专利名称：用于确定燃料箱中燃料的温度的方法
技术领域：
本发明涉及ー种用于确定汽车燃料箱中燃料的温度的方法。本发明还涉及ー种用于控制燃料泵的控制设备，所述控制设备配置成用于确定燃料箱中燃料的温度。本发明还涉及ー种计算机程序产品，它的程序命令指导可编程的控制设备，以执行根据本发明的方法。本发明还涉及ー种计算机可读介质，其上存储有这种计算机程序产品。
背景技术：
为使汽车的燃料输送系统的有利运行，确定燃料箱中燃料的温度是必需的，这是因为所述燃料的性能，例如它的粘度、弾性或者密度都根据温度进行变化。这能够例如在现代共轨燃料喷射系统中影响在喷射器的给定打开期间中喷射的燃料量以及冲击波的扩散。此外，在过热前保护所述系统的部件，例如在燃料測量装置中的电磁线圈或压カ调整阀以及通到燃料箱中或者所述箱子的止回管，这是必须的。 一般使用专用温度传感器确定燃料温度，所述温度传感器能够布置在所述燃料箱内部。例如在DE 102008041569A1中描述ー种这样实现的燃料温度确定。
发明内容
基于在独立权利要求中限定的方法、控制设备、计算机程序产品或计算机可读介质的构思，能够利用非常简单的方式确定燃料箱中的燃料的温度。特别地，能够放弃使用单独的温度传感器。在从属权利要求中限定本发明的有利的改进方案。根据本发明的ー个方面描述了ー种用于确定燃料箱中的燃料的温度。在这里，燃料泵布置在所述燃料箱中，所述燃料泵利用无刷直流电机驱动。这种无刷直流电机部分地也称为BLDC直流电机(无刷直流)或电子整流电动机(EC电动机，电子整流的)。在这种无刷直流电机中，供给的电功率不进行经典机械的整流，利用例如碳刷将电功率传输铜整流器或碳整流器和因此由定子传输到电动机的转子上。换而言之，所述电功率被电子整流，从而能够弃用刷子和整流器。在这里能够利用合适的控制电子设备使非持久激励的同步电动机运转，它如同直流电机能够被从外部类似地描述。在这里，在结构上，这种电动机可与无阻尼的持久激励的同步电机相一致。已知通过使用无刷直流电机驱动燃料箱中的燃料泵，得到确定燃料温度的新的可能性。根据本发明，所述燃料的温度能够通过施加无刷直流电机的至少ー个线圈上的电压和随后测得的在线圈中流动的电流强度确定。在这里能够利用无刷直流电机，因为通过外部交变场的电子整流能够弃用机械整流，并且因此直流电机中的铜线圈绕组能够接触不值ー提的传输电阻。与此相比较，现在燃料泵中仍然占优势地使用的经典整流电动机因为瞬时机械变化，如所述碳刷和整流器之间的电接触，而具有部分地剧烈波动的传输电阻，因为它们而迄今为止不可能可靠地确定直流电机绕组的电阻。因为在无刷直流电机中不出现这种波动的传输电阻，在使用这种无刷直流电机驱动燃料泵时，所述直流电机绕组的电阻能够可靠地确定。因为这个电阻是依赖于温度的，所述温度能够例如基于施加在线圈上的电压和测得的电流强度，利用事先校准的无刷直流电机的依赖于温度的电流-电压特性确定。换句话说，对于在燃料泵中使用的无刷直流电机，在安装于所述燃料泵之前或之后能够通过校准而确定，如所述直流电机绕组内部的电流强度在施加外部电压时依赖于整体温度进行调整。另外，线圈电阻的温度相关性能够提前确定。这个温度相关性的电流强度-电压特性能够例如存储在控制设备的存储器中。在所述燃料泵更迟插入汽车的燃料箱中时，在某段时间内，实际整体的线圈电阻通过施加的外部电压U和随后测得的在线圈中流动的电流强度I确定，并且通过比较事先接收的依赖于温度的电流强度-电压特性I (UT)而确定所述无刷直流电机的线圈中的实际整体温度T。为了能够可靠地測量所述线圈的电阻，进而间接測量所述线圈的温度，施加所述无刷直流电机恒定的直流电压例如大于O. ls，优选大于Is的确定的时间间隔。这与所述无刷直流电机的正常运行在某种程度上相反，其中，所述直流电机的转子应旋转，为此需要在 所述直流电机的线圈上施加交流电压场。因此，在所述无刷直流电机停止状态期间，施加在所述直流电机的线圈上的电压能够有利地用于测得所述燃料的温度。如果所述燃料泵不输送燃料，例如在将要供给燃料的内燃机启动前，在内燃机运行中断或者但还处在所述内燃机推运行状态并且因此没有燃料被供给的期间，所述无刷直流电机的这种停止状态能够例如一直存在。这种频繁出现的内燃机静止阶段能够因此用于确定燃料的温度。替换地，所述用于測量燃料温度的、施加在线圈上的直流电压还与所述施加的用来使内燃机旋转运行的交流电压重叠。为了能够从测量的线圈电阻尽可能良好地推导燃料箱中燃料的温度，所述燃料泵有利地配置为在运行时，燃料由所述无刷直流电机输送。因为在这种情况下，所述燃料与直流电机的线圈直接机械接触，由此得知，这些线圈与所述燃料具有相同的温度。为了能够执行上述确定燃料温度的方法，能够例如相应地修改控制设备，所述控制设备被用来控制燃料泵。为了控制所述无刷直流电机，所述燃料泵使用的控制设备一般配置为使施加在所述直流电机上的电压整流为交流电压。为了互补地使用所述无刷直流电机的线圈，也为了确定与这些线圈接触的燃料的温度，所述控制设备应配置其他运行模式。在这些其他运行模式中，所述控制设备应在所述直流电机的线圈上至少短时间间隔地施加直流电压。这些直流电压虽然不驱动所述直流电机，但能够用于测得所述电阻，并进而根据事先校准所测得的电阻的温度相关性用来确定实际整体的燃料温度。通过提出的方法或相应地配置的控制设备能够确定燃料的温度，这能够弃用燃料系统中的另外的温度传感器或者用于接通或控制如例如箱子或过滤器的加热的附加功能。用于控制燃料泵的控制设备还能够是可编程配置的。本发明的构思因此还能够通过ー种计算机程序产品实施，其中，所述计算机程序产品的程序命令指导所述可编程的控制设备执行如上述的确定温度的方法。这种计算机程序产品能够存储在计算机可读介质上，例如CD-ROM或者USB存储器，利用计算机可读介质，所述计算机程序产品接着能够存储在可编程的控制设备中。应指出的是，本发明的可能的特征和优点在这里參照用来确定燃料温度的方法或參照相应地配置的控制设备进行描述。为了能够取得这种协同作用，专业人员应认识到所描述的特征能够相互组合并且由所描述的方法以类似的方式能够传输到所述控制设备上且能够相反地传输。
下面将參照附图描述本发明实施例的特征和可能的优点。所述描述和附图不应视为限制本发明。图I显示ー种汽车，在所述汽车中配置控制设备和燃料泵，用于实施根据本发明的方法。所述附图只是示意性的，而且不是成比例地绘制的。
具体实施例方式
图I显示汽车100，在汽车100中配置控制设备I，燃料箱5中的燃料3的温度利用根据本发明的实施方式的方法测得。汽车100包括内燃机7。燃料3从箱子5通过输送模块9经管线11输送到内燃机7中。输送模块9因此集成在燃料箱5中并且浸入燃料3中。输送模块9中设置燃料泵13，以便利用燃料泵13将燃料3从箱子5泵送到管线11中。燃料泵13利用无刷直流电机15驱动。控制设备I能够经三个管线17将交流电压施加在无刷直流电机15上，以便使用与泵机械接合的直流电机的转子控制旋转运动。为了确定在燃料箱5中设置的燃料3的温度，控制设备I能够配置为执行如下方法控制设备I能够连续观测燃料泵13的直流电机15是否处于旋转运动或静止状态。一旦识别出直流电机15处于静止状态，能够启动温度测量过程。对此，由控制设备I经管线17在直流电机15的至少ー个线圈上施加直流电压。接着測量在线圈调整的电流强度。此时应注意，为了使电流强度稳定而需要一定时间。所述电流強度的测量应首先在这种稳定以后进打，例如在O. Is后。施加在线圈上的电压在这里应选择为使一方面流过足够的电流，电流强度能够充分精确地确定。另ー方面，调整的电流强度不应这样高而使得根据所述測量温度期间流动的电流使所述线圈本身的温度明显升高。所述精确值适用于电流強度的可靠测量和由此引起的燃料温度的可靠测量，所述精确值能够依赖于不同因素的影响，如直流电机的线圈的几何形状，线圈所用材料的电阻等，并且能够利用合适的试验测得。从施加直流电压后调整的电流强度能够推导直流电机线圈的电阻。这个电阻就它而言依赖于线圈的实际整体温度。所述方式和方法，如依赖于温度的线圈电阻事先通过校准被确定，并且以依赖于温度的电流强度-电压特性的形式寄存在控制设备I的存储器中。通过比较所述实际的电流强度-电压特性与事先经校准接收的依赖于温度的电流強度-电压特性，最終能够推导直流电机的线圈中的实际整体温度。因为这些线圈与燃料泵输送的燃料直接接触，由此可知这些测得的温度与燃料的温度相一致。关于燃料温度的信息能够由控制设备I例如用来控制内燃机7或者与内燃机7相连接的共轨系统。必要时，根据保存的温度信息能够控制所述箱子的加热或所述燃料系统中保持的过滤器的加热。
权利要求
1.一种用于确定燃料箱(5)中燃料的温度的方法，其中，在所述燃料箱(5)中布置燃料泵(3)，所述燃料泵(3)用无刷直流电机(15)驱动，其特征在于， 所述燃料(3)的温度通过施加在所述无刷直流电机(15)的至少一个线圈上的电压U和接着测得的在所述线圈中流动的电流强度I确定。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于， 所述温度T基于所述施加的电压U和测得的电流I，利用所述无刷直流电机(15)的事先校准的依赖于温度的电流强度-电压特性I (U，T)确定。
3.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于， 为确定所述温度，恒定的直流电压被施加在所述无刷直流电机(15)的线圈上。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于， 所述恒定的直流电压被施加至少O. Is的时间间隔。
5.根据权利要求I至4中的任意一项所述的方法，其特征在于， 在所述无刷直流电机(15)停止期间施加所述用于测得所述燃料(3)的温度的电压。
6.根据权利要求I至5中的任意一项所述的方法，其特征在于， 所述燃料泵(13)配置为使所述燃料(3)在运行中通过所述无刷直流电机(15)输送。
7.一种用于控制燃料泵(13)的控制设备(I)，所述燃料泵(13)用无刷直流电机(15)驱动，其特征在于， 所述控制设备⑴配置为使得燃料箱(5)中的燃料(3)的温度利用根据权利要求I至6中的任意一项所述的方法确定。
8.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品形成为在执行所述计算机程序产品中所保存的程序命令时，指导可编程的控制设备(I)执行根据权利要求I至6中的任意一项所述的方法。
9.一种计算机可读的介质，在所述介质上存储由根据权利要求8所述的计算机程序产品O
全文摘要
本发明记载了一种用于确定汽车(100)燃料箱(5)中的燃料(3)温度的方法以及一种执行这种方法的控制设备(1)。在所述燃料箱(5)中布置用无刷直流电机(15)驱动的燃料泵(13)。所述燃料(3)的温度能够通过施加在所述无刷直流电机(15)的至少一个线圈上的电压和接着测得的在线圈中流动的电流强度确定。在这里能够利用根据缺少改变的传输电阻而调整的电流强度能够被附加地确定，如在一般的机械整流的直流电机中出现的过滤电阻，从对此可测得的线圈电阻值与事先接收的校准的依赖于温度的电流强度-电压特性能够推导所述线圈的温度，进而推导与所述线圈接触的燃料的温度。本发明能够在所述燃料箱(5)中不用附加的温度传感器。
文档编号G01K7/00GK102818645SQ20121018869
公开日2012年12月12日 申请日期2012年6月8日 优先权日2011年6月8日
发明者A·勒克 申请人:罗伯特·博世有限公司