DE112014001859T5

DE112014001859T5 - Verfahren und System zum Erkennen der Kraftstoffqualität unter Verwendung der Motorleistung und von NOx-Emissionswerten

Info

Publication number: DE112014001859T5
Application number: DE112014001859.7T
Authority: DE
Inventors: Mikael Nordin
Original assignee: Scania CV AB
Current assignee: Scania CV AB
Priority date: 2013-04-30
Filing date: 2014-04-25
Publication date: 2015-12-17
Also published as: WO2014178779A1; BR112015024443A2; KR101830332B1; KR20160003150A; US20160069855A1; SE538381C2; SE1350527A1; US10466225B2

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren und ein System zum Erkennen einer Kraftstoffqualität in einem Fahrzeug bereit. Das erfindungsgemäße System umfasst eine erste Bestimmungseinheit, die dazu eingerichtet ist, einen Korrekturfaktor kkW für Kraftstoff als Quotient zwischen einer zum Antreiben von Fahrzeugen erforderlichen Leistungund einer Referenzleistung engkW, von der erwartet wird, dass sie von einem Motor in dem Fahrzeug erzielt wird, mitzu bestimmen. Das System umfasst ebenfalls eine zweite Bestimmungseinheit, die dazu eingerichtet ist, einen Korrekturfaktor kNOx für Abgasemissionen als Quotient zwischen einem in dem Fahrzeug gemessenen Wert für Stickoxide engNOx und einem Referenzwert für Stickoxide ECUNOx mit kNOx = engNOx/ECUNOx zu bestimmen. Das System umfasst auch eine Erkennungseinheit, die dazu eingerichtet ist, die Kraftstoffqualität basierend auf einer Beziehung zwischen dem Korrekturfaktor kkW für Kraftstoff und dem Korrekturfaktor kNOx für Abgasemissionen zu erkennen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen der Kraftstoffqualität gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls ein System, das dazu eingerichtet ist, die Kraftstoffqualität gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 25 zu erkennen, sowie ein Computerprogramm und ein Software-Produkt, die das erfindungsgemäße Verfahren ausführen.
Hintergrund
Die folgende Beschreibung des Hintergrunds umfasst eine Beschreibung des Hintergrunds der vorliegenden Erfindung und muss nicht notwendigerweise den Stand der Technik darstellen.
Moderne Verbrennungsmotoren können verschiedene Arten von Kraftstoff verwenden, wie beispielsweise Diesel, Benzin oder Ethanol. Verschiedene Typen einer bestimmten Art von Kraftstoff können ebenfalls verwendet werden, wie unterschiedliche Typen von Diesel mit beispielsweise unterschiedlichem Anteil von Biodiesel. Verschiedene Mischungen von Kraftstoffen, wie Diesel gemischt mit FAME (Fatty Acid Methyl Ester = Fettsäuremethylester) können ebenfalls in Verbrennungsmotoren verwendet werden. Die verschiedenen Arten, verschiedenen Typen und verschiedenen Mischungen von Kraftstoffen können alle als unterschiedliche Güteklassen oder Qualitäten von Kraftstoff betrachtet werden. Deshalb umfasst in diesem Dokument das Konzept von Kraftstoffqualität die verschiedenen Arten von Kraftstoff, die verschiedenen Typen von Kraftstoff und die verschiedenen Mischungen von Kraftstoff. Diese verschiedenen Arten, Typen und/oder Mischungen von Kraftstoff, das heißt, diese Kraftstoffqualitäten oder Güteklassen weisen unterschiedliche Eigenschaften auf, die sich auf eine große Anzahl von Parametern in einem Motorsystem und auch anderen System, beispielsweise in einem Fahrzeug, auswirken. Eine Vielzahl von Kraftstoffqualitäten können bei unterschiedlichen Betankungsgelegenheiten nachgefüllt werden, was es für ein Steuerungssystem und auch den Fahrer schwierig macht zu wissen, welche Kraftstoffqualität bei dieser Gelegenheit im Kraftstoffsystem vorhanden ist. Beispielsweise weisen unterschiedliche Kraftstoffqualitäten unterschiedliche Energiewerte auf, was sich auf Parameter in Bezug auf, z. B., die Motorleistung, das Motordrehmoment und die Abgasemissionssteuerung für einen durch einen solchen Kraftstoff angetriebenen Motor auswirkt. Die Motorleistung und das Motordrehmoment wiederum wirken sich auf mehrere Parameter in Bezug auf, z. B., Drehzahlregelung, Geschwindigkeitsregelung und automatischen Gangwechsel in, zum Beispiel, einem Fahrzeug aus.
Kurzdarstellung der Erfindung
Moderne Motorensysteme hängen somit von einer relativ großen Anzahl von Parametern ab, die die Kraftstoffqualität des das Motorensystem antreibenden Kraftstoffs bestimmen. Damit das Motorensystem und andere parameterabhängige Systeme ordentlich funktionieren, ist eine Kenntnis dieser Parameter erforderlich, sodass das Motorensystem und/oder andere parameterabhängige Systeme an die Kraftstoffqualität angepasst werden können. Wenn die Informationen über die vorhandene Kraftstoffqualität unzureichend sind, wird das Motorensystem bestenfalls suboptimal sein, da die die Kraftstoffqualität umgebenden Ungewissheiten bedeuten, dass das Steuersystem des Motors, um auf der sicheren Seite zu sein, Parameter einstellt, die für einige unterschiedliche Kraftstoffqualitäten akzeptabel arbeiten, aber für keine der einzelnen Kraftstoffqualitäten optimal funktionieren. Die Ungewissheiten um die Kraftstoffqualität können ebenso zu einer ähnlichen Suboptimierung für andere parameterabhängige Systeme führen. Beispielsweise können minderwertige Informationen zu der Annahme einer inkorrekten Cetanzahl führen, was sozusagen eine fehlerhafte Annahme hinsichtlich der Zündfähigkeit ist, was mehrere nachteilige Konsequenzen für das Motorsystem und/oder die Abgasreinigung im Fahrzeug haben kann. Im schlimmsten Fall können die Parameter des Motorsystems völlig inkorrekt eingestellt werden, was eine minderwertige Leistung des Motorsystems und/oder des Abgas-(oder Aufladungs-)Systems hervorrufen wird.
Beispielsweise können aufgrund fehlender Kenntnis über die momentan genutzte Kraftstoffqualität suboptimal eingestellte Parameter eine Verschlechterung der Motorleistung verursachen. Suboptimal eingestellte Parameter können ebenfalls einen falschen Verbrennungsdruck in den Motorzylindern und/oder falsche Einspritzzeiten für das Einspritzen von Kraftstoff in die Zylinder verursachen, was zu Fehlzündungen und/oder erhöhter Abgabe/Emission von Abgasen aus dem Abgasnachbehandlungssystem des Fahrzeugs führen kann. Im Falle von Fehlzündungen wird oft nicht der gesamte an den Motor gelieferte Kraftstoff aufgebraucht. Dadurch kann der Kraftstoff durch den Motor laufen und zum Abgasnachbehandlungssystem geführt werden und kann dort, beispielsweise in einem Oxidationskatalysator, beginnen zu verbrennen, wenn die Abgase Kraftstoff und Kohlenwasserstoffe enthalten. Unkontrolliertes Feuern in Bauteilen des Abgasnachbehandlungssystems, z. B. im Oxidationskatalysator, kann die Bauteile beschädigen oder zerstören. Dies führt zu erhöhten Emissionen aufgrund von schlechter Abgasreinigung und/oder kann dazu führen, dass das Bauteil ersetzt werden muss.
Moderne Fahrzeuge können sogar ein On-Board-Diagnosesystem (OBD) enthalten, das beispielsweise berichtet, ob bestimmte Mengen oder Größen, wie z. B. Abgasemissionswerte, zwingend vorgeschriebene Grenzwerte überschreiten. Werden solche zwingend vorgeschriebenen Grenzwerte überschritten, kann der Fahrer gezwungen werden, eine Garage oder Werkstatt aufzusuchen, um den Fehler zu beheben. Falsch eingestellte Parameter können solche Überschreitungen verursachen und können daher zu Fehlfunktionen oder einem Versagen des Fahrzeugs führen.
Es ist daher notwendig, dass die Qualität des aktuell das Motorsystem versorgenden Kraftstoffs bestimmt werden kann, um dadurch das Motorsystem so zu optimieren, dass es zur Kraftstoffqualität passt und um somit beispielsweise eine bessere Leistung, einen niedrigeren Kraftstoffverbrauch und reduzierte Emissionen von schädlichen und/oder umweltgefährdenden Abgasen zu ermöglichen.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und ein System zum Erkennen der Kraftstoffqualität bereitzustellen, das diese Probleme zumindest teilweise löst.
Diese Aufgabe wird durch obengenanntes Verfahren gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 erreicht. Die Aufgabe wird ebenfalls durch obengenanntes System gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 25 und dem oben erwähnten Computerprogramm und Software-Produkt erreicht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Korrekturfaktor k_kW für Kraftstoff als Quotient zwischen einer Leistung
die zum Antreiben des Fahrzeugs erforderlich ist, und einer Referenzleistung eng_kW, von der angenommen wird, dass sie von einem Motor im Fahrzeug erzielt wird, festgelegt, d. h.
Ein Korrekturfaktor k_NOx für Abgasabführung/-emissionen wird ebenfalls mittels eines Quotienten zwischen einem in dem Fahrzeug gemessenen Stickoxidwert eng_NOx und einem Referenzwert für Stickoxide ECU_NOx bestimmt, d. h.
Die Kraftstoffqualität des an den Motor gelieferten Kraftstoffs wird dann auf der Basis einer Beziehung zwischen dem Korrekturfaktor k_kW für Kraftstoff und dem Korrekturfaktor k_NOx für Abgasemissionen bestimmt.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Beziehung zwischen dem Korrekturfaktor k_kW für Kraftstoff und dem Korrekturfaktor k_NOx für Abgasemissionen aus einem Quotienten zwischen dem Korrekturfaktor k_kW für Kraftstoff und dem Korrekturfaktor k_NOx für Abgasemissionen bestehen, wobei der Quotient einen Korrekturfaktor k_quality für die Qualität mit
darstellt. Werte für diesen Korrekturfaktor k_quality für die Qualität können dann mit vorbestimmten Werten für verschiedene Kraftstoffqualitäten, wie für unterschiedliche Kraftstoffe und unterschiedliche Kraftstoffmischungen, verglichen werden, wodurch die Kraftstoffqualität einfach und zuverlässig bestimmt werden kann.
Die vorliegende Erfindung trägt in sehr geringem Maße zur Komplexität des Fahrzeugs bei und kann kostengünstig im Fahrzeug umgesetzt werden und ist ebenfalls billig im Betrieb.
Da dem Motorsystem, dem Abgasnachbehandlungssystem und auch anderen Systemen und Steuersystemen in dem Fahrzeug durch die vorliegende Erfindung korrekte Informationen über die verwendete Kraftstoffqualität zugeführt werden, kann das Motorsystem und/oder können andere parameterabhängige Systeme hinsichtlich der Kraftstoffqualität des an das Motorsystem gelieferten Kraftstoffs optimiert werden. Diese Systemoptimierung kann beispielsweise eine höhere Motorleistung, ein höheres Drehmoment, einen niedrigeren Kraftstoffverbrauch, eine gesteigertes Fahrerlebnis, weniger Ausfälle und reduzierte Emissionen von schädlichen und/oder umweltgefährdenden Abgasen erzielen.
Gemäß einer Ausführungsform wird auch eine Zuverlässigkeitsprüfung vorgesehen, indem die Kraftstoffqualität gemäß der vorliegenden Erfindung erkannt wird, wodurch ferner dem Steuersystem des Fahrzeugs ermöglicht wird, seine Steuerung der Systeme weiterzuentwickeln, da die Zuverlässigkeit der Ergebnisse der Erfindung in die Berechnungen einbezogen werden können.
Kurze Auflistung der Figuren
Die Erfindung wird nachfolgend weiter mithilfe der beigefügten Zeichnungen erläutert, in denen gleiche Bezugszeichen für gleiche Teile verwendet werden und in denen:
1 schematisch ein Probefahrzeug zeigt, in dem die vorliegende Erfindung ausgeführt werden kann,
2 ein Ablaufdiagramm des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, und
3 eine Steuereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen
In diesem Dokument wird die vorliegende Erfindung erläutert und hauptsächlich für ein Fahrzeug beschrieben. Ein Fachmann wird jedoch erkennen, dass die Erfindung im Wesentlichen in allen Einheiten mit einen Motorsystem oder in anderen durch auf Kraftstoffqualität bezogene Parameter beeinflussten Systemen, wie Luft- oder Wasserfahrzeuge, eingesetzt und genutzt werden kann.
1 zeigt schematisch ein Probefahrzeug 100, das die vorliegende Erfindung enthalten kann. Das Fahrzeug 100, das ein Auto, ein Lastwagen, ein Bus oder ein anderes Fahrzeug sein kann, umfasst einen Antriebsstrang, der Kraft auf die Antriebsräder 110, 111 im Fahrzeug 100 überträgt. Der Antriebsstrang umfasst einen Verbrennungsmotor 101, der in herkömmlicher Weise über eine Abtriebswelle 102 am Verbrennungsmotor 101 über eine Kupplung 106 mit einem Getriebe 103 verbunden ist. Der Antriebsstrang des Fahrzeugs kann natürlich auch ein anderer Typ sein, wie ein Typ mit Automatikgetriebe, ein Typ mit einem Hybrid-Antriebstrang, usw.
Der Verbrennungsmotor wird durch Kraftstoff angetrieben, der durch ein Kraftstoffsystem 120 zugeführt wird, das unter anderem einen oder mehrere Kraftstofftanks und Vorrichtungen 121, die den Kraftstoff von den Kraftstofftanks zum Motor 101 transportieren, enthält. Diese Vorrichtungen werden hier in stark schematischer Form gezeigt, können jedoch eine Vielfalt von Rohren zum Transportieren des Kraftstoffs innerhalb des Fahrzeugs, eine oder mehrere Pumpen, die auf Nieder- oder Hochdruckkreisläufe aufgeteilt werden können, Filter, Kupplungen und andere Vorrichtungen zum Transportieren von Kraftstoff umfassen. Der Verbrennungsmotor 101 und/oder das Kraftstoffsystem 120 werden/wird durch das Steuersystem des Fahrzeugs über eine Steuereinheit 140 gesteuert, wie schematisch in 1 dargestellt.
Eine aus dem Getriebe 103 ragende Abtriebswelle 107 treibt die Antriebsräder 110, 111 über ein Achsgetriebe 108, wie ein gewöhnliches Differential, und mit dem Achsgetriebe 108 verbundenen Antriebswellen 104, 105 an.
Abgase aus dem Motor 101, die aus dieser Verbrennung von Kraftstoff resultieren, werden durch ein Abgasnachbehandlungssystem 130 gereinigt, bevor sie aus dem Fahrzeug abgegeben werden. Das Abgasnachbehandlungssystem 130, das hier in stark schematisierter Form dargestellt wird, kann ein oder mehrere Bauteile umfassen, z. B. einen oder mehrere Partikelfilter, Oxidationskatalysator(en) und/oder Reduktionskatalysator(en). Das Reinigen der Abgase wird durch eine Steuereinheit 140 gesteuert, die z. B. die Dosierung des Reduktionsmittels steuert, das Ammoniak, beispielsweise Harnstoff, enthalten kann oder dazu umgewandelt werden kann.
Die Steuereinheit 140 gemäß der vorliegenden Erfindung enthält auch eine erste 141 und eine zweite 142 Bestimmungseinheit und eine Erkennungseinheit 143 und ist mindestens mit dem Motor 101 und dem Abgasnachbehandlungssystem 130 verbunden. Die erste 141 und die zweite 142 Bestimmungseinheit und die Erkennungseinheit 143 werden nachfolgend ausführlicher beschrieben. Die Steuereinheit 140 kann in einem Motormanagementsystem(EMS)-Kreislauf in dem Fahrzeug enthalten sein und/oder kann darin Informationen austauschen und/oder arbeitet damit zusammen.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm für das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung. Durch Nutzen einer nachfolgend beschriebenen Bestimmungseinheit 401 bestimmt beispielsweise eine erste Stufe 201 des Verfahrens einen Korrekturfaktor k_kW für Kraftstoff als einen Quotienten, wobei eine zum Antreiben des Fahrzeugs 100 erforderliche Leistung
den Zähler umfasst und eine Referenzleistung eng, von der angenommen wird, dass sie von einem Motor in dem Fahrzeug 100 erzielt wird, umfasst den Nenner. Der Korrekturfaktor k_kW für Kraftstoff wird somit gemäß
festgelegt.
Eine zweite Stufe 202 des Verfahrens bestimmt beispielsweise durch Nutzen einer nachfolgend beschriebenen zweiten Bestimmungseinheit 142 einen Korrekturfaktor k_NOx für Abgasemissionen als einen Quotienten, in dem ein Wert für in dem Fahrzeug gemessene Stickoxide eng_NOx den Zähler umfasst und ein Referenzwert für Stickoxide ECU_NOx den Nenner umfasst. Der Korrekturfaktor k_NOx für Abgasemissionen wird somit gemäß
bestimmt.
Durch Nutzen einer nachfolgend beschriebenen Erkennungseinheit 143 erkennt beispielsweise eine dritte Stufe 203 des Verfahrens die Kraftstoffqualität des durch ein Kraftstoffsystem 120 im Fahrzeug an den Motor 101 gelieferten Kraftstoffs. Die Erkennung der Kraftstoffqualität basiert hier auf einer Beziehung zwischen dem Korrekturfaktor k_kW für Kraftstoff und dem Korrekturfaktor k_NOx für Abgasemissionen.
Die Verwendung des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung stellt eine zuverlässige und zudem sehr robuste und einfache Bestimmung der vorhandenen Kraftstoffqualität bereit.
Die Bestimmung der Kraftstoffqualität gemäß der vorliegenden Erfindung erfordert daher keinen Sensor, wodurch die durch diese Lösung hinzugefügte Komplexität sehr begrenzt ist. Die vorliegende Erfindung kann daher kostengünstig im Fahrzeug umgesetzt werden und ist ebenfalls billig im Betrieb, da die Unterhaltskosten für einen zusätzlichen Sensor vermieden werden können.
Da das Motorsystem und andere parameterabhängige Systeme durch die vorliegende Erfindung korrekte Informationen über die verwendete Kraftstoffqualität erhalten, kann das Motorsystem und/oder können andere parameterabhängige Systeme hinsichtlich der Kraftstoffqualität des an das Motorsystem gelieferten Kraftstoffs optimiert werden, was beispielsweise zu einer besseren Motorleistung, einem höheren Motordrehmoment, einem niedrigeren Kraftstoffverbrauch und reduzierten Emissionen von schädlichen und/oder umweltgefährdenden Abgasen führt. Die Informationen über die vorhandene Kraftstoffqualität können somit verwendet werden, um eine größere Anzahl von die Leistung des Motorsystems und/oder des Abgasnachbehandlungssystems beeinflussenden Parametern einzustellen. Werden diese Parameter korrekt eingestellt, kann das erzielbare Fahrgefühl ebenfalls für unterschiedliche Kraftstoffqualitäten im Wesentlichen gleichgemacht werden.
Wie oben beschrieben wird die zum Antreiben des Fahrzeugs 100 erforderliche Leistung
zum Bestimmen des Korrekturfaktors k_kW, mit
genutzt.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird diese Leistung
basierend auf einem auf das Fahrzeug wirkenden Fahrwiderstand F_drivingres und einer durch das Fahrzeug eingehaltenen Fahrzeuggeschwindigkeit v bestimmt. Hierbei ist der Fahrwiderstand F_drivingres für das Fahrzeug gleichbedeutend mit den äußeren Kräften, die überwunden werden müssen, damit das Fahrzeug zumindest eine konstante Geschwindigkeit halten kann, d. h., eine konstante Geschwindigkeit beibe halten oder beschleunigen kann. Die Leistung
wird als ein Produkt von zwei Vektoren berechnet:
wobei
ein Vektor für den Fahrwiderstand ist; und
wobei

– m ein Fahrzeug-Gesamtgewicht ist;
– g die Gravitationskonstante ist; und
– α eine Neigung oder Steigung an einem Punkt ist.

Der Fahrwiderstand F_drivingres kann basierend auf mindestens einem Gewicht m für das Fahrzeug, einer auf das Fahrzeug wirkenden Rollreibungskraft F_roll und einem auf das Fahrzeug wirkenden Luftwiderstand (Luftwiderstandskraft) F_air berechnet werden.
Der Fahrwiderstand F_drivingres ist die Summe aus Rollwiderstand, Luftwiderstand und Steigungswiderstand und kann geschrieben werden als F_drivingres = F_air + m·g·sinα + F_roll (Gleichung 3) wobei

– m ein Fahrzeug-Gesamtgewicht ist;
– g die Gravitationskonstante ist;
– F_roll = m·g·C_r, wobei C_r ein Rollreibungskoeffizient ist;
– F_air = C_air·v² der Luftwiderstand ist, wobei C_air der Luftwiderstandsparameter und v die Fahrzeuggeschwindigkeit ist; und
– ∝ eine Steigung an einem Punkt ist.

Der Fahrwiderstand F_drivingres kann ebenfalls auf andere Weise berechnet werden, wie jeder Fachmann verstehen wird, was eine Berechnung basierend auf dem Luftwiderstand F_air, der Luftfeuchtigkeit, der Fahrwerksdynamik, der Stirnfläche des Fahrzeugs und dem Rollwiderstand F_roll einschließt. Diese Berechnungsverfahren werden nicht ausführlich erläutert, da sie jedem Fachmann auf dem Gebiet geläufig sind.
Gemäß einer Ausführungsform kann die aktuelle Steigung ∝ auf mehrere unterschiedliche Weisen erhalten werden. Die Steigung ∝ kann beispielsweise aus kartografischen Daten bestimmt werden, die beispielsweise von digitalen Landkarten entnommen werden, die topografische Informationen in Kombination mit Positionsinformationen enthalten, wie Informationen eines globalen Navigationssystems (GPS). Durch Nutzung der Positionsinformationen kann die Position des Fahrzeugs in Bezug auf die kartografischen Daten festgestellt werden, sodass die Steigung ∝ aus den kartografischen Daten entnommen werden kann, was eine gemäß der Ausführungsform zu erzeugende hochpräzise und zuverlässige Bestimmung der Steigung ∝ ermöglicht.
Mehrere der derzeit erhältlichen Geschwindigkeitsregelungssysteme verwenden kartografische Daten und Positionsinformationen, um die Geschwindigkeit beizubehalten. Solche Systeme können dann das System der vorliegenden Erfindung mit der Steigung ∝ und/oder kartografischen Daten und Positionsinformationen versorgen, was wenig Komplexität zum Bestimmen der Steigung ∝ hinzufügt.
Die Steigung ∝ kann ebenfalls aus Radarinformationen, Kamerainformationen, Informationen von einem anderen Fahrzeug, von bereits in dem Fahrzeug gespeicherten Steigungsinformationen oder aus von Verkehrssystemen bezüglich dieses Straßenabschnitts empfangenen Informationen bestimmt werden. In Systemen, die den Datenaustausch zwischen Fahrzeugen nutzen, kann eine durch ein Fahrzeug geschätzte Steigung ∝ einem anderen Fahrzeug entweder direkt oder über eine Zwischeneinheit, wie eine Datenbank oder Ähnliches, zugeführt werden. Das Fahrzeuggewicht m kann auf mehrere Arten bestimmt werden, die einem Fachmann auf dem Gebiet geläufig sind, beispielsweise durch Nutzen von Informationen eines Luftfederungssystems in dem Fahrzeug, durch Nutzen der Fahrzeugbeschleunigung und/oder durch Nutzen eines Beschleunigungsmessers.
Der Rollreibungskoeffizient C_r kann beispielsweise mittels eines Ausrollversuchs ohne Bereitstellung von Kraftstoff bei einer bestimmten Steigung bestimmt werden, indem die Geschwindigkeitsänderung des Fahrzeugs analysiert wird.
Der Luftwiderstandsparameter C_air kann bestimmt werden, indem vorbestimmte Werte für den Parameter für den Fahrzeug-/Kabinentyp genutzt werden.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft die Referenzleistung eng_kW, die verwendet wird, um den Korrekturfaktor k_kW für Kraftstoff,
festzulegen, eine berechnete Motorleistung P_eng, die der Motor 101 im Fahrzeug 100 erzielen soll.
Die Motorleistung P_eng kann basierend auf einer Drehgeschwindigkeit ω des Motors 101 und der Effizienz einer Kraftstoffmenge des Kraftstoffs bestimmt werden. Beispielsweise kann die Motorleistung P_eng als ein Produkt einer gemessenen Drehgeschwindigkeit ω, einer gemessenen verbrauchten Menge Kraftstoff M_fuel und einer Effizienz η_eng des Motors 101 berechnet werden.
Die Referenzleistung eng_kW kann als Produkt einer verbrauchten Menge von Kraftstoff M_fuel, einem Energiegehalt E_fuel in diesem Kraftstoff und einer Motoreffizienz η_eng des Motors 101 bestimmt werden.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der für Stickoxide gemessene Wert eng_NOx, der zum Bestimmen des Korrekturfaktors k_NOx für Abgasemissionen mit
verwendet wird, basierend auf der Messung von mindestens einem stickoxidempfindlichen Sensor bestimmt, der benachbart zu einem Abgasnachbehandlungssystem 130 im Fahrzeug 100 sitzt. Der Sensor ist in geeigneter Weise so positioniert, dass er in Kontakt mit den durchströmenden und durch das Abgasnachbehandlungssystem 130 zu reinigenden Abgasen kommt, beispielsweise im Zusammenhang mit einem Reduktionskatalysator oder an einer anderen geeigneten Position im Abgassystem. Viele der heutigen Abgasnachbehandlungssysteme sind bereits mit einem oder mehreren Sensoren ausgerüstet, um die Menge der Stickoxide im Abgas zu messen. Die Signale von diesen Sensoren können als Messwerte gemäß der Ausführungsform verwendet werden und ermöglichen die Implementierung der Ausführungsform, wobei sehr wenig Komplexität für das Fahrzeug hinzugefügt wird.
Die für Stickoxide gemessenen Werte eng_NOx können auch basierend auf einem standardisierten Massenstrom Φ_{NOx_mass_norm} von Stickoxiden durch das Abgasnachbehandlungssystem 130 und einem Gasstrom Φ_gas durch den Motor 101 im Fahrzeug 100 bestimmt werden. Der Massenstrom Φ_{NOx_mass_norm} von Stickoxiden kann mithilfe von üblichen Gasgesetzen basierend auf Druck- und Temperaturmessungen der Abgase sowie auf Sensormessungen des Anteils von Stickoxiden NOx in den Abgasen bestimmt werden. Der Gasstrom Φ_gas durch den Motor kann ebenso als Massenstrom Φ_{NOx_mass_norm} bestimmt werden.
Gemäß den verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird somit in Bezug auf Stickoxide NOx von der Kenntnis Gebrauch gemacht, dass unterschiedliche Kraftstoffe/Kraftstoffmischungen unterschiedliche Stickoxidniveaus NOx im Abgas ergeben. Es kann beispielsweise erwähnt werden, dass Diesel mit einer Zumischung von FAME (Fatty Acid Methyl Ester) schneller verbrennt und sich somit höhere Stickoxidniveaus NOx ergeben als beim reinen Diesel, d. h. einem Kraftstoff mit 100% Diesel.
Gemäß einer Ausführungsform werden die Stickoxidniveaus bei unterschiedlichen Betriebspunkten des Motors 101 für unterschiedliche Kraftstoffe und unterschiedliche Kraftstoffmischungen gemessen. Diese Niveaus werden dann dazu verwendet, die Kraftstoffqualität gemäß der vorliegenden Erfindung zu erkennen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Referenzwert für Stickoxide ECU_NOx, der zum Bestimmen des Korrekturfaktors k_NOx für Abgasemissionen mit
genutzt wird, ein vorbestimmter Wert für einen vorbestimmten Kraftstoff. Dieser Wert wurde basierend auf den jeweiligen Verbrennungseigenschaften des Kraftstoffs und den vor dem Abgasnachbehandlungssystem gemessenen Abgasen bestimmt. Wird das Fahrzeug 100 hauptsächlich beispielsweise durch Diesel angetrieben, dann wird der vorbestimmte Kraftstoff Diesel sein, und der Referenzwert für Stickoxide ECU_NOx wird einen vorbestimmten Wert für Diesel aufweisen, der dazu verwendet wird, den Korrekturfaktor k_NOx für die Abgasabführung/-emissionen festzulegen.
Ebenso hat der Referenzwert für Stickoxide ECU_NOx einen vorbestimmten Wert für Ethanol, wenn das Fahrzeug hauptsächlich durch Ethanol angetrieben wird, wobei der Ethanol-Referenzwert ECU_NOx dazu verwendet wird, den Korrekturwert k_NOx für die Abgasemissionen festzulegen.
Ebenso wird für Fahrzeuge, die hauptsächlich durch andere Kraftstoffe/Kraftstoffmischungen angetrieben werden, der Referenzwert für die Stickoxide ECU_NOx für diesen/diese Kraftstoff/Kraftstoffmischung verwendet, der/die hauptsächlich in Gebrauch ist.
Wie oben erwähnt wird die Qualität des in dem Fahrzeug verwendeten Kraftstoffs aus einer Beziehung zwischen dem Korrekturfaktor k_kW für Kraftstoff und dem Korrekturfaktor k_NOx für Abgasemissionen erkannt/festgelegt. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist diese Beziehung gleichbedeutend mit einem Korrekturfaktor k_quality für Qualität, der als Quotient zwischen dem Korrekturfaktor k_kW für Kraftstoff und dem Korrekturfaktor k_NOx für Abgasemissionen mit
berechnet wird. Mit anderen Worten, die Beziehung zwischen dem Korrekturfaktor k_kW für Kraftstoff und dem Korrekturfaktor k_NOx für Abgasemissionen ist gleichbedeutend mit einem Quotienten, bei dem der Korrekturfaktor k_kW für Kraftstoff den Zähler umfasst und der Korrekturfaktor k_NOx für Abgasemissionen den Nenner umfasst, d. h.,
Dieser Korrekturfaktor k_quality für Qualität kann dann mit einem oder mehreren einer bekannten Kraftstoffqualität entsprechenden vorbestimmten Bereich/Bereichen verglichen werden, wodurch ermöglicht wird, dass die Kraftstoffqualitätserkennung sichergestellt ist. Die Kraftstoffqualität ist daher als die Qualität festgelegt, innerhalb deren entsprechendem Bereich der Korrekturfaktor k_quality liegt. Diese vorbestimmten Bereiche können auf mehrere Arten ausgebildet und in der Steuereinheit gespeichert werden, in der die Erfindung auf mehrere Arten implementiert ist, z. B. in der Form von Tabellen, Ordnern, Referenzlinien oder dergleichen, und können aus Absolutzahlen, Prozentwerten, Quotienten oder anderen absoluten oder relativen Mengen bestehen.
Das Konzept ist, dass der Qualitätskorrekturfaktor k_quality zuerst bestimmt werden und dieser Wert dann in entsprechender Weise mit gleichbedeutenden bekannten Werten für unterschiedliche bekannte Kraftstoffe und/oder Kraftstoffmischungen verglichen werden sollte, wobei ermöglicht wird, dass der durch das Kraftstoffsystem 120 an den Motor 120 gelieferte Kraftstoff oder die Kraftstoffmischung festgelegt/erkannt wird. Sobald dieser Kraftstoff oder diese Kraftstoffmischung ermittelt worden ist, können ein oder mehrere Parameter für das Motorsystem 101 und das Abgasnachbehandlungssystem 130 und für andere Systeme im Fahrzeug, die von dem verwendeten Kraftstoff oder der Kraftstoffmischung abhängen, aktualisiert werden, um der festgelegten Kraftstoffqualität entsprechend optimiert zu werden.
Die nachfolgende Tabelle 1 beschreibt Schätzwerte, die dem Korrekturfaktor k_NOx für Abgasemissionen, dem Korrekturfaktor k_kW für Kraftstoff und dem Korrekturfaktor für Qualität
für ein paar unterschiedliche Kraftstoffqualitäten, wie verschiedene Kraftstoffe und Kraftstoffmischungen, entsprechen, in der Annahme, dass der hauptsächliche Kraftstoff des Fahrzeugs Diesel ist, was bedeutet, dass sich die Referenzwerte für Stickoxide ECU_NOx und die Referenzleistung eng_kW auf Diesel beziehen. Gleichbedeutende Tabellen können für andere vorrangige Kraftstoffe und andere Kraftstoffe und/oder Kraftstoffmischungen erstellt werden, wie jeder Fachmann verstehen wird.
Wenn somit der Qualitätskorrekturfaktor k_quality gemäß der vorliegenden Erfindung bestimmt ist, dann wird dieser Wert mit den Werten in der Tabelle für unterschiedliche Kraftstoffqualitäten verglichen, und der Tabellenwert, der gewissermaßen dem für den Qualitätskorrekturfaktor k_quality bestimmten Wert am Nächsten kommt, wird als der Wert festgelegt, der der aktuell in dem Fahrzeug genutzten Kraftstoffqualität entspricht. Dies stellt eine robuste und zuverlässige Bestimmung der Kraftstoffqualität in dem Fahrzeug bereit.

k_kW k_NOx k_quality Kraftstoff-Qualität

1 1 1 100% Diesel

0,7 0,4 1,7 100% Ethanol

0,9 1,3 0,7 100% FAME

0,8 1,16 0,8 50% Diesel und 50% FAME

Tabelle 1
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Zuverlässigkeitsprüfung der Erkennung der Kraftstoffqualität durchgeführt, um weiterhin zu gewährleisten, dass die auf der Basis der Erkennung aktualisierten Bordparameterwerte korrekte Ablesungen empfangen. Die Zuverlässigkeitsprüfung kann durch Analysieren einer beliebigen Änderung des Korrekturfaktors k_kW für Kraftstoff und einer beliebigen Änderung des Korrekturfaktors k_NOx für Abgasemissionen durchgeführt werden.
Wenn sich die Änderung des Korrekturfaktors k_kW für Kraftstoff und die Änderung des Korrekturfaktors k_NOx für Abgasemissionen im Wesentlichen gewissermaßen gleichartig verhalten, wird die Kraftstoffqualitätserkennung als zuverlässig angesehen. Dieses im Wesentlichen gleichartige Verhalten kann beispielsweise darin bestehen, dass die Werte für den Korrekturfaktor k_kW für Kraftstoff als auch für den Korrekturfaktor k_NOx für Abgasemissionen, zum Beispiel nach dem Tanken, im Wesentlichen gleichzeitig ansteigen, und/oder dass die Werte für den Korrekturfaktor k_kW für Kraftstoff als auch für den Korrekturfaktor k_NOx für Abgasemissionen im Wesentlichen gleichzeitig sinken.
In gleicher Weise wird die Kraftstoffqualitätserkennung als unzuverlässig angesehen, wenn die Änderungen des Korrekturfaktors k_kW für Kraftstoff und des Korrekturfaktors k_NOx für Abgasemissionen nicht gleichartig sind, das heißt, dass sie physikalisch nicht kompatibel sind. Dieses ungleichartige Verhalten kann sich beispielsweise ergeben, wenn einer der Werte für den Korrekturfaktor k_kW für Kraftstoff und den Korrekturfaktor k_NOx für Abgasemissionen ansteigt, während der andere, beispielsweise nach dem Tanken, im Wesentlichen gleichzeitig sinkt.
Die Kraftstoffqualität des Kraftstoffs in einem Fahrzeug kann sich typischerweise beim Auftanken des Fahrzeugs ändern, das heißt, wenn das Kraftstoffsystem 120, das einen oder mehrere Kraftstofftanks enthält, mit frischem Kraftstoff aufgefüllt wird. Gemäß einer Ausführungsform wird daher die Kraftstoffqualitätserkennung durchgeführt, wenn das Fahrzeug mit Kraftstoff aufgetankt worden ist.
Ein solches Auftanken kann festgestellt werden, indem der Kraftstoffstand in einem oder mehreren der Kraftstofftanks des Fahrzeugs gemessen/geschätzt wird, wobei ein Auftanken als stattgefunden bewertet wird, wenn ein Kraftstoffstand in einem Tank um mindestens 20% seit einer vorausgegangen Messung des Stands angestiegen ist. Andere Wege zum Feststellen eines stattfindenden Auftankvorgangs, beispielsweise eine Anzeige, dass ein Tankdeckel geöffnet wird, können ebenfalls zum Feststellen eines Auftankvorgangs genutzt werden, wie jeder Fachmann erkennen wird.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Erkennung der Kraftstoffqualität unter im Wesentlichen stationären Bedingungen für das Fahrzeug durchgeführt, wobei es sich bei solchen stationären Bedingungen um eine Art des Fahrens handeln kann, die einen im Wesentlichen konstanten Fahrwiderstand und/oder eine im Wesentlichen konstante Leistungsabgabe des Motors bewirkt.
Die im Wesentlichen stationären Bedingungen des Fahrzeugs können gleichbedeutend zu dem Motor 101 mit einer Drehgeschwindigkeit ω innerhalb eines Bereichs von gleich ±10 U/min und einer Last L innerhalb eines Bereichs von gleich ±50 Nm während eines Zeitintervalls von T₁ – T₂ min. sein, wobei dieses Intervall beispielsweise 2–3 Minuten lang sein kann.
Diese im Wesentlichen stationären Bedingungen können oft unterwegs auf einer Hauptstraße oder Autobahn erreicht werden. Wenn somit das normale Fahren auf einer Hauptstraße oder normale Fahren auf einer Autobahn, wobei das normale Fahren beispielsweise den oben beschriebenen im Wesentlichen konstanten Fahrwiderstand und/oder eine konstante Leistungsabgabe und/oder Geschwindigkeit und/oder Last umfassen kann, über ein vorbestimmtes Zeitintervall T₁ – T₂ min., beispielsweise 2–3 Minuten, stattgefunden hat, dann wird gemäß einer Ausführungsform davon ausgegangen, dass solche im Wesentlichen stationären Bedingungen vorliegen, wobei in diesem Falle eine Qualitätserkennung durchgeführt werden kann.
Der Fachmann wird darüber hinaus erkennen, dass ein Verfahren zum Erkennen der Kraftstoffqualität gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Computerprogramm verwirklicht werden kann, das bei Ausführung in einem Computer den Computer veranlasst, das Verfahren auszuführen. Das Computerprogramm bildet normalerweise einen Teil eines Computersoftware-Produkts 303, wobei das Softwareprodukt ein geeignetes digitales Speichermedium enthält, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist. Das computerlesbare Medium besteht aus einem geeigneten Speicher, wie etwa: ROM (Nur-Lese-Speicher) PROM (programmierbarer Nur-Lese-Speicher), EPROM (Löschbarer PROM), Flash-Speicher, EEPROM (Elektrisch löschbarer PROM), eine Festplatteneinheit usw.
3 zeigt schematisch eine Steuereinheit 300. Die Steuereinheit 300 enthält eine Berechnungseinheit 301, die aus einem geeigneten Typ von Prozessor oder Mikrocomputer aufgebaut sein kann, z. B. einer Schaltung für digitale Signalverarbeitung (Digital Signal Processor, DSP) oder einer Schaltung mit einer spezifischen vorbestimmten Funktion (Anwendungsspezifische integrierte Schaltung, ASIC). Die Berechnungseinheit 301 ist mit einer in der Steuereinheit 300 untergebrachten Speichereinheit 302 verbunden, die die Berechnungseinheit 301 mit, z. B., dem gegespeicherten Programmcode und/oder den gespeicherten Daten versorgt, die die Berechnungseinheit 301 benötigt, um die Berechnungen durchführen zu können. Die Berechnungseinheit 301 ist ebenfalls dazu eingerichtet, das Teil- oder Endergebnis der Berechnungen in der Speichereinheit 302 zu speichern.
Des Weiteren ist die Steuereinheit 300 mit Vorrichtungen 311, 312, 313, 414 zum Empfangen und/oder Senden von Eingangs- bzw. Ausgangssignalen ausgestattet. Diese Eingangs- oder Ausgangssignale können, je nachdem, Wellenformen, Impulse oder andere Merkmale enthalten, die als Information durch die Eingangssignal-Empfangsvorrichtungen 311, 313 erkannt und in Signale umgewandelt werden können, die durch die Berechnungseinheit 301 verarbeitet werden können. Diese Signale werden dann der Berechnungseinheit zugeführt. Die Vorrichtungen 312, 314 zum Senden von Ausgangssignalen sind dazu eingerichtet, das Berechnungsergebnis von der Berechnungseinheit 301 in Ausgangssignale umzuwandeln, um sie zu anderen Teilen des Fahrzeug-Steuersystems und/oder dem Bauteil/den Bauteilen weiterzuleiten, für die die Signale bestimmt sind.
Jede einzelne Verbindung zu den Vorrichtungen zum Empfangen und/oder Senden von Eingangs- bzw. Ausgangssignalen kann aus einem oder mehreren von einem Kabel, einem Datenbus, wie einem CAN-Bus (Controller Area Network), einem MOST-Bus (Media Oriented Systems Transport) oder einer anderen Bus-Konfiguration oder auch einer drahtlosen Verbindung bestehen.
Ein Fachmann wird erkennen, dass der oben erwähnte Computer aus der Berechnungseinheit 301 bestehen kann und dass der oben erwähnte Speicher aus der Speichereinheit 302 bestehen kann. Ein Fachmann wird ebenfalls erkennen, dass die oben erwähnte Steuereinheit 140 aus einer Steuereinheit bestehen kann, die der in Bezug auf die 3 beschriebenen Steuereinheit 300 entspricht.
Im Allgemeinen besteht das Steuersystem in modernen Fahrzeugen aus einem Kommunikations-Bussystem, das ein oder mehrere Kommunikationsbusse zum Verbinden mehrerer elektronischer Steuereinheiten (ECU) oder Steuerungen und verschiedener am Fahrzeug befindlicher Komponenten umfasst. Ein Steuersystem dieser Art kann eine große Anzahl von Steuereinheiten aufweisen und die Verantwortlichkeit für eine spezifische Funktion kann zwischen mehr als einer Steuereinheit aufgeteilt werden. Fahrzeuge des gezeigten Typs umfassen deshalb oft beträchtlich mehr Steuereinheiten als in 3 gezeigt, was eine wohlbekannte Tatsache für einen Fachmann auf diesem Gebiet der Technik ist.
In der dargestellten Ausführungsform wurde die vorliegende Erfindung in der Steuereinheit 300 ausgeführt. Die Erfindung kann jedoch auch teilweise oder gänzlich in einer oder mehreren anderen Steuereinheiten, die bereits an dem Fahrzeug vorhanden ist/sind, oder in einer fest zugeordneten Steuereinheit der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das bereitgestellte System dazu eingerichtet, eine Kraftstoffqualität in einem Fahrzeug 100 zu erkennen. Das erfindungsgemäße System enthält eine erste Bestimmungseinheit, die dazu eingerichtet ist, einen Korrekturfaktor k_kW für Kraftstoff als Quotient zwischen einer zum Antreiben von Fahrzeugen 100 erforderlichen Leistung
und einer Referenzleistung eng_kW, von der erwartet wird, dass sie von einem Motor 101 in dem Fahrzeug 100 erzielt wird, als
zu bestimmen.
Das System umfasst ebenfalls eine zweite Bestimmungseinheit 142, die dazu eingerichtet ist, einen Korrekturfaktor k_NOx für Abgasemissionen als Quotient zwischen einem im Fahrzeug 100 gemessenen Wert für Stickoxide eng_NOx und einem Referenzwert für Stickoxide ECU_NOx als
zu bestimmen.
Das System enthält ebenfalls eine Erkennungseinheit 143, die dazu eingerichtet ist, basierend auf einer Beziehung zwischen dem Korrekturfaktor k_kW für Kraftstoff und dem Korrekturfaktor k_NOx für Abgasemissionen die Kraftstoffqualität zu erkennen, wie z. B. welcher Kraftstoff oder welche Kraftstoffmischung das Kraftstoffsystem 120 dem Motor 101 zuführt.
Gemäß einer Ausführungsform stellt diese Beziehung zwischen dem Korrekturfaktor k_kW für Kraftstoff und dem Korrekturfaktor k_NOx für Abgasemissionen einen Quotienten dar, der einem Korrekturfaktor k_quality für Qualität mit
entspricht.
Das System gemäß der vorliegenden Erfindung kann dazu eingerichtet sein, alle oben und in den Ansprüchen beschriebenen Verfahrens-Ausführungsformen durchzuführen, wobei das System für jede entsprechende Ausführungsform die oben für jede Ausführungsform beschriebenen Vorteile aufweist.
Ein Fachmann wird ebenfalls erkennen, dass das obenstehende System gemäß den verschiedenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens abgeändert werden kann. Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug 100, beispielsweise einen Lastkraftwagen oder Bus, das mindestens ein System zum Erkennen der Kraftstoffqualität gemäß der vorliegenden Erfindung enthält.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt sondern betrifft und umfasst alle Ausführungsformen innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten unabhängigen Ansprüche.

Claims

Verfahren zum Erkennen einer Kraftstoffqualität in einem Fahrzeug (100), gekennzeichnet durch: – Bestimmung eines Korrekturfaktors k_kW für Kraftstoff als Quotient zwischen einer zum Antreiben des Fahrzeugs (100) erforderlichen Leistung
und einer Referenzleistung eng, von der erwartet wird, dass sie von einem Motor (101) in dem Fahrzeug (100) erzielt wird, mit
– Bestimmung eines Korrekturfaktors k_NOx für Abgasemissionen als Quotient zwischen einem in dem Fahrzeug (100) gemessenen Wert für Stickoxide eng_NOx und einem Referenzwert für Stickoxide ECU_NOx, mit
und – Erkennung der Kraftstoffqualität basierend auf einer Beziehung zwischen dem Korrekturfaktor k_kW für Kraftstoff und dem Korrekturfaktor k_NOx für Abgasemissionen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die zum Antreiben des Fahrzeugs (100) erforderliche Leistung
basierend auf einem auf das Fahrzeug (100) wirkenden Fahrwiderstand F_drivingres und einer Fahrzeuggeschwindigkeit v bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Fahrwiderstand F_drivingres die äußeren Kräfte beschreibt, die überwunden werden müssen, damit das Fahrzeug (100) eine konstante Geschwindigkeit beibehalten oder beschleunigen kann.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2–3, wobei der Fahrwiderstand F_drivingres basierend auf mindestens einem Gewicht m des Fahrzeugs (100), einer auf das Fahrzeug (100) wirkenden Rollreibungskraft F_roll und einer auf das Fahrzeug (100) wirkenden Luftwiderstandskraft F_air berechnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–4, wobei die Referenzleistung eng_kW eine berechnete Motorleistung P_eng betrifft, die durch einen Motor (101) in dem Fahrzeug (100) erzielt werden soll.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Motorleistung P_eng basierend auf einer Drehgeschwindigkeit ω des Motors (101) und einer Effizienz einer Kraftstoffmenge des Kraftstoffs bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–4, wobei die Referenzleistung eng_kW basierend auf einer Menge M_fuel von verbrauchtem Kraftsoff, einem Energieinhalt E_fuel in dem Kraftstoff und einer Effizienz η_eng des Motors (101) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–7, wobei der geschätzte Wert für Stickoxide eng_NOx basierend auf einer Messung von mindestens einem in der Nähe eines Abgasnachbehandlungssystems (130) in dem Fahrzeug (100) angebrachten stickstoffsensitiven Sensor bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–8, wobei der gemessene Wert für Stickoxide eng_NOx basierend auf einem standardisierten Massenstrom Φ_{NOx_mass_norm} von Stickoxiden durch das Abgasnachbehandlungssystem (130) und einem Gasstrom Φ_gas durch den Motor (101) im Fahrzeug (100) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–9, wobei der Referenzwert für Stickoxide ECU_NOx einen vorbestimmten Wert für einen vorbestimmten Kraftstoff darstellt.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der vorbestimmte Kraftstoff aus Diesel besteht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–11, wobei die Erkennung der Kraftstoffqualität auf einem Qualitäts-Korrekturfaktor k_quality basiert, der als Quotient zwischen dem Korrekturfaktor k_kW für Kraftstoff und dem Korrekturfaktor k_NOx für Abgasemissionen mit
berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Erkennung der Kraftstoffqualität durch Vergleichen eines Werts für den Qualitäts-Korrekturfaktor k_quality mit mindestens einem vorbestimmten Bereich, der einer bekannten Kraftstoffqualität entspricht, bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12–13, wobei, wenn ein vorbestimmter Kraftstoff, auf den sich der Referenzwert für Stickoxide ECU_NOx und die Referenzleistung eng_kW beziehen, aus Diesel besteht, der Korrekturfaktor k_quality einen Wert hat, der gleich einem Wert aus der folgenden Gruppe ist: – k_quality ≈ 1, was gleichbedeutend mit k_kw ≈ 1 und k_NOx ≈ 1 ist, da der Kraftstoff 100% Diesel enthält; – k_quality ≈ 1,7, was gleichbedeutend mit k_kw ≈ 0,7 und k_NOx ≈ 0,4 ist, da der Kraftstoff 100% Ethanol enthält; – k_quality ≈ 0,7, was gleichbedeutend mit k_kw ≈ 0,9 und k_NOx ≈ 1,3 ist, da der Kraftstoff 100% FAME (Fatty Acid Methyl Ester) enthält; und – k_quality ≈ 0,8, was gleichbedeutend mit k_kw ≈ 0,98 und k_NOx ≈ 1,16 ist, da der Kraftstoff 50% FAME enthält.
Verfahren nach einem der Ansprühe 1–14, wobei eine Zuverlässigkeitsprüfung der Erkennung der Kraftstoffqualität durch Analysieren einer Änderung des Korrekturfaktors k_kW für Kraftstoff und einer Änderung des Korrekturfaktors k_NOx für Abgasemissionen durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Erkennung der Kraftstoffqualität als zuverlässig angesehen wird, wenn die Änderungen des Korrekturfaktors k_kW für Kraftstoff und des Korrekturfaktors k_NOx für Abgasemissionen gleichartig sind.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Erkennung von Kraftstoffqualität als unzuverlässig angesehen wird, wenn die Änderungen des Korrekturfaktors k_kW für Kraftstoff und des Korrekturfaktors k_NOx für Abgasemissionen nicht gleichartig sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–17, wobei die Erkennung der Kraftstoffqualität ausgeführt wird, wenn ein Auftanken von Kraftstoff in dem Fahrzeug (100) stattgefunden hat.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei ein Auftanken als stattgefunden angesehen wird, wenn ein Kraftstoffstand in einem Kraftstofftank in dem Fahrzeug um mindestens 20% seit einer vorausgegangen Messung des Stands angestiegen ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–19, wobei die Erkennung von Kraftstoffqualität unter im Wesentlichen stationären Bedingungen für das Fahrzeug ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei die im Wesentlichen stationären Bedingungen gleichbedeutend sind mit einem Motor (101) in dem Fahrzeug (100), der eine Drehgeschwindigkeit ω innerhalb eines Bereichs von gleich ±10 U/min und einer Last L innerhalb eines Bereichs von gleich ±50 Nm während eines Zeitintervalls von T₁ – T₂ min. aufgewiesen hat.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei die im Wesentlichen stationären Bedingungen gleichbedeutend mit normalem Fahren auf einer Hauptstraße und/oder Autobahn sind, das während eines vorbestimmten Zeitintervalls T₁ – T₂ min. stattgefunden hat.
Computerprogramm mit einem Programmode, das, wenn der Programmode in einem Computer ausgeführt wird, den Computer veranlasst, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1–22 auszuführen.
Computersoftware-Produkt mit einem computerlesbaren Medium und einem Computerprogramm nach Anspruch 23, wobei das Computerprogramm in dem computerlesbaren Medium enthalten ist.
System, das dazu eingerichtet ist, eine Kraftstoffqualität in einem Fahrzeug (100) zu erkennen, gekennzeichnet durch: – eine erste Bestimmungseinheit (141), die dazu eingerichtet ist, einen Korrekturfaktor k_kW für Kraftstoff als Quotient zwischen einer zum Antreiben des Fahrzeugs (100) erforderlichen Leistung
und einer Referenzleistung eng_kW, von der erwartet wird, dass sie von einem Motor (101) in dem Fahrzeug (100) erzielt wird, mit
zu bestimmen; – eine zweite Bestimmungseinheit (142), die dazu eingerichtet ist, einen Korrekturfaktor k_NOx für Abgasemissionen als Quotient zwischen einem in dem Fahrzeug (100) gemessenen Wert für Stickoxide eng_NOx und einem Referenzwert für Stickoxide ECU_NOx mit
zu bestimmen; und – eine Erkennungseinheit (143), die dazu eingerichtet ist, die Kraftstoffqualität basierend auf einer Beziehung zwischen dem Korrekturfaktor k_kW für Kraftstoff und dem Korrekturfaktor k_NOx für Abgasemissionen zu erkennen.