DE102012100115B4 - Gas mixture detection module for LPG for motor vehicles and associated method - Google Patents
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Abstract
Eine Vorrichtung (1) und ein Verfahren dienen zur Bestimmung des Mischungsverhältnisses eines flüssigen Gasgemisches (2), insbesondere Autogas (LPG). Das Gasgemisch (2) ist für die Verbrennung in einem Motor (19) bestimmt und wird diesem aus einem Gastank (3) zugeführt wird. Ein Temperatursensor (8) misst die Temperatur des flüssigen Gasgemisches (2). Ein Drucksensor (9) dient zum Messen des Drucks des Gasgemisches (2) in dem Gastank (3). Einem mit dem Temperatursensor (8) und dem Drucksensor (9) verbundenen Gasgemischerkennungsmodul (7) werden die gemessenen Werte der Temperatur und des Drucks zugeführt. Das Gasgemischerkennungsmodul (7) bestimmt daraus aufgrund von Sättigungsdampfdruckkurven (20) für verschiedene Mischungsverhältnisse des Gasgemisches (2) das aktuelle Mischungsverhältnis des Gasgemisches (2). In Abhängigkeit von dem aktuellen Mischungsverhältnis des Gasgemisches (2) wird das Gassteuergerät (13) zur Sicherstellung einer optimalen Verbrennung im Gasverbrennungsbetrieb geregelt, ohne dass der Benzinverbrennungsbetrieb negativ beeinflusst wird.A device (1) and a method are used to determine the mixing ratio of a liquid gas mixture (2), in particular LPG (liquefied petroleum gas). The gas mixture (2) is intended for combustion in a motor (19) and is supplied to it from a gas tank (3). A temperature sensor (8) measures the temperature of the liquid gas mixture (2). A pressure sensor (9) serves to measure the pressure of the gas mixture (2) in the gas tank (3). A measured gas mixture detection module (7) connected to the temperature sensor (8) and the pressure sensor (9) supplies the measured values to the temperature and the pressure. Based on saturation vapor pressure curves (20), the gas mixture detection module (7) determines the current mixing ratio of the gas mixture (2) for different mixing ratios of the gas mixture (2). Depending on the current mixing ratio of the gas mixture (2), the gas control unit (13) is controlled to ensure optimum combustion in the gas combustion operation without adversely affecting the gasoline combustion operation.
Description
TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNGTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Gasgemischerkennungsmodul zur Bestimmung des Mischungsverhältnisses eines flüssigen Gasgemisches, wobei das Gasgemisch für die Verbrennung in einem Motor bestimmt ist.The invention relates to a device and a gas mixture detection module for determining the mixing ratio of a liquid gas mixture, wherein the gas mixture is intended for combustion in an engine.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Regelung eines mit einem flüssigen Gasgemisch betriebenen Motors.The invention further relates to a method for controlling a motor operated with a liquid gas mixture.
Bei dem Gasgemisch handelt es sich um Flüssiggas, d. h. ein Propan und Butan aufweisendes Gasgemisch. Flüssiggas wird auch üblicherweise als LPG (”Liquefied Petroleum Gas”) oder auch als Autogas bezeichnet. Derartiges Flüssiggas kann zur Verbrennung in Ottomotoren handelsüblicher Kraftfahrzeuge eingesetzt werden. Andere Anwendungsmöglichkeiten sind die Verbrennung in Motoren von Booten oder Arbeitsmaschinen oder in Blockheizkraftwerken.The gas mixture is liquefied gas, d. H. a propane and butane-containing gas mixture. LPG is also commonly referred to as LPG ("Liquefied Petroleum Gas") or LPG. Such LPG can be used for combustion in gasoline engines commercially available vehicles. Other applications include combustion in engines of boats or work machines or in combined heat and power plants.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Aus der deutschen Patentanmeldung
Eine weitere Vorrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung des Mischungsverhältnisses eines flüssigen Gasgemisches sind aus den deutschen Patentanmeldungen
Das deutsche Patent
Aus dem Dokument HTTP://WWW.MOTOR-TALK.DE/FORUM/DAMPFDRUCKKURVENFUER-MISCHUNGEN-P-B-95-5-BIS-30-70-T1403005.HTML vom 30. März 2007 ist es bekannt, dass die Temperatur und der Druck von Flüssiggas unter Hinzuziehung von Sättigungsdampfdruckkurven zur Bestimmung des Mischungsverhältnisses von Propan und Butan benutzt werden können. Das Mischungsverhältnis soll für das Flüssiggas im Tank einer Zapfsäule bestimmt werden.It is known from the document HTTP://WWW.MOTOR-TALK.DE/FORUM/VAMPFDRUCKKURVENFUER-MISCHUNGEN-PB-95-5-BIS-30-70-T1403005.HTML of March 30, 2007, that the temperature and the Pressure of liquefied gas can be used with the help of saturation vapor pressure curves for determining the mixing ratio of propane and butane. The mixing ratio should be determined for the LPG in the tank of a dispenser.
Aus der vorangemeldeten und nachveröffentlichten deutschen Patentanmeldung
Aus der deutschen Patentanmeldung
AUFGABE DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, mit denen das Mischungsverhältnis eines flüssigen Gasgemisches zuverlässig und universell bestimmt und der das Gasgemisch verbrennende Motor in Abhängigkeit davon unter permanenter Einhaltung der zulässigen Abgaswerte geregelt werden kann.The object of the invention is to provide a device and a method with which the mixing ratio of a liquid gas mixture can be reliably and universally determined and the engine combusting the gas mixture can be regulated as a function of this with permanent compliance with the permissible exhaust gas values.
LÖSUNGSOLUTION
Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst.The object of the invention is achieved with the features of the independent claims.
Weitere bevorzugte erfindungsgemäße Ausgestaltungen sind den abhängigen Patentansprüchen zu entnehmen.Further preferred embodiments according to the invention can be found in the dependent claims.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDESCRIPTION OF THE INVENTION
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung des Mischungsverhältnisses eines flüssigen Gasgemisches aus einem ersten flüssigen Gas und einem zweiten flüssigen Gas. Das Gasgemisch ist für die Verbrennung in einem Motor bestimmt und wird diesem aus einem Gastank zugeführt. Die Vorrichtung weist einen Temperatursensor zum Messen der Temperatur des flüssigen Gasgemisches, einen Drucksensor zum Messen des Drucks des Gasgemisches in dem Gastank und einen mit dem Temperatursensor und dem Drucksensor verbundenen Gasgemischerkennungsmodul auf. Dem Gaserkennungsmodul werden die gemessenen Werte der Temperatur und des Drucks zugeführt. Das Gaserkennungsmodul bestimmt daraus aufgrund von Sättigungsdampfdruckkurven für verschiedene Mischungsverhältnisse des Gasgemisches das aktuelle Mischungsverhältnis des Gasgemisches.The invention relates to a device for determining the mixing ratio of a liquid gas mixture of a first liquid gas and a second liquid gas. The gas mixture is intended for combustion in an engine and is supplied to it from a gas tank. The apparatus includes a temperature sensor for measuring the temperature of the liquid gas mixture, a pressure sensor for measuring the pressure of the gas mixture in the gas tank, and a gas mixture detection module connected to the temperature sensor and the pressure sensor. The gas detection module is supplied with the measured values of temperature and pressure. Based on saturation vapor pressure curves for various mixing ratios of the gas mixture, the gas detection module determines the current mixing ratio of the gas mixture.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Gasgemischerkennungsmodul zur Bestimmung des Mischungsverhältnisses eines flüssigen Gasgemisches aus einem ersten flüssigen Gas und einem zweiten flüssigen Gas. Das Gasgemisch ist für die Verbrennung in einem Motor bestimmt ist und wird diesem aus einem Gastank zugeführt. Das Gasgemischerkennungsmodul ist zum Empfang eines Werts des Drucks des Gasgemisches in dem Gastank und der Temperatur des flüssigen Gasgemisches ausgebildet und bestimmt. Das Gasgemischerkennungsmodul ist zum Bestimmen des aktuellen Mischungsverhältnisses des Gasgemisches durch einen Vergleich der gemessenen Werte der Temperatur und des Drucks des Gasgemisches mit den entsprechenden Werten in Sättigungsdampfdruckkurven für verschiedene Mischungsverhältnisse des Gasgemisches ausgebildet und bestimmt.The invention further relates to a gas mixture detection module for determining the mixing ratio of a liquid gas mixture of a first liquid gas and a second liquid gas. The gas mixture is intended for combustion in an engine and is supplied to it from a gas tank. The mixed gas detection module is configured and configured to receive a value of the pressure of the gas mixture in the gas tank and the temperature of the liquid gas mixture. The gas mixture detection module is designed and determined for determining the actual mixing ratio of the gas mixture by comparing the measured values of the temperature and the pressure of the gas mixture with the corresponding values in saturation vapor pressure curves for different mixing ratios of the gas mixture.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Bestimmung des Mischungsverhältnisses eines flüssigen Gasgemisches aus einem ersten flüssigen Gas und einem zweiten flüssigen Gas. Das Gasgemisch ist für die Verbrennung in einem Motor bestimmt und wird diesem aus einem Gastank zugeführt wird. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:
- – Messen der Temperatur des flüssigen Gasgemisches mit einem Temperatursensor,
- – Messen des Drucks des Gasgemisches in dem Gastank mit einem Drucksensor,
- – Übertragen der gemessenen Werte der Temperatur und des Drucks des Gasgemisches an ein Gasgemischerkennungsmodul, und
- – Bestimmen des Mischungsverhältnisses des Gasgemisches mit dem Gasgemischerkennungsmodul durch einen Vergleich der gemessenen Werte der Temperatur und des Drucks des Gasgemisches mit den entsprechenden Werten in Sättigungsdampfdruckkurven für verschiedene Mischungsverhältnisse des Gasgemisches.
- Measuring the temperature of the liquid gas mixture with a temperature sensor,
- Measuring the pressure of the gas mixture in the gas tank with a pressure sensor,
- - Transferring the measured values of the temperature and the pressure of the gas mixture to a gas mixture detection module, and
- - Determining the mixing ratio of the gas mixture with the gas mixture detection module by comparing the measured values of the temperature and the pressure of the gas mixture with the corresponding values in saturation vapor pressure curves for different mixing ratios of the gas mixture.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Regelung eines mit einem flüssigen Gasgemisch betriebenen Motors, wobei das flüssige Gasgemisch ein erstes flüssiges Gas und ein zweites flüssiges Gas aufweist. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:
- – Messen der Temperatur des flüssigen Gasgemisches mit einem Temperatursensor,
- – Messen des Drucks des in einem Gastank befindlichen Gasgemisches mit einem Drucksensor,
- – Übertragen der gemessenen Werte der Temperatur und des Drucks des Gasgemisches an ein Gasgemischerkennungsmodul,
- – Bestimmen des Mischungsverhältnisses des Gasgemisches mit dem Gasgemischerkennungsmodul durch einen Vergleich der gemessenen Werte der Temperatur und des Drucks des Gasgemisches mit den entsprechenden Werten in Sättigungsdampfdruckkurven für verschiedene Mischungsverhältnisse des Gasgemisches, und
- – Regeln eines Gassteuergeräts zur Anpassung an das aktuelle Mischungsverhältnis des Gasgemisches, wobei das Gassteuergerät ein Gaseinblas- bzw. Gaseinspritzzeiten enthaltendes Kennfeld aufweist, wobei die Gaseinblas- bzw. Gaseinspritzzeiten in Abhängigkeit von dem aktuellen Mischungsverhältnis des Gasgemisches eingestellt werden.
- Measuring the temperature of the liquid gas mixture with a temperature sensor,
- Measuring the pressure of the gas mixture in a gas tank with a pressure sensor,
- Transferring the measured values of the temperature and the pressure of the gas mixture to a gas mixture detection module,
- Determining the mixing ratio of the gas mixture with the gas mixture detection module by comparing the measured values of the temperature and the pressure of the gas mixture with the corresponding values in saturation vapor pressure curves for different mixing ratios of the gas mixture, and
- - Rules of a gas control device for adaptation to the current mixing ratio of the gas mixture, wherein the gas control device comprises a Gaseinblas- or gas injection times containing map, wherein the Gaseinblas- or gas injection times are set in dependence on the current mixing ratio of the gas mixture.
Definitionendefinitions
Gasgemisch: Unter einem Gasgemisch wird in dieser Anmeldung eine Mischung aus mindestens zwei unterschiedlichen Gasen verstanden. Das Gasgemisch kann jedoch auch drei, vier oder mehr unterschiedliche Gase enthalten, wobei es möglich ist, auch die Anteile dieser weiteren Gase in dem Gasgemisch zu bestimmen oder auch diese zu vernachlässigen. Die Anteile werden dabei in Volumenprozent bestimmt.Gas mixture: In this application, a gas mixture is understood as meaning a mixture of at least two different gases. However, the gas mixture may also be three, four or more contain different gases, it being possible to determine the proportions of these other gases in the gas mixture or even neglect them. The proportions are determined in percent by volume.
Weitere BeschreibungFurther description
Die neue Vorrichtung, das neue Gasgemischerkennungsmodul und die neuen Verfahren sind universell bei vielen unterschiedlichen Kraftfahrzeugen einsetzbar und nachrüstbar. Dies gilt sowohl für eine Einspritzung des flüssigen Gases als auch eine Einblasung des gasförmige Gases. Die vorliegende Erfindung ist auf alle geläufigen Gasgemischverbrennungsanlagen anwendbar, als insbesondere Venturi-Anlagen, teilsequenzielle Anlagen, vollsequenzielle Anlagen und Flüssiggaseinspritzanlagen.The new device, the new gas mixture detection module and the new methods are universally applicable to many different vehicles and can be retrofitted. This applies both to an injection of the liquid gas and an injection of the gaseous gas. The present invention is applicable to all common gas mixture combustion plants, in particular venturi plants, semi-sequential plants, fully sequential plants and liquefied gas injection plants.
Die jeweilige Art der Anlage muss bei der Anordnung der Sensoren berücksichtigt werden. Bei einer Flüssiggaseinspritzung sind die Sensoren im Gastank oder im daran angeordneten so genannten Multiventil angeordnet. Stromabwärts herrschen bei einer Flüssiggaseinspritzung nämlich keine repräsentativen Werte, da der Druck durch die LPG-Förderpumpe und die Temperatur durch die Motorabstrahlwärme verfälscht wird.The respective type of system must be taken into account when arranging the sensors. In a liquefied gas injection, the sensors are arranged in the gas tank or arranged in the so-called multi-valve. Downstream there are no representative values for LPG injection because the LPG delivery pump pressure and the temperature are distorted by the engine radiating heat.
Es besteht dabei keine Abhängigkeit von dem jeweils verwendeten Motor, da Druck und Temperatur unabhängig von Einflussgrößen des jeweiligen Motors bestimmt werden. Der Temperatursensor misst dabei die Temperatur des flüssigen Gasgemisches. Er kann hierfür insbesondere im Gastank, einer von diesen weg führenden Leitung oder dem Gasgemischerkennungsmodul angeordnet sein. Der Drucksensor dient zum Messen des Drucks, den das Gasgemisch in dem Gastank besitzt. Dabei muss der Drucksensor selbst nicht in dem Gastank angeordnet sein, sondern lediglich den Druck messen, der in dem Gastank herrscht. Dafür kann der Drucksensor also auch stromabwärts von dem Gastank in einer Leitung oder z. B. dem Gasgemischerkennungsmodul angeordnet sein, wobei diese mit dem Gastank druckmäßig verbunden sind, so dass der in dem Gastank herrschende Druck auch dort anliegt und somit messbar ist.There is no dependency on the particular engine used, since pressure and temperature are determined independently of influencing variables of the respective engine. The temperature sensor measures the temperature of the liquid gas mixture. For this purpose, it can be arranged in particular in the gas tank, a line leading away from it or the gas mixture detection module. The pressure sensor is used to measure the pressure that the gas mixture has in the gas tank. In this case, the pressure sensor itself need not be arranged in the gas tank, but merely measure the pressure prevailing in the gas tank. Therefore, the pressure sensor so downstream of the gas tank in a line or z. B. the gas mixture detection module, which are connected in terms of pressure with the gas tank, so that the pressure prevailing in the gas tank pressure also applied there and thus is measurable.
Die gemessenen Werte der Temperatur und des Drucks werden dann als analoge oder digitale elektrische Signale über entsprechende Leitungen dem Gasgemischerkennungsmodul zugeführt. Das Gasgemischerkennungsmodul ist so programmiert, dass es Sättigungsdampfdruckkurven für verschiedene Mischungsverhältnisse des Gasgemisches aufweist. Bei dem Sättigungsdampfdruck handelt es sich bekanntermaßen um den Druck der dampfförmigen Phase eines Stoffs, wenn sich die flüssigen und dampfförmigen Phasen im Gleichgewicht befinden. Der über einem Gemisch von mehreren unterschiedlichen Gasen entstehende Druck hängt vom Mischungsverhältnis der Gase ab. Anhand des ermittelten Drucks bei einer ebenfalls ermittelten Temperatur kann daher das aktuelle Mischungsverhältnis des Gasgemisches in Volumenprozent bestimmt werden.The measured values of temperature and pressure are then fed as analog or digital electrical signals via corresponding lines to the gas mixture detection module. The gas mixture detection module is programmed to have saturation vapor pressure curves for different mixing ratios of the gas mixture. The saturation vapor pressure is known to be the vapor phase pressure of a substance when the liquid and vapor phases are in equilibrium. The pressure over a mixture of several different gases depends on the mixing ratio of the gases. On the basis of the determined pressure at a likewise determined temperature, therefore, the current mixing ratio of the gas mixture in volume percent can be determined.
Das Mischungsverhältnis des Gasgemisches ändert sich beispielsweise von Tankstelle zu Tankstelle und auch von Winter zu Sommer, da im Sommer mehr Butan im Gasgemisch enthalten ist. Da Butan eine höhere Brennenergie als Propan besitzt, muss bei einem vergleichsweise größeren Anteil von Propan mehr Gasgemisch pro Zeiteinheit im Motor verbrannt werden.The mixing ratio of the gas mixture changes, for example, from gas station to gas station and also from winter to summer, as more butane is contained in the gas mixture in summer. Since butane has a higher burning energy than propane, with a relatively larger proportion of propane more gas mixture per unit time in the engine must be burned.
Das Gasgemischerkennungsmodul ist vorzugsweise so ausgebildet, dass es die Bestimmung des aktuellen Mischungsverhältnisses des Gasgemisches in definierten beabstandeten Zeitintervallen wiederholt durchführt. Es handelt sich dann also nicht um eine permanente Messung im Sinne einer Druckausgleichsregelung, sondern definierte und zeitlich beabstandete Messungen, die mehrfach wiederholt werden. Das Zeitintervall kann dabei insbesondere zwischen etwa 5 Sekunden und 10 Minuten, zwischen etwa 20 Sekunden und 5 Minuten und bevorzugt bei etwa 30 Sekunden liegen.The mixed gas detection module is preferably configured to repeatedly perform the determination of the actual mixing ratio of the gas mixture at defined spaced time intervals. It is then not a permanent measurement in the sense of a pressure compensation control, but defined and temporally spaced measurements that are repeated several times. In particular, the time interval may be between about 5 seconds and 10 minutes, between about 20 seconds and 5 minutes, and preferably about 30 seconds.
Die Bestimmung des aktuellen Mischungsverhältnisses des Gasgemisches wird also nach dem Starten des Motors bei laufendem Motor mehrfach hintereinander durchgeführt. Bevorzugt erfolgt dies über die gesamte Betriebsdauer des Motors. Hierdurch kann eine deutlich genauere Regelung des Gassteuergeräts des Motors realisiert werden. Durch diese neue Regelung können z. B. im Betrieb auftretende Temperaturschwankungen gut ausgeglichen werden. Ein Grund für vergleichsweise starke Temperaturschwankungen ist die Anordnung des Gastanks des Fahrzeugs außerhalb des Fahrzeugs, so dass der Fahrtwind zu einer Abkühlung des Gastanks und des darin enthaltenen Gasgemisches führt. Ein anderer Grund ist das Parken des Fahrzeugs in einer Garage und der anschließende Betrieb bei Minustemperaturen im Winter oder auch bei starker Sonneneinstrahlung im Sommer. Ein weiterer Grund ist bei einer Flüssiggaseinspritzung der Rücklauf des durch den Motor erwärmten Flüssiggases in den Gastank. Diese Temperaturunterschiede während des Betriebs führen zu einer Änderung der Dichte des Gasgemisches und erfordern somit eine Anpassung des Kennfelds des Gassteuergeräts, um weiterhin eine optimale Verbrennung und die Einhaltung der Abgaswerte zu gewährleisten.The determination of the current mixing ratio of the gas mixture is thus carried out several times in succession after starting the engine with the engine running. This is preferably done over the entire operating life of the engine. This allows a much more accurate control of the gas control unit of the engine can be realized. By this new rule z. B. occurring during operation temperature fluctuations are well balanced. One reason for comparatively high temperature fluctuations is the arrangement of the gas tank of the vehicle outside of the vehicle, so that the airstream leads to a cooling of the gas tank and the gas mixture contained therein. Another reason is the parking of the vehicle in a garage and the subsequent operation at minus temperatures in winter or even in strong sunlight in the summer. Another reason for LPG injection is the return of the liquefied gas heated by the engine to the gas tank. These differences in temperature during operation lead to a change in the density of the gas mixture and thus require an adaptation of the characteristic map of the gas control unit, in order to continue to ensure optimum combustion and compliance with the exhaust gas values.
Ein weiterer Vorteil dieser wiederholt auch nach dem Starten des Motors durchgeführten Messung und Regelung ist es, dass das Benzinsteuergerät nicht ungewollt verstellt wird. Das Benzinsteuergerät arbeitet üblicherweise auch im Gasbetrieb permanent mit. Normalerweise wird das Benzineinspritzsignal von der Benzineinspritzdüse entfernt und dem Gassteuergerät zugeführt. Das Benzinsteuergerät ist jedoch weiterhin mit der Lambdasonde verbunden und erhält von dieser Werte darüber, ob die Verbrennung ordnungsgemäß durchgeführt wurde und weder eine Teilverbrennung erfolgt ist noch eine Überfettung vorliegt. Dies wird auch als OBD-Fähigkeit (OBD = On Board Diagnose) bezeichnet. Die Benzineinspritzwerte im Benzinsteuergerät werden also ständig weiter angepasst. Wenn sich nun die Gasqualität im Gasverbrennungsbetrieb verändert und das Gassteuergerät – wie im Stand der Technik üblich – nicht nachgeregelt würde, würde eine nicht ordnungsgemäße Verbrennung erfolgen, diese durch die Lambdasonde an das Benzinsteuergerät gemeldet werden und daraufhin das Benzinsteuergerät eine Nachregelung durchführen. Diese Nachregelung wäre dann jedoch nicht auf die Benzinverbrennung – sondern auf die Gasverbrennung – angepasst und führte somit zu einer Falscheinstellung des Benzinsteuergeräts. Durch die neue mehrfache Bestimmung des Mischungsverhältnisses des Gasgemisches während des Gasverbrennungsbetriebs wird also überraschenderweise auch sichergestellt, dass eine ordnungsgemäße Verbrennung im Benzinverbrennungsbetrieb erfolgt. Auch das Auftreten von Motorschäden wird verhindert.Another advantage of this repeated measurement and regulation even after starting the engine is that the Petrol control unit is not unintentionally adjusted. The gasoline control unit usually works in the gas mode permanently with. Normally, the gasoline injection signal is removed from the fuel injector and supplied to the gas controller. However, the fuel control unit is still connected to the lambda probe and receives from these values on whether the combustion was carried out properly and no partial combustion has occurred or is an over-greasing. This is also known as OBD capability (OBD = on-board diagnostics). The gasoline injection values in the gasoline control unit are thus constantly adapted further. If now the gas quality changed in the gas combustion operation and the gas control unit - as in the prior art would not be readjusted, an improper combustion would take place, they are reported by the lambda probe to the gasoline control unit and then perform the gasoline control unit readjustment. However, this readjustment would not be adjusted to the gasoline combustion - but to the gas combustion - and thus led to a misalignment of the gasoline control unit. The new multiple determination of the mixing ratio of the gas mixture during the gas combustion operation thus surprisingly also ensures that proper combustion takes place in gasoline combustion operation. The occurrence of engine damage is prevented.
Dieser Betrieb wird auch als Master/Slave-Betrieb bezeichnet. Dabei ist das Benzinsteuergerät das Master-Steuergerät und das Gassteuergerät das Slave-Steuergerät. Das Benzinsteuergerät arbeitet wirksam insbesondere beim Starten des Motors, wobei bei einer Gaseinblasung bei einer Wassertemperatur von etwa 30°C bis 40°C des Druckreglers/Verdampfers auf den Gasbetrieb umgestellt wird. Das Benzinsteuergerät arbeitet dann aber auch (unwirksam; s. o.) im Gasbetrieb weiter mit.This operation is also referred to as master / slave operation. The gasoline control unit is the master control unit and the gas control unit is the slave control unit. The gasoline control unit operates effectively, especially when starting the engine, wherein at a gas injection at a water temperature of about 30 ° C to 40 ° C of the pressure regulator / evaporator is switched to the gas mode. The gasoline control unit then also works (ineffective, see above) in gas mode.
Das flüssige Gasgemisch weist mindestens zwei unterschiedliche flüssige Gase auf, wobei es sich um Propan und Butan handelt. Das Mischungsverhältnis variiert dabei erfahrungsgemäß etwa zwischen 5% und 95%. Je höher der Anteil des Propans ist, desto höher ist auch der Dampfdruck.The liquid gas mixture has at least two different liquid gases, which are propane and butane. Experience has shown that the mixing ratio varies between approximately 5% and 95%. The higher the propane content, the higher the vapor pressure.
In Abhängigkeit von den ermittelten Werten wird nun das Gassteuergerät u. a. hinsichtlich der Gaseinblaszeiten (bei der Gaseinblasung) bzw. der Gaseinspritzzeiten (bei der Gaseinspritzung) geregelt. Diese und andere Werte sind in Abhängigkeit von dem Mischungsverhältnis des Gasgemisches in verschiedenen Gaskennfeldern enthalten.Depending on the determined values, the gas control unit u. a. with regard to the gas injection times (during the gas injection) or the gas injection times (during the gas injection). These and other values are contained in different gas maps depending on the mixing ratio of the gas mixture.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Ohne dass hierdurch der Gegenstand der beigefügten Patentansprüche verändert wird, gilt hinsichtlich des Offenbarungsgehalts der ursprünglichen Anmeldungsunterlagen und des Patents Folgendes: weitere Merkmale sind den Zeichnungen – insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung – zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.Advantageous developments of the invention will become apparent from the claims, the description and the drawings. The advantages of features and of combinations of several features mentioned in the introduction to the description are merely exemplary and can come into effect alternatively or cumulatively, without the advantages having to be achieved by embodiments according to the invention. Without thereby altering the subject matter of the appended claims, as regards the disclosure of the original application documents and the patent, further features can be found in the drawings, in particular the illustrated geometries and the relative dimensions of several components and their relative arrangement and operative connection. The combination of features of different embodiments of the invention or of features of different claims is also possible deviating from the chosen relationships of the claims and is hereby stimulated. This also applies to those features which are shown in separate drawings or are mentioned in their description. These features can also be combined with features of different claims. Likewise, in the claims listed features for further embodiments of the invention can be omitted.
Die in den Patentansprüchen und der Beschreibung genannten Merkmale sind bezüglich ihrer Anzahl so zu verstehen, dass genau diese Anzahl oder eine größere Anzahl als die genannte Anzahl vorhanden ist, ohne dass es einer expliziten Verwendung des Adverbs ”mindestens” bedarf. Wenn also beispielsweise von einem Temperatursensor die Rede ist, ist dies so zu verstehen, dass genau ein Temperatursensor, zwei Temperatursensoren oder mehr Temperatursensoren vorhanden sind. Wenn hingegen nur die genaue Anzahl eines Merkmals angegeben werden soll, findet das Adjektiv ”genau” vor dem jeweiligen Merkmal Verwendung.The features mentioned in the patent claims and the description are to be understood in terms of their number that exactly this number or a greater number than the said number is present, without requiring an explicit use of the adverb "at least". If, for example, a temperature sensor is mentioned, this is to be understood as meaning that exactly one temperature sensor, two temperature sensors or more temperature sensors are present. If, on the other hand, only the exact number of a feature is to be specified, the adjective "exactly" before the respective feature is used.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.In the following the invention will be further explained and described with reference to preferred embodiments shown in the figures.
FIGURENBESCHREIBUNGDESCRIPTION OF THE FIGURES
Die Vorrichtung
An dem Gastank
Stromabwärts von dem Multiventil
Von dem Gasgemischerkennungsmodul
Eine weitere elektrische Leitung
Im Folgenden werden nun die verschiedenen Betriebsweisen des Motors
Benzinverbrennungsbetrieb Gasoline operation
Wenn der Motor
Der Benzinverbrennungsbetrieb kann insbesondere beim Starten des Motors
Das Benzinsteuergerät
GasverbrennungsbetriebGas combustion operation
Im Gasverbrennungsbetrieb wird also nun anstelle von Benzin das Gasgemisch
Im Stand der Technik würde dann im Gasverbrennungsbetrieb ebenso wie im Benzinverbrennungsbetrieb lediglich eine Anpassung der Zuführung des jeweiligen Kraftstoffs in Abhängigkeit von dem Signal der Lambdasonde durchgeführt. Hier kommt nun erfindungsgemäß das neue Gasgemischerkennungsmodul
GasgemischerkennungGas mixture recognition
Das neue Gasgemischerkennungsmodul
Der Drucksensor
Dem Gasgemischerkennungsmodul
Das berechnete Mischungsverhältnis des Gasgemisches
Wie die Gaskennfelder
In Abhängigkeit von dem ermittelten aktuellen Mischungsverhältnis des Gasgemisches
Regelung in definierten Zeitintervallen Control in defined time intervals
Das Gasgemischerkennungsmodul
Durch die Tatsache, dass überhaupt eine Bestimmung des Mischungsverhältnisses des Gasgemisches
Durch die wiederholt während des Betriebs durchgeführten Messungen und Regelungen werden nun aber auch zusätzlich Temperaturschwankungen berücksichtigt, wie diese beispielsweise aufgrund des Fahrtwinds, des Parkens des Fahrzeugs in der Sonne, des Parkens des Fahrzeugs in einer Garage und dem anschließenden Betrieb bei Minustemperaturen usw. auftreten. Diese zu einer Änderung der Dichte des Gasgemisches führenden Temperaturunterschiede werden nun durch eine entsprechende Auswahl eines anderen Gaskennfelds
Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht noch darin, dass auch das permanent auch im Gasverbrennungsbetrieb betriebene Benzinsteuergerät
Da die Vorrichtung
Bei dieser Ausführungsform der Vorrichtung
Im Unterschied zu der Ausführungsform der Vorrichtung
In diesem Fall ist die Kraftstoffförderpumpe
Auch bei dieser Ausführungsform der Vorrichtung
In Abhängigkeit von dem aktuellen Mischungsverhältnis des Gasgemisches (
In
In den Sättigungsdampfdruckkurven
In den
Erfindungsgemäß wird also in Abhängigkeit von dem ermittelten Mischungsverhältnisses des Gasgemisches
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Vorrichtungcontraption
- 22
- Gasgemischmixture of gases
- 33
- Gastankgas tank
- 44
- MultiventilMultiventil
- 55
- Schwimmerswimmer
- 66
- Leitungmanagement
- 77
- GasgemischerkennungsmodulGas mixture recognition module
- 88th
- Temperatursensortemperature sensor
- 99
- Drucksensorpressure sensor
- 1010
- Verdampfer/DruckreglerEvaporator / pressure regulator
- 1111
- Gaseinblasventilgas injection
- 1212
- Elektrische LeitungElectrical line
- 1313
- GassteuergerätGas control device
- 1414
- Elektrische LeitungElectrical line
- 1515
- Elektrische LeitungElectrical line
- 1616
- BenzinsteuergerätGasoline controller
- 1717
- Elektrische LeitungElectrical line
- 1818
- BenzineinspritzventileFuel injectors
- 1919
- Motorengine
- 2020
- SättigungsdampfdruckkurveSaturation vapor pressure curve
- 2121
- GaskennfeldGas map
- 2222
- KraftstoffförderpumpeFuel pump
- 2323
- Gaszulaufgas supply
- 2424
- Ventilblockmanifold
- 2525
- Leitungmanagement
- 2626
- Leitungmanagement
- 2727
- Hochdruckpumpehigh pressure pump
- 2828
- Leitungmanagement
- 2929
- GaseinspritzventilGas injection valve
- 3030
- GasrücklaufGas return
- 3131
- Benzinvorlaufgasoline supply
- 3232
- BenzinrücklaufGasoline return
- 3333
- Druckreglerpressure regulator
- 3434
- Leitungmanagement
- 3535
- Elektrische LeitungElectrical line
- 3636
- Elektrische LeitungElectrical line
Claims (9)
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