用于确定燃料中的水的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于确定燃料中的水的方法，其中，至少一个燃料喷射器(2，3)设置用于将燃料喷射到内燃机(1)的燃烧室(4)中，其中，基于所述燃料喷射器(2，3)的开关特性来求取包含在燃料中的水。

Method used to determine water in fuel

【技术实现步骤摘要】
用于确定燃料中的水的方法
本专利技术涉及一种用于确定燃料中的水的方法以及一种用于将燃料-水混合物喷射到内燃机中的方法。此外，本专利技术涉及用于执行该方法的一种控制设备和/或一种调节设备，本专利技术还涉及一种包括该控制设备和/或调节设备的内燃机——尤其汽油内燃机。
技术介绍
由于对减少二氧化碳排放的需求不断增加，越来越多地在燃料消耗方面对内燃机进行优化。然而，无法使已知的内燃机在高负荷运行点中在消耗方面最佳地运行，因为运行受到爆震趋势(Klopfneigung)和高废气温度的限制。一种可能的用于减少爆震趋势和降低废气温度的措施是喷射水。在此，通常存在单独的水喷射系统，以便实现水的喷射。因此，例如已知如下用于内燃机的水喷射系统：在该水喷射系统中，将水喷射到进气管中以冷却混合物。替代地，也可以直接进行水喷射，其中，在高压泵之前将水混合到燃料中。在此，将燃料-水乳化液直接喷射到燃烧室中。
技术实现思路
根据本专利技术的用于确定燃料中的水的方法的特征在于，以简单的方式和方法，直接在燃料的喷射位置处求取燃料中的水的存在。根据本专利技术，这通过设置至少一个燃料喷射器来实现，该燃料喷射器设置用于将燃料喷射到内燃机的燃烧室或吸入区域中。在此，基于燃料喷射器的开关特性来求取包含在燃料中的水。在下文中，不仅可以将纯的无水燃料、也可以将分别包含液态形式的纯燃料和水的燃料-水混合物视为燃料。由于燃料的组成显著影响燃料喷射器的开关特性，因此可以通过确定燃料喷射器的开关特性来特别有利地推断出组成。优选地，为了求取燃料喷射器的开关特性而分析燃料喷射器的电学参量。例如，可以借助燃料喷射器上的电压和/或电流来求取其开关特性。在此，特别有利的是：基于燃料喷射器的开关特性的变化来求取包含在燃料中的水。这种变化能够被特别容易地确定——例如通过对燃料喷射器在打开和/或关闭期间的电学参量的变化进行分析。在此，可以借助内燃机的已经存在的部件来执行这种求取，并且不需要其他构件(例如传感器)。通过根据本专利技术的方法，可以以特别简单的方式和方法求取包含在燃料中的水。在此，可以直接在喷射位置处非常准确地确定燃料的组成，燃料的组成显著影响燃烧室中的最佳和低排放的燃烧。下述说明书描述本专利技术的优选扩展方案。优选地，为了求取开关特性，在确定的行程中求取燃料喷射器的打开持续时间和/或关闭持续时间。特别有利的是：在全行程中求取燃料喷射器的打开持续时间和/或关闭持续时间。也可以在部分行程中(例如在50％行程中)求取燃料喷射器的打开持续时间和/或关闭持续时间。由于在燃料中的水份额增加的情况下，水对燃料喷射器(例如对针阀或对燃料喷射器的下止挡面和上止挡面)的粘附作用增大，所以导致打开持续时间和/或关闭持续时间增加。因此，在求取打开持续时间和/或关闭持续时间时，可以以反推的方式特别简单地求取包含在燃料中的水。特别优选地，为了求取开关特性而求取燃料喷射器的打开延迟时间和/或关闭延迟时间。将如下时间视为打开延迟时间和关闭延迟时间：从收到用于打开或关闭燃料喷射器的信号起，直至实际开始机械打开过程或关闭过程(例如至燃料喷射器的针阀开始运动)为止所经过的时间。与上一段中的描述类似，由于对燃料喷射器的粘附作用，包含在燃料中的水主要影响燃料喷射器的打开延迟时间和关闭延迟时间。因此，由打开延迟时间和/或关闭延迟时间的求取，也可以非常简单地推断出燃料中包含的水。特别有利的是：基于燃料喷射器的开关特性来求取燃料的粘度。然后可以基于燃料的所求取的粘度来求取在燃料中是否包含水。因为燃料中的水的存在对燃料的粘度具有特别唯一明确的影响，此外，燃料的粘度也显著影响燃料喷射器的开关特性，因此，粘度的确定提供用于求取燃料中的水的特别简单和有利的可能性。特别优选地，基于燃料的粘度来求取燃料中的水份额(Wasseranteil)的值。也就是说，在求取燃料的粘度之后，由此确定燃料中水的百分比份额。由此可以特别准确地确定燃料喷射器处的燃料组成。此外，本专利技术实现一种用于将燃料-水混合物喷射到内燃机的至少一个燃烧室或至少一个吸入区域中的方法。在此，尤其在将燃料-水混合物喷射到燃烧室或吸入区域中之前将水与燃料混合，以便形成燃料-水混合物。由此，也可以立即通过燃料喷射器在期望的水喷射时刻喷射水。在此，借助根据本专利技术的方法来求取存在于燃料-水混合物中的水。优选地，特定于喷射器并且尤其特定于燃烧室地(即针对内燃机的每个燃料喷射器或每个燃烧室单独地)，求取存在于燃料-水混合物中的水。也就是说，多次地且针对每个燃料喷射器或每个燃烧室单独地实施所述方法。尤其当(例如通过中央导轨)将燃料至少部分不对称地提供给多个燃料喷射器时，以及当在一位置处进行水的集中混合时，则这是特别有利的。在这种情况下，存在从混合位置直至燃料喷射器的不同长度的路径。由此，在接通水-混合之后，燃料-水混合物在不同时刻到达不同的燃料喷射器。通过针对每个燃料喷射器或每个燃烧室单独地求取存在于燃料-水混合物中的水，可以针对每个单独的燃烧室特别精确地确定燃料组成。特别有利的是：求取混合时刻以及接通持续时间。在此，混合时刻是如下时刻：从该时刻起，将水混合至燃料。接通持续时间是从混合时刻至有水时刻(Wasserverfügbarkeit-Zeitpunkt)所经过的时间，在该有水时刻，燃料-水混合物存在于燃料喷射器处。附加地或替代地，类似地求取关断时刻和关断持续时间。在关断时刻，将水至燃料的混合关断。在此，关断持续时间相应于关断时刻与无水时刻之间的持续时间，在该无水时刻，在关断之后，无水燃料存在于燃料喷射器处。此外，附加地或替代地求取如下混合持续时间：在该混合持续时间期间，在燃料喷射器处，在燃料中包含水。也就是说，不仅可以确定水混合的开始和结束，还可以确定水混合的有效持续时间。此外，可以确定所混合的水到达燃料喷射器的实际时间或不再有水到达燃料喷射器的实际时刻。由此，可以在每个单独的燃料喷射器处特别详细地求取燃料组成，并且可以相应地实现精确的水喷射。此外有利的是：基于燃料中的水的存在来对内燃机的发动机控制进行匹配。优选地，在特定于燃烧室地求取燃料中的水的情况下，也特定于燃烧室地匹配发动机控制。在此，特别有利的是：对点火角进行匹配，和/或对内燃机的进气阀和/或排气阀的控制进行匹配。通过对发动机控制的相应匹配，可以实现内燃机的特别高的效率。此外，本专利技术涉及一种控制设备和/或一种调节设备，该控制设备和/或调节设备设置用于实施根据本专利技术的方法优选地，控制设备和/或调节设备设置用于基于燃料-水混合物中的水的存在来匹配内燃机的发动机控制(尤其点火角、进气阀和/或排气阀的控制)和/或混合至燃料的水量。因此，可以根据需要并且根据燃料组成分别最佳地匹配内燃机的发动机控制，以便确保内燃机的尽可能高效的运行。此外，本专利技术涉及一种内燃机，该内燃机包括控制设备和/或调节设备。优选地，内燃机是汽油内燃机。附图说明以下结合附图根据实施例来描述本专利技术。在附图中，功能相同的构件分别借助相同的附图标记表示。附图示出：图1示出具有调本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定燃料中的水的方法，其中，至少一个燃料喷射器(2，3)设置用于将所述燃料喷射到内燃机(1)的燃烧室(4)和/或吸入区域中，其中，基于所述燃料喷射器(2，3)的开关特性来求取包含在所述燃料中的水。/n

【技术特征摘要】
20181017 DE 102018217759.71.一种用于确定燃料中的水的方法，其中，至少一个燃料喷射器(2，3)设置用于将所述燃料喷射到内燃机(1)的燃烧室(4)和/或吸入区域中，其中，基于所述燃料喷射器(2，3)的开关特性来求取包含在所述燃料中的水。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，为了求取所述开关特性，取决于所述燃料喷射器(2，3)的行程——尤其在全行程中——求取所述燃料喷射器(2，3)的打开持续时间和/或关闭持续时间(T2)。


3.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，为了求取所述开关特性，求取所述燃料喷射器的打开延迟时间(T1V)和/或关闭延迟时间。


4.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，基于所述燃料喷射器(2，3)的开关特性来求取待喷射的燃料的粘度(V)，其中，基于所述燃料的粘度(V)来求取在所述燃料中是否包含水。


5.根据权利要求4所述的方法，其中，基于所述燃料的粘度(V)来求取所述燃料中的水份额(W)的值。


6.一种用于将燃料-水混合物喷射到内燃机(1)的至少一个燃烧室(4)和/或至少一个吸入区域中的方法，其中，为了形成所述燃料-水混合物，将水混合至所述燃料，其中，借助根据以上权利要求中任一项的方法来求取存在于所述燃料-水混合物中的水。


7.根据权利要求6所述的方法，其中，针对所述内燃机(1)的每个燃料喷射器(2，3)单独地求取存...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·S·Z·施魏因斯贝格，K·朱斯，M·阿姆勒，M·鲍尔，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE