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BRPI0800192B1 - fuel identification and heating system and method - Google Patents

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BRPI0800192B1
BRPI0800192B1 BRPI0800192A BRPI0800192A BRPI0800192B1 BR PI0800192 B1 BRPI0800192 B1 BR PI0800192B1 BR PI0800192 A BRPI0800192 A BR PI0800192A BR PI0800192 A BRPI0800192 A BR PI0800192A BR PI0800192 B1 BRPI0800192 B1 BR PI0800192B1
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BR
Brazil
Prior art keywords
fuel
resistor
chamber
heating
control unit
Prior art date
Application number
BRPI0800192A
Other languages
Portuguese (pt)
Inventor
Henrique De Oliveira Melo Carlos
Lepsch Fernando
Hugo Eichel Hans Jr
Rafael Spiler Hilton
Melo Araujo Marcos
Original Assignee
Robert Bosch Ltda
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Ltda filed Critical Robert Bosch Ltda
Priority to BRPI0800192A priority Critical patent/BRPI0800192B1/en
Priority to PCT/BR2009/000019 priority patent/WO2009094735A1/en
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Abstract

sistema e método de identificação e de aquecimento de combustível. a presente invenção refere-se a um sistema e a um método de identificação de combustível, normalmente aplicados a veículos a motores de combustão interna do tipo bi-combustivel, por meio dos quais é possível identificar qual a composição do combustível utilizado em cada momento, particularmente qual a proporção empregada em uma mistura de gasolina e etanol, por meio do mesmo dispositivo que realiza o aquecimento do combustível. o sistema de acordo com a invenção compreende um resistor (3) de aquecimento de combustível, com valor de resistência variável em função da sua temperatura, conectado a um circuito de alimentação que aplica uma tensão de alimentação sobre o resistor (3); um dispositivo de medição de corrente (6) que mede a corrente sobre o resistor variável (3); uma unidade eletrônica de controle (4) conectada ao resistor (3), que mede a tensão de alimentação aplicada ao resistor (3), a unidade eletrônica de controle (4) estando ainda conectada ao dispositivo de medição de corrente (6), e recebe deste os valores medidos de corrente do resistor (3); uma câmara (7) com um volume interno (8) predeterminado, possuindo uma entrada de fluxo de combustível (10), e uma saída de fluxo de combustível (9), a referida câmara alojando o resistor (3) de aquecimento de combustível e uma quantidade predeterminada de combustível a ser aquecido, sendo que o resistor fica disposto em contato direto e realiza troca de calor com o combustível; um contador de tempo que marca um tempo de evaporação do combustível no momento em que todo o combustível compreendido na câmara (7) evaporou; e meios de processamento de dados da unidade eletrônica de controle (4) que calculam a energia absorvida pelo combustível através da potência fornecida ao resistor durante o tempo de evaporação de todo o combustível compreendido na câmara (7), e identificam a composição do combustível com base na energia absorvida pelo combustível e no tempo de evaporação do combustível.fuel identification and heating system and method. The present invention relates to a fuel identification system and method, commonly applied to vehicles for bi-fuel internal combustion engines, whereby the composition of the fuel used at any given time can be identified. particularly the proportion employed in a mixture of gasoline and ethanol, by means of the same device that performs the heating of the fuel. The system according to the invention comprises a fuel heating resistor (3) of varying resistance depending on its temperature, connected to a supply circuit that applies a supply voltage to the resistor (3); a current measuring device (6) which measures the current over the variable resistor (3); an electronic control unit (4) connected to the resistor (3), which measures the supply voltage applied to the resistor (3), the electronic control unit (4) being still connected to the current measuring device (6), and receives from it the measured current values of the resistor (3); a chamber (7) with a predetermined internal volume (8) having a fuel flow inlet (10) and a fuel flow outlet (9), said chamber housing the fuel heating resistor (3) and a predetermined amount of fuel to be heated, the resistor being arranged in direct contact and heat exchanging with the fuel; a time counter indicating a fuel evaporation time at the moment when all the fuel comprised in the chamber (7) has evaporated; and electronic control unit (4) data processing means which calculate the energy absorbed by the fuel through the power supplied to the resistor during the evaporation time of all the fuel comprised in the chamber (7), and identify the fuel composition with fuel absorbed energy and fuel evaporation time.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA E MÉTODO DE IDENTIFICAÇÃO E DE AQUECIMENTO DE COMBUSTÍVEL".Report of the Invention Patent for "FUEL HEATING AND IDENTIFICATION SYSTEM AND METHOD".

[001] A presente invenção refere-se a um sistema e a um método de identificação de combustível, normal mente aplicados a veículos a motores de combustão interna do tipo bicombustível, por meio dos quais é possível identificar qual a composição do combustível utilizado em cada momento, particularmente qual a proporção empregada em uma mistura de gasolina e etanol.[001] The present invention relates to a fuel identification system and method, commonly applied to vehicles for bi-fuel internal combustion engines, whereby it is possible to identify the composition of the fuel used in each at the moment, particularly what proportion is employed in a mixture of gasoline and ethanol.

Descrição do Estado da Técnica [002] É notável a tendência mundial à adoção de veículos do tipo bicombustível fflex fuel1'), com a finalidade de reduzir o consumo de combustível fóssil não-renovável e ampliar a utilização de combustíveis renováveis, como o etanol, causando menores danos ao rrteio-ambiente. Neste contexto, é vantajoso que o veículo seja capaz de identificar a composição do combustível que está sendo usado no momento, a fim de adaptar o seu funcionamento às características daquela composição de combustível.Description of the State of the Art [002] The worldwide trend towards the adoption of bi-fuel vehicles (fflex fuel1 ') is remarkable in order to reduce non-renewable fossil fuel consumption and increase the use of renewable fuels such as ethanol, causing less damage to the environment. In this context, it is advantageous for the vehicle to be able to identify the composition of the fuel currently being used in order to adapt its operation to the characteristics of that fuel composition.

[003] Já são conhecidos do estado da técnica alguns dispositivos capazes de reconhecer a composição do combustível que está sendo utilizado no veículo, por exemplo, indicando a proporção de etanol e/ou gasolina presente na linha de combustível.Some devices capable of recognizing the composition of the fuel being used in the vehicle are already known from the prior art, for example by indicating the proportion of ethanol and / or gasoline present in the fuel line.

[004] O pedido de patente internacional WO 2004/029615 refere-se a um sistema de identificação de gasolina e a um método para identificação do tipo de gasolina que proporcionam uma identificação rápida e segura dos tipos de combustíveis de várias composições. O sistema dispõe de um circuito, no qual um pulso de tensão é aplicado durante um tempo predeterminado a um resistor de aquecimento, de modo que a gasolina a ser identificada é aquecida pelo resistor de aquecimento. Um sensor de temperatura é disposto na vizinhança do resistor de aquecimento para identificar a temperatura do combustível. O tipo de gasolina é identificado por uma tensão diferencial de saída VO que corresponde à diferença entre a temperatura inicial e a temperatura de pico medidas pelo sensor de temperatura. Além disso, o combustível é aplicado entre os eletrodos de um sensor de concentração de etanol na gasolina. Esta concentração é medida com base no valor da capacidade indutiva do combustível entre os eletrodos, quando da aplicação de uma frequência de oscilação.International patent application WO 2004/029615 relates to a gasoline identification system and a method for gasoline type identification which provides a quick and safe identification of fuel types of various compositions. The system has a circuit in which a voltage pulse is applied for a predetermined time to a heating resistor, so that the gasoline to be identified is heated by the heating resistor. A temperature sensor is arranged in the vicinity of the heating resistor to identify the fuel temperature. Gasoline type is identified by a differential output voltage VO corresponding to the difference between the starting temperature and the peak temperature measured by the temperature sensor. In addition, fuel is applied between the electrodes of an ethanol concentration sensor in gasoline. This concentration is measured based on the value of the inductive fuel capacity between the electrodes when applying an oscillation frequency.

[005] O documento JP 1016957 revela um dispositivo para detectar a taxa de mistura de combustíveis de espécies diferentes. O dispositivo de detecção de acordo com documento japonês compreende um circuito em ponte disposto no trajeto de alimentação de combustível. O circuito apresenta uma resistência de compensação de temperatura, uma resistência de aquecimento e um circuito de controle que fornece alimentação elétrica para as duas resistências, de modo que a resistência de aquecimento mantenha a temperatura invariavelmente em um valor determinado.JP 1016957 discloses a device for detecting the blending rate of fuels of different species. The detection device according to Japanese document comprises a bridge circuit arranged in the fuel supply path. The circuit features a temperature compensation resistor, a heating resistor, and a control circuit that provides electrical power to both resistors so that the heating resistor invariably keeps the temperature at a certain value.

[006] Então, a corrente que passa no circuito em ponte varia à medida que o combustível absorve o calor gerado pela resistência de aquecimento. Como o valor da resistência de aquecimento é, a princípio, constante, a quantidade de calor absorvido pelo combustível varia proporcionalmente à corrente aplicada sobre a resistência. Um operador de cálculo calcula o volume de calor absorvido pelo combustível a partir da resistência de aquecimento, pela fórmula que calcula a potência dissipada pela resistência (P = R*I2), a qual depende diretamente da magnitude da corrente elétrica alimentada à resistência de aquecimento pelo circuito de controle. O volume de calor calculado é aplicado a uma fórmula que considera ainda o coeficiente de transferência térmica do combustível K, o calor específico de pressão constante do combustível Cp, a temperatura do combustível T0, a densida- de do combustível p, a taxa de fluxo do combustível V, temperatura do resistor do fio aquecido T, e as dimensões da resistência de aquecimento. Após isso, é calculado o valor específico do combustível A = (p. Cp/k), por meio do qual se determina a proporção da mistura de combustível.[006] Then, the current flowing in the bridge circuit varies as the fuel absorbs the heat generated by the heating resistor. Since the value of the heating resistance is at first constant, the amount of heat absorbed by the fuel varies in proportion to the current applied to the resistance. A calculation operator calculates the volume of heat absorbed by the fuel from the heating resistance by the formula that calculates the power dissipated by the resistance (P = R * I2), which depends directly on the magnitude of the electric current fed to the heating resistance. by the control circuit. The calculated heat volume is applied to a formula that also takes into account the fuel thermal transfer coefficient K, the specific fuel constant pressure heat Cp, the fuel temperature T0, the fuel density p, the flow rate fuel temperature V, heated wire resistor temperature T, and the dimensions of the heating resistor. After that, the fuel specific value A = (p. Cp / k) is calculated by which the proportion of the fuel mixture is determined.

[007] Ou seja, o método de determinação da composição do combustível é feito essencialmente com base no valor do calor absorvido pelo combustível, que equivale à potência dissipada pela resistência de aquecimento, e de uma pluralidade de características físicas do combustível, demandando cálculos muito complexos com funções de segunda ordem inclusive. O uso de uma resistência variável em função da temperatura para a realização deste método não é adequado, uma vez que a temperatura na resistência deve ser mantida constante.That is, the method of determining fuel composition is based essentially on the value of the heat absorbed by the fuel, which is equivalent to the power dissipated by the heating resistance, and a plurality of physical characteristics of the fuel, requiring very high calculations. complexes with second-order functions inclusive. The use of a temperature-varying resistor for this method is not suitable as the temperature in the resistor must be kept constant.

[008] Este circuito apresenta ainda o inconveniente de necessitar de uma resistência de compensação de temperatura para funcionar adequadamente, pois ele parte do princípio de que a temperatura na resistência de aquecimento é constante, para realizar os cálculos necessários. O circuito de controle deve, portanto, controlar sempre a temperatura da resistência para que ela seja mantida em um valor constante. Além disso, o circuito depende de um operador de cálculo capaz de realizar operações bastante complexas, onerando ainda mais o sistema.This circuit also has the drawback that it needs a temperature compensation resistor to function properly, as it assumes that the temperature in the heating resistor is constant to perform the necessary calculations. The control circuit must therefore always control the temperature of the resistor so that it is kept at a constant value. In addition, the circuit depends on a calculation operator capable of performing very complex operations, further burdening the system.

[009] Os sistemas do estado da técnica apresentam ainda o inconveniente de utilizarem um dispositivo adicional à resistência de aquecimento de combustível especialmente destinado à identificação da composição de combustível.State-of-the-art systems still have the disadvantage of utilizing an additional fuel heating resistance device especially for identifying the fuel composition.

[0010] Ou seja, os sistemas do estado da técnica não sugerem que o mesmo dispositivo utilizado para o aquecimento de combustível seja também empregado para identificar a composição da mistura de gasolina e etanol. Também nenhum documento do estado da técnica sugere se utilizar o tempo de evaporação do combustível como parâmetro de identificação da composição ou proporção da mistura de combustível.That is, prior art systems do not suggest that the same device used for fuel heating is also employed to identify the composition of the gasoline and ethanol mixture. Also no prior art document suggests whether to use fuel evaporation time as a parameter for identifying the composition or proportion of the fuel mixture.

Objetivos da Invenção [0011] Um primeiro objetivo da invenção é de proporcionar um sistema que realize uma identificação de propriedades do combustível na linha de combustível através do mesmo circuito que realiza o aquecimento do combustível, de maneira simples e segura.Objectives of the Invention A first object of the invention is to provide a system that performs a simple and safe identification of fuel properties in the fuel line through the same circuit that performs the heating of the fuel.

[0012] É também objetivo da invenção proporcionar um sistema e um método capazes de reconhecer a proporção da mistura de combustível na línha de combustível com o auxílio de uma resistência variável para aquecer o combustível, mas que dispensem um mecanismo de compensação e controle de temperatura para a resistência a uma temperatura constante.It is also an object of the invention to provide a system and method capable of recognizing the proportion of fuel mixture in the fuel line with the aid of variable resistance to heat the fuel, but without a temperature compensation and control mechanism. for resistance at a constant temperature.

[0013] Finalmente, é objetivo da invenção proporcionar um sistema e um método de reconhecimento da proporção da mistura de combustível que funcionem de maneira rápida e eficiente, levando em conta apenas uma pequena quantidade de combustível e algumas poucas propriedades físicas do combustível.Finally, it is an object of the invention to provide a system and method for recognizing fuel mixture ratio that functions quickly and efficiently, taking into account only a small amount of fuel and a few physical properties of the fuel.

Breve Descrição da Invenção [0014] Os objetivos da invenção são alcançados por meio de um sistema de identificação de combustível que compreende;Brief Description of the Invention The objects of the invention are achieved by means of a fuel identification system comprising;

[0015] um resistor de aquecimento de combustível, com valor de resistência variável em função da sua temperatura, conectado a um circuito de alimentação que aplica uma tensão de alimentação sobre o resistor;[0015] a fuel heating resistor, with a resistance value varying as a function of its temperature, connected to a supply circuit that applies a supply voltage to the resistor;

[0016] um dispositivo de medição de corrente que mede a corrente sobre o resistor variável;A current measuring device that measures the current over the variable resistor;

[0017] uma unidade eletrônica de controle conectada ao resistor, que mede a tensão de alimentação aplicada ao resistor, a unidade eletrônica de controle estando ainda conectada ao dispositivo de medição de corrente, e recebe deste os valores medidos de corrente do resistor, [0018] uma câmara com um volume interno predeterminado, possuindo uma entrada de fluxo de combustível, e uma saída de fluxo de combustível, a referida câmara alojando o resistor de aquecimento de combustível e uma quantidade predeterminada de combustível a ser aquecido, sendo que o resistor fica disposto em contato direto e realiza troca de calor com o combustível;A resistor-connected electronic control unit that measures the supply voltage applied to the resistor, the electronic control unit being still connected to the current measuring device, and receives from it the measured resistor current values, [0018] ] a chamber with a predetermined internal volume having a fuel flow inlet and a fuel flow outlet, said chamber housing the fuel heating resistor and a predetermined amount of fuel to be heated, the resistor being disposed in direct contact and performs heat exchange with the fuel;

[0019] um contador de tempo que marca um tempo de evaporação do combustível no momento em que todo o combustível compreendido na câmara evaporou; e [0020] meios de processamento de dados da unidade eletrônica de controle que calculam a energia absorvida pelo combustível através da potência fornecida ao resistor durante o tempo de evaporação de todo o combustível compreendido na câmara, e identificam a composição do combustível com base na energia absorvida pelo combustível e no tempo de evaporação do combustível.A time counter that marks a fuel evaporation time at the time when all the fuel comprised in the chamber has evaporated; and [0020] electronic control unit data processing means which calculate the energy absorbed by the fuel through the power supplied to the resistor during the evaporation time of all fuel comprised in the chamber, and identify the fuel composition based on the energy. absorbed by the fuel and the evaporation time of the fuel.

[0021] A unidade eletrônica de controle pode compreender uma memória contendo pelo menos uma tabela pré-calculada associando valores de tempo de evaporação de combustível e de energia absorvida pelo combustível a composições determinadas de combustível. O tempo de evaporação do combustível compreendido na câmara é identificado pela unidade eletrônica de controle através de uma variação da corrente do resistor de aquecimento de combustível.[0021] The electronic control unit may comprise a memory containing at least one pre-calculated table associating fuel evaporation time and fuel absorbed energy values with determined fuel compositions. The evaporation time of the fuel comprised in the chamber is identified by the electronic control unit through a variation of the fuel heating resistor current.

[0022] A câmara fica preferivelmente localizada na linha de combustível de um veículo automotor. Em uma forma alternativa da invenção, a entrada de fluxo de combustível da câmara pode se comunicar com a galeria de combustível e a saída de fluxo de combustível pode se comunicar com uma válvula de injeção de combustível. Alternativamente, a entrada e a saída de fluxo de combustível da câmara se comunicam com uma galeria de combustível.The chamber is preferably located on the fuel line of a motor vehicle. In an alternative form of the invention, the chamber fuel flow inlet may communicate with the fuel gallery and the fuel flow outlet may communicate with a fuel injection valve. Alternatively, the camera's fuel flow inlet and outlet communicate with a fuel gallery.

[0023] Alternativamente, o sistema de identificação e de aquecimento de combustível compreende ainda um sensor de temperatura conectado à unidade eletrônica de controle e disposto em contato com o combustível, sendo que o sensor mede a temperatura do combustível e envia os dados de temperatura para a unidade eletrônica de controle, e a unidade eletrônica de controle identifica a composição do combustível também com base em uma tabela pré-calculada armazenada na sua memória associando composições determinadas de combustível a valores de energia absorvida pelo combustível e a tempos de evaporação correspondentes a uma faixa de temperatura inicial.Alternatively, the fuel identification and heating system further comprises a temperature sensor connected to the electronic control unit and disposed in contact with the fuel, the sensor measuring the fuel temperature and sending the temperature data to the electronic control unit and the electronic control unit also identify fuel composition based on a pre-calculated table stored in its memory associating determined fuel compositions with fuel absorbed energy values and evaporation times corresponding to a initial temperature range.

[0024] O sistema de identificação e de aquecimento de combustível pode ainda compreender um circuito de controle de potência que mantém constante a tensão e/ou a potência de alimentação aplicada pelo circuito de alimentação ao resistor.The fuel identification and heating system may further comprise a power control circuit that maintains constant voltage and / or supply power applied by the power circuit to the resistor.

[0025] O sistema de acordo com a invenção pode compreender uma pluralidade de resistores de aquecimento alojados cada um em uma câmara individual.The system according to the invention may comprise a plurality of heating resistors housed each in an individual chamber.

[0026] A identificação da composição do combustível pode compreender identificar a proporção de gasolina e etanol no combustível.Identification of the fuel composition may comprise identifying the proportion of gasoline and ethanol in the fuel.

[0027] A invenção refere-se ainda a um método de identificação e de aquecimento de combustível que compreende as seguintes etapas: [0028] aplicar uma determinada tensão de alimentação sobre um resistor de aquecimento com valor de resistência variável em função da sua temperatura, sendo que o resistor de aquecimento está alojado em uma câmara com um volume interno predeterminado, a referida câmara contendo uma quantidade de combustível predeterminado a ser aquecido estando em contato direto e realizando troca de calor com o resistor de aquecimento;[0027] The invention further relates to a method of identifying and heating fuel comprising the following steps: applying a certain supply voltage to a heating resistor having a variable resistance value depending on its temperature, wherein the heating resistor is housed in a chamber with a predetermined internal volume, said chamber containing a predetermined amount of fuel to be heated by being in direct contact and performing heat exchange with the heating resistor;

[0029] medir a tensão de alimentação sobre o resistor;Measure the supply voltage over the resistor;

[0030] medir e monitorar a corrente sobre o resistor;Measure and monitor the current over the resistor;

[0031] medir o tempo de evaporação de todo o combustível compreendido na câmara;Measuring the evaporation time of all fuel comprised in the chamber;

[0032] calcular a energia absorvida pelo combustível através da potência fornecida ao resistor durante o tempo de evaporação de todo o combustível compreendido na câmara; e [0033] identificar a composição do combustível com base na energia absorvida pelo combustível e no tempo de evaporação do combustível· [0034] Â etapa de identificar a composição do combustível pode compreender identificar a proporção de gasolina e etanol no combustível· [0035] A etapa de identificar propriedades do combustível pode compreender consultar uma tabela pré-calculada associando uma composição determinada de combustível a um tempo de evaporação do combustível e à energia absorvida pelo combustível.Calculate the energy absorbed by the fuel through the power supplied to the resistor during the evaporation time of all the fuel comprised in the chamber; and [0033] identifying fuel composition based on fuel absorbed energy and fuel evaporation time. [0034] The step of identifying fuel composition may comprise identifying the proportion of gasoline and ethanol in the fuel · [0035] The step of identifying fuel properties may comprise consulting a pre-calculated table associating a given fuel composition with a fuel evaporation time and the energy absorbed by the fuel.

[0036] O método de identificação e de aquecimento de combustível de acordo com a invenção pode compreender uma etapa de medir a temperatura inicial do combustível e, na etapa de identificar a composição do combustível» consultar uma tabela pré-calculada associando uma composição determinada de combustível a valores de tempo de evaporação correspondentes a uma faixa de temperatura inicial do combustível e a valores de energia absorvida pelo combustível, [0037] O método de identificação e de aquecimento de combustível pode ser executado por meio de um sistema de identificação e de aquecimento de combustível do tipo aqui descrito.The fuel identification and heating method according to the invention may comprise a step of measuring the initial fuel temperature and, in the step of identifying the fuel composition, consult a pre-calculated table associating a determined composition of the fuel. fuel at evaporation time values corresponding to an initial fuel temperature range and fuel absorbed energy values, [0037] The fuel identification and heating method may be performed by means of an identification and heating system of the type described herein.

Descrição resumida dos desenhos [0038] A presente invenção será» a seguir» mais detalhadamente descrita com base em um exemplo de execução representado nos desenhos.Brief Description of the Drawings The present invention will be described hereinafter in more detail based on an exemplary embodiment shown in the drawings.

[0039] A figura 1 mostra uma vista esquemática do sistema de identificação de combustível de acordo com uma modalidade preferida da invenção;Figure 1 shows a schematic view of the fuel identification system according to a preferred embodiment of the invention;

[0040] A figura 2 mostra uma vista em seção transversal do resls-tor de aquecimento do sistema de reconhecimento de combustível disposto dentro da câmara de aquecimento na galeria de combustível; e [0041] A figura 3 ilustra um gráfico que mostra o comportamento da corrente no resistor de aquecimento ao longo do tempo, quando o resistor está imerso em três ambientes diferentes.Figure 2 shows a cross-sectional view of the fuel recognition system heating resistor disposed within the heating chamber in the fuel gallery; and Figure 3 illustrates a graph showing the behavior of the current in the heating resistor over time when the resistor is immersed in three different environments.

Descrição detalhada das figuras [0042] Como pode ser visto nas figuras 1 e 2, o sistema de identificação de combustível de acordo com a presente invenção compreende um resistor variável 3 de aquecimento de combustível, cujo valor da resistência varia em função da sua temperatura, Este resistor fica em contato direto com uma quantidade de combustível a ser aquecido, e é utilizado para aquecer o combustível por transferência de calor.Detailed Description of the Figures As can be seen from Figures 1 and 2, the fuel identification system according to the present invention comprises a variable fuel heating resistor 3 whose resistance value varies as a function of its temperature, This resistor is in direct contact with a quantity of fuel to be heated, and is used to heat the fuel by heat transfer.

[0043] Tal como mostra a figura 2, o resistor de aquecimento fica alojado dentro de uma câmara 7 individual, a qual fica preferivelmente disposta dentro da galeria de combustível 12, por exemplo, de um veículo de motor de combustão interna. O volume interno 8 da câmara é predeterminado e conhecido. Esta câmara 7 possui uma entrada de fluxo de combustível 10 e uma saída de fluxo de combustível 9 que permitem que o combustível na linha de combustível 2 entre e sala da câmara 7.As shown in Figure 2, the heating resistor is housed within an individual chamber 7, which is preferably disposed within the fuel gallery 12, for example of an internal combustion engine vehicle. The internal volume 8 of the chamber is predetermined and known. This chamber 7 has a fuel flow inlet 10 and a fuel flow outlet 9 which allow fuel in fuel line 2 to enter chamber 7 room.

[0044] Em uma modalidade preferida da invenção, a saída de fluxo de combustível 9 é disposta a uma altura superior à entrada de fluxo de combustível 10, pois o combustível aquecido e em forma de vapor tende a subir para a parte superior da câmara. Em uma modalidade preferida da invenção, a entrada de fluxo de combustível 10 da câmara 7 se comunica com a galeria de combustível e a saída de fluxo de combustível 9 se comunica com uma válvula de injeção de combustível 11.In a preferred embodiment of the invention, the fuel flow outlet 9 is arranged at a height higher than the fuel flow inlet 10, as the heated, vapor-shaped fuel tends to rise to the top of the chamber. In a preferred embodiment of the invention, the fuel flow inlet 10 of chamber 7 communicates with the fuel gallery and the fuel flow outlet 9 communicates with a fuel injection valve 11.

[0045] Alternativamente, a câmara de combustível pode ser disposta em qualquer outro ponto da linha de combustível que é constituída por tanque de combustível, bomba de combustível, mangueira, galeria de combustível 12 e pelo menos um injetor de combustível 11. Por exemplo, a entrada 10 e a saída 9 de fluxo de combustível da câmara podem se comunicar diretamente com a galeria de combustível 12. Em outras modalidades da invenção, a câmara 7 pode ser disposta dentro do tanque de combustível, ou por exemplo, próxima à saída da bomba de combustível.Alternatively, the fuel chamber may be disposed anywhere else in the fuel line which is comprised of fuel tank, fuel pump, hose, fuel gallery 12 and at least one fuel injector 11. For example, the fuel flow inlet 10 and outlet 9 of the chamber may communicate directly with the fuel gallery 12. In other embodiments of the invention, chamber 7 may be disposed within the fuel tank, or for example, near the outlet of the fuel tank. fuel pump.

[0046] O resistor variável 3 fica conectado a um circuito de alimentação (não ilustrado) que aplica uma tensão de alimentação a ele. O resistor está ainda conectado a uma unidade eletrônica de controle (ECU) 4, que mede a tensão de alimentação aplicada ao resistor variável 3. Em uma modalidade preferida da invenção, a unidade eletrônica de controle controla um circuito de acionamento que alimenta o resistor variável e é capaz de aplicar diferentes valores de tensão de alimentação sobre este resistor. A ECU 4 compreende ainda um processador de dados capaz de realizar operações de cálculo, bem como pelo menos um conversor analógico digital (A/D), o qual converte para a forma digital os dados analógicos enviados à unidade eletrônica de controle, como por exemplo, os valores de tensão aplicada sobre o resistor, seus valores de corrente, assim como dados medidos por dispositivos externos à unidade de controle e enviados à mesma. Em uma forma alternativa da invenção, a unidade de controle compreende uma pluralidade de conversores A/D que funcionam de forma paralela.Variable resistor 3 is connected to a supply circuit (not shown) that applies a supply voltage to it. The resistor is further connected to an electronic control unit (ECU) 4, which measures the supply voltage applied to the variable resistor 3. In a preferred embodiment of the invention, the electronic control unit controls a drive circuit that powers the variable resistor. and is able to apply different values of supply voltage on this resistor. The ECU 4 further comprises a data processor capable of performing calculation operations as well as at least one digital analog converter (A / D) which converts to analog form the analog data sent to the electronic control unit, for example. , the values of voltage applied to the resistor, its current values, as well as data measured by devices external to the control unit and sent to it. In an alternative form of the invention, the control unit comprises a plurality of parallel operating A / D converters.

[0047] A ECU 4 compreende ainda um dispositivo de memória, onde podem ser armazenados os valores de tensão aplicados ao re-sistor, valores de corrente do resistor e dados gerados pelo próprio processador da ECU, ou ainda outros dados medidos por dispositivos externos e enviados à unidade eletrônica de controle. O dispositivo de memória contém ainda dados pré-programados relativos a características e propriedades de diferentes composições de combustível como, por exemplo, tabelas inter-relacionando composições de combustível com diversas proporções distintas de etanol e gasolina e as respectivas propriedades físicas destas composições de combustível. A ECU deve conter também registros quanto à relação entre a temperatura e a resistência do resistor variável 3.The ECU 4 further comprises a memory device, where the voltage values applied to the resistor, resistor current values and data generated by the ECU processor itself, or other data measured by external devices may be stored; sent to the electronic control unit. The memory device further contains preprogrammed data relating to characteristics and properties of different fuel compositions such as tables interrelating fuel compositions with various distinct proportions of ethanol and gasoline and the respective physical properties of these fuel compositions. The ECU must also contain records of the relationship between temperature and resistance of the variable resistor 3.

[0048] O sistema de acordo com a invenção compreende ainda um contador de tempo que pode estar integrado à ECU 4, ou ainda ser um circuito externo à ECU. Este contador marca um tempo de evaporação do combustível. A marcação do tempo de evaporação para quando é identificado pela unidade eletrônica de controle que a corrente elétrica do resistor de aquecimento caiu, ou seja, é registrado o tempo que o combustível líquido que se encontra dentro da câmara leva para evaporar-se totalmente.The system according to the invention further comprises a time counter which may be integrated with the ECU 4 or may be a circuit external to the ECU. This counter marks a fuel evaporation time. The evaporation time mark for when it is identified by the electronic control unit that the heating resistor electrical current has dropped, ie the time taken for the liquid fuel inside the chamber to evaporate completely.

[0049] O sistema de acordo com a invenção compreende um dispositivo de medição da corrente 6 sobre o resistor 3, o qual está conectado à ECU 4 e envia para a mesma os valores de corrente medidos sobre o resistor. Este dispositivo de medição de corrente 6 está preferivelmente conectado em série com o resistor variável 3 e o circuito de alimentação, estando também conectado à ECU. O dispositivo de medição de corrente pode alternativamente ser constituído de maneira integrada com a própria ECU.The system according to the invention comprises a current measuring device 6 on the resistor 3 which is connected to the ECU 4 and sends to it the current values measured on the resistor. This current measuring device 6 is preferably connected in series with the variable resistor 3 and the supply circuit and is also connected to the ECU. The current measuring device may alternatively be constituted in an integrated manner with the ECU itself.

[0050] A potência aplicada ao resistor de aquecimento deve ser preferencialmente sempre constante no tempo e suficientemente grande para que o combustível evapore. Para isso, é preferível que o resistor de aquecimento seja acionado sempre com a mesma potência. Portanto, o sistema de acordo com a invenção pode compreender ainda um circuito de controle de potência (não ilustrado) que mantém constante a tensão e/ou a potência de alimentação aplicada pelo circuito de alimentação ao resistor.The power applied to the heating resistor should preferably always be constant over time and large enough for the fuel to evaporate. For this, it is preferable that the heating resistor always be operated with the same power. Therefore, the system according to the invention may further comprise a power control circuit (not shown) that maintains constant voltage and / or power applied by the power circuit to the resistor.

[0051] O sistema de acordo com a invenção realiza a identificação da composição do combustível ou de suas propriedades físicas com base na energia de aquecimento fornecida ao combustível pelo resistor de aquecimento, e com base no tempo de evaporação do combustível. Como é sabido por um técnico no assunto, existe uma diferença no tempo de evaporação de combustíveis de diferentes composições, pois cada combustível possui um calor específico, calor latente e entalpia de evaporação diferentes e particulares. Por exemplo, a gasolina evapora mais rápido que do que o etanol, já que a gasolina possui calor específico e calor latente menores que o etanol.The system according to the invention identifies the composition of the fuel or its physical properties based on the heating energy supplied to the fuel by the heating resistor, and based on the evaporation time of the fuel. As one skilled in the art knows, there is a difference in the evaporation time of fuels of different compositions, as each fuel has a different and particular specific heat, latent heat and enthalpy of evaporation. For example, gasoline evaporates faster than ethanol, since gasoline has lower specific heat and latent heat than ethanol.

[0052] A identificação do combustível também é possível, quando este é composto por uma mistura de dois combustíveis como etanol e gasolina (em qualquer proporção) já que as propriedades físicas de qualquer mistura destes dois combustíveis se encontraram em um valor intermediário entre os valores do etanol puro e da gasolina pura. Consequentemente, o tempo de evaporação de qualquer mistura destes dois combustíveis se encontrará entre os tempos de evaporação de cada combustível puro.Identification of the fuel is also possible when it is composed of a mixture of two fuels such as ethanol and gasoline (in any proportion) since the physical properties of any mixture of these two fuels were in an intermediate value between pure ethanol and pure gasoline. Consequently, the evaporation time of any mixture of these two fuels will be between the evaporation times of each pure fuel.

[0053] De acordo com a presente invenção, o combustível que será aquecido pelo resistor de aquecimento 3 está restrito ao volume de combustível contido dentro da câmara 7. Como o volume 8 da câmara 7 é conhecido, então, a massa de combustível a ser aquecido é também conhecida. Como pode ser visto na figura 2, o volume 8 da câmara possui dimensões reduzidas, de modo que o tempo de evaporação de todo o combustível contido nesta câmara é razoavelmente curto, pois a quantidade de combustível no seu interior é pequena.In accordance with the present invention, the fuel to be heated by the heating resistor 3 is restricted to the volume of fuel contained within the chamber 7. As the volume 8 of the chamber 7 is known then the fuel mass to be heated is also known. As can be seen in figure 2, the volume 8 of the chamber is small, so that the evaporation time of all the fuel contained in this chamber is reasonably short because the amount of fuel inside it is small.

[0054] A unidade eletrônica de controle 4 contém gravado um algoritmo que, através da potência fornecida ao resistor de aquecimento durante o tempo de aquecimento do combustível, calcula a energia fornecida ao combustível. Este cálculo da energia para somente quando é detectada a evaporação do combustível.[0054] Electronic control unit 4 contains an algorithm recorded which, through the power supplied to the heating resistor during the fuel heating time, calculates the energy supplied to the fuel. This energy calculation stops only when fuel evaporation is detected.

[0055] Os fundamentos físicos e matemáticos utilizados para se associar a quantidade de calor absorvido pelo combustível e o tempo de evaporação do combustível à sua composição específica serão demonstrados a seguir.The physical and mathematical foundations used to associate the amount of heat absorbed by the fuel and the evaporation time of the fuel with its specific composition will be shown below.

[0056] Como é de conhecimento geral, o calor ou a energia absorvida pelo combustível quando este é aquecido pode ser calculado pela fórmula: (Equação I) em que: Q = quantidade de calor ou energia m = massa do combustível c = calor específico do combustível ΔΤ = diferença de temperatura [0057] É também sabido que: Qlat = mxL (Equação II) em que: Qlat = calor latente do combustível L = entalpia de evaporação do combustível [0058] Além disso, a potência elétrica fornecida ao resistor de aquecimento pode ser calculada por: P = Uxl (Equação III) em que P = Potência U = tensão de alimentação do resistor I = corrente elétrica sobre o resistor [0059] Por outro lado, a potência transmitida ao combustível, quando este é aquecido até evaporar pode ser calculada por: p=Q t (Equação IV) em que t = tempo de evaporação do combustível.As is well known, the heat or energy absorbed by the fuel when it is heated can be calculated by the formula: (Equation I) where: Q = amount of heat or energy m = fuel mass c = specific heat ΔΤ = temperature difference [0057] Qlat = mxL (Equation II) where: Qlat = latent heat of fuel L = fuel evaporation enthalpy [0058] In addition, the electrical power supplied to the resistor P = Uxl (Equation III) where P = Power U = resistor supply voltage I = electric current over resistor [0059] On the other hand, the power transmitted to the fuel when it is heated until evaporation can be calculated by: p = Q t (Equation IV) where t = fuel evaporation time.

[0060] Considerando que a potência dissipada pelo resistor de aquecimento é igual à potência absorvida pelo combustível à sua volta, e com base nas fórmulas acima, tem-se que a quantidade de calor absorvida pelo combustível pode ser calculada pela equação V a seguir, a qual associa a quantidade de energia absorvida pelo combustível à tensão e à corrente sobre o resistor de aquecimento e ao tempo de evaporação do combustível dentro da câmara 7. Q = (Uxl)xt (Equação V) [0061] Se necessário, pode-se utilizar um coeficiente de eficiência para considerar as perdas de calor para o ambiente.Whereas the power dissipated by the heating resistor is equal to the power absorbed by the surrounding fuel, and based on the above formulas, the amount of heat absorbed by the fuel can be calculated from equation V below, which associates the amount of energy absorbed by the fuel with the voltage and current on the heating resistor and the evaporation time of the fuel within the chamber 7. Q = (Uxl) xt (Equation V) [0061] An efficiency coefficient shall be used to consider heat losses to the environment.

[0062] Por outro lado, esta quantidade de energia absorvida e o tempo de evaporação do combustível dependem diretamente das propriedades do combustível como calor específico, calor latente e ental-pia de evaporação. Em vista disso, pode-se calcular previamente quais seriam o tempo de evaporação e a quantidade de calor absorvido por uma determinada massa de etanol e a gasolina em seu estado puro, sendo esta massa correspondente ao volume 8 já conhecido da câmara 7. A partir destes cálculos, são geradas tabelas que fazem uma associação direta entre a composição da mistura de combustível (etanol + gasolina) e os seus respectivos valores de energia e tempo de evaporação. Estas tabelas são previamente armazenadas na memória da ECU 4. Assim, durante o funcionamento do sistema, a ECU 4 precisa apenas receber os valores de tensão e corrente do resistor e o tempo de evaporação de combustível, para calcular a quantidade de energia absorvida pelo combustível através da equação V e obter, por uma consulta direta à tabela, qual a composição do combustível correspondente.On the other hand, this amount of energy absorbed and the evaporation time of the fuel depend directly on the fuel properties such as specific heat, latent heat and evaporation enthalpy. In view of this, it is possible to calculate in advance what would be the evaporation time and the amount of heat absorbed by a given mass of ethanol and gasoline in its pure state, this mass being the volume 8 already known from chamber 7. From this From these calculations, tables are generated that make a direct association between the composition of the fuel mixture (ethanol + gasoline) and their respective energy values and evaporation time. These tables are previously stored in ECU 4 memory. Thus, during system operation, ECU 4 only needs to receive resistor voltage and current values and fuel evaporation time to calculate the amount of energy absorbed by the fuel. through equation V and obtain, by consulting the table directly, the composition of the corresponding fuel.

[0063] O sistema e o método de identificação e de aquecimento de combustível funcionam, portanto, com base nos fundamentos técnicos descritos anteriormente.[0063] The fuel identification and heating system and method therefore work on the technical grounds described above.

[0064] Inicialmente, liga-se o resistor de aquecimento 3 disposto dentro da câmara 7 cheia de combustível no estado líquido, e aguarda-se até que todo o combustível do interior da câmara 7 se evapore.Initially, the heating resistor 3 disposed within the liquid-fueled chamber 7 is turned on, and all the fuel inside the chamber 7 is evaporated.

[0065] Nesta etapa de aquecimento do combustível, a ECU 4 controla um circuito de alimentação que aplica uma determinada tensão de alimentação sobre o resistor 3 disposto na linha de combustível 1. Esta tensão de alimentação é medida e armazenada peia ECU 4.In this fuel heating step, the ECU 4 controls a supply circuit that applies a certain supply voltage to the resistor 3 disposed on the fuel line 1. This supply voltage is measured and stored by the ECU 4.

[0066] À medida que esta tensão é aplicada, começa a passar uma corrente elétrica sobre o resistor variável 3, fazendo com que sua temperatura aumente. Assim, o resistor começa a dissipar calor que é absorvido pelo combustível à sua volta, aquecendo-o. Porém, esta dissipação de calor para o combustível depende diretamente da capacidade térmica e do coeficiente de transferência de calor do combustível, o qual varia em função da composição do combustível, bem como da sua fase física.As this voltage is applied, an electric current begins to pass over the variable resistor 3, causing its temperature to rise. Thus, the resistor begins to dissipate heat that is absorbed by the fuel around it, heating it. However, this heat dissipation for the fuel directly depends on the thermal capacity and the heat transfer coefficient of the fuel, which varies depending on the fuel composition as well as its physical phase.

[0067] Como é sabido, o coeficiente de transferência de calor de uma determinada composição de combustível em estado gasoso é menor do que o coeficiente de transferência de calor da mesma composição de combustível em estado líquido. É importante notar que o coeficiente de transferência de calor e capacidade térmica assumem um valor específico diferente para cada proporção de mistura de combustível, ou composição de combustível desejada.As is well known, the heat transfer coefficient of a given gaseous fuel composition is less than the heat transfer coefficient of the same liquid fuel composition. It is important to note that the heat transfer coefficient and thermal capacity assume a different specific value for each desired fuel mixture ratio or fuel composition.

[0068] No início do aquecimento do resistor 3 e do combustível, há uma fase transiente em que a potência dissipada pelo resistor é variá- vel ao longo do tempo. A dissipação de calor variável causa uma variação na temperatura do resistor, que consequentemente causa uma variação no valor da sua resistência. A variação do valor da resistência provoca uma variação na corrente sobre o resistor 3, o que por sua vez, causa uma variação no calor dissipado pelo resistor, ocasionando também novamente uma variação na temperatura da resistência. Este ciclo de variação sucessiva do valor da resistência, corrente e temperatura do resistor se repete até que o sistema se estabilize e entre em regime permanente. Esta fase de transiente pode ser observada nos gráficos da figura 3, em uma fase de tempo inicial próxima de 0, em que a corrente sobre o resistor decresce rapidamente até se estabilizar por um período de tempo.At the beginning of heating of resistor 3 and fuel, there is a transient phase in which the power dissipated by the resistor varies over time. Variable heat dissipation causes a variation in the resistor temperature, which consequently causes a change in the value of its resistor. The variation of the resistance value causes a variation in the current over resistor 3, which in turn causes a variation in the heat dissipated by the resistor, causing again a variation in the temperature of the resistor. This cycle of successive variation of the resistor value, resistor current and temperature is repeated until the system stabilizes and enters steady state. This transient phase can be observed in the graphs of figure 3 at an initial time phase close to 0, where the current across the resistor decreases rapidly until it stabilizes over a period of time.

[0069] Os valores da corrente sobre o resistor 3 são medidos pelo medidor de corrente 6, e são armazenados e monitorados ao longo do tempo pela ECU 4.Current values on resistor 3 are measured by current meter 6, and are stored and monitored over time by ECU 4.

[0070] Quando o combustível se evapora, o resistor de aquecimento fica em contato com vapor de combustível, o qual faz com que a temperatura da resistência de aquecimento aumente e consequentemente a corrente elétrica caia rapidamente. Vale lembrar de que, como o vapor de combustível é mais leve que o líquido, ele sobe dentro da câmara 7 para uma região fora das imediações do resistor de aquecimento 3. E a variação da resistência ocorrerá somente quanto o volume de vapor aumentar e atingir o resistor de aquecimento 3. A câmara 7 serve como limitador do volume da quantidade de combustível e a variação da resistência ocorrerá quando praticamente todo esse volume 8 da câmara for preenchido com vapor. Como o volume da câmara 7 é pequeno, este processo é bastante rápido.When the fuel evaporates, the heating resistor comes in contact with fuel vapor, which causes the heating resistor temperature to rise and consequently the electric current to fall rapidly. Remember that, since fuel vapor is lighter than liquid, it rises inside chamber 7 to a region outside the heating resistor 3. And resistance variation will occur only as the vapor volume increases and reaches heating resistor 3. Chamber 7 serves as a fuel volume limiting device and resistance variation will occur when virtually all of that chamber volume 8 is filled with steam. Since the volume of chamber 7 is small, this process is quite fast.

[0071] Como pode ser visto no gráfico da figura 3, no período de regime permanente de aquecimento do combustível líquido, a corrente não varia substancialmente, pois quando o aquecedor está imerso em combustível líquido, não há variação da resistência. A grande variação de corrente causada pela mudança de estado físico de combustível ocorre quando o combustível nas imediações do resistor evapora e se mantém evaporado em torno do aquecedor. Caso o resistor de aquecimento 3 esteja imerso em ar, observa-se no gráfico que representa a variação da corrente quando o meio é o ar, que a corrente cai rapidamente, antes que qualquer evaporação de combustível seja possível, e portanto, a unidade eletrônica de controle sabe que a câmara se encontra vazia e consequentemente a identificação do combustível não é possível.As can be seen from the graph of figure 3, during the steady-state heating period of the liquid fuel, the current does not vary substantially, because when the heater is immersed in liquid fuel, there is no variation in resistance. The large variation in current caused by the change in physical state of the fuel occurs when fuel in the vicinity of the resistor evaporates and remains evaporated around the heater. If the heating resistor 3 is immersed in air, it is observed in the graph representing the variation of the current when the medium is air, that the current drops rapidly, before any fuel evaporation is possible, and therefore the electronic unit. The control panel knows that the chamber is empty and therefore fuel identification is not possible.

[0072] No gráfico que mostra a variação de corrente do combustível imerso em gasolina, a evaporação completa ocorre no momento t1, e no gráfico do etanol, em t2. Imediatamente antes dos instantes t1 e t2, nota-se que o comportamento da corrente sobre o resistor permanece praticamente constante por um período de tempo considerável. Logo após estes instantes de tempo t1 e t2, quando todo o combustível é evaporado, e há somente vapor na câmara 7, a corrente do resistor de aquecimento cai rapidamente, pois a temperatura do resistor aumenta, já que o coeficiente de transferência de calor do combustível em forma de vapor diminui.[0072] In the graph showing the variation of gasoline immersed fuel current, complete evaporation occurs at time t1, and in the ethanol graph at t2. Just before t1 and t2, it is noted that the current behavior on the resistor remains practically constant for a considerable period of time. Shortly after these time points t1 and t2, when all fuel is evaporated, and there is only steam in chamber 7, the heating resistor current drops rapidly as the resistor temperature increases as the heat transfer coefficient of the vapor-shaped fuel decreases.

[0073] Paralelamente ao acionamento do resistor de aquecimento, inicia-se a contagem de tempo através de contador de tempo. A marcação do tempo se inicia quando o combustível começa a ser aquecido e para quando é identificado pela unidade eletrônica de controle que a corrente elétrica do resistor de aquecimento 7 caiu, o que corresponde ao momento em que o combustível originalmente líquido que se encontra dentro da câmara evaporou-se totalmente. O tempo de evaporação t é enviado e registrado pela ECU 4.Parallel to the activation of the heating resistor, the time counting starts by the time counter. The timing starts when the fuel begins to heat up and when it is identified by the electronic control unit that the electric current from the heating resistor 7 has dropped, which corresponds to the moment when the originally liquid fuel is inside the The chamber evaporated completely. Evaporation time t is sent and recorded by ECU 4.

[0074] De posse das informações de tensão e corrente do resistor e do tempo de evaporação de combustível, o processador de dados da ECU 4 calcula através da equação IV a energia absorvida pelo combustível com base na potência (de acordo com a equação III) fornecida ao resistor durante o tempo de evaporação de todo o combustível compreendido na câmara 7. Após o cálculo do valor da energia Q, a ECU 4 identifica as propriedades de composição do combustível acessando uma tabela em sua memória que associa a energia ou calor absorvido Q e o tempo de evaporação t a uma respectiva composição de combustível que pode conter, por exemplo, uma mistura de etanol e gasolina, ou cada um desses combustíveis isolados.Having the resistor voltage and current information and the fuel evaporation time information, the ECU 4 data processor calculates, by equation IV, the energy absorbed by the fuel based on power (according to equation III). supplied to the resistor during the evaporation time of all fuel comprised in chamber 7. After calculating the energy value Q, ECU 4 identifies the fuel composition properties by accessing a table in its memory that associates the energy or heat absorbed Q and the evaporation time is a respective fuel composition which may contain, for example, a mixture of ethanol and gasoline, or each of these isolated fuels.

[0075] Portanto, o resistor de aquecimento 3 funciona tanto como sensor de características e propriedades físicas do combustível, quanto como resistor de aquecimento de combustível, pois o calor dissipado por este resistor é que aquecerá o combustível até que ele atinja sua temperatura de evaporação. Deste modo, dispensa-se o uso de dois componentes físicos para realizarem estas duas funções diferentes, pois as funções de aquecimento e determinação da composição do combustível são realizadas por um mesmo componente.[0075] Therefore, heating resistor 3 functions as both a sensor for physical characteristics and properties of the fuel and as a fuel heating resistor, since the heat dissipated by this resistor will heat the fuel until it reaches its evaporation temperature. . Thus, it is unnecessary to use two physical components to perform these two different functions, as the heating and fuel composition determination functions are performed by the same component.

[0076] Em uma modalidade alternativa da invenção mostrada na figura 1, o sistema pode dispor de um sensor de temperatura 5, o qual também fica alocado na linha de combustível, ou dentro da própria câmara 7, de modo medir a temperatura do combustível. O sensor de temperatura 5 está conectado a uma entrada da ECU, e envia para a mesma o valor da temperatura inicial do combustível e eventualmente outros valores de temperatura do combustível medidos ao longo do tempo. Este componente não é essencial para o funcionamento da presente invenção, mas refere-se a uma modalidade alternativa da mesma, que aumenta a precisão do reconhecimento do combustível.In an alternative embodiment of the invention shown in Figure 1, the system may have a temperature sensor 5 which is also located in the fuel line, or within chamber 7 itself, to measure the temperature of the fuel. Temperature sensor 5 is connected to an input of the ECU, and sends to it the initial fuel temperature value and eventually other measured fuel temperature values over time. This component is not essential to the operation of the present invention, but relates to an alternative embodiment thereof which increases the accuracy of fuel recognition.

[0077] Neste caso, existirá uma tabela pré-calculada e registrada na ECU 4 que terá tempos de evaporação diferentes para uma faixa de temperatura inicial. Isto ajuda na identificação do combustível, já que para temperaturas iniciais mais altas, o combustível necessita de uma menor energia para se evaporar, e consequentemente o tempo de evaporação será mais curto, o que pode prejudicar a precisão do sistema e do método de acordo com a presente invenção.In this case, there will be a pre-calculated table recorded in ECU 4 that will have different evaporation times for an initial temperature range. This helps in identifying the fuel, as at higher initial temperatures the fuel needs less energy to evaporate, and consequently the evaporation time will be shorter, which may impair system and method accuracy according to the present invention.

[0078] O sistema de acordo com a invenção pode dispensar o uso de um sensor de temperatura de combustível 5, pois precisa apenas conhecer a corrente do resistor variável, a tensão U de alimentação do resistor e o tempo de evaporação do combustível, para calcular a composição do combustível.The system according to the invention may not require the use of a fuel temperature sensor 5 as it only needs to know the variable resistor current, resistor supply voltage U and the evaporation time of the fuel to calculate the fuel composition.

[0079] Caso seja desejável que o sistema de acordo com a invenção obtenha os valores de temperatura do combustível, então o sistema pode utilizar os dados de temperatura do sensor de temperatura da água, ou do sensor de temperatura do ar, que são dispositivos já normalmente utilizados em veículos automotores. Basta, por exemplo, que estes sensores enviem dados direta ou indiretamente à ECU 4. Quando o motor está desligado há um tempo e já esfriou, a temperatura ambiente inicial do combustível será igual à temperatura do ar ou da água. Assim, não há necessidade de implantação de um sensor de temperatura de combustível adicional dentro da linha de combustível.If it is desirable for the system according to the invention to obtain fuel temperature values, then the system may use the temperature data of the water temperature sensor, or the air temperature sensor, which are already standard devices. normally used in motor vehicles. For example, these sensors simply send data directly or indirectly to ECU 4. When the engine has been off for a while and has cooled down, the initial ambient temperature of the fuel will be equal to the air or water temperature. Thus, there is no need to deploy an additional fuel temperature sensor within the fuel line.

[0080] O sistema e o método de acordo com a invenção distin-guem-se claramente daqueles já conhecidos do estado da técnica, pois permitem que a identificação da proporção da mistura de combustível seja realizada simplesmente por um resistor variável 3, o qual é também utilizado para aquecer o combustível, e por meio de cálculos simples que exigem o conhecimento apenas da tensão e da corrente do resistor de aquecimento 3 e do tempo de evaporação de combustível.[0080] The system and method according to the invention clearly differ from those already known in the state of the art as they allow the identification of the proportion of the fuel mixture to be performed simply by a variable resistor 3 which is It is also used to heat the fuel, and by simple calculations that only require knowledge of the voltage and current of the heating resistor 3 and the fuel evaporation time.

[0081] Além disso, o sistema e o método de acordo com a presente invenção permitem que a determinação da composição do combustível seja feita por meio de consultas a tabelas extremamente simples pré-calculadas e armazenadas no sistema que estabelecem a inter-relação apenas entre o tempo de evaporação do combustível, a energia absorvida por aquela quantidade de combustível e a composição da mistura de combustível. Isso porque o uso de uma câmara de pequenas dimensões que limita o volume de combustível a ser aquecido permite um conhecimento prévio da massa de combustível que evaporou, o que facilita a determinação do tipo de combustível usado de maneira bastante rápida, pois a massa de combustível é pequena e evapora rapidamente.In addition, the system and method according to the present invention allow the composition of the fuel to be determined by querying pre-calculated extremely simple tables stored in the system which establish the interrelationship only between the evaporation time of the fuel, the energy absorbed by that amount of fuel and the composition of the fuel mixture. This is because the use of a small chamber that limits the volume of fuel to be heated allows a prior knowledge of the evaporated fuel mass, which facilitates the determination of the type of fuel used very quickly because the fuel mass It is small and evaporates quickly.

[0082] Isto proporciona uma boa eficiência ao sistema e dispensa o uso de processadores que sejam capazes de realizar operações muito complexas.This gives the system good efficiency and does not require the use of processors that are capable of performing very complex operations.

[0083] O sistema e o método de acordo com a invenção podem ser também utilizados para determinar a composição de outras misturas e outros tipos de combustível diferentes de etanol e gasolina. Para isso, basta se conhecer as propriedades físicas aqui citadas destes combustíveis, para se gerar as tabelas pré-calculadas que correlacionam a energia absorvida e o tempo de evaporação à composição do combustível.The system and method according to the invention may also be used to determine the composition of mixtures and fuel types other than ethanol and gasoline. For this, it is sufficient to know the physical properties mentioned here of these fuels, to generate the pre-calculated tables that correlate the absorbed energy and the evaporation time to the fuel composition.

[0084] O sistema e o método da presente invenção podem ser ainda utilizados em uma galeria de combustível compreendendo uma pluralidade de resistores de aquecimentos alojados cada um em uma câmara 7 individual, aumentando assim a eficiência do aquecimento do combustível.The system and method of the present invention may further be used in a fuel gallery comprising a plurality of heating resistors housed each in an individual chamber 7, thereby increasing the heating efficiency of the fuel.

[0085] Tendo sido descrito um exemplo de concretização preferido, deve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras possíveis variações, sendo limitado tão somente pelo teor das reivindicações apensas, aí incluídos os possíveis equivalentes.Having described a preferred embodiment example, it should be understood that the scope of the present invention encompasses other possible variations, being limited only by the content of the appended claims, including the possible equivalents thereof.

REIVINDICAÇÕES

Claims (10)

1. Sistema de identificação e aquecimento de combustível, compreendendo: um resistor (3) de aquecimento de combustível, com valor de resistência variável em função da sua temperatura, conectado a um circuito de alimentação que aplica uma tensão de alimentação sobre o resistor (3), um dispositivo de medição de corrente (6) que mede a corrente sobre o resistor variável (3); uma unidade eletrônica de controle (4) conectada ao resistor (3), que mede a tensão de alimentação aplicada ao resistor (3), a unidade eletrônica de controle (4) estando ainda conectada ao dispositivo de medição de corrente (6), e recebe deste os valores medidos de corrente do resistor (3), uma câmara (7) com um volume interno (8) predeterminado, possuindo uma entrada de fluxo de combustível (10), e uma saída de fluxo de combustível (9), a referida câmara alojando o resistor (3) de aquecimento de combustível e uma quantidade predeterminada de combustível a ser aquecido, sendo que o resistor fica disposto em contato direto e realiza troca de calor com o combustível, um contador de tempo que marca um tempo de evaporação do combustível no momento em que todo o combustível compreendido na câmara (7) evaporou, sendo que o tempo de evaporação do combustível compreendido na câmara (7) é identificado pela unidade eletrônica de controle, quando ela detecta que a corrente elétrica do resistor de aquecimento (3) decresceu, meios de processamento de dados da unidade eletrônica de controle (4) que calculam a energia absorvida pelo combustível através da potência fornecida ao resistor durante o tempo de evaporação de todo o combustível compreendido na câmara (7), caracterizado pelo fato de que a câmara (7) fica localizada na linha de combustível de um veículo automotor, a entrada de fluxo de combustível (10) da câmara se comunica com uma galeria de combustível (12) e a saída de fluxo de combustível (9) se comunica com uma válvula de injeção de combustível, e os meios de processamento de dados da unidade eletrônica de controle (4) identificam a proporção de gasolina e etanol no combustível com base na energia absorvida pelo combustível e no tempo de evaporação de todo o volume do combustível dentro da câmara.1. Fuel identification and heating system comprising: a fuel heating resistor (3) with a resistance value varying as a function of its temperature, connected to a supply circuit that applies a supply voltage to the resistor (3) ), a current measuring device (6) which measures the current over the variable resistor (3); an electronic control unit (4) connected to the resistor (3), which measures the supply voltage applied to the resistor (3), the electronic control unit (4) being still connected to the current measuring device (6), and receives from it the measured current values of the resistor (3), a chamber (7) with a predetermined internal volume (8) having a fuel flow inlet (10), and a fuel flow outlet (9) at said chamber housing the fuel heating resistor (3) and a predetermined amount of fuel to be heated, the resistor being arranged in direct contact and heat exchanging with the fuel, a time counter that marks an evaporation time when all fuel comprised in chamber (7) has evaporated, and the fuel evaporation time comprised in chamber (7) is identified by the electronic control unit when it detects that heating resistor (3) has decreased, electronic control unit (4) data processing means calculating the energy absorbed by the fuel through the power supplied to the resistor during the evaporation time of all the fuel comprised in the chamber ( 7), characterized in that the chamber (7) is located on the fuel line of a motor vehicle, the fuel flow inlet (10) of the chamber communicates with a fuel gallery (12) and the flow outlet (9) communicates with a fuel injection valve, and the electronic control unit (4) data processing means identifies the proportion of gasoline and ethanol in the fuel based on the energy absorbed by the fuel and the time it takes. evaporation of all fuel volume inside the chamber. 2. Sistema de identificação e de aquecimento de combustível de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade eletrônica de controle (4) compreende uma memória contendo pelo menos uma tabela pré-calculada associando valores de tempo de evaporação de combustível e de energia absorvida pelo combustível a composições determinadas de combustível.Fuel identification and heating system according to claim 1, characterized in that the electronic control unit (4) comprises a memory containing at least one pre-calculated table associating fuel evaporation time values and energy absorbed by the fuel at given fuel compositions. 3. Sistema de identificação e de aquecimento de combustível de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o tempo de evaporação do combustível compreendido na câmara (7) é identificado pela unidade eletrônica de controle através de uma variação da corrente do resistor (3) de aquecimento de combustível.Fuel identification and heating system according to claim 1 or 2, characterized in that the fuel evaporation time comprised in the chamber (7) is identified by the electronic control unit by a variation of the fuel current. fuel heating resistor (3). 4. Sistema de identificação e de aquecimento de combustível de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de compreender ainda um sensor de temperatura (5) conectado à unidade eletrônica de controle (4), sendo que o sensor (5) mede a temperatura do combustível e envia os dados de temperatura para a unidade eletrônica de controle (4), e a unidade eletrônica de controle (4) identifica a composição do combustível também com base em uma tabela pré-calculada armazenada na sua memória associando composições determinadas de combustível a valores de energia ab- sorvida pelo combustível e a tempos de evaporação correspondentes a uma faixa de temperatura inicial.Fuel identification and heating system according to any one of Claims 1 to 3, characterized in that it further comprises a temperature sensor (5) connected to the electronic control unit (4), the sensor (5 ) measures the fuel temperature and sends the temperature data to the electronic control unit (4), and the electronic control unit (4) also identifies the fuel composition based on a pre-calculated table stored in its memory associating determined fuel compositions at fuel absorbed energy values and evaporation times corresponding to an initial temperature range. 5. Sistema de identificação e de aquecimento de combustível de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de compreender um circuito de controle de potência que mantém constante a tensão de alimentação aplicada pelo circuito de alimentação ao resistor (3).Fuel identification and heating system according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it comprises a power control circuit which maintains constant the supply voltage applied by the supply circuit to the resistor (3). 6. Sistema de identificação e de aquecimento de combustível de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de compreender um circuito de controle de potência que mantém constante a potência de alimentação aplicada pelo circuito de alimentação ao resistor (3).Fuel identification and heating system according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it comprises a power control circuit which maintains the constant power supply applied by the power circuit to the resistor (3). 7. Sistema de identificação e de aquecimento de combustível de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de compreender uma pluralidade de resistores de aquecimento (3) alojados cada um em uma câmara (7) individual.Fuel identification and heating system according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises a plurality of heating resistors (3) each housed in an individual chamber (7). 8. Método de identificação e de aquecimento de combustível compreendendo as seguintes etapas: aplicar uma determinada tensão de alimentação sobre um resistor de aquecimento (3) com valor de resistência variável em função da sua temperatura, sendo que o resistor de aquecimento (3) está alojado em uma câmara (7) com um volume interno predeterminado, a referida câmara (7) contendo uma quantidade de combustível predeterminado a ser aquecido estando em contato direto e realizando troca de calor com o resistor de aquecimento (3), medir a tensão de alimentação sobre o resistor (3); medir e monitorar a corrente sobre o resistor (3); medir o tempo de evaporação de todo o combustível compreendido na câmara (7), sendo que o tempo de evaporação do combustível compreendido na câmara (7) é identificado pela unidade ele- trônica de controle, quando ela detecta que a corrente elétrica do resistor de aquecimento (3) decresceu, calcular a energia absorvida pelo combustível através da potência fornecida ao resistor durante o tempo de evaporação de todo o combustível compreendido na câmara (7); caracterizado pelo fato de que a câmara (7) fica localizada na linha de combustível de um veículo automotor, a entrada de fluxo de combustível (10) da câmara se comunica com uma galeria de combustível (12) e a saída de fluxo de combustível (9) se comunica com uma válvula de injeção de combustível, sendo que identifica a proporção de gasolina e etanol no combustível com base na energia absorvida pelo combustível e no tempo de evaporação de todo o volume de combustível dentro da câmara.A fuel identification and heating method comprising the following steps: applying a certain supply voltage to a heating resistor (3) with a variable resistance value depending on its temperature, with the heating resistor (3) being housed in a chamber (7) with a predetermined internal volume, said chamber (7) containing a predetermined amount of fuel to be heated being in direct contact and performing heat exchange with the heating resistor (3), measuring the voltage of power supply over resistor (3); measure and monitor the current over the resistor (3); measure the evaporation time of all fuel comprised in chamber (7), and the evaporation time of fuel comprised in chamber (7) is identified by the electronic control unit when it detects that the electrical resistor current is heating (3) decreased, calculate the energy absorbed by the fuel through the power supplied to the resistor during the evaporation time of all the fuel comprised in the chamber (7); characterized in that the chamber (7) is located on the fuel line of a motor vehicle, the fuel flow inlet (10) of the chamber communicates with a fuel gallery (12) and the fuel flow outlet ( 9) communicates with a fuel injection valve, which identifies the proportion of gasoline and ethanol in the fuel based on the energy absorbed by the fuel and the evaporation time of the entire fuel volume within the chamber. 9. Método de identificação e de aquecimento de combustível de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a etapa de identificar propriedades do combustível compreende consultar uma tabela pré-calculada associando uma composição determinada de combustível a um tempo de evaporação do combustível e à energia absorvida pelo combustível.Fuel identification and heating method according to claim 8, characterized in that the step of identifying fuel properties comprises consulting a pre-calculated table associating a determined fuel composition with a fuel evaporation time and the energy absorbed by the fuel. 10. Método de identificação e de aquecimento de combustível de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de compreender uma etapa de medir a temperatura inicial do combustível e, na etapa de identificar a composição do combustível, consultar uma tabela pré-calculada associando uma composição determinada de combustível a valores de tempo de evaporação correspondentes a uma faixa de temperatura inicial do combustível e a valores de energia absorvida pelo combustível.Fuel identification and heating method according to Claim 8 or 9, characterized in that it comprises a step of measuring the initial fuel temperature and, in the step of identifying the fuel composition, consults a pre-calculated table. associating a given fuel composition with evaporation time values corresponding to an initial fuel temperature range and energy absorbed energy values.
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