignal entlang eines zum Sendepfad unter einem vorbestimmten ersten Winkel verlaufenden ersten Empfangspfad zu empfangen, wobei das erste Empfangssignal dem vom Fluid entlang des ersten Empfangspfads gestreuten elektromagnetischen Quellsignal entspricht, zumindest eine zweite Signalempfangseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, ein zweites Empfangssignal entlang eines zum Sendepfad unter einem vorbestimmten zweiten Winkel verlaufenden zweiten Empfangspfads zu empfangen, wobei das zweite Empfangssignal dem vom Fluid zumindest teilweise entlang des zweiten Empfangspfads gestreuten elektromagnetischen Quellsignal entspricht, wobei der vorbestimmte erste Winkel ungleich dem vorbestimmten zweiten Winkel ist, und eine Bestimmungseinrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, die zumindest eine Eigenschaft des Fluids zumindest teilweise basierend auf dem ersten Empfangssignal und dem zumindest einen zweiten Empfangssignal zu bestimmen.In a further embodiment of the method, it is preferred that the device has a signal source that is designed to emit an electromagnetic source signal into the fluid along a transmission path, and a first signal receiving device that is designed to transmit a first reception signal along one to the transmission path under one to receive a predetermined first angle-extending first reception path, the first reception signal corresponding to the electromagnetic source signal scattered by the fluid along the first reception path, at least one second signal receiving device, which is designed to receive a second reception signal along a second reception path extending at a predetermined second angle to the transmission path to receive, wherein the second received signal corresponds to the electromagnetic source signal scattered by the fluid at least partially along the second receive path, the predetermined first angle not equal to the predetermined second iten angle, and a determining device which is designed to determine the at least one property of the fluid based at least in part on the first received signal and the at least one second received signal.

Weitere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann durch Ausüben der vorliegenden Lehre und Betrachten der beiliegenden Zeichnungen ersichtlich, in denen:

  • 1 eine perspektivische Ansicht einer zum Bestimmen von zumindest einer Eigenschaft eines Fluids ausgebildeten Vorrichtung zeigt,
  • 2 eine Schnittansicht durch die Vorrichtung der 1 zeigt,
  • 3 eine weitere Schnittansicht durch die Vorrichtung entlang der Linie III-III der 2 zeigt,
  • 4 eine schematische Ansicht einer Brennkraftmaschine mit der in der 1 dargestellten Vorrichtung zeigt, und
  • 5 ein beispielhaftes Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Plausibilisieren des Signals der in der 1 dargestellten Vorrichtung zeigt.
Other objects and features of the present invention will become apparent to those skilled in the art upon practicing the present teaching and viewing the accompanying drawings, in which:
  • 1 3 shows a perspective view of a device designed to determine at least one property of a fluid,
  • 2 a sectional view through the device of 1 shows,
  • 3 another sectional view through the device along the line III-III of 2 shows,
  • 4 is a schematic view of an internal combustion engine with the in the 1 shown device shows, and
  • 5 an exemplary flow chart of a method according to the invention for the plausibility of the signal in the 1 shown device shows.

Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung beschreibt der Begriff „Fluid“ jegliches Fluid und jegliches Fluidgemisch, das aus mehreren Bestandteilen bestehen kann. Insbesondere sind darin homogene und heterogene Fluide und Fluidgemische inbegriffen, beispielsweise Emulsionen, Suspensionen und Dispersionen. Als Beispiele sind Fluidgemische aus mehreren Flüssigkeiten, wie z. B. Kraftstoff und Wasser, Gemische aus zumindest einer Flüssigkeit und zumindest einem Feststoff, wie beispielsweise Hydrauliköl mit Fremdpartikeln, und Gemische aus zumindest einer Flüssigkeit und zumindest einem Gas, wie z. B. Kraftstoff mit Luftblasen, zu nennen. Ferner umfasst der Begriff „Fluid“ mehrphasige Einkomponentenfluide, wie z. B. eine teilweise eingefrorene Harnstofflösung, bei der die Harnstofflösung teilweise flüssig und teilweise in Form von Eiskristallen vorliegt. Außerdem kann hier das Kältemittel einer Klimaanlage angeführt werden, dass seinen Aggregatszustand zwischen flüssig und gasförmig hin und her wechseln kann und somit in mehreren Phasen vorliegen kann.In the context of the present disclosure, the term “fluid” describes any fluid and any fluid mixture that can consist of several components. In particular, homogeneous and heterogeneous fluids and fluid mixtures are included, for example emulsions, suspensions and dispersions. As examples are fluid mixtures of several liquids, such as. As fuel and water, mixtures of at least one liquid and at least one solid, such as hydraulic oil with foreign particles, and mixtures of at least one liquid and at least one gas, such as. B. fuel with air bubbles to name. The term “fluid” also includes multi-phase one-component fluids, such as, for example, B. a partially frozen urea solution, in which the urea solution is partly liquid and partly in the form of ice crystals. In addition, the refrigerant of an air conditioning system can be mentioned here, that its state of matter can switch back and forth between liquid and gaseous and can therefore exist in several phases.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung beschreibt die mittels der beschriebenen Vorrichtung zumindest eine bestimmte Eigenschaft die qualitative und/oder quantitative Zusammensetzung des Fluids. Ferner kann die zumindest eine Eigenschaft des Fluids die Größenverteilung eines im Fluid vorhandenen Bestandteils umfassen. Somit können Rückschlüsse auf den Durchmischungs- bzw. Homogenisierungsgrad des Fluids bzw. Fluidgemisches gemacht werden. Außerdem liegt es im Rahmen der vorliegenden Erfindung, die Stabilität des Fluids, die Massenzusammensetzung des Fluids und/oder die Strukturgrößen des Fluids zu bestimmen.In the context of the present invention, at least one specific property describes the qualitative by means of the device described and / or quantitative composition of the fluid. Furthermore, the at least one property of the fluid can include the size distribution of a component present in the fluid. Conclusions can thus be drawn about the degree of mixing or homogenization of the fluid or fluid mixture. It is also within the scope of the present invention to determine the stability of the fluid, the mass composition of the fluid and / or the structure sizes of the fluid.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung beschreibt der Begriff „Eigenschaftswert“ einen Wert, der zumindest eine physikalische und/oder chemische Eigenschaft des Fluids anzeigen kann. Beispielsweise kann der Eigenschaftswert das Konzentrationsverhältnis des Fluids, den Durchmischungsgrad des Fluids und/oder die Größenverteilung der Tröpfchen oder Feststoffpartikel bei einem als Emulsion oder Suspension vorliegenden Fluids anzeigen.In the context of the present invention, the term “property value” describes a value that can indicate at least one physical and / or chemical property of the fluid. For example, the property value can indicate the concentration ratio of the fluid, the degree of mixing of the fluid and / or the size distribution of the droplets or solid particles in the case of a fluid in the form of an emulsion or suspension.

Die 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer zum Bestimmen der zumindest einen Eigenschaft des Fluids ausgebildeten Vorrichtung 100, die ein Gehäuse 110 aufweist, in dem ein sich entlang einer Strömungsachse 102 (siehe auch 3) erstreckender Strömungskanal 112 angeordnet ist, durch den ein Fluid entlang der Strömungsachse 102 strömen kann. Das Fluid ist beispielsweise ein Kraftstoff-Additiv-Gemisch für eine Brennkraftmaschine 10 (siehe 4), welches mittels einer Kraftstoffhochdruckpumpe 20 in eine Hochdruckspeichervorrichtung 30, wie beispielsweise ein Common-Rail, der Brennkfraftmaschine 10 gefördert werden kann und welches unter Hochdruck mittels Brennraumleitungen 32, 34, 36, 38 und diesen zugeordneten Einspritzvorrichtungen (nicht explizit gezeigt) den Brennräumen 12, 14, 16, 18 der Brennkraftmaschine 10 zugeführt werden kann. Als Additive, die dem Kraftstoff beimischbar sind, können an dieser Stelle Wasser oder eine wässrige Harnstofflösung exemplarisch angeführt werden.The 1 shows a perspective view of a device designed to determine the at least one property of the fluid 100 which is a housing 110 has in which a along a flow axis 102 (see also 3 ) extending flow channel 112 is arranged through which a fluid along the flow axis 102 can flow. The fluid is, for example, a fuel additive mixture for an internal combustion engine 10 (please refer 4 ), which by means of a high pressure fuel pump 20 into a high pressure storage device 30 , such as a common rail, the internal combustion engine 10 Can be promoted and which under high pressure by means of combustion chamber pipes 32 . 34 . 36 . 38 and the associated injection devices (not explicitly shown) the combustion chambers 12 . 14 . 16 . 18 the internal combustion engine 10 can be supplied. Examples of additives that can be added to the fuel are water or an aqueous urea solution.

In dem in der 1 dargestellten Ausführungsform ist der Strömungskanal 112 mit einem im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt dargestellt. In weiteren Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist der Strömungskanal 112 einen kreisförmigen, ovalen, dreieckigen und sonst jede mögliche Querschnittsform für Strömungskanäle 112 auf.In the in the 1 The embodiment shown is the flow channel 112 shown with a substantially rectangular cross section. In further configurations of the device according to the invention, the flow channel 112 a circular, oval, triangular and any other possible cross-sectional shape for flow channels 112 on.

Der 1 kann entnommen werden, dass die Vorrichtung 100 ferner eine Signalquelle 120 aufweist, die in dem in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel in Form einer Lichtquelle, wie z. B. eine LED-Lichtquelle, bereitgestellt ist. Alternativ kann die Signalquelle jedoch jegliche Signalquelle sein, die dazu ausgebildet ist, ein elektromagnetisches Quellsignal in das Fluid entlang eines Sendepfads 122 (siehe 2 und 3) auszusenden. In der 1 sind die Anschlussleitungen 121 der Signalquelle 120 schematisch angedeutet.The 1 can be seen that the device 100 also a signal source 120 having in the in the 1 to 3 illustrated embodiment in the form of a light source, such as. B. an LED light source is provided. Alternatively, however, the signal source can be any signal source that is designed to emit an electromagnetic source signal into the fluid along a transmission path 122 (please refer 2 and 3 ) send out. In the 1 are the connecting cables 121 the signal source 120 indicated schematically.

Aus der 1 geht ferner hervor, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung 100 außerdem eine erste Signalempfangseinrichtung 130 aufweist, die dazu ausgebildet ist, ein erstes Empfangssignal entlang eines zum Sendepfad 122 unter einem vorbestimmten ersten Winkel 150 (siehe 2) verlaufenden ersten Empfangspfads 132 zu empfangen. Das erste Empfangssignal entspricht im Wesentlichen dem vom Fluid aus dem Sendepfad 122 in den ersten Empfangspfad 132 gestreuten elektromagnetischen Quellsignal. From the 1 it also appears that the device according to the invention 100 also a first signal receiving device 130 which is designed to transmit a first reception signal along a path to the transmission path 122 at a predetermined first angle 150 (please refer 2 ) running first reception path 132 to recieve. The first received signal essentially corresponds to that of the fluid from the transmission path 122 in the first reception path 132 scattered electromagnetic source signal.

In der in den 1 bis 3 gezeigten Ausgestaltungen beträgt der vorbestimmte erste Winkel 0° bzw. 180°, so dass der erste Empfangspfad 132 im Wesentlichen eine geradlinige Verlängerung des Sendepfads 122 ist. Insbesondere ist die erste Signalempfangseinrichtung 130 relativ zum Strömungskanal 112 gegenüberliegend zur Signalquelle 120 angeordnet, so dass die erste Signalempfangseinrichtung 130 die Extinktion des elektromagnetischen Quellsignals erfassen kann. In der 1 sind außerdem die Anschlussleitungen 131 der ersten Signalempfangseinrichtung 130 angedeutet.In the in the 1 to 3 Embodiments shown, the predetermined first angle is 0 ° or 180 °, so that the first reception path 132 essentially a straightforward extension of the transmission path 122 is. In particular, the first signal receiving device 130 relative to the flow channel 112 opposite to the signal source 120 arranged so that the first signal receiving device 130 can detect the extinction of the electromagnetic source signal. In the 1 are also the connecting cables 131 the first signal receiving device 130 indicated.

Die Vorrichtung 100 weist ferner eine zweite Signalempfangseinrichtung 140 auf, die dazu ausgebildet ist, ein zweites Empfangssignal entlang eines zum Sendepfad 122 unter einem vorbestimmten zweiten Winkel 160 (siehe 2) verlaufenden zweiten Empfangspfads 142 zu empfangen. Das zweite Empfangssignal entspricht im Wesentlichen dem vom Fluid aus dem Sendepfad 122 in den zweiten Empfangspfad 142 gestreuten elektromagnetischen Quellsignal. In der 1 sind ebenfalls die elektrische Anschlussleitung 141 der zweiten Signalempfangseinrichtung 140 angedeutet.The device 100 also has a second signal receiving device 140 which is designed to transmit a second received signal along a path to the transmission path 122 at a predetermined second angle 160 (please refer 2 ) running second reception path 142 to recieve. The second received signal essentially corresponds to that of the fluid from the transmission path 122 in the second reception path 142 scattered electromagnetic source signal. In the 1 are also the electrical connection cable 141 the second signal receiving device 140 indicated.

Es ist bevorzugt, dass der vorbestimmte erste Winkel 150 ungleich dem vorbestimmten zweiten Winkel 160 ist. Außerdem ist es bevorzugt, dass der vorbestimmte erste Winkel 150 und der vorbestimmten zweite Winkel 160 nicht symmetrisch zum Sendepfad 122 angeordnet sind.It is preferred that the predetermined first angle 150 not equal to the predetermined second angle 160 is. It is also preferred that the predetermined first angle 150 and the predetermined second angle 160 not symmetrical to the transmission path 122 are arranged.

In weiteren Ausgestaltungen können weitere zweite Signalempfangseinrichtungen vorgesehen sein, die jeweils dazu ausgebildet sind, weitere zweite Empfangssignale entlang weiteren zweiten Empfangspfaden zu empfangen. Die Winkel zwischen dem Sendepfad 122 und den mehreren zweiten Empfangspfaden 142 können jeweils unterschiedlich sein.In further refinements, further second signal reception devices can be provided, each of which is designed to receive further second reception signals along further second reception paths. The angles between the transmit path 122 and the plurality of second reception paths 142 can be different.

Unter Verweis auf die 2, die eine Schnittansicht durch die erfindungsgemäße Vorrichtung 100 der 1 darstellt, kann gesehen werden, dass die Signalquelle 120, die erste Signalempfangseinrichtung 130 und die zweite Empfangseinrichtung 140 jeweils in entsprechenden Ausnehmungen im Gehäuse 110 eingesetzt sind. In dem in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind sowohl die erste Signalempfangseinrichtung 130 als auch die zweite Signalempfangseinrichtung 140 jeweils als lichtempfindliche Fotodioden ausgebildet, die jeweils dazu eingerichtet sind, basierend auf dem ersten Empfangssignal bzw. dem zweiten Empfangssignal ein erstes Antwortsignal bzw. zweites Antwortsignal zu erzeugen. Das erste bzw. zweite Antwortsignal werden mittels der elektrischen Anschlussleitung 131 bzw. der elektrischen Anschlussleitungen 141 zu einer Bestimmungseinheit (in den Zeichnungen nicht explizit dargestellt) geleitet, die dann dazu ausgebildet ist, die zumindest eine Eigenschaft des Fluid zumindest teilweise basierend auf dem ersten Empfangssignal bzw. ersten Antwortsignal und dem zumindest einem zweiten Empfangssignal bzw. zweiten Antwortsignal zu bestimmen. Insbesondere ist die Bestimmungseinheit dazu ausgebildet, ein Empfangssignal auszugeben, das die zumindest eine Eigenschaft des Fluids anzeigt bzw. einem ersten Eigenschaftswert des Fluids entspricht.Referring to the 2 which a sectional view through the device according to the invention 100 the 1 represents can be seen that the source 120 , the first signal receiving device 130 and the second receiving device 140 each in corresponding recesses in the housing 110 are used. In the in the 1 to 3 The exemplary embodiment shown are both the first signal receiving device 130 as well as the second signal receiving device 140 each formed as light-sensitive photodiodes, each of which is set up to generate a first response signal or second response signal based on the first received signal or the second received signal. The first and second response signals are generated using the electrical connection line 131 or the electrical connection lines 141 to a determination unit (not explicitly shown in the drawings), which is then designed to determine the at least one property of the fluid based at least in part on the first received signal or first response signal and the at least one second received signal or second response signal. In particular, the determination unit is designed to output a received signal that indicates the at least one property of the fluid or corresponds to a first property value of the fluid.

In der 2 fällt der Sendepfad 122 mit der Schnittlinie III-III zusammen. Außerdem kann der 2 entnommen werden, dass der zweite Empfangspfad 142 unter dem vorbestimmten zweiten Winkel 160 zum Sendepfad 122 verläuft. In dem gezeigten Beispiel beträgt der vorbestimmte zweite Winkel 160 ungefähr 90°. In weiteren Ausgestaltungen kann der vorbestimmte zweite Winkel 160 jeder Winkel sein.In the 2 the transmission path falls 122 with the cutting line III-III together. In addition, the 2 can be seen that the second reception path 142 at the predetermined second angle 160 to the transmission path 122 runs. In the example shown, the predetermined second angle is 160 about 90 °. In further refinements, the predetermined second angle 160 be every angle.

Die Vorrichtung 100 weist ferner eine der Signalquelle 120 zugeordnete und ebenfalls am Gehäuse 110 angebrachte Einkoppeleinrichtung 124 auf, die dazu ausgebildet ist, das elektromagnetische Quellsignal, insbesondere das von der LED-Quelle ausgesandte Licht, in das durch den Strömungskanal 112 strömenden Fluid einzukoppeln. In ähnlicher Weise sind eine der ersten Signalempfangseinrichtung 130 zugeordnete und ebenfalls am Gehäuse 110 angebrachte erste Auskoppeleinrichtung 134 und eine der zweiten Signalempfangseinrichtung 140 zugeordnete und ebenfalls am Gehäuse 110 angebrachte zweite Auskoppeleinrichtung 144 vorgesehen. Die erste Auskoppeleinrichtung 134 ist dazu ausgebildet, das erste Empfangssignal aus dem Fluid auszukoppeln und an die erste Signalempfangseinrichtung 130 zu leiten. Entsprechend ist die zweite Auskoppeleinrichtung 144 dazu ausgebildet, das zweite Empfangssignal aus dem Fluid auszukoppeln und der zweiten Signalempfangseinrichtung 140 zuzuleiten.The device 100 also has one of the signal source 120 assigned and also on the housing 110 attached coupling device 124 on, which is designed to the electromagnetic source signal, in particular the light emitted by the LED source, into the through the flow channel 112 to couple flowing fluid. Similarly, one of the first signal receiving devices 130 assigned and also on the housing 110 attached first decoupling device 134 and one of the second signal receiving device 140 assigned and also on the housing 110 attached second decoupling device 144 intended. The first decoupling device 134 is designed to couple the first received signal out of the fluid and to the first signal receiving device 130 to lead. The second decoupling device is corresponding 144 designed to decouple the second received signal from the fluid and the second signal receiving device 140 be forwarded.

Die Einkoppeleinrichtung 124, die erste Auskoppeleinrichtung 134 und die zweite Auskoppeleinrichtung 144 sind jeweils als konisch geformte Glaselemente bereitgestellt, die in entsprechende Ausnehmungen im Gehäuse 110 eingesetzt sind. Dabei ist es bevorzugt, dass der jeweilige Konus der Einkoppeleinrichtung 124, der ersten Auskoppeleinrichtung 134 und der zweiten Auskoppeleinrichtung 144 derart angeordnet ist, dass das Ende mit größerem Durchmesser dem Strömungskanal 112 zugewandt ist. Dadurch kann sicherstellt werden, dass bei einem unter Hochdruck strömenden Fluid die jeweiligen konisch geformten Glaselemente relativ zur Strömungsachse 102 zumindest teilweise radial nach außen gegen die entsprechend konisch geformten Ausnehmungen im Gehäuse 110 gedrückt und somit eine Fluiddichtung zwischen den Glaselementen und den im Gehäuse 110 vorgesehenen Ausnehmungen verbessert werden kann. Entsprechend können somit die Signalquelle 120, die erste Signalempfangseinrichtung 130 und die zweite Signalempfangseinrichtung 140 gegenüber dem im Strömungskanal 112 strömenden Fluid fluiddicht angeordnet werden.The coupling device 124 , the first decoupling device 134 and the second decoupling device 144 are each provided as conically shaped glass elements, which in corresponding recesses in the housing 110 are used. It is preferred that the respective cone of the coupling device 124 , the first decoupling device 134 and the second decoupling device 144 is arranged such that the larger diameter end of the flow channel 112 is facing. This can ensure that, in the case of a fluid flowing under high pressure, the respective conically shaped glass elements relative to the flow axis 102 at least partially radially outwards against the correspondingly conically shaped recesses in the housing 110 pressed and thus a fluid seal between the glass elements and those in the housing 110 provided recesses can be improved. Accordingly, the signal source can 120 , the first signal receiving device 130 and the second signal receiving device 140 compared to that in the flow channel 112 flowing fluid can be arranged in a fluid-tight manner.

Obwohl in der Ausgestaltung der 1 bis 3 der Sendepfad 122, der erste Empfangspfad 132 und der zweite Empfangspfad 142 jeweils senkrecht (d. h. radial) zur Strömungsachse 102 verlaufen, kann es bei anderen erfindungsgemäßen Ausgestaltungen vorteilhaft sein, wenn der Sendepfad 122 und/oder der erste Empfangspfad 132 und/oder der zweite Empfangspfad 142 unter nicht-senkrechten Winkeln (d. h. nicht radial) zur Strömungsachse 102 verlaufen. Beispielsweise kann es bevorzugt sein, eine weitere zweite Empfangseinrichtung vorzusehen, die ein weiteres zweites Empfangssignal entlang eines weiteren zweiten Empfangspfads empfängt, der zur Strömungsachse 102 nicht senkrecht verläuft, wohingegen der zweite Empfangspfad 142 der zweiten Empfangseinrichtung 140 weiterhin senkrecht zur Strömungsachse 102 verläuft.Although in the design of the 1 to 3 the transmission path 122 , the first reception path 132 and the second receive path 142 each perpendicular (ie radial) to the flow axis 102 run, it can be advantageous in other configurations according to the invention if the transmission path 122 and / or the first reception path 132 and / or the second reception path 142 at non-perpendicular angles (ie not radial) to the flow axis 102 run. For example, it can be preferred to provide a further second receiving device which receives a further second reception signal along a further second reception path, which is to the flow axis 102 is not perpendicular, whereas the second reception path 142 the second receiving device 140 still perpendicular to the flow axis 102 runs.

Die 3 zeigt eine Querschnittansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 entlang der Linie III-III der 2. In der 3 deutet der Pfeil 103 die Strömungsrichtung des Fluids durch den Fluidkanal 112 entlang der Strömungsachse 102 an. Die Vorrichtung 100 ist dazu ausgebildet, in einem Kraftstoffzuführsystem in einer Brennkraftmaschine derart angeordnet zu sein, dass der Strömungskanal 112 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 zumindest einen Teil der Kraftstoffleitung entspricht. Hierzu können in dem Gehäuse 110 entsprechende Verbindungsanordnungen vorgesehen werden, wie beispielsweise Flansche, Gewindebohrungen, etc. Alternativ bildet die erfindungsgemäße Vorrichtung 100 einen Teil einer Fluidleitung, die das zu vermessende Fluid leitet. Ferner kann es möglich sein, dass der Strömungskanal 112 zumindest einen Teil eines Fluidbehälters, z. B. eine Ölwanne oder ein Hydraulikölreservoir, bildet, in dem sich das zu vermessende Fluid befindet.The 3 shows a cross-sectional view of the device according to the invention 100 along the line III-III the 2 , In the 3 the arrow points 103 the direction of flow of the fluid through the fluid channel 112 along the flow axis 102 on. The device 100 is designed to be arranged in a fuel supply system in an internal combustion engine such that the flow channel 112 the device according to the invention 100 corresponds to at least part of the fuel line. This can be done in the housing 110 Appropriate connection arrangements are provided, such as flanges, threaded holes, etc. Alternatively, the device according to the invention 100 part of a fluid line that conducts the fluid to be measured. Furthermore, it may be possible that the flow channel 112 at least part of a fluid container, e.g. B. an oil pan or a hydraulic oil reservoir, in which the fluid to be measured is located.

Die 4 zeigt schematisch eine Brennkraftmaschine 10 mit einer Kraftstoffhochdruckpumpe 20, die aus einem nicht dargestellten Kraftstofftank Kraftstoff ansaugt und unter Hochdruck fördert. Außerdem weist die Brennkraftmaschine 10 eine Additiveinspritzvorrichtung (nicht explizit gezeigt) auf, die dazu ausgebildet ist, ein Additiv, wie z. B. Wasser, in den Kraftostoff stromaufwärts der Kraftstoffhochdruckpumpe 20 einzuspritzen. Folglich ist die Kraftstoffhochdruckpumpe dazu ausgebildet, Kraftstoff oder ein Gemisch aus Kraftstoff und Additiv in eine Hochdruckspeichervorrichtung 30 zu fördern, die dazu ausgebildet ist, den Kraftstoff oder das Kraftstoff-Additiv-Gemisch zu speichern und über die Brennraumleitung 32, 34, 36, 38 den Brennräumen 12, 14, 16, 18 der Brennkraftmaschine 10 zuzuführen.The 4 schematically shows an internal combustion engine 10 with a high pressure fuel pump 20 , which sucks fuel from a fuel tank, not shown, and delivers it under high pressure. In addition, the internal combustion engine 10 an additive injection device (not explicitly shown), which is designed to an additive, such as. B. water, in the fuel upstream of the high pressure fuel pump 20 inject. As a result, the high-pressure fuel pump is designed to deliver fuel or a mixture of fuel and additive into a high-pressure storage device 30 to promote, which is designed to store the fuel or the fuel-additive mixture and via the combustion chamber line 32 . 34 . 36 . 38 the combustion chambers 12 . 14 . 16 . 18 the internal combustion engine 10 supply.

Die Brennkraftmaschine 10 weist ferner einen nicht dargestellten Auslasstrakt zum Auslassen und Nachbehandeln der Abgase der Brennkraftmaschine 10 auf.The internal combustion engine 10 also has an exhaust tract, not shown, for exhausting and post-treating the exhaust gases of the internal combustion engine 10 on.

Die 5 zeigt ein beispielhaftes Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Überprüfen der Funktionstüchtigkeit der Vorrichtung 100. Das heißt, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die von der Vorrichtung 100 ausgegebenen Signale plausibilisiert werden können.The 5 shows an exemplary flow chart of a method according to the invention for checking the functionality of the device 100 , That means that with the method according to the invention that of the device 100 output signals can be checked for plausibility.

Das erfindungsgemäße Verfahren startet beim Schritt 300 und gelangt dann zum Schritt 310, bei dem die Vorrichtung 100 ein Signal ausgibt, das die zumindest eine Eigenschaft des Fluids anzeigt. Insbesondere kann basierend auf dem von der Vorrichtung 100 ausgegeben Signal ein erster Eigenschaftswert ermittelt werden. Ein Eigenschaftswert kann beispielsweise das Konzentrationsverhältnis des Kraftstoff-Additiv-Gemischs oder den Durchmischungsgrad des Kraftstoff-Additiv-Gemischs anzeigen. The method according to the invention starts at the step 300 and then comes to the step 310 where the device 100 outputs a signal that indicates the at least one property of the fluid. In particular, based on that of the device 100 output signal a first property value can be determined. A property value can, for example, indicate the concentration ratio of the fuel-additive mixture or the degree of mixing of the fuel-additive mixture.

An einem darauffolgenden Schritt 320 kann auf der Grundlage von zumindest einem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine zumindest ein zweiter Eigenschaftswert ermittelt werden. Der Betriebsparameter kann beispielsweise den Lambdawert, die Klopfneigung, die Fluid-Einspritzmenge, die Abgastemperatur, den Zündwinkel, Einspritzdauer und/oder die Drehgleichförmigkeit aufweisen. Bevorzugt basiert die Ermittlung des zumindest einen zweiten Eigenschaftswerte auf einem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine, um Rückschlüsse auf die Zusammensetzung des Fluids bzw. Fluidgemischs machen zu können. Alternativ oder zusätzlich kann der Brennkraftmaschine 10 zumindest eine weitere Vorrichtung 100 zugeordnet sein, die ein Eigenschaftssignal ausgibt, auf dessen Grundlage ein zweiter Eigenschaftswert ermittelt werden kann. Beispielsweise kann dabei die Vorrichtung 100 in der Brennraumleitung 32 angeordnet sein, wobei die weitere Vorrichtung 100 in einer der Brennraumleitungen 34, 36, 38 angeordnet sein kann.On a subsequent step 320 At least one second property value can be determined on the basis of at least one operating parameter of the internal combustion engine. The operating parameter can have, for example, the lambda value, the tendency to knock, the fluid injection quantity, the exhaust gas temperature, the ignition angle, injection duration and / or the rotational uniformity. The determination of the at least one second property value is preferably based on an operating parameter of the internal combustion engine in order to be able to draw conclusions about the composition of the fluid or fluid mixture. Alternatively or additionally, the internal combustion engine 10 at least one other device 100 be assigned, which outputs a property signal, on the basis of which a second property value can be determined. For example, the device 100 in the combustion chamber line 32 be arranged, the further device 100 in one of the combustion chamber pipes 34 . 36 . 38 can be arranged.

An einem nächsten Schritt 330 wird der erste Eigenschaftswert mit dem zweiten Eigenschaftswert verglichen. Weicht der erste Eigenschaftswert vom zweiten Eigenschaftswert um mehr als einen Eigenschaftsschwellenwert ab, wird am Schritt 340 bestimmt, dass die Vorrichtung 100 fehlerhaft ist. Der Eigenschaftsschwellenwert kann beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 1 % bis ungefähr 30 %, vorzugsweise in einem Bereich von ungefähr 10 % bis ungefähr 20 %, liegen.On a next step 330 the first property value is compared with the second property value. If the first property value differs from the second property value by more than one property threshold value, the step 340 determines that the device 100 is faulty. The property threshold may range, for example, from about 1% to about 30%, preferably from about 10% to about 20%.

Sind zwei oder mehr Vorrichtungen 100 vorgesehen, kann am Schritt 340 diejenige Vorrichtung 100 als fehlerhaft bestimmt werden, dessen Eigenschaftswert von den Eigenschaftswerten der anderen Vorrichtungen 100 am meisten abweicht. Das Verfahren endet dann am Schritt 350.Are two or more devices 100 provided, can at the crotch 340 that device 100 be determined to be defective, the property value of which is different from the property values of the other devices 100 deviates the most. The process then ends at the crotch 350 ,

In einer bevorzugten Ausgestaltung kann nach dem Bestimmen, dass die Vorrichtung 100 fehlerhaft ist, eine Kalibrierung dieser fehlerhaften Vorrichtung 100 erfolgen. Hierzu kann es vorteilhaft sein, ein Fluid durch die Vorrichtung 100 zu fördern, das vorbestimmte bzw. bekannte Eigenschaften aufweist. Beispielsweise kann Kraftstoff-Additiv-Gemisch mit bekanntem Konzentrationsverhältnis gefördert werden. Ferner kann es vorteilhaft sein, anstelle eines Kraftstoff-Additiv-Gemischs lediglich Kraftstoff zu fördern, der frei von Additiv(en) ist.In a preferred embodiment, after determining that the device 100 is faulty, a calibration of this faulty device 100 respectively. For this purpose it can be advantageous to pass a fluid through the device 100 to promote, which has predetermined or known properties. For example, fuel-additive mixture with a known concentration ratio can be conveyed. Furthermore, it may be advantageous to only deliver fuel that is free of additive (s) instead of a fuel-additive mixture.

Beim Fördern des Fluids mit bekannten Eigenschaften kann dann der über den zumindest einen Betriebsparameter ermittelte zweite Eigenschaftswert als Kalibrierwert für die Vorrichtung 100 dienen. Alternativ kann beim Fördern von Kraftstoff ohne Additiv der von der Vorrichtung 100 ermittelte erste Eigenschaftswert als Kalibrierwert (Null-Offset) verwendet werden.When conveying the fluid with known properties, the second property value determined via the at least one operating parameter can then be used as a calibration value for the device 100 serve. Alternatively, when pumping fuel without an additive, that of the device 100 determined first property value can be used as calibration value (zero offset).

Claims (8)

Verfahren zum Überprüfen einer zum Bestimmen von zumindest einer Eigenschaft eines Fluids, insbesondere eines Gemischs aus Kraftstoff und Additiv für eine Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs, ausgebildeten Vorrichtung (100), die dazu ausgebildet ist, mittels Aussenden eines elektromagnetischen Quellsignals in das Fluid entlang eines Signalpfads (122) und Empfangen von zwei Empfangssignalen, die unter verschiedenen Winkeln (150, 160) relativ zum Sendepfad (122) empfangen werden, die zumindest eine Eigenschaft des Fluids zu bestimmen und ein die zumindest eine Eigenschaft anzeigendes erstes Eigenschaftssignal auszugeben, wobei das Verfahren aufweist: - Ermitteln des ersten Eigenschaftswerts basierend auf dem Eigenschaftssignals der Vorrichtung (100), - Ermitteln von zumindest einem zweiten Eigenschaftswert basierend auf zumindest einem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine (10) und/oder einem weiteren Eigenschaftssignals einer zum Bestimmen von zumindest einer Eigenschaft eines Fluids ausgebildeten weiteren Vorrichtung (100), und - Bestimmen, dass die Vorrichtung (100) fehlerhaft ist, wenn der erste Eigenschaftswert von dem zumindest einen zweiten Eigenschaftswert um mehr als einen Eigenschaftsschwellenwert abweicht.Method for checking a device (100) designed to determine at least one property of a fluid, in particular a mixture of fuel and additive for an internal combustion engine of a vehicle, which is designed to emit an electromagnetic source signal into the fluid along a signal path (122 ) and receiving two received signals, which are received at different angles (150, 160) relative to the transmission path (122), to determine the at least one property of the fluid and to output a first property signal indicating the at least one property, the method comprising: Determining the first property value based on the property signal of the device (100), - determining at least one second property value based on at least one operating parameter of the internal combustion engine (10) and / or a further property signal of a further device designed to determine at least one property of a fluid ( 100), and - determining that the device (100) is faulty if the first property value deviates from the at least one second property value by more than one property threshold value. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der zumindest eine Betriebsparameter, auf dem basierend der zweite Eigenschaftswert ermittelbar ist, aufweist: - Lambdawert, - Klopfneigung, - Fluid-Einspritzmenge, - Abgastemperatur, - Einspritzdauer, - Zündwinkel, und/oder - Drehgleichförmigkeit.Procedure according to Claim 1 , the at least one operating parameter, on the basis of which the second property value can be determined, having: - lambda value, - tendency to knock, - fluid injection quantity, - exhaust gas temperature, - injection duration, - ignition angle, and / or - rotational uniformity. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit: - Kalibrieren der Vorrichtung (100) mittels des zweiten Eigenschaftswerts, wenn bestimmt worden ist, dass die Vorrichtung (100) fehlerhaft ist.Method according to one of the preceding claims, further comprising: - Calibrating the device (100) using the second property value if it has been determined that the device (100) is faulty. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit: - Betreiben der Brennkraftmaschine (10) derart, dass während des Überprüfens der Vorrichtung (100) die Eigenschaft des Fluids zumindest teilweise vorbestimmt ist.Method according to one of the preceding claims, further comprising: - Operating the internal combustion engine (10) such that the property of the fluid is at least partially predetermined during the checking of the device (100). Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Fluid ein Gemisch aus Kraftstoff und Additiv ist, das ein vorbestimmtes Konzentrationsverhältnis aufweist.Procedure according to Claim 4 , wherein the fluid is a mixture of fuel and additive, which has a predetermined concentration ratio. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 und 5, wobei das Fluid im Wesentlichen Kraftstoff und im Wesentlichen frei von Additiven ist.Procedure according to one of the Claims 4 and 5 wherein the fluid is substantially fuel and substantially free of additives. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Eigenschaftsschwellenwert in einem Bereich von ungefähr 1 % bis ungefähr 30 %, vorzugsweise in einem Bereich von ungefähr 10 % bis ungefähr 20 %, liegt.A method according to any preceding claim, wherein the property threshold is in a range from about 1% to about 30%, preferably in a range from about 10% to about 20%. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (100) aufweist: - eine Signalquelle (120), die dazu ausgebildet ist, ein elektromagnetisches Quellsignal in das Fluid entlang eines Sendepfads (122) auszusenden, - eine erste Signalempfangseinrichtung (130), die dazu ausgebildet ist, ein erstes Empfangssignal entlang eines zum Sendepfad (122) unter einem vorbestimmten ersten Winkel (150) verlaufenden ersten Empfangspfad (132) zu empfangen, wobei das erste Empfangssignal dem vom Fluid entlang des ersten Empfangspfads (132) gestreuten elektromagnetischen Quellsignal entspricht, - zumindest eine zweite Signalempfangseinrichtung (140), die dazu ausgebildet ist, ein zweites Empfangssignal entlang eines zum Sendepfad (122) unter einem vorbestimmten zweiten Winkel (160) verlaufenden zweiten Empfangspfads (142) zu empfangen, wobei das zweite Empfangssignal dem vom Fluid zumindest teilweise entlang des zweiten Empfangspfads (142) gestreuten elektromagnetischen Quellsignal entspricht, wobei der vorbestimmte erste Winkel (150) ungleich dem vorbestimmten zweiten Winkel (160) ist, und - eine Bestimmungseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, die zumindest eine Eigenschaft des Fluids zumindest teilweise basierend auf dem ersten Empfangssignal und dem zumindest einen zweiten Empfangssignal zu bestimmen.Method according to one of the preceding claims, wherein the device (100) comprises: a signal source (120) which is designed to emit an electromagnetic source signal into the fluid along a transmission path (122), - A first signal receiving device (130), which is designed to receive a first receive signal along a first receive path (132) extending to the transmit path (122) at a predetermined first angle (150), wherein the first receive signal corresponds to that of the fluid along the first Receiving path (132) corresponds to the scattered electromagnetic source signal, - At least one second signal reception device (140), which is designed to receive a second reception signal along a second reception path (142) extending to the transmission path (122) at a predetermined second angle (160), the second reception signal being at least partially the same as that of the fluid corresponds to the electromagnetic source signal scattered along the second reception path (142), wherein the predetermined first angle (150) is not equal to the predetermined second angle (160), and a determination device which is designed to determine the at least one property of the fluid based at least in part on the first received signal and the at least one second received signal.
DE102018214221.1A 2018-08-22 2018-08-22 Method for checking a device designed to determine at least one fluid property Active DE102018214221B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018214221.1A DE102018214221B4 (en) 2018-08-22 2018-08-22 Method for checking a device designed to determine at least one fluid property

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018214221.1A DE102018214221B4 (en) 2018-08-22 2018-08-22 Method for checking a device designed to determine at least one fluid property

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102018214221A1 true DE102018214221A1 (en) 2020-02-27
DE102018214221B4 DE102018214221B4 (en) 2020-10-15

Family

ID=69412359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018214221.1A Active DE102018214221B4 (en) 2018-08-22 2018-08-22 Method for checking a device designed to determine at least one fluid property

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102018214221B4 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60035460T2 (en) * 1999-06-14 2008-03-13 General Electric Co. In-line particle detector
DE202008014667U1 (en) * 2008-11-05 2009-01-15 Testo Ag gauge
EP2430465B1 (en) * 2009-05-12 2016-03-16 Thermo Fisher Scientific Inc. Particulate detection and calibration of sensors

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60035460T2 (en) * 1999-06-14 2008-03-13 General Electric Co. In-line particle detector
DE202008014667U1 (en) * 2008-11-05 2009-01-15 Testo Ag gauge
EP2430465B1 (en) * 2009-05-12 2016-03-16 Thermo Fisher Scientific Inc. Particulate detection and calibration of sensors

Also Published As

Publication number Publication date
DE102018214221B4 (en) 2020-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102014200063A1 (en) Method and device for monitoring the fat gas measuring capability of an exhaust gas probe
DE102014119210A1 (en) Method for determining a fuel leak of a fuel system of an aircraft having at least two engines
DE10230531A1 (en) Device for determining at least one parameter of a medium flowing in a line
DE102005054735B4 (en) Method and device for operating an internal combustion engine
DE102015224935B4 (en) Method, apparatus and system for operating a nitrogen oxide sensor
DE102018214221B4 (en) Method for checking a device designed to determine at least one fluid property
DE102012208976B4 (en) Spark plug for internal combustion engines
EP2984321B1 (en) Method for identifying fuel mixtures
DE102007004347A1 (en) Fuel cell system, has sensor to detect impact sound and pressure fluctuations in fluid supply strand, and attached to fluid supplying and/or fluid control elements, fluid compressor and control valve
DE102018203254A1 (en) Method and device for determining at least one property of a fluid
DE112018003385T5 (en) COMBUSTION ENGINE CONTROL DEVICE
EP2452175B1 (en) Measuring device for measuring exhaust gas
DE102009028875A1 (en) Method for determining composition of fuel mixture of two fuels, particularly gasoline and ethanol, for operating internal combustion engine, involves determining two parameters of two composition values of fuel mixture
DE102009020360A1 (en) Device for determining lubricating oil content in exhaust gas mixture during operation of internal combustion engine, has flow rate determining device arranged in removal line for determining flow rate of exhaust gas through removal line
DE102020215514A1 (en) Method for operating an exhaust aftertreatment system, exhaust aftertreatment system and internal combustion engine
DE102009028874A1 (en) Method for determining composition of fuel mixture of two fuels, particularly gasoline and ethanol, for operating internal combustion engine, involves determining lean-running limit of internal combustion engine for fuel mixture
DE102009045419A1 (en) Determining composition of fuel mixture, e.g. gasoline and ethanol, involves combining weighting factor with composition values derived from engine parameters
DE102009029011A1 (en) Method for determining composition of fuel mixture of two different fuels for operating internal-combustion engine, involves determining composition value of fuel mixture from output signal of knocking sensor
DE102018106545A1 (en) EXHAUST SYSTEM FOR A MOTOR VEHICLE
DE102020205775A1 (en) Comparing the flow rates of injection valves of an internal combustion engine
DE102013007523A1 (en) Exhaust system for a motor vehicle
DE102009029057A1 (en) Method for determining composition of fuel mixture of two different fuels for operating internal-combustion engine, involves differentiating fuels in their anti-knock quality and differentiating exhaust gases
DE102009028327A1 (en) To determine the composition of a fuel mixture of benzene/ethanol, for an internal combustion motor, a broadband air/fuel detector in the exhaust channel is connected to a control unit
DE102016221299A1 (en) Device for exhaust aftertreatment
DE102016211907A1 (en) Method for monitoring a fuel supply system of a motor vehicle with a gaseous fuel component storage unit

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: VITESCO TECHNOLOGIES GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH, 30165 HANNOVER, DE

R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: VITESCO TECHNOLOGIES GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: VITESCO TECHNOLOGIES GMBH, 30165 HANNOVER, DE