DE102015226462A1 - Gasversorgungsvorrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug - Google Patents
Gasversorgungsvorrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug Download PDFInfo
- Publication number
- DE102015226462A1 DE102015226462A1 DE102015226462.9A DE102015226462A DE102015226462A1 DE 102015226462 A1 DE102015226462 A1 DE 102015226462A1 DE 102015226462 A DE102015226462 A DE 102015226462A DE 102015226462 A1 DE102015226462 A1 DE 102015226462A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- tank
- internal combustion
- combustion engine
- control valve
- supply line
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D19/02—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with gaseous fuels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D19/02—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with gaseous fuels
- F02D19/021—Control of components of the fuel supply system
- F02D19/022—Control of components of the fuel supply system to adjust the fuel pressure, temperature or composition
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
- F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
- F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
- F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
- F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
- F02M21/0221—Fuel storage reservoirs, e.g. cryogenic tanks
- F02M21/0224—Secondary gaseous fuel storages
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
- F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
- F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
- F02M21/023—Valves; Pressure or flow regulators in the fuel supply or return system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
- F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
- F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
- F02M21/023—Valves; Pressure or flow regulators in the fuel supply or return system
- F02M21/0236—Multi-way valves; Multiple valves forming a multi-way valve system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
- F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
- F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
- F02M21/023—Valves; Pressure or flow regulators in the fuel supply or return system
- F02M21/0239—Pressure or flow regulators therefor
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Gasversorgungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine (2), umfassend einen ersten Tank (10) zur Speicherung eines gasförmigen Kraftstoffs, wenigstens einen zweiten Tank (20) zur Speicherung des gasförmigen Kraftstoffs, eine erste Zuleitung (12), welche vom ersten Tank (10) zur Brennkraftmaschine (2) führt, eine zweite Zuleitung (22), welche vom zweiten Tank (20) zur ersten Zuleitung (12) führt und an einem ersten Verbindungspunkt (13) in die erste Zuleitung (12) mündet, wobei in der ersten Zuleitung (12) zwischen dem ersten Tank (10) und dem ersten Verbindungspunkt (13) ein erstes Steuerventil (11) zum Öffnen und Schließen des ersten Tanks (10) angeordnet ist, wobei in der zweiten Zuleitung (22) zwischen dem zweiten Tank (20) und dem ersten Verbindungspunkt (13) ein zweites Steuerventil (21) zum Öffnen und Schließen des zweiten Tanks angeordnet ist, und wobei ein erstes Rückschlagventil (5) in der ersten Zuleitung (12) zwischen dem ersten Steuerventil (11) und der Brennkraftmaschine (2), insbesondere zwischen dem ersten Steuerventil (11) und dem ersten Verbindungspunkt (13), angeordnet ist, und eine Steuereinheit (4), welche eingerichtet ist, das erste und zweite Steuerventil (11, 21) anzusteuern derart, dass in Abhängigkeit eines geforderten Einblasdrucks (P5) der Brennkraftmaschine (2) das erste oder zweite Steuerventil geöffnet ist.
Description
- Stand der Technik
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gasversorgungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine, insbesondere für ein Fahrzeug sowie ein Verfahren zur Versorgung einer Brennkraftmaschine mit Gas.
- Mit gasförmigen Kraftstoffen betriebene Fahrzeuge, z.B. Erdgas-Fahrzeuge, werden in jüngster Zeit aufgrund von Kostenvorteilen des Brennstoffs immer beliebter. Der gasförmige Kraftstoff wird dabei unter einem Druck von bis zu 250 × 105 Pa in einem Tank gespeichert. Durch den Verbrauch des Erdgases infolge der Nutzung sinkt der Druck im Tank. Üblicherweise ist ein Druckregler vorgesehen, um das im Tank unter hohem Druck stehende Gas auf einen Einblassystemdruck von ca. 10 × 105 Pa zu bringen. Die Einblassysteme von Fahrzeugen sind dabei derart ausgelegt, dass bei einem maximalen Massenstrombedarf der Brennkraftmaschine, d.h., bei Volllast bei hoher Drehzahl, ein nominaler Einblasdruck vorhanden sein muss, um die nötige Gasmenge in einen Brennraum einzubringen. Somit kann ein Tank nur bis zu dem nominalen Einblasdruck zuzüglich Leitungsdruckverluste entleert werden, so dass immer ein relativ hoher Restanteil von Gas im Tank verbleibt. Dies wirkt sich negativ auf eine Reichweite des Fahrzeugs aus. Diese Problematik wird noch dadurch verschärft, dass zunehmend direkteinblasende Systeme entwickelt werden, bei denen der gasförmige Kraftstoff direkt in einen Brennraum der Brennkraftmaschine eingeblasen wird. Hierbei liegt ein Einblasdruck im Bereich von 15 bis 20 × 105 Pa. Hierdurch erhöht sich noch die im Tank verbleibende Restgasmenge.
- Offenbarung der Erfindung
- Die erfindungsgemäße Gasversorgungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass es möglich ist, einen oder mehrere Tanks, in welchen ein gasförmiger Kraftstoff gespeichert ist, auf ein Druckniveau unterhalb des nominalen Einblasdrucks zu entleeren. Dadurch erhöht sich eine im Tank gespeicherte nutzbare Gasmenge erheblich, so dass insbesondere bei Fahrzeugen eine Reichweitenvergrößerung darstellbar ist. Erfindungsgemäß kann dabei ein sehr einfacher und kompakter Aufbau realisiert werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Gasversorgungsvorrichtung wenigstens einen ersten und einen zweiten Tank zur Speicherung des gasförmigen Kraftstoffs umfasst. Hierbei führt eine erste Zuleitung vom ersten Tank zur Brennkraftmaschine und eine zweite Zuleitung führt vom zweiten Tank zur ersten Zuleitung. In der ersten und zweiten Zuleitung ist jeweils ein Steuerventil angeordnet, um den ersten und zweiten Tank zu öffnen und zu schließen. Die zweite Zuleitung mündet an der ersten Zuleitung an einem ersten Verbindungspunkt. Ein Rückschlagventil ist in der ersten Zuleitung zwischen dem ersten Steuerventil der ersten Zuleitung und dem Verbindungspunkt angeordnet. Das erste Rückschlagventil verhindert ein unerwünschtes Rückströmen von Gas bei geöffnetem zweiten Steuerventil aus dem zweiten Tank in den ersten Tank. Ferner ist eine Steuereinheit vorgesehen, welche eingerichtet ist, das erste und zweite Steuerventil anzusteuern, um in Abhängigkeit eines geforderten Einblasdrucks der Brennkraftmaschine das erste und/oder zweite Steuerventil zu öffnen. Das jeweils andere Steuerventil kann dabei geschlossen sein. Erfindungsgemäß bestimmt somit die Steuereinheit, aus welchem der Tanks der gasförmige Kraftstoff entnommen werden soll. Dadurch ist es möglich, dass, wenn der geforderte Einblasdruck der Brennkraftmaschine unterhalb des nominalen Einblasdrucks liegt, gasförmiger Kraftstoff auch aus einem Tank entnommen werden kann, welcher schon auf dem nominalen Druckniveau oder darunter liegt. Somit kann dieser Tank weiter entleert werden und eine Reichweite des Fahrzeugs vergrößert werden.
- Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
- Bevorzugt ist die Steuereinheit eingerichtet alle Tanks auf ein vorbestimmtes Druckniveau, z.B. 50 × 105 Pa zu bringen, und dann erst mit dem Öffnen und Schließen des ersten und zweiten Steuerventils zu beginnen.
- Vorzugsweise ist die Steuereinheit eingerichtet, zuerst das erste Steuerventil zu öffnen und den ersten Tank bis zu einem ersten Druckniveau zu entleeren, welches bevorzugt gleich oder vorzugsweise dem zwei- bis fünffachen nominalen Einblasdruck, zuzüglich eines Leitungsdruckverlustes, entspricht. Das erste Druckniveau liegt beispielsweise bei ca. 50 oder 40 × 105 Pa. Der Leitungsdruckverlust zwischen dem ersten Tank und einem Gasinjektor der Brennkraftmaschine beträgt bis zu ca. 1 × 105 Pa.
- Bevorzugt ist die Steuereinheit weiter eingerichtet, nach Erreichen des ersten Druckniveaus im ersten Tank das erste Steuerventil zu schließen und das zweite Steuerventil zu öffnen, wenn die Brennkraftmaschine zum Einblasen des gasförmigen Kraftstoffs einen höheren Einblasdruck zuzüglich Leitungsdruckverlusten fordert, als mit dem ersten Tank geliefert werden kann. Weiterhin ist die Steuereinheit bevorzugt eingerichtet, das zweite Steuerventil wieder zu schließen und das erste Steuerventil zu öffnen, wenn die Brennkraftmaschine zum Einblasen des gasförmigen Kraftstoffs ein Druckniveau zuzüglich Leitungsdruckverlusten fordert, welches kleiner als der Druck des ersten Tanks ist. Dies kann solange durchgeführt werden, solange das erste Druckniveau des ersten Tanks größer ist als die Summe des gerade benötigten Einblasdrucks und des Leitungsdruckverlustes.
- Weiter bevorzugt umfasst die Gasversorgungsvorrichtung ferner einen dritten Tank zur Speicherung des gasförmigen Kraftstoffs. Der dritte Tank ist über eine dritte Zuleitung an einem zweiten Verbindungspunkt mit der ersten Zuleitung verbunden. Der zweite Verbindungspunkt ist in der ersten Zuleitung zwischen dem ersten Verbindungspunkt und der Brennkraftmaschine angeordnet. Ferner ist ein drittes Steuerventil zum Öffnen und Schließen des dritten Tanks in der dritten Zuleitung vorgesehen.
- Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist bei Vorhandensein von drei Tanks ein zweites Rückschlagventil vorgesehen, welches zwischen dem ersten Verbindungspunkt und dem zweiten Verbindungspunkt angeordnet ist. Das zweite Rückschlagventil verhindert ein unerwünschtes Rückströmen von Gas bei geöffnetem dritten Steuerventil aus dem dritten Tank in den ersten oder zweiten Tank.
- Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Versorgung einer Brennkraftmaschine mit einem gasförmigen Kraftstoff mittels einer Gasversorgungsvorrichtung. Die Gasversorgungsvorrichtung umfasst wenigstens einen ersten und einen zweiten Tank zur Speicherung des gasförmigen Kraftstoffs und umfasst die Schritte des Nutzens bzw. Entleerens des ersten Tanks bis zu einem ersten Druckniveau, welches einer Summe eines nominalen Einblasdrucks der Brennkraftmaschine und eines Leitungsdruckverlusts entspricht und des anschließenden Nutzens bzw. Entleerens des zweiten Tanks, wenn die Brennkraftmaschine den nominalen Einblasdruck fordert.
- Erfindungsgemäß wird ferner der zweite Tank geschlossen und der erste Tank weitergenutzt bzw. weiter entleert, wenn die Brennkraftmaschine ein Einblasdruckniveau zuzüglich Leitungsdruckverlusten fordert, welches unterhalb des nominalen Einblasdrucks liegt, solange das erste Druckniveau im ersten Tank größer als das geforderte Einblasdruckniveau zuzüglich der Leitungsdruckverluste ist. Wenn das geforderte Einblasdruckniveau der Brennkraftmaschine zuzüglich Leitungsdruckverluste größer als das erste Druckniveau im ersten Tank ist, wird einfach auf den zweiten Tank umgeschaltet.
- Vorzugsweise wird beim erfindungsgemäßen Verfahren bei Vorhandensein einer Vielzahl von Tanks die Tanks gemeinsam auf ein erstes Druckniveau entleert, welches größer einer Summe des nominalen Einblasdrucks und eines Leitungsdruckverlustes entspricht. Erst dann wird mit der erfindungsgemäßen Ventilsteuerung begonnen.
- Besonders bevorzugt wird bei Vorhandensein einer Vielzahl von Tanks jeweils der Tank entleert bzw. genutzt, welcher in Abhängigkeit von einem gerade von der Brennkraftmaschine geforderten Einblasdruckniveau ein Druckniveau im Tank aufweist, das über dem geforderten Einblasdruckniveau der Brennkraftmaschine zuzüglich der Leitungsdruckverluste liegt. Dabei wird jeweils der Tank geöffnet, dessen Druckniveau am nächsten zum geforderten Einblasdruckniveau liegt. Somit können die Tanks optimal entleert werden, so dass eine noch bessere Entleerung und somit eine verbesserte Nutzung des gespeicherten Gases ist.
- Weiter bevorzugt werden zuerst alle Tanks auf ein erstes Druckniveau gebracht, welches insbesondere dem zweifachen bis fünffachen als der geforderte Einblasdruck der Brennkraftmaschine zuzüglich eines Leitungsdruckverlustes entspricht.
- Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Gasversorgungsvorrichtung. Ein Gasinjektor der Gasversorgungsvorrichtung bläst dabei den gasförmigen Kraftstoff bevorzugt in das Saugrohr des Motors oder bevorzugt direkt in einen Brennraum der Brennkraftmaschine ein.
- Zeichnung
- Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
-
1 eine schematische Ansicht einer Gasversorgungsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, -
2 eine schematische Ansicht einer Gasversorgungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und -
3 eine schematische Ansicht einer Gasversorgungsvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. - Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
- Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die
1 eine Gasversorgungsvorrichtung1 gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben. - Wie aus
1 ersichtlich ist, umfasst die Gasversorgungsvorrichtung1 einen ersten Tank10 und einen zweiten Tank20 . Der erste Tank10 ist über eine erste Zuleitung12 mit einem Gasinjektor3 verbunden. Der Gasinjektor3 bläst gasförmigen Kraftstoff direkt in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine2 ein. - Der zweite Tank
20 ist über eine zweite Zuleitung22 mit der ersten Zuleitung12 verbunden. Dabei mündet die zweite Zuleitung22 an einem ersten Verbindungspunkt13 an der ersten Zuleitung12 . - In der ersten Zuleitung
12 ist ferner ein erstes Steuerventil11 zwischen dem ersten Verbindungspunkt13 und dem ersten Tank10 angeordnet. - Ein zweites Steuerventil
21 ist in der zweiten Zuleitung22 angeordnet. - Eine Steuereinheit
4 ist vorgesehen, welche mit dem ersten Steuerventil11 und dem zweiten Steuerventil21 verbunden ist. Die Steuereinrichtung4 kann dabei das erste und zweite Steuerventil ansteuern und öffnen oder schließen. - Ferner ist in der ersten Zuleitung
12 noch ein erstes Rückschlagventil5 zwischen dem ersten Verbindungspunkt13 und dem ersten Steuerventil11 angeordnet. Das erste Rückschlagventil5 verhindert dabei das Strömen von Gas aus dem zweiten Tank20 über Zuleitungen22 und12 in den ersten Tank10 . - Genauer führt die Steuereinheit
4 dabei eine Regelung derart durch, dass zuerst alle Steuerventile11 ,21 geöffnet werden und die Tanks10 ,20 entleert werden, bis ein erstes Druckniveau P1 unterschritten wird, welches größer einer Summe eines nominalen Einblasdrucks P5 der Brennkraftmaschine und eines Leitungsdruckverlustes P6 ist. - Die Steuereinheit
4 ist nun eingerichtet, das erste und zweite Steuerventil11 ,21 derart anzusteuern, dass in Abhängigkeit eines benötigten Einblasdruckes der Brennkraftmaschine das erste oder das zweite Steuerventil geöffnet wird. - Genauer führt die Steuereinheit
4 dabei eine Regelung derart durch, dass unterhalb des Druckniveaus P1 nur das erste Steuerventil11 geöffnet wird und der erste Tank10 entleert wird, solange das Druckniveau im ersten Tank10 größer ist als die Summe des geforderten Einblasdrucks P5 der Brennkraftmaschine und eines Leitungsdruckverlustes P6 ist. Dann schaltet die Steuereinheit4 auf den zweiten Tank20 um. - Wenn die Lastanforderung der Brennkraftmaschine
2 geringer wird, sinkt auch der geforderte Einblasdruck P5 und die Leitungsdruckverluste nehmen ab. Die Steuereinheit4 prüft ständig, ob der Druck im ersten Tank10 für den Motorbetrieb ausreicht und schaltet gegebenenfalls die Gaszufuhr vom zweiten Tank auf den ersten Tank um, wenn der noch im ersten Tank10 vorhandene Druck größer ist, als der gerade von der Brennkraftmaschine angeforderte Gasdruck zuzüglich der Leitungsdruckverluste. - Sobald das von der Brennkraftmaschine
2 geforderte Druckniveau zuzüglich der Leitungsdruckverluste wieder über dem vom ersten Tank10 bereitstellbaren Druckniveau liegt, schaltet die Steuereinheit4 wieder vom ersten auf den zweiten Tank20 um. Hierzu wird das erste Steuerventil11 geschlossen und das zweite Steuerventil21 geöffnet. Das erste Rückschlagventil5 verhindert dabei, dass bei geöffnetem zweiten Steuerventil12 Gas zurück in Richtung in den ersten Tank10 strömt. - Somit kann erfindungsgemäß ein Druckniveau im ersten Tank
10 unterhalb eines Mindestdruckniveaus, welches der Summe des nominalen Einblasdrucks P5 und des Leitungsdruckverlustes P6 entspricht, sinken, da die Steuereinheit4 den ersten Tank10 einsetzt, wenn ein von der Brennkraftmaschine2 gefordertes Druckniveau unterhalb des gerade im ersten Tank10 herrschenden Druckniveaus liegt. Somit kann das im ersten Tank10 gespeicherte Gas besser genutzt werden, als im Stand der Technik, und insbesondere eine Reichweite eines Fahrzeugs vergrößert werden. -
2 zeigt eine Gasversorgungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist neben dem ersten Tank10 und dem zweiten Tank20 noch ein dritter Tank30 vorgesehen. Der dritte Tank30 weist eine dritte Zuleitung32 auf, welche in der ersten Zuleitung12 an einem zweiten Verbindungspunkt23 mündet. Ein zweites Rückschlagventil6 ist dabei in der ersten Zuleitung12 zwischen dem ersten Verbindungspunkt13 und dem zweiten Verbindungspunkt23 vorgesehen. Wie im ersten Ausführungsbeispiel entleert die Steuereinheit4 des zweiten Ausführungsbeispiels im Betrieb zuerst den ersten Tank10 bis zum ersten Druckniveau. Dann wird der zweite Tank20 genutzt und ebenfalls bis zur Höhe des ersten Druckniveaus entleert. Anschließend wird der dritte Tank30 genutzt. Sollte die Brennkraftmaschine während des Betriebs eine Lastanforderung haben, welche ein Druckniveau unterhalb der Nominaldruckgrenze (nominaler Einblasdruck P5) benötigt, steuert die Steuereinheit4 das erste Steuerventil11 oder das zweite Steuerventil21 dabei derart, dass dann Gas aus dem ersten Tank10 oder dem zweiten Tank20 , in Abhängigkeit von den jeweiligen Druckniveaus in den Tanks entnommen wird. Dabei wird durch die Steuereinheit4 dann der Tank entleert, dessen Druckniveau über dem geforderten Druckniveau der Brennkraftmaschine liegt und am nächsten zum geforderten Druckniveau der Brennkraftmaschine liegt. Das erste und zweite Rückschlagventil verhindern dabei wiederum ein Rückströmen des Gases von dem Tank mit dem höheren Druckniveau zu dem Tank mit dem niedrigeren Druckniveau. -
3 zeigt eine Gasversorgungsvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das dritte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei lediglich nur ein erstes Rückschlagventil5 vorgesehen ist. Das Rückschlagventil5 ist dabei zwischen dem ersten Verbindungspunkt13 und dem zweiten Verbindungspunkt23 vorgesehen. - Wie aus allen beschriebenen Ausführungsbeispielen deutlich wird, ermöglicht es die vorliegende Erfindung nun, durch das Vorsehen von mehreren Tanks und wenigstens einem Rückschlagventil
5 und einer entsprechenden Steuereinheit4 eine bisher im Stand der Technik nicht nutzbare Restgasmenge in den Tanks, welche eine Nominaldruckgrenze erreicht haben, zu nutzen. Damit kann eine Reichweite eines Erdgasfahrzeugs deutlich erhöht werden. - Als Ausgangspunkt wird jeweils angenommen, dass alle Tanks voll sind oder zumindest über der Nominaldruckgrenze liegen.
Claims (10)
- Gasversorgungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine (
2 ), umfassend: – einen ersten Tank (10 ) zur Speicherung eines gasförmigen Kraftstoffs, – wenigstens einen zweiten Tank (20 ) zur Speicherung des gasförmigen Kraftstoffs, – eine erste Zuleitung (12 ), welche vom ersten Tank (10 ) zur Brennkraftmaschine (2 ) führt, – eine zweite Zuleitung (22 ), welche vom zweiten Tank (20 ) zur ersten Zuleitung (12 ) führt und an einem ersten Verbindungspunkt (13 ) in die erste Zuleitung (12 ) mündet, – wobei in der ersten Zuleitung (12 ) zwischen dem ersten Tank (10 ) und dem ersten Verbindungspunkt (13 ) ein erstes Steuerventil (11 ) zum Öffnen und Schließen des ersten Tanks (10 ) angeordnet ist, – wobei in der zweiten Zuleitung (22 ) zwischen dem zweiten Tank (20 ) und dem ersten Verbindungspunkt (13 ) ein zweites Steuerventil (21 ) zum Öffnen und Schließen des zweiten Tanks angeordnet ist, und – wobei ein erstes Rückschlagventil (5 ) in der ersten Zuleitung (12 ) zwischen dem ersten Steuerventil (11 ) und der Brennkraftmaschine (2 ), insbesondere zwischen dem ersten Steuerventil (11 ) und dem ersten Verbindungspunkt (13 ), angeordnet ist, und – eine Steuereinheit (4 ), welche eingerichtet ist, das erste und zweite Steuerventil (11 ,21 ) anzusteuern derart, dass in Abhängigkeit eines geforderten Einblasdrucks (P5) der Brennkraftmaschine (2 ) das erste oder zweite Steuerventil geöffnet ist. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (
4 ) eingerichtet ist, zuerst das erste Steuerventil (11 ) zu öffnen und den ersten Tank (10 ) zu entleeren, bis im ersten Tank (10 ) ein erstes Druckniveau (P1) erreicht ist, welches gleich oder größer ist, insbesondere dem zweifachen bis fünffachen, als der geforderte Einblasdruck (P5) der Brennkraftmaschine zuzüglich eines Leitungsdruckverlustes (P6). - Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (
4 ) eingerichtet ist, wenn das erste Druckniveau (P1) im ersten Tank (10 ) den geforderten Einblasdruck (P5) unterschreitet, das erste Steuerventil (11 ) zu schließen und das zweite Steuerventil (21 ) zu öffnen solange das Druckniveau des zweiten Tanks (20 ) größer ist als das Druckniveau des ersten Tanks (10 ), und wenn die Brennkraftmaschine (2 ) den geforderten Einblasdruck (P5 ) erniedrigt, das zweite Steuerventil (21 ) zu schließen und das erste Steuerventil (11 ) zu öffnen, solange der geforderte Einblasdruck (P5) der Brennkraftmaschine (2 ) zuzüglich des Leitungsdruckverlustes (P6) kleiner ist als das Druckniveau (P1) im ersten Tank (10 ). - Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend einen dritten Tank (
30 ) zur Speicherung des gasförmigen Kraftstoffs, welcher mit der ersten Zuleitung (12 ) über eine dritte Zuleitung (32 ) an einem zweiten Verbindungspunkt (23 ) verbunden ist, wobei der zweite Verbindungspunkt (23 ) in der ersten Zuleitung (12 ) zwischen dem ersten Verbindungspunkt (13 ) und der Brennkraftmaschine (2 ) angeordnet ist und wobei in der dritten Zuleitung ein drittes Steuerventil (31 ) vorgesehen ist, um den dritten Tank zu öffnen und zu schließen. - Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein zweites Rückschlagventil (
6 ), welches zwischen dem ersten Verbindungspunkt (13 ) und dem zweiten Verbindungspunkt (23 ) angeordnet ist. - Verfahren zur Versorgung einer Brennkraftmaschine (
2 ) mit einem gasförmigen Kraftstoff mittels einer Gasversorgungsvorrichtung, welche wenigstens einen ersten und einen zweiten Tank (10 ,20 ) zur Speicherung des gasförmigen Kraftstoffs aufweist, umfassend die Schritte: – Nutzen des ersten Tanks (10 ) bis zu einem ersten Druckniveau (P1), welches einer Summe eines geforderten Einblasdrucks (P5) der Brennkraftmaschine (2 ) und eines Leitungsdruckverlustes (P6) entspricht, und – Anschließendes Nutzen des zweiten Tanks (20 ), wenn die Brennkraftmaschine (2 ) einen höheren Einblasdruck (P5) zuzüglich Leitungsdruckverlust fordert, der größer ist als das erste Druckniveau (P1) des ersten Tanks (10 ), und – Schließen des zweiten Tanks (20 ) und Nutzen des ersten Tanks (10 ), wenn die Brennkraftmaschine ein Einblasdruckniveau unterhalb des nominalen Einblasdrucks (P5) fordert, solange das erste Druckniveau (P1) im ersten Tank (10 ) größer als das geforderte Einblasdruckniveau (P5) der Brennkraftmaschine zuzüglich des Leitungsdruckverlustes (P6) ist, und Nutzen des zweiten Tanks (20 ) und Schließen des ersten Tanks (10 ), wenn die Brennkraftmaschine ein Einblasdruckniveau (P5) zuzüglich des Leitungsdruckverlustes (P6) fordert, das größer ist als das erste Druckniveau (P1) im ersten Tank (10 ). - Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Tanks, welche nacheinander auf ein Druckniveau entleert werden, welches einer Summe des geforderten Einblasdrucks (P5) der Brennkraftmaschine und eines Leitungsdruckverlustes (P6) entspricht.
- Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von Tanks in Abhängigkeit von einem von der Brennkraftmaschine gerade geforderten Einblasdruckniveau derart genutzt werden, dass der Tank, welcher ein Druckniveau aufweist, das über dem geforderten Einblasdruckniveau (P5) liegt und welches, wenn mehrere Tanks über dem geforderten Einblasdruckniveau liegen, am nächsten zum geforderten Einblasdruckniveau liegt, genutzt wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zuerst alle Tanks auf ein erste Druckniveau (P1) gebracht werden.
- Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Druckniveau (P1) dem zweifachen bis fünffachen des geforderten Einblasdrucks (P5) der Brennkraftmaschine zuzüglich eines Leitungsdruckverlustes entspricht.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015226462.9A DE102015226462A1 (de) | 2015-12-22 | 2015-12-22 | Gasversorgungsvorrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015226462.9A DE102015226462A1 (de) | 2015-12-22 | 2015-12-22 | Gasversorgungsvorrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102015226462A1 true DE102015226462A1 (de) | 2017-06-22 |
Family
ID=58993981
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102015226462.9A Pending DE102015226462A1 (de) | 2015-12-22 | 2015-12-22 | Gasversorgungsvorrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102015226462A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3633177A1 (de) * | 2018-10-04 | 2020-04-08 | Volkswagen AG | Brennkraftmaschine und verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine |
JP2020118055A (ja) * | 2019-01-21 | 2020-08-06 | いすゞ自動車株式会社 | 燃料供給制御装置、燃料供給システムおよび車両 |
-
2015
- 2015-12-22 DE DE102015226462.9A patent/DE102015226462A1/de active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3633177A1 (de) * | 2018-10-04 | 2020-04-08 | Volkswagen AG | Brennkraftmaschine und verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine |
JP2020118055A (ja) * | 2019-01-21 | 2020-08-06 | いすゞ自動車株式会社 | 燃料供給制御装置、燃料供給システムおよび車両 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102013220528B4 (de) | Einspritzventil und Verfahren zum Betreiben eines Einspritzventils | |
EP3452714B1 (de) | Einrichtung zur zumessung eines gasförmigen brennstoffs zu einem injektor | |
DE102008021384B3 (de) | Überlagerte Druckregelung des Common-Rail-Systems | |
WO2009056402A1 (de) | Verfahren zur erkennung einer kraftstoffsorte | |
DE19954695A1 (de) | Kraftstoffeinspritzsystem | |
EP2459865A1 (de) | Hochdruck-einspritzsystem mit kraftstoffkühlung aus niederdruckbereich | |
DE102019201905A1 (de) | Gas-Brennkraftmaschine | |
EP1348072A1 (de) | Verfahren, computerprogram und steuer- und/oder regelgerät zum betreiben einer brennkraftmaschine sowie brennkraftmaschine | |
DE102005043684A1 (de) | Kraftstoffdruckregelung bei Schubabschaltung | |
WO2012028370A1 (de) | Fördereinrichtung eines kraftstoffversorgungssystems einer brennkraftmaschine | |
DE102015226462A1 (de) | Gasversorgungsvorrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug | |
DE102015222049A1 (de) | Niederdruckkreislauf | |
DE102016211128A1 (de) | Verfahren zum volumenstrombasierten Regeln eines durch eine Hochdruckpumpe bewirkten Kraftstoffraildrucks | |
DE102009017472A1 (de) | Verfahren zum Absenken des Kraftstoffdrucks in einem rücklauffreien Kraftstoffversorgungssystem | |
WO2017174309A1 (de) | Druckregelsystem für eine gasbetriebene brennkraftmaschine und verwendung eines druckregelsystems | |
EP2795085A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum steuern der kraftstoffzufuhr einer mit flüssiggas betriebenen verbrennungskraftmaschine | |
DE102018216175A1 (de) | Kraftstofffördereinrichtung für eine Brennkraftmaschine | |
DE19933567C1 (de) | Einspritzsystem für eine Brennkraftmaschine | |
DE19951132A1 (de) | Verfahren zum Ablassen des Kraftstoffdrucks in einem rücklauffreien Kraftstoffversorgungssystem | |
DE102014226565A1 (de) | Verfahren zur Prüfung einer Kraftstofffördereinrichtung, sowie ein Steuergerät und ein Werkstatt-Tester | |
DE19839579C1 (de) | Einspritzsystem | |
DE102013218505A1 (de) | Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors in einem Notfahrbetrieb | |
DE102019203424A1 (de) | Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffsystems, Steuergerät und Kraftstoffsystem | |
DE102014007880B4 (de) | Verfahren zur Einstellung des Drucks in einem Hochdrucksystem eines Kraftstoffeinspritzsystems einer Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine zur Durchführung des Verfahrens | |
DE102009061750B3 (de) | Schnellstart eines Common Rail-Systems |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed |