DE102022101290B4 - Verfahren zur Kraftstoffbestimmung - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Bestimmung der Kraftstoffart (20), welche einem Verbrennungsmotor aus einem Tank (1) zugeführt wird, bei welchem aus wenigstens einem Messwert (14) eines im Kraftstoffsystem angeordneten Temperatursensors (5) die Art des in dem Kraftstoffsystem vorliegenden Kraftstoffs bestimmt wird, wobei der Messwert (14) des die Kraftstofftemperatur messenden Temperatursensors (5) an einem Messort im Leitungssystem, der stromab einer ersten Fördereinheit (2) liegt, gemessen wird, wobei mittels eines Modells der Kraftstofftemperatur (15) ein Erwartungswert (21) für die Kraftstofftemperatur an der Messstelle des Temperatursensors (5) gebildet wird, wobei Eingangsgrößen des Modells zur Bildung des Erwartungswerts (21) gemessene oder modellierte Umgebungsparameter (11) und gemessene oder modellierte Betriebsparameter (10) des Verbrennungsmotors sind und weiterhin aus der Relation des Erwartungswertes (21) der Kraftstofftemperatur zum Messwert (14) der Kraftstofftemperatur auf die im Leitungssystem vorhandene Kraftstoffart (20) geschlossen wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kraftstoffbestimmung, bei welcher aus wenigstens einem Messwert eines im Kraftstoffsystem angeordneten Temperatursensors die Art des in dem Kraftstoffsystem vorliegenden Kraftstoffs bestimmt wird.
  • Stand der Technik
  • Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2013 201 515 A1 ist ein Verfahren zur Ermittlung der Zusammensetzung eines Dieselkraftstoffgemischs bekannt. Auf Grundlage eines vorgegebenen Abgasmodells wird eine für die Verwendung rein fossilen Dieselkraftstoffs zu erwartende Abgastemperatur als Referenzwert (Tref) bestimmt. Die Bestimmung des Referenzwerts (Tref) erfolgt nach Maßgabe einer momentanen Motorleistung (Pist). Zugleich wird mittels eines in einem Abgasstrom liegenden Abgastemperatursensors ein für die Abgastemperatur vorliegender Istwert (Tist) ermittelt. Anhand eines zwischen dem Istwert (Tist) und dem Referenzwert (Tref) durchgeführten Vergleichs wird eine Temperaturabweichung (Tdiff) berechnet, aus der auf einen dem Dieselkraftstoff beigemischten erhöhten Biokraftstoffanteil geschlossen wird. Der Vergleich einer modellierten und einer gemessenen Abgastemperatur wird hier für die Bestimmung der Kraftstoffeigenschaften genutzt.
  • Die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2008 002 356 A1 beschreibt die Bestimmung der alterungsabhängigen Kraftstoffqualität. Alternativ sind hierfür die Alterung direkt erfassende Sensoren im Tank angeordnet oder es wird ein nicht alterungsabhängiger Parameter z.B. die Umgebungs- oder Kraftstofftemperatur, welche einen Einfluss auf das Alterungsverhalten hat, integral betrachtet und die über die Zeit einwirkenden Einflüsse z.B. die Temperatur werden integriert und es wird daraus ein Alterungsparameter bestimmt.
  • Aus der US-Patentschrift US 7 266 439 B2 ist ein Verfahren zum Klassifizieren einer Kraftstoffsorte bekannt, bei welchem ein neuronales Netz genutzt wird, dem Ein- und Ausgangsgrößen des Motors anliegen. Das Netz wird mit Referenzkraftstoffen angelernt und kann bei verschiedenen Bedingungen wie Last und Drehzahl und unter Beachtung weiterer Input Parameter, wie Motortemperatur und Raildruck aus den Ausgangsgrößen z.B. der „Heat Release Rate“ oder dem Zylinderdruck eine Kraftstoffsorte bestimmen.
  • Aus der deutschen Patentanmeldung DE 10 2011 015 500 A1 ist ein Verfahren zur Bestimmung der Kraftstoffart bekannt. Es werden mittels eines Temperatursensors im Tank ein Messwert der Kraftstofftemperatur an der Oberfläche des flüssigen Kraftstoffs und mittels eines weiteren Temperatursensors ein Messwert im Inneren des Kraftstoffs bestimmt. Aus der weiteren Messung von Druck und Feuchte im Tank kann mittels einer Auswertung der Messsignale eine Bestimmung der Kraftstoffart erfolgen.
  • Aus der deutschen Patentanmeldung DE 10 2007 019 281 A1 ist ein Verfahren zur Bestimmung der von Alterung und Temperatureinflüssen abhängigen Zersetzung von Kraftstoff bekannt. Aus dem Messwert wenigstens eines Temperatursensors, welcher vorzugsweise in der Rücklaufleitung zum Tank angeordnet ist, wird mittels eines Modells aus Temperatureinfluss und Verweildauer des Kraftstoffs auf die Zersetzung geschlossen.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit welcher die Art eines Kraftstoffs einfach bestimmt werden kann.
  • Darstellung und Vorteile der Erfindung
  • Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Das Verfahren dient zur Bestimmung der Kraftstoffart, welche einem Verbrennungsmotor aus einem Tank zugeführt wird. Es wird hierbei wenigstens ein Messwert eines im Kraftstoffsystem angeordneten Temperatursensors genutzt, wobei der Messwert der Kraftstofftemperatur an einem beliebigen Messort im Leitungssystem, der in Flussrichtung des Kraftstoffs stromab einer Fördereinheit liegt, gemessen wird. Hierfür eignen sich alle Messorte, welche nach der Fördereinheit, welche Kraftstoff aus dem Tank in das Leitungssystem fördert, liegen. Diese Messorte können sich sowohl im Niederdruckbereich als auch Hochdruckbereich des Leitungssystems oder auch in einer der Rücklaufleitungen befinden. Zu dem an der Messstelle im Leitungssystem gemessenen Wert der Kraftstofftemperatur wird mittels eines Modells ein Erwartungswert für die Kraftstofftemperatur an genau dieser Messstelle des Temperatursensors gebildet. Der Erwartungswert wird dabei aus Eingangsgrößen des Modells gebildet, welche die Kraftstofftemperatur an der Messstelle nicht beinhalten. Diese Eingangsgrößen können im Fahrzeug bereits vorhandene Messwerte sein oder auch für andere Fahrzeugfunktionen modellierte Werte darstellen. Als Eingangsgrößen zur Modellierung des Erwartungswertes für die Kraftstofftemperatur an der Messstelle eignen sich demnach gemessene oder modellierte Umgebungsparameter und gemessene oder modellierte Betriebsparameter des Verbrennungsmotors. Aus der Relation des Erwartungswertes der Kraftstofftemperatur zum Messwert der Kraftstofftemperatur kann auf die im Leitungssystem vorhandene Kraftstoffart geschlossen werden. Die Relation ist im einfachsten Fall die Abweichung zwischen dem Messwert und dem Erwartungswert. Das Modell, welches den Erwartungswert für einen Sensor schätzt, wird auch als Sensormodell bezeichnet.
  • Erfindungsgemäß vorteilhaft wird als Umgebungsparameter die gemessene oder modellierte Umgebungstemperatur verwendet, welche im Fahrzeug z.B. für die Steuerung der Einspritzmenge Verwendung findet und über einen Umgebungstemperatursensor oder einen Sensor in der Ansaugleitung für die Luft ermittelt wird. Dieser Messwert kann damit auf Basis von im Fahrzeug bereits vorhandener Sensorik ermittelt werden. Für die Bestimmung der Kraftstoffart wird gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren kein zusätzlicher Sensor benötigt. Es ist einer der Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens, dass die Kraftstoffart aus bereits im Fahrzeug vorliegenden Messwerten ermittelt werden kann.
  • Als Eingangsgröße des Modells wird ein für den Motorbetriebsbereich kennzeichnender Temperaturwert des Motors verwendet. Hierfür eignen sich als Betriebsparameter des Verbrennungsmotors die Temperatur des Motoröls und/oder des Getriebeöls und/oder eines weiteren Kühlmediums des Verbrennungsmotors, wie die Kühlwassertemperatur. In einer einfachen Form des Modells kann aus diesen Umgebungs- und Motorparametern ein Erwartungswert für die Kraftstofftemperatur an der Messstelle gebildet werden. Die Verwendung weiterer Mess- und/oder Modellwerte erhöht dabei die Güte der Vorhersage des Erwartungswertes, was die Genauigkeit der nachfolgenden Ermittlung der Kraftstoffart erhöht.
  • Als weitere Eingangsgrößen des Modells können ergänzend als Umgebungsparameter die Luftfeuchte und/oder der Umgebungsdruck verwendet werden. Im Fahrzeug liegen weiterhin für die Steuerung des Motors eine Reihe von Betriebsparametern als Mess- oder Modellwerte vor, welche ergänzend als Eingangsgrößen des Modells Verwendung finden können. Als Betriebsparameter werden die Kraftstofftemperatur im Tank und/oder der Tankfüllstand und/oder die Drehzahl und/oder die Abgastemperatur und/oder der Druck nach der Drosselklappe und/oder die Stellung der Drosselklappe und/oder die AGRRate und/oder die AGR-Temperatur und/oder der Frischluftmassenstrom und/oder die Einspritzmenge als weitere Eingangsgröße des Modells zur Ermittlung des Erwartungswertes der Kraftstofftemperatur verwendet.
  • Weiterhin können ergänzend Fahrzeugparameter, wie die Fahrzeuggeschwindigkeit genutzt werden.
  • Erfindungsgemäß befindet sich der Temperatursensor zur Messung der Kraftstofftemperatur im Leitungssystem nach einer Vorförderpumpe für den Kraftstoff aus dem Tank. Die Messstelle kann sich alternativ auch an weiter von der Vorförderpumpe entfernten Punkten im Kraftstofffluss befinden. Die Messstelle der Kraftstofftemperatur kann beispielsweise nach einer Hochdruckpumpe oder in einer gemeinsamen Sammelleitung für den Kraftstoff, von dem die Einspritzelemente abzweigen (Rail), angeordnet sein. Weiterhin kann der Messwert der Kraftstofftemperatur auch in einer Kraftstoffrücklaufleitung ermittelt werden. Es ist weiterhin möglich, die Messwerte mehrerer Sensoren im Kraftstoffleitungssystem zu erfassen.
  • Erfindungsgemäß vorteilhaft wird als Modell zur Ermittlung des Erwartungswerts für die Kraftstofftemperatur ein auf Messdaten basierendes Modell verwendet, welches mit vorher am Prüfstand oder im realen Fahrzeugbetrieb aufgenommenen Messdaten der Umgebungsparameter sowie der Betriebsparameter des Motors und/oder der Fahrzeugparameter für die jeweilige Kraftstoffart angelernt wird. Das Modell kann z.B. ein Regressionsmodell sein, beispielsweise ein neuronales Netz. Für die jeweilige Kraftstoffart werden Umgebungs- und Betriebsparameter des Motors und ggf. zusätzliche Fahrzeugparameter aufgezeichnet, welche mit dem Messwert des Kraftstofftemperatursensors an der Messstelle abgeglichen werden. Für eine vorgegebene Kraftstoffart ergibt sich bei idealer Übereinstimmung von Modell und Realität aus den verwendeten Eingangsdaten ein Erwartungswert der Kraftstofftemperatur, welcher mit dem Messwert übereinstimmt. Verschiedene Kraftstoffarten zeigen bei gleichen Umgebungs- und Betriebsparametern ein unterschiedliches Temperaturverhalten, so dass aus Abweichungen zwischen Erwartungs- und Messwert der Kraftstofftemperatur an einer Messstelle stromab der Vorförderpumpe auf die Kraftstoffart geschlossen werden kann.
  • In einer einfachen Ausgestaltung des Verfahrens kann aus der Abweichung zwischen Erwartungs- und Messwert der Kraftstofftemperatur direkt auf die Kraftstoffart im Leitungssystem geschlossen werden. Je genauer das Modell die Realität des Temperaturverhaltens für eine bestimmte Kraftstoffsorte abbildet, umso aussagekräftiger ist die Abweichung zum tatsächlichen Messwert. Aufgrund real vorhandener Modellabweichungen ist es von Vorteil, mehrere Eingangsgrößen, welche einen Einfluss auf das Temperaturverhalten haben, zu verwenden, um möglichst genau den Erwartungswert für eine definierte Kraftstoffsorte abzubilden.
  • In einer alternativen Ausgestaltung des Verfahrens wird die Abweichung zwischen dem Messwert der Kraftstofftemperatur und dem durch das Modell ermittelten Erwartungswert für die Kraftstofftemperatur ermittelt, wobei diese Abweichung Eingangsgröße eines nachfolgenden weiteren Modells ist, dem weitere Umgebungs- und/oder Betriebsparameter des Motors und/oder Fahrzeugparameter anliegen. Am Ausgang dieses weiteren Modells wird aus dem Residuum und den weiteren Parametern eine Vorhersage der verwendeten Kraftstoffart möglich. Das weitere Modell kann dabei z.B. ein mit Trainingsdaten angelerntes neuronales Netz sein. Enthalten Trainingsdaten bereits die Abweichung zwischen Mess- und Erwartungswert und dazu aufgenommene Betriebsparameter des Motors und weitere Umgebungs- und/oder Fahrzeugparameter, ist es möglich, die Abweichung unter Berücksichtigung der weiteren Eingangsgrößen zu bewerten und eine bessere Vorhersage für die verwendete Kraftstoffart zu schaffen.
  • In einer alternativen Ausgestaltung des Modells wird als Ausgangsgröße des weiteren Modells eine Wahrscheinlichkeit für die ermittelte Kraftstoffart ausgegeben.
  • Erfindungsgemäß vorteilhaft wird der Erwartungswert für die Kraftstofftemperatur mittels eines Regressionsmodells ermittelt, dem als Eingangsgrößen wenigstens die gemessenen Werte der Umgebungstemperatur, der Motoröltemperatur, der Drehzahl des Motors, der Einspritzmenge, der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Tankfüllstands anliegen. Der so modellierte Erwartungswert kann aus wenigen Eingangsgrößen bestimmt werden, wobei das Regressionsmodell schnell und in Echtzeit auf einem üblichen Fahrzeugsteuergerät gerechnet werden kann. Die Abweichung des so modellierten Erwartungswerts zum Messwert der Kraftstofftemperatur ist wiederum Eingangsgröße eines weiteren Modells, welches als neuronales Netz ausgebildet ist, dem als weitere Eingangsgrößen wenigstens die Abgastemperatur, Motordrehzahl, Einspritzmenge, und die AGR-Rate anliegen. Es können gleichfalls weitere Residuen Eingangsgröße des Modells sein. Es kann zusätzlich die Abgastemperatur modelliert werden und die Abweichung zur gemessenen Abgastemperatur kann als zusätzliches Residuum Eingangsgröße des weiteren Modells sein.
  • Ausführungsbeispiel
  • Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezugnahme auf die schematisch dargestellten Zeichnungen.
  • Hierbei zeigen:
    • - 1 ein Kraftstoffversorgungssystem und
    • - 2 eine schematisierte Darstellung des Signalflusses und der Signalverarbeitung einer ersten beispielhaften Ausbildungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens und
    • - 3 eine schematisierte Darstellung des Signalflusses und der Signalverarbeitung einer zweiten beispielhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
  • 1 zeigt ein beispielhaftes Kraftstoffversorgungssystem für einen Verbrennungsmotor. Aus einem Tank 1 fördert eine erste Fördereinheit 2, die hier als Kraftstoffpumpe ausgebildet ist, Kraftstoff in ein Leitungssystem, wobei der Kraftstoff über einen Kraftstofffilter 3 zu einer Hochdruckpumpe 4 gelangt. Der Kraftstoff wird aus dem Tank 1 mittels der ersten Fördereinheit 2 angesaugt und dem Einlass der Hochdruckpumpe 4 über eine dazwischenliegende Leitung zugeführt. Die Pfeilrichtungen an den Leitungen des dargestellten Leitungssystems zeigen jeweils die Fließrichtung des Kraftstoffs an. Ein Temperatursensor 5 ist hier beispielhaft in der Zuführungsleitung zur Hochdruckpumpe 4 stromab der Fördereinheit 2 angeordnet. Von der Hochdruckpumpe 4 zweigen zum einen eine Leitung zu einem Rail 7 sowie eine Rücklaufleitung in den Tank 1 ab. Am Rail 7 ist beispielhaft einer der Injektoren 8 gezeigt, über welchen Kraftstoff in die Zylinder des nicht dargestellten Motors eingebracht werden kann. Ein Druckregelventil 6 ist für die Druckregelung an dem Rail 7 angeordnet. Von diesem sowie vom Injektor 8 zweigen wiederum Rücklaufleitungen in den Tank 1 ab. Der hellgrau schraffierte Bereich des Leitungssystems kennzeichnet dabei den Niederdruckbereich vom Tank 1 beginnend bis zur Hochdruckpumpe 4. Des Weiteren gehören die Rücklaufleitungen von der Hochdruckpumpe 4, dem Druckregelventil 6 und dem Injektor 8 gleichfalls zum Niederdruckbereich. Der Hochdruckbereich, welcher durch eine schwarze Füllung der Leitungen dargestellt ist, bildet sich nach der Hochdruckpumpe 4 aus und umfasst sowohl das Rail 7 als auch die Zuleitung zum Injektor 8. Weitere Temperatursensoren 5 sind beispielhaft in der Rücklaufleitung von der Hochdruckpumpe 4 und vom Druckregelventil 6 angeordnet. Eine weiterer Temperatursensor 5 ist am Rail 7 dargestellt. Die Temperatursensoren 5 dienen zur Messung der Kraftstofftemperatur an den jeweiligen Punkten im Leitungssystem. Für das nachfolgend erläuterte erfindungsgemäße Verfahren ist einer der Temperatursensoren 5 ausreichend. In der 1 sind mehrere Temperatursensoren 5 dargestellt, um die beispielhafte Anordnung des jeweiligen Temperatursensors 5 darzustellen. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass im Leitungssystem mehrere Temperatursensoren 5 angeordnet und für das erfindungsgemäße Verfahren ausgewertet werden. Bei den Temperatursensoren 5, deren Messwerte für das erfindungsgemäße Verfahren genutzt werden, handelt es sich vorzugsweise um im Fahrzeug bereits verbaute Sensoren, welche für die Steuerung des Motors benötigt werden. Für die Steuerung der Einspritzmenge ist die Kraftstofftemperatur eine übliche Eingangsgröße. Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf einen bestimmten Messort festgelegt. Vielmehr zeigt sich einer der Vorteile darin, dass ein beliebiger, nach der ersten Fördereinheit 2 angeordneter Temperatursensor 5 verwendet werden kann, solange für den jeweiligen Messort ein Erwartungswert der Kraftstofftemperatur modellierbar ist. Bei der Verwendung eines von aufgezeichneten Daten getriebenen Modells kann für jeden realen Messort eine Modellierung des Erwartungswertes erfolgen. Das Verhalten der als signifikant betrachteten Eingangsgrößen wird in einem oder mehreren Testläufen aufgezeichnet und die entsprechende Ausgangsgröße - hier die Kraftstofftemperatur - wird bei den Testläufen ebenfalls messtechnisch bestimmt und aufgezeichnet. Mittels beispielsweise eines Regressionsmodells kann dann aus den aufgezeichneten Daten die Kraftstofftemperatur am Messort modelliert werden, indem das Modell das Verhalten der aufgezeichneten Eingangsgrößen zum Messwert der Kraftstofftemperatur am Ausgang abbildet und somit einen Wert für die Kraftstofftemperatur aus den gemessenen Eingangsgrößen im Modell abbildet. Im Betrieb des Modells im Fahrzeug werden dann im realen Betrieb ermittelte Eingangsgrößen verwendet und aus diesen unter Verwendung des mit den Testdaten gebildeten/trainierten Modells Erwartungswerte für die Kraftstofftemperatur am Ausgang erzeugt.
  • 2 zeigt eine schematisierte Darstellung des Signalflusses und der Signalverarbeitung einer ersten beispielhaften Ausbildungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Der Funktionsblock 9 symbolisiert das Fahrzeug, in welchem Messwerte von Betriebsparametern 10 des Motors, wie beispielsweise Drehzahl, Last, Kraftstofftemperatur im Leitungssystem und Motoröltemperatur aufgenommen werden sowie Umgebungsparameter 11 des Fahrzeugs, wie beispielsweise Umgebungstemperatur und Luftfeuchte und Fahrzeugparameter 12, wie beispielsweise die Geschwindigkeit des Fahrzeugs gemessen werden. Diese Werte sind vorzugsweise direkt gemessene Werte, wobei sie auch aus anderen gemessenen Größen modelliert werden können. Für das erfindungsgemäße Verfahren ist es notwendig, dass diese als Eingangsgrößen dem nachfolgenden Verfahren vorliegen. Es handelt sich vorzugsweise um im Fahrzeug bereits gemessene oder modellierte Größen, welche für die Steuerung des Motor- oder Fahrzeugbetriebs notwendig sind.
  • Die Messwerte werden einem Funktionsblock 13 zugeführt, welcher eine Signalvorverarbeitung enthält. Die gemessenen Parameter können als Rohsignale der entsprechenden Sensoren direkt dem nachfolgenden Funktionsblock 15 zugeführt werden, wobei in den meisten Fällen eine Vorverarbeitung der Signale sinnvoll ist. Es kann sich dabei beispielsweise um einfache Filterfunktionen, Mittelwertbildungen, Normierungen oder Verlaufsanalysen handeln. Eine entsprechende Signalvorverarbeitung ist dem Fachmann bekannt und braucht hier nicht näher erläutert zu werden. Eines der für das erfindungsgemäße Verfahren notwendigen Messsignale eines Betriebsparameters 10 des Motors ist das gemessene Signal der Kraftstofftemperatur 14, welches beispielsweise mit einem Temperatursensor 5 in der Rücklaufleitung von der Hochdruckpumpe 4 (siehe 1) gemessen wird. Der Messwert der Kraftstofftemperatur 14 wird nachfolgend einem Funktionsblock 16 zugeführt, dessen Funktion im Weiteren beschrieben wird. Die Messwerte der Betriebsparameter 10 des Motors, der Umgebungsparameter 11 und der Fahrzeugparameter 12 werden einem Funktionsblock 15 zugeführt, welcher ein Modell zur Modellierung eines Erwartungswertes 21 der Kraftstofftemperatur an einer Messstelle für den Messwert der Kraftstofftemperatur 14 enthält. Ein solches Modell wird auch Sensormodell genannt, da hier das Ausgangsverhalten eines Sensors modelliert wird. Der mittels des im Funktionsblock 15 enthaltenen Modells gebildete Erwartungswert der Kraftstofftemperatur 21 wird dem Funktionsblock 16 zugeführt, dem gleichfalls der Messwert der Kraftstofftemperatur 14 anliegt. Im Funktionsblock 16 wird der Erwartungswert 21 zum Messwert 14 der Kraftstofftemperatur in Relation gesetzt. In einem einfachen Fall erfolgt eine Differenzbildung, so dass am Ausgang als Relation die Abweichung 17 zwischen Messwert 14 und Modellwert 21 der Kraftstofftemperatur ausgegeben wird. Dieser Wert der Abweichung eines Modellwerts zu einem Messwert wird im Allgemeinen auch als Residuum, hier das Residuum der Kraftstofftemperatur bezeichnet. Die Abweichung 17 liegt nachfolgend einem Funktionsblock 18 an, der einen Klassifikator enthält, so dass aus der ermittelten Abweichung 17 am Ausgang des Funktionsblocks 18 eine zugehörige Kraftstoffart 20 ermittelt und ausgegeben werden kann. In einem einfachen Fall sind zu den jeweils ermittelten Abweichungen 17 Kraftstoffarten hinterlegt. Das Ausführungsbeispiel ist zum Zweck der Erläuterung besonders einfach ausgebildet. Eine verbesserte Genauigkeit ist insbesondere dann zu erreichen, wenn die Abweichung 17 mit weiteren Messgrößen bewertet wird. Ein entsprechendes erweitertes alternatives Ausführungsbeispiel wird nachfolgend in der 3 gezeigt.
  • 3 zeigt eine schematisierte Darstellung des Signalflusses und der Signalverarbeitung einer zweiten beispielhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei welchem der einfache Klassifikator 18 (siehe 2) durch einen Funktionsblock 19 ersetzt wird, der ein weiteres Modell zur Bestimmung der Kraftstoffart 20 enthält. Der Ablauf und Signalfluss ist bis zur Bildung der Abweichung 17 identisch zu 2, so dass auf die Beschreibung zu dieser Figur verwiesen wird. Die im Funktionsblock 16 ermittelte Abweichung 17 ist eingangs des Funktionsblocks 19, welcher das weitere Modell zur Ermittlung der Kraftstoffart 21 enthält. Es kann sich hierbei vorzugsweise um ein neuronales Netz handeln, welches mehrere Eingangsgrößen aufweist. Die weiteren Eingangsgrößen, welche zusätzlich zur Abweichung 17 dem weiteren Modell zugeführt werden, sind durch die nach der Signalvorverarbeitung 13 abzweigenden Pfeile symbolisiert. Dem weiteren Modell im Funktionsblock 19 werden damit ebenfalls Messwerte der Betriebsparameter 10 des Motors, der Umgebungsparameter 11 und der Fahrzeugparameter 12 zugeführt, wobei diese Messwerte enthalten können, die auch im Modell zur Ermittlung des Erwartungswertes der Kraftstofftemperatur 14 genutzt werden, wie z.B. Motordrehzahl und Einspritzmenge und/oder dazu alternative Parameter, wie beispielsweise Abgastemperatur und AGR-Rate. In einer nicht dargestellten Alternative können auch weitere Residuen z.B. das Residuum der Abgastemperatur aus der Abweichung eines Messwertes und eines Modellwertes der Abgastemperatur gebildet werden, die Eingangsgröße des weiteren Modells im Funktionsblock 19 sind. Das weitere Modell im Funktionsblock 19 ist vorzugsweise als neuronales Netz ausgebildet, welches mit
  • Trainingsdaten aus Prüfstands- und/oder Fahrzeugversuchen angelernt wird. Den einzelnen Neuronen einer Eingangsschicht liegen dabei die Signale der oben beschriebenen Eingangsgrößen des Funktionsblocks 19 (die Abweichung 17, sowie ausgewählte Betriebs- 10, Umgebungs- 11 und Fahrzeugparameter 12, wie Abgastemperatur, Motordrehzahl, Einspritzmenge und AGR-Rate) an, wobei das Netz am Ausgang aus der mit Trainingsdaten angelernten Zuordnung am Ausgang eine Kraftstoffart 20 oder alternativ eine Wahrscheinlichkeit für eine bestimmte Kraftstoffart 20 erzeugt.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Tank
    2
    Fördereinheit
    3
    Kraftstofffilter
    4
    Hochdruckpumpe
    5
    Temperatursensor
    6
    Druckregelventil
    7
    Rail
    8
    Injektor
    9
    Funktionsblock (Fahrzeug)
    10
    Betriebsparameter des Motors
    11
    Umgebungsparameter
    12
    Fahrzeugparameter
    13
    Funktionsblock (Signalverarbeitung)
    14
    Messwert der Kraftstofftemperatur
    15
    Funktionsblock (Modell der Kraftstofftemperatur)
    16
    Funktionsblock (Bildung der Abweichung 17)
    17
    Abweichung
    18
    Klassifikator
    19
    Funktionsblock (weiteres Modell)
    20
    Kraftstoffart
    21
    Erwartungswert der Kraftstofftemperatur

Claims (8)

  1. Verfahren zur Bestimmung der Kraftstoffart (20), welche einem Verbrennungsmotor aus einem Tank (1) zugeführt wird, bei welchem aus wenigstens einem Messwert (14) eines im Kraftstoffsystem angeordneten Temperatursensors (5) die Art des in dem Kraftstoffsystem vorliegenden Kraftstoffs bestimmt wird, wobei der Messwert (14) des die Kraftstofftemperatur messenden Temperatursensors (5) an einem Messort im Leitungssystem, der stromab einer ersten Fördereinheit (2) liegt, gemessen wird, wobei mittels eines Modells der Kraftstofftemperatur (15) ein Erwartungswert (21) für die Kraftstofftemperatur an der Messstelle des Temperatursensors (5) gebildet wird, wobei Eingangsgrößen des Modells zur Bildung des Erwartungswerts (21) gemessene oder modellierte Umgebungsparameter (11) und gemessene oder modellierte Betriebsparameter (10) des Verbrennungsmotors sind und weiterhin aus der Relation des Erwartungswertes (21) der Kraftstofftemperatur zum Messwert (14) der Kraftstofftemperatur auf die im Leitungssystem vorhandene Kraftstoffart (20) geschlossen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsgrößen des Modells der Kraftstofftemperatur (15) als Umgebungsparameter (11) wenigstens die gemessene oder modellierte Umgebungstemperatur und als Betriebsparameter des Verbrennungsmotors (10) wenigstens die Temperatur von Motoröl und/oder Getriebeöl und/oder einem weiteren Kühlmedium des Verbrennungsmotors umfassen.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als weitere Eingangsgrößen des Modells der Kraftstofftemperatur (15) die Umgebungsparameter Luftfeuchte und/oder Umgebungsdruck und als Betriebsparameter des Verbrennungsmotors (10) die Kraftstofftemperatur im Tank und/oder der Tankfüllstand und/oder die Drehzahl und/oder die Abgastemperatur und/oder der Druck nach der Drosselklappe und/oder die Stellung der Drosselklappe und/oder die AGR Rate und/oder die AGR-Temperatur und/oder der Frischluftmassenstrom und/oder die Einspritzmenge und/oder zusätzliche Fahrzeugparameter (12), wie die Fahrzeuggeschwindigkeit genutzt werden.
  4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwert (14) wenigstens eines Temperatursensors (5) zur Messung der Kraftstofftemperatur im Leitungssystem ermittelt wird, wobei die Kraftstofftemperatur in einer Kraftstoffleitung nach einer Fördereinheit (2) für den Kraftstoff aus dem Tank (1) und/oder nach einer Hochdruckpumpe (4) und/oder in einer gemeinsamen Sammelleitung (7) für den Kraftstoff von dem die Einspritzelemente (8) abzweigen und/oder einer Kraftstoffrücklaufleitung ermittelt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Modell der Kraftstofftemperatur (15) ein auf Messdaten basierendes Modell verwendet wird, welches mit vorher am Prüfstand oder im realen Fahrzeugbetrieb aufgenommenen Messdaten der Umgebungsparameter (11) sowie der Betriebsparameter (10) des Verbrennungsmotors und/oder der Fahrzeugparameter (12) für eine spezifische verwendete Kraftstoffart (20) angelernt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweichung zwischen dem Messwert (14) der Kraftstofftemperatur und dem durch das Modell der Kraftstofftemperatur (15) ermittelten Erwartungswert (21) für die Kraftstofftemperatur Eingangsgröße eines nachfolgenden weiteren Modells (19) ist, dem weitere Umgebungs- und/oder Betriebsparameter des Motors und/oder Fahrzeugparameter (10, 11, 12) anliegen, und dass als Ausgangsgröße des weiteren Modells (19) die ermittelte Kraftstoffart (20) ausgegeben wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweichung zwischen dem Messwert (14) der Kraftstofftemperatur und dem durch das Modell der Kraftstofftemperatur (15) ermittelten Erwartungswert (21) für die Kraftstofftemperatur Eingangsgröße eines nachfolgenden weiteren Modells (19) ist, dem weitere Umgebungs- und/oder Betriebsparameter des Motors und/oder Fahrzeugparameter (10,11,12) anliegen, und dass als Ausgangsgröße des weiteren Modells (19) eine Wahrscheinlichkeit für die ermittelte Kraftstoffart (20) ausgegeben wird.
  8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Erwartungswert (21) für die Kraftstofftemperatur mittels eines Regressionsmodells ermittelt wird, dem als Eingangsgrößen wenigstens die gemessenen Werte der Umgebungstemperatur, der Motoröltemperatur, der Drehzahl des Motors, der Einspritzmenge, der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Tankfüllstands anliegen, und dass die Abweichung des so modellierten Erwartungswerts (21) für die Kraftstofftemperatur mit dem Messwert (14) der Kraftstofftemperatur verglichen wird, wobei deren Abweichung (17) Eingang eines weiteren Modells (19) ist, welches als neuronales Netz ausgebildet ist, dem als weitere Eingangsgrößen wenigstens die Abgastemperatur, Motordrehzahl, Einspritzmenge und die AGR Rate anliegen.
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