[发明专利]用于确定燃料中的水的方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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，本发明涉及用于执行该方法的一种控制设备和/或一种调节设备，本发明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。

背景技术

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。

发明内容

根据本发明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。根据本发明，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)。

通过根据本发明的方法，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。

下述说明书描述本发明的优选扩展方案。

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。