DE4117913A1 - Alkoholkonzentrationssensorgeraet und kraftstoffeinspritzsystem fuer einen mit einem benzin-alkohol-gemisch betreibbaren verbrennungsmotor - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Alkoholkonzentra­ tionssensorgerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Kraftstoffeinspritzsystem für einen mit einem Benzin-Alkohol-Gemisch betreibbaren Verbrennungsmotor nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 4.

Allgemein bezieht sich die Erfindung auf ein Kraftstoffein­ spritzsystem, welches zur Einspritzung eines Gemisches aus Benzin und Alkohol geeignet ist. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein derartiges System, welches eine Meßan­ ordung vom kapazitiven Typ zum Ermitteln der Alkoholkonzen­ tration aufweist.

Wenn bei einem Verbrennungsmotor anstelle eines reinen Ben­ zins ein Gemisch aus Benzin und Alkohol (Methanol) verwendet wird, ändert sich das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Ver­ hältnis, so daß es erforderlich ist, die eingespritzte Kraftstoffmenge zusammen mit dem Zündzeitpunkt sowie gege­ benenfalls mit weiteren Faktoren abzuändern.

Wenn das dem Verbrennungsmotor zugeführte Benzin 0% Alkohol enthält, kann die Einspritzpulsbreite aufgrund der folgenden Gleichung ermittelt werden:

Ti = Tp×α×α′×Coef + Ts (1)

In dieser Gleichung bezeichnen Tp eine grundlegende Ein­ spritzpulsbreite; α einen Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rück­ kopplungskorrekturfaktur; α′ einen grundlegenden Luft/Kraft­ stoff-Verhältnis-Anpassungskorrekturfaktor; Coef einen Kor­ rekturfaktor; und Ts einen Batteriespannungskorrekturfaktor.

Bei einer derartigen Vorrichtung ist ein O₂-Sensor in dem Abgassystem angeordnet, dessen Ausgangssignal zur Bestimmung der Größe von α dient. Der Tp-Wert wird auf der Grundlage der Motordrehzahl und der Motorlast ermittelt. Ein Anpas­ sungs-Korrekturfaktor α′ wird unter Verwendung von Tp und der Motordrehzahl abgeleitet und dient zur Anpassung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in einer solchen Art, daß ein stöchiometrisches Luft/Kraftstoff-Verhältnis von 14,7 auf­ recht erhalten wird.

Während das stöchiometrische Luft/Kraftstoff-Verhältnis bei einem reinen Benzin 14,7 beträgt, ist dieses bei 100% Alko­ hol auf einen Wert von 6,5 verschoben. Demgemäß ändert sich das stöchiometrische Luft/Kraftstoff-Verhältnis im Falle einer Mischung dieser beiden Kraftstoffe zwischen den ge­ nannten Grenzwerten.

Im Falle einer Mischung von Benzin und Alkohol wird die Ein­ spritzpulsbreite auf der Grundlage der folgenden Gleichung abgeleitet:

Ti′ = Mk×Tp×α×α′×Coef + Ts (2)

wobei Mk ein Faktor ist, der die Konzentration von Alkohol in dem Kraftstoff anzeigt.

Um die Alkoholmenge in dem Kraftstoff zu bestimmen, wird ein Alkoholsensor in dem Kraftstoffversorgungssystem angeordnet, dessen Ausgangsspannung die ermittelte Alkoholkonzentration darstellt. Dieses Signal wird zur Ermittlung der Größe von Mk bei der Verwendung der Gleichung (2) eingesetzt.

Ein bekannter Typ eines Alkoholsensors verwendet die Dif­ ferenz zwischen den elektrischen Leitfähigkeiten von Benzin und Alkohol und ermittelt die Alkoholkonzentration unter Verwendung einer Widerstandsmeßtechnik. Ein zweiter Typ ba­ siert auf der Erfassung der Differenz zwischen den Dielek­ trizitätskonstanten von Benzin und Alkohol und ermittelt die Alkoholkonzentration unter Verwendung einer Kapazitätsmeß­ technik. Ein dritter Typ eines derartigen Sensors ermittelt auf optischem Wege die Konzentration durch Erfassung der Differenzen der jeweiligen Brechungsindizes zwischen Benzin und Alkohol.

In den Fig. 7 bis 13 ist ein bekanntes Kraftstoffeinspritz­ system mit einem Sensor desjenigen Types dargestellt, wel­ cher die Kapazität zur Erfassung der Alkoholmenge in dem Kraftstoff einsetzt.

Die in Fig. 7 gezeigte Anordnung beinhaltet einen Motor 1 mit innerer Verbrennung, ein Einspritzventil 2, einen An­ saugtrakt 3, einen Luftfilter 4, ein Luftflußmeßgerät 5, einen Auspufftrakt 6, der einen nicht-dargestellten O₂-Sen­ sor umfaßt, einen Kraftstofftank 7, welcher ein Gemisch aus Benzin und Alkohol 8 enthält, eine Kraftstoffpumpe 9, eine Kraftstoffzufuhrleitung 10, einen Filter 11, welcher in der Kraftstoffzufuhrleitung 10 angeordnet ist, einen Druckregler 12 und eine Rückführleitung, über die überschüssiger Kraft­ stoff zu dem Kraftstofftank 7 zurückgeführt wird.

Die Anordnung umfaßt ferner einen Alkoholkonzentrationssen­ sor 14, der in der Kraftstoffzufuhrleitung an einem Ort strömungsmäßig unterhalb des Filters 11 angeordnet ist und der derart ausgebildet ist, daß er ausgangsseitig ein Signal erzeugt, das die Alkoholmenge anzeigt, welche in dem durch die Zufuhrleitung 10 gepumpten Kraftstoff enthalten ist.

Dieser Alkoholkonzentrationssensor 14 ist, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist, durch einen Kondensator 15 gebildet, welcher durch zwei Elektroden festgelegt ist. Lediglich beispiels­ weise haben diese Elektroden die Form von im wesentlichen flachen, rechteckigen und parallelen Platten. In Abweichung hiervon können die Elektroden in Form von zwei kreisförmi­ gen, koaxial angeordneten Platten ausgeführt sein.

Die Kapazität Cs, die durch den Kondensator 15 gebildet ist, ist durch folgende Gleichung gegeben:

In dieser Gleichung bezeichnen e die Dielektrizitätskonstan­ te des Mediums zwischen den Elektroden; S die Oberfläche der Elektroden; und d die Entfernung, durch die die Elektroden voneinander beabstandet sind.

Um die Kapazität zu bestimmen, die zwischen den Elektroden des Kondensators 15 erzeugt wird, umfaßt der Alkoholkonzen­ trationssensor ferner einen Oszillator 16, welcher ein Sig­ nal mit der Schwingungsfrequenz f an die Elektroden anlegt. In dem vorliegenden Fall ist die Frequenz durch folgende Formel gegeben:

In dieser Gleichung bezeichnen L die Induktivität und Co die Schaltungskapazität.

Der Oszillator 16 ist mit einer Frequenz-Spannungs-Wandler­ schaltung 17 verbunden, die den Ausgang des Oszillators 16 in ein Spannungssignal V umformt, welches zu einem inver­ tierenden Verstärker 18 zugeführt wird.

Die Beziehung zwischen der Alkoholkonzentration M und der Dielektrizitätskonstante e ist graphisch in Fig. 9 darge­ stellt. Die Beziehung zwischen der durch den Kondensator 15 gebildeten Kapazität und der Alkoholkonzentration M ist gra­ phisch in Fig. 10 dargestellt. Fig. 11 zeigt die Abhängig­ keit der Ausgangsspannung des Frequenz-Spannungs-Wandlers 16 von der Alkoholkonzentration M. Fig. 12 wiederum zeigt die Abhängigkeit der Ausgangsspannung der invertierenden Ver­ stärkerschaltung 18 von dieser Größe.

Bezugszeichen 19 bezeichnet einen Kraftstofftemperatursen­ sor, der beispielsweise in der Kraftstoffzufuhrleitung 10 angeordnet ist. Dieses Gerät kann als Thermistor oder der­ gleichen ausgebildet sein und dient zum Erfassen von relativ niedrigen Temperaturen. Die Ausgangsgröße des Temperatursen­ sors 19 wird einer Steuereinheit 20 zusammen mit dem Aus­ gangssignal des Alkoholkonzentrationssensors 14 und des Luftflußmeßgerätes 5 zugeführt und dient zur Korrektur der Alkoholkonzentration gegenüber Temperaturänderungen. Die Steuereinheit umfaßt einen Mikroprozessor, der schematisch in Fig. 5 dargestellt ist, und welcher derart aufgefaßt wer­ den kann, daß er einen Alkoholkonzentrationstemperaturkor­ rekturabschnitt 21 und einen Kraftstoffeinspritzpulsbreiten­ ermittlungsabschnitt 22 umfaßt. Zusätzlich zu den oben ge­ nannten Dateneingängen ist die Steuereinheit angeordnet, um eine Mehrzahl anderer Daten zu empfangen, wie beispielsweise eines Eingangssignales von dem Kurbelwinkelsensor 23, eines Eingangssignales von einem Motorkühlmitteltemperatursensor, eines Eingangssignales von einem O₂-Sensor und dergleichen.

Wie in Fig. 9 gezeigt ist, ist der Alkoholkonzentrations­ sensor 14 vom kapazitiven Typ derart ausgebildet, daß bei Ansteigen der Alkoholkonzentration M die Dielektrizitäts­ konstante des Kraftstoffes e ansteigt. Als Ergebnis der Veränderung der Kapazität Cs ändern sich die Ausgangsspan­ nungen der Schaltungen 17 und 18. Jedoch beeinflußt die Tem­ peratur des Kraftstoffes die oben genannten Größen in der in Fig. 13 gezeigten Art. Bei abnehmender Temperatur steigt die Ausgangsspannung der Schaltung 18 an.

Demgemäß hat die Steuereinheit 20 eine Temperaturkompensa­ tionsfunktion oder Temperaturkorrekturfunktion (welche durch den Alkoholkonzentrationstemperaturkorrekturabschnitt 21 dargestellt ist). Temperaturkorrekturdaten werden in Tabel­ lenform in einem Speicher (ROM) des Mikroprozessors abge­ speichert, welcher selbstverständlich gleichfalls ein RAM, eine Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle, eine CPU und dergleichen umfaßt). Diese Daten, die in Fig. 5 als Temperaturkorrektur­ tabelle 21A dargestellt sind, sind derart angeordnet, daß die Korrektur auf einer Standardtemperatur (von beispiels­ weise 20° Celsius) beruht. Der Alkoholkonzentrationssensor 14 ist auf ähnliche Weise bei der gleichen Temperatur kali­ briert. Der Mikroprozessor ist derart angeordnet, daß eine grundlegende Einspritzpulsbreite Tp auf der Grundlage des Ausgangssignals des Kurbelwinkelsensors 23 (Drehzahl) und des Ausgangssignals des Luftflußmeßgerätes Q (Motorlast) er­ mittelt wird. Gleichzeitig wird das Ausgangssignal des Alko­ holkonzentrationssensors in Hinblick auf die Temperatur kor­ rigiert und eine grundlegende Alkoholkonzentration ermit­ telt. Unter Verwendung dieser Werte im Zusammenhang mit wei­ teren Dateneingangswerten wird die tatsächliche Einspritz­ pulsbreite Ti′ unter Verwendung der Gleichung (2) abgelei­ tet. Der Wert Ti′ wird in einen Einspritzpulszug umgewandelt und dem Kraftstoffeinspritzventil bzw. den Kraftstoffein­ spritzventilen zugeführt. Jedoch hat die Anordnung des oben beschriebenen Types einen Nachteil dahingehend, daß bei Ver­ wendung eines LC-Typ-Oszillatorsignalgenerators Frequenzen eingesetzt werden, die unterhalb von 1000 Hz liegen. Falls der Kraftstoff Additive oder andere Verunreinigungen ent­ hält, die eine Auswirkung auf die Dielektrizitätskonstante des Kraftstoffes haben, wie dies zum Beispiel bei Metall­ ionen der Fall ist, wird eine zitternde Signalfrequenz in­ duziert, die die Meßgenauigkeit bei der Erfassung der Alko­ holkonzentration destabilisiert.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegen­ den Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein Alkoholkonzen­ trationssensorgerät sowie ein Kraftstoffeinspritzsystem für einen mit einem Benzin-Alkohol-Gemisch betreibbaren Verbren­ nungsmotor der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß bei Verwendung einer kapazitiven Erfassungstechnik störende Einflüsse von Metallionen oder anderen Typen von Additiven oder Verunreinigungen, welche die Dielektrizitätskonstante des Kraftstoffes beeinflußen, eine erhöhte Meßgenauigkeit bzw. eine genauere Dosierung der Kraftstoffeinspritzmenge erzielt wird.

Diese Aufgabe wird durch ein Alkohol-Konzentrationssensor­ gerät gemäß Patentanspruch 1 und durch ein Kraftstoffein­ spritzsystem gemäß Patentanspruch 4 gelöst.

Erfindungsgemäß wird eine Anordnung geschaffen, bei der die Kondensatorelektroden, die zur Alkoholkonzentrationsmessung bei einem Benzin-Alkohol-Gemisch verwendet werden, mit einem Oszillator verbunden sind, der an diese eine Frequenz von mehr als 10 MHz anlegt. Hierdurch werden Änderungen in Hin­ blick auf die Elektrodenverluste gedämpft und eine stabile und genaue Alkoholkonzentrationserfassung ermöglicht.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Alkoholkonzentrationssensorgerät geschaffen, welches folgende Merkmale aufweist: Elektroden, welche in einen flüssigen Kraftstoff eingetaucht sind, um einen Kondensator festzulegen; und eine Oszillatorschaltung, die betriebsmäßig mit den Elektroden verbunden ist und angeordnet ist, um ein Oszillatorsignal mit einer Frequenz von 10 MHz oder mehr zu erzeugen.

Gemäß einem zweiten Erfindungsaspekt wird ein Kraftstoff­ einspritzsystem für einen Motor mit innerer Verbrennung ge­ schaffen, der mit einem Alkohol-Benzin-Gemisch betreibbar ist, wobei das System folgende Merkmale aufweist: eine Sen­ soreinrichtung zum Bestimmen der Motordrehzahl und der Mo­ torlast; einem Alkoholkonzentrationssensor zum Erfassen der Alkoholmenge, die in dem einzuspritzenden Kraftstoff enthal­ ten ist, wobei der Alkoholkonzentrationssensor folgende Merkmale hat: Elektroden, die in den Kraftstoff in einer Art zur Festlegung eines Kondensators eingetaucht sind; einen Oszillator, der betriebsmäßig mit den Elektroden verbunden ist und angeordnet ist, um ein Signal mit einer Frequenz von 10 MHz oder mehr an diese anzulegen; und eine Schaltungsein­ richtung, die auf den Alkoholkonzentrationssensor und die Sensoreinrichtung anspricht, um die Einspritzpulsbreite zu ermitteln.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen angegeben.

Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsge­ maßen Alkoholkonzentrationssensorgerätes sowie des erfin­ dungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystemes näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltungsdiagramm einer Kapazitätsschaltung der bei dem Gegenstand der Erfindung verwendeten Art;

Fig. 2 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Oszillatorfrequenz und dem Elektrodenverlust im Falle eines Kraftstoffes mit 85% Alkohol;

Fig. 3 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Schwingungsfrequenz und dem Elektrodenverlust in einem Bereich zwischen -30° Celsius und +60° Celsius, falls der Kraftstoff frei von Metallionen ist;

Fig. 4 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Schwingungsfrequenz und dem Elektrodenverlust in einem Bereich zwischen -30° Celsius und +60° Celsius, falls der Kraftstoff Metallionen enthält;

Fig. 5 ein schematisches Diagramm der Schaltungsanordnung eines Alkoholkonzentrationssensors vom kapazitiven Typ gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 eine graphische Darstellung von Testergebnissen, die bei dem erfindungsgemäßen Sensor ermittelt wur­ den;

Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Motorsystemes, auf das ein Alkoholkonzentrationssensor vom kapa­ zitiven Typ angewendet wird und das in dem ein­ gangsseitigen Abschnitt der vorliegenden Anmeldung diskutiert ist;

Fig. 8 ein schematisches Diagramm der Schaltungsanordnung des Alkoholkonzentrationssensors vom kapazitiven Typ, der in dem Eingangsabschnitt der vorliegenden Anmeldung diskutiert wird; und

Fig. 9 bis 13 graphische Darstellungen, die in den Eingangsab­ schnitten der vorliegenden Anmeldung diskutiert sind, welche verschiedene Beziehungen zwischen der Alkoholkonzentration M, der Dielektrizitätskonstan­ te e, der Kapazität Cs, Schaltungsausgangsspannun­ gen und der Kraftstofftemperatur darstellen.

Bei Experimenten, die im Zusammenhang mit Messungen des oben beschriebenen Schwingungsfrequenzzitterns oder Schwingungs­ frequenzstreuens durchgeführt wurden, wurde ermittelt, daß die Form der Kondensatorelektroden kein Problem darstellt und daß, wie dies bei dem Schaltungsdiagramm gemäß Fig. 1 gezeigt ist, der Innenwiderstand R und Kapazität Cs als pa­ rallel geschaltet angesehen werden können.

Als Ergebnis hiervon wurde die Beziehung zwischen dem Elek­ trodenverlust D, der sich aus dem Innenwiderstand R und dem Kapazitätswert Cs des Kondensators 15 ergibt, und der durch den Oszillator erzeugten Schwingungsfrequenz f untersucht. Hierbei wurde beobachtet, daß die größten Änderungen des Elektrodenverlustes D und des Schwingungsfrequenzzitterns oder -streuens im Niederfreqenzbereich auftreten.

Die Fig. 2 und 3 zeigen die aufgrund dieser Experimente er­ haltenen Ergebnisse.

Es sei angemerkt, daß der Elektrodenverlust des Kondensators 15 durch folgende Formel gegeben ist:

In dieser Gleichung bezeichnet R den Innenwiderstand der Kondensatorelektroden.

In Fig. 4 bezeichnet die durchgezogene Linie A die Charak­ teristik des Elektrodenverlustes D in Abhängigkeit von der Schwingungsfrequenz f, die bei einem Kraftstoff mit 85% Al­ kohol (nachfolgend als M85 bezeichnet) bei 20° Celsius ohne Metallionen erhalten wird, während die gestrichelte Linie Charakteristiken widergibt, die mit M85 bei 20° Celsius mit Metallionen erhalten werden. Aus Fig. 2 ist es offenkundig, daß der Elektrodenverlust D bei Absinken der Frequenz f in den Bereich unterhalb von 10 MHz eine starke Charakteristik­ änderung herbeiführt. Bei Frequenzen von oberhalb 1 kHz zeigt der Elektrodenverlust D sowohl für Kraftstoffe mit Ionen als auch für ionenfreie Kraftstoffe besonders kleine Änderungen. Wenn andererseits eine Frequenz von weniger als 100 kHz vorliegt, zeigen die beiden Linien die dargestellten Änderungen. Als Ergebnis tritt bei einem vorbestimmten Schwingungsfrequenzbereich f ein Zittern oder Hin- und Her­ springen der Schwingungsfrequenz auf, so daß die Genauigkeit oder Zuverlässigkeit, mit der die Alkoholkonzentrationsmes­ sung durchgeführt wird, erheblich verschlechtert wird.

In Fig. 3 bezeichnet die durchgezogene Linie Ergebnisse, die bei einem Kraftstoff mit -30° Celsius erhalten werden, wäh­ rend die gestrichelte Linie Ergebnisse bei einem Kraftstoff von 60° Celsius zeigen. Bei diesem Beispiel zeigt also auch bei f < 10 MHz der Elektrodenverlust D für beide Kraftstoffe einen nennenswerten Anstieg.

Aus den obigen Ausführungen ergibt sich, daß man bei Fre­ quenzen f < 100 kHz ein Schwingungsfrequenzstreuen oder ein Schwingungsfrequenzzittern erwarten muß. Ferner erkennt man aufgrund der obigen Ausführungen, daß in dem Frequenzbereich oberhalb von 10 MHz immer noch eine Änderung des Elektroden­ verlustes D auftritt, wenn auch die Änderungsrate vermindert ist.

Fig. 4 zeigt die Situation, bei der Kraftstoffe, in denen Metallionen enthalten sind, untersucht werden. Die durchge­ zogene Linie zeigt die Ergebnisse, die mit einem Kraftstoff von -30° Celsius erhalten werden, während die gestrichelte Linie die Ergebnisse bei Messungen bei einem Kraftstoff von 60° Celsius zeigen. Man erkennt, daß diese Kurven größere Fluktuationen als die Kurven von Fig. 3 zeigen, wodurch be­ stätigt wird, daß unterhalb von 10 MHz ein großer Einfluß auf den Elektrodenverlust D zu erwarten ist. Aus diesen Er­ gebnissen erkennt man, daß bei Verwendung eines Oszillators mit einer hohen Schwingungsfrequenz von beispielsweise mehr als 10 MHz eine Dämpfung oder Verminderung des Schwingungs­ frequenzstreuproblems bzw. des Schwingungsfrequenzzitterpro­ blemes möglich ist, wodurch die Genauigkeit bei der Alkohol­ konzentrationsmessung erhöht werden kann.

Wenn sich die Schwingungsfrequenz f dem 50 MHz-Bereich nä­ hert und beispielsweise in einen Bereich zwischen 40 und 60 MHz eintritt, stabilisiert sich der Elektrodenverlust D, so daß ein genaues Ausgangssignal erhalten werden kann. Wenn die Temperatur des Kraftstoffes niedrig ist, wird die mole­ kulare Resonanzfrequenz von Methanol abgesenkt, so daß sich als Ergebnis hiervon die Resonanz bzw. die Resonanzvarianz und der zugeordnete Elektrodenverlust D leicht erhöhen. Als Ergebnis hiervon steigt im Hochfrequenzbereich der Elektro­ denverlust D geringfügig an. Jedoch wird dieser Effekt durch die Stabilität des Elektrodenverlustes D in dem 50 MHz-Be­ reich (vergleiche Fig. 4) mehr als ausgeräumt.

Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Alkoholkonzentrationssensors. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Anordnung des Sensors 31 im wesentlichen die gleiche wie diejenige des Sensors 14 gemäß Fig. 8. Ein tatsächliches Beispiel desselben kann in der JP-A-1-1 96 557 gefunden wer­ den. Die Sensoranordnung unterscheidet sich darin, daß eine Frequenzteilerschaltung 33 zwischen dem Oszillator 32 und dem Frequenz-Spannungs-Wandler 17 angeordnet ist, um das Er­ zeugen eines "Klingelns" zu verhindern und um ähnliche Stör­ signale in der Sensorschaltung zu verhindern.

Die Betriebsweise dieser Anordnung unterscheidet sich nicht von derjenigen der Anordnung gemäß Fig. 8 nach dem Stand der Technik.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Alkoholkonzentra­ tionssensor 31 derart ausgebildet, daß der Oszillator 32 ein Oszillationssignal mit einer Frequenz f von 10 MHz oder mehr erzeugt. Da es möglich ist, ein Klingeln oder ähnliche Stör­ geräusche zu dämpfen, kann eine genaue Alkoholkonzentra­ tionserfassung durchgeführt werden. Da also eine genaue An­ gabe der Natur des eingespritzten Kraftstoffes in der Glei­ chung (2) durch die Erfindung ermöglicht wird, kann eine ge­ naue Ableitung des Einspritzwertes Ti′ durchgeführt werden, so daß das Luft-Kraftstoff-Verhältnis über die genaue Ein­ spritzsteuerung bei dem Sollwert gehalten werden kann.

Es wurden Überprüfungen durchgeführt, um die Langlebigkeit der obigen Anordnung zu ermitteln. Wie man aus Fig. 6 er­ kennt, wurde der Fehlerbetrag über eine beträchtliche Zeit­ dauer ermittelt, welche hier auf die Entfernung in Meilen bezogen ist, wobei der Fehlerbetrag hinnehmbar klein ist, wodurch die Stabilität der erfindungsgemäßen Struktur demon­ striert ist.

Bei dem realisierten Ausführungsbeispiel wird eine Tempera­ turkompensation ausgeführt. Wenn jedoch die Frequenz f auf eine geeignete Art eingestellt wird, kann diese Temperatur­ korrektur entfallen. Falls es erforderlich ist, einen weiten Bereich von Alkoholkonzentrationen beispielsweise von 0 bis 100% zu erfassen, ist durch Einstellung der Schwingungsfre­ quenz f in dem Bereich zwischen 13 und 21 MHz möglich, eine sehr genaue Alkoholkonzentrationsermittlung durchzuführen und damit eine Genauigkeit zu gewährleisten, mit der die Einspritzpulsbreite Ti′ ermittelt wird.

Claims (4)

1. Alkoholkonzentrationssensorgerät, gekennzeichnet durch:
in einen flüssigen Kraftstoff eingetauchte Elektroden, welche einen Kondensator (15) festlegen; und
eine Schwingungsschaltung (32), die wirkungsmäßig mit den Elektroden verbunden ist und angeordnet ist, um ein Schwingungssignal mit einer Frequenz von 10 MHz oder mehr zu erzeugen.

2. Alkoholkonzentrationssensorgerät nach Anspruch 1, ge­ kennzeichnet durch:
einen Frequenz-Spannungs-Wandler (17); und
eine Frequenzteilerschaltung (33), die wirkungsmäßig zwischen der Schwingungsschaltung (32) und dem Fre­ quenz-Spannungs-Wandler (17) angeordnet ist.

3. Alkoholkonzentrationssensorgerät nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch: eine invertierende Verstärkerschaltung (18), die wir­ kungsmäßig mit dem Frequenz-Spannungs-Wandler (17) ver­ bunden ist.

4. Kraftstoffeinspritzsystem für einen Motor mit innerer Verbrennung, der mit einem Benzin-Alkohol-Gemisch be­ treibbar ist, gekennzeichnet durch:
eine Sensoreinrichtung (5, 23) zum Bestimmen der Motor­ drehzahl und der Motorlast; und
einen Alkoholkonzentrationssensor (31) zum Erfassen der Alkoholmenge, die in dem einzuspritzenden Kraftstoff enthalten ist, welcher folgende Merkmale aufweist:
in einen Kraftstoff eingetauchte Elektroden, welche einen Kondensator (15) festlegen;
einen Oszillator (32), der wirkungsmäßig mit den Elek­ troden gekoppelt ist und angeordnet ist, um ein Signal mit einer Frequenz von 10 MHz oder mehr an diese anzu­ legen; und
eine Schaltungseinrichtung (20), die auf den Alkohol­ konzentrationssensor (31) und die Sensoreinrichtung (5, 23) anspricht, um eine Einspritzpulsbreite zu ermit­ teln.