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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Kraftstoffsystems mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1. Die Erfindung betrifft auch ein Kraftstoffsystem nach dem Oberbegriff des Anspruches 6.
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In der
DE 10 2008 024 561 A1 ist ein gattungsgemäßes Verfahren offenbart, wobei zudem eine Bypassleitung beschrieben wird. Dabei durchströmt der Kraftstoff einen mit einem Bypass versehenen Druckregler auf dem Weg von der Hochdruckpumpe zurück zum LPG-Tank. Der Kraftstoff durchströmt so auch einen an eine Klimaanlage angeschlossenen Wärmetauscher, wo der Kraftstoff gekühlt wird, damit dieser, trotz des in der Kraftstoffpumpe erfolgten Wärmeeintrags in flüssiger Phase zurück zum Tankmodul im LPG-Tank gelangt. Eine Steuereinheit öffnet also den Bypass des Druckreglers was den hydraulischen Widerstand in der Kraftstoffleitung um den hydraulischen Widerstand des Druckreglers verringert, wodurch die Kühlwirkung vergrößert würde.
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Die
DE 10 2011 002 747 A1 offenbart ein Verfahren zur Steuerung eines Kraftstoffsystem mit Kraftstoff in einem Fahrzeug, wobei es möglich sein soll, Motor-Nachheizwärme zu nutzen, um das Kühlen der Kraftstoffverteilerleitung zu unterstützen, während gleichzeitig ein verbessertes Dampfspülen der Kraftstoffverteilerleitung ermöglicht werden soll. Zudem wird eine über ein Druckbypassmagnetventil vorgesehene Bypass-Rückleitung offenbart, so dass eine Kommunikation zwischen der Kraftstoffverteilerleitung und dem Kraftstofftank über eine Rückströmleitung möglich sei.
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In der Zusammenfassung der
JP 07004326 A ist eine Kraftstoffkühleinrichtung offenbart. Dabei wird Kraftstoff in einem Wärmetauscher gekühlt, dessen Kühlmittel von dem Kühlmittel einer Klimaanlage beeinflusst wird. Die
JP 2008/267190 A offenbart, dass LPG-Kraftstoff in einem Kraftstofftank mittels des Kühlmittels einer Klimaanlage gekühlt wird.
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Die
US 2013/0133855 A1 beschreibt einen Wärmetauscher für LPG-Fahrzeuge, wobei zurückströmendes LPG in einem Wärmetauscher ebenfalls mittels eines Klimaanlagenkühlmittels gekühlt wird.
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In der
DE 32 04 752 ist offenbart, dass Flüssiggas stromaufwärts eines Zumessventils auf einem Druck oberhalb des Dampfdruckes gehalten und durch einen Wärmetauscher geleitet wird, in dem es durch das stromabwärts des Zumessventils mindestens teilweise verdampfende zugemessene Flüssiggas kühlbar ist.
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Verbrennungsmotoren, welche verflüssigtes Gas als Kraftstoff nutzen, wie LPG DI (Liquified Petroleum Gas – Direct Injection) sind grundsätzlich bekannt. LPG Kraftstoff ist üblicherweise ein Propan-, Butan-, Propen-, Butengemisch welches bis zu 100% aus Propan (mit z.B. 5% Propenanteil) bestehen kann. LPG Kraftstoff wird im allgemeinen unter geringem Überdruck von ca. 5 bis 10 bar in flüssiger Form im Fahrzeug mitgeführt. Im Gegensatz zu LPG lässt sich Erdgas bei Umgebungstemperatur auch mit hohen Drücken nicht verflüssigen. Es besteht hauptsächlich zu etwa 85 bis 100% aus Methan. Nebenbestandteile sind höhere Kohlenwasserstoffe und insbesondere Stickstoff, Kohlendioxid, Sauerstoff und Wasser, sowie geringe Anteile an Edelgasen und Schwefel.
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Da Erdgas eine geringere Energiedichte im Vergleich zu üblichen flüssigen Kraftstoffen hat, wird dieses in einen Zustand höherer Energiedichte gebracht, was im Wesentlichen durch Verflüssigung durch Abkühlung (< ca. –160°C) zu LNG (Liquified Natural Gas) oder durch Kompression im Allgemeinen auf ca. 200 bis 300 bar zu CNG (Compressed Natural Gas) erfolgt. Dabei hängt die Energiedichte sehr stark von den Druck- und Temperaturverhältnis ab. LPG-Kraftstoff entsteht bei der Erdölraffinierung oder wird als Nebenprodukt der Erdölexploration und Erdgasexploration gewonnen.
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Nachfolgend soll unter Kraftstoff summarisch ein verflüssigtes Gas (z. B. LPG oder LNG) verstanden werden.
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Bei einem monovalenten Gasantrieb (Mono Fuel) ist der verflüssigte Gas-Kraftstoff der alleinige Kraftstoff.
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Allgemein übliche Ausführungen solcher Antriebe sind Motoren mit gasförmiger Saugrohreinblasung oder flüssiger Saugrohreinspritzung. Bei letztgenannten Systemen wird der Kraftstoff in flüssigem Aggregatszustand mittels flüssiger Saugrohreinspritzung in das Ansaugrohr mit einem erhöhten Druck von 5 bis 30 bar geleitet. Die Kraftstoffpumpe, die den Druck erzeugt befindet sich i.a. im Fahrzeugtank, also in der flüssigen Phase. Dort herrschen üblicherweise so niedrige Temperaturen, dass Dampfblasenbildung kein Problem darstellt. Bei direkteinspritzenden Systemen wird der Kraftstoff direkt in den Brennraum des Motors gespritzt und erst nach der Einspritzung durch die Entspannung im Motor gasförmig. Bei diesen Systemen, also bei flüssiger Direkteinspritzung beträgt der Kraftstoffdruck etwa 100–200 bar. Der hohe Druck wird üblicherweise durch eine zweite Kraftstoffpumpe, also eine motornahe Hochdruckpumpe erzielt. Als Eingangsdruck für die Hochdruckpumpe stehen die genannten 5 bis 30 bar zur Verfügung, die von der Tankpumpe in die Niederdruckrail befördert wurden. Dort wird dann wird mittels der Einspritz-Kraftstoffpumpe, also mit der Hochdruckpumpe das flüssige Gas unter Druck in eine Einspritzleitung, in der Regel eine Ringleitung, befördert. Von der Einspritzleitung wird der Kraftstoff dann mittels geeigneter Ventile flüssig in den Ansaugtrakt gespritzt.
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Bei der flüssigen Saugrohreinspritzung muss der Druck des Kraftstoffs, also der Kraftstoffdruck in der Zuführleitung unterhalb des Dampfdrucks des jeweiligen Kraftstoffs verbleiben, um sicher eine Dampf- oder Gasphasenbildung zu vermeiden. Der Dampfdruck hängt ab von der Kraftstoffzusammensetzung und der Kraftstofftemperatur. Um sicher eine Dampfblasenbildung zu vermeiden, sollte die Kraftstofftemperatur so gewählt werden, dass der Kraftstoffdruck sicher unterhalb des Dampfdruckes bleibt.
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Die Gefahr besteht darin, dass das Vorliegen einer nicht flüssigen Phase in der Zuleitung zur Hochdruckpumpe zu einem Gasverschluss bzw. Fehlfunktion im Gesamtsystem führen würde. Dabei stellt der Wechsel des Aggregatszustandes insbesondere beim Stillstand eines Fahrzeuges ein besonderes Problem dar, weil aus ökonomischen, ökologischen Gesichtspunkten und Sicherheitsüberlegungen im Stillstands- und Ruhemodus nicht permanent das Kühl- und/oder Kompressionssystem aktiv sein können.
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Damit steigt die Gefahr, dass vorliegender Kraftstoff insbesondere in der Zuführungsleitung der Hochdruckpumpe in einen dampf- und/oder gasförmigen Aggregatszustand wechselt.
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Aufgabe der Erfindung ist es somit, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, so dass der sichere Betrieb, insbesondere der sichere Motorstart zu jedem Zeitpunkt gewährleistet ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Steuerung eines Kraftstoffsystems mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und mittels eines Kraftstoffsystems mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind durch die jeweiligen Unteransprüche beschrieben.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sowie Maßnahmen in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.
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Dabei besteht der Kern eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Steuerung eines Kraftstoffsystems darin, dass das flüssige Gas, bevorzugt LPG als Kraftstoff zum Betrieb eines Fahrzeuges verwendet wird, wobei der Motor des Fahrzeuges mittels eines Zündschlüssels unmittelbar durch die Betätigung im Zündschloss oder mittelbar durch dessen Anwesenheit im Fahrzeuginneren und die Betätigung eines separaten Startelementes, wie einen Startknopf oder -schalter, gestartet wird. Die Begriffe Zündschlüssel und Zündschloss umschließen im Sinne der Erfindung alle möglichen Hilfsmittel zum Starten des Motors, wobei auch an das so genannte „keyless go“ also an das „schlüssellose“ Vorgehen gedacht ist.
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Entscheidend für den sicheren Motorstart ist dabei, dass vor dem eigentlichen aktiven Zünden des Motors durch den Benutzer des Fahrzeuges, ein automatischer Vorlaufprozess ohne direkte Veranlassung durch einen Benutzer aktiviert wird, so dass der flüssige Aggregatszustand des Kraftstoffes zumindest mit den erforderlichen Grenzwerten hinsichtlich Temperatur und Druck in der Zuführungsleitung zur Einspritzungspumpe sichergestellt oder wieder hergestellt wird. Die Saugseite der Einspritzpumpe kann dabei thermodynamisch eingebunden sein.
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Ein Schritt dieses Vorlaufprozesses umfasst insbesondere die Abstandserfassung des Zündschlüssels zu einem fahrzeugrelevanten Bezugsort und das Starten einer thermodynamischen Vorbereitungsphase durch Einwirkung auf den in der Zuführungsleitung zur Einspritzpumpe und/oder in der Einspritzpumpe selbst befindlichen Kraftstoff. Dabei ist es vorteilhaft Druck und Temperatur des Kraftstoffes in der Zuführleitung zu erfassen, was mittels eines oder mehrerer geeigneter Sensoren erfolgt, um den Aggregatzustand abschätzen zu können. Es liegt im Sinne der Erfindung in dem Verfahren eine Entscheidung zu implementieren, den Vorlaufprozess zu starten oder weiterlaufen zu lassen, wenn z.B. die festgestellte Kraftstofftemperatur einen Kraftstoffdruck bewirken kann, der oberhalb oder gleich dem Dampfdruck des betreffenden Kraftstoffs ist. Dann wird die Entscheidung getroffen, den Kraftstoff auf einen Betrag darunter liegend so abzukühlen, dass der Kraftstoffdruck des betreffenden Kraftstoffs sicher unterhalb des Dampfdruckes verbleibt, was natürlich auch für ein Abfragen und für eine Entscheidung bezüglich des Druckgrenzwertes analog gilt.
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Zweckmäßiger Weise wird die thermodynamische Vorbereitungsphase aber erst dann gestartet, wenn detektiert wird, dass der Motor zumindest in den nächsten zehn Sekunden gestartet wird. Dies vermeidet eine unverhältnismäßig lange Vorbereitungsphase. Die Zeitangabe ist natürlich nur beispielhaft, und auch abhängig von dem betreffenden Kraftstoff sowie von den tatsächlichen Messwerten des oder der Sensoren in Zusammenhang mit dem Abstand des Zündschlüssels zum Fahrzeug oder den Bezugsort. Die tatsächlichen Werte werden einer Regel- und Steuereinheit zugeleitet in welcher die Entscheidung bezüglich der thermodynamischen Vorbereitungsphase generiert wird. So kann ein Steuersignal ein unverzügliches Starten, ein zeitliches Verzögern und/oder ein Aussetzen der thermodynamischen Vorbereitungsphase bewirken. Die Messwerte können fortlaufend aufgenommen werden, so dass das entsprechende Entscheidungssignal auch ständig neu generierbar ist. Selbstverständlich sind die individuellen Parameter des betreffenden Kraftstoffs in der Regel- und Steuereinheit abgelegt.
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In günstiger Ausgestaltung kann die thermodynamische Vorbereitungsphase darin bestehen, dass zeitweise ein Kühlprozess mittels eines Kühlkreislaufes erfolgt, wobei der Kühlkreislauf einen Wärmetauscher umfasst, der mittelbar kühlend auf die Zuführungsleitung einwirkt. Der Kühlkreislauf selbst kann unterschiedlich ausgestaltet sein, insbesondere auch abhängig von den im Fahrzeug vorhandenen Komponenten. So kann Druckluft verwendet werden, wenn entsprechende Kompressoren an dem Fahrzeug angeordnet sind, wie dies z. B. bei LKW und/oder Offrad-Fahrzeugen der Fall sein kann. Denkbar ist auch, wenn ein Absorptionsprozess angewendet wird, wie dieser an Kühleinheiten von Campingfahrzeugen durchgeführt wird. Bevorzugt ist beispielhaft der Einsatz einer Kühlmittel-Absorptionskälteanlage. Dabei kann der Kreislauf des Kühlmittels mittels elektrischer Pumpe oder anders betriebener Pumpe erfolgen. Die erforderliche Prozesswärme kann ebenfalls elektrisch bereit gestellt werden. Natürlich kann auch ein ohnehin vorhandener Kühlkreislauf zur Kühlung des Kraftstoffs, z. B. des LPG-Kraftstoffs herangezogen werden. Denkbar ist auch, einen Teilkraftstoffstrom aus dem Kraftstofftank zu entnehmen und diesen zum Betrieb des Kühlkreislaufes bereitzustellen.
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Zielführend ist, wenn in der thermodynamischen Vorbereitungsphase mindestens zeitweise die mit dem Kraftstofftank verbundene Kraftstoffpumpe in Betrieb genommen wird und so eine Druckerhöhung in der Zuführungsleitung gegen die noch inaktive Einspritzpumpe erfolgt. Alternativ oder ergänzend kann eine an das Volumen der Zuführungsleitung dimensionsmäßig angepasste Kompressionseinheit mit einem motorisch antreibbaren Verdrängerelement vorgesehen werden. Dabei ist ein Kraftstoffraum vorgesehen, der über eine Leitung mit der Zuführungsleitung verbunden ist. Eine solche Verdrängereinheit kann insbesondere eine Zylinder-Kolbenanordnung sein. In der thermodynamischen Vorbereitungsphase wird der Druck über die Leitung und in der Zuführungsleitung zur Einspritzpumpe erhöht, indem das Verdrängerelement verfahren wird, also indem der in dem Kraftstoffraum befindliche beispielhafte LPG-Kraftstoff komprimiert wird.
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Erfindungsgemäß wird während der thermodynamischen Vorbereitungsphase ein Bypassschritt mit Kraftstoffrückführung geschaltet. Dabei wird eine Bypassleitung zur Zuführungsleitung vorgesehen, welche von der Zuführungsleitung im Bereich der Saugseite der Einspritzpumpe abzweigt und zur Saugseite der Kraftstoffpumpe geführt ist. Vorteilhaft ist es, wenn eine feste oder steuerbare Drossel in der Bypassleitung vorgesehen wird. So kann zumindest ein Teil des Kraftstoffs, bevorzugt der gesamte in der Zuführungsleitung befindliche LPG-Kraftstoff ohne in die Einspritzpumpe zu gelangen entlang der Bypassleitung zur Saugseite der Kraftstoffpumpe zurückgeführt werden. Die Kraftstoffpumpe sorgt dabei für den Kraftstoffkreislauf, wobei der Kraftstoff, also der bevorzugte LPG-Kraftstoff nicht nur in der Zuführungsleitung entlang des Wärmetauschers sondern zusätzlich auch in der Bypassleitung zumindest entlang des Wärmetauschers gekühlt wird. Mit der Kühlung der Bypassleitung kann der Wirkungsgrad verbessert werden. Mit der Drossel ist der Strömungsbetrag in der Bypassleitung einstellbar.
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Vorteilhaft ist auch, wenn die thermodynamische Vorbereitungsphase in Abhängigkeit von sonstigen Fahrzeuginformationen und/oder Bewegungsmustern des Zündschlüssels relativ zum Bezugsort am Fahrzeug erfolgt. Beachtlich sind vorrangig die für den unmittelbaren Start des Fahrzeuges untypischen Zustände und/oder Bewegungsmuster, bei denen ein Fahrzeug im Normalfall nicht bewegt werden kann. Diese Zustände werden ebenfalls in der Vorlaufphase abgefragt. Bei solchen untypischen Zuständen wird in der Vorlaufphase ein entsprechendes Steuersignal generiert, bei welchem die thermodynamische Vorbereitungsphase ausgesetzt oder eben nicht aktiviert wird, um so eine ungewollte thermodynamische Vorbereitungsphase zu verhindern. Die genannten Zustände können mittels Sensoren oder dergleichen Überwachungsmitteln detektiert werden, und der entsprechenden Steuereinheit übermittelt werden. Solche Zustände sind beispielsweise eine geöffnete Motorhaube, offene Türen oder geöffnete Kofferraumklappe, wie sie sich zum Beispiel beim Beladen oder der Reparatur ergeben. Natürlich ist eine Deaktivierung dieser Sicherheitsfunktion bei Reparatur und/oder Wartungszwecken seitens des Servicepersonals möglich.
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Gemäß der Erfindung umfasst das Kraftstoffsystem für einen Verbrennungsmotor für verflüssigtes Gas, bevorzugt LPG-Kraftstoff, einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe, eine Einspritzpumpe, mindestens eine Zuführungsleitung von der Kraftstoffpumpe zur Einspritzpumpe, eine Regel- und Steuereinheit sowie mindestens eine Sensoreinheit zur Erkennung von Bewegungsmustern und/oder der Nähe des Zündschlüssels zum Fahrzeug oder einem fahrzeugrelevanten Bezugsort. Zielführend ist, dass eine Vorlaufeinheit vorgesehen ist, mittels welcher der flüssige Aggregatszustand des Kraftstoffes mit den spezifischen Grenzwerten in der Zuführungsleitung zur Einspritzungspumpe durch Druckerhöhung und/oder insbesondere Kühlung des Kraftstoffs sichergestellt oder wieder hergestellt werden kann. Die Vorlaufeinheit umfasst hierfür einen zumindest abschnittsweise auf die Zuführungsleitung einwirkenden Wärmetauscher, der in einen Kühlkreislauf eingebunden ist. Ergänzend kann eine zusätzliche Kompressoreinheit vorgesehen sein, die leitungsmäßig mit der Zuführungsleitung verbunden ist und deren Antrieb datentechnisch mit der Steuer- und Regeleinheit in Verbindung steht und von dieser gesteuert wird.
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Erfindungsgemäß ist eine Bypassleitung zwischen der Saugseite der Kraftstoffpumpe und der Zuführungsleitung vor der Saugseite der Einspritzpumpe vorgesehen ist. Eine gesteuerte Drossel und die Einbindung der Bypassleitung in den kühlenden Wirkbereich des Wärmetauschers ist vorteilhaft.
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Weitere vorteilhafte Einzelheiten und Wirkungen der Erfindung sind im Folgenden anhand von unterschiedlichen, in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Vorlaufeinheit in prinzipieller Ansicht,
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2 die Vorlaufeinheit gemäß 1 ergänzt um eine Verdichtereinheit,
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3 die Vorlaufeinheit gem. 2 in einer alternativen Ausführung und
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4 die Vorlaufeinheit gem. 1 ergänzt um eine erfindungsgemäße Bypassleitung.
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In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.
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In 1 ist ausschnittsweise ein Kraftstoffsystem für einen Flüssiggas-Verbrennungsmotor prinzipiell dargestellt. Der Kraftstoff, also z. B. LPG-Kraftstoff wird über einen Leitungsweg 3 in einen Kraftstofftank 2 gefüllt. Übliche Ventile und Sensoren sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Im Normalbetrieb wird über eine Leitung 7 und eine Kraftstoffpumpe 4 flüssiger Kraftstoff, also z.B. LPG über eine Zuführungsleitung 8 zu einer Einspritzpumpe 5, die auch als Hochdruckpumpe bezeichnet werden kann, geleitet. Diese wiederum bringt diesen flüssigen Kraftstoff über eine Einspritzleitung 9 und entsprechende (nicht dargestellte) Einspritzventile in den Motor 6 ein. Die Prozesse werden über eine zentrale Regel- und Steuereinheit 10 prozessiert und überwacht.
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Weiterhin ist mindestens eine Sensoreinheit 11 vorgesehen, die einen Zündschlüssel 13 erkennt, insbesondere die Nähe des Zündschlüssels zum Fahrzeug selbst oder zu einem fahrzeugrelevanten Bezugsort detektiert. Eine Datenverbindung 14 zwischen dem Sensor 11 und dem Zündschlüssel 13 kann kabellos und/oder auch als Datenleitung ausgebildet sein. So kann ein Erkennungssignal des Zündschlüssels 13 anhand des entsprechend generierten Schlossöffnungssignals generiert werden. Die Datenverbindung 14 kann z. B. dann kabelgebunden sein, wenn der Zündschlüssel 13 in ein Schloss des Fahrzeuges eingebracht wird und diese Information zur Steuerung eines Vorlaufprozesses über die sonstigen Kontroll- und Sicherheitsnetzwerke des Fahrzeuges erkannt und an die Steuer- und Regeleinheit übermittelt wird, wobei diese Daten zweckmäßiger Weise mit denen des Sensors 11 verglichen und verarbeitet werden können. Möglich ist auch ein Erkennungssignal zu generieren, wenn der Motor schlüssellos gestartet wird.
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Eine mit einer gestrichelten Linie angedeutete Vorlaufeinheit 1 stellt in der Regel keine abgegrenzte Baueinheit dar. Sie umfasst insbesondere einen Kühlkreislauf 17, der zur Kühlung der Zuführungsleitung 8, also des darin befindlichen LPG-Kraftstoffs einen Wärmetauscher 16 betreibt. In dem gezeigten Beispiel ist ein Temperatur- und Drucksensor 15 als Messfühler in oder an der Zuführungsleitung 8 angeordnet. Der Temperatur- und Drucksensor 15 ist über eine strichpunktierte Leitung 12 mit der Steuer- und Regeleinheit 10 datentechnisch verbunden ist.
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Die Vorlaufeinheit nach 1 kann ergänzend die Kraftstoffpumpe 4 umfassen, indem beim Vorlaufprozess die Kraftstoffpumpe 4 aktiviert wird und gegen das stehende Kraftstoffvolumen in der Zuführungsleitung 8 und den Ansaugraum der Einspritzpumpe 5 arbeitet.
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Der Vorlaufprozess wird vor dem aktiven Starten des Verbrennungsmotors aktiviert, um so den flüssigen Aggregatzustand des beispielhaften LPG-Kraftstoffs in der Zuführungsleitung 8 sicherzustellen oder herzustellen. Dabei wird der Abstand des Zündschlüssels 13 zu dem Fahrzeug und/oder ein Bewegungsmuster des Zündschlüssels erfasst. So ist sichergestellt, dass eine thermodynamische Vorbereitungsphase erst dann gestartet wird, wenn der Zündschlüssel tatsächlich nahe genug bei dem Fahrzeug ist, so dass von einem baldigen Start des Verbrennungsmotors auszugehen ist. So kann sichergestellt werden, dass eine thermodynamische Vorbereitungsphase nicht unverhältnismäßig lange vor dem Start des Verbrennungsmotors aktiviert wird. Es liegt im Sinne der Erfindung die thermodynamische Vorbereitungsphase zu starten, wenn detektiert wird, dass mit einen Start des Motors zumindest in den nächsten 10 Sekunden zu rechnen ist. Zudem werden mittels des Temperatur- und Drucksensors die Temperatur und der Druck des Kraftstoffs erfasst. Dies kann gleichzeitig mit dem Erkennen des Zündschlüssels durchgeführt werden. Weist zum Beispiel die Temperatur des betreffenden Kraftstoffs einen Betrag auf, aus dem geschlossen werden kann, dass der Kraftstoffdruck einen Betrag gleich oder größer als den Dampfdruck des LPG-Kraftstoff aufweist, wird die thermodynamische Vorbereitungsphase gestartet, um den betreffenden Kraftstoff zumindest so zu kühlen, dass der Kraftstoffdruck sicher unterhalb dem Dampfdruck des betreffenden Kraftstoffs verbleibt. Befindet sich der Zündschlüssel aber noch außerhalb der Grenzentfernung kann die thermodynamische Vorbereitungsphase trotz der detektierten, notwendigen Kühlung des betreffenden Kraftstoffs noch zeitverzögert werden.
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Bei der Variante nach 2 erfolgt neben der Kühlung des LPG-Kraftstoffs abschnittsweise entlang der Zuführungsleitung 8 eine Druckerhöhung des Kraftstoffs durch eine Kompressoreinheit 21, in dem ein motorisch angetriebener Kolben 20 verfahrbar angeordnet ist. Der nicht dargestellte Antrieb dieser Kompressoreinheit 21 ist über eine Datenleitung mit der zentralen Steuer- und Regeleinheit 10 verbunden. Die Kompressoreinheit 21 weist einen Kraftstoffraum 21a auf, von dem eine Leitung 22 abgeht, die zur Zuführungsleitung 8 führt.
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Ausgasender Kraftstoff kann sich im Kraftstoffraum 21a der Kompressoreinheit 21 sammeln, wozu der Kraftstoffraum 21a druckgesteuert beim Motorstillstand vergrößert wird. In der thermodynamischen Vorbereitungsphase erfolgt dann die Kompression, also Druckerhöhung parallel zur Kühlung über den Wärmetauscher 16 und hierdurch die Verflüssigung des Kraftstoffes.
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3 zeigt eine Variante zum Ausführungsbeispiel nach 2. Hierbei ist eine aus der Leitung 22 abzweigende Leitung 23 auf die Druckseite der Einspritzpumpe 5 geführt. Insofern kann die Leitung 23 einen Teil des Kraftstoffs um die Einspritzpumpe 5 herum führen. Dies ist dahin vorteilhaft, als dieser Anteil nicht gegen die Pumpenleistung der Einspritzpumpe 5 wirkt. Die Strömungssteuerung zum Motor 6 erfolgt mittels des Ventils 24, welches für die Einspritzventile stehen kann, aber auch ein zusätzliches Ventil sein kann.
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Gemäß der erfindungsgemäßen Ausführungsvariante nach 4 ist eine Bypassleitung 30 vorgesehen. Diese verbindet leitungsgemäß die Tankleitung 7 auf der Saugseite der Kraftstoffpumpe 4 und die Zuführungsleitung 8 an deren Ende, also idealerweise unmittelbar vor der Saugseite der Einspritzpumpe 5. Die Bypassleitung 30 ist abschnittsweise günstiger Weise durch den Wärmetauscher 16 geführt. Ersichtlich ist, dass so ein Kraftstoffkreislauf möglich ist, wobei es vorteilhaft ist, als Steuerelement bezüglich des Strömungsbetrages eine Drossel 31 in der Bypassleitung 30 vorzusehen. Idealerweise sollte die Drossel 31 stufenlos steuerbar sein. So kann der in der Zuführungsleitung 8 befindliche Kraftstoff in die Bypassleitung 30 umgeleitet werden, und hier mittels des Wärmetauschers ebenfalls gekühlt werden. So kann der Kraftstoff den Wärmetauscher nicht nur ein einziges Mal durchströmen, sondern sogar mehrmals. Eine Kühlung des Kraftstoffs zumindest abschnittsweise entlang der Bypassleitung 30 mit einem zusätzlichen Wärmetauscher oder mit dem vorhandenen Wärmetauscher 16 kann durchaus vorteilhaft sein, wenn eine hohe Kühlleistung gefordert ist, ohne den Wärmetauscher 16 entsprechend in seinen Dimensionen zu vergrößern, und/oder wenn die thermodynamische Vorbereitungsphase zeitlich verkürzt werden soll.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008024561 A1 [0002]
- DE 102011002747 A1 [0003]
- JP 07004326 A [0004]
- JP 2008/267190 A [0004]
- US 2013/0133855 A1 [0005]
- DE 3204752 [0006]
