DE10356805A1

DE10356805A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Dosierung von Flüssigkeit auf der Grundlage einer Zumesspumpe

Info

Publication number: DE10356805A1
Application number: DE2003156805
Authority: DE
Inventors: Christophe Gouzou
Original assignee: Marwal Systems SAS
Current assignee: TI Automotive Fuel Systems SAS
Priority date: 2002-12-06
Filing date: 2003-12-04
Publication date: 2004-06-24
Also published as: FR2848262A1; FR2848262B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dosierung von Flüssigkeit bei Kraftfahrzeugen mittels einer Zumesspumpe, welches Schritte, bestehend aus einer Abschätzung (100) der Flüssigkeitstemperatur und einer Korrektur (120) des auf die Zumesspumpe gegebenen Steuersignals, so dass die Zumesspumpe identische Flüssigkeitsmengen auf der Grundlage identischer Einstellwerteingangssignale unabhängig von der Flüssigkeitstemperatur liefert. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Vorrichtungen zur kontrollierten Abgabe von Flüssigkeit bei Kraftfahrzeugen.

Die Erfindung findet insbesondere Anwendung bei der Abgabe von Zusatzstoffen für den Kraftstoff von Kraftfahrzeugen.

Man findet eine Erinnerung an diesen Zusammenhang in der Einleitung von FR-A-2 718 795 .

Es wurden bereits zahlreiche Vorrichtungen an Bord von Kraftfahrzeugen für die Abgabe von Zusatzstoffen für den Kraftstoff bei Kraftfahrzeugen vorgeschlagen. Als nicht ein schränkende Beispiele kann man auf FR-2718795 , FR-2779772 , FR-2805002 , FR-2798645 , JP-224734 , DE-3836602 , DE-4028253 , EP-0488831 , EP-590814 , EP-1031707 , EP-1158148 , US-5421295 , US-6216755 und US-6223526 Bezug nehmen.

Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese besondere Anwendung beschränkt. Sie deckt allgemein die Abgabe jedweder Flüssigkeit, beispielsweise die Abgabe von Öl, insbesondere von diskontinuierlich abgegebenen Flüssigkeiten ab.

Die vorliegende Erfindung hat nun die Aufgabe, den Stand der Technik weiterzuentwickeln.

Diese Aufgabe wird im Rahmen der Erfindung gelöst mit einem Verfahren zur Dosierung von Flüssigkeit bei Kraftfahrzeugen, insbesondere Zusatzstoffen für Kraftstoffe, mittels einer Zumesspumpe, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Abschätzen der Temperatur der Flüssigkeit, und Korrigieren des auf die Zumesspumpe gegebenen Steuersignals so, dass die Zumesspumpe gewünschte identische Flüssigkeitsmengen auf der Grundlage identischer Einstellwerteingangssignale unabhängig von der Flüssigkeitstemperatur liefert.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung, welche aufweist:
Mittel zur Abschätzung der Flüssigkeitstemperatur und
Mittel zur Korrektur des auf die Zumesspumpe gegebenen Steuersignals so, dass die Zumesspumpe identische Flüssigkeitsmengen auf der Grundlage identischer Einstellwerteingangssignale, unabhängig von der Temperatur der Flüssigkeit, liefert.

Die Erfindung betrifft auch solche Vorrichtungen aufnehmende Behälter.

Weitere Merkmale, Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung und unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, die als nicht einschränkende Beispiele gegeben werden und auf welchen
1 eine schematische Ansicht einer üblichen Dosiervorrichtung für Zusatzstoffe in Form von Funktionsblöcken dargestellt ist, und
2 ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß der Erfindung darstellt.
Im Folgenden wird nun die Erfindung im Rahmen ihrer bevorzugten Anwendung auf die kontrollierte Abgabe von Zusatzstoffen für Kraftstoffe von Kraftfahrzeugen dargestellt.
In der beigefügten 1 ist schematisch eine Vorrichtung dargestellt, welche einen Zusatzstoffbehälter 10, zugeordnet einer Dosierungsvorrichtung 20 in Form einer Zumesspumpe, die für eine Abgabe des Zusatzstoffes exakt in kontrollierter Menge in einen Kraftstofftank 30 eingerichtet ist. In einer Abwandlung kann die Zumesspumpe 20 den Zusatzstoff in den Kraftstoffkreislauf hinter dem Kraftstofftank abgeben.
Allgemein gesprochen, ist eine Zumesspumpe eine Pumpe, die so aufgebaut ist, dass sie eine einheitliche, bestimmte, bekannte und exakte Volumendosis auf der Grundlage eines gegebenen elektrischen Eingangssignals liefert.
In der Praxis im Rahmen der Anwendung auf die Dosierung eines Zusatzstoffes für einen Kraftstoff wird die Zumesspumpe durch ein Einstellwertsignal gesteuert, das für das geforderte Zusatzstoffvolumen repräsentativ ist. Wenn beispielsweise der Zusatzstoff direkt in den Kraftstofftank abgegeben wird, ist das Stellsignal allgemein proportional dem in einem bestimmten Zeitpunkt im Kraftstofftank enthaltenen Kraftstoff, um so einen konstanten Prozentsatz Zusatzstoff/Kraftstoff aufrechtzuerhalten.
Eine solche Dosierpumpe 20 kann in Übereinstimmung mit allen dem Fachmann bekannten Anordnungen, beispielsweise gemäß der Lehre der FR-A-2823260 , sein. Die in dieser Druckschrift beschriebene Dosierpumpe weist einen Grundkörper auf, welcher einen Kolben aufnimmt, der sich unter der Steuerung durch ein von einer Wicklung geliefertes Magnetfeld translatorisch hin und her bewegen kann. Der Kolben wird so in einer Kammer versetzt, welche ein Eintrittsventil und ein Austrittsventil aufweist. Jede Versetzung des Kolbens zum Ausgangsventil hin führt zur Abgabe einer kontrollierten Flüssigkeitsmenge.
Wie vorstehend angegeben, besteht im Rahmen der Erfindung das Verfahren im Wesentlichen aus:
in einem ersten Schritt 100, einer Abschätzung der Temperatur der im Behälter 10 vorhandenen Flüssigkeit und
in einem zweiten Schritt 120, einer Korrektur des auf die Zumesspumpe 20 gegebenen Steuersignals so, dass die Zumesspumpe 20 gewünschte identische Flüssigkeitsmengen auf der Grundlage identischer Einstellwerteingangssignale, unabhängig von der Temperatur der Flüssigkeit, liefert.
Die Temperatur der Flüssigkeit kann mit allen geeigneten abgeschätzt und/oder gemessen werden, beispielsweise und nicht einschränkend:

– mittels eines allgemeinen Temperaturmessfühlers, der eine auf dem Fahrzeugnetz verfügbare Information in der Erwägung liefert, dass sich die Flüssigkeit auf der so festgestellten Mitteltemperatur befindet,
– mittels eines Temperaturmessfühlers, der für das Dosiersystem spezifisch ist (gegebenenfalls angeordnet im Behälter 10),
– mittels der Messung der Temperatur der Wicklung der Zumesspumpe, wie in einer parallelen Patentanmeldung der Anmelderin beschrieben (in der Erwägung, dass die Flüssigkeit auf die gleiche Temperatur wie die Wicklung gesetzt ist, wobei die Temperatur der Wicklung über eine Messung des Widerstands der Wicklung gemessen wird, der seinerseits über die Feststellung der Stromstärke bei konstanter Speisespannung oder umgekehrt über die Feststellung der Spannung bei konstantem Speisestrom gewonnen wird),
– oder auch mittels äquivalenter Mittel.

Änderungen der Flüssigkeitstemperatur können unterschiedliche, gegebenenfalls einander entgegenwirkende Auswirkungen auf die Dosierung durch Zumesspumpen haben.
Zu nennen sind insbesondere:
Schwankungen eventueller Leckagen,
Schwankungen des Zylinderhubraums der Zumesspumpe durch Ausdehnung des Pumpenkörpers in Abhängigkeit von der Temperatur, und
Schwankungen der physikalischen Kenngrößen der Flüssigkeit, darunter insbesondere der Dichte.
Die Erfindung ist so eingerichtet, dass sie alle diese Schwankungen berücksichtigen kann.
In der Praxis können die Korrekturen auf dem Ergebnis von Versuchen mit Zumesspumpen im gesamten Temperaturbereich, dem ein Kraftfahrzeug ausgesetzt sein kann, basiert sein.
Man kann so zu einem ersten Zeitpunkt ein theoretisches Stellsignal bestimmen, das erforderlich ist, um bei einer Standardmitteltemperatur, beispielsweise von 20°C, die gewünschte Menge der gewünschten Flüssigkeit zu gewinnen, dann zu einem zweiten Zeitpunkt dieses theoretische Stellsignal korrigieren, damit man ein reales Einsatz-Stellsignal zur Aufgabe auf die Zumesspumpe gewinnt, um die gewünschte Abgabe der gewünschten Flüssigkeitsmenge bei der realen Temperatur zu gewährleisten.
Die am theoretischen Einstellwertsignal herbeigeführte Korrektur beruht auf den vorhergehenden Versuchsergebnissen. Sie kann linear oder mit kontinuierlicher Entwicklung über den gesamten betrachteten Bereich der Arbeitstemperatur, oder diskontinuierlich per Temperaturabschnitten (in letzterem Fall hat man also mehrere Korrekturkoeffizienten, jeweils für einen betrachteten Abschnitt) sein.
Natürlich beschränkt sich die Erfindung nicht auf die gerade beschriebenen speziellen Ausführungsformen, sondern erstreckt sich auf alle in ihrem Rahmen enthaltenen Abwandlungen.
Die Erfindung findet insbesondere Anwendung auf jede Art von Behälter für einen Kraftstoffzusatz, ob es sich nun um feste Behälter zum Verbleib am Fahrzeug oder lösbare Behälter, starre Behälter oder weiche Behälter, Behälter aus Metall oder aus Kunststoff usw. handelt.
Die Erfindung bietet zahlreiche Vorteile im Verhältnis zum Stand der Technik.
Insbesondere gestattet die Erfindung die Vermeidung einer Überdosierung von Zusatzstoffen. Sie gestattet so eine Steigerung der Autonomie eines Fahrzeugs und eine Begrenzung von Gefahren einer Zusetzung des Partikelfilters als Folge eines Zusatzstoffüberschusses (gewisse Zusatzstoffe erzeugen nicht brennbare Aschen, die den Partikelfilter verstopfen und eine Reinigung bei Wartungsvorgängen erforderlich machen).
Die Erfindung kann nach Wahl Dosierungen nach Masse oder Volumen betreffen.

Claims

Verfahren zur Dosierung von Flüssigkeit bei Kraftfahrzeugen mittels einer Zumesspume (20), wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Abschätzen (100) der Flüssigkeitstemperatur, und Korrigieren (120) des auf die Zumesspumpe (20) gegebenen Steuersignals so, dass die Zumesspumpe gewünschte identische Flüssigkeitsmengen auf der Grundlage identischer Einstellwerteingangssignale, unabhängig von der Temperatur der Flüssigkeit liefert.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrektur eine Änderung des Hubraums der Pumpe (20) in Abhängigkeit von der Temperatur berücksichtigt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrektur die Änderung der Dichte durch Ausdehnung der Flüssigkeit berücksichtigt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrektur die Änderung von Leckagen berücksichtigt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Flüssigkeit mit Hilfe von Mitteln, die aus der Gruppe ausgewählt sind, welche umfasst: einem allgemeinen Temperturmessfühler, der eine auf dem Fahrzeugnetz verfügbare Information liefert, einem für das Dosiersystem spezifischen Temperaturmessfühler, einer Messung der Temperatur der Wicklung der Zumesspumpe, gemessen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zu einer ersten Zeit ein theoretisches Einstellwertsignal bestimmt wird, das erforderlich ist, um bei einer mittleren Standardtemperatur die gewünschte Flüssigkeitsmenge zu gewinnen, dann zu einer zweiten Zeit dieses theoretische Einstellwertsignal korrigiert, um so ein reales Funktionseinstellsignal zur Aufgabe auf die Zumesspumpe zu gewinnen, um die Abgabe der gewünschten Flüssigkeitsmenge bei der tatsächlichen Temperatur sicherzustellen.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beim theoretischen Stellsignal herbeigeführte Korrektur auf vorhergehenden Versuchsergebnissen beruht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beim theoretischen Stellsignal herbeigeführte Korrektur linear oder mit kontinuierlicher Entwicklung über dem gesamten betrachteten Funktionstemperaturbereich ist.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beim theoretischen Stellsignal vorgenommene Korrektur temperaturabschnittsweise diskontinuierlich ist.
Vorrichtung zur Dosierung von Flüssigkeit bei Kraftfahrzeugen mittels eine Zumesspumpe (20), dadurch gekennzeichnet, dass sie aufweist: Mittel zur Abschätzung der Flüssigkeitstemperatur, und Mittel zur Korrektur des auf die Zumesspumpe gegebenen Steuersignals so, dass die Zumesspumpe identische Flüssigkeitsmengen auf der Grundlage von identischen Einstellwerteingangssignalen unabhängig von der Temperatur der Flüssigkeit liefert.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit ein Kraftstoffzusatzstoff ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit Öl ist.
Kraftstoffbehälter, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12 aufnimmt.