DE102012113084A1

DE102012113084A1 - System und Verfahren zum Steuern einer Flüssiggas-Pumpe und Treibstoffzuführsystem eines LPI-Motors, welches diese verwendet

Info

Publication number: DE102012113084A1
Application number: DE102012113084.1A
Authority: DE
Inventors: Chang Ho Ham; Pil Seon Choi
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2012-09-06
Filing date: 2012-12-24
Publication date: 2014-03-06
Also published as: US20140060496A1; CN103670735A; JP2014051965A; KR101326851B1

Abstract

Ein Verfahren zum Steuern einer Flüssiggas(LPG)-Treibstoffpumpe (50), kann aufweisen: Betreiben eines Elektromotors (200) der LPG-Treibstoffpumpe (50) mit einer Spannung mit einem vorbestimmten Tastgrad (S40), Messen einer Drehzahl des Elektromotors (200) (S70), Verändern des vorbestimmten Tastgrad des Elektromotors (200) (S81), so dass die gemessene Drehzahl des Elektromotors (200) eine Zieldrehzahl erreicht, wenn die gemessene Drehzahl des Elektromotors (200) nicht gleich der Zieldrehzahl ist, Messen des Drucks eines LPG-Druckbehälters (40) und des Drucks eines Einspritzers (30) (S90), und Ändern der Zieldrehzahl (S110), wenn eine erste Differenz (ΔP) zwischen dem gemessenen Druck (Pb) des LPG-Druckbehälters (40) und dem gemessenen Druck (Pe) des Einspritzers (30) einen ersten vorbestimmten Wert nicht einhält.

Description

Verweis auf verwandte Anmeldung
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2012-0098870 , eingereicht am 6. September 2012, deren gesamter Inhalt durch diese Bezugnahme für alle Zwecke hierin mitaufgenommen ist.
Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum Steuern einer Flüssiggas(z. B. Autogas, kurz: LPG)-Treibstoffpumpe zum Fördern (bzw. Zuführen) eines LPG-Treibstoffs, und ein Treibstoffzuführsystem eines Verbrennungsmotors mit Flüssiggaseinspritzung (kurz: LPI-Motors), in welchem das LPG-Treibstoffpumpensteuerungssystem verwendet wird.
Beschreibung der bezogenen Technik
1 ist ein Konfigurationsdiagramm eines Flüssiggas(LPG)(bzw. Flüssiggaseinspritzung(LPI))-Treibstoffspeicher- und Zuführsystems gemäß der bezogenen Technik.
Wie in 1 gezeigt, weist das LPG(bzw. LPI)-Treibstoffspeicher- und Zuführsystem gemäß der bezogenen Technik im Allgemeinen auf: einen LPG-Druckbehälter (z. B. eine LPG-Bombe) 2 zum Speichern eines LPG-Treibstoffs, eine LPG-Treibstoffpumpe 3 zum Fördern des gespeicherten LPG-Treibstoffs, eine Pumpensteuervorrichtung 4 zum Steuern der LPG-Treibstoffpumpe 3, eine Treibstoffzuführleitung 6, um einem Einspritzer (z. B. einem Einspritzventil) 10 eines Verbrennungsmotors 5 den Treibstoff des LPG-Druckbehälters 2 zuzuführen, eine Rücklaufleitung 7, um den Treibstoff des Verbrennungsmotors 5 in dem LPG-Druckbehälter 2 zu sammeln bzw. aufzufangen, und ein Steuerventil 8, welches an der Rücklaufleitung 7 installiert ist.
Das LPG-Treibstoffspeicher- und Zuführsystem in der bezogenen Technik verwendet ein Rückführverfahren, in welchem der Resttreibstoff, welcher derjenige Treibstoff von dem vom LPG-Druckbehälter 2 an den Verbrennungsmotor 5 zugeführten Treibstoff ist, welcher nicht von dem Verbrennungsmotor 5 verwendet (z. B. darin eingespritzt) worden ist, durch die Rücklaufleitung 7 in den LPG-Druckbehälter 2 zurückströmt (z. B. zurückgeführt wird).
Da unter Berücksichtigung einer (Betriebs-)Sicherheitsrate mehr als die Treibstoffverbrauchsmenge zugeführt wird, wird in dem Rückführverfahren eine große Menge an Rücklauftreibstoff in einem Niedriglast-Leerlaufzustand generiert. Im Allgemeinen führt die LPG-Treibstoffpumpe (z. B. dem Einspritzer) die Treibstoffmenge, welche gleich der oder größer als die Summe des Treibstoffverbrauchs des Verbrennungsmotors und der Sicherheitsrate ist, zu.
Da in einem Fall eine Durchflussrate der Treibstoffpumpe in fünf Stufen unterteilt ist und die Durchflussrate für jede Stufe gesteuert wird, gibt es in dem Treibstoffpumpensteuerungsverfahren in der bezogenen Technik jedoch ein Problem, dass es nicht möglich ist, die Durchflussrate der Treibstoffpumpe mit einer Drehzahl zu steuern, welche niedriger als eine Drehzahl eines (Elektro-)Motors in der ersten Stufe (z. B. 425 Umdrehungen pro Minute) ist, welche die niedrigste Stufe ist.
Folglich wird aufgrund des Fehlers in der Minimierung der Durchflussrate der Pumpe im Niedriglast-Leerlaufzustand eine große Rücklauftreibstoffmenge in der bezogenen Technik generiert. Da die große Rücklauftreibstoffmenge durch den Verbrennungsmotor 5 erwärmt ist, steigt im Lauf der Zeit eine Temperatur innerhalb des LPG-Druckbehälters 2 und folglich erhöht sich gleichzeitig ein Druck innerhalb des Druckbehälter, so dass, wenn der LPG-Treibstoff nachgefüllt wird, eine schlechte Befüllung entsteht bzw. vorliegen kann. Ferner besteht ein Problem darin, dass Geräusche in der LPG-Treibstoffpumpe 3 aufgrund der übermäßigen Rücklaufdurchflussrate und eines Betriebs der Pumpe erzeugt werden, und dass sich die Haltbarkeit bzw. Lebensdauer der LPG-Treibstoffpumpe 3 verschlechtert.
Falls, um das Problem zu lösen, im Allgemeinen die Leistungsfähigkeit der LPG-Treibstoffpumpe 3 verringert wird, sinkt die Rücklauftreibstoffmenge in einem Niedriglastbereich, und folglich sinkt die Temperatur innerhalb des LPG-Druckbehälters 2, jedoch entsteht dabei ein Problem der Verschlechterung der Leistungsfähigkeit des Verbrennungsmotors in einem Hochlastbereich. Folglich wird ein Verfahren benötigt, um die widersprüchliche Situation zu lösen.
Die Informationen, welche in dem Abschnitt „Hintergrund der Erfindung” offenbart sind, dienen lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrundes der Erfindung und sollten nicht als Zugeständnis oder als irgendeine Andeutung angesehen werden, dass diese Informationen zum Stand der Technik, wie er dem Fachmann (schon) bekannt ist, gehören.
Erläuterung der Erfindung
Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung schaffen ein LPG(Flüssiggas, z. B. Autogas)-Treibstoffpumpensteuerungssystem und -verfahren zum Verhindern einer schlechten LPG-Befüllung, Geräuscherzeugung und Haltbarkeits-/Lebensdauerverringerung in einem Niedriglastbereich und zum Aufweisen einer ausreichenden Motorleistungsfähigkeit in einem Hochlastbereich, indem die LPG-Treibstoffpumpe so viel, wie von einem Verbrennungsmotor benötigt wird, betrieben wird, und ein Treibstoffzuführsystem eines LPI-Motors (z. B. eines Verbrennungsmotors mit Flüssiggaseinspritzung), welches diese verwendet.
In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Verfahren zum Steuern einer Flüssiggas(LPG)-Treibstoffpumpe aufweisen: Betreiben (bzw. Antreiben) eines Motors, z. B. Elektromotors, im Folgenden kurz: Elektromotor, der LPG-Treibstoffpumpe mit einer Spannung mit einem vorbestimmten Tastgrad (bzw. Aussteuergrad bzw. Tastverhältnis bzw. Taktverhältnis) (z. B. mit einer (Versorgungs-)Spannung, welche z. B. mittels des Tastgrads z. B. durch ein Pulsweitenmodulations-Verfahren erzeugt werden kann), Messen einer Drehzahl des Elektromotors, Verändern des vorbestimmten Tastgrads (z. B. zur Änderung der (Versorgungs-)Spannung) des Elektromotors), so dass die gemessene Drehzahl des Elektromotors eine Zieldrehzahl erreicht, wenn die gemessene Drehzahl des Elektromotors nicht gleich der Zieldrehzahl ist, Messen des Drucks eines LPG-Druckbehälters (z. B. einer LPG-Bombe) und des Drucks eines Einspritzers (z. B. eines Einspritzventils), und Verändern der Zieldrehzahl, wenn eine erste Differenz zwischen dem gemessenen Druck des LPG-Druckbehälters und dem gemessenen Druck des Einspritzers einen ersten vorbestimmten Wert nicht einhält (bzw. nicht gleich einem ersten vorbestimmten Wert gehalten wird).
Das Verfahren kann ferner aufweisen: Ermitteln, ob eine zweite Differenz zwischen der ersten Differenz und dem ersten vorbestimmten Wert einen zweiten vorbestimmten Wert übersteigt und (z. B. die überhöhte Differenz) für eine vorbestimmte Zeit (z. B. Zeitdauer) aufrechterhalten bleibt, und Ausgeben eines vorbestimmten Diagnose-Signals und Ändern des Tastgrads des Elektromotors (z. B. Ändern der (Versorgungs)Spannung des Elektromotors mittels des Tastgrads), wenn ermittelt ist, dass die zweite Differenz den zweiten vorbestimmten Wert für die vorbestimmte Zeit (z. B. Zeitdauer) übersteigt.
Der Druck des LPG-Druckbehälters wird z. B. mittels eines Drucksensors, welcher an dem LPG-Druckbehälter installiert ist, gemessen, wobei der Druck des Druckbehälters (oder z. B. des Einspritzers) z. B. (auch) mittels eines Drucksensors gemessen wird, welcher verbrennungsmotorseitig installiert ist, und wobei der Tastgrad des Elektromotors (z. B. die (Versorgungs)Spannung des Elektromotors mittels des Tastgrads) mittels einer Elektromotorsteuervorrichtung verändert wird.
Die Elektromotorsteuervorrichtung, der Drucksensor, welcher an dem Druckbehälter installiert ist, und der Drucksensor, welcher verbrennungsmotorseitig installiert ist, erkennen z. B. jeweils Störungen bzw. Fehler und geben z. B. jeweils Diagnose-Signale aus.
Der erste vorbestimmte Wert ist z. B. 3 bar bis 7 bar.
Der Elektromotor ist z. B. ein sensorgesteuerter bürstenloser Gleichstrommotor (BLDC-Motor), in welchem ein Hall-Sensor oder ein Lichtsensor (z. B. eine Lichtschranke) installiert ist, welcher dazu eingerichtet ist, eine Rotationsposition eines Innenrotors (bzw. Innenläufers) zu detektieren, und die Elektromotorsteuervorrichtung misst die Drehzahl des Elektromotors durch Erhalten (z. B. Empfangen) eines Positionssignals des Rotors, welches von dem Hall-Sensor oder dem Lichtsensor erfasst wird.
In einem anderen Aspekt der Erfindung kann ein System zum Steuern einer Flüssiggas(LPG)-Treibstoffpumpe aufweisen: eine Elektromotorsteuervorrichtung, welche dazu eingerichtet ist, den Betrieb eines Elektromotors, welcher innerhalb der LPG-Treibstoffpumpe installiert ist, zu steuern, einen verbrennungsmotorseitigen Drucksensor, welcher dazu eingerichtet ist, einen Druck eines Einspritzers (z. B. eines Einspritzventils) zu messen, welcher an dem Verbrennungsmotor installiert ist, um den gemessenen Druck an die Elektromotorsteuervorrichtung zu übertragen (z. B. zu übermitteln), und einen druckbehälterseitigen Drucksensor, welcher dazu eingerichtet ist, den Druck eines LPG-Druckbehälters zu messen, um den gemessenen Druck an die Elektromotorsteuervorrichtung zu übertragen (z. B. zu übermitteln), wobei die Elektromotorsteuervorrichtung einen Tastgrad des Elektromotors (z. B. die (Versorgungs)Spannung des Elektromotors mittels des Tastgrads) so verändert, dass eine gemessene Drehzahl des Elektromotors eine Zieldrehzahl erreicht, die Elektromotorsteuervorrichtung den gemessenen Druck des LPG-Druckbehälters und den gemessenen Druck des Einspritzers erhält und die Zieldrehzahl des Elektromotors verändert, so dass eine erste Differenz zwischen dem Druck des LPG-Druckbehälters und dem Druck des Einspritzers einen vorbestimmten, Wert einhält (bzw. gleich einem ersten vorbestimmten Wert gehalten wird).
Wenn eine zweite Differenz zwischen der ersten Differenz und dem ersten vorbestimmten Wert einen zweiten vorbestimmten Wert übersteigt und für eine vorbestimmte Zeit (z. B. Zeitdauer) aufrechterhalten bleibt, dann gibt die Elektromotorsteuervorrichtung ein vorbestimmtes Diagnose-Signal aus und verändert den Tastgrad des Elektromotors (z. B. verändert die (Versorgungs)Spannung des Elektromotors mittels des Tastgrads).
Der Elektromotor ist z. B. ein sensorgesteuerter bürstenloser Gleichstrommotor (BLDC-Motor), in welchem ein Hall-Sensor oder ein Lichtsensor (z. B. eine Lichtschranke) installiert ist, welcher dazu eingerichtet ist, eine Rotationsposition eines Innenrotors (bzw. Innenläufer) zu detektieren, und die Elektromotorsteuervorrichtung misst z. B. eine Drehzahl des Elektromotors durch Erhalten (z. B. Empfangen) eines Positionssignals des Rotors von dem Elektromotor.
Die Elektromotorsteuervorrichtung, der druckbehälterseitige Drucksensor, und der verbrennungsmotorseitige Drucksensor erkennen z. B. jeweils Störungen bzw. Fehler und geben z. B. jeweils Diagnose-Signale aus.
Der erste vorbestimmte Wert ist z. B. 3 bar bis 7 bar.
In einem weiteren anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Treibstoffzuführsystem eines LPI-Motors aufweisen: den LPG-Druckbehälter (z. B. die LPG-Bombe), in welchem ein LPG-Treibstoff gespeichert ist, die LPG-Treibstoffpumpe, welche dazu eingerichtet ist, dem LPI-Motor den Treibstoff des LPG-Druckbehälters zuzuführen, eine Treibstoffzuführleitung, welche mit der LPG-Treibstoffpumpe und mit einem Einspritzer (z. B. einem Einspritzventil) verbunden ist und welche dazu eingerichtet ist, dem Einspritzer des Verbrennungsmotors den Treibstoff von dem LPG-Druckbehälter zuzuführen, und eine Treibstoffrücklaufleitung, welche mit dem Einspritzer und dem LPG-Druckbehälter fluidverbunden ist, so dass ein Treibstoff, welcher in dem Einspritzer übrig bzw. zurückbleibt, im Inneren des LPG-Druckbehälters gesammelt bzw. aufgefangen wird, wobei die LPG-Treibstoffpumpe durch das System zum Steuern der LPG-Treibstoffpumpe gesteuert wird.
Das Treibstoffzuführsystem kann ferner ein Druckentlastungsventil bzw. Überdruckventil aufweisen, welches an der Rücklaufleitung installiert ist, um einen Druck der Rücklaufleitung einzuhalten bzw. beizubehalten.
Das Treibstoffzuführsystem kann ferner ein Absperrventil aufweisen, welches an der Treibstoffzuführleitung installiert ist.
Gemäß dem LPG-Treibstoffpumpensteuerungssystem und -verfahren und dem Treibstoffzuführsystem des LPI-Motors, welches diese verwendet, gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Rücklaufdurchflussrate zu minimieren, indem eine Drehzahl des Elektromotors in einem Niedriglast-Leerlaufbereich des Verbrennungsmotors minimiert wird, so dass eine Temperaturerhöhung und eine Druckerhöhung innerhalb des LPG-Druckbehälters unterdrückt bzw. niedrig gehalten werden kann, wodurch ein Problem eines LPG-Befüllungsfehlers verhindert wird.
Gemäß dem LPG-Treibstoffpumpensteuerungssystem und -verfahren und dem Treibstoffzuführsystem des LPI-Motors, welches diese verwendet, gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, bei Verwendung des BLDC-Motors eine Position des Rotors des Elektromotors mittels des Hall-Sensors oder des Lichtsensors genau zu detektierten, wodurch eine Drehzahl des Elektromotors präzise gesteuert wird bzw. werden kann.
Gemäß dem Treibstoffzuführsystem des LPI-Motors gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es zusätzlich möglich, zu verhindern, dass ein übermäßiger Hydraulikdruck auf die Rücklaufleitung und auf den Einspritzer, welcher mit der Rücklaufleitung verbunden ist, angewendet wird, indem das Druckentlastungsventil auf die Rücklaufleitung angewendet bzw. in dieser verwendet wird.
Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Eigenschaften und Vorteile, welche aus den beiliegenden Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung, die zusammen dazu dienen bestimmte Grundsätze der vorliegenden Erfindung zu erklären, deutlich werden oder darin detaillierter ausgeführt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Konfigurationsdiagramm eines Treibstoffzuführsystems eines LPG-Motors in der bezogenen Technik.
2 ist ein Konfigurationsdiagramm eines LPI-Motor-Treibstoffzuführsystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist ein Blockdiagramm, welches ein LPG-Treibstoffpumpensteuerungssystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
4 ist ein Flussdiagramm eines LPG-Treibstoffpumpensteuerungsverfahrens gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 ist ein Graph des Vergleichs der Effekte zwischen der bezogenen Technik und einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Es sollte klar sein, dass die angehängten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellungsweise von verschiedenen Eigenschaften darstellen, um die Grundprinzipen der Erfindung aufzuzeigen. Die spezifischen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Erfindung, unter anderem z. B. konkrete Abmessungen, Richtungen, Positionen und Formen, wie sie hierin offenbart sind, werden teilweise von der jeweiligen geplanten Anwendung und Nutzungsumgebung vorgegeben.
In allen Zeichnungen beziehen sich die gleichen Bezugszeichen auf gleiche oder gleichwertige Bauteile der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung
Es wird nun im Detail Bezug auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und im Folgenden beschrieben werden. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit den beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wird, ist es klar, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu gedacht ist, die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Die Erfindung ist im Gegenteil dazu gedacht, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abzudecken, sondern auch diverse Alternativen, Änderungen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen, die im Sinn und Umfang der Erfindung, wie durch die angehängten Ansprüchen definiert, enthalten sein können.
Nachstehend wird eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
2 ist ein Konfigurationsdiagramm eines Treibstoffzuführsystems 10 eines LPI-Motors gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 3 ist ein Blockdiagramm, welches ein LPG-Treibstoffpumpensteuerungssystem 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Das Treibstoffzuführsystem 10 eines LPI-Motors gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in 2 gezeigt, weist auf: einen (LPG-)Druckbehälter (z. B. eine (LPG-)Bombe) 40, in welchem ein LPG-Treibstoff gespeichert ist, eine LPG-Treibstoffpumpe 50 zum Fördern (bzw. Zuführen) des Treibstoffs des Druckbehälters 40 an einen Verbrennungsmotor 20, eine Treibstoffzuführleitung 60 zum Zuführen des Treibstoffs von dem Druckbehälter 40 an den Verbrennungsmotor 20, eine Treibstoffrücklaufleitung 70, welche so verbunden ist, dass der Treibstoff von dem Verbrennungsmotor 20 (kommend) im Inneren des LPG-Druckbehälters gesammelt bzw. aufgefangen wird, ein Druckentlastungsventil bzw. Überdruckventil 80 und ein Absperrventil 90, und die LPG-Treibstoffpumpe 50 kann, wie in 3 dargestellt, mittels eines LPG-Treibstoffpumpensteuerungssystems 100 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gesteuert werden.
Der Druckbehälter 40 ist ein aus Stahl gefertigter druckfester bzw. druckbeständiger Behälter zum Zweck des Speicherns, Zuführens (bzw. Zubringens) und Verwendens eines Flüssiggas(LPG)-Treibstoffs und wird ein Treibstofftank genannt.
Die LPG-Treibstoffpumpe 50 dient zum Fördern des Treibstoffs, welcher sich innerhalb des Druckbehälters 40 befindet, und kann innerhalb des Druckbehälters 40 installiert sein, wie in 2 dargestellt ist. Jedoch ist die LPG-Treibstoffpumpe 50 nicht darauf beschränkt und kann z. B. außerhalb des Druckbehälters 40 installiert sein, um den Treibstoff des Druckbehälters 40 zu fördern.
In einer oder in mehreren beispielhaften Ausführungsformen kann die LPG-Treibstoffpumpe 50 im Allgemeinen ein Gehäuse, welches mit einem Einlass und einem Auslass zum Einleiten und Auslassen des Treibstoffs bereitgestellt ist, eine Pumpe, welche betrieben wird, so dass der LPG-Treibstoff einströmt und ausgelassen wird, und einen Elektromotor 200 zum Aufbringen einer Antriebskraft durch eine (bzw. zur) Rotation der Pumpe aufweisen. In einer oder in mehreren beispielhaften Ausführungsformen kann der Elektromotor 200 einen Rotor, einen Stator und eine drehbare Welle aufweisen, und der Elektromotor dreht sich, wenn er mit einer externen elektrischen Energiequelle 700 verbunden ist, um die Pumpe anzutreiben und den Treibstoff zu fördern (bzw. zuzuführen).
Jedoch ist die LPG-Treibstoffpumpe 50 gemäß der beispielhaften Ausführungsform nicht auf die zuvor genannte Konfiguration beschränkt, und die LPG-Treibstoffpumpe 50 entspricht einer weitbekannten Technologie, so dass detaillierte Beschreibungen von zugehörigen Bestandteilen weggelassen werden.
Die Treibstoffzuführleitung 60 ist an/in dem Druckbehälter 40 installiert, um den Treibstoff, welcher von der LPG-Treibstoffpumpe 50 gefördert bzw. geliefert wird, an den Einspritzer 30 des Verbrennungsmotors zuzuführen. Das Absperrventil 90 zum Verhindern eines Überlaufens kann an der Treibstoffzuführleitung 60 installiert sein.
Der Einspritzer 30 ist ein präzises Ventil (z. B. Präzisions-Ventil) vom Elektromagnet-Typ zum Einspritzen der exakten Treibstoffmenge hin zu einem Einlassventil des Verbrennungsmotors in einem optimalen (Ein)Spritz-Zustand für eine Treibstoffeinspritzzeit(dauer), welche von einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 600 gemäß einem (Betriebs-)Zustand eines Fahrzeugs berechnet wird.
Die Rücklaufleitung 70 steht (derart) in Verbindung, so dass der Treibstoff von dem Verbrennungsmotor 20 in dem Inneren des Druckbehälters 40 gesammelt bzw. aufgefangen wird. Der Treibstoff, welcher so viel ist wie eine Differenz zwischen der Treibstoffmenge, welche von der LPG-Treibstoffpumpe 50 gefördert bzw. zugeführt wird, und der Treibstoffmenge, welche von dem Verbrennungsmotor 20 verbraucht wird, wird entsprechend einer Rücklaufdurchflussrate durch die Rücklaufleitung 70 in dem Druckbehälter 40 gesammelt bzw. aufgefangen.
Das Druckentlastungsventil bzw. Überdruckventil 80 ist an der Rücklaufleitung 70 angebracht, um einen hydraulischen Druck der Rücklaufleitung 70 gleichmäßig zu halten. Wenn der Druck der Rücklaufleitung gleich oder großer als ein vorbestimmter Druck ist, dann lässt das Druckentlastungsventil 80 den (bzw. etwas von dem) Treibstoff aus, um den Druck der Rücklaufleitung 70 auf einem Niveau, welches gleich oder kleiner eines Sollwerts ist, zu halten.
In der bezogenen Technik, wie in 1 dargestellt, wird anstatt des Druckentlastungsventils 80 ein Steuerventil 8 verwendet. Wenn jedoch eine Durchflussrate groß ist, gibt es dahingehend ein Problem, dass ein großer Druck auf die Rücklaufleitung oder den Einspritzer aufgebracht wird. In der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist folglich das Ventil durch ein Druckentlastungsventil 80 anstelle des Steuerventils ausgewechselt, um das Aufbringen eines übermäßigen Drucks auf die Rücklaufleitung 70 und den Einspritzer 30 zu verhindern.
Die LPG-Treibstoffpumpe 50 wird mittels des in 3 dargestellten LPG-Treibstoffpumpensteuerungssystems 100 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gesteuert.
Das LPG-Treibstoffpumpensteuerungssystem 100 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in 3 dargestellt, weist den Elektromotor 200, eine Elektromotorsteuervorrichtung 300, einen verbrennungsmotorseitigen Drucksensor 400 und einen druckbehälterseitigen Drucksensor 500 auf.
Der Elektromotor 200 ist, wie oben beschrieben, ein (Bau-)Teil, welches innerhalb der LPG-Treibstoffpumpe 50 installiert ist, um mittels der externen Energiequelle 700 die Treibstoffpumpe 50 durch eine Rotation anzutreiben.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Elektromotor 200 ein sensorgesteuerter BLDC-Motor sein, in welchem ein Hall-Sensor oder ein Lichtsensor (z. B. eine Lichtschranke) zum Detektieren einer Rotationsposition eines Innenrotors (bzw. Innenläufers) installiert ist.
BLDC-Motor ist eine Abkürzung für einen bürstenlosen Gleichstrommotor, und der BLDC-Motor hat einen hohen Wirkungsgrad und ist im Vergleich zu anderen (Elektro-)Motoren einfach zu steuern, so dass der BLDC-Motor verwendet wird, um den Betrieb mit variabler Drehzahl umzusetzen.
Um den BLDC-Motor, welcher ein bürstenloser Gleichstrommotor ist, zu betreiben, ist es notwendig einen Fluss der magnetischen Kraft (bzw. einen magnetischen Fluss) des Stators so zu steuern, dass er elektrisch einen rechten Winkel oder einen vorbestimmten Winkel bezüglich eines in dem Rotor erzeugten (magnetischen) Flusses eines Permanentmagneten bildet. Hierzu ist es notwendig, stets/immer eine Position des Rotors zu erfassen und die Schaltzustände der Schaltelemente des Umrichters zu ermitteln, um eine Erzeugungsposition des Flusses der magnetischen Kraft des Stators (z. B. eine Flussrichtung des magnetischen Flusses des Stators) gemäß der Position des Rotors zu ermitteln. Das bedeutet, dass der BLDC-Motor sich ähnlich einem Gleichstrommotor verhält, wobei die Statorwicklungen als Spulen in einer Dreiphasen-Motorstruktur angeordnet sind, unter Verwendung eines Permanentmagneten im Rotor, ohne eine Bürste bzw. Bürsten und einen Kommutator zu verwenden, und die Position des Rotors wird mittels des Hall-Sensors oder Lichtsensors erfasst, um einen Strom, welcher in einer zugehörigen Feldwicklung fließt, unter Verwendung von Leistungsschaltelementen, wie z. B. Feldeffekttransistoren (FET), zu steuern bzw. zu regeln bzw. anzupassen und um eine Anziehung (bzw. Abstoßung) zwischen einem rotierenden Magneten und einer (orts)festen Spule zu erzeugen, um eine Rotation zu erreichen.
Die Positionsinformation des Rotors, welche durch den Hall-Sensor oder den Lichtsensor detektiert wird, wird an die Elektromotorsteuervorrichtung 300 übertragen (bzw. übermittelt).
Die Elektromotorsteuervorrichtung 300 ist eine Komponente zum Steuern eines Tastgrads (bzw. Taktverhältnisses bzw. Taktverhältnisses bzw. Aussteuergrads), einer Drehzahl (1/min) und dergleichen, und sie steuert die Treibstoffmengenförderung der Treibstoffpumpe 50 durch Steuern der Drehzahl des Elektromotors 200. Folglich kann die Elektromotorsteuervorrichtung 300 (auch) die Treibstoffpumpensteuervorrichtung 300 sein.
In einer oder in mehreren beispielhaften Ausführungsformen kann die Elektromotorsteuervorrichtung 300, wie in 2 dargestellt, innerhalb des Druckbehälters 40 installiert sein.
Die Elektromotorsteuervorrichtung 300 erhält (z. B, empfängt) ein Positionssignal des Rotors, welches mittels des Hall-Sensors oder des Lichtsensors des Elektromotors 200 gemessen wird, um die Drehzahl (1/min) des Elektromotors 200 zu messen. Folglich kann die Drehzahl des Elektromotors 200 präzise gesteuert werden durch genaues Detektieren der Rotationsposition des Rotors des Elektromotors 200. Da im Gegensatz hierzu in der bezogenen Technik ein Positionssignal des Rotors des Elektromotors mittels einer gegenelektromotorischen Kraft (z. B. induzierten elektromotorischen Kraft) erhalten wird, gibt es dahingehend ein Problem (in der bezogenen Technik), dass die Position des Rotors nicht genau detektiert wird.
Der verbrennungsmotorseitige Drucksensor 400 misst den Druck des Einspritzers 30, welcher an dem Verbrennungsmotor 20 installiert ist, und überträgt (bzw. übermittelt) Druckinformationen an die Elektromotorsteuervorrichtung 300. Der verbrennungsmotorseitige Drucksensor 400 kann benachbart zu dem Einspritzer 30 installiert sein. Ferner kann der verbrennungsmotorseitige Drucksensor 400 selbständig (z. B. in Eigendiagnose) eine Störung erkennen und ein Diagnose-Signal ausgeben.
Der druckbehälterseitige Drucksensor 500 misst den Druck des LPG-Druckbehälters 40 und überträgt (bzw. übermittelt) Druckinformationen an die Elektromotorsteuervorrichtung 300. Folglich, wie in 2 dargestellt, kann der druckbehälterseitige Drucksensor 500 an einem Teilbereich des Druckbehälters 40 installiert sein. Der druckbehälterseitige Drucksensor 500 kann selbständig (z. B. in Eigendiagnose) eine Störung erkennen und ein Diagnose-Signal ausgeben.
Die Elektromotorsteuervorrichtung 300 steuert die Drehzahl (1/min) des Elektromotor 200, so dass eine Differenz zwischen dem Druck des LPG-Druckbehälters 40, welcher von dem druckbehälterseitigen Drucksensor 500 erhalten (z. B. empfangen) wird, und dem Druck des Einspritzers 30, welcher von dem verbrennungsmotorseitigen Drucksensor 400 erhalten (z. B. empfangen) wird, einen vorbestimmten Wert einhält (bzw. gleich einem vorbestimmten Wert gehalten wird).
Insbesondere steuert die Elektromotorsteuervorrichtung 300 die Drehzahl (1/min) des Elektromotors 200 durch Verändern des Tastgrads des Elektromotors 200 (z. B. durch Verändern der (Versorgungs)Spannung des Motors mittels des Tastgrads).
In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann der vorbestimmten Wert 3 bar bis 7 bar sein, und der vorbestimmte Wert ist in einer nachstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform auf 5 bar gesetzt.
Die Positionsinformation bezüglich des Rotors des Elektromotors 200 wird an die Elektromotorsteuervorrichtung 300 übertragen (bzw. übermittelt) durch den Hall-Sensor oder den Lichtsensor, so dass die Drehzahl (1/min) des Elektromotors 200 präzise gesteuert werden kann.
Das bedeutet, dass in der bezogenen Technik die Drehzahl (1/min) gesteuert wird, indem eine Durchflussrate der LPG-Treibstoffpumpe von der ersten Stufe bis zur fünften Stufe eingestellt wird, wodurch es schwierig ist, den Elektromotor auf eine niedrigere Drehzahl (1/min) als die der ersten Stufe zu steuern. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird jedoch die Drehzahl (1/min) des Elektromotors 200 durch Verändern des Tastgrads des Elektromotors 200 (z. B. durch Verändern der (Versorgungs)Spannung des Motors mittels des Tastgrads) durch ein stufenloses Verfahren, bei welchem keine Stufe eingestellt wird, gesteuert, und die Drehzahl des Elektromotors 200 wird durch den Hall-Sensor und dergleichen, z. B. in Echtzeit genau gemessen, so dass es möglich ist, die Drehzahl (1/min) des Elektromotors 200 präzise und so zu steuern, dass die Drehzahl des Elektromotors 200 minimiert ist.
Folglich kann in einem Niedriglast-Leerlaufbereich des Verbrennungsmotors 20 die Rücklaufdurchflussrate verringert werden, indem eine Antriebsdrehzahl (1/min) des Elektromotors 200, z. B. im Niedriglast-Leerlaufbereich des Elektromotors 200 verringert wird. Da die Rücklaufdurchflussrate verringert ist, wird eine Temperaturerhöhung und eine Druckerhöhung innerhalb des LPG-Druckbehälters 40 unterdrückt bzw. niedrig gehalten, und ein Problem einer schlechten Befüllung, wenn der LPG-Treibstoff nachgefüllt wird, kann gelöst werden.
Die Elektromotorsteuervorrichtung 300 kann eine Störung des Betriebs des Motors 200 sowie eine (eigene) Störung der Elektromotorsteuervorrichtung 300 erkennen und ein Diagnose-Signal ausgeben.
In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann die Elektromotorsteuervorrichtung 300 die Diagnosesignale, welche von dem verbrennungsmotorseitigen Drucksensor 400 und dem druckbehälterseitigen Drucksensor 500 ausgegeben werden, und das Diagnosesignal der Elektromotorsteuervorrichtung 300 an die elektronische Steuereinheit (ECU) 600 eines Fahrzeugs übertragen (bzw. übermitteln). Wenn die ECU 600 des Fahrzeugs eine Überspannung oder eine Stromkreisunterbrechung (z. B. aufgrund eines Kabelbruchs) und/oder einen Kurzschluss durch Erhalten (z. B. Empfangen) des Diagnosesignale erkennt, dann kann die ECU 600 des Fahrzeugs das Steuern oder das Verändern des Tastgrads des Motors 200 beenden.
Wenn ferner die Differenz zwischen dem Druck des LPG-Druckbehälters 40 und dem Druck des Einspritzers 30 einen Bereich, welcher von dem vorbestimmten Wert (z. B. 5 bar) eingestellt ist, übersteigt und die (z. B. überhöhte) Differenz für eine vorbestimmte Zeit aufrechterhalten bleibt, dann kann ferner die Elektromotorsteuervorrichtung 300 die Steuerung durch Ausgeben eines vorbestimmten Diagnose-Signals durchführen und den Tastgrad des Motors 200 verändern.
Wenn beispielsweise in einem Fall, in welchem der vorbestimmte Wert 5 bar ist und ein Sollbereich innerhalb eines 1-bar-Bereichs um die 5 bar herum ist, das heilt ein Bereich von 4 bis 6 bar, die Differenz zwischen dem Druck des LPG-Druckbehälters 40 und dem Druck des Einspritzers 30 trotz der vorgenannten Steuerung für eine vorbestimmte Zeit auf 7 bar oder 3 bar aufrechterhalten bleibt, dann liegt die Druckdifferenz außerhalb des Sollbereichs (4 bar bis 6 bar), so dass ermittelt wird, dass ein Problem in der Steuerung vorliegt. In diesem Fall kann folglich die Elektromotorsteuervorrichtung 300 die Problemsituation durch Ausgeben des Diagnose-Signals und Verringern des Tastgrads des Motors 200 behandeln (z. B. lösen),
4 ist ein Flussdiagramm eines LPG-Treibstoffpumpensteuerungsverfahrens gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Nachstehend wird das LPG-Treibstoffpumpensteuerungsverfahren gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
Im Schritt S10 wird ermittelt, ob eine Energiequelle 700 (z. B. eine Energieversorgung) eingeschaltet ist. Wenn die Energiequelle 700 ausgeschaltet ist, wird eine Steuerung beendet.
Wenn die Energiequelle 700 eingeschaltet ist, dann wird im Schritt S20 eine Steuerung initialisiert. Zum Beispiel kann die Steuerung initialisiert werden durch Einstellung eines Spannungs-Tastgrads des Motors 200 auf 10% und einer Drehzahl des Elektromotors 200 auf 1500 1/min.
Im Schritt S30 wird ermittelt, ob die Elektromotorsteuervorrichtung 300 in einem Normal-Zustand ist, und wenn die Elektromotorsteuervorrichtung 300 in einem Abnormal-Zustand (bzw. Nicht-Normal-Zustand) ist, dann wird im Schritt S31 ein vorbestimmtes Diagnose-Signal ausgegeben und die Steuerung beendet.
Im Schritt 40 wird der Elektromotor 200 mit einer Spannung eines momentanen Tastgrads betrieben.
Im Schritt S50 wird ermittelt, ob der Betrieb des Elektromotors 200 in einem Normal-Zustand ist. Wenn ein Überstrom fließt oder eine Stromkreisunterbrechung und/oder ein Kurzschluss in dem Elektromotor 200 erkannt wird, dann wird im Schritt S51 ein vorbestimmtes Diagnosesignal ausgegeben und die Steuerung wird beendet. In einer oder in mehreren beispielhaften Ausführungsformen kann mittels der Elektromotorsteuervorrichtung 300 ermittelt werden, ob der Betrieb des Elektromotors 200 in dem Normal-Zustand ist, und das Diagnose-Signal kann an die ECU 600 eines Fahrzeugs übertragen bzw. übermittelt werden.
Im Schritt S60 wird ermittelt, ob der verbrennungsmotorseitige Drucksensor 400 und der druckbehälterseitige Drucksensor 500 im (jeweiligen) Normal-Zustand sind. Wenn irgendeiner oder mehrere (z. B. beide) von dem verbrennungsmotorseitige Drucksensor 400 und dem druckbehälterseitige Drucksensor 500 in einem Abnormal-Zustand (bzw. Nicht-Normal-Zustand) ist oder sind, dann wird im Schritt S61 ein vorbestimmtes Diagnose-Signal ausgegeben und der Tastgrad des Elektromotors 200 wird verändert, und der Vorgang kehrt wieder in den Schritt S40 zurück. Die ECU 600 des Fahrzeugs kann das Drucksensor-Diagnose-Signal durch die Elektromotorsteuervorrichtung 300 erhalten, und die ECU 600 des Fahrzeugs kann Folgemessungen mittels Diagnose eines Zustands des Drucksensors vornehmen.
Im Schritt S70 wird eine Drehzahl (1/min) des Elektromotors 200 gemessen. In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann der Elektromotor 200 der BLDC-Motors sein, in welchem der zuvor genannte Hallsensor oder Lichtsensor installiert ist. Eine Position des Rotors des Elektromotors 200 wird genau mittels des Hallsensors oder des Lichtsensors gemessen, so dass die Drehzahl des Elektromotors präzise gesteuert werden kann.
Im Schritt S80 ermittelt die Elektromotorsteuervorrichtung 300, ob die Drehzahl (1/min) des Elektromotors 200, welche im Schritt S70 gemessen wurde, eine Soll-Zieldrehzahl (1/min) erreicht. Wenn die gemessene Drehzahl des Elektromotors 200 nicht die Zieldrehzahl erreicht, dann steuert die Elektromotorsteuervorrichtung 300 die gemessene Drehzahl des Elektromotors 200 derart, dass sie der Zieldrehzahl folgt, indem der Tastgrad des Elektromotors 200 im Schritt S81 verändert wird, und Schritt S40 wird erneut ausgeführt.
Falls die Drehzahl des Elektromotors 200 die Zieldrehzahl erreicht, werden im Schritt S90 der Druck (Pe) des Einspritzers 30 des Verbrennungsmotors 20 und der Druck (Pb) des Druckbehälters 40 gemessen. Der Druck (Pe) des Einspritzers 30 kann mittels des verbrennungsmotorseitigen Drucksensors 400 gemessen werden, und der Druck (Pb) des Druckbehälters 40 kann mittels des druckbehälterseitigen Drucksensor 500 gemessen werden.
Im Schritt S100 ermittelt die Elektromotorsteuervorrichtung 300, ob eine Differenz zwischen dem Druck des Einspritzers 30 und dem Druck des Druckbehälters 40 (ΔP = Pe – Pb) einen vorbestimmten Wert einhält (bzw. gleich einem vorbestimmten Wert gehalten wird bzw. aufrechterhalten bleibt). Hierbei kann der vorbestimmte Wert 3 bar bis 7 bar sein, und ein Fall, in welchem der vorbestimmte Wert 5 bar ist, wird als ein Beispiel der beispielhaften Ausführungsform beschrieben.
Wenn die Druckdifferenz ΔP zwischen dem Einspritzer 30 und dem Druckbehälter 40 5 bar beibehält bzw. diesen Wert einhält, dann kehrt der Vorgang in den Schritt S40 zurück, um den Elektromotor 200 mit dem Tastgrad des momentanen Zustands zu betreiben.
Wenn im Schritt S110 die Druckdifferenz ΔP zwischen dem Einspritzer 30 und dem Druckbehälter 40 nicht 5 bar ist, dann wird die Zieldrehzahl (1/min) des Elektromotors 200 geändert. Wenn die Zieldrehzahl (1/min) des Elektromotors 200 geändert wird, dann folgt die gemessene Drehzahl folglich der Zieldrehzahl. Daher werden die Drücke so gesteuert, dass die Druckdifferenz ΔP (wieder) zu 5 bar wird.
Im Schritt S120 wird ermittelt, ob die Druckdifferenz ΔP zwischen dem Druck des LPG-Druckbehälters 40 und dem Druck des Einspritzer 30 außerhalb eines Sollbereich um den vorbestimmten Wert (z. B, 5 bar) liegt (z. B. diesen übersteigt) und (diese) für eine vorbestimmte Zeitdauer) beibehalten wird.
Wenn in einer oder in mehreren beispielhaften Ausführungsformen, wie in 4 dargestellt, ein Absolutwert (bzw. ein Betrag) einer Differenz zwischen der Druckdifferenz ΔP und dem vorbestimmten Wert größer ist als ein spezifischer Wert K, kann ermittelt werden, dass die Druckdifferenz ΔP außerhalb des Sollbereichs liegt (z. B. diesen übersteigt). In einer oder in mehreren beispielhaften Ausführungsformen kann der spezifische Wert auf 1 bar eingestellt sein.
Wenn die Differenz ΔP zwischen dem Druck des LPG-Druckbehälters 40 und dem Druck des Einspritzer 30 nicht außerhalb des Sollbereichs um den vorbestimmten Wert (z. B. 5 bar) liegt, gibt es kein Problem in der Steuerung, so dass der Vorgang in den Schritt S40 zurückkehrt.
Wenn die Differenz ΔP zwischen dem Druck des LPG-Druckbehälters 40 und dem Druck des Einspritzers 30 außerhalb des Sollbereichs um den vorbestimmten Wert liegt und für die vorbestimmte Zeit beibehalten wird, dann wird ermittelt, dass ein Problem vorliegt. In diesem Fall wird folglich die Problemsituation durch Ausgeben eines Diagnose-Signals im Schritt S121 und durch Verringern des Tastgrads des Motors 200 behandelt (z. B. gelöst).
5 ist ein Graph des Vergleichs der Effekte zwischen der bezogenen Technik und der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In dem Graph repräsentiert L1 eine Änderung in einer Treibstoffpumpenzufuhrflussrate und in einer Elektromotordrehzahl gemäß einer Stufenänderung, wenn die LPG-Treibstoffpumpe mit 5 Stufen in der bezogenen Technik gesteuert wird, L2 repräsentiert die Treibstoffverbrauchsmenge des Verbrennungsmotors und L3 repräsentiert eine Änderung in einer Treibstoffpumpenzufuhrflussrate und in einer Elektromotordrehzahl in einem Fall der LPG-Treibstoffpumpensteuerung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Treibstoffpumpenzufuhrflussrate gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Summe aus Treibstoffverbrauch des Verbrennungsmotors und der Sicherheitsrate sein.
Wenn, wie in 5 dargestellt, die LPG-Treibstoffpumpe gesteuert wird gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, dann wird die Treibstoffpumpenzufuhrflussrate präzise gemäß der Menge an Treibstoff, welche von dem Verbrennungsmotor verbraucht wird, geändert. Folglich kann die Rücklaufflussrate im Vergleich zur bezogenen Technik um eine Fläche R verringert werden. Folglich kann die Rücklaufflussrate in dem Niedrig-Last-Bereich minimiert werden, wodurch dahingehend ein Effekt erzielt wird, dass eine Temperatur- und Druckerhöhung des LPG-Druckbehälters unterdrückt bzw. niedrig gehalten werden kann und dass ein Befüllungsfehler, wenn der LPG-Treibstoff nachgefüllt wird, verhindert werden kann.
Obwohl die Erfindung in Verbindung mit gegenwärtig als zweckmäßig angesehenen, beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es klar, dass die Erfindung nicht auf die (hierin) offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern im Gegenteil dazu gedacht ist, diverse Alternativen und Abwandlungen abzudecken, die im Sinn und Umfang der angehängten Ansprüchen enthalten sein können.
Zur Erleichterung der Erklärung und genauen Definition in den beigefügten Ansprüchen werden die Begriffe „obere(r)”, ”untere(r)”, „innere(r)” und „äußere(r)” dazu verwendet, um Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf ihre jeweiligen Positionen, wie sie in den Zeichnungen gezeigt sind, zu beschreiben.
Die vorhergehende Beschreibung von bestimmten beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung diente dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sind nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf genau die offenbarten Formen zu beschränken, und offensichtlich sind viele Änderungen und Abwandlungen vor dem Hintergrund der obigen Lehre möglich. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und ihre praktische Anwendbarkeit zu beschreiben, um es dadurch dem Fachmann zu erlauben, verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, sowie verschiedene Alternativen und Abwandlungen davon, herzustellen und anzuwenden. Es ist beabsichtigt, dass der Umfang der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche definiert wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 10-2010-0098870 [0001]

Claims

Ein Verfahren zum Steuern einer Flüssiggas(LPG)-Treibstoffpumpe (50), aufweisend: Betreiben eines Elektromotors (200) der LPG-Treibstoffpumpe (50) mit einer Spannung mit einem vorbestimmten Tastgrad (S40), Messen einer Drehzahl des Elektromotors (200) (S70), Verändern des vorbestimmten Tastgrads des Elektromotors (200) (S81), so dass die gemessene Drehzahl des Elektromotors (200) eine Zieldrehzahl erreicht, wenn die gemessene Drehzahl des Elektromotors (200) nicht gleich der Zieldrehzahl ist, Messen des Drucks eines LPG-Druckbehälters (40) und des Drucks eines Einspritzers (30) (S90), und Verändern der Zieldrehzahl (S110), wenn eine erste Differenz (ΔP) zwischen dem gemessenen Druck (Pb) des LPG-Druckbehälters (40) und dem gemessenen Druck (Pe) des Einspritzers (30) einen ersten vorbestimmten Wert nicht einhält.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend: Ermitteln, ob eine zweite Differenz zwischen der ersten Differenz (ΔP) und dem ersten vorbestimmten Wert einen zweiten vorbestimmten Wert (K) übersteigt und für eine vorbestimmte Zeit aufrechterhalten bleibt (S120), und Ausgeben eines vorbestimmten Diagnose-Signals und Ändern des Tastgrads des Elektromotors (200) (S121), wenn ermittelt ist, dass die zweite Differenz den zweiten vorbestimmten Wert für die vorbestimmte Zeit übersteigt.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Druck des LPG-Druckbehälters (40) mittels eines Drucksensors (500), welcher an dem LPG-Druckbehälter (40) installiert ist, gemessen wird, wobei der Druck (Pb) des Druckbehälters (40) mittels eines Drucksensors (400) gemessen wird, welcher verbrennungsmotorseitig installiert ist, und wobei der Tastgrad des Elektromotors (200) mittels einer Elektromotorsteuervorrichtung (300) verändert wird.
Das Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei die Elektromotorsteuervorrichtung (300), der Drucksensor (500), welcher an dem Druckbehälter installiert ist, und der Drucksensor (400), welcher verbrennungsmotorseitig installiert ist, jeweils Störungen erkennen und jeweils Diagnose-Signale ausgeben (S31, S51, S61, S121).
Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der erste vorbestimmte Wert 3 bar bis 7 bar ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Elektromotor (200) ein sensorgesteuerter bürstenloser Gleichstrommotor (BLDC-Motor) ist, in welchem ein Hall-Sensor oder ein Lichtsensor installiert ist, welcher dazu eingerichtet ist, eine Rotationsposition eines Innenrotors zu detektieren, und wobei die Elektromotorsteuervorrichtung (300) die Drehzahl des Elektromotors (200) durch Erhalten eines Positionssignals des Rotors, welches von dem Hall-Sensor oder dem Lichtsensor erfasst wird, misst.
Ein System (100) zum Steuern einer Flüssiggas(LPG)-Treibstoffpumpe (50), aufweisend: eine Elektromotorsteuervorrichtung (300), welche dazu eingerichtet ist, den Betrieb eines Elektromotors (200), welcher innerhalb der LPG-Treibstoffpumpe (50) installiert ist, zu steuern, einen verbrennungsmotorseitigen Drucksensor (400), welcher dazu eingerichtet ist, einen Druck eines Einspritzers (30) zu messen, welcher an dem Verbrennungsmotor (20) installiert ist, um den gemessenen Druck an die Elektromotorsteuervorrichtung (300) zu übertragen, und einen druckbehälterseitigen Drucksensor (500), welcher dazu eingerichtet ist, den Druck des LPG-Druckbehälters (40) zu messen, um den gemessenen Druck an die Elektromotorsteuervorrichtung (300) zu übertragen, wobei die Elektromotorsteuervorrichtung (300) einen Tastgrad des Elektromotors (200) so verändert, dass eine gemessene Drehzahl des Elektromotors (200) eine Zieldrehzahl erreicht, die Elektromotorsteuervorrichtung (300) den gemessenen Druck des LPG-Druckbehälters (40) und den gemessenen Druck des Einspritzers (30) erhält und die Zieldrehzahl des Elektromotors (200) verändert, so dass eine erste Differenz (ΔP) zwischen dem Druck (Pb) des LPG-Druckbehälters (40) und dem Druck (Pe) des Einspritzers (30) einen vorbestimmten Wert einhält.
Das System (100) gemäß Anspruch 7, wobei, wenn eine zweite Differenz zwischen der ersten Differenz (ΔP) und dem ersten vorbestimmten Wert einen zweiten vorbestimmten Wert (K) übersteigt und für eine vorbestimmte Zeit aufrechterhalten bleibt, die Elektromotorsteuervorrichtung (300) ein vorbestimmtes Diagnose-Signal ausgibt und den Tastgrad des Elektromotors (200) verändert.
Das System (100) gemäß Anspruch 7, wobei der Elektromotor (200) ein sensorgesteuerter bürstenloser Gleichstrommotor (BLDC-Motor) ist, in welchem ein Hall-Sensor oder ein Lichtsensor installiert ist, welcher dazu eingerichtet ist, eine Rotationsposition eines Innenrotors zu detektieren, und wobei die Elektromotorsteuervorrichtung (300) eine Drehzahl des Elektromotors (200) durch Erhalten eines Positionssignals des Rotors von dem Elektromotor (200) misst.
Das System (100) gemäß Anspruch 7, wobei die Elektromotorsteuervorrichtung (300), der druckbehälterseitige Drucksensor (500), und der verbrennungsmotorseitige Drucksensor (400) jeweils Störungen erkennen und jeweils Diagnose-Signale ausgeben.
Das System (100) gemäß Anspruch 7, wobei der erste vorbestimmte Wert 3 bar bis 7 bar ist.
Ein Treibstoffzuführsystem (10) eines Motors mit Flüssiggaseinspritzung (LPI-Motor), aufweisend: den LPG-Druckbehälter (40), in welchem ein LPG-Treibstoff gespeichert ist, die LPG-Treibstoffpumpe (50), welche dazu eingerichtet ist, dem LPI-Motor den Treibstoff des LPG-Druckbehälters (40) zuzuführen, eine Treibstoffzuführleitung (60), welche mit der LPG-Treibstoffpumpe (50) und mit einem Einspritzer (30) verbunden ist und welche dazu eingerichtet ist, dem Einspritzer (30) des Verbrennungsmotors (20) den Treibstoff von dem LPG-Druckbehälter (40) zuzuführen, und eine Treibstoffrücklaufleitung (70), welche mit dem Einspritzer (30) und dem LPG-Druckbehälter (40) fluidverbunden ist, so dass ein Treibstoff, welcher in dem Einspritzer (30) zurückbleibt, im Inneren des LPG-Druckbehälters (40) gesammelt wird, wobei die LPG-Treibstoffpumpe (50) durch das System zum Steuern der LPG-Treibstoffpumpe (100) gemäß Anspruch 7 gesteuert wird.
Das Treibstoffzuführsystem (10) gemäß Anspruch 12 ferner aufweisend ein Druckentlastungsventil (80), welches an der Rücklaufleitung (70) installiert ist, um einen Druck der Rücklaufleitung (70) einzuhalten.
Das Treibstoffzuführsystem (10) gemäß Anspruch 12 ferner aufweisend ein Absperrventil (90), welches an der Treibstoffzuführleitung (60) installiert ist.