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DE102023203729A1 - Method, control device, fluid quality determination device, computer program and computer-readable medium for determining the quality of a fluid mixture - Google Patents

Method, control device, fluid quality determination device, computer program and computer-readable medium for determining the quality of a fluid mixture Download PDF

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DE102023203729A1
DE102023203729A1 DE102023203729.7A DE102023203729A DE102023203729A1 DE 102023203729 A1 DE102023203729 A1 DE 102023203729A1 DE 102023203729 A DE102023203729 A DE 102023203729A DE 102023203729 A1 DE102023203729 A1 DE 102023203729A1
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DE
Germany
Prior art keywords
fluid mixture
fluid
quality
sound
control device
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
DE102023203729.7A
Other languages
German (de)
Inventor
Karl-Friedrich Pfeiffer
Stephan Heinrich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Vitesco Technologies GmbH
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 Vitesco Technologies GmbH filed Critical Vitesco Technologies GmbH
Priority to DE102023203729.7A priority Critical patent/DE102023203729A1/en
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Steuerungsvorrichtung (120) und eine Fluidqualitätsermittlungsvorrichtung (110) zum Ermitteln der Qualität (Q) eines Fluidgemischs (104) sowie ein entsprechendes Computerprogramm und ein computerlesbares Medium. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst ein Empfangen eines ersten Signals, das repräsentativ ist für die Schallgeschwindigkeit (c) im Fluidgemisch (104), ein Empfangen eines zweiten Signals, das repräsentativ ist für einen thermischen Parameter (W) des Fluidgemischs (104), ein Ermitteln der Qualität (Q) des Fluidgemischs (104) zumindest teilweise basierend auf dem empfangenen ersten Signal und zumindest teilweise basierend auf dem empfangenen zweiten Signal und ein Senden eines Qualitätssignals, das repräsentativ ist für die ermittelte Qualität (Q) des Fluidgemischs (104).

Figure DE102023203729A1_0000
The present invention relates to a method, a control device (120) and a fluid quality determination device (110) for determining the quality (Q) of a fluid mixture (104), as well as a corresponding computer program and a computer-readable medium. The method according to the invention comprises receiving a first signal that is representative of the speed of sound (c) in the fluid mixture (104), receiving a second signal that is representative of a thermal parameter (W) of the fluid mixture (104), determining the quality (Q) of the fluid mixture (104) at least partially based on the received first signal and at least partially based on the received second signal, and sending a quality signal that is representative of the determined quality (Q) of the fluid mixture (104).
Figure DE102023203729A1_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Steuerungsvorrichtung (120) und eine Fluidqualitätsermittlungsvorrichtung zum Ermitteln der Qualität, insbesondere Konzentration einer Fluidkomponente, eines Fluidgemischs, insbesondere Flüssigkeitsgemischs, sowie ein entsprechendes Computerprogramm und ein computerlesbares Medium.The present invention relates to a method, a control device (120) and a fluid quality determination device for determining the quality, in particular concentration of a fluid component, of a fluid mixture, in particular a liquid mixture, as well as a corresponding computer program and a computer-readable medium.

Zum Bestimmen des Füllstands und/oder der Qualität eines in einem Fluidbehälter vorhandenen Fluids kann beispielsweise eine akustische Messvorrichtung eingesetzt werden. Ein Schallwandler der akustischen Messvorrichtung kann sowohl als Schallerzeuger als auch als Schallempfänger arbeiten. Für eine Bestimmung des Füllstands des Fluids im Fluidbehälter können mittels des Schallwandlers Schallimpulse bzw. Schallsignale in das zu vermessende Fluid abgegeben werden. Die Schallimpulse bzw. Schallsignale können von einer Oberfläche bzw. Grenzfläche des Fluids zu einem weiteren Medium reflektiert werden. Aus der Laufzeit der Schallimpulse bzw. Schallsignale können Rückschlüsse auf die Höhe der Fluidoberfläche in dem Fluidbehälter gezogen werden. Bevorzugt liegen die Frequenzen der Schallsignale im Bereich des Ultraschalls. Als Schallwandler können hierbei beispielsweise piezokeramische Schallwandler oder mikromechanische Schallwandler verwendet werden, die insbesondere als sogenannte CMUT oder PMUT ausgebildet sind.For example, an acoustic measuring device can be used to determine the fill level and/or the quality of a fluid present in a fluid container. A sound transducer of the acoustic measuring device can work both as a sound generator and as a sound receiver. To determine the fill level of the fluid in the fluid container, sound pulses or sound signals can be emitted into the fluid to be measured using the sound transducer. The sound pulses or sound signals can be reflected from a surface or interface of the fluid to another medium. Conclusions can be drawn about the height of the fluid surface in the fluid container from the travel time of the sound pulses or sound signals. The frequencies of the sound signals are preferably in the ultrasound range. Piezoceramic sound transducers or micromechanical sound transducers, which are designed in particular as so-called CMUT or PMUT, can be used as sound transducers.

Mit einer geeigneten akustischen Messvorrichtung kann auch die Schallgeschwindigkeit des zu vermessenden Fluids bestimmt werden. Diese hängt in charakteristischer Weise von der Zusammensetzung des Fluids bzw. Fluidgemischs ab und kann dazu verwendet werden, aus ihr die Konzentration einer Komponente des Fluidgemischs abzuleiten.With a suitable acoustic measuring device, the speed of sound of the fluid to be measured can also be determined. This depends in a characteristic way on the composition of the fluid or fluid mixture and can be used to derive the concentration of a component of the fluid mixture.

Aus dem Stand der Technik sind ferner thermische Sensoren bekannt, die auf dem Wärmeleitfähigkeitsmessprinzip basieren. Dabei wird die Wärmeleitfähigkeit des gesamten Fluids, insbesondere Flüssigkeitsgemisch, ermittelt, woraus sich unter bestimmten Voraussetzungen die Konzentration einer Fluidkomponente des Fluidgemischs ableiten lässt. Insbesondere kann dabei beispielsweise die Ethanolkonzentration in einem im Wesentlichen aus Wasser und Ethanol bestehenden Fluidgemisch abgeleitet werden, da sich die Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität von Ethanol und Wasser unterscheiden.Thermal sensors based on the thermal conductivity measurement principle are also known from the prior art. The thermal conductivity of the entire fluid, in particular a liquid mixture, is determined, from which the concentration of a fluid component of the fluid mixture can be derived under certain conditions. In particular, the ethanol concentration in a fluid mixture consisting essentially of water and ethanol can be derived, for example, since the thermal conductivity and heat capacity of ethanol and water differ.

Der Messbetrieb von aus dem Stand der Technik bekannten Wärmeleitfähigkeitssensoren basiert im Wesentlichen auf einem vorbestimmten, beispielsweise konstanten oder gepulsten, Betrieb einer Heizvorrichtung des thermischen Sensors, mittels der dem Fluidgemisch durch Zuführen einer vorbestimmten elektrischen Leistung an die Heizvorrichtung eine vorbestimmte Wärmeleistung in einer vorbestimmten Zeit zugeführt wird. Da unter vorgegebenen Randbedingungen, beispielsweise der Anordnung der Messvorrichtung oder dem Vorhandensein einer Strömung des Fluids, die abgeführte Wärmemenge von den thermischen Parametern des Fluids bzw. Fluidgemischs abhängt, und die thermischen Parameter, beispielsweise Wärmekapazität oder Wärmeleitfähigkeit, von der genauen Zusammensetzung des Fluidgemischs abhängen, kann aus der abgeführten Wärmemenge auf die Zusammensetzung des Fluidgemischs geschlossen werden, insbesondere auf die Konzentration einer Komponente in einem im Wesentlichen aus zwei Komponenten bestehenden Gemischs.The measuring operation of thermal conductivity sensors known from the prior art is essentially based on a predetermined, for example constant or pulsed, operation of a heating device of the thermal sensor, by means of which a predetermined heat output is supplied to the fluid mixture in a predetermined time by supplying a predetermined electrical power to the heating device. Since under predetermined boundary conditions, for example the arrangement of the measuring device or the presence of a flow of the fluid, the amount of heat dissipated depends on the thermal parameters of the fluid or fluid mixture, and the thermal parameters, for example heat capacity or thermal conductivity, depend on the exact composition of the fluid mixture, the composition of the fluid mixture can be deduced from the amount of heat dissipated, in particular the concentration of a component in a mixture consisting essentially of two components.

Nachteilig an den Vorrichtungen im Stand der Technik ist insbesondere, dass diese Methoden für sich einzeln betrachtet zu Ungenauigkeiten führen können. Insbesondere bei Flüssigkeitsgemischen sind die Zusammenhänge zwischen den jeweiligen Messgrößen (Schallgeschwindigkeit und thermischer Parameter) und der Qualität des Fluids, wie beispielsweise der Konzentration einer Fluidkomponente, nicht monoton. Folglich kann beispielsweise die Konzentration von Ethanol in einem Wasser-Ethanol-Gemisch sowohl die Schallgeschwindigkeit als auch die thermischen Eigenschaften (Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit) des Wasser-Ethanol-Gemischs beeinflussen. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass sich die Schallgeschwindigkeit nicht monoton mit der Konzentration ändert. Vielmehr kann es bei einer gegebenen Temperatur mehrere mögliche Ethanolkonzentrationen geben, die eine gleiche oder ähnliche Schallgeschwindigkeit haben. Eine ähnliche Mehrdeutigkeit der Messergebnisse zeigt sich bei der Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit bzw. Wärmekapazität eines Flüssigkeitsgemischs, wie beispielsweise eines Wasser-Ethanol-Gemischs. Allerdings ist der Bereich der Mehrdeutigkeit jeweils auf einen Teilbereich der möglichen Ethanolkonzentrationen beschränkt. Diese Mehrdeutigkeitsbereiche können sich jedoch für die verschiedenen Messgrößen unterscheiden.A particular disadvantage of the prior art devices is that these methods can lead to inaccuracies when considered individually. In the case of liquid mixtures in particular, the relationships between the respective measured variables (speed of sound and thermal parameters) and the quality of the fluid, such as the concentration of a fluid component, are not monotonic. Consequently, for example, the concentration of ethanol in a water-ethanol mixture can influence both the speed of sound and the thermal properties (heat capacity and thermal conductivity) of the water-ethanol mixture. However, it has been found that the speed of sound does not change monotonically with the concentration. Rather, at a given temperature, there can be several possible ethanol concentrations that have the same or a similar speed of sound. A similar ambiguity in the measurement results is evident when determining the thermal conductivity or heat capacity of a liquid mixture, such as a water-ethanol mixture. However, the range of ambiguity is limited to a subrange of the possible ethanol concentrations. However, these areas of ambiguity may differ for different measurements.

Der vorliegenden Erfindung liegt im Wesentlichen die Aufgabe zugrunde, die Qualität eines Fluids auf einfache Weise möglichst genau und eindeutig zu ermitteln.The present invention is essentially based on the task of determining the quality of a fluid in a simple manner as accurately and unambiguously as possible.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1, einer Steuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 6, einer Fluidqualitätsermittlungsvorrichtung gemäß Anspruch 8, einer Fluidbehältervorrichtung gemäß Anspruch 10, einem Computerprogram gemäß Anspruch 11 und einem computerlesbaren Medium gemäß Anspruch 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved with a method according to claim 1, a control device according to claim 6, a fluid quality determination device according to claim 8, a fluid container device according to claim 10, a computer program according to claim 11 and a computer-readable medium according to claim 12. Advantageous embodiments are specified in the subclaims.

Der vorliegenden Erfindung liegt im Wesentlichen der Gedanke zugrunde, die Qualität eines Fluidgemischs, insbesondere die Konzentration einer Fluidkomponente in einem Fluidgemisch, bevorzugt Flüssigkeitsgemisch, auf sowohl der Grundlage der ermittelten Schallgeschwindigkeit im Fluidgemisch als auch auf der Grundlage von zumindest einem ermittelten thermischen Parameter zu ermitteln. Die vorliegende Erfindung macht sich dabei zu Nutze, dass eine Kombination der beiden Messgrößen Schallgeschwindigkeit im Fluidgemisch und thermischer Parameter, wie beispielsweise die Wärmeleitfähigkeit, der Wärmeübergangskoeffizient, der Wärmedurchgangskoeffizient und/oder die Wärmekapazität, dazu verwendet werden kann, die Qualität des Fluidgemischs mit wesentlich höherer Genauigkeit zu bestimmten, als es mit nur einer der Messgrößen möglich ist. Insbesondere kann beim Ermitteln der Qualität des Fluidgemischs auf nur der Grundlage der Schallgeschwindigkeit im Fluidgemisch bei einer vorbestimmten Temperatur eine Uneindeutigkeit vorliegen, die darin besteht, dass zwei verschiedene mögliche Qualitäten vorliegen könnten. Beispielsweise können bei Konzentrationen von deutlich ober- und unterhalb von ungefähr 50 % Ethanol in einem Wasser-Ethanol-Gemisch zwei verschiedene Konzentrationen die gleiche Schallgeschwindigkeit aufweisen und somit auf Grundlage der Schallgeschwindigkeit nicht unterschieden werden. Mittels zusätzlichen Auswertens des ermittelten thermischen Parameters, wie beispielsweise der Wärmeleitfähigkeit und/oder Wärmekapazität, die nicht hochgenau erfasst werden muss, kann die Uneindeutigkeit aufgelöst und damit eine eindeutige Qualität des Fluidgemischs, insbesondere Konzentration einer Fluidkomponente im Fluidgemisch, ermittelt werden.The present invention is essentially based on the idea of determining the quality of a fluid mixture, in particular the concentration of a fluid component in a fluid mixture, preferably a liquid mixture, on the basis of both the determined speed of sound in the fluid mixture and on the basis of at least one determined thermal parameter. The present invention makes use of the fact that a combination of the two measured variables, the speed of sound in the fluid mixture and thermal parameters, such as the thermal conductivity, the heat transfer coefficient, the heat transfer coefficient and/or the heat capacity, can be used to determine the quality of the fluid mixture with significantly greater accuracy than is possible with just one of the measured variables. In particular, when determining the quality of the fluid mixture on the basis of only the speed of sound in the fluid mixture at a predetermined temperature, there may be an ambiguity in that two different possible qualities could exist. For example, at concentrations significantly above and below approximately 50% ethanol in a water-ethanol mixture, two different concentrations can have the same speed of sound and thus cannot be differentiated based on the speed of sound. By additionally evaluating the determined thermal parameter, such as the thermal conductivity and/or heat capacity, which does not have to be recorded with high precision, the ambiguity can be resolved and thus a clear quality of the fluid mixture, in particular the concentration of a fluid component in the fluid mixture, can be determined.

Auf diese Weise können sich die beiden unabhängig voneinander ermittelten Messgrößen sehr günstig ergänzen, da die Bereiche schlechter Auflösung bzw. nicht eindeutiger Ergebnisse in jeweils verschiedenen Qualitätsbereichen auftreten und somit die Kombination der Messergebnisse diese Mehrdeutigkeit auflösen kann und zudem die Messgenauigkeit erhöht wird.In this way, the two independently determined measurement variables can complement each other very favorably, since the areas of poor resolution or ambiguous results occur in different quality ranges and thus the combination of the measurement results can resolve this ambiguity and also increase the measurement accuracy.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Ermitteln der Qualität eines Fluidgemischs offenbart. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst ein Empfangen eines ersten Signals, das repräsentativ ist für die Schallgeschwindigkeit im Fluidgemisch, ein Empfangen eines zweiten Signals, das repräsentativ ist für einen thermischen Parameter des Fluidgemischs, ein Ermitteln der Qualität des Fluidgemischs zumindest teilweise basierend auf dem empfangenen ersten Signal und zumindest teilweise basierend auf dem empfangenen zweiten Signal und ein Senden eines Qualitätssignals, das repräsentativ ist für die ermittelte Qualität des Fluidgemischs.According to a first aspect of the present invention, a method for determining the quality of a fluid mixture is disclosed. The inventive method comprises receiving a first signal representative of the speed of sound in the fluid mixture, receiving a second signal representative of a thermal parameter of the fluid mixture, determining the quality of the fluid mixture based at least partially on the received first signal and at least partially on the received second signal, and transmitting a quality signal representative of the determined quality of the fluid mixture.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens gibt die Qualität die Konzentration einer Komponente des Fluidgemischs an.In a preferred embodiment of the method according to the invention, the quality indicates the concentration of a component of the fluid mixture.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Komponente Ethanol und das Fluidgemisch besteht im Wesentlichen aus Wasser und Ethanol. Alternativ handelt es sich bei der Komponente um Glykol und das Fluidgemisch besteht im Wesentlichen aus Wasser und Glykol.In an advantageous embodiment of the method according to the invention, the component is ethanol and the fluid mixture consists essentially of water and ethanol. Alternatively, the component is glycol and the fluid mixture consists essentially of water and glycol.

Vorzugweise umfasst das erfindungsgemäße Verfahren ferner ein Aussenden von Schallsignalen in das Fluidgemisch mittels eines Schallsignal-Sender-Empfängers und ein Empfangen der in das Fluidgemisch ausgesendeten und an zumindest einem Reflexionselement reflektierten Schallsignale mittels des Schallsignal-Sender-Empfängers. Dabei ist das zumindest eine Reflexionselement innerhalb des Fluidgemischs unter einem vorbestimmten Abstand zum Schallsignal-Sender-Empfänger angeordnet. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst in einer derartigen Ausgestaltung ferner ein Ermitteln der Schallgeschwindigkeit im Fluidgemisch zumindest teilweise basierend auf der Laufzeit der Schallsignale zwischen dem Aussenden und Empfangen der Schallsignale und zumindest teilweise basierend auf dem vorbestimmten Abstand zwischen dem Schallsignal-Sender-Empfänger und dem zumindest einen Reflexionselement und ein Erzeugen des ersten Signals basierend auf der ermittelten Schallgeschwindigkeit im Fluidgemisch.Preferably, the method according to the invention further comprises transmitting sound signals into the fluid mixture by means of a sound signal transmitter-receiver and receiving the sound signals transmitted into the fluid mixture and reflected by at least one reflection element by means of the sound signal transmitter-receiver. The at least one reflection element is arranged within the fluid mixture at a predetermined distance from the sound signal transmitter-receiver. In such an embodiment, the method according to the invention further comprises determining the speed of sound in the fluid mixture at least partially based on the travel time of the sound signals between the transmission and reception of the sound signals and at least partially based on the predetermined distance between the sound signal transmitter-receiver and the at least one reflection element and generating the first signal based on the determined speed of sound in the fluid mixture.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung umfasst das erfindungsgemäße Verfahren ferner ein Beaufschlagen eines mit dem Fluidgemisch in Wärmeaustauschkontakt stehenden Heizelements mit einer vorbestimmten Heizleistung, ein Ermitteln der Temperatur des Fluidgemischs in unmittelbarer Nähe des Heizelements mittels zumindest eines Temperatursensors zu zumindest einem vorbestimmten Zeitpunkt, ein Ermitteln des zumindest einen thermischen Parameters des Fluidgemischs zumindest teilweise basierend auf der vorbestimmten Heizleistung und zumindest teilweise basierend auf der ermittelten Temperatur des Fluidgemischs und ein Erzeugen des zweiten Signals basierend auf dem zumindest einen ermittelten thermischen Parameter des Fluidgemischs.In a further preferred embodiment, the method according to the invention further comprises applying a predetermined heating power to a heating element in heat exchange contact with the fluid mixture, determining the temperature of the fluid mixture in the immediate vicinity of the heating element by means of at least one temperature sensor at at least one predetermined point in time, determining the at least one thermal parameter of the fluid mixture at least partially based on the predetermined heating power and at least partially based on the determined temperature of the fluid mixture and generating the second signal based on the at least one determined thermal parameter of the fluid mixture.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Steuerungsvorrichtung offenbart, die dazu ausgebildet ist, die Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Ermitteln der Qualität des Fluidgemischs auszuführen.According to a further aspect of the present invention, a control device which is designed to carry out the steps of a method according to the invention for determining the quality of the fluid mixture.

Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung einen ersten Steuerungsvorrichtungsabschnitt zum Ausführen des Schrittes des Empfangens des ersten Signals, einen zweiten Steuerungsvorrichtungsabschnitt zum Ausführen des Schrittes des Empfangens des zweiten Signals, einen dritten Steuerungsvorrichtungsabschnitt zum Ausführen des Schrittes des Ermittelns der Qualität des Fluidgemischs und einen vierten Steuerungsvorrichtungsabschnitt zum Ausführen des Schrittes des Sendens des Qualitätssignals auf.Preferably, the control device according to the invention has a first control device section for carrying out the step of receiving the first signal, a second control device section for carrying out the step of receiving the second signal, a third control device section for carrying out the step of determining the quality of the fluid mixture and a fourth control device section for carrying out the step of sending the quality signal.

Gemäß einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Fluidqualitätsermittlungsvorrichtung zum Ermitteln der Qualität eines Fluidgemischs offenbart. Die erfindungsgemäße Fluidqualitätsermittlungsvorrichtung umfasst eine Schallgeschwindigkeitsermittlungsvorrichtung, die dazu ausgebildet ist, die Schallgeschwindigkeit im Fluidgemisch zu ermitteln, eine thermische Parameterermittlungsvorrichtung, die dazu ausgebildet ist, zumindest einen thermischen Parameter des Fluidgemischs zu ermitteln, und eine erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung.According to yet another aspect of the present invention, a fluid quality determination device for determining the quality of a fluid mixture is disclosed. The fluid quality determination device according to the invention comprises a sound speed determination device which is designed to determine the sound speed in the fluid mixture, a thermal parameter determination device which is designed to determine at least one thermal parameter of the fluid mixture, and a control device according to the invention.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fluidqualitätsermittlungsvorrichtung weist die Schallgeschwindigkeitsermittlungsvorrichtung einen Schallsignal-Sender-Empfänger auf, der dazu ausgebildet ist, Schallsignale in das Fluidgemisch auszusenden und die an zumindest einem im Fluidgemisch angeordneten Reflexionselement reflektieren Schallsignale zu empfangen.In a preferred embodiment of the fluid quality determination device according to the invention, the sound velocity determination device has a sound signal transmitter-receiver which is designed to emit sound signals into the fluid mixture and to receive the sound signals reflected by at least one reflection element arranged in the fluid mixture.

Gemäß einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Fluidbehältervorrichtung für ein Fahrzeug offenbart, die einen Fluidbehälter, ein im Fluidbehälter angeordnetes Fluid und eine erfindungsgemäße Fluidqualitätsermittlungsvorrichtung aufweist.According to yet another aspect of the present invention, a fluid container device for a vehicle is disclosed, which comprises a fluid container, a fluid arranged in the fluid container and a fluid quality determining device according to the invention.

Gemäß einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Computerprogramm offenbart, das Befehle umfasst, die, wenn sie von einer Recheneinheit ausgeführt werden, die Recheneinheit veranlassen, ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Ermitteln der Qualität eines Fluids auszuführen.According to yet another aspect of the present invention, a computer program is disclosed comprising instructions which, when executed by a computing unit, cause the computing unit to carry out a method according to the invention for determining the quality of a fluid.

Gemäß einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein computerlesbares Medium offenbart, auf dem das erfindungsgemäße Computerprogramm gespeichert ist.According to yet another aspect of the present invention, a computer-readable medium is disclosed on which the computer program according to the invention is stored.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann durch Ausüben der hierin beschriebenen Lehre und Betrachten der beiliegenden einzigen Zeichnung ersichtlich, in denen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fluidbehälters für ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Fluidqualitätsermittlungsvorrichtung zeigt,
  • 2 ein beispielhaftes Diagramm zeigt, in dem die Schallgeschwindigkeit im Fluidgemisch über die Temperatur für zwei beispielhafte Fluidqualitäten aufgetragen ist,
  • 3 ein beispielhaftes Diagramm zeigt, in dem die Schallgeschwindigkeit im Fluidgemisch über die Qualität des Fluidgemisch für eine beispielhafte Temperatur aufgetragen ist,
  • 4 ein beispielhaftes Diagramm zeigt, in dem die Wärmeleitfähigkeit W des Fluidgemischs als thermischer Parameter über die Temperatur T des Fluidgemischs für vier beispielhafte Fluidqualitäten Q1, Q2 aufgetragen ist, und
  • 5 ein beispielhaftes Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Ermitteln der Qualität eines Fluidgemischs zeigt.
Further advantages and features of the present invention will become apparent to those skilled in the art by practicing the teachings described herein and by considering the accompanying single drawings in which:
  • 1 shows a schematic representation of a fluid container according to the invention for a vehicle with a fluid quality determination device according to the invention,
  • 2 shows an exemplary diagram in which the speed of sound in the fluid mixture is plotted against the temperature for two exemplary fluid qualities,
  • 3 shows an example diagram in which the speed of sound in the fluid mixture is plotted against the quality of the fluid mixture for an example temperature,
  • 4 shows an exemplary diagram in which the thermal conductivity W of the fluid mixture is plotted as a thermal parameter against the temperature T of the fluid mixture for four exemplary fluid qualities Q1, Q2, and
  • 5 shows an exemplary flow chart of a method according to the invention for determining the quality of a fluid mixture.

Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung beschreibt der Begriff „Fluidqualität“ bzw. „Qualität eines Fluids“ einen ein Fluid charakterisierenden Parameter. Beispielsweise können die Dichte des Fluids, von der die chemische Zusammensetzung des Fluids abgeleitet werden kann, die elektrischen Eigenschaften des Fluids, die Dämpfungseigenschaften des Fluids und insbesondere die Konzentration einer Komponente des Fluidgemischs als Parameter aufgefasst werden, die die Fluidqualität charakterisieren. Beispielsweise kann bei einer zur Scheibenreinigung vorgesehenen Flüssigkeit der Anteil an Ethanol, der zur Absenkung des Gefrierpunkts beigemischt ist, zur Beschreibung der Fluidqualität dienen und wie in der vorliegenden Offenbarung beschrieben bestimmt werden.In the context of the present disclosure, the term "fluid quality" or "quality of a fluid" describes a parameter that characterizes a fluid. For example, the density of the fluid, from which the chemical composition of the fluid can be derived, the electrical properties of the fluid, the damping properties of the fluid and in particular the concentration of a component of the fluid mixture can be understood as parameters that characterize the fluid quality. For example, in the case of a liquid intended for window cleaning, the proportion of ethanol that is added to lower the freezing point can serve to describe the fluid quality and can be determined as described in the present disclosure.

Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung beschreibt der Begriff „thermischer Parameter“ einen das Fluid charakterisierenden Parameter. Darunter kann beispielsweise die Wärmeleitfähigkeit, der Wärmeübergangskoeffizient, der Wärmedurchgangskoeffizient, die Wärmekapazität des Fluidgemischs und/oder auch eine Kombination dieser Eigenschaften des Fluidgemischs verstanden werden.In the context of the present disclosure, the term "thermal parameter" describes a parameter that characterizes the fluid. This can be understood, for example, as the thermal conductivity, the heat transfer coefficient, the heat transfer coefficient, the heat capacity of the fluid mixture and/or a combination of these properties of the fluid mixture.

Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Fluidbehältervorrichtung 100 für ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Fluidqualitätsermittlungsvorrichtung 110. Die Fluidbehältervorrichtung 100 weist einen Fluidbehälter 102 auf, in dem ein Fluidgemisch 104 angeordnet ist. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Fluidgemisch um ein Flüssigkeitsgemisch. Beispielsweise kann es sich bei dem Flüssigkeitsgemisch um ein im Wesentlichen aus Wasser und Ethanol oder Wasser und Glykol bestehendes Gemisch handeln.The 1 shows a schematic representation of a fluid container device 100 according to the invention for a vehicle with a fluid quality determination device 110 according to the invention. The fluid container device 100 has a fluid container 102 in which a fluid mixture 104 is arranged. Preferably, the fluid container A liquid mixture is a mixture of liquids. For example, the liquid mixture can be a mixture consisting essentially of water and ethanol or water and glycol.

Die Fluidqualitätsermittlungsvorrichtung 110 weist eine Schallgeschwindigkeitsermittlungsvorrichtung 112, eine thermische Parameterermittlungsvorrichtung 114 und eine Steuerungsvorrichtung 120 auf, die mit sowohl der Schallgeschwindigkeitsermittlungsvorrichtung 112 als auch der thermischen Parameterermittlungsvorrichtung 114 verbunden ist. Dabei kann die Verbindung zwischen der Schallgeschwindigkeitsermittlungsvorrichtung 112 und der Steuerungsvorrichtung 120 bzw. zwischen der thermischen Parameterermittlungsvorrichtung 114 und der Steuerungsvorrichtung 120 als elektrischer Verbindungsdraht zum Übertragen von analogen oder digitalen Signalen ausgebildet sein. Alternativ handelt es sich bei der Verbindung zwischen der Schallgeschwindigkeitsermittlungsvorrichtung 112 und der Steuerungsvorrichtung 120 bzw. zwischen der thermischen Parameterermittlungsvorrichtung 114 und der Steuerungsvorrichtung 120 um eine drahtlose Verbindung.The fluid quality determination device 110 has a sound velocity determination device 112, a thermal parameter determination device 114 and a control device 120 which is connected to both the sound velocity determination device 112 and the thermal parameter determination device 114. The connection between the sound velocity determination device 112 and the control device 120 or between the thermal parameter determination device 114 and the control device 120 can be designed as an electrical connecting wire for transmitting analog or digital signals. Alternatively, the connection between the sound velocity determination device 112 and the control device 120 or between the thermal parameter determination device 114 and the control device 120 is a wireless connection.

Insbesondere weist die Steuerungsvorrichtung 120 einen ersten Steuerungsvorrichtungsabschnitt 122, der mit der Schallgeschwindigkeitsermittlungsvorrichtung 112 verbunden und dazu ausgebildet ist, die Signale der Schallgeschwindigkeitsermittlungsvorrichtung 112 zu empfangen, einen zweiten Steuerungsvorrichtungsabschnitt 124, der mit der thermischen Parameterermittlungsvorrichtung 114 verbunden und dazu ausgebildet ist, die Signale der thermischen Parameterermittlungsvorrichtung 114 zu empfangen, einen dritten Steuerungsvorrichtungsabschnitt 126, der dazu ausgebildet ist, zumindest teilweise basierend auf den vom ersten Steuerungsvorrichtungsabschnitt 122 und dem zweiten Steuerungsvorrichtungsabschnitt 124 empfangenen Signalen die Qualität des Fluidgemischs 104 zu ermitteln, und einen vierten Steuerungsvorrichtungsabschnitt 128 auf, der dazu ausgebildet ist, die vom dritten Steuerungsvorrichtungsabschnitt 126 ermittelte Qualität des Fluidgemischs 104 als Qualitätssignals zu senden.In particular, the control device 120 has a first control device section 122 which is connected to the sound speed determination device 112 and is designed to receive the signals of the sound speed determination device 112, a second control device section 124 which is connected to the thermal parameter determination device 114 and is designed to receive the signals of the thermal parameter determination device 114, a third control device section 126 which is designed to determine the quality of the fluid mixture 104 based at least partially on the signals received from the first control device section 122 and the second control device section 124, and a fourth control device section 128 which is designed to send the quality of the fluid mixture 104 determined by the third control device section 126 as a quality signal.

Der Fachmann wird erkennen, dass sämtliche Steuerungsvorrichtungsabschnitte 122, 124, 126, 128 der Steuerungsvorrichtung 120 rein exemplarisch in der 1 dargestellt sind und in beliebiger steuerungstechnischer Weise bereitgestellt werden können. So kann beispielsweise der erste Steuerungsvorrichtungsabschnitt 122 auch direkt im dritten Steuerungsvorrichtungsabschnitt 126 integriert sein. Gleiches gilt für den zweiten Steuerungsvorrichtungsabschnitt 124 und den vierten Steuerungsvorrichtungsabschnitt 128, die im dritten Steuerungsvorrichtungsabschnitt 126 integriert sein können.The person skilled in the art will recognize that all control device sections 122, 124, 126, 128 of the control device 120 are shown purely by way of example in the 1 are shown and can be provided in any control-technical manner. For example, the first control device section 122 can also be integrated directly in the third control device section 126. The same applies to the second control device section 124 and the fourth control device section 128, which can be integrated in the third control device section 126.

Die Steuerungsvorrichtung 120 kann einen Prozessor bzw. eine Recheneinheit und einen Speicher aufweisen. Alternativ kann die Steuerungsvorrichtung 120 der Prozessor bzw. die Recheneinheit sein, die mit dem Speicher verbunden ist. Der Prozessor kann eine zentrale Verarbeitungseinheit (Central Processing Unit, CPU) sein. Der Prozessor kann ferner ein weiterer Allzweckprozessor, ein digitaler Signalprozessor (Digital Signal Processor, DSP), eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (Application Specific Integrated Circuit, ASIC), ein feldprogrammierbares Gate-Array (Field-Programmable Gate Array, FPGA) sein, oder ein anderes programmierbares Logikgerät, ein diskretes Gatter- oder Transistorlogikgerät, eine diskrete Hardwarekomponente oder dergleichen. Der Allzweckprozessor kann ein Mikroprozessor sein, oder der Prozessor kann ein beliebiger herkömmlicher Prozessor oder dergleichen sein.The controller 120 may include a processor and a memory. Alternatively, the controller 120 may be the processor coupled to the memory. The processor may be a central processing unit (CPU). The processor may further be another general purpose processor, a digital signal processor (DSP), an application specific integrated circuit (ASIC), a field-programmable gate array (FPGA), or other programmable logic device, a discrete gate or transistor logic device, a discrete hardware component, or the like. The general purpose processor may be a microprocessor, or the processor may be any conventional processor or the like.

Die Schallgeschwindigkeitsermittlungsvorrichtung 112 kann beispielsweise als Ultraschallsensor ausgestaltet sein, der dazu ausgebildet ist, die Schallgeschwindigkeit im Fluidgemisch 104 auf bekannte Weise zu erfassen. Hierzu kann ein im Fluidbehälter 102 angeordnetes Reflexionselement (in der 1 nicht explizit dargestellt) vorgesehen sein. Ein Schallsignal-Sender-Empfänger (nicht dargestellt) der Schallgeschwindigkeitsermittlungsvorrichtung 112 sendet dabei Schallsignale, wie beispielsweise Ultraschallwellen, in Richtung des Reflexionselements aus und empfängt die daran reflektieren Schallsignale wieder. Auf Basis der Laufzeit zwischen Aussenden und Empfangen der Schallsignale und des vorbestimmten Abstands zwischen Schallsignal-Sender-Empfänger und Reflexionselement kann auf bekannte Weise die Schallgeschwindigkeit c des Fluidgemischs ermittelt werden. Für eine verbesserte Genauigkeit der Bestimmung der Schallgeschwindigkeit können auch mehr als ein Reflexionselement verwendet werden.The sound velocity determination device 112 can be designed, for example, as an ultrasonic sensor which is designed to detect the sound velocity in the fluid mixture 104 in a known manner. For this purpose, a reflection element arranged in the fluid container 102 (in the 1 not explicitly shown). A sound signal transmitter-receiver (not shown) of the sound speed determination device 112 sends out sound signals, such as ultrasonic waves, in the direction of the reflection element and receives the sound signals reflected therefrom. Based on the transit time between sending and receiving the sound signals and the predetermined distance between the sound signal transmitter-receiver and the reflection element, the sound speed c of the fluid mixture can be determined in a known manner. For improved accuracy in determining the sound speed, more than one reflection element can also be used.

Die thermische Parameterermittlungsvorrichtung 114 kann beispielsweise als thermischer Sensor ausgestaltet sein, der dazu ausgebildet ist, die Wärmeleitfähigkeit und/oder Wärmekapazität des Fluidgemischs 104 auf bekannte Weise zu ermitteln. Beispielsweise kann der thermische Sensor 114 ein mit Fluidgemisch 104 in Wärmeaustauschkontakt stehendes Heizelement und zumindest einen in unmittelbarer Nähe zum Heizelement angeordneten Temperatursensor aufweisen. Durch Ansteuern des Heizelements mit einer vorbestimmten Heizleistung kann dann die Wärmeleitfähigkeit des Fluidgemischs 104 zumindest teilweise basierend auf der vorbestimmten Heizleistung und zumindest teilweise basierend auf der ermittelten Temperatur des Fluidgemischs 104 in bekannter Art ermittelt werden.The thermal parameter determination device 114 can be designed, for example, as a thermal sensor that is designed to determine the thermal conductivity and/or heat capacity of the fluid mixture 104 in a known manner. For example, the thermal sensor 114 can have a heating element that is in heat exchange contact with the fluid mixture 104 and at least one temperature sensor arranged in the immediate vicinity of the heating element. By controlling the heating element with a predetermined heating power, the thermal conductivity of the fluid mixture 104 can then be determined in a known manner, at least partially based on the predetermined heating power and at least partially based on the determined temperature of the fluid mixture 104.

Die 2 zeigt ein beispielhaftes Diagramm, in dem die Schallgeschwindigkeit c im Fluidgemisch, wie beispielsweise ein Wasser-Ethanol-Gemisch, über die Temperatur T für zwei beispielhafte Fluidqualitäten Q1, Q2 aufgetragen ist. Die Temperatur T ist auf der Abszisse aufgetragen und die Schallgeschwindigkeit c ist auf der Ordinate aufgetragen.The 2 shows an example diagram in which the speed of sound c in the fluid mixture, such as a water-ethanol mixture, is plotted against the temperature T for two example fluid qualities Q1, Q2. The temperature T is plotted on the abscissa and the speed of sound c is plotted on the ordinate.

Der erste Verlauf für die erste Fluidqualität Q1, wie beispielsweise eine Konzentration von 10 % Ethanol im Wasser-Ethanol-Gemisch, ist im Wesentlichen nicht-linear. Der zweite Verlauf für die zweite Fluidqualität Q2, wie beispielsweise eine Konzentration von 40 % Ethanol im Wasser-Ethanol-Gemisch, ist im Wesentlichen linear und schneidet den ersten Verlauf der ersten Fluidqualität Q1 bei einer Temperatur T1.The first curve for the first fluid quality Q1, such as a concentration of 10% ethanol in the water-ethanol mixture, is essentially non-linear. The second curve for the second fluid quality Q2, such as a concentration of 40% ethanol in the water-ethanol mixture, is essentially linear and intersects the first curve of the first fluid quality Q1 at a temperature T1.

Wird beispielsweise bei der Temperatur T1 die Schallgeschwindigkeit im Fluidgemisch ermittelt, kann bei dieser Temperatur T1 keine eindeutige Ermittlung der Fluidqualität erfolgen, da keine eindeutige Zuordnung der ersten Fluidqualität Q1 oder der zweiten Fluidqualität Q2 möglich ist. Folglich kann beispielsweise nicht bestimmt werden, ob die Ethanolkonzentration im Wasser-Ethanol-Gemisch 10 % oder 40 % Ethanol beträgt.If, for example, the speed of sound in the fluid mixture is determined at temperature T1, the fluid quality cannot be clearly determined at this temperature T1, since it is not possible to clearly assign the first fluid quality Q1 or the second fluid quality Q2. Consequently, it cannot be determined, for example, whether the ethanol concentration in the water-ethanol mixture is 10% or 40% ethanol.

Die 3 zeigt ein beispielhaftes Diagramm, in dem die Schallgeschwindigkeit c im Fluidgemisch über die Qualität Q des Fluidgemisch für eine beispielhafte Temperatur T, wie beispielsweise 20 °C, aufgetragen ist. Der beispielhafte Verlauf 302 in der 3 zeigt auch, dass bei der ermittelten Schallgeschwindigkeit c1 zwei mögliche Fluidqualitäten Q1, Q2 vorliegende können. Das heißt, dass das Fluidgemisch sowohl bei der Fluidqualität Q1 als auch bei der Fluidqualität Q2 jeweils die gleiche Schallgeschwindigkeit aufweist. Folglich kann auch gemäß diesem Diagramm keine eindeutige Ermittlung der Fluidqualität anhand nur der ermittelten Schallgeschwindigkeit c1 erfolgen.The 3 shows an exemplary diagram in which the speed of sound c in the fluid mixture is plotted against the quality Q of the fluid mixture for an exemplary temperature T, such as 20 °C. The exemplary curve 302 in the 3 also shows that at the determined sound speed c1, two possible fluid qualities Q1, Q2 can be present. This means that the fluid mixture has the same sound speed for both fluid quality Q1 and fluid quality Q2. Consequently, according to this diagram, the fluid quality cannot be clearly determined based on the determined sound speed c1 alone.

Die 4 zeigt ein beispielhaftes Diagramm, in dem die Wärmeleitfähigkeit W des Fluidgemischs als thermischer Parameter über die Temperatur T des Fluidgemischs für zwei beispielhafte Fluidqualitäten Q1, Q2 aufgetragen ist. Aus der 4 geht hervor, dass die Fluidqualität, wie beispielsweise die Ethanolkonzentration in einem Wasser-Ethanol-Gemisch, anhand der ermittelten Wärmeleitfähigkeit W bei einer gegebenen Temperatur zumindest qualitativ ermittelt werden kann. Die erste Fluidqualität Q1 kann beispielhaft für eine Ethanolkonzentration von 10 % im Wasser-Ethanol-Gemisch stehen, wohingegen die zweite Fluidqualität Q2 eine Ethanolkonzentration von 40 % im Wasser-Ethanol-Gemisch anzeigen kann.The 4 shows an exemplary diagram in which the thermal conductivity W of the fluid mixture is plotted as a thermal parameter against the temperature T of the fluid mixture for two exemplary fluid qualities Q1, Q2. From the 4 It emerges that the fluid quality, such as the ethanol concentration in a water-ethanol mixture, can be determined at least qualitatively based on the determined thermal conductivity W at a given temperature. The first fluid quality Q1 can, for example, represent an ethanol concentration of 10% in the water-ethanol mixture, whereas the second fluid quality Q2 can indicate an ethanol concentration of 40% in the water-ethanol mixture.

Unter Verweis auf die 5 wird anhand des abgebildeten beispielhaften Ablaufdiagramms ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Ermitteln der Qualität des Fluidgemischs 104 erläutert.Referring to the 5 A method according to the invention for determining the quality of the fluid mixture 104 is explained using the exemplary flow chart shown.

Das Verfahren der 5 startet beim Schritt 500 und gelangt dann zum Schritt 510, bei dem die Steuerungsvorrichtung 120, insbesondere der erste Steuerungsvorrichtungsabschnitt 122, ein erstes Signal empfängt, das repräsentativ ist für die Schallgeschwindigkeit c im Fluidgemisch 104. Insbesondere kann die Schallgeschwindigkeit c mittels der Schallgeschwindigkeitsermittlungsvorrichtung 112, wie beispielsweise mittels eines Ultraschallsensors, ermittelt werden, die wiederum das erste Signal an die Steuerungsvorrichtung 120, insbesondere den ersten Steuerungsvorrichtungsabschnitt 122, übermittelt.The procedure of 5 starts at step 500 and then goes to step 510, in which the control device 120, in particular the first control device section 122, receives a first signal which is representative of the speed of sound c in the fluid mixture 104. In particular, the speed of sound c can be determined by means of the speed of sound determination device 112, such as by means of an ultrasonic sensor, which in turn transmits the first signal to the control device 120, in particular the first control device section 122.

Aufgrund der in Bezug auf die 2 und 3 beschriebenen Uneindeutigkeit bei der Ermittlung der Fluidqualität Q anhand nur der ermittelten Schallgeschwindigkeit, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass in einem weiteren Schritt 520, der auch vor oder gleichzeitig zum Schritt 510 erfolgen kann, die Steuerungsvorrichtung 120, insbesondere der zweite Steuerungsvorrichtungsabschnitt 124, ein zweites Signal empfängt, das repräsentativ ist für einen thermischen Parameter, wie beispielsweise die Wärmeleitfähigkeit W, des Fluidgemischs 104. Insbesondere kann der thermische Parameter mittels der thermischen Parameterermittlungsvorrichtung 114 ermittelt werden, die wiederum das zweite Signal an die Steuerungsvorrichtung 120, insbesondere den zweiten Steuerungsvorrichtungsabschnitt 124, übermittelt.Due to the 2 and 3 In order to overcome the ambiguity described in determining the fluid quality Q based only on the determined speed of sound, it is provided according to the invention that in a further step 520, which can also take place before or simultaneously with step 510, the control device 120, in particular the second control device section 124, receives a second signal which is representative of a thermal parameter, such as the thermal conductivity W, of the fluid mixture 104. In particular, the thermal parameter can be determined by means of the thermal parameter determination device 114, which in turn transmits the second signal to the control device 120, in particular the second control device section 124.

In einem darauffolgenden Schritt 530 kann die Steuerungsvorrichtung 120, insbesondere der dritte Steuerungsvorrichtungsabschnitt 126, die Qualität des Fluidgemischs zumindest teilweise basierend auf dem empfangenen ersten Signal und zumindest teilweise basierend auf dem empfangenen zweiten Signal ermitteln, bevor die Steuerungsvorrichtung 120, insbesondere der vierte Steuerungsvorrichtungsabschnitt 128, beim Schritt 540 ein Qualitätssignal sendet, das repräsentativ ist für die beim Schritt 530 ermittelte Qualität des Fluidgemischs. Das Qualitätssignal kann beispielsweise an eine Steuereinheit eines Fahrzeugs gesendet werden, die das Qualitätssignal analysieren und auswerten kann. Wenn beispielsweise das Qualitätssignal anzeigt, dass die Ethanolkonzentration im Wasser-Ethanol-Gemisch eine vorbestimmte Konzentrationsschwelle unterschreitet, kann die Steuereinheit des Fahrzeugs eine entsprechende Warnung an den Fahrer des Fahrzeugs ausgeben. Das Verfahren der 5 endet dann beim Schritt 550.In a subsequent step 530, the control device 120, in particular the third control device section 126, can determine the quality of the fluid mixture at least partially based on the received first signal and at least partially based on the received second signal, before the control device 120, in particular the fourth control device section 128, sends a quality signal in step 540 that is representative of the quality of the fluid mixture determined in step 530. The quality signal can be sent, for example, to a control unit of a vehicle that can analyze and evaluate the quality signal. If, for example, the quality signal indicates that the ethanol concentration in the water-ethanol mixture falls below a predetermined concentration threshold, the control unit of the vehicle can issue a corresponding warning to the driver of the vehicle. The method of 5 then ends at step 550.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es folglich möglich, die Qualität des Fluids auf einfache und möglichst eindeutige und genaue Weise zu ermitteln.With the method according to the invention it is therefore possible to determine the quality of the fluid in a simple and as unambiguous and accurate manner as possible.

Claims (12)

Verfahren zum Ermitteln der Qualität (Q) eines Fluidgemischs (104), aufweisend: - Empfangen eines ersten Signals, das repräsentativ ist für die Schallgeschwindigkeit (c) im Fluidgemisch (104), - Empfangen eines zweiten Signals, das repräsentativ ist für einen thermischen Parameter (W) des Fluidgemischs (104), - Ermitteln der Qualität (Q) des Fluidgemischs (104) zumindest teilweise basierend auf dem empfangenen ersten Signal und zumindest teilweise basierend auf dem empfangenen zweiten Signal, und - Senden eines Qualitätssignals, das repräsentativ ist für die ermittelte Qualität (Q) des Fluidgemischs (104).Method for determining the quality (Q) of a fluid mixture (104), comprising: - receiving a first signal representative of the speed of sound (c) in the fluid mixture (104), - receiving a second signal representative of a thermal parameter (W) of the fluid mixture (104), - determining the quality (Q) of the fluid mixture (104) at least partially based on the received first signal and at least partially based on the received second signal, and - sending a quality signal representative of the determined quality (Q) of the fluid mixture (104). Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Qualität (Q) die Konzentration einer Komponente des Fluidgemischs (104) angibt.procedure according to claim 1 , where the quality (Q) indicates the concentration of a component of the fluid mixture (104). Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Komponente Ethanol ist und das Fluidgemisch (104) im Wesentlichen aus Wasser und Ethanol besteht, oder wobei die Komponente Glykol ist und das Fluidgemisch (104) im Wesentlichen aus Wasser und Glykol besteht.procedure according to claim 2 , wherein the component is ethanol and the fluid mixture (104) consists essentially of water and ethanol, or wherein the component is glycol and the fluid mixture (104) consists essentially of water and glycol. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit: - Aussenden von Schallsignalen in das Fluidgemisch (104) mittels eines Schallsignal-Sender-Empfängers, - Empfangen der in das Fluidgemisch (104) ausgesendeten und an zumindest einem Reflexionselement reflektierten Schallsignale mittels des Schallsignal-Sender-Empfängers, wobei das zumindest eine Reflexionselement innerhalb des Fluidgemischs unter einem vorbestimmten Abstand zum Schallsignal-Sender-Empfänger angeordnet ist, - Ermitteln der Schallgeschwindigkeit (c) im Fluidgemisch (104) zumindest teilweise basierend auf der Laufzeit der Schallsignale zwischen dem Aussenden und Empfangen der Schallsignale und zumindest teilweise basierend auf dem vorbestimmten Abstand zwischen dem Schallsignal-Sender-Empfänger und dem zumindest einen Reflexionselement, und - Erzeugen des ersten Signals basierend auf der ermittelten Schallgeschwindigkeit (c) im Fluidgemisch (104).Method according to one of the preceding claims, further comprising: - emitting sound signals into the fluid mixture (104) by means of a sound signal transmitter-receiver, - receiving the sound signals emitted into the fluid mixture (104) and reflected at at least one reflection element by means of the sound signal transmitter-receiver, wherein the at least one reflection element is arranged within the fluid mixture at a predetermined distance from the sound signal transmitter-receiver, - determining the speed of sound (c) in the fluid mixture (104) at least partially based on the travel time of the sound signals between the emission and reception of the sound signals and at least partially based on the predetermined distance between the sound signal transmitter-receiver and the at least one reflection element, and - generating the first signal based on the determined speed of sound (c) in the fluid mixture (104). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit: - Beaufschlagen eines mit dem Fluidgemisch (104) in Wärmeaustauschkontakt stehenden Heizelements mit einer vorbestimmten Heizleistung, - Ermitteln der Temperatur (T) des Fluidgemischs (104) in unmittelbarer Nähe des Heizelements mittels zumindest eines Temperatursensors zu zumindest einem vorbestimmten Zeitpunkt, - Ermitteln des zumindest eines thermischen Parameters (W) des Fluidgemischs (104) zumindest teilweise basierend auf der vorbestimmten Heizleistung und zumindest teilweise basierend auf der ermittelten Temperatur (T) des Fluidgemischs (104), und - Erzeugen des zweiten Signals basierend auf dem zumindest einen ermittelten thermischen Parameter (W) des Fluidgemischs (104).Method according to one of the preceding claims, further comprising: - applying a predetermined heating power to a heating element in heat exchange contact with the fluid mixture (104), - determining the temperature (T) of the fluid mixture (104) in the immediate vicinity of the heating element by means of at least one temperature sensor at at least one predetermined point in time, - determining the at least one thermal parameter (W) of the fluid mixture (104) at least partially based on the predetermined heating power and at least partially based on the determined temperature (T) of the fluid mixture (104), and - generating the second signal based on the at least one determined thermal parameter (W) of the fluid mixture (104). Steuerungsvorrichtung (120), die dazu ausgebildet ist, die Schritte des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.Control device (120) adapted to carry out the steps of the method according to one of the preceding claims. Steuerungsvorrichtung (120) nach Anspruch 6, aufweisend: - einen ersten Steuerungsvorrichtungsabschnitt (122) zum Ausführen des Schrittes des Empfangens des ersten Signals, - einen zweiten Steuerungsvorrichtungsabschnitt (124) zum Ausführen des Schrittes des Empfangens des zweiten Signals, - einen dritten Steuerungsvorrichtungsabschnitt (126) zum Ausführen des Schrittes des Ermittelns der Qualität (Q) des Fluidgemischs (104), und - einen vierten Steuerungsvorrichtungsabschnitt (128) zum Ausführen des Schrittes des Sendens des Qualitätssignals.Control device (120) according to claim 6 , comprising: - a first control device section (122) for carrying out the step of receiving the first signal, - a second control device section (124) for carrying out the step of receiving the second signal, - a third control device section (126) for carrying out the step of determining the quality (Q) of the fluid mixture (104), and - a fourth control device section (128) for carrying out the step of sending the quality signal. Fluidqualitätsermittlungsvorrichtung (110) zum Ermitteln der Qualität (Q) eines Fluidgemischs (104), mit: - einer Schallgeschwindigkeitsermittlungsvorrichtung (112), die dazu ausgebildet ist, die Schallgeschwindigkeit (c) im Fluidgemisch (104) zu ermitteln, - einer thermischen Parameterermittlungsvorrichtung (114), die dazu ausgebildet ist, einen thermischen Parameter (W) des Fluidgemischs (104) zu ermitteln, und - einer Steuerungsvorrichtung (120) nach einem der Ansprüche 6 und 7.Fluid quality determination device (110) for determining the quality (Q) of a fluid mixture (104), comprising: - a sound velocity determination device (112) which is designed to determine the sound velocity (c) in the fluid mixture (104), - a thermal parameter determination device (114) which is designed to determine a thermal parameter (W) of the fluid mixture (104), and - a control device (120) according to one of the Claims 6 and 7 . Fluidqualitätsermittlungsvorrichtung (110) nach Anspruch 8, wobei die Schallgeschwindigkeitsermittlungsvorrichtung (112) einen Schallsignal-Sender-Empfänger aufweist, der dazu ausgebildet ist, Schallsignale in das Fluidgemisch (104) auszusenden und die an zumindest einem im Fluidgemisch (104) angeordneten Reflexionselement reflektieren Schallsignale zu empfangen.Fluid quality determination device (110) according to claim 8 , wherein the sound velocity determining device (112) has a sound signal transmitter-receiver which is designed to emit sound signals into the fluid mixture (104) and to receive sound signals reflected by at least one reflection element arranged in the fluid mixture (104). Fluidbehältervorrichtung (100) für ein Fahrzeug, mit: - einem Fluidbehälter (102), - einem im Fluidbehälter (102) angeordneten Fluid (104), und - einer Fluidqualitätsermittlungsvorrichtung (110) nach einem der Ansprüche 8 und 9.Fluid container device (100) for a vehicle, comprising: - a fluid container (102), - a fluid (104) arranged in the fluid container (102), and - a fluid quality determination device (110) according to one of the Claims 8 and 9 . Computerprogramm, umfassend Befehle, die, wenn sie von einer Recheneinheit ausgeführt werden, die Recheneinheit veranlassen, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 auszuführen.Computer program comprising instructions which, when executed by a computing unit, cause the computing unit to carry out a method according to one of the Claims 1 until 5 to execute. Computerlesbares Medium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 11 gespeichert ist.Computer-readable medium on which the computer program is claim 11 is stored.
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