DE4210860C2 - System für die Erfassung der Benzinart - Google Patents
System für die Erfassung der BenzinartInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Sensoren zum
Erfassen der Kraftstoffart bei einem Motorkraftfahrzeug und
insbesondere Sensoren für die Art von Motorbenzin von dem
Typ, die die Art von Benzin erfassen können, das als Kraft
stoff für Motoren mit innerer Verbrennung von Fahrzeugen
verwendet wird. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf
ein Benzinart-Sensorsystem, welches feststellen kann, ob das
dem Motor zugeführte Benzin leichtes Benzin, mittleres
Benzin oder schweres Benzin ist.
Benzin, das für Kraftfahrzeuge verwendet wird, wird im all
gemeinen in drei Gruppen unterteilt, nämlich leichtes Ben
zin, das als Hauptbestandteile Kohlenwasserstoffketten, wie
Heptan, Pentan oder ähnliche enthält, schweres Benzin, das
als Hauptbestandteile aromatische Kohlenwasserstoffe, wie
Benzen oder ähnliche enthält, und mittleres Benzin, das zwi
schen leichtem Benzin und schwerem Benzin liegt. Wegen der
Art der enthaltenen Hauptkomponenten verdampft das leichte
Benzin leicht, während das schwere Benzin schwer verdampft.
Im allgemeinen sind Kraftfahrzeugmotoren auf die Verwendung
von leichtem Benzin eingestellt. Heutzutage jedoch ist vor
geschlagen worden, um der Energieknappheit und den Umwelt
verschmutzungsgesetzen zu begegnen, als Benzin für Kraft
fahrzeugmotoren das schwere Benzin zu verwenden.
Wenn jedoch das schwere Benzin bei einem Kraftfahrzeugmotor
verwendet wird, der auf die Verwendung von leichtem Benzin
eingestellt worden ist, besteht die Neigung, daß
unerwünschte Zündverzögerungen auftreten, die eine magere
Verbrennung in dem Motor bewirken. Diese magere Verbrennung
führt nicht nur zu einem schlechten Startvermögen des Mo
tors, sondern auch zu dessen schlechten Betriebsverhalten.
Ferner bringt die Verwendung von solchem schweren Benzin in
einem solchen Motor die Neigung mit sich, daß eine uner
wünschte unstetige Verbrennung beim Fahren des Fahrzeugs
hervorgerufen wird. Die unstetige Verbrennung bewirkt eine
Zunahme der schädlichen Bestandteile in dem Auspuffgas des
Motors.
Hingegen führt die Verwendung von leichtem Benzin bei einem
auf schweres Benzin eingestellten Motor zu der Neigung, daß
eine überfette Verbrennung in dem Motor auftritt, was ein
sogenanntes "Rauchen" in der Nähe der Zündkerzen hervorruft.
Um den vorgenannten Nachteilen zu begegnen, ist ein System
vom gleichen Anmelder vorgeschlagen worden, welches zuerst
in der ersten vorläufigen Veröffentlichung des japanischen
Gebrauchsmusters Nr. 4-8956 offenbart wurde. Das System
verkörpert die Theorie, daß die Dielektrizitätskonstante von
Benzin in einer engen Beziehung zu dessen Art steht. Das
heißt, daß die Dielektrizitätskonstante von schwerem Benzin
größer als diejenige von leichtem Benzin ist.
In dem System wird eine kapazitive Erfassungseinrichtung
verwendet, um eine Information über die Dielektrizitätskon
stante zu erzeugen. Die kapazitive Erfassungseinrichtung um
faßt beabstandete Elektrodenplatten, die in das Benzin ein
getaucht sind. Die zwischen den Elektrodenplatten vorliegen
de elektrische Kapazität wird von einer Oszillatoreinrich
tung verarbeitet, die Impulse erzeugt, deren Frequenz auf
der Kapazität basiert. Eine Frequenz-Spannungs-Umwandlungs
einrichtung wandelt die Frequenz in eine entsprechende Span
nung um. Eine Beurteilungseinrichtung beurteilt durch Ver
gleich der umgewandelten Spannung mit einer Bezugsspannung,
ob das Benzin leichtes Benzin oder schweres Benzin ist.
Jedoch ist heutzutage manches auf den Markt gebrachte Benzin
von der Art, welches als Zusätze Alkohole enthält, wie Me
thanol, Ethanol, Methyltertialbutylether (MTBE) und ähnli
ches. Wegen der Hinzufügung solcher Agentien wird die Di
elektrizitätskonstante des Benzins erhöht, wie man aus der
Kurve in Fig. 9 erkennen kann.
Aufgrund seiner inhärenten Konstruktion kann das vorherge
hend beschriebene herkömmliche System solches Benzin nicht
verarbeiten. Dies bedeutet, daß, wie man aus der Kurve in
Fig. 9 sehen kann, die Ausgangsspannung "VO" der Frequenz-
Spannungs-Umwandlungseinrichtung in drei Fällen auftreten
kann, nämlich einer bei schwerem Benzin ohne Alkohole, einer
bei mittlerem Benzin mit 5% Alkoholen und der andere bei
leichtem Benzin mit 10% Alkoholen. Das heißt, daß das vor
hergehend angegebene System die Art des Benzins nicht mehr
bestimmen kann.
Die DE 40 35 731 A1 offenbart eine Kraftstoffkonzentrationsüberwachungseinrichtung,
die ein Signal abgibt, das für die
Konzentration eines bestimmten speziellen Kraftstoffs
repräsentativ ist und das in Abhängigkeit von der Kraftstofftemperatur
korrigiert ist. Diese Einrichtung umfaßt
einen Sensor vom elektrostatischen Kapazitätstyp, der in
einem Kraftstoffgemisch angeordnet ist, zum Erzeugen eines
für die Kraftstoffart repräsentativen Signals, einen Temperatursensor,
um die Kraftstofftemperatur zu überwachen und
eine Schaltung, um den die Kraftstoffkonzentration angebenden
Signalwert abhängig von der Temperatur zu korrigieren.
Die DE 41 25 196 A1 offenbart eine Einrichtung zum Erfassen
des Flüssigkeitsgehalts, die den Anteil von Flüssigkeitskomponenten,
wie z. B. eines Alkohols, in einem Kraftstoffgemisch
mittels eines Brechungsindexsensors erfaßt. Diese Einrichtung
umfaßt einen Temperatursensor zur Temperaturkompensation
der Messung.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Sensorsystem für die Erfassung der Benzinart zu schaffen,
das die vorhergehend genannten Nachteile nicht aufweist.
Diese Aufgabe wird bei einem Sensorsystem für die Benzinart
der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung durch
die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale
gelöst.
Gemäß der Erfindung wird ein Sensorsystem für die Art des
Benzins bereitgestellt, das genau die Art des Benzins (näm
lich ob leicht, mittel oder schwer) selbst dann feststellen
kann, wenn das Benzin hinzugefügte Agentien enthält.
Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Sy
stem zum Erfassen der Art des Benzins angegeben. Das System
umfaßt einen Sensor vom kapazitiven Typ zum Erzeugen eines
ersten Informationssignals, das für die Dielektrizitätskon
stante des Benzins repräsentativ ist; einen Temperatursensor
zum Erzeugen eines zweiten Informationssignals, das für die
Temperatur des Benzins repräsentativ ist; Temperaturkoeffi
zienten-Ableitungsmittel zum Ableiten eines Temperaturko
effizienten des Benzins von dem ersten und dem zweiten In
formationssignal; Ableitungsmittel für die Additive zum Ab
leiten der Konzentration irgendwelcher Additive aus dem Tem
peraturkoeffizienten; Korrekturmittel zum Korrigieren des
ersten Informationssignals im Hinblick auf eine Bezugstempe
ratur; und Beurteilungsmittel zur Beurteilung der Art des
Benzins aus der abgeleiteten Konzentration des Additivs und
des korrigierten ersten Informationssignals.
Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
wird ein System bereitgestellt, das einen Motor mit innerer
Verbrennung vom Kraftstoffeinspritztyp mit Zündkerzen und
Kraftstoffeinspritzeinrichtungen; einen Kraftstofftank; eine
Kraftstoffleitung, die sich von dem Kraftstofftank zu den
Kraftstoffeinspritzeinrichtungen erstreckt; einen mit der
Kraftstoffleitung verbundenen Sensor vom kapazitiven Typ zum
Erzeugen eines ersten für die Dielektrizitätskonstante des
Benzins repräsentativen Informationssignals; einen mit der
Kraftstoffleitung verbundenen Temperatursensor vom kapaziti
ven Typ zum Erzeugen eines zweiten, für die Temperatur des
Benzins repräsentativen Informationssignals; Temperaturkoef
fizienten-Ableitungsmittel zum Ableiten eines Temperatur
koeffizienten des Benzins von dem ersten und dem zweiten
Informationssignal; Ableitungsmittel für die Additive zum
Ableiten der Konzentration von irgendwelchem Additiv in dem
Benzin aus dem Temperaturkoeffizienten; Korrekturmittel zum
Korrigieren des ersten Informationssignals im Hinblick auf
eine Bezugstemperatur; Beurteilungsmittel zur Beurteilung
der Art des Benzins aus der abgeleiteten Konzentration des
Additivs und des korrigierten ersten Informationssignals;
und Mittel zum Steuern der Zündkerzen und der Kraftstoffein
spritzeinrichtungen in Übereinstimmung mit der von den
Beurteilungsmitteln durchgeführten Beurteilung umfaßt.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes er
geben sich aus den Unteransprüchen.
Andere Zielsetzungen und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden aus der folgenden Beschreibung offensichtlich, wenn
diese im Zusammenhang mit den Zeichnungen genommen wird.
Der Erfindungsgegenstand wird im folgenden anhand von Aus
führungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen nä
her erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines elektronisch
gesteuerten Einspritz-Motors mit innerer Ver
brennung, bei dem die vorliegende Erfindung
praktisch angewandt ist;
Fig. 2 ein Blockdiagramm eines Steuerungssystems des
Motors mit innerer Verbrennung;
Fig. 3 eine Kurve, die die Beziehung zwischen der Art
des Benzins und der von einer kapazitiven Er
fassungseinrichtung erfaßten Kapazität zeigt;
Fig. 4 eine Kurve, die die Beziehung zwischen der Art
des Benzins und der von einer Frequenz-Span
nungs-Umwandlungsschaltung abgegebenen Spannung
zeigt;
Fig. 5 eine Kurve, die die Beziehung zwischen der Art
des Benzins und der von einer Umkehrungs-Ver
stärkerschaltung abgegebenen Spannung zeigt;
Fig. 6 ein charakteristisches, in einem Speicher
schaltkreis einer Steuereinheit gespeichertes
Verzeichnis, das die Beziehung zwischen der
Konzentration von Alkoholen im Benzin und dem
Temperaturkoeffizienten zeigt;
Fig. 7 ein Art-Beurteilungsverzeichnis, das in dem
Speicherschaltkreis der Steuereinheit gespei
chert ist;
Fig. 8 ein Flußdiagramm, das die in der Steuereinheit
programmierten Arbeitsschritte zeigt; und
Fig. 9 eine Kurve, die die Beziehung zwischen der Art
des Benzins und der von einer Frequenz-Span
nungs-Umwandlungsschaltung abgegebenen Spannung
im Hinblick auf die Konzentration von Alkoholen
in dem Benzin zeigt.
Im folgenden wird die vorliegende Erfindung im einzelnen un
ter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 8 der beigefügten Zeich
nungen beschrieben.
In Fig. 1 ist ein elektronisch gesteuerter Einspritz-Motor
mit innerer Verbrennung gezeigt, bei dem die vorliegende Er
findung praktisch angewandt ist.
Mit dem Bezugszeichen 1 ist ein Vierzylindermotor mit inne
rer Verbrennung bezeichnet, der allgemein einen Zylinder
block 1A, einen an dem Zylinderblock 1A befestigten Zylin
derkopf 1B und vier Kolben 1C umfaßt, die hin- und herbeweg
bar von Zylinderbohrungen in dem Zylinderblock 1A aufgenom
men sind. Mit dem Bezugszeichen 2 sind Zündkerzen bezeich
net, die an dem Zylinderkopf 1B befestigt sind und deren
Kerzenköpfe den jeweiligen Brennkammern der Zylinderbohrun
gen ausgesetzt sind. Jede Zündkerze 2 zündet die verbrenn
bare Mischung in der entsprechenden Brennkammer, wenn die
weiter unten angegebene Steuereinheit 21 ein Zündbefehlssig
nal ausgibt.
Mit dem Bezugszeichen 3 ist ein Ansaugkrümmer bezeichnet,
dessen verzweigter Grundabschnitt an der Ansaugseite des Zy
linderkopfes 1B befestigt ist. Der Ansaugkrümmer 3 besitzt
ein stromaufwärtiges Ende, von dem sich ein Ansaugrohr 4′
erstreckt. Das Ansaugrohr 4′ besitzt ein stromaufwärtiges
Ende, an dem ein Luftfilter 4 angebracht ist. Ein Luftdurch
flußmesser 5 ist in dem Ansaugrohr 4′ angeordnet, um die
durch dieses hindurchgehende Luftmenge zu messen. Mit dem
Bezugszeichen 7 ist ein Drosselventil bezeichnet, das strom
abwärts des Luftdurchflußmessers 5 angeordnet ist. Mit dem
Bezugszeichen 6 ist ein Drosselventilschalter 6 bezeichnet,
der ein den Neigungswinkel des Drosselventils 7 repräsenta
tives Informationssignal abgibt. Mit dem Bezugszeichen 8
sind Kraftstoffeinspritzeinrichtungen bezeichnet, von denen
jede zum Einspritzen von Kraftstoff in die entsprechende
Brennkammer beim Erhalten eines Kraftstoff-Einspritzbefehls
signals von der Steuereinheit 21 angeordnet ist.
Mit dem Bezugszeichen 9 ist ein Kraftstofftank bezeichnet,
in dem Kraftstoff enthalten ist. In dem Kraftstofftank 9 ist
eine Kraftstoffpumpe 10 vom in einen Tank einbaubaren Typ
eingebaut. Mit dem Bezugszeichen 11 ist eine Kraftstofflei
tung bezeichnet, die ein stromaufwärtiges Ende aufweist, das
über ein Kraftstoffilter 12 mit dem Auslaßanschluß der
Kraftstoffpumpe 10 verbunden ist. Die Kraftstoffleitung 11
besitzt zwei stromabwärtige Enden, von denen eines mit den
Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 8 und das andere mit einer
Einlaßöffnung eines Druckreglers 13 verbunden ist. Mit dem
Bezugszeichen 14 ist eine Kraftstoffrückführleitung bezeich
net, die sich von einer Auslaßöffnung des Druckreglers 13 zu
dem Kraftstofftank 9 erstreckt.
Mit dem Bezugszeichen 15 ist ein Sensor vom kapazitiven Typ
bezeichnet, der mit der Kraftstoffleitung 11 an einer von
dem Kraftstoffilter 12 stromabwärtigen Stelle verbunden ist.
Aus dem Folgenden wird offensichtlich, daß der Sensor 15 vom
kapazitiven Typ so ausgestaltet ist, daß er ein Spannungs
signal abgibt, das die Dielektrizitätskonstante oder die Art
des Benzins repräsentiert, das in der Kraftstoffleitung 11
fließt.
Aus Fig. 2 erkennt man, daß der Sensor 15 vom kapazitiven
Typ zwei parallele Elektrodenplatten 16 umfaßt, die in der
Kraftstoffleitung 11 angeordnet sind. Wenn die Elektroden
platten im Benzin untergetaucht sind, ergibt sich eine Kapa
zität "C" zwischen den Elektrodenplatten, die durch die fol
gende Gleichung angegeben wird:
C = ε1×S1/d1 (1)
worin bedeuten:
ε1 Dielektrizitätskonstante von Benzin
S1 Oberflächenabmessung jeder Elektrodenplatte
d1 Abstand zwischen den Elektrodenplatten
S1 Oberflächenabmessung jeder Elektrodenplatte
d1 Abstand zwischen den Elektrodenplatten
Ein Oszillatorschaltkreis 17 vom LC Typ wird verwendet, um
Impulse zu erzeugen, deren Frequenz "f" auf der Kapazität
"C" basiert. Die Frequenz "f" wird durch die folgende Glei
chung angegeben:
worin bedeuten:
L Induktivität
C0 Kapazität des Schaltkreises
C0 Kapazität des Schaltkreises
Eine Frequenz-Spannungs-Umwandlungsschaltung 18 wird zur Um
wandlung der Frequenz "f" in eine Spannung "E" verwendet,
und eine Umkehrungs-Verstärkerschaltung 19 wird ferner ver
wendet, eine Ausgangsspannung "V" durch Umkehrung und Ver
stärkung der Spannung "E" von der Frequenz-Spannungs-Umwand
lungsschaltung 18 zu erzeugen.
Die folgende Tabelle zeigt die hauptsächlichen Komponenten
zweier Arten (leicht und schwer) von Benzin und deren Di
elektrizitätskonstanten.
Die elektrische Kapazität "C", die zwischen den zwei in sol
ches reines Benzin untergetauchten Elektrodenplatten 16 her
vorgerufen wird, zeigt eine solche Kennlinie, wie sie in
Fig. 3 dargestellt ist. Es wird darauf hingewiesen, daß das
reine Benzin ein Benzin ist, das keine Alkohole enthält.
Die von der Frequenz-Spannungs-Umwandlungsschaltung 18 abge
gebene Spannung "E" zeigt eine solche Kennlinie, wie sie in
Fig. 4 dargestellt ist, und die von der Umkehrungs-Verstär
kerschaltung 19 abgegebene Spannung "V" zeigt eine solche
Kennlinie, wie sie in Fig. 5 dargestellt ist.
Das heißt, daß von dem Sensor 15 vom kapazitiven Typ ein
Spannungssignal abgegeben wird, das eine Kennlinie besitzt,
wie sie mit der Kurve in Fig. 5 gezeigt ist.
Es wird erneut auf Fig. 1 Bezug genommen, in der mit dem Be
zugszeichen 20 ein Benzin-Temperatursensor bezeichnet ist,
der mit der Kraftstoffleitung 11 verbunden ist, um die Tem
peratur des durch sie hindurchfließenden Benzins zu erfas
sen. Das heißt, der Benzin-Temperatursensor 20 liefert an
die Steuereinheit 21 ein Informationssignal, das die Tempe
ratur des Benzins "G" repräsentiert.
Wenn es erwünscht ist, können der Benzin-Temperatursensor 20
und der vorgenannte Sensor 15 vom kapazitiven Typ in den
Kraftstofftank eingebaut werden.
Die Steuereinheit 21 ist aus einem Mikrocomputer aufgebaut,
der eine Zentraleinheit (CPU), eine Speicherschaltungsanord
nung 22, die aus einem NUR-Lesespeicher (ROM) und einen frei
zugreifbaren Speicher (RAM) besteht, und eine Eingabe- und
Ausgabeschnittstelle umfaßt. Die Speicherschaltungsanordnung
22 speichert verschiedene Steuerungsprogramme, die ein Pro
gramm zum Beurteilen der Art des Benzins, das in der Kraft
stoffleitung 11 fließt, ein Programm zum Berechnen der von
den Einspritzeinrichtungen 8 eingespritzten Kraftstoffmenge,
ein Programm zum Berechnen des Zündzeitpunktes der Zündker
zen 2 und ähnliche umfaßt. Die Speicherschaltungsanordnung
22 speichert ferner ein charakteristisches Verzeichnis 23
der Fig. 6 und ein charakteristisches Art-Beurteilungsver
zeichnis 24 der Fig. 7.
Das charakteristische Verzeichnis der Fig. 6 wird zum Zufüh
ren einer Information über die Beziehung zwischen der Kon
zentration der zugesetzten Agentien im Benzin und der Di
elektrizitätskonstanten an die Zentraleinheit (CPU) verwen
det.
Das Art-Beurteilungsverzeichnis 24 der Fig. 7 wird auch als
der Zentraleinheit (CPU) zugeführtes Informationsmaterial
verwendet. Das Verzeichnis ist in einer X-Y-Koordinaten-
Darstellung gezeigt, bei der auf der Abszisse die Konzentra
tion (%) der Alkohole im Benzin und auf der Ordinate eine
Spannung "Vi" dargestellt ist, die in Bezug auf eine Bezugs
temperatur (T0 = 20°C) von Benzin korrigiert ist.
Es ist ferner darauf hinzuweisen, daß in dem Verzeichnis der
Fig. 7 drei parallele Bereiche (a), (b) und (c) dargestellt
sind, die jeweils Alkohole enthaltendes schweres, mittleres
und leichtes Benzin bedeuten. Da als hinzugefügte Agentien
verwandte Alkohole dazu neigen, die Dielektrizitätskonstante
der Benzine zu erhöhen, ruft das Hinzufügen von Alkoholen zu
den Benzinen ein Weichmachen der Benzine hervor.
Es ist ferner darauf hinzuweisen, daß der fein schraffierte
Bereich "I" zum Bestimmen von schwerem Benzin verwendet
wird, der andere fein schraffierte Bereich "II" dient zum
Bestimmen von mittlerem Benzin und der grob schraffierte Be
reich "III" zum Bestimmen von leichtem Benzin. Dies bedeu
tet, daß die Linie "I-II" die Grenzlinie ist, die sich er
gibt, wenn aufgrund der Zugabe von Alkoholen schweres Benzin
seine Art zu der von mittlerem Benzin und zu der von leich
tem Benzin ändert; und die Linie "II-III" ist die Grenzli
nie, die sich ergibt, wenn aufgrund der Zugabe von Alkoholen
mittleres Benzin seine Art zu der von leichtem Benzin än
dert.
Wie in Fig. 2 erkennbar ist, werden Informationssignale von
dem Luftdurchflußmesser 5, dem Drosselventilschalter 6, ei
nem Kurbelwellenwinkelsensor 25, dem Sensor 15 vom kapaziti
ven Typ, dem Temperatursensor 20 und einem Motorzündschalter
26 der Steuereinheit 21 zugeführt, und von der Steuereinheit
21 erzeugte Befehlssignale werden den Zündkerzen 2 und den
Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 8 zugeführt. Obgleich dies
in der Zeichnung nicht dargestellt ist, werden Informations
signale von einem Kühlwasser-Temperatursensor und einem
Luft/Kraftstoffsensor ebenfalls der Steuereinheit 21 zuge
führt.
Im folgenden werden die Arbeitsschritte zur Beurteilung der
Art des Benzins unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm in
Fig. 8 beschrieben.
Wenn der Motorzündschalter 26 auf EIN gedreht wurde, geht
der Arbeitsfluß zum Schritt 1. Bei diesem Schritt werden die
Ausgangsspannung V1 von dem Sensor 15 vom kapazitiven Typ
und die Temperaturinformation T1 von dem Benzin-Temperatur
sensor 20 eingelesen. Diese Daten werden (Schritt 2) während
einer gegebenen Zeit gespeichert. Nach der gegebenen Zeit
geht der Arbeitsfluß zum Schritt 3. Bei diesem Schritt wer
den die Ausgangsspannung V2 des Sensors 15 vom kapazitiven
Typ und die Temperaturinformation T2 vom Benzin-Temperatur
sensor 20 erneut eingelesen. Dann wird beim Schritt 4 der
Temperaturkoeffizient "A0" unter Verwendung der folgenden
Gleichung berechnet:
A0 = (log V2-log V1)/(T2-T1) (3)
Daraufhin geht der Arbeitsfluß zum Schritt 5. Bei diesem
Schritt wird die Konzentration "N0" der Alkohole von dem be
rechneten Temperaturkoeffizienten "A0" unter Bezugnahme auf
das charakteristische Verzeichnis 23 (siehe Fig. 6) abgelei
tet.
Dann wird beim Schritt 6 eine korrigierte Spannung "Vi0" bei
der Bezugstemperatur (20°C) aus der folgenden Gleichung
berechnet:
Vi0 = 10A0(T0-T1)×V1 (4)
Dann geht der Arbeitsfluß zum Schritt 7. Bei diesem Schritt
wird das Art-Beurteilungsverzeichnis 24 (siehe Fig. 7) zur
Beurteilung der Art des Benzins verwendet. Dies bedeutet,
daß ein Punkt "P0" der sowohl die beim Schritt 5 erhaltene
Konzentration "N0" als auch die beim Schritt 6 erhaltene
korrigierte Spannung "Vi0" erfüllt, in das Art-Beurteilungs
verzeichnis 24 eingetragen wird.
Wenn beispielsweise der Punkt "P0" in dem Beurteilungsbe
reich "II" für mittleres Benzin liegt, wie es in dem Ver
zeichnis der Fig. 7 gezeigt ist, wird beurteilt, daß das
Benzin von der mittleren Art ist (Schritt 9). In diesem Fall
werden entsprechende Befehlssignale, die zum Erreichen des
optimalen Motorbetriebs bei mittlerem Benzin geeignet sind,
von der Steuereinheit 21 den Zündkerzen 2 und den Kraft
stoffeinspritzeinrichtungen 8 zugeführt. Wenn aber der Punkt
"P0" in dem Beurteilungsbereich "I" für schweres Benzin
liegt, wird beurteilt, daß es sich um Benzin von der schwe
ren Art (Schritt 8) handelt, und wenn der Punkt "P0" im Be
urteilungsbereich "III" für leichtes Benzin liegt, wird be
urteilt, daß es sich um Benzin von der leichten Art (Schritt
10) handelt.
Wie sich aus der vorhergehenden Beschreibung ergibt, wird
die Beurteilung, ob es sich um leichtes, mittleres oder
schweres Benzin handelt, durchgeführt, indem die Ausgangs
spannung von dem Sensor 15 vom kapazitiven Typ und die Tem
peraturinformation von dem Benzin-Temperatursensor 20 in ge
schickter Weise berechnet werden. Ferner wird bei der Erfin
dung die Beurteilung derart durchgeführt, daß der Einfluß
der in dem Benzin enthaltenen Alkohole entfernt wird, und
somit wird eine in hohem Maße zuverlässige Beurteilung der
Art des Benzins durch die Erfindung bereitgestellt.
Claims (7)
1. System zum Erfassen der Benzinart, mit
- - einem Sensor vom kapazitiven Typ (15) zum Erzeugen eines ersten Informationssignals, das für die Dielek trizitätskonstante des Benzins repräsentativ ist;
- - einem Temperatursensor (20) zum Erzeugen eines zwei ten Informationssignals, das für die Temperatur des Benzins repräsentativ ist; und
- - Korrekturmittel zum Korrigieren des ersten Informationssignals
im Hinblick auf eine Bezugstemperatur;
gekennzeichnet durch - - Temperaturkoeffizienten-Ableitungsmittel zum Ableiten eines Temperaturkoeffizienten des Benzins von dem er sten und dem zweiten Informationssignal;
- - Additivkonzentration-Ableitungsmittel zum Ableiten der Konzentration jeglicher Additive von dem Tem peraturkoeffizienten; und
- - Beurteilungsmittel zur Beurteilung der Art des Ben zins aus der abgeleiteten Additivkonzentration und dem korrigierten ersten Informationssignal.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß durch die Temperaturkoeffizienten-Ableitungsmittel
der Temperaturkoeffizient "A0" unter Verwendung der
folgenden Gleichung ableitbar ist:
A0 = (log V2 - log V1)/(T2 - T1)worin
V1 die Ausgangsspannung des Sensors vom kapazitiven Typ zu einer ersten, gegebenen Zeit;
V2 die Ausgangsspannung des Sensors vom kapazitiven Typ zu einer zweiten, gegebenen Zeit;
T1 die Temperatur des Benzins zu der ersten, gegebe nen Zeit; und
T2 die Temperatur des Benzins zu der zweiten, gegebe nen Zeit bedeuten.
V1 die Ausgangsspannung des Sensors vom kapazitiven Typ zu einer ersten, gegebenen Zeit;
V2 die Ausgangsspannung des Sensors vom kapazitiven Typ zu einer zweiten, gegebenen Zeit;
T1 die Temperatur des Benzins zu der ersten, gegebe nen Zeit; und
T2 die Temperatur des Benzins zu der zweiten, gegebe nen Zeit bedeuten.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß durch die Korrekturmittel das korrigierte, erste
Informationssignal "Vi0" unter Verwendung der folgenden
Gleichung erzeugbar ist:
Vi0 = 10A0(T0-T1)×V1worin T0 eine Bezugstemperatur bedeutet.
4. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet,
daß durch die Beurteilungsmittel beurteilbar ist, ob es
sich um Benzin der schweren, mittleren oder leichten
Art handelt.
5. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die jeglichen Additive in dem Benzin enthaltener
Alkohol sind.
6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet,
daß der Sensor (15) vom kapazitiven Typ beabstandete
Elektrodenplatten (16) umfaßt, die in das Benzin einge
taucht sind, um eine elektrische Kapazität zu bilden,
die sich gemäß der Dielektrizitätskonstanten des Ben
zins ändert.
7. System, mit
- - einem Einspritzmotor mit innerer Verbrennung, der Zündkerzen (2) und Kraftstoffeinspritzeinrichtungen (8) aufweist,
- - einen Kraftstofftank (9),
- - eine sich von dem Kraftstofftank (9) zu den Ein spritzeinrichtungen (8) erstreckende Kraftstofflei tung (11),
- - einem mit der Kraftstoffleitung (11) verbundenen Sen sor vom kapazitiven Typ (15) zum Erzeugen eines er sten Informationssignals, das für die Dielektrizi tätskonstante des Benzins repräsentativ ist;
- - einem Temperatursensor (20) zum Erzeugen eines zweiten Informationssignals, das für die Temperatur des Benzins repräsentativ ist; und
- - Korrekturmittel zum Korrigieren des ersten Informationssignals
im Hinblick auf eine Bezugstemperatur;
gekennzeichnet durch - - Temperaturkoeffizienten-Ableitungsmittel zum Ableiten eines Temperaturkoeffizienten des Benzins von dem er sten und dem zweiten Informationssignal;
- - Additivkonzentration-Ableitungsmittel zum Ableiten der Konzentration jeglicher Additive aus dem Tem peraturkoeffizienten;
- - Beurteilungsmittel zur Beurteilung der Art des Ben zins aus der abgeleiteten Additivkonzentration und dem korrigierten ersten Informationssignal; und
- - Mittel zum Steuern der Zündkerzen (2) und der Kraft stoffeinspritzeinrichtungen (8) in Übereinstimmung mit der durch die Beurteilungsmittel gemachten Beur teilung.
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