DE102015210482A1 - Gas supply arrangement of a gas internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gasversorgungsanordnung einer Gasbrennkraftmaschine zur Versorgung der Gasbrennkraftmaschine mit einem Brenngas, umfassend einen Gastank (2) zur Speicherung des Brenngases, wenigstens einen ersten Gasinjektor (3), eine den Gastank (2) mit dem Gasinjektor (3) verbindende, druckreglerfreie Gasleitung (4), ein Tankabsperrventil (6), welches in der Gasleitung (4) angeordnet ist, um eine Verbindung zwischen dem Gasinjektor (3) und dem Gastank (2) freizugeben und zu verschließen, einen in der Gasleitung (4) angeordneten Drucksensor (5), und eine Steuereinheit (10), welche mit dem Drucksensor (5) und dem Gasinjektor (3) verbunden ist, wobei die Steuereinheit (10) eingerichtet ist, eine Öffnungsdauer des Gasinjektors (3) in Abhängigkeit eines Druckniveaus in der Gasleitung (5), welches mittels des Drucksensors (5) erfasst wurde, zu bestimmen.The present invention relates to a gas supply arrangement of a gas internal combustion engine for supplying the gas internal combustion engine with a fuel gas, comprising a gas tank (2) for storing the fuel gas, at least a first gas injector (3), a pressure regulator-free connecting the gas tank (2) with the gas injector (3) Gas line (4), a Tankabsperrventil (6), which is arranged in the gas line (4) to release a connection between the gas injector (3) and the gas tank (2) and to close, in the gas line (4) arranged pressure sensor (5), and a control unit (10) which is connected to the pressure sensor (5) and the gas injector (3), wherein the control unit (10) is arranged, an opening duration of the gas injector (3) in dependence on a pressure level in the gas line (5) detected by the pressure sensor (5).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gasversorgungsanordnung einer Gasbrennkraftmaschine, wobei die Gasversorgungsanordnung der Brennkraftmaschine Brenngas zur Verbrennung zuführt, sowie ein Fahrzeug mit einer derartigen Gasversorgungsanordnung.The present invention relates to a gas supply arrangement of a gas internal combustion engine, wherein the gas supply arrangement of the internal combustion engine supplies fuel gas for combustion, as well as a vehicle having such a gas supply arrangement.

Brenngas, z.B. Erdgas, als Kraftstoff für Brennkraftmaschinen wird insbesondere aufgrund von Kostenvorteilen und relativ geringen Emissionen als Brennstoff immer interessanter, insbesondere auch bei Verwendung in Fahrzeugen. Die Gasversorgungsanordnung umfasst üblicherweise einen Gastank, einen Gasinjektor, eine Gasleitung, welche den Gasinjektor mit dem Gastank verbindet, sowie einen Druckregler und ein Tankabsperrventil. Der Druckregler ist in der Gasleitung vorgesehen, um einen Gasdruck vor dem Gasinjektor abzusenken, damit der Gasinjektor nicht mit dem hohen Tankdruck beaufschlagt wird. Der Tankdruck kann abhängig von den Einsatzgebieten zwischen 200 × 105 Pa bis 250 × 105 Pa liegen. In jüngster Zeit gibt es zunehmend Überlegungen, Gas als Brennstoff auch bei kostengünstigeren Fahrzeugen, wie beispielsweise Zweirädern, insbesondere mit geringer Leistung, sowie Quads oder dgl., zu verwenden. Hierbei spielen insbesondere Kosten der Gasversorgungsanordnung eine große Rolle. Dabei ist insbesondere der Druckregler zur Reduzierung des Gasdrucks ein relativer hoher Kostenblock. Es wäre daher wünschenswert, insbesondere für Anwendungen bei kostengünstigeren Fahrzeugen, eine Gasversorgungsanordnung zu haben, welche möglichst kostengünstig bereitstellbar ist.Fuel gas, for example natural gas, as fuel for internal combustion engines is becoming more and more interesting as a fuel, in particular due to cost advantages and relatively low emissions, especially when used in vehicles. The gas supply arrangement usually comprises a gas tank, a gas injector, a gas line which connects the gas injector with the gas tank, as well as a pressure regulator and a Tankabsperrventil. The pressure regulator is provided in the gas line to lower a gas pressure in front of the gas injector, so that the high pressure of the gas injector is not applied to the gas injector. The tank pressure can be between 200 × 10 5 Pa to 250 × 10 5 Pa, depending on the fields of application. Recently, there are increasingly considerations to use gas as fuel even in less expensive vehicles, such as two-wheelers, especially with low power, as well as quads or the like. In particular, costs of the gas supply arrangement play a major role here. In particular, the pressure regulator for reducing the gas pressure is a relatively high cost block. It would therefore be desirable, in particular for applications with less expensive vehicles, to have a gas supply arrangement which can be provided as inexpensively as possible.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die erfindungsgemäße Gasversorgungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass die Gasversorgungsanordnung keinen Druckregler in einer Gasleitung benötigt. Somit können erfindungsgemäß die Kosten für den Druckregler eingespart werden. Dadurch wird die Gasversorgungsanordnung insbesondere bei einer Verwendung in kostengünstigen Fahrzeugen, wie Zweirädern oder Quads oder dgl., sehr interessant. Erfindungsgemäß ist in einer Gasleitung, welche einen Gastank mit einem Gasinjektor verbindet, ausschließlich ein Drucksensor und ein Tankabsperrventil angeordnet. Eine Steuereinheit ist mit dem Drucksensor und dem Gasinjektor verbunden. Die Steuereinheit ist eingerichtet, eine Öffnungsdauer des Gasinjektors in Abhängigkeit eines Druckniveaus in der Gasleitung zu bestimmen. Das Tankabsperrventil ist lediglich zum Öffnen und Schließen der Verbindung zwischen dem Gastank und dem Gasinjektor vorgesehen. Erfindungsgemäß kann somit auf einen Druckregler verzichtet werden, da die Öffnungsdauer des Gasinjektors nun durch die Steuereinheit in Abhängigkeit des vorhandenen Druckniveaus in der Gasleitung zwischen dem Tankabsperrventil und dem Gasinjektor bestimmt wird. Wenn beispielsweise bei einem vollen Gastank ein Druck im System und somit in der Gasleitung hoch ist, ist eine Öffnungsdauer des Gasinjektors kleiner als in einem Fall, in welchem ein Druck in der Gasleitung deutlich unterhalb des bei vollem Gastank herrschenden Druckniveaus liegt. Dann ist eine Öffnungszeitdauer des Gasinjektors größer, um die gleiche Gasmenge einblasen zu können, wie bei einem hohen Druck. Da die während eines vorbestimmten Zeitraums bei einem geöffneten Gasinjektor einblasbare Gasmenge vom Druckniveau des Gases abhängt, kann somit eine sehr genaue Einblasmenge durch Bestimmung der Öffnungsdauer des Gasinjektors erreicht werden. Der Verzicht auf den Druckregler in der Gasleitung ermöglicht ferner, dass aufgrund des hohen Druckes in der Gasleitung sehr hohe Zumessraten über den Gasinjektor darstellbar sind, so dass eine erhöhte Leistung einer Brennkraftmaschine darstellbar ist und auch Emissionsvorteile erhalten werden können.The gas supply arrangement according to the invention with the features of claim 1 has the advantage over that the gas supply arrangement does not require a pressure regulator in a gas line. Thus, according to the invention, the costs for the pressure regulator can be saved. As a result, the gas supply arrangement, in particular when used in low-cost vehicles such as two-wheelers or quads or the like, becomes very interesting. According to the invention, only a pressure sensor and a Tankabsperrventil is arranged in a gas line which connects a gas tank with a gas injector. A control unit is connected to the pressure sensor and the gas injector. The control unit is set up to determine an opening duration of the gas injector as a function of a pressure level in the gas line. The Tankabsperrventil is provided only for opening and closing the connection between the gas tank and the gas injector. According to the invention can thus be dispensed with a pressure regulator, since the opening duration of the gas injector is now determined by the control unit in dependence on the existing pressure level in the gas line between the Tankabsperrventil and the gas injector. For example, when a full gas tank, a pressure in the system and thus in the gas line is high, an opening period of the gas injector is smaller than in a case in which a pressure in the gas line is well below the prevailing at full gas pressure level. Then, an opening period of the gas injector is larger to be able to inject the same amount of gas as at a high pressure. Since the amount of gas inflatable during a predetermined period of time with an open gas injector depends on the pressure level of the gas, a very precise injection quantity can thus be achieved by determining the opening duration of the gas injector. The waiver of the pressure regulator in the gas line also allows very high Zumessraten be represented via the gas injector due to the high pressure in the gas line, so that increased performance of an internal combustion engine can be displayed and emission advantages can be obtained.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims show preferred developments of the invention.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Gasversorgungsanordnung ferner einen Sensor zur Erfassung eines Schließzeitpunkts des Gasinjektors, z.B. des Anschlagens einer Nadel des Gasinjektors auf einem Dichtsitz. Der Sensor ist mit der Steuereinheit verbunden und die Steuereinheit ist eingerichtet, die Öffnungsdauer des Gasinjektors zusätzlich in Abhängigkeit des erfassten Schließzeitpunkts zu bestimmen. Die Steuereinheit kann dabei durch die Verwendung der Zusatzinformation, wann exakt der Schließzeitpunkt des Gasinjektors ist, eine Zumessung durch den Gasinjektor bei einem signifikant vergrößerten Druckbereich sicherstellen. Insbesondere kann auch eine minimal einblasbare Gasmenge durch Nutzung der Zusatzinformation hinsichtlich des Schließzeitpunkts reduziert werden. Dadurch können noch genauere Einblasvorgänge ausgeführt werden. Diese minimalen Einblasungen werden hinsichtlich der eingeblasenen Gasmenge dominant durch Toleranzen beim Öffnungs- und Schließverhalten der Injektoren bestimmt. Diese injektorindividuellen Toleranzen werden in der Zusatzinformation gebildet.According to a preferred embodiment of the invention, the gas supply arrangement further comprises a sensor for detecting a closing time of the gas injector, e.g. striking a needle of the gas injector on a sealing seat. The sensor is connected to the control unit and the control unit is set up to additionally determine the opening duration of the gas injector as a function of the detected closing time. The control unit can ensure by the use of additional information when exactly the closing time of the gas injector, a metering by the gas injector at a significantly increased pressure range. In particular, a minimally inflatable amount of gas can be reduced by using the additional information with regard to the closing time. As a result, even more precise injection processes can be carried out. These minimum injections are dominated by tolerances in the opening and closing behavior of the injectors with regard to the injected gas quantity. These injector-specific tolerances are formed in the additional information.

Um eine Zumessmenge des Brenngases zu erhöhen, ist vorzugsweise ein erster und ein zweiter Gasinjektor vorgesehen, welche gemeinsam in einen Raum, insbesondere eine Brennkammer oder ein Saugrohr, einblasen. Insbesondere bei Brennkraftmaschinen mit geringer Zylinderzahl, insbesondere einem oder zwei oder drei Zylindern, können die Kosten für den Druckregler eingespart werden und Brenngas parallel über den ersten und zweiten Gasinjektor eingeblasen werden.In order to increase a metering quantity of the fuel gas, preferably a first and a second gas injector are provided which jointly blow into a space, in particular a combustion chamber or a suction pipe. Especially in internal combustion engines with a low number of cylinders, in particular one or two or three cylinders, the cost of the pressure regulator can be saved and fuel gas can be injected in parallel via the first and second gas injectors.

Für eine möglichst genaue Zumessung durch den Gasinjektor ist vorzugsweise der Drucksensor in der Gasleitung zwischen dem Gasinjektor und dem Tankabsperrventil angeordnet. For the most accurate metering by the gas injector, the pressure sensor is preferably arranged in the gas line between the gas injector and the Tankabsperrventil.

Weiter bevorzugt ist die Steuereinheit auch mit dem Tankabsperrventil verbunden und eingerichtet, das Tankabsperrventil in Abhängigkeit eines Druckes im Leitungsbereich zwischen dem Tankabsperrventil und dem Gasinjektor zu öffnen und zu schließen.More preferably, the control unit is also connected to the Tankabsperrventil and adapted to open the Tankabsperrventil in response to a pressure in the line region between the Tankabsperrventil and the gas injector and close.

Das Tankabsperrventil ist besonders bevorzugt ein 2/2-Wege-Ventil. Bevorzugt kann das Tankabsperrventil elektromagnetisch angetrieben werden.The Tankabsperrventil is particularly preferably a 2/2-way valve. Preferably, the Tankabsperrventil can be driven electromagnetically.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Gasversorgungsanordnung. Das Fahrzeug ist besonders bevorzugt ein Zweirad, insbesondere ein kostengünstiges Zweirad, insbesondere mit einem oder zwei Zylindern, oder ein Quad.Furthermore, the present invention relates to a vehicle with a gas supply arrangement according to the invention. The vehicle is particularly preferably a two-wheeler, in particular a cost-effective two-wheeler, in particular with one or two cylinders, or a quad.

Zeichnungdrawing

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:Hereinafter, a preferred embodiment of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawing is:

1 eine schematische Ansicht einer Gasversorgungsanordnung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und 1 a schematic view of a gas supply arrangement according to a preferred embodiment of the invention, and

2 ein schematisches Diagramm einer Einblasmenge eines Gasinjektors über der Zeit. 2 a schematic diagram of a Einblasmenge a gas injector over time.

Bevorzugte Ausführungsform der ErfindungPreferred embodiment of the invention

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 1 und 2 eine Gasversorgungsanordnung 1 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben.The following is with reference to the 1 and 2 a gas supply arrangement 1 according to a preferred embodiment of the invention described in detail.

Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst die Gasversorgungsanordnung 1 einen Gastank 2, in welchem ein Brenngas, z.B. Erdgas, unter hohem Druck bis zu ca. 250 × 105 Pa gespeichert ist. Vom Gastank 2 geht eine Gasleitung 4 aus, welche bis zu einem Gasinjektor 3 führt. Der Gasinjektor 3 ist an einem Saugrohr 8 angeordnet, um Brenngas in das Saugrohr einzublasen. How out 1 can be seen, includes the gas supply arrangement 1 a gas tank 2 in which a fuel gas, eg natural gas, is stored under high pressure up to about 250 × 10 5 Pa. From the gas tank 2 goes a gas line 4 out, which up to a gas injector 3 leads. The gas injector 3 is on a suction pipe 8th arranged to inject fuel gas into the intake manifold.

In der Gasleitung 4 ist ferner ein Tankabsperrventil 6 und ein Drucksensor 5 angeordnet. Das Tankabsperrventil 6 ist ein 2/2-Wege-Ventil mit einer offenen Stellung und einer geschlossenen Stellung. Das Tankabsperrventil 6 ist als elektromagnetisches Ventil ausgebildet und mit einer Steuereinheit 10 verbunden. In the gas line 4 is also a Tankabsperrventil 6 and a pressure sensor 5 arranged. The tank shut-off valve 6 is a 2/2-way valve with an open position and a closed position. The tank shut-off valve 6 is designed as an electromagnetic valve and with a control unit 10 connected.

Der Drucksensor 5 ist ebenfalls mit der Steuereinheit 10 verbunden. The pressure sensor 5 is also with the control unit 10 connected.

Die Steuereinheit 10, welche mit dem Gasinjektor 3 verbunden ist, ist eingerichtet, basierend auf Daten des Drucksensors 5 eine Öffnungsdauer des Gasinjektors 3 zu bestimmen.The control unit 10 , which with the gas injector 3 is established, based on data from the pressure sensor 5 an opening period of the gas injector 3 to determine.

Am Gasinjektor 3 ist ferner noch ein Sensor 7 zur Erfassung eines Schließzeitpunktes vorgesehen. Der Sensor 7 erfasst dabei, wenn eine Ventilnadel des Gasinjektors in den Schließzustand übergeht. Der Sensor 7 ist ebenfalls mit der Steuereinheit 10 verbunden. Vorzugsweise wertet die Steuereinheit 10 auch die Daten des Sensors 7 aus, so dass eine noch genauere Zumessung des Gases bei geöffnetem Gasinjektor 3 möglich ist.At the gas injector 3 is still a sensor 7 provided for detecting a closing time. The sensor 7 detects when a valve needle of the gas injector transitions to the closed state. The sensor 7 is also with the control unit 10 connected. Preferably, the control unit evaluates 10 also the data of the sensor 7 so that even more accurate metering of the gas with the gas injector open 3 is possible.

2 zeigt ein Diagramm, welches eine einblasbare Gasmenge Q über einer Öffnungszeit t des Gasinjektors 3 zeigt. Eine erste Linie 11 zeigt hierbei eine Kennlinie, wenn der Gastank 2 voll ist und ein Druckniveau von ca. 200 × 105 Pa aufweist. Eine zweite Linie 12 zeigt einen Zustand, in welchem der Tank geleert ist und ein Druckniveau von ca. 20 × 105 Pa aufweist. 2 shows a diagram showing an inflatable gas amount Q over an opening time t of the gas injector 3 shows. A first line 11 shows here a characteristic when the gas tank 2 is full and has a pressure level of about 200 × 10 5 Pa. A second line 12 shows a state in which the tank is emptied and has a pressure level of about 20 × 10 5 Pa.

Wie aus dem Diagramm von 2 ersichtlich ist, ist die erste Kennlinie 11 bei vollem Tank ab einer Ansteuerdauer t1 im Wesentlichen linear. Vor dem Zeitpunkt t1 ist bei geöffnetem Ventil die Kennlinie nicht linear, so dass eine Zumessmenge schwierig in exakter Weise zu realisieren ist. Somit ergibt sich erst ab dem Zeitpunkt t1 bei vollem Tank (erste Kennlinie 11), als auch bei leerem Tank (zweite Kennlinie 12) eine minimale Ansteuerung bei einer Mindesteinblasmenge Qmin, bei welcher eine konstante und damit vorhersagbare Einblasmenge bestimmbar ist. Aus Übersichtlichkeitsgründen ist in 2 nur die minimale Einblasmenge Qmin für die erste Kennlinie 11 eingezeichnet. As seen from the diagram of 2 is apparent, is the first characteristic 11 at full tank from a control period t1 substantially linear. Before the time t1, when the valve is open, the characteristic is not linear, so that a metering amount is difficult to realize in an accurate manner. Thus results only from the time t1 at full tank (first characteristic 11 ), as well as when the tank is empty (second characteristic 12 ) a minimum control at a Mindesteinblasmenge Qmin at which a constant and thus predictable injection rate can be determined. For clarity, is in 2 only the minimum injection quantity Qmin for the first characteristic curve 11 located.

Wenn nun zusätzlich zum vorhandenen Druck in der Gasleitung 4 auch noch mittels des Sensors 7 bestimmt wird, wann exakt der Schließzeitpunkt des Gasinjektors ist, kann eine minimale Einblasmenge auf Qmin* reduziert werden. Dies ist von Vorteil, wenn nur kleinste Drehmomente von der Brennkraftmaschine erzeugt werden sollen, beispielsweise im Leerlauf, oder das so genannte Pfenniggas bei konstanter Fahrzeuggeschwindigkeit und leichter Bergabfahrt. Hierbei wird im nichtlinearen Bereich der Kennlinien des Gasinjektors eine spezifische Abweichung des Gasinjektors erfasst und durch die Steuereinheit 10 ein Wert ermittelt werden, welcher eine gewünschte Ansteuerdauer zum Öffnen des Gasinjektors 3 entsprechend anpasst. Dadurch können reduzierte Mindesteinblasmengen realisiert werden.If now in addition to the existing pressure in the gas line 4 also by means of the sensor 7 determining when exactly the closing time of the gas injector is, a minimum injection amount can be reduced to Qmin *. This is advantageous if only the smallest torques are to be generated by the internal combustion engine, for example, when idling, or the so-called penny gas at constant vehicle speed and easy downhill. Here, in the non-linear region of the characteristic curves of the gas injector, a specific deviation of the gas injector is detected and by the control unit 10 a value can be determined, which is a desired activation duration for opening the gas injector 3 adapts accordingly. As a result, reduced Mindesteinblasmengen can be realized.

Es sei angemerkt, dass die Bauteile der Gasversorgungsanordnung, insbesondere die Gasleitung 4, der Gasinjektor 3, der Drucksensor 5 und das Tankabsperrventil 7 für eine Hochdruckanwendung ausgelegt sein müssen, da diese nun mit dem hohen Druck aus dem Gastank 2 beaufschlagbar sind, wenn der Gastank 2 voll ist. Allerdings kann erfindungsgemäß durch die geschickte Ansteuerung des Gasinjektors 3 mittels der Steuereinheit 10 auf einen Druckregler in der Gasleitung 4 verzichtet werden. Somit kann eine druckreglerfreie Gasleitung 4 bereitgestellt werden, so dass die Kosten der Gasversorgungsanordnung 1 signifikant reduziert werden können. Dadurch wird die Gasversorgungsanordnung 1 sehr interessant für kostengünstige Anwendungen bei Zweirädern oder Quads oder dgl., d.h., insbesondere für Fahrzeuge mit reduzierten oder geringen Leistungsanforderungen.It should be noted that the components of the gas supply arrangement, in particular the gas line 4 , the gas injector 3 , the pressure sensor 5 and the tank shut-off valve 7 have to be designed for a high pressure application, since this now with the high pressure from the gas tank 2 can be acted upon if the gas tank 2 is full. However, according to the invention by the clever control of the gas injector 3 by means of the control unit 10 on a pressure regulator in the gas line 4 be waived. Thus, a pressure regulator-free gas line 4 be provided so that the cost of the gas supply arrangement 1 can be significantly reduced. This will be the gas supply arrangement 1 very interesting for low-cost applications in two-wheelers or quads or the like, ie, especially for vehicles with reduced or low power requirements.

Claims (9)

Gasversorgungsanordnung einer Gasbrennkraftmaschine zur Versorgung der Gasbrennkraftmaschine mit einem Brenngas, umfassend: – einen Gastank (2) zur Speicherung des Brenngases, – wenigstens einen ersten Gasinjektor (3), – eine den Gastank (2) mit dem Gasinjektor (3) verbindende, druckreglerfreie Gasleitung (4), – ein Tankabsperrventil (6), welches in der Gasleitung (4) angeordnet ist, um eine Verbindung zwischen dem Gasinjektor (3) und dem Gastank (2) freizugeben und zu verschließen, – einen in der Gasleitung (4) angeordneten Drucksensor (5), und – eine Steuereinheit (10), welche mit dem Drucksensor (5) und dem Gasinjektor (3) verbunden ist, – wobei die Steuereinheit (10) eingerichtet ist, eine Öffnungsdauer des Gasinjektors (3) in Abhängigkeit eines Druckniveaus in der Gasleitung (5), welches mittels des Drucksensors (5) erfasst wurde, zu bestimmen.Gas supply arrangement of a gas internal combustion engine for supplying the gas internal combustion engine with a fuel gas, comprising: - a gas tank ( 2 ) for storing the fuel gas, - at least a first gas injector ( 3 ), - one the gas tank ( 2 ) with the gas injector ( 3 ) connecting, pressure regulator-free gas line ( 4 ), - a tank shut-off valve ( 6 ), which in the gas line ( 4 ) is arranged to connect between the gas injector ( 3 ) and the gas tank ( 2 ) to release and close, - one in the gas line ( 4 ) arranged pressure sensor ( 5 ), and - a control unit ( 10 ) connected to the pressure sensor ( 5 ) and the gas injector ( 3 ), the control unit ( 10 ), an opening duration of the gas injector ( 3 ) as a function of a pressure level in the gas line ( 5 ), which by means of the pressure sensor ( 5 ) was determined. Anordnung nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Sensor (7) zur Erfassung eines Schließzeitpunkts des Gasinjektors (3), welcher mit der Steuereinheit (10) verbunden ist, wobei die Steuereinheit (10) eingerichtet ist, die Öffnungsdauer des Gasinjektors (3) in Abhängigkeit des erfassten Schließzeitpunkts zu bestimmen.Arrangement according to claim 1, further comprising a sensor ( 7 ) for detecting a closing time of the gas injector ( 3 ), which with the control unit ( 10 ), the control unit ( 10 ), the opening duration of the gas injector ( 3 ) depending on the recorded closing time. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend einen zweiten Gasinjektor, welcher gemeinsam mit dem ersten Gasinjektor ansteuerbar ist und Brenngas in einen gemeinsamen Raum (8), insbesondere eine Brennkammer oder ein Saugrohr, einbläst.Arrangement according to one of the preceding claims, further comprising a second gas injector, which is controllable together with the first gas injector and fuel gas in a common space ( 8th ), in particular a combustion chamber or a suction pipe, blows. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (5) in der Gasleitung (4) zwischen dem Gasinjektor (3) und dem Tankabsperrventil (6) angeordnet ist. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure sensor ( 5 ) in the gas line ( 4 ) between the gas injector ( 3 ) and the tank shut-off valve ( 6 ) is arranged. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (10) mit dem Tankabsperrventil (6) verbunden ist und eingerichtet ist, das Tankabsperrventil in Abhängigkeit eines Drucks in einem Leitungsbereich der Gasleitung (4) zwischen dem Tankabsperrventil (6) und dem Gasinjektor (3) zu öffnen und zu schließen.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit ( 10 ) with the tank shut-off valve ( 6 ) and is arranged, the Tankabsperrventil depending on a pressure in a line region of the gas line ( 4 ) between the tank shut-off valve ( 6 ) and the gas injector ( 3 ) to open and close. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Tankabsperrventil (6) ein 2/2-Wege-Ventil ist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the tank shut-off valve ( 6 ) is a 2/2-way valve. Fahrzeug, umfassend eine Gasversorgungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Vehicle comprising a gas supply arrangement according to one of the preceding claims. Fahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug ein Zweirad oder ein Quad ist.Vehicle according to claim 7, characterized in that the vehicle is a bicycle or a quad. Fahrzeug nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch eine Gasbrennkraftmaschine mit einem Zylinder oder mit zwei Zylindern.Vehicle according to claim 7 or 8, characterized by a gas-engine with one cylinder or with two cylinders.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023148355A1 (en) * 2022-02-03 2023-08-10 Delphi Technologies Ip Limited Fuel injection system for hydrogen gas

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ZA939334B (en) * 1992-12-14 1994-10-03 Transcom Gas Tecnologies Pty L Engine control unit
FR2776020B1 (en) * 1998-03-11 2000-05-05 Renault METHOD FOR CONTROLLING THE INJECTION IN AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND CONTROLLED IGNITION, SUPPLIED BY LIQUEFIED GAS FUEL OR BY GAS FUEL UNDER SOUND CONDITIONS
CA2505455C (en) * 2005-05-18 2007-02-20 Westport Research Inc. Direct injection gaseous fuelled engine and method of controlling fuel injection pressure
US7367312B1 (en) * 2006-11-29 2008-05-06 Ford Global Technologies, Llc Control strategy to better usage of fuel in gaseous engine
WO2011000043A1 (en) * 2009-06-30 2011-01-06 Orbital Australia Pty Ltd Fuel injector gain compensation for sub-sonic flow
US8095294B1 (en) * 2010-08-19 2012-01-10 Westport Power Inc. Method for determining fuel injection on-time in a gaseous-fuelled internal combustion engine
DE102014220363B4 (en) * 2013-10-16 2016-12-15 Ford Global Technologies, Llc Method for direct introduction of fuel into a cylinder of a direct-injection internal combustion engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023148355A1 (en) * 2022-02-03 2023-08-10 Delphi Technologies Ip Limited Fuel injection system for hydrogen gas

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