DE102014220146A1

DE102014220146A1 - Fuel supply device for a liquefied gas fueled vehicle, air conditioning system, method of operating a fuel supply device and computer program product

Info

Publication number: DE102014220146A1
Application number: DE102014220146.2A
Authority: DE
Inventors: Andreas Heinrich; Christian Bottke; Christoph Baumgärtner
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2014-10-06
Filing date: 2014-10-06
Publication date: 2016-04-07
Also published as: WO2016055357A1

Abstract

Eine Vorrichtung zur Kraftstoffversorgung für ein mit verflüssigtem Gas betriebenes Fahrzeug (1) weist – einen Verdampfer (11) zur Überführung des verflüssigten Gases in den gasförmigen Zustand vor einer Kraftstoffeinblasvorrichtung (4) und – zumindest eine Wärmetauscheinrichtung (27) zum Austausch von Wärmeenergie zwischen dem Verdampfer (11) und einem durch eine Klimaanlage (14) des Fahrzeugs (1) bereitgestellten Kaltluftstrom (13) auf.A fuel supply device for a liquefied gas vehicle (1) comprises: - an evaporator (11) for transferring the liquefied gas to the gaseous state upstream of a fuel injector (4), and - at least one heat exchange device (27) for exchanging heat energy between Evaporator (11) and provided by an air conditioner (14) of the vehicle (1) cold air flow (13).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kraftstoffversorgung sowie eine Klimaanlage für ein mit verflüssigtem Gas betriebenes Fahrzeug sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zur Kraftstoffversorgung und ein Computerprogrammprodukt.The invention relates to a device for supplying fuel and an air conditioner for a vehicle operated with liquefied gas and a method for operating a device for supplying fuel and a computer program product.

Unter einem verdichteten Gas wird hier und im Folgenden ein gasförmiger Kraftstoff verstanden, der im Fahrzeug in einem Druckbehälter vorgehalten wird und der unter Normalbedingungen gasförmig ist, jedoch durch Abkühlung auf tiefe Temperaturen und/oder Kompression verflüssigt ist. Beispielsweise werden darunter Erdgas oder Wasserstoff verstanden.A compressed gas is understood here and below to mean a gaseous fuel which is stored in the vehicle in a pressure vessel and which is gaseous under normal conditions but which has been liquefied by cooling to low temperatures and / or compression. For example, it is understood to mean natural gas or hydrogen.

Derartige Kraftstoffe, beispielsweise flüssiges Erdgas (engl. "liquefied natural gas", LNG), können durch Abkühlung auf tiefe Temperaturen verflüssigt und in Kryotanks vorgehalten werden. Vor der Einspritzung werden sie in einem Verdampfer in den gasförmigen Zustand überführt. Aus der DE 199 55 204 A1 ist ein mit flüssigem Erdgas betriebenes Fahrzeug bekannt. Such fuels, for example liquefied natural gas (LNG), can be liquefied by cooling to low temperatures and kept in cryotanks. Before injection, they are converted to gaseous state in an evaporator. From the DE 199 55 204 A1 is known a powered with liquid natural gas vehicle.

Teilweise wird der Verdampfer durch den Anschluss an das Motorkühlmittel des Fahrzeugs erwärmt, um die für die Verdampfung des Gases notwendige Wärmeenergie bereitzustellen. Der Verdampfer stellt demnach eine Wärmesenke für das Motorkühlsystem dar. Partly, the evaporator is heated by the connection to the engine coolant of the vehicle to provide the heat energy necessary for the evaporation of the gas. The evaporator therefore represents a heat sink for the engine cooling system.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Kraftstoffversorgung eines mit verflüssigtem Gas betriebenen Fahrzeugs anzugeben, die möglichst energieeffizient arbeitet. Ferner soll ein zum Betrieb der Vorrichtung geeignetes Verfahren angegeben werden. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine möglichst verbrauchsarm betriebene Klimaanlage anzugeben. It is an object of the present invention to provide an apparatus for fueling a liquefied gas fueled vehicle that operates as energy efficient as possible. Furthermore, a method suitable for operating the device should be specified. It is a further object of the invention to provide a low-consumption operated air conditioning.

Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.This object is achieved with the subject matter of the independent claims. Advantageous developments emerge from the dependent claims.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Kraftstoffversorgung für ein mit verflüssigtem Gas betriebenes Fahrzeug angegeben, die einen Verdampfer zur Überführung des verflüssigten Gases in den gasförmigen Zustand vor einer Kraftstoffeinblasvorrichtung sowie zumindest eine Wärmetauscheinrichtung zum Austausch von Wärmeenergie zwischen dem Verdampfer und einem durch eine Klimaanlage des Fahrzeugs bereitgestellten Kaltluftstrom aufweist. According to one embodiment of the invention, there is provided a fuel supply apparatus for a liquefied gas vehicle comprising an evaporator for transferring the liquefied gas to the gaseous state before a fuel injector and at least one heat exchange means for exchanging heat energy between the evaporator and an air conditioner the vehicle provided cold air flow.

Diese Vorrichtung hat den Vorteil, dass die im Verdampfungsprozess des Kraftstoffs anfallende Kälte für den Kaltluftstrom der Klimaanlage genutzt werden kann. Sie geht somit nicht in die Umgebung verloren, sondern wird im Fahrzeug eingesetzt. Der Betrieb des Fahrzeugs erfolgt somit besonders energieeffizient. This device has the advantage that the costs incurred in the evaporation process of the fuel cold for the cold air flow of the air conditioner can be used. It is therefore not lost in the environment, but is used in the vehicle. The operation of the vehicle is thus particularly energy efficient.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Wärmetauscheinrichtung regelbar oder zumindest steuerbar ausgebildet. Somit sind der Eintrag von Wärme in den Verdampfer und/oder der Übergang von Kälte auf den Kaltluftstrom der Klimaanlage regelbar bzw. einstellbar. Insbesondere ist die von der Wärmetauscheinrichtung übertragene Wärmeleistung bzw. der Wärmeleitwert zwischen Verdampfer und dem Kaltluftstrom (bzw. der Klimaanlage) einstellbar. In one embodiment of the invention, the heat exchange device is designed controllable or at least controllable. Thus, the entry of heat into the evaporator and / or the transition from cold to the cold air flow of the air conditioning are adjustable or adjustable. In particular, the heat output transferred by the heat exchange device or the heat conductance between the evaporator and the cold air flow (or the air conditioning system) is adjustable.

Eine Regelung des Wärmeeintrags hat den Vorteil, dass der Verdampfungsprozess selbst geregelt werden kann. Bei einer ungeregelten Erwärmung mittels Motorkühlwasser oder Umgebungsluft findet oftmals eine unnötig starke Erwärmung des Kraftstoffes statt, was eine unerwünschte Reduktion des Gesamtwirkungsgrades zur Folge hat. Die Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ermöglicht dagegen eine Regelung der Temperatur am Verdampfer auf einen für den Verdampfungsprozess ausreichenden, aber niedrigen Wert. Die niedrigere Temperatur des Kraftstoffs ermöglicht eine höhere Füllung der Brennkammer und somit eine Effizienzsteigerung. A regulation of the heat input has the advantage that the evaporation process itself can be controlled. In an unregulated heating by means of engine cooling water or ambient air often an unnecessarily high heating of the fuel takes place, which has an undesirable reduction in the overall efficiency result. The device according to an embodiment of the invention, however, allows control of the temperature at the evaporator to a sufficient but low value for the evaporation process. The lower temperature of the fuel allows a higher filling of the combustion chamber and thus an increase in efficiency.

Die Regeleinrichtung wird dabei insbesondere durch eine Recheneinheit, beispielsweise ein Motorsteuergerät, angesteuert. The control device is controlled in particular by a computing unit, for example an engine control unit.

In einer Ausführungsform ist die Wärmetauscheinrichtung dadurch ausgebildet, dass der Kaltluftstrom an dem Verdampfer vorbeigeführt ist. Bei dieser Ausführungsform findet ein direkter Austausch von Wärme zwischen der Luft und dem Verdampfer statt, ohne ein Vermittlermedium. In one embodiment, the heat exchange device is formed in that the cold air flow is guided past the evaporator. In this embodiment, there is a direct exchange of heat between the air and the evaporator, without a mediator medium.

Durch die Anordnung des Verdampfers im Kaltluftstrom wird ein guter Wärmeaustausch zwischen dem Verdampfer und der Luft ermöglicht, ohne dass aufwendige zusätzliche Einbauten notwendig sind. The arrangement of the evaporator in the cold air flow, a good heat exchange between the evaporator and the air is made possible without complex additional installations are necessary.

In einer Ausführungsform weist die Vorrichtung ferner einen regelbaren Kreislauf für ein Vermittlermedium auf, das in Wärmeaustausch mit dem Verdampfer sowie mit dem Kaltluftstrom steht. In one embodiment, the apparatus further comprises a controllable circuit for an intermediary medium which is in heat exchange with the evaporator as well as with the cold air flow.

Bei dieser Ausführungsform wird dem Verdampfer die Wärme durch ein Vermittlermedium zugeführt, das seinerseits Wärme aus einer anderen Wärmequelle im Fahrzeug aufnimmt, nämlich aus dem Kaltluftstrom. Es wird demnach ein separater Kreislauf vorgesehen, dessen Zweck der Wärmeaustausch ist. Das hat den Vorteil, dass eine größere Designfreiheit für den Verdampfer, die Klimaanlage und die übrigen Einbauten im Motorraum ermöglicht wird. In this embodiment, the heat is supplied to the evaporator through an intermediary medium, which in turn receives heat from another heat source in the vehicle, namely from the cold air flow. Accordingly, a separate circuit is provided whose purpose is the Heat exchange is. This has the advantage that a greater freedom of design for the evaporator, the air conditioning and the other fittings in the engine compartment is made possible.

Alternativ kann die Wärmetauscheinrichtung dadurch gebildet sein, dass Teilstücke eines Kältemittelkreislaufs der Klimaanlage in unmittelbarem Kontakt mit dem Verdampfer geführt sind. Bei dieser Ausführungsform findet der Wärmeübergang direkt auf das Kältemittel statt. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass Leitungen des Kältemittelkreislaufs in Kontakt mit Lamellen des Verdampfers stehen oder dass Bereiche des Verdampfers von dem Kältemittel umspülbar sind. Alternatively, the heat exchange device can be formed in that portions of a refrigerant circuit of the air conditioner are guided in direct contact with the evaporator. In this embodiment, the heat transfer takes place directly on the refrigerant. This can be achieved, for example, in that lines of the refrigerant circuit are in contact with fins of the evaporator or that areas of the evaporator can be flushed by the refrigerant.

In einer alternativen Ausführungsform weist die Vorrichtung ferner einen regelbaren Kreislauf für ein Vermittlermedium auf, das in Wärmeaustausch mit dem Verdampfer sowie mit dem Kältemittel der Klimaanlage steht. Bei dieser Ausführungsform findet ein Wärmeübergang zwischen dem Vermittlermedium und einem Kältemittel der Klimaanlage statt. In an alternative embodiment, the device further comprises a controllable circuit for an intermediary medium, which is in heat exchange with the evaporator and with the refrigerant of the air conditioner. In this embodiment, heat transfer takes place between the mediator medium and a refrigerant of the air conditioner.

In einer Ausführungsform der Erfindung weist der Kältemittelkreislauf der Klimaanlage die Verdampfung eines Kältemittels als erste Wärmesenke und den Verdampfer als zweite Wärmesenke auf, wobei eine Regeleinrichtung vorgesehen ist, mittels der die der ersten Wärmesenke und der zweiten Wärmesenke jeweils zugeführte Wärmemenge regelbar ist. In one embodiment of the invention, the refrigerant circuit of the air conditioner, the evaporation of a refrigerant as a first heat sink and the evaporator as a second heat sink, wherein a control device is provided, by means of which the first heat sink and the second heat sink respectively supplied amount of heat can be regulated.

Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass über die Regelung festgelegt werden kann, wieviel Kälte jeweils welcher Wärmesenke entnommen wird. Damit ist es möglich, die benötigte Kälte soweit möglich dem Verdampfer zu entnehmen, wo sie als Abfallprodukt der Verdampfung ohnehin anfällt. Nur wenn am Verdampfer nicht ausreichend Kälte bereitgestellt werden kann, weil der Kältebedarf an der Klimaanlage zu groß ist, wird die zusätzlich benötigte Kältemenge durch die Verdampfung gegebenenfalls komprimierten Kältemittels, das als Puffer dient, erzeugt. Diese Ausführungsform ist somit besonders energieeffizient. This embodiment has the advantage that it can be determined via the control how much cold is removed from each heat sink. This makes it possible to take the required cold as much as possible from the evaporator, where it is obtained anyway as a waste product of the evaporation. Only if sufficient cold can not be provided on the evaporator, because the refrigeration demand on the air conditioning system is too great, the additional amount of refrigerant required by the evaporation of optionally compressed refrigerant, which serves as a buffer generated. This embodiment is thus particularly energy efficient.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeug mit der beschriebenen Vorrichtung zur Kraftstoffversorgung angegeben. According to one aspect of the invention, a vehicle is provided with the described device for supplying fuel.

Bei dem Fahrzeug handelt es sich um ein mit verflüssigtem Gas betriebenes Fahrzeug, insbesondere um einen Personenkraftwagen, einen Lastkraftwagen oder einen Bus.The vehicle is a liquefied gas vehicle, in particular a passenger car, a truck or a bus.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Klimaanlage zur Klimatisierung eines Innenraums eines mit flüssigem Gas betriebenen Fahrzeugs angegeben, die eine Vorrichtung zur Abgabe eines Kaltluftstroms in den Innenraum des Fahrzeugs und eine Wärmesenke zur Bereitstellung der für die Bereitstellung des Kaltluftstroms benötigten Kälte aufweist. Sie weist ferner eine Wärmetauscheinrichtung zum Austausch von Wärme zwischen dem Kaltluftstrom und dem Verdampfer einer Vorrichtung zur Kraftstoffversorgung mit dem flüssigen Gas auf. According to another aspect of the invention, there is provided an air conditioner for air conditioning an interior of a liquid gas powered vehicle having a device for delivering a cold air flow into the interior of the vehicle and a heat sink for providing the cold needed to provide the cold air flow. It also has a heat exchange device for exchanging heat between the cold air flow and the evaporator of a device for supplying fuel with the liquid gas.

Die Klimaanlage hat den Vorteil, dass sie allein mit der bei der Verdampfung des Kraftstoffs frei werdenden Kälte betrieben werden kann. Ein Klimakompressor kann somit entfallen. Es kann auch der Kältemittelkreislauf entfallen. Eine derartige Klimaanlage kann nahezu ohne eigenen Energieverbrauch betrieben werden. The air conditioning has the advantage that it can be operated alone with the released during the evaporation of the fuel cold. An air conditioning compressor can thus be omitted. It can also be omitted, the refrigerant circuit. Such an air conditioner can be operated with almost no own energy consumption.

In einer Ausführungsform umfasst jedoch die Klimaanlage auch einen Kältemittelkreislauf und weist die Verdampfung des gegebenenfalls komprimierten Kältemittels als weitere Wärmesenke auf. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass auch in Betriebszuständen, in denen der Verdampfer keine ausreichende Kältemenge bereitstellt, eine Klimatisierung des Fahrzeugs erreicht werden kann. In one embodiment, however, the air conditioning system also includes a refrigerant circuit and has the evaporation of the optionally compressed refrigerant as a further heat sink. This embodiment has the advantage that even in operating conditions in which the evaporator does not provide a sufficient amount of refrigerant, air conditioning of the vehicle can be achieved.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung zur Kraftstoffversorgung und Klimatisierung angegeben, das das Ermitteln zumindest eines Parameters als Maß für die durch die Klimaanlage bereitzustellende Kältemenge und das Ansteuern der Regeleinrichtung der Wärmetauscheinrichtung in Abhängigkeit von dem zumindest einen ermittelten Parameter umfasst.According to one aspect of the invention, a method for operating the device for fuel supply and air conditioning is specified, which comprises determining at least one parameter as a measure of the amount of refrigerant to be provided by the air conditioning system and controlling the control device of the heat exchange device in dependence on the at least one determined parameter.

Das Verfahren hat den Vorteil, dass die durch die Klimaanlage bereitzustellende Kältemenge zumindest teilweise aus dem Verdampfer bezogen werden kann. Dazu wird die Klimaanlage über die Regelungseinrichtung der Wärmetauscheinrichtung an den Verdampfer gekoppelt. Dies ermöglicht einen energieeffizienten Betrieb der Klimaanlage. The method has the advantage that the amount of refrigerant to be provided by the air conditioning system can be at least partially obtained from the evaporator. For this purpose, the air conditioner is coupled via the control device of the heat exchanger device to the evaporator. This allows energy-efficient operation of the air conditioner.

In einer Ausführungsform wird als Parameter zumindest ein Parameter verwendet, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die folgendes enthält: eine Außentemperatur, eine Innenraumtemperatur des Fahrzeugs, eine Eingabe durch einen Benutzer. Es können auch prädizierte Werte dieser Parameter verwendet werden. Diese Größen sind einzeln oder in Kombination geeignet, die durch die Klimaanlage bereitzustellende Kältemange zu kennzeichnen. In one embodiment, the parameter used is at least one parameter selected from the group consisting of: an outside temperature, an interior temperature of the vehicle, an input by a user. Predicted values of these parameters can also be used. These sizes are suitable, singly or in combination, to identify the refrigerants to be provided by the air conditioner.

In einer Ausführungsform wird zumindest ein weiterer Parameter als Maß für die durch den Verdampfer bereitstellbare Kältemenge ermittelt, wobei als weiterer Parameter zumindest ein Parameter verwendet wird, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die folgendes enthält: eine Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine des Fahrzeugs, eine Temperatur im Motorraum, eine Lastanforderung der Brennkraftmaschine, eine Temperatur des Kraftstoffs sowie prädizierte Werte dieser Parameter, beispielsweise eine in Kürze erfolgende Lastanforderung, falls der Fahrweg bekannt ist. In one embodiment, at least one further parameter is determined as a measure of the amount of refrigerant that can be provided by the evaporator, wherein as a further parameter at least one parameter is selected which is selected from the group comprising: an operating temperature of the internal combustion engine of the vehicle, a temperature in Engine compartment, a load request of the internal combustion engine, a temperature of the fuel and predicted values of these parameters, for example a load request soon, if the route is known.

Diese Werte sind alleine oder in Kombination geeignet, die durch den Verdampfer bereitstellbare Kältemenge zu kennzeichnen. These values alone or in combination are suitable for characterizing the amount of refrigerant that can be supplied by the evaporator.

In einer Ausführungsform wird die Regelungseinrichtung angesteuert, um die durch die Klimaanlage bereitzustellende Kältemenge zunächst aus der zweiten Wärmesenke zu beziehen, und aus der ersten Wärmesenke nur dann Kälte zu beziehen, falls die durch die Klimaanlage bereitzustellende Kältemenge die durch die zweite Wärmesenke bereitstellbare Kältemenge übersteigt. In one embodiment, the control device is actuated in order to initially obtain the amount of refrigerant to be provided by the air conditioning system from the second heat sink, and only to draw cold from the first heat sink if the amount of refrigerant to be provided by the air conditioning system exceeds the amount of refrigerant that can be provided by the second heat sink.

Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die benötigte Kälte soweit möglich dem Verdampfer entnommen wird, wo sie als Abfallprodukt der Verdampfung ohnehin anfällt. Nur wenn am Verdampfer nicht ausreichend Kälte bereitgestellt werden kann, weil der Kältebedarf an der Klimaanlage zu groß ist, wird die zusätzlich benötigte Kältemenge durch die Verdampfung gegebenenfalls komprimierten Kältemittels erzeugt. Eine derart betriebene Klimaanlage und eine derart betriebene Einrichtung zur Kraftstoffversorgung arbeiten somit besonders energieeffizient. Bei dieser Ausführungsform kann der Klimakompressor kleiner ausgelegt werden, da die benötigte Kälte in erster Linie aus dem Verdampfer bezogen wird. This embodiment has the advantage that the required cold is taken as far as possible from the evaporator, where it is obtained anyway as a waste product of the evaporation. Only if sufficient cold can not be provided on the evaporator, because the refrigeration demand on the air conditioning system is too great, the additional amount of refrigerant required is generated by the evaporation of optionally compressed refrigerant. An air conditioning system operated in this way and a device for fuel supply operated in this way thus operate in a particularly energy-efficient manner. In this embodiment, the air conditioning compressor can be made smaller, since the required refrigeration is obtained primarily from the evaporator.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogrammprodukt aufweisend ein computerlesbares Medium und auf dem computerlesbaren Medium abgespeicherten Programmcode, der, wenn er auf einer Recheneinheit ausgeführt wird, die Recheneinheit anleitet, ein Verfahren gemäß einer der genannten Ausführungsformen auszuführen.Another aspect of the invention relates to a computer program product comprising a computer readable medium and program code stored on the computer readable medium which, when executed on a computing unit, directs the computing unit to execute a method according to any one of the embodiments.

Die Recheneinheit ist dabei insbesondere als Motorsteuergerät ausgebildet. The arithmetic unit is designed in particular as an engine control unit.

Ausführungsformen der Erfindung werden nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.Embodiments of the invention will now be described with reference to the accompanying figures.

1 zeigt schematisch ein mit verflüssigtem Gas betriebenes Fahrzeug mit einer Vorrichtung zur Kraftstoffversorgung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung und 1 schematically shows a vehicle powered by liquefied gas vehicle with a device for supplying fuel according to a first embodiment of the invention and

2 zeigt schematisch ein mit verflüssigtem Gas betriebenes Fahrzeug mit einer Vorrichtung zur Kraftstoffversorgung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. 2 schematically shows a liquefied gas fueled vehicle with a device for supplying fuel according to a second embodiment of the invention.

1 zeigt ein lediglich gestrichelt angedeutetes Fahrzeug 1, das insbesondere als Personenkraftwagen, Lastkraftwagen oder Bus ausgebildet ist. Das Fahrzeug 1 wird mit flüssigem Erdgas als Kraftstoff betrieben. 1 shows a vehicle indicated only by dashed lines 1 , which is designed in particular as a passenger car, truck or bus. The vehicle 1 is operated with liquid natural gas as fuel.

Dazu weist das Fahrzeug 1 eine Brennkraftmaschine 2 mit einer Anzahl von Zylindern 3 auf, in denen das Erdgas verbrannt wird. In der gezeigten Ausführungsform weist die Brennkraftmaschine 2 vier Zylinder 3 auf, von denen jedoch nur einer dargestellt ist.This is indicated by the vehicle 1 an internal combustion engine 2 with a number of cylinders 3 on, in which the natural gas is burned. In the embodiment shown, the internal combustion engine 2 four cylinders 3 but only one of them is shown.

Der Kraftstoff gelangt über eine Kraftstoffeinblasvorrichtung 4 in die nicht gezeigte Brennkammer des Zylinders 3. Über einen in 1 nicht gezeigten Ansaugtrakt wird Verbrennungsluft aufbereitet und zugeführt. Der Kraftstoffeinblasvorrichtung 4 vorgeschaltet ist eine Kraftstoffverteilerleiste 5, die aus der Zuleitung 10 zugeführten Kraftstoff in die einzelnen Kraftstoffeinblasvorrichtungen 4 und die ihnen zugeordneten Zylinder 3 verteilt.The fuel passes through a fuel injector 4 in the not shown combustion chamber of the cylinder 3 , About one in 1 not shown intake tract is processed and supplied combustion air. The fuel injector 4 upstream is a fuel rail 5 coming from the supply line 10 supplied fuel into the individual fuel injection devices 4 and the cylinders assigned to them 3 distributed.

Gegenwärtig existieren verschiedene Technologien, mit denen das Einblasen des Kraftstoffs umgesetzt wird. Beispielsweise kann eine Einspritzung des Kraftstoffs in den Ansaugtrakt oder direkt in die Brennkammer des Zylinders 3 erfolgen. Die Vorrichtung zur Kraftstoffversorgung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann im Zusammenhang mit den verschiedenen Technologien zum Einsatz kommen, sie ist nicht auf eine bestimmte Ausbildung der Kraftstoffeinblasvorrichtung 4 beschränkt. Sie ist auch nicht auf eine bestimmte Ausbildung der Brennkraftmaschine 2 bzw. eine bestimmte Anzahl von Zylindern 3 beschränkt.At present, there are various technologies with which the injection of the fuel is implemented. For example, an injection of the fuel into the intake tract or directly into the combustion chamber of the cylinder 3 respectively. The fuel supply device according to an embodiment of the invention may be used in conjunction with the various technologies, it is not specific to a particular embodiment of the fuel injection device 4 limited. It is also not on a specific training of the internal combustion engine 2 or a certain number of cylinders 3 limited.

Die Kraftstoffeinblasvorrichtung 4 arbeitet typischerweise mit einem Kraftstoffdruck von etwa 5–20 bar. Dieser Druck p₂ herrscht auch in der Zuleitung 10. The fuel injector 4 typically operates at a fuel pressure of about 5-20 bar. This pressure p _{2 also} prevails in the supply line 10 ,

Um das in den Tanks 6 in flüssiger Form vorgehaltene Erdgas in den gasförmigen Zustand zu überführen, ist ein Verdampfer 11 vorgesehen, in dem dem Erdgas die zur Verdampfung notwendige Energie zugeführt wird. Das gasförmige Erdgas verlässt den Verdampfer 11 in der Zuleitung 7 mit einem Druck p₁ mit p₁ ≥ 1 bar. Um den Versorgungsdruck p₂ der Kraftstoffeinblasvorrichtung 4 von etwa 5 bis 20 bar zu erreichen, ist in der Zuleitung 7, 10 eine Druckregulierungseinrichtung 9 vorgesehen.In the tanks 6 Converting natural gas held in liquid form into the gaseous state is an evaporator 11 provided in which the natural gas for evaporation energy is supplied to the natural gas. The gaseous natural gas leaves the evaporator 11 in the supply line 7 with a pressure p ₁ with p ₁ ≥ 1 bar. To the supply pressure p _{2 of} the fuel injector 4 to reach from about 5 to 20 bar, is in the supply line 7 . 10 a pressure regulating device 9 intended.

Bei der Überführung des Erdgases in den gasförmigen Zustand fällt am Verdampfer 11 Kälte an. In der gezeigten Ausführungsform wird diese Kälte genutzt, um einen angesaugten Luftstrom 12 direkt zu kühlen und als Kaltluftstrom 13 einer Klimaanlage in den Innenraum des Fahrzeugs 1 zu führen. Dazu ist eine Wärmetauscheinrichtung 27 vorgesehen, die durch den direkten Kontakt der angesaugten Luft mit dem Verdampfer 11 gebildet ist. When the natural gas is transferred to the gaseous state, it falls on the evaporator 11 Cold on. In the embodiment shown, this cold is used to a sucked air flow 12 directly to cool and as a cold air stream 13 an air conditioner in the interior of the vehicle 1 respectively. This is a heat exchange device 27 provided by the direct contact of the sucked air with the evaporator 11 is formed.

Bei dieser Ausführungsform umfasst die Klimaanlage lediglich nicht gezeigte, regelbare Einrichtungen zur Erzeugung des angesaugten Luftstroms 12 und zur Leitung des Kaltluftstroms 13 in den Innenraum des Fahrzeugs 1. Die Klimaanlage nutzt gemäß dieser Ausführungsform demnach lediglich den Verdampfer 11 als Wärmesenke, nicht jedoch die Verdunstung eines komprimierten Kältemittels. Es kann demnach auf den Kältemittelkreislauf, den Kompressor, den Kondensator und weitere Einbauten der Klimaanlage verzichtet werden. In this embodiment, the air conditioner comprises only not shown, controllable means for generating the intake air flow 12 and for guiding the cold air flow 13 in the interior of the vehicle 1 , Accordingly, according to this embodiment, the air conditioner only uses the evaporator 11 as a heat sink, but not the evaporation of a compressed refrigerant. It can therefore be dispensed with the refrigerant circuit, the compressor, the condenser and other installations of the air conditioner.

2 zeigt schematisch ein mit verflüssigtem Erdgas betriebenes Fahrzeug 1 mit einer Vorrichtung zur Kraftstoffversorgung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Diese unterscheidet sich von der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform dadurch, dass die Wärmetauscheinrichtung 27 durch einen Kreislauf 21 mit einem Vermittlermedium, beispielsweise Wasser oder CO₂, gebildet ist. Die Wärmetauscheinrichtung 27 ist regelbar ausgebildet und weist zumindest ein Ventil 22 auf, das über die Signalleitung 23 durch eine Recheneinheit 24, die insbesondere als Motorsteuergerät ausgebildet sein kann, ansteuerbar ist und den Durchfluss durch den Kreislauf 21 regelt. 2 shows schematically a vehicle operated with liquefied natural gas 1 with a device for supplying fuel according to a second embodiment of the invention. This is different from the one in 1 shown first embodiment in that the heat exchange device 27 through a cycle 21 with an intermediary medium, for example water or CO ₂ , is formed. The heat exchange device 27 is adjustable and has at least one valve 22 on that over the signal line 23 by a computing unit 24 , which can be designed in particular as an engine control unit, can be controlled and the flow through the circuit 21 regulates.

Die Recheneinheit 24 weist ein computerlesbares Medium 25 und eine Verarbeitungseinheit 26 auf. Die Verarbeitungseinheit 26 kann beispielsweise als elektronischer Prozessor ausgebildet sein, insbesondere als Mikroprozessor oder Mikrocontroller. Das computerlesbare Medium 25 kann beispielsweise als EEPROM, Flash-Speicher bzw. Flash-EEPROM oder NVRAM ausgebildet sein. Auf dem computerlesbaren Medium 25 ist Programmcode abgespeichert, der, wenn er auf der Recheneinheit 24 ausgeführt wird, die Recheneinheit 24 anleitet, die oben genannten Ausführungsformen des Verfahrens auszuführen. The arithmetic unit 24 has a computer readable medium 25 and a processing unit 26 on. The processing unit 26 For example, it can be designed as an electronic processor, in particular as a microprocessor or microcontroller. The computer-readable medium 25 can for example be designed as EEPROM, flash memory or flash EEPROM or NVRAM. On the computer readable medium 25 is stored program code, which when on the arithmetic unit 24 is executed, the arithmetic unit 24 to carry out the above-mentioned embodiments of the method.

Die Recheneinheit 24 ist dabei insbesondere zum Ermitteln zumindest eines Parameters als Maß für die durch die Klimaanlage 14 bereitzustellende Kältemenge und zum Ansteuern des Ventils 22 in Abhängigkeit von dem zumindest einen ermittelten Parameter ausgebildet. Als Parameter sind insbesondere die Außentemperatur, eine Innenraumtemperatur des Fahrzeugs, eine Eingabe durch einen Benutzer, eine Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine 2 des Fahrzeugs 1, eine Temperatur im Motorraum, eine Lastanforderung der Brennkraftmaschine 2, eine Temperatur des Kraftstoffs sowie prädizierte Fahrzeugdaten geeignet. The arithmetic unit 24 is in particular to determine at least one parameter as a measure of the by the air conditioner 14 to be supplied amount of refrigerant and to control the valve 22 formed as a function of the at least one determined parameter. As parameters are in particular the outside temperature, an interior temperature of the vehicle, an input by a user, an operating temperature of the internal combustion engine 2 of the vehicle 1 , a temperature in the engine compartment, a load request of the internal combustion engine 2 , a temperature of the fuel and predicted vehicle data suitable.

Zur Ermittlung zumindest eines Parameters ist die Recheneinheit 24 mit entsprechenden, nicht gezeigten Sensoren verbunden. To determine at least one parameter is the arithmetic unit 24 connected to corresponding sensors, not shown.

Bei dieser Ausführungsform umfasst die Klimaanlage 14 einen Kreislauf 15 für ein Kältemittel, das in der durch den Pfeil 16 angedeuteten Richtung zirkuliert. Der Kreislauf 15, der lediglich schematisch gezeigt ist, umfasst in üblicher Weise einen Kompressor 17, einen Kondensator 18, ein Expansionsventil 19 sowie einen Verdampfer 20. Ein Strom angesaugter Luft 12 nimmt am Verdampfer 20 Kälte auf und wird als Kaltluftstrom 13 in den Innenraum des Fahrzeugs 1 geleitet. Die Klimaanlage 14 ist in einer nicht gezeigten Weise regelbar ausgebildet, wobei die Regelung insbesondere durch die Recheneinheit 24 erfolgt. In this embodiment, the air conditioner includes 14 a cycle 15 for a refrigerant that is in the direction indicated by the arrow 16 indicated direction circulates. The circulation 15 , which is shown only schematically, comprises in a conventional manner a compressor 17 , a capacitor 18 , an expansion valve 19 as well as an evaporator 20 , A stream of sucked air 12 takes on the evaporator 20 Cold on and is called cold air flow 13 in the interior of the vehicle 1 directed. The air conditioner 14 is designed to be controllable in a manner not shown, wherein the control in particular by the computing unit 24 he follows.

Die Wärmetauscheinrichtung 27 umfasst einen ersten Wärmetauscher 28, der in Wärmeaustausch mit dem Verdampfer 11 steht und dort Kälte aufnimmt, sowie einen zweiten Wärmetauscher 29, der in den Kreislauf 15 der Klimaanlage 14 geschaltet ist und dort Kälte an das Kältemittel der Klimaanlage 14 abgibt. The heat exchange device 27 includes a first heat exchanger 28 which is in heat exchange with the evaporator 11 stands there and absorbs cold, and a second heat exchanger 29 who is in the cycle 15 the air conditioning 14 is switched and there cold to the refrigerant of the air conditioner 14 emits.

In der gezeigten Ausführungsform ist der zweite Wärmetauscher 29 zwischen das Expansionsventil 19 und den Verdampfer 20 der Klimaanlage 14 geschaltet. Es ist jedoch auch eine andere Anordnung denkbar. In the embodiment shown, the second heat exchanger 29 between the expansion valve 19 and the evaporator 20 the air conditioning 14 connected. However, it is also another arrangement conceivable.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Fahrzeug vehicle
22: Brennkraftmaschine Internal combustion engine
33: Zylinder cylinder
44: Kraftstoffeinblasvorrichtung Kraftstoffeinblasvorrichtung
55: Kraftstoffverteilerleiste Fuel rail
66: Tank tank
77: Zuleitung supply
88th: Filter filter
99: Druckregelungseinrichtung Pressure regulating device
1010: Zuleitung supply
1111: Verdampfer Evaporator
1212: angesaugter Luftstrom sucked airflow
1313: Kaltluftstrom Cold air flow
1414: Klimaanlage air conditioning
1515: Kältemittelkreislauf Refrigerant circulation
1616: Pfeil arrow
1717: Kompressor compressor
1818: Kondensator capacitor
1919: Expansionsventil expansion valve
2020: Verdampfer Evaporator
2121: Kreislauf circulation
2222: Ventil Valve
2323: Signalleitung signal line
2424: Recheneinheit computer unit
2525: computerlesbares Medium computer readable medium
2626: Verarbeitungseinheit processing unit
2727: Wärmetauscheinrichtung Heat exchange device
2828: erster Wärmetauscher first heat exchanger
2929: zweiter Wärmetauscher second heat exchanger

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19955204 A1 [0003]

Claims

Fuel supply device for a liquefied gas vehicle ( 1 ), comprising: - an evaporator ( 11 ) for the transfer of the liquefied gas in the gaseous state in front of a fuel injection device ( 4 ), - at least one heat exchange device ( 27 ) for the exchange of heat energy between the evaporator ( 11 ) and one by an air conditioner ( 14 ) of the vehicle ( 1 ) provided cold air stream ( 13 ).

Device according to claim 1, wherein the heat exchange device ( 27 ) is designed controllable or adjustable.

Apparatus according to claim 1 or 2, wherein the heat exchange device ( 27 ) is formed by the cold air flow ( 13 ) on the evaporator ( 11 ) is passed.

Apparatus according to claim 1 or 2, wherein the apparatus further comprises a controllable circuit ( 21 ) for a mediator medium which is in heat exchange with the evaporator ( 11 ) as well as with the cold air flow ( 13 ) stands.

Apparatus according to claim 1 or 2, wherein the heat exchange device ( 27 ) is formed by parts of a refrigerant circuit ( 15 ) of the air conditioner ( 14 ) in direct contact with the evaporator ( 11 ) are guided.

Apparatus according to claim 1 or 2, wherein the apparatus further comprises a controllable circuit ( 21 ) for a mediator medium which is in heat exchange with the evaporator ( 11 ) as well as with the refrigerant of the air conditioner ( 14 ) stands.

Apparatus according to claim 5 or 6, wherein the refrigerant circuit ( 15 ) of the air conditioner ( 14 ) the evaporation of a refrigerant as a first heat sink and the evaporator ( 11 ) as a second heat sink, wherein a control device is provided, by means of which the first heat sink and the second heat sink respectively supplied amount of heat is controllable.

Vehicle ( 1 ) with a device for supplying fuel according to one of claims 1 to 7.

Air conditioning ( 14 ) for the air conditioning of an interior of a vehicle operated with liquefied gas, wherein the air conditioning system ( 14 ) comprises: - a device for delivering a cold air flow ( 13 ) in the interior of the vehicle ( 1 ); A heat sink for providing the cold air flow ( 13 ) required cold and - a heat exchange device ( 27 ) for exchanging heat between the cold air flow ( 13 ) and the evaporator ( 11 ) a device for supplying fuel with the liquid gas.

Air conditioning ( 14 ) according to claim 9, further comprising a refrigerant circuit ( 15 ) and having the evaporation of the refrigerant as a further heat sink.

Method for operating a fuel supply device according to one of claims 1 to 7, comprising: determining at least one parameter as a measure of the air conditioning system ( 14 ) amount of refrigerant to be provided and - controlling the control device of the heat exchanger device ( 27 ) as a function of the at least one determined parameter.

Method according to claim 11, wherein at least one parameter selected from the group consisting of: an outside temperature, an interior temperature of the vehicle ( 1 ), an input by a user.

Method according to claim 11 or 12, wherein at least one further parameter is determined as a measure of the amount of refrigerant which can be provided by the evaporator, wherein as a further parameter at least one parameter is selected which is selected from the group comprising: an operating temperature of the internal combustion engine ( 2 ) of the vehicle ( 1 ), a temperature in the engine compartment, a load request of the internal combustion engine ( 2 ), a temperature of the fuel and predicted vehicle data.

A method according to claim 13 for use with a device according to claim 7, wherein the control means is controlled to be controlled by the air conditioning system (10). 14 ) to be supplied from the second heat sink, and only from the first heat sink to obtain cold, if the amount of refrigerant to be provided by the air conditioner exceeds the amount of cold that can be provided by the second heat sink.

Computer program product comprising a computer readable medium ( 25 ) and on the computer-readable medium ( 25 stored program code which, when stored on a computer unit ( 24 ) is executed, the arithmetic unit ( 24 ) to carry out a method according to any one of claims 11 to 14.