[發明專利]用于測量燃料混合物組分的裝置

有效

• 申請號: 201080057041.4
• 申請日: 2010-11-25
• 公開（公告）號: CN102656453A
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發明（設計）人: U·卡斯納
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01N33/28
• 分類號: G01N33/28
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 曾立

背景技術

本發明源自已知的用于確定燃料混合物組分的方法和裝置。例如在汽車中越來越多地使用燃料混合物，它們除了真正的礦物油-燃料以外可以添加乙醇和/或其它醇。已知混合燃料汽車，它們可以以不同的乙醇/汽油混合物運行。在此汽車發動機控制器的參數分別匹配于燃料混合物的組分。能夠實現非常不同的可使用的方案。目前在美國一般只需使發動機控制器匹配于燃料混合物，用于無論如何都可以驅動混合燃料汽車，而在歐洲通常也致力于效率和提高功率。但是，為了確定最佳的發動機控制器參數、尤其是提高功率，通常的前提是，詳細了解燃料混合物組分、尤其是乙醇-燃料混合物比例。

一般借助于現有的測量參數，利用控制器本身里面的軟件確定乙醇-燃料混合物比例，或者可以通過乙醇傳感器識別這種混合物比例。這些乙醇傳感器可以以大量不同的測量原理為基礎。在這里尤其可以使用以確定電容率和電導率為基礎的電容測量方法。在此通常在直到約1MHz的頻率時確定燃料混合物的電容率。但是在約1MHz的頻率時單純確定電容率(通過溫度修正)的缺陷是這種狀況，利用這種方法原則上只能準確地確定最多兩種成分的混合物的組分。利用這種方法通常不能識別燃料混合物的其它成分。

為了鑒別其它成分如H2O，必須在GHz范圍中測量，因為在這里醇、水和其它極化的成分、例如干擾成分的電容率根據極化方向顯著地與增加的頻率相協調。在DE?34?12?704?A1中公開了這種在GHz范圍中工作的方法示例。使用一裝置，用于測量燃料混合物中的醇含量，該裝置可以安裝在燃料管里面。燃料管由可以透過高頻信號的材料制成。微波室設置在燃料管外部，同時部分地包圍這個燃料管。微波室具有一對波導體，它們相互對置地使燃料管設置在其間。一波導體配有天線段，用于傳遞微波發生器的微波。另一微波導體配有接收天線段，用于接收穿過燃料管的微波。由天線段接收的微波可以由檢測器識別，并且轉換成直流信號，它們對應于所接收微波的強度。

為了以不同的燃料組分控制發動機，從純汽油直到約85％乙醇含量的汽油-乙醇混合物，對于混合燃料系統存在兩種不同的解決方案。通過以軟件為基礎的系統。觀察氧傳感器信號的實際值偏離所使用的混合物預控制的理論值。如果在已知的加油過程后出現這種偏差，則推斷變化的乙醇含量。相應地在以傳感器為基礎的系統中，利用一般設置在燃料管里面的乙醇傳感器直接測量燃料的乙醇含量。

在兩種系統中根據所識別的乙醇含量通過發動機控制器調節參數、如燃料組分匹配點火角。

對于在巴西的目前重要的混合燃料汽車市場，已經貫徹成本更有利的以軟件為基礎的系統。在未來重要的歐共體和NAFTA市場中受到汽車生產者討論的影響，它們涉及用于識別燃料混合物組分的乙醇傳感器、即、以傳感器為基礎的系統的必要性。對于以傳感器為基礎的系統通常涉及嚴厲的OBD-II的要求(二代車載診斷器)。沒有乙醇傳感器似乎不能滿足快速且明確地配置混合物偏差到故障源“錯誤燃料系統”或者變化的燃料組分。在鞍座式油箱中，它們例如在DE?10?207?039861?A1中描述，設有兩個相互連接的油箱室。鞍座式油箱根據這種狀況給出，在具有尾部驅動的汽車中在油箱底部空出用于驅動軸和差速器的空間。在較少量加油時在鞍座式油箱中可能出現，加油量只儲存在兩個油箱室中的一個油箱室里面。例如在一個油箱室里面加E85號燃料，而在第二油箱室里面加E110號燃料，由此，如果從一個油箱室轉移到另一油箱室取出燃料的時候，則在行駛期間出現相對快速的燃料組分變化。

發明內容

按照本發明建議一個不同的傳感器方案，其原理結構的特征主要是，兩個在空間上相互分開的感應元件位于從油箱到噴射閥的燃料管內部，它們在時間上順序地被燃料通流。兩個感應元件產生與時間有關的輸出信號，它與乙醇含量具有明確的關系。例如在內燃機發動機控制器內部進行的信號處理中，確定兩個輸出信號的差并且在可信性檢驗中評價差信號。在可信性檢驗內部評價差信號的時間變化，通過確定燃料流速并由此檢驗，差信號的獨特的特征對于這個流速是否是可信的。在發動機控制器里面通過燃料系統的模型化以簡單的具有已知排出的存儲模型實現流速的確定，它基本等于發動機轉速與每次噴射的噴射量的乘積。所述輸出信號至少含有關于燃料混合物乙醇含量變化方向和可選擇的變化值的信息。