DE102018217759A1 - Procedure for the determination of water in fuel - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung von Wasser in Kraftstoff, wobei zumindest ein Kraftstoff-Injektor (2, 3) eingerichtet ist, den Kraftstoff in einen Brennraum (4) einer Brennkraftmaschine (1) einzuspritzen, und wobei im Kraftstoff enthaltenes Wasser basierend auf einem Schaltverhalten des Kraftstoff-Injektors (2, 3) ermittelt wird.The invention relates to a method for determining water in fuel, at least one fuel injector (2, 3) being set up to inject the fuel into a combustion chamber (4) of an internal combustion engine (1), and wherein water contained in the fuel is based on a Switching behavior of the fuel injector (2, 3) is determined.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung von Wasser in einem Kraftstoff und ein Verfahren zur Einspritzung eines Kraftstoff-Wasser-Gemischs in eine Brennkraftmaschine. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Steuervorrichtung und/oder eine Regelvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und eine Brennkraftmaschine, insbesondere eine Otto-Brennkraftmaschine, die die Steuervorrichtung und/oder Regelvorrichtung umfasst.The present invention relates to a method for determining water in a fuel and a method for injecting a fuel-water mixture into an internal combustion engine. Furthermore, the invention relates to a control device and / or a control device for carrying out the method and an internal combustion engine, in particular an Otto engine, which comprises the control device and / or control device.

Aufgrund steigender Anforderungen an reduzierte Kohlenstoffdioxidemissionen werden Brennkraftmaschinen zunehmend hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs optimiert. Allerdings können bekannte Brennkraftmaschinen in Betriebspunkten mit hoher Last nicht optimal im Hinblick auf den Verbrauch betrieben werden, da der Betrieb durch Klopfneigung und hohe Abgastemperaturen begrenzt ist. Eine mögliche Maßnahme zur Reduzierung der Klopfneigung und zur Senkung der Abgastemperaturen ist die Einspritzung von Wasser. Hierbei sind üblicherweise separate Wassereinspritzsysteme vorhanden, um die Wassereinspritzung zu ermöglichen. So sind z.B. Wassereinspritzsysteme für Brennkraftmaschinen bekannt, bei welchen eine Wassereinspritzung in das Saugrohr zur Gemischkühlung erfolgt. Alternativ ist auch eine direkte Wassereinspritzung möglich, wobei eine Zumischung von Wasser zum Kraftstoff vor der Hochdruckpumpe erfolgt. Die Kraftstoff-Wasser-Emulsion wird dabei direkt in den Brennraum eingespritzt.Due to increasing requirements for reduced carbon dioxide emissions, internal combustion engines are increasingly being optimized with regard to fuel consumption. However, known internal combustion engines cannot be operated optimally in terms of consumption at operating points with a high load, since the operation is limited by knocking tendency and high exhaust gas temperatures. A possible measure to reduce the tendency to knock and to lower the exhaust gas temperatures is the injection of water. Separate water injection systems are usually provided to enable water injection. For example, Water injection systems for internal combustion engines are known, in which water is injected into the intake manifold for cooling the mixture. Alternatively, direct water injection is also possible, water being added to the fuel upstream of the high-pressure pump. The fuel-water emulsion is injected directly into the combustion chamber.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung von Wasser in Kraftstoff mit den Merkmalen des Anspruchs 1 zeichnet sich dadurch aus, dass auf einfache Art und Weise ein Vorhandensein von Wasser im Kraftstoff direkt an einer Einspritzstelle des Kraftstoffs ermittelt wird. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass zumindest ein Kraftstoff-Injektor vorgesehen ist, welcher eingerichtet ist, den Kraftstoff in einen Brennraum oder einen Saugbereich einer Brennkraftmaschine einzuspritzen. Im Kraftstoff enthaltenes Wasser wird dabei basierend auf einem Schaltverhalten des Kraftstoff-Injektors ermittelt. Als Kraftstoff wird nachfolgend sowohl reiner, wasserfreier Kraftstoff, als auch ein Kraftstoff-Wasser-Gemisch, welches reinen Kraftstoff und Wasser jeweils in flüssiger Form enthält, angesehen. Da die Zusammensetzung des Kraftstoffes maßgeblich das Schaltverhalten des Kraftstoff-Injektors beeinflusst, kann durch Bestimmung des Schaltverhaltens des Kraftstoff-Injektors besonders günstig auf die Zusammensetzung geschlossen werden. Um das Schaltverhalten des Kraftstoff-Injektors zu ermitteln, werden vorzugsweise elektrische Größen des Kraftstoff-Injektors analysiert. Beispielsweise kann mittels einer Spannung und/oder eines Stromes an dem Kraftstoff-Injektor dessen Schaltverhalten ermittelt werden. Besonders günstig ist es dabei, wenn im Kraftstoff enthaltenes Wasser basierend auf einer Änderung des Schaltverhaltens des Kraftstoff-Injektors ermittelt wird. Eine solche Änderung ist besonders einfach festzustellen, beispielsweise durch Analyse von Änderungen der elektrischen Größen des Kraftstoff-Injektors während des Öffnens und/oder Schließens. Dabei kann die Ermittlung mit den bereits vorhandenen Komponenten der Brennkraftmaschine durchgeführt werden und es sind keine weiteren Bauteile, wie beispielsweise Sensoren, notwendig.The method according to the invention for determining water in fuel with the features of claim 1 is characterized in that the presence of water in the fuel is determined in a simple manner directly at an injection point of the fuel. This is achieved according to the invention in that at least one fuel injector is provided, which is set up to inject the fuel into a combustion chamber or a suction area of an internal combustion engine. Water contained in the fuel is determined based on a switching behavior of the fuel injector. In the following, both pure, water-free fuel and a fuel-water mixture, which contains pure fuel and water in liquid form, are regarded as fuel. Since the composition of the fuel significantly influences the switching behavior of the fuel injector, the composition can be determined particularly favorably by determining the switching behavior of the fuel injector. To determine the switching behavior of the fuel injector, electrical quantities of the fuel injector are preferably analyzed. For example, the switching behavior of the fuel injector can be determined by means of a voltage and / or a current. It is particularly advantageous if water contained in the fuel is determined based on a change in the switching behavior of the fuel injector. Such a change is particularly easy to determine, for example by analyzing changes in the electrical quantities of the fuel injector during opening and / or closing. The determination can be carried out with the already existing components of the internal combustion engine and no further components, such as sensors, are necessary.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann auf besonders einfache Art und Weise im Kraftstoff enthaltenes Wasser ermittelt werden. Dabei kann die Zusammensetzung des Kraftstoffs, welche maßgeblich eine optimale und schadstoffarme Verbrennung im Brennraum beeinflusst, unmittelbar an der Einspritzstelle sehr genau bestimmt werden.With the method according to the invention, water contained in the fuel can be determined in a particularly simple manner. The composition of the fuel, which significantly influences optimal and low-emission combustion in the combustion chamber, can be determined very precisely at the injection point.

Die Unteransprüche haben bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.The dependent claims contain preferred developments of the invention.

Bevorzugt wird zur Ermittlung des Schaltverhaltens eine Öffnungsdauer und/oder eine Schließdauer des Kraftstoff-Injektors bei einem bestimmten Hub ermittelt. Besonders günstig ist es, wenn die Öffnungsdauer und/oder die Schließdauer bei einem Vollhub des Kraftstoff-Injektors ermittelt wird. Möglich wäre auch eine Ermittlung der Öffnungsdauer und/oder der Schließdauer bei einem Teilhub, beispielsweise bei 50% Hub, des Kraftstoff-Injektors. Da bei einem zunehmenden Wasseranteil im Kraftstoff das Wasser erhöhte Klebeeffekte an dem Kraftstoff-Injektor, beispielsweise an einer Nadel oder an unteren und oberen Anschlagflächen des Kraftstoff-Injektors, auftreten, resultiert daraus eine Erhöhung der Öffnungsdauer und/oder der Schließdauer. Bei einer Ermittlung der Öffnungsdauer und/oder Schließdauer kann somit in umgekehrter Weise besonders einfach Wasser, welches im Kraftstoff enthalten ist, ermittelt werden.To determine the switching behavior, an opening duration and / or a closing duration of the fuel injector is preferably determined at a certain stroke. It is particularly expedient if the opening duration and / or the closing duration is determined during a full stroke of the fuel injector. It would also be possible to determine the opening time and / or the closing time for a partial stroke, for example a 50% stroke, of the fuel injector. Since the water increases in the amount of water in the fuel, there are increased sticking effects on the fuel injector, for example on a needle or on the lower and upper stop surfaces of the fuel injector, this results in an increase in the opening time and / or the closing time. When the duration of the opening and / or the duration of the opening is determined, water which is contained in the fuel can thus be determined in a particularly simple manner in reverse.

Besonders bevorzugt wird zur Ermittlung des Schaltverhaltens eine Öffnungsverzugszeit und/oder eine Schließverzugszeit des Kraftstoff-Injektors ermittelt. Als Öffnungsverzugszeit und Schließverzugszeit wird diejenige Zeit angesehen, welche ab dem Eingang des Signals zum Öffnen bzw. Schließen am Kraftstoff-Injektor bis zum tatsächlichen Beginn des mechanischen Öffnungsvorgangs bzw. Schließvorgangs, beispielsweise dem Beging der Bewegung einer Nadel des Kraftstoff-Injektors, vergeht. Ähnlich der Beschreibung im vorhergehenden Abschnitt, beeinflusst im Kraftstoff enthaltenes Wasser vor allem aufgrund von Klebeeffekten am Kraftstoff-Injektor die Öffnungsverzugszeit und die Schließverzugszeit des Kraftstoff-Injektors. Daher kann aus einer Ermittlung der Öffnungsverzugszeit und/oder Schließverzugszeit ebenfalls sehr einfach auf im Kraftstoff enthaltenes Wasser geschlossen werden.An opening delay time and / or a closing delay time of the fuel injector is particularly preferably determined to determine the switching behavior. The opening delay time and the closing delay time are considered to be the time which elapses from the receipt of the signal for opening or closing on the fuel injector until the actual start of the mechanical opening or closing process, for example the commencement of the movement of a needle of the fuel injector. Similar to the description in the previous section, water contained in the fuel influences the fuel mainly due to adhesive effects on the fuel injector Opening delay time and the closing delay time of the fuel injector. It is therefore also very easy to infer water contained in the fuel from a determination of the opening delay time and / or closing delay time.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine Viskosität des Kraftstoffs basierend auf dem Schaltverhalten des Kraftstoff-Injektors ermittelt wird. Ausgehend von der ermittelten Viskosität des Kraftstoffs kann anschließend ermittelt werden, ob im Kraftstoff Wasser enthalten ist. Da das Vorhandensein von Wasser im Kraftstoff einen besonders deutlichen Einfluss auf die Viskosität des Kraftstoffs hat, und die Viskosität des Kraftstoffs zudem maßgeblich das Schaltverhalten des Kraftstoff-Injektors beeinflusst, bietet die Bestimmung der Viskosität eine besonders einfache und vorteilhafte Möglichkeit zur Ermittlung des Wassers im Kraftstoff. It is particularly advantageous if a viscosity of the fuel is determined based on the switching behavior of the fuel injector. Based on the determined viscosity of the fuel, it can then be determined whether the fuel contains water. Since the presence of water in the fuel has a particularly significant influence on the viscosity of the fuel, and the viscosity of the fuel also significantly influences the switching behavior of the fuel injector, determining the viscosity offers a particularly simple and advantageous way of determining the water in the fuel .

Besonders bevorzugt wird basierend auf der Viskosität des Kraftstoffs ein Wert eines Wasseranteils im Kraftstoff ermittelt. Das heißt, nach der Ermittlung der Viskosität des Kraftstoffs, wird daraus der prozentuale Anteil an Wasser im Kraftstoff bestimmt. Dadurch kann die Kraftstoffzusammensetzung am Kraftstoff-Injektor besonders genau bestimmt werden.A value of a water content in the fuel is particularly preferably determined based on the viscosity of the fuel. This means that after determining the viscosity of the fuel, the percentage of water in the fuel is determined. As a result, the fuel composition on the fuel injector can be determined particularly precisely.

Weiterhin führt die Erfindung zu einem Verfahren zur Einspritzung eines Kraftstoff-Wasser-Gemischs in zumindest einen Brennraum oder zumindest einen Saugbereich einer Brennkraftmaschine. Wasser wird dabei dem Kraftstoff zugemischt, insbesondere bevor ein Einspritzen des Kraftstoff-Wasser-Gemischs in den Brennraum oder den Saugbereich erfolgt, um das Kraftstoff-Wasser-Gemisch zu bilden. Hierdurch kann Wasser zu einem gewünschten Wassereinspritzzeitpunkt auch sofort durch den Kraftstoff-Injektor eingespritzt werden. Im Kraftstoff-Wasser-Gemisch vorhandenes Wasser wird dabei mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelt.Furthermore, the invention leads to a method for injecting a fuel-water mixture into at least one combustion chamber or at least one suction area of an internal combustion engine. Water is mixed into the fuel, in particular before the fuel-water mixture is injected into the combustion chamber or the suction area in order to form the fuel-water mixture. As a result, water can also be injected immediately through the fuel injector at a desired water injection time. Water present in the fuel-water mixture is determined using the method according to the invention.

Bevorzugt erfolgt die Ermittlung des im Kraftstoff-Wasser-Gemisch vorhandenen Wassers injektorspezifisch und insbesondere brennraumspezifisch, das heißt für jeden Kraftstoff-Injektor bzw. jeden Brennraum der Brennkraftmaschine separat. Das heißt, das Verfahren wird mehrmals und für jeden Kraftstoff-Injektor bzw. jeden Brennraum einzeln ausgeführt. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn eine zumindest teilweise asymmetrische Zuführung des Kraftstoffs zu mehreren Kraftstoff-Injektoren, beispielsweise über ein zentrales Rail, erfolgt, und wenn eine zentrale Zumischung des Wassers an einer Stelle erfolgt. In diesem Fall liegen unterschiedlich lange Wege von der Zumischstelle bis zu den Kraftstoff-Injektoren vor. Dadurch kommt das Kraftstoff-Wasser-Gemisch nach einem Zuschalten der Wasser-Zumischung an unterschiedlichen Kraftstoff-Injektoren zu verschiedenen Zeitpunkten an. Dadurch dass die Ermittlung des im Kraftstoff-Wasser-Gemisch vorhandenen Wassers für jeden Kraftstoff-Injektor bzw. jeden Brennraum separat erfolgt, ist eine besonders präzise Bestimmung der Kraftstoffzusammensetzung für jeden einzelnen Brennraum möglich.The water present in the fuel-water mixture is preferably determined specifically for the injector and in particular for the combustion chamber, that is to say separately for each fuel injector or combustion chamber of the internal combustion engine. This means that the method is carried out several times and for each fuel injector or combustion chamber individually. This is particularly advantageous if the fuel is supplied at least partially asymmetrically to a plurality of fuel injectors, for example via a central rail, and if the water is added centrally at one point. In this case, there are routes of different lengths from the mixing point to the fuel injectors. As a result, the fuel-water mixture arrives at different fuel injectors at different times after the water admixture has been switched on. Because the water in the fuel-water mixture is determined separately for each fuel injector or combustion chamber, a particularly precise determination of the fuel composition for each individual combustion chamber is possible.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein Zumischzeitpunkt und eine Einschalt-Zeitdauer ermittelt werden. Der Zumischzeitpunkt ist dabei derjenige Zeitpunkt, ab welchem die Zumischung von Wasser zum Kraftstoff erfolgt. Die Einschalt-Zeitdauer ist die Zeit, welche von dem Zumischzeitpunkt bis zu einem Wasserverfügbarkeits-Zeitpunkt, an welchem das Kraftstoff-Wasser-Gemisch am Kraftstoff-Injektor vorliegt, vergeht. Zusätzlich oder alternativ dazu werden analog ein Abschaltzeitpunkt und eine Abschalt-Zeitdauer ermittelt. Am Abschaltzeitpunkt wird die Zumischung von Wasser zum Kraftstoff abgeschaltet. Die Abschalt-Zeitdauer entspricht hier der Zeitdauer zwischen dem Abschaltzeitpunkt und einem Wasserabwesenheits-Zeitpunkt, an welchem nach dem Abschalten wasserfreier Kraftstoff am Kraftstoff-Injektor vorliegt. Weiterhin wird zusätzlich oder alternativ dazu eine Zumischdauer, während welcher am Kraftstoff-Injektor Wasser im Kraftstoff enthalten ist, ermittelt. Das heißt, es können sowohl Beginn und Ende der Wasserzumischung, als auch die effektive Dauer der Wasserzumischung bestimmt werden. Außerdem kann der tatsächliche Zeitpunkt, an dem das zugemischte Wasser am Kraftstoff-Injektor ankommt bzw. an dem kein Wasser mehr am Kraftstoff-Injektor ankommt, bestimmt werden. Dadurch wird eine besonders detaillierte Ermittlung der Kraftstoffzusammensetzung an jedem einzelnen Kraftstoff-Injektor ermöglicht und dementsprechend eine exakte Wassereinspritzung ermöglicht.It is particularly advantageous if a mixing time and a switch-on time are determined. The time of admixing is the time from which water is added to the fuel. The switch-on time period is the time which elapses from the mixing point in time to a water availability point in time at which the fuel-water mixture is present at the fuel injector. Additionally or alternatively, a switch-off time and a switch-off time period are determined analogously. At the time of switching off, the admixture of water and fuel is switched off. The switch-off time here corresponds to the time between the switch-off time and a water absence time, at which water-free fuel is present on the fuel injector after the switch-off. In addition or as an alternative to this, an admixing period during which water is contained in the fuel at the fuel injector is also determined. This means that both the start and end of the water addition and the effective duration of the water addition can be determined. In addition, the actual time at which the admixed water arrives at the fuel injector or at which no more water arrives at the fuel injector can be determined. This enables a particularly detailed determination of the fuel composition at each individual fuel injector and accordingly enables exact water injection.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn basierend auf dem Vorhandensein von Wasser im Kraftstoff eine Motorsteuerung der Brennkraftmaschine angepasst wird. Bevorzugterweise wird bei einer brennraumspezifischen Ermittlung des Wassers im Kraftstoff auch eine brennraumspezifische Anpassung der Motorsteuerung vorgenommen. Besonders günstig ist es dabei, wenn ein Zündwinkel, und/oder eine Steuerung eines Einlassventils und/oder eines Auslassventils der Brennkraftmaschine angepasst wird. Durch eine entsprechende Anpassung der Motorsteuerung kann eine besonders hohe Effizienz der Brennkraftmaschine ermöglicht werden.Furthermore, it is advantageous if an engine control of the internal combustion engine is adapted based on the presence of water in the fuel. When the water in the fuel is determined specifically for the combustion chamber, the engine control is also adapted to suit the combustion chamber. It is particularly favorable if an ignition angle and / or a control of an intake valve and / or an exhaust valve of the internal combustion engine is adapted. A particularly high efficiency of the internal combustion engine can be made possible by a corresponding adaptation of the engine control.

Ferner betrifft die Erfindung eine Steuervorrichtung und/oder eine Regelvorrichtung, welche eingerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen.The invention further relates to a control device and / or a regulating device which is set up to carry out the method according to the invention.

Bevorzugt ist die Steuervorrichtung und/oder Regelvorrichtung eingerichtet, basierend auf dem Vorhandensein von Wasser im Kraftstoff-Wasser-Gemisch eine Motorsteuerung, insbesondere einen Zündwinkel, und/oder eine Steuerung eines Einlassventils und/oder eines Auslassventils, der Brennkraftmaschine, und/oder eine dem Kraftstoff zugemischte Wassermenge anzupassen. Somit kann die Motorsteuerung der Brennkraftmaschine je nach Bedarf und abhängig von der Kraftstoffzusammensetzung jeweils optimal angepasst werden, um einen möglichst effizienten Betrieb der Brennkraftmaschine zu gewährleisten.The control device and / or regulating device is preferably set up, based on the presence of water in the fuel-water system. Mixture to adapt an engine control, in particular an ignition angle, and / or a control of an intake valve and / or an exhaust valve, the internal combustion engine, and / or an amount of water mixed with the fuel. The engine control of the internal combustion engine can thus be optimally adapted as required and depending on the fuel composition in order to ensure the most efficient possible operation of the internal combustion engine.

Weiterhin betrifft die Erfindung eine Brennkraftmaschine, umfassend die Steuervorrichtung und/oder Regelvorrichtung. Bevorzugt ist die Brennkraftmaschine eine Otto-Brennkraftmaschine.Furthermore, the invention relates to an internal combustion engine, comprising the control device and / or regulating device. The internal combustion engine is preferably an Otto engine.

FigurenlisteFigure list

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Figuren beschrieben. In den Figuren sind funktional gleiche Bauteile jeweils mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Dabei zeigt:

  • 1 eine vereinfachte schematische Ansicht einer Brennkraftmaschine mit einer Regelvorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 2 einen Zusammenhang einer Schließzeit eines Kraftstoff-Injektors mit einer Viskosität des Kraftstoffs,
  • 3 eine Zusammenhang einer Öffnungsverzugszeit eines Kraftstoff-Injektors mit der Viskosität des Kraftstoffs,
  • 4 einen Zusammenhang eines Wasseranteils des Kraftstoffs mit der Viskosität des Kraftstoffs, und
  • 5 einen Vergleich von Schließzeiten zweier Kraftstoff-Injektoren der Brennkraftmaschine der 1.
The invention is described below on the basis of exemplary embodiments in conjunction with the figures. In the figures, functionally identical components are identified with the same reference numerals. It shows:
  • 1 2 shows a simplified schematic view of an internal combustion engine with a control device for carrying out a method according to a preferred exemplary embodiment of the invention,
  • 2nd a relationship between a closing time of a fuel injector and a viscosity of the fuel,
  • 3rd a relationship between an opening delay time of a fuel injector and the viscosity of the fuel,
  • 4th a relationship between the water content of the fuel and the viscosity of the fuel, and
  • 5 a comparison of the closing times of two fuel injectors of the internal combustion engine 1 .

Bevorzugte Ausführungsform der ErfindungPreferred embodiment of the invention

Die 1 zeigt eine Brennkraftmaschine 1 mit einer Regelvorrichtung 11, welche eingerichtet ist, ein Verfahren zur Ermittlung von in einem Kraftstoff enthaltenem Wasser gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung auszuführen.The 1 shows an internal combustion engine 1 with a control device 11 which is set up to carry out a method for determining water contained in a fuel according to a preferred embodiment of the invention.

Die Brennkraftmaschine 1 umfasst einen ersten Kraftstoff-Injektor 2 und einen zweiten Kraftstoff-Injektor 3, welche beide eingerichtet sind den Kraftstoff in jeweils einen Brennraum 4 der Brennkraftmaschine 1 einzuspritzen.The internal combustion engine 1 includes a first fuel injector 2nd and a second fuel injector 3rd Both of which are set up to fuel each in a combustion chamber 4th the internal combustion engine 1 to inject.

In die Brennräume 4 kann jeweils Kraftstoff in Form von wasserfreiem Kraftstoff oder einem Kraftstoff-Wasser-Gemisch eingespritzt werden. Der Kraftstoff wird den beiden Kraftstoff-Injektoren 2, 3 über ein Rail 5 zugeführt. Eine Zuführung des Kraftstoffs zum Rail 5 erfolgt mittels einer Hochdruckpumpe 6. Über eine Zuleitung 7 ist die Hochdruckpumpe 6 mit einem Kraftstofftank 8, welcher den wasserfreien Kraftstoff enthält, verbunden.In the combustion chambers 4th fuel can be injected in the form of anhydrous fuel or a fuel-water mixture. The fuel is the two fuel injectors 2nd , 3rd over a rail 5 fed. A supply of fuel to the rail 5 takes place by means of a high pressure pump 6 . Via a supply line 7 is the high pressure pump 6 with a fuel tank 8th , which contains the anhydrous fuel.

Die Zuleitung 7 weist eine Zumischstelle 15 auf, an welcher eine Zumischung von Wasser zu dem wasserfreien Kraftstoff möglich ist, um das Kraftstoff-Wasser-Gemisch zu bilden. Hierfür kann Wasser aus einem Wassertank 10 mittels einer Wasserpumpe 9 entnommen und dem wasserfreien Kraftstoff an der Zumischstelle 15 zugemischt werden. An der Zumischstellte 15 liegen sowohl das Wasser als auch der wasserfreie Kraftstoff in flüssiger Form vor.The supply line 7 has a mixing point 15 on which an admixture of water to the anhydrous fuel is possible to form the fuel-water mixture. This can be done using water from a water tank 10th by means of a water pump 9 removed and the water-free fuel at the mixing point 15 be added. At the mixing point 15 both the water and the anhydrous fuel are in liquid form.

Eine Regelung der Zumischung des Wassers und somit des Wasseranteils im Kraftstoff erfolgt mittels einer Regelvorrichtung 11. Die Regelvorrichtung 11 ist dabei ein Steuergerät der Brennkraftmaschine 1. Die Regelvorrichtung 11 ist eingerichtet, die Hochdruckpumpe 6, die Wasserpumpe 9, den ersten Kraftstoff-Injektor 2 und den zweiten Kraftstoff-Injektor 3 zu regeln. Zudem erfolgt eine Regelung der Motorsteuerung durch die Regelvorrichtung 11. Die Regelung erfolgt dabei auf Grundlage eines ermittelten Wertes eines Wasseranteils des Kraftstoffs im Einspritzbereich der Brennkraftmaschine 1, das heißt basierend auf einem Wasseranteil des Kraftstoffs am ersten Kraftstoff-Injektor 2 und am zweiten Kraftstoff-Injektor 3.The admixture of the water and thus the water content in the fuel is controlled by means of a control device 11 . The control device 11 is a control unit of the internal combustion engine 1 . The control device 11 is set up, the high pressure pump 6 who have favourited Water Pump 9 , the first fuel injector 2nd and the second fuel injector 3rd to regulate. In addition, the motor control is regulated by the control device 11 . The regulation takes place on the basis of a determined value of a water portion of the fuel in the injection area of the internal combustion engine 1 , that is based on a water content of the fuel in the first fuel injector 2nd and on the second fuel injector 3rd .

Zur Ermittlung des Wasseranteils des Kraftstoffs ist die Regelvorrichtung 11 eingerichtet, jeweils ein Schaltverhalten des ersten Kraftstoff-Injektors 2 und des zweiten Kraftstoff-Injektors 3 zu ermitteln. Dies erfolgt durch eine Analyse von Strom und Spannung, welche jeweils am ersten Kraftstoff-Injektor 2 und am zweiten Kraftstoff-Injektor 3 anliegen. Aus Strom und Spannung ermittelt die Regelvorrichtung 11 jeweils eine Öffnungsdauer, eine Schließdauer T2, eine Öffnungsverzugszeit T1V und eine Schließverzugszeit der beiden Kraftstoff-Injektoren 2, 3. Aus diesen ermittelten Größen, also basierend auf dem Schaltverhalten der Kraftstoff-Injektoren 2, 3, ermittelt die Regelvorrichtung 11 anschließend eine Viskosität des Kraftstoffs. Ausgehend von der ermittelten Viskosität wird weiterhin ein Wert des Wasseranteils des Kraftstoffs bestimmt.The control device is used to determine the water content of the fuel 11 set up, each a switching behavior of the first fuel injector 2nd and the second fuel injector 3rd to determine. This is done by analyzing the current and voltage, each on the first fuel injector 2nd and on the second fuel injector 3rd issue. The control device determines from current and voltage 11 one opening period, one closing period T2 , an opening delay T1V and a closing delay time of the two fuel injectors 2nd , 3rd . From these determined variables, i.e. based on the switching behavior of the fuel injectors 2nd , 3rd , determines the control device 11 then a viscosity of the fuel. On the basis of the viscosity determined, a value of the water content of the fuel is also determined.

Der genauere Zusammenhang zwischen dem Schaltverhalten der Kraftstoff-Injektoren 2, 3 und dem Wasseranteil des einzuspritzenden Kraftstoffs wird nachfolgend anhand der 2 bis 4 näher erläutert. Der Einfachheit halber erfolgt die Beschreibung dabei beispielhaft nur in Bezug auf den ersten Kraftstoff-Injektor 2.The more precise relationship between the switching behavior of the fuel injectors 2nd , 3rd and the water content of the fuel to be injected is subsequently based on the 2nd to 4th explained in more detail. For the sake of simplicity, the description is given by way of example only in relation to the first fuel injector 2nd .

Die 2 zeigt eine Schließdauer T2 des ersten Kraftstoff-Injektors 2 in Abhängigkeit der Viskosität V des Kraftstoffs. Wie in der 2 zu erkennen, steigt die Schließdauer T2 bei zunehmender Viskosität V. Die Schließdauer T2 ist dabei definiert als die Zeitdauer, welche notwendig ist für ein vollständiges Schließen bei einem Vollhub des ersten Kraftstoff-Injektors 2. The 2nd shows a closing time T2 of the first fuel injector 2nd depending on the viscosity V of fuel. Like in the 2nd recognizing the closing time increases T2 with increasing viscosity V . The closing time T2 is defined as the period of time which is necessary for a complete closing with a full stroke of the first fuel injector 2nd .

Die 3 zeigt eine Öffnungsverzugszeit T1V des ersten Kraftstoff-Injektors 2 in Abhängigkeit der Viskosität V des Kraftstoffs. Ähnlich der in der 2 gezeigten Schließdauer T2, steigt auch die Öffnungsverzugszeit T1V mit zunehmender Viskosität V. Die Öffnungsverzugszeit ist dabei die Zeit, welche ab dem Eingang des Signals zum Öffnen des ersten Kraftstoff-Injektors bis zum tatsächlichen Beginn des mechanischen Öffnungsvorgangs des ersten Kraftstoff-Injektors 2 vergeht.The 3rd shows an opening delay time T1V of the first fuel injector 2nd depending on the viscosity V of fuel. Similar to that in the 2nd shown closing time T2 , the opening delay time also increases T1V with increasing viscosity V . The opening delay time is the time from the receipt of the signal for opening the first fuel injector to the actual start of the mechanical opening process of the first fuel injector 2nd passes.

Die 4 zeigt einen Zusammenhang zwischen der Viskosität V des Kraftstoffs und einem prozentualen Wasseranteil W des Kraftstoffs. Wie in der 4 zu erkennen, nimmt die Viskosität V mit steigendem Wasseranteil W zu. Das heißt je mehr Wasser im Kraftstoff enthalten ist, umso höher ist die Viskosität der Kraftstoffs. Mit Bezug auf die 2 und 3 folgt daraus, dass ein zunehmender Wasseranteil W im Kraftstoff eine Erhöhung der Schließdauer T2 sowie auch eine Erhöhung der Öffnungsverzugszeit T1V bewirkt.The 4th shows a relationship between the viscosity V of the fuel and a percentage of water W of fuel. Like in the 4th recognizes the viscosity V with increasing water content W to. This means that the more water there is in the fuel, the higher the viscosity of the fuel. With regard to the 2nd and 3rd it follows that an increasing proportion of water W in the fuel an increase in the closing time T2 as well as an increase in the opening delay time T1V causes.

Weiterhin ist in der 1 zu erkennen, dass der erste Kraftstoff-Injektor 2 und der zweite Kraftstoff-Injektor 3 bezüglich einer Einströmrichtung 20 des Kraftstoffs in das Rail 5 nebeneinander angeordnet sind. Somit liegen zwischen der Zumischstelle 15 und den beiden Kraftstoff-Injektoren 2, 3 unterschiedlich lange Wege vor. Eine erste Weglänge L2 von der Zumischstelle 15 bis zu dem ersten Kraftstoff-Injektor 2 ist dabei kürzer als eine zweite Weglänge L3 zu dem zweiten Kraftstoff-Injektor 3. Dies führt dazu, dass beispielsweise nach einem Zuschalten der Zumischung von Wasser zum Kraftstoff das Wasser zu unterschiedlichen Zeitpunkten an den beiden Kraftstoff-Injektoren 2, 3 ankommt. Dieser Sachverhalt wird nachfolgend anhand der 5 näher erläutert.Furthermore, in the 1 realizing that the first fuel injector 2nd and the second fuel injector 3rd with respect to an inflow direction 20th the fuel into the rail 5 are arranged side by side. Thus lie between the admixing point 15 and the two fuel injectors 2nd , 3rd paths of different lengths. A first path L2 from the mixing point 15 up to the first fuel injector 2nd is shorter than a second path length L3 to the second fuel injector 3rd . This means that, for example, after the addition of water to the fuel has been switched on, the water at different times on the two fuel injectors 2nd , 3rd arrives. This fact is described below with the help of 5 explained in more detail.

Die 5 zeigt einen Vergleich der Schließdauern T22, T23 des ersten Kraftstoff-Injektors 2 und des zweiten Kraftstoff-Injektors 3 der Brennkraftmaschine 1 der 1. Dabei ist oben eine erste Schließdauer T22 des ersten Kraftstoff-Injektors 2 und unten eine zweite Schließdauer T23 des zweiten Kraftstoff-Injektors 3 jeweils über der Zeit T dargestellt.The 5 shows a comparison of the closing times T22 , T23 of the first fuel injector 2nd and the second fuel injector 3rd the internal combustion engine 1 of the 1 . There is a first closing period at the top T22 of the first fuel injector 2nd and a second closing time below T23 of the second fuel injector 3rd each over time T shown.

Ab einem Zumischzeitpunkt A erfolgt eine Zumischung von Wasser zum Kraftstoff an der Zumischstelle 15 (vgl. 1). Nach Ablauf einer ersten Einschalt-Zeitdauer TE2 ist das Wasser zu einem ersten Wasserverfügbarkeits-Zeitpunkt B2 am ersten Kraftstoff-Injektor 2 angelangt. Dies wird, wie oben beschrieben, basierend auf dem Schaltverhalten des ersten Kraftstoff-Injektors 2 ermittelt. Durch die im Zusammenhang mit den 2 und 4 beschriebene Abhängigkeit der Schließdauer T2 von der Kraftstoffzusammensetzung, erhöhen sich die Schließdauern T22, T23 sobald das Wasser an den Kraftstoff-Injektoren 2, 3 angekommen ist. Aufgrund der im Vergleich zur ersten Weglänge L2 größeren zweiten Weglänge L3 ist eine zweite Einschalt-Zeitdauer TE3, nach welcher das Wasser an einem zweiten Wasserverfügbarkeits-Zeitpunkt B3 am zweiten Kraftstoff-Injektor 3 ankommt, größer als die erste Einschalt-Zeitdauer TE2.From an admixing point A water is added to the fuel at the mixing point 15 (see. 1 ). After a first switch-on period TE2 is the water at a first water availability time B2 on the first fuel injector 2nd arrived. As described above, this is based on the switching behavior of the first fuel injector 2nd determined. Through the related to the 2nd and 4th described dependency of the closing time T2 from the fuel composition, the closing times increase T22 , T23 once the water is at the fuel injectors 2nd , 3rd has arrived. Because of the compared to the first path length L2 larger second path length L3 is a second switch-on period TE3 , after which the water at a second water availability time B3 on the second fuel injector 3rd arrives longer than the first switch-on time TE2 .

Wie außerdem in der 5 gezeigt, wird zu einem Abschaltzeitpunkt C die Zumischung von Wasser zum Kraftstoff an der Zumischstelle 15 abgeschaltet. Analog zu den Einschalt-Zeitdauern TE2, TE3 bei der Zuschaltung der Wasserzumischung, sind Abschalt-Zeitdauern TA2, TA3 definiert, welche jeweils von dem Abschaltzeitpunkt C bis zu einem Wasserabwesenheits-Zeitpunkt D2, D3, an welchem wasserfreier Kraftstoff an den Kraftstoff-Injektoren 2, 3 vorliegt, definiert sind. Dabei ist auch die zweite Abschalt-Zeitdauer TA3 aufgrund der größeren zweiten Weglänge L3 größer als die erste Abschalt-Zeitdauer TA2.As also in the 5 shown, the admixture of water to the fuel at the admixing point is shown at a switch-off time C. 15 switched off. Analogous to the switch-on times TE2 , TE3 when switching on the water admixture, switch-off times are TA2 , TA3 defines which each from the switch-off time C to a water absence time D2 , D3 on what anhydrous fuel on the fuel injectors 2nd , 3rd exists, are defined. The second switch-off period is also included TA3 due to the larger second path length L3 greater than the first shutdown period TA2 .

Aus der Differenz der Wasserabwesenheits-Zeitpunkte D2, D3 und der Wasserverfügbarkeits-Zeitpunkte B2, B3 ergibt sich jeweils eine Zumischdauer TZ2, TZ3, während welcher das Wasser an den Kraftstoff-Injektoren 2, 3 vorliegt.From the difference in water absence times D2 , D3 and the water availability times B2 , B3 there is an admixing time in each case TZ2 , TZ3 during which the water on the fuel injectors 2nd , 3rd is present.

Durch die Kenntnis des Wasseranteils W des Kraftstoffs sowie der genauen Zeitpunkte, zu welchen Wasser im Kraftstoff enthalten ist, kann injektorspezifisch bzw. brennraumspezifisch eine optimale Anpassung der Motorsteuerung vorgenommen werden, um einen möglichst effizienten Betrieb der Brennkraftmaschine zu erreichen. Zudem könnte basierend auf den ermittelten Zeitpunkten eine entsprechende Regelung mittels der Regelvorrichtung 11 vorgenommen werden, um durch das Wasser verursachten Erhöhungen der Öffnungsverzugszeiten T1 V und/oder Schließverzugszeiten zu kompensieren. Ebenso könnten durch die Regelung die Einschalt-Zeitdauern TE2, TE3 und/oder die Abschalt-Zeitdauern TA2, TA3 kompensiert werden. Insbesondere können auch die Zumischdauern TZ2 und TZ3 möglichst angeglichen werden, damit diese möglichst für jeden Kraftstoff-Injektor 2, 3 der Brennkraftmaschine 1 gleich lang sind.By knowing the water content W of the fuel and the precise times at which water is contained in the fuel, an optimal adaptation of the engine control can be carried out in an injector-specific or combustion chamber-specific manner in order to achieve the most efficient possible operation of the internal combustion engine. In addition, based on the determined points in time, a corresponding regulation by means of the regulating device could 11 be made to increase opening delays caused by water T1 V and / or to compensate for delayed closing times. The switch-on times could also be the result of the regulation TE2 , TE3 and / or the shutdown periods TA2 , TA3 be compensated. In particular, the admixing times can also be used TZ2 and TZ3 be adjusted as possible so that they are as possible for each fuel injector 2nd , 3rd the internal combustion engine 1 are the same length.

Claims (12)

Verfahren zur Bestimmung von Wasser in Kraftstoff, wobei zumindest ein Kraftstoff-Injektor (2, 3) eingerichtet ist, den Kraftstoff in einen Brennraum (4) und/oder einen Saugbereich einer Brennkraftmaschine (1) einzuspritzen, und wobei im Kraftstoff enthaltenes Wasser basierend auf einem Schaltverhalten des Kraftstoff-Injektors (2, 3) ermittelt wird.Method for determining water in fuel, at least one fuel injector (2, 3) being set up to inject the fuel into a combustion chamber (4) and / or a suction area of an internal combustion engine (1), and wherein water contained in the fuel is based on a switching behavior of the fuel injector (2, 3) is determined. Verfahren nach Anspruch 1, wobei zur Ermittlung des Schaltverhaltens eine Öffnungsdauer und/oder eine Schließdauer (T2) des Kraftstoff-Injektors (2, 3) in Abhängigkeit eines Hubes, insbesondere bei einem Vollhub, des Kraftstoff-Injektors (2, 3) ermittelt wird.Procedure according to Claim 1 , In order to determine the switching behavior, an opening duration and / or a closing duration (T2) of the fuel injector (2, 3) is determined as a function of a stroke, in particular during a full stroke, of the fuel injector (2, 3). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur Ermittlung des Schaltverhaltens eine Öffnungsverzugszeit (T1V) und/oder eine Schließverzugszeit des Kraftstoff-Injektors ermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein an opening delay time (T1V) and / or a closing delay time of the fuel injector is determined to determine the switching behavior. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Viskosität (V) des einzuspritzenden Kraftstoffs basierend auf dem Schaltverhalten des Kraftstoff-Injektors (2, 3) ermittelt wird, und wobei basierend auf der Viskosität (V) des Kraftstoffs ermittelt wird, ob Wasser im Kraftstoff enthalten ist.Method according to one of the preceding claims, wherein a viscosity (V) of the fuel to be injected is determined based on the switching behavior of the fuel injector (2, 3), and wherein based on the viscosity (V) of the fuel it is determined whether water in the fuel is included. Verfahren nach Anspruch 4, wobei ein Wert für einen Wasseranteil (W) im Kraftstoff basierend auf der Viskosität (V) des Kraftstoffs ermittelt wird.Procedure according to Claim 4 , wherein a value for a water content (W) in the fuel is determined based on the viscosity (V) of the fuel. Verfahren zur Einspritzung eines Kraftstoff-Wasser-Gemischs in zumindest einen Brennraum (4) und/oder zumindest einen Saugbereich einer Brennkraftmaschine (1), wobei eine Zumischung von Wasser zum Kraftstoff erfolgt, zur Bildung des Kraftstoff-Wasser-Gemischs, und wobei im Kraftstoff-Wasser-Gemisch vorhandenes Wasser mit dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche ermittelt wird.Method for injecting a fuel-water mixture into at least one combustion chamber (4) and / or at least one suction area of an internal combustion engine (1), water being added to the fuel to form the fuel-water mixture and in the fuel -Water mixture existing water is determined with the method according to any one of the preceding claims. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Ermittlung des im Kraftstoff-Wasser-Gemisch vorhandenen Wassers separat für jeden Kraftstoff-Injektor (2, 3) der Brennkraftmaschine (1) erfolgt.Procedure according to Claim 6 The water in the fuel-water mixture is determined separately for each fuel injector (2, 3) of the internal combustion engine (1). Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, - wobei ein Zumischzeitpunkt (A), ab welchem die Zumischung von Wasser zum Kraftstoff erfolgt, und eine Einschalt-Zeitdauer (TE) von dem Zumischzeitpunkt (A) bis zu einem Wasserverfügbarkeits-Zeitpunkt (B), an welchem das Kraftstoff-Wasser-Gemisch am Kraftstoff-Injektor (2, 3) vorliegt, ermittelt wird, und/oder - wobei ein Abschaltzeitpunkt (C), an welchem eine Zumischung von Wasser zum Kraftstoff abgeschaltet wird, und eine Abschalt-Zeitdauer (TA) von dem Abschaltzeitpunkt (C) bis zu einem Wasserabwesenheits-Zeitpunkt (D), an welchem wasserfreier Kraftstoff am Kraftstoff-Injektor (2, 3) vorliegt, ermittelt wird, und/oder - wobei eine Zumischdauer (TZ), während welcher am Kraftstoff-Injektor (2, 3) Wasser im Kraftstoff enthalten ist, ermittelt wird.Procedure according to one of the Claims 6 or 7 , - a mixing time (A), from which the water is added to the fuel, and a switch-on time (TE) from the mixing time (A) to a water availability time (B), at which the fuel-water Mixture present on the fuel injector (2, 3) is determined, and / or - wherein a switch-off time (C) at which an admixture of water to the fuel is switched off and a switch-off time period (TA) from the switch-off time (C ) up to an absence of water (D), at which anhydrous fuel is present on the fuel injector (2, 3), and / or - with an admixing time (TZ) during which on the fuel injector (2, 3 ) Water is contained in the fuel is determined. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei basierend auf dem Vorhandensein von Wasser im Kraftstoff eine Motorsteuerung, insbesondere ein Zündwinkel, und/oder eine Steuerung eines Einlassventils und/oder eines Auslassventils, der Brennkraftmaschine (1) angepasst wird.Method according to one of the preceding claims, an engine control, in particular an ignition angle, and / or a control of an intake valve and / or an exhaust valve being adapted to the internal combustion engine (1) based on the presence of water in the fuel. Steuervorrichtung und/oder Regelvorrichtung (11), welche eingerichtet ist, das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.Control device and / or regulating device (11) which is set up to carry out the method according to one of the preceding claims. Steuervorrichtung und/oder Regelvorrichtung (11) nach Anspruch 10, welche eingerichtet ist, basierend auf dem Vorhandensein von Wasser im Kraftstoff-Wasser-Gemisch eine Motorsteuerung, insbesondere einen Zündwinkel, und/oder eine Steuerung eines Einlassventil und/oder eines Auslassventils, der Brennkraftmaschine (1), und/oder eine zu dem Kraftstoff zugemischte Wassermenge anzupassen.Control device and / or regulating device (11) according to Claim 10 , which is set up, based on the presence of water in the fuel-water mixture, an engine control, in particular an ignition angle, and / or a control of an intake valve and / or an exhaust valve, the internal combustion engine (1), and / or a fuel adjust the admixed amount of water. Brennkraftmaschine (1), umfassend eine Steuervorrichtung und/oder Regelvorrichtung (11) nach einem der Ansprüche 10 oder 11.Internal combustion engine (1), comprising a control device and / or regulating device (11) according to one of the Claims 10 or 11 .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2014336A (en) * 1978-01-19 1979-08-22 Bedford T J Internal Combustion Engine Utilising Liquefied Gaseous Fuel
KR0140975B1 (en) * 1989-11-22 1998-07-01 더블유. 군너만 루돌프 Aqueous fuel for internal combustion engine and method of combustion
JP2000027713A (en) * 1998-07-08 2000-01-25 Mitsubishi Motors Corp Fuel/water injection device
CN1587663A (en) * 2004-08-14 2005-03-02 大连理工大学 Micro computer control oil and water on-line mixing system
US7730872B2 (en) 2005-11-30 2010-06-08 Ford Global Technologies, Llc Engine with water and/or ethanol direct injection plus gas port fuel injectors
US7877189B2 (en) * 2005-11-30 2011-01-25 Ford Global Technologies, Llc Fuel mass control for ethanol direct injection plus gasoline port fuel injection
US7996146B2 (en) * 2008-12-29 2011-08-09 Caterpillar Inc. Internal combustion engine, control system and operating method for determining a fuel attribute
DE102009027311A1 (en) * 2009-06-30 2011-01-05 Robert Bosch Gmbh Method for operating an internal combustion engine
DE102009045309B4 (en) * 2009-10-02 2020-02-06 Robert Bosch Gmbh Method and control device for operating a valve
FR2971009B1 (en) * 2011-01-28 2013-03-08 Continental Automotive France METHOD FOR DETERMINING THE ALCOHOL CONTENT OF A NEW FUEL MIXTURE IN AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE OF A VEHICLE, AND DEVICE FOR IMPLEMENTING SAID METHOD
DE102011005134B4 (en) * 2011-03-04 2023-03-30 Robert Bosch Gmbh Method for determining an alcohol content in a fuel mixture
DE102013206102A1 (en) * 2013-04-08 2014-10-23 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft System and method for water injection for an internal combustion engine
DE102015219640A1 (en) * 2015-10-09 2017-04-13 Robert Bosch Gmbh Method for determining a property of a fuel
DE102016205107A1 (en) * 2016-03-29 2017-10-05 Robert Bosch Gmbh Method for adjusting a fuel metering

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