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TECHNISCHES GEBIET
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Die gegenwärtige Offenlegung bezieht sich auf Verbrennungsmotoren, vor allem auf Fahrzeugregelsysteme und Verfahren für flüssiges Erdgas (LPG).
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HINTERGRUND
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Verbrennungsmotoren verbrennen ein Luft/Kraftstoffgemisch in Zylindern zur Bewegung der Kolben zur Erzeugung des Antriebsmoments. Der Luftstrom in Benzinmotoren kann über eine Drosselklappe geregelt werden. Die Drosselklappe stellt den Drosselklappenbereich ein, wodurch der Luftstrom im Motor erhöht oder verringert wird. Mit erhöhtem Drosselklappenbereich erhöht sich der Luftstrom in den Motor. Die Druckschriften
DE 102 55 345 B4 ,
DE 10 2004 044 178 A1 und
DE 10 2011 111 390 A1 offenbaren ähnliche Motoren.
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Vor der Zuführung zum Motor wird das LPG in einem LPG-Tank gelagert. Optional kann eine LPG-Pumpe das LPG aus dem LPG-Tank fördern und dieses einem Verdampfer/Druckregler zuführen. Alternativ kann ein natürlicher Dampfdruck das LPG in den Verdampfer/Druckregler drücken. Durch den Verdampfer/Druckregler wandelt sich das LPG von der flüssigen Phase in eine Dampfphase und gasförmiges LPG wird mit einem Zieldruck dem Kraftstoffverteilerrohr zugeführt.
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Einspritzdüsen leiten das LPG von dem Kraftstoffverteilerrohr in den Motor. Ein Kraftstoffregelsystem steuert die Menge des an die Zylinder des Motors gelieferten Luft/verflüssigten Erdgas (LPG)-Gemisches. Eine Erhöhung des Volumens der/des an die Zylinder gelieferten Luft und LPGs führt im Allgemeinen zu einer Erhöhung der Drehmomentausgabe des Motors.
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KURZDARSTELLUNG
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Steuern der Zufuhr von flüssigem Erdgas zu einem Motor eines Fahrzeugs breitzustellen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die vorliegende Offenlegung kann anhand der detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen vollständiger verstanden, worin:
- Die 1A und 1B sind funktionale Blockdiagramme der exemplarischen Motorsysteme von Fahrzeugen für flüssiges Erdgas (LPG),
- 2 ist ein funktionelles Blockschaltbild eines exemplarischen Steuergerätes,
- 3 ist ein exemplarisches Diagramm der Kondensationscharakteristika für verschiedene Temperaturen und Drücke für LPG mit unterschiedlichen Anteilen an Butan, und
- 4 ist ein Flussdiagramm, einschließlich eines exemplarischen Verfahrens zur Bestimmung des Butananteils im LPG-Kraftstoff.
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In den Zeichnungen werden Referenznummern wieder verwendet, um ähnliche bzw. identische Elemente zu bezeichnen.
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GENAUE BESCHREIBUNG
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Ein Kraftstoffsystem liefert flüssiges Erdgas (LPG) in einem gasförmigen Zustand an einen Motor zur Verbrennung. Eine LPG-Pumpe fördert aus einem LPG-Tank das LPG und führt das LPG in flüssiger Form einem Druckregler/Verdampfer zu. In einigen Systemen kann auf die LPG-Pumpe verzichtet werden. Der Druckregler/Verdampfer überführt das LPG von einem flüssigen in einen gasförmigen Zustand liefert dieses gasförmige LPG an das Kraftstoffverteilerrohr. Das LPG wird mittels dem Kraftstoffverteilerrohr über Einspritzdüsen dem Motor zugeführt. Einige Arten von Motorensystemen können ein anderes Kraftstoffsystem zur Bereitstellung einer anderen Art von Kraftstoff für den Motor beinhalten. Benzin/LPG-Motorsysteme beinhalten beispielsweise ebenfalls ein Kraftstoffsystem für die Zuführung von Benzin zum Motor.
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Zwei Bestandteile von LPG sind Propan und Butan. Die LPG-Zusammensetzungen variieren, basierend auf der geographischen Lage, der Jahreszeit und aus anderen Gründen. Bei niedrigen Temperaturen kann der Butananteil im LPG das Anlassen des Motors beeinflussen. Z. B. kann LPG mit einem höheren Anteil an Butan bei niedrigen Temperaturen möglicherweise nicht ausreichend verdampfen. Eine Erwärmung des LPGs bzw. eines anderen Kraftstoffs (z. B. Benzin) kann zur Erleichterung des Motorstarts bei niedrigen Temperaturen vorgenommen werden.
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Entsprechend der vorliegenden Offenlegung bestimmt ein Regelmodul den Butananteil im LPG, basierend auf dem Druck und der Temperatur innerhalb des dem über das Kraftstoffverteilerrohr dem Motor zugeführten LPGs bei der Abschaltung des Fahrzeugs und basierend auf dem Druck und der Temperatur innerhalb des dem über das Kraftstoffverteilerrohr beim Anlassen des Fahrzeugs dem Motor zugeführten LPGs. Der Butananteil im LPG kann daher ohne die Notwendigkeit eines Tankdrucksensors innerhalb des LPG-Tanks ermittelt werden. Eine oder mehrere andere Arten von Sensoren können ebenfalls nicht erforderlich sein, wie ein dedizierter LPG-Kraftstoffzusammensetzungssensor.
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Unter Bezugnahme auf 1A ist ein funktionelles Blockschaltbild eines exemplarischen Motorsystems 100 eines Fahrzeugs für flüssiges Erdgas (LPG) dargestellt. Während 1A das Beispiel eines Einkraftstoff-Motorsystems zeigt, gilt die vorliegende Anmeldung auch für Motorsysteme, bei denen LPG und ein oder mehrere andere Kraftstoffe verbrannt werden, wie Benzin- und LPG-betriebene Motorensysteme.
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Luft wird über ein Saugrohr 104 in einen Motor 102 eingesogen. Ein Drosselventil 106 kann durch ein Drosselklappenstellmodul 108 zur Steuerung des Luftstroms in den Motor 102 betätigt werden. Das Drosselklappenstellmodul 108 kann beispielsweise eine elektronische Drosselklappensteuerung (ETC) beinhalten. Zur Bildung eines Luft/LPG-Gemisches wird die Luft mit über eine oder mehrere Einspritzdüsen, wie Kraftstoffeinspritzdüse 110, eingespritztes gasförmiges LPG vermischt. Die Luft/LPG-Mischung wird in einem oder mehreren Zylindern, wie z. B. Zylinder 112 des Motors 102, verbrannt.
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Eine Zündkerze 114 kann die Verbrennung des Luft/LPG-Gemischs innerhalb des Zylinders 112 einleiten. Ein Funkenzündmodul 116 steuert die Bereitstellung der Funke durch die Zündkerze 114. Obwohl eine Kraftstoffeinspritzdüse, eine Zündkerze und ein Zylinder dargestellt sind, kann der Motor 102 mehr oder weniger Einspritzdüsen, Zündkerzen und Zylinder beinhalten. Beispielsweise kann der Motor 102 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10 oder 12 Zylinder beinhalten. Eine Kraftstoffeinspritzung und eine Zündkerze können für jeden Zylinder des Motors 102 vorhanden sein. Das durch die Verbrennung des Luft/LPG-Gemischs erzeugte Antriebsmoment wird vom Motor 102 über eine Kurbelwelle 118 ausgegeben. Das durch die Verbrennung entstehende Rauchgas wird vom Motor 102 einer Auspuffanlage 120 zugeführt.
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Vor der Bereitstellung für den Motor 102 wird das LPG in flüssiger Form im LPG-Tank 122 gelagert. Eine optionale LPG-Pumpe 124 LPG bezieht das LPG vom Tank 122 und führt das LPG einem Druckregelventil 125 zu. Die LPG-Pumpe 124 kann jedoch entfallen und das LPG kann dem Druckregelventil 125 durch den Druck innerhalb des LPG-Tanks 122 zugeführt werden. Das Druckregelventil 125 steuert den Druck des gasförmigen LPGs in einem Kraftstoffverteilerrohr 126, basierend auf einem Zieldruck. Das Kraftstoffverteilerrohr 126 führt das LPG der Kraftstoffeinspritzdüse 110 und anderen Einspritzdüsen zu. Ein Kraftstoffregelantriebsmodul 128 steuert die Öffnung der Kraftstoffeinspritzdüse 110, basierend auf Signalen von einem Steuergerät 150, z. B. einem Motorsteuergerät (ECM) oder einem anderen Steuermodul. Das Steuergerät 150 steuert das Zeitverhalten der LPG-Einspritzung und das Volumen des durch die Kraftstoffeinspritzdüse 110 eingespritzten LPGs.
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Das LPG kann zum Druckregelventil 125 fließen, wenn das Absperrventil 152 geöffnet ist. Bei einem geschlossenen Absperrventil 152 verhindert dieses den Fluss des LPGs aus dem Tank 122 zum Druckregelventil 125. Ein Ventilstellantriebsmodul 154 steuert die Betätigung des Absperrventils 152, basierend auf Signalen vom Steuergerät 150. Beispielsweise kann das Absperrventil 152 nach dem Empfang eines Abschaltbefehls für das Fahrzeug geschlossen werden. Das Absperrventil 152 kann beispielsweise nach dem Empfang eines Anlassbefehls für das Fahrzeug geöffnet werden. Ein Benutzer kann z. B. mit einem oder mehreren Zündschlüssel(n), Taste(n), Schalter(n), usw. Fahrzeuganlass- und Fahrzeugabschaltungsbefehle geben. Ein Reglerstellantriebsmodul 155 kann, basierend auf Signalen vom Steuergerät 150, das Druckregelventil 125 steuern. Beispielsweise kann das Steuergerät 150 die Öffnung des Druckregelventils 125, basierend auf einem Zieldruck innerhalb des Kraftstoffverteilerrohrs 126, anpassen. Während ein gesteuertes Druckregelventil 125 als Beispiel gezeigt und erläutert wird, kann das Druckregelventil 125 auch ein mechanisches Ventil sein.
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LPG-Motorsysteme beinhalten auch eine LPG-Heizung 156. Die LPG-Heizung 156 kann auch als ein Verdampfer bezeichnet werden. Die LPG-Heizung 156 kann mit dem Druckregelventil 125 in einem gemeinsamen Gehäuse eingebaut sein. Die LPG-Heizung 156 kann z. B. einen Wärmetauscher beinhalten, der die Wärme des relativ warmen Motorkühlmittels innerhalb der LPG-Heizung 156 auf das relativ kühlere LPG überträgt. In der LPG-Heizung 156 geht das LPG vom flüssigen Zustand in den gasförmigen Zustand über.
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Zusätzlich oder alternativ kann die LPG-Heizung 156 eine Widerstandsheizung oder eine andere geeignete Heizvorrichtung enthalten. Im Falle einer Widerstandsheizung kann ebenfalls ein Heizungsteuerungsmodul 158 zur Steuerung implementiert werden, ob die LPG-Heizung 156, basierend auf den Signalen des Steuergerätes 150, ein oder ausgeschaltet wird. Die LPG-Heizung 156 kann z. B. nach dem Empfang eines Anlassbefehls für das Fahrzeug und wenn das LPG kalt ist, eingeschaltet werden. Bei einem kalten LPG kann das LPG möglicherweise nicht ausreichend zur Verbrennung verdampfen. Das Steuergerät 150 kann auch andere Stellglieder, wie das Drosselklappenstellmodul 108 und das Funkenzündmodul 116, steuern.
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1B zeigt ein funktionelles Blockschaltbild eines exemplarischen Zweistoff-Motorsystems. Zweistoffmotoren sind konzipiert, um mit zwei verschiedenen Kraftstoffen mit zwei unabhängigen Kraftstoffsystemen zu arbeiten. In der Regel wird nur einer der beiden Kraftstoffe zu einem beliebigen Zeitpunkt verwendet, aber eine Mischung aus beiden Kraftstoffen kann unter bestimmten Umständen verwendet werden. Benzin wird durch eine Kraftstoffeinspritzdüse 180 eingespritzt. Ein (Benzin) Kraftstoffeinspritzdüse kann für jeden Zylinder vorgesehen werden. Benzin wird in einem Tank 182 gelagert.
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Eine Pumpe 184 zieht Kraftstoff aus dem Tank 182, und das Benzin wird innerhalb eines Kraftstoffverteilerrohrs 186 unter Druck gesetzt. Das Kraftstoffverteilerrohr 186 liefert unter Druck stehendes Benzin an die Kraftstoffeinspritzdüse 180 und an andere Benzineinspritzdüsen. Das Kraftstoffregelantriebsmodul 128 oder ein anderes Kraftstoffregelantriebsmodul steuert die Öffnung der Kraftstoffeinspritzdüse 110 und der Kraftstoffeinspritzdüse 180, basierend auf Signalen des Steurergerätes 150 oder eines anderen Steuermoduls. Beispielsweise kann das Steuergerät 150 die LPG-Einspritzung deaktivieren und die Benzineinspritzung nach dem Empfang des Anlassbefehls für das Fahrzeug bei einem kalten LPG ausführen. Das Steuergerät 150 kann die Benzineinspritzung deaktivieren und z. B. die LPG-Einspritzung aktivieren, wenn das LPG eine vorgegebene Temperatur erreicht hat. Die vorgegebene Temperatur kann, basierend auf der LPG-Zusammensetzung (z. B. Menge von Butan im LPG), festgelegt werden. Während das Beispiel ein die LPG- und Benzinzufuhr steuerndes Steuergerät zeigt, können zwei unabhängige Steuermodule und Kraftstoffregelantriebsmodule verwendet werden: Eines steuert die Benzineinspritzung (z. B. das Motorsteuergerät) und eines steuert die LPG-Einspritzung (z.B. das Kraftstoffeinspritzdüsensteuermodul).
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Unter Bezugnahme auf 1A und 1B können ein oder mehrere Sensoren implementiert werden. Ein Verteilerrohrdrucksensor 162 misst den Druck innerhalb des (LPG-)Kraftstoffverteilerrohrs 126 (d. h., den Verteilerrohrdruck) und erzeugt ein auf dem Verteilerrohrdruck basierendes Verteilerrohrdrucksignal. Der Verteilerrohrtemperatursensor 164 misst eine Temperatur des LPGs in dem Kraftstoffverteilerrohr 126 und erzeugt ein auf der Verteilerrohrtemperatur basierendes Verteilerrohrtemperatursignal. Das Motorsystem 100 kann auch andere Sensoren 168, wie einen Luftmassenstrom(Mass Air Flowrate - MAF)-Sensor, einen Krümmerunterdruck(Manifold Absolute Pressure - MAP)-Sensor, einen Ansauglufttemperatur(Intake Air Temperature - IAT)-Fühler, ein Motordrehzahlsensor und andere geeignete Sensoren enthalten. Jedoch kann auf einen Tankdrucksensor innerhalb des LPG-Tanks 122 verzichtet werden.
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Zwei Hauptkomponenten von LPG sind Propan und Butan. Butan hat eine höhere Verdampfungstemperatur als Propan. LPG mit höheren Butankonzentrationen kann Motoranläufen bei kälteren Temperaturen beeinflussen.
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Entsprechend der vorliegenden Offenlegung bestimmt das Steuergerät 150 den Butananteil im LPG, basierend auf dem Druck und der Temperatur des LPG in dem Kraftstoffverteilerrohr 126, wenn das Fahrzeug abgeschaltet wird und dem Druck und der Temperatur des LPGs in dem Kraftstoffverteilerrohr 126, wenn das Fahrzeug anschließend angelassen wird. Das Steuergerät 150 kann eine oder mehrere Aktionen, bezogen auf den Butananteil im LPG, ausführen.
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Z. B. kann im Beispiel von 1B das Steuergerät 150 den Zeitraum der Benzineinspritzung nach Motoranläufen verringern, wenn der Butananteil im LPG sinkt und umgekehrt. Dadurch kann das Steuergerät 150 den Übergang zur LPG-Einspritzung bei einer gegebenen Anlasstemperatur früher vornehmen, wenn das LPG einen niedrigeren Anteil an Butan enthält.
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Als ein weiteres Beispiel kann in dem Beispiel von 1A das Steuergerät 150 den Zeitraum verringern, indem die LPG-Heizung 156 vor dem Motorstart eingeschaltet wird, wenn der Butananteil im LPG sinkt und umgekehrt. Dies kann die Leistungsaufnahme und den Verzögerungszeitraum zwischen dem befohlenen Fahrzeugstart und dem Zeitpunkt des Motoranlassens verringern. Die Zufriedenheit der Benutzer kann sich mit zunehmender Verzögerungszeit verringern.
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2 zeigt ein funktionelles Blockschaltbild einer exemplarischen Implementierung des Steuergerätes 150. Ein Absperrventilmodul 204 steuert das Öffnen und Schließen des Absperrventils 152. Beispielsweise steuert das Absperrventilmodul 204 nach dem Empfang eines Abschaltbefehls 208 für das Fahrzeug die Umschaltung des Absperrventils 152 von offen zu geschlossen. Der Abschaltbefehl 208 für das Fahrzeug kann beispielsweise als Reaktion auf die Betätigung einer Zündtaste, eines Zündschlüssels oder eines Zündschalters zum Abschalten des Fahrzeugs generiert werden.
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Als Reaktion schließt das Absperrventilmodul 204 das Absperrventil 152 zur Abschaltung des Fahrzeuges, und ein erstes Speichermodul 212 speichert einen Verteilerrohrdruck 216 und eine Verteilerrohrtemperatur 220. Der gespeicherte Verteilerrohrdruck und die gespeicherte Verteilerrohrtemperatur werden jeweils als Abschaltungs-Verteilerrohrdruck 224 und Abschaltungs-Verteilerrohrtemperatur 228 bezeichnet. Der Verteilerrohrdruck 216 wird anhand des Verteilerrohrdrucksensors 162 gemessen und zeigt einen Druck des LPGs innerhalb des Kraftstoffverteilerrohrs 126 an. Die Verteilerrohrtemperatur 220 wird anhand des Verteilerrohrtemperaturfühlers 164 gemessen und zeigt eine Temperatur des LPGs innerhalb des Kraftstoffverteilerrohrs 126 an.
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Das Absperrventilmodul 204 schaltet das Absperrventil 152 nach dem Empfang eines Anlassbefehls für das Fahrzeug 232 von geschlossen zu offen um. Wie nachfolgend besprochen, werden Verteilerrohrdruck und -temperatur vor dem Öffnen des Absperrventils 152 für ein Anlassen des Fahrzeuges gespeichert. Der Anlassbefehl für das Fahrzeug 232 kann beispielsweise als Reaktion auf die Fahrerbetätigung einer Zündtaste, eines Zündschlüssels oder Zündschalters zum Starten des Fahrzeugs generiert werden. Das Steuergerät 150 startet den Motor 102 nach dem Empfang eines Anlassbefehls für das Fahrzeug 232. Das Steuergerät 150 kann beispielsweise eingreifen und einen Anlasser zum Starten des Motors 102 einschalten.
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Als Reaktion auf den Empfang des Anlassbefehls 232 für das Fahrzeug und vor dem Öffnen des Absperrventils 152 durch das Absperrventilmodul 204 speichert ein zweites Speichermodul 236 den Verteilerrohrdruck 216 und die Verteilerrohrtemperatur 220. Der gespeicherte Verteilerrohrdruck und die Verteilerrohrtemperatur werden jeweils als Anlass-Verteilerrohrdruck 240 und Anlass-Verteilerrohrtemperatur 244 bezeichnet.
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Ein Butanmodul 248 schätzt den Anteil (z. B. der Prozentsatz) des Butans 252 im LPG im LPG-Tank 122, basierend auf dem Abschalt-Verteilerrohrdruck 224, der Abschalt-Verteilerrohrtemperatur 228, dem Anlass-Verteilerrohrdruck 240 und der Anlass-Verteilerrohrtemperatur 244. Das Butanmodul 248 kann den Anteil des Butans 252 im LPG beispielsweise mithilfe einer Funktion und einer Zuordnung, die sich auf die Abschaltungs- und Anlass-Verteilerrohrdrücke und -temperaturen auf Anteile des Butans beziehen, bestimmen. In verschiedenen Implementierungen können die Unterschiede zwischen den Abschaltungs- und Anlasstemperaturen und -drücken zur Bestimmung des Anteils des Butans 252 verwendet werden.
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Als Vorraussetzung für die Schätzung des Anteils des Butans 252 im LPG erfordert das Butanmodul 248 mindestens das Vergehen einer vorgegebenen Zeit zwischen dem Empfang des Abschaltbefehls 208 für das Fahrzeug und dem Empfang des nächsten Anlassbefehls 232 für das Fahrzeug. Der vorher festgelegte Zeitraum kann beispielsweise 3-5 Stunden oder ein anderer geeigneter Zeitraum sein. Eine Erfüllung dieses Zustands kann jedoch in einigen Implementierungen nicht erforderlich sein. In verschiedenen Implementierungen kann ein vorgegebener Temperaturabfall Voraussetzung für die Schätzung des Anteils des Butans 252 im LPG sein. Der vorgegebene Temperaturabfall kann kalibriert und basierend auf der jeweiligen Anwendung festgelegt werden. Eine Erfüllung dieses Zustands kann jedoch nicht erforderlich sein.
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3 ist ein exemplarisches Diagramm der Temperatur 280 im Vergleich zum Druck 284. Die Spuren, 288, 292 und 296 zeigen Kondensationsmerkmale des LPG-Kraftstoffs mit respektive 5 Prozent Butan, 60 Prozent Butan und 100 Prozent Butan, während diese von der gleichen Abschalt-Verteilerrohrtemperatur und dem gleichen Abschalt-Verteilerrohrdruck abkühlen. Wie dargestellt, kondensieren LPG-Kraftstoffe mit größeren Anteilen an Butan bei höheren Temperaturen als LPG-Kraftstoffe mit geringeren Anteilen an Butan. Als eine Annäherung können Temperatur- und Druckänderungen durch das Gesetz des idealen Gases angenähert werden, während das LPG in einem gasförmigen Zustand bleibt, der Druck aber beim Auftreten von Kondensation schneller sinkt.
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Zusätzlich oder alternativ zur Bestimmung des Anteils des Butans 252 kann das Butanmodul 248 den Anteil des Butans 252 erzeugen, um anzuzeigen (oder nicht), ob der Butananteil im LPG größer ist, als ein oder mehrere festgelegte(r) Anteil(e) (z.B. Prozentsatz/- sätze) an Butan. Das Butanmodul 248 kann entscheiden, ob der Butananteil im LPG größer als ein vorgegebener Anteil des Butans ist, z. B. auf Grundlage des Anlass-Verteilerrohrdrucks 240 relativ zu einem erwarteten Anlass-Verteilerrohrdruck für den vorgegebenen Anteil des Butans bei gegebenem Abschaltungs-Verteilerrohrdruck und gegebener Abschaltungs-Verteilerrohrtemperatur 224 und 228 und der Anlass-Verteilerrohrtemperatur 244. Das Butanmodul 248 kann den zu erwartenden Anlass-Verteilerrohrdruck für den vorgegebenen Anteil bestimmen, zum Beispiel mit einer Funktion oder Zuordnung, die die Anlass-Verteilerrohrtemperaturen und Abschaltungs-Verteilerrohrdrücke und -temperaturen mit den erwarteten Anlass-Verteilerrohrdrücken für den vorgegebenen Butananteil im LPG in Beziehung setzt.
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Wenn der Anlass-Verteilerrohrdruck 240 geringer als der erwartete Druck ist, kann das Butanmodul 248 anzeigen, dass der Butananteil im LPG größer ist als der vorgegebene Anteil des Butans. Ein geringerer als der erwartete Anlass-Verteilerrohrdruck zeigt an, dass eine höhere Kondensation des LPGs erfolgte, als für den vorgegebenen Anteil des Butans zu erwarten gewesen wäre, und würde so einen höheren Butananteil im LPG als den vorgegebenen Anteil anzeigen. Umgekehrt kann das Butanmodul 248 bei einem größeren Anlass-Verteilerrohrdruck 240 als dem zu erwartenden Druck anzeigen, dass der Butananteil im LPG geringer als der vorgegebene Anteil des Butans ist.
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Eine oder mehrere Aktionen können, basierend auf dem Anteil des Butans 252, erfolgen. Beispielsweise kann ein Heizungsmodul 256 einen Zeitraum zur Aktivierung der LPG-Heizung 156, basierend auf dem Anteil des Butans 252 und der Anlass-Verteilerrohrtemperatur 244, bestimmen, bevor das Anlassen des Motors initiiert wird. Ist beim Empfangen des Anlassbefehls 232 für das Fahrzeug die Anlass-Verteilerrohrtemperatur 244 niedriger als eine vorgegebene Temperatur, kann das Heizungsmodul 256 den Zeitraum, für den die LPG-Heizung 156 aktiviert wird, vor dem Anlassen des Motors erhöhen (über den Anlasser), wenn sich der Anteil des Butans 252 erhöht und umgekehrt. Unter diesen Umständen kann eine längere Erwärmung durch die LPG-Heizung 156 für eine vollständigere Verdampfung des LPGs aktiviert werden.
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Ein Kraftstoffmodul 260 steuert die LPG-Zuführung zum Motor 102. Das Kraftstoffmodul 260 kann auch die Kraftstoffzufuhr einer oder mehrerer anderer Arten von Kraftstoffen steuern. Das Kraftstoffmodul 260 oder ein anderes Kraftstoffregelmodul steuert die Benzineinspritzung. Das Anlassen des Motors kann nach Empfang des Anlassbefehls 232 für das Fahrzeug eingeleitet werden. Das Kraftstoffmodul 260 kann jedoch die Einspritzung des LPGs deaktivieren, und die Benzineinspritzung kann für einen bestimmten Zeitraum nach dem Anlassen des Motors durchgeführt werden. Das Kraftstoffmodul 260 kann den Zeitraum für die Benzineinspritzung erhöhen, und die LPG-Einspritzung ist während des erhöhten Anteils an Butan 252 deaktiviert und umgekehrt.
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Ein Diagnosemodul 264 diagnostiziert gezielt Fehler in den Komponenten des Fahrzeugs. Das Diagnosemodul 264 kann bei der Diagnose eines oder mehrerer Fehler eine Fehlfunktions-Kontrollleuchte (MIL) 268 aufleuchten lassen. Ist beispielsweise der Anteil des Butans 252 größer als ein vorgegebener Anteil des Butans, kann das Diagnosemodul 264 die Ausführung von einer oder mehreren Diagnosen mit höheren Temperaturgrenzwerten, wie die Diagnose von Komponenten des Kraftstoffsystems, die dem Motor 102 LPG zuführen, deaktivieren. Eine oder mehrere weitere Aktionen können, basierend auf dem Anteil des Butans 252, erfolgen.
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4 ist ein Flussdiagramm, einschließlich eines Beispielverfahrens zur Bestimmung des Anteils des Butans in dem LPG-Kraftstoff. Die Steuerung beginnt, wenn das Fahrzeug eingeschaltet ist und das Modul 102 läuft. Bei 304 bestimmt das Absperrventilmodul 204, ob ein Abschaltbefehl 208 für das Fahrzeug empfangen wurde. Die Steuerung wird mit 308 fortgesetzt, wenn 304 wahr ist. Ist 304 falsch, verbleibt die Steuerung bei 304. Der Motor 102 wird nach Empfang des Abschaltbefehls 208 für das Fahrzeug abgeschaltet.
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Bei 308 schaltet das Absperrventilmodul 204 das Absperrventil 152 von offen zu geschlossen um, wodurch der LPG-Fluss vom LPG-Tank 122 zu dem Kraftstoffverteilerrohr (LPG) 126 blockiert wird. Das Kraftstoffmodul 260 deaktiviert ebenfalls die LPG-Einspritzung bei 308. Bei 312 speichert das erste Speichermodul 212 den Verteilerrohrdruck 216 als Abschaltungs-Verteilerrohrdruck 224 und die Verteilerrohrtemperatur 220 als Abschaltungs-Verteilerrohrtemperatur 228.
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Das Absperrventilmodul 204 bestimmt, ob bei 316 ein Anlassbefehl 232 für das Fahrzeug empfangen wurde. Die Steuerung wird mit 320 fortgesetzt, wenn 316 wahr ist. Ist 316 falsch, verbleibt die Steuerung bei 316, bis ein Anlassbefehl 232 für das Fahrzeug empfangen wird. Bei 320 speichert das zweite Speichermodul 236 den Verteilerrohrdruck 216 als Anlass-Verteilerrohrdruck 240 und die Verteilerrohrtemperatur 220 als Anlass-Verteilerrohrtemperatur 244.
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Bei 324 bestimmt das Butanmodul 248 den Butananteil 252 im LPG. Das Butanmodul 248 bestimmt den Butananteil 252 im LPG, basierend auf dem Abschaltungs-Verteilerrohrdruck 224, der Abschaltungs-Verteilerrohrtemperatur 228, dem Anlass-Verteilerrohrdruck 240 und der Anlass-Verteilerrohrtemperatur 244. Bei 326 schaltet das Absperrventilmodul 204 das Absperrventil 152 von geschlossen zu offen um, wodurch das LPG aus dem LPG-Tank 122 in das Kraftstoffverteilerrohr (LPG) 126 fließt. Basierend auf dem Butananteil 252 im LPG können eine oder mehrere Aktionen bei 328 ausgeführt werden.
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Z. B. kann das Anlassen des Motors für einen Zeitraum deaktiviert werden, und das Heizgerätemodul 256 kann die LPG-Heizung 156 für den Zeitraum, indem die Temperatur des LPGs niedriger als eine vorgegebene Temperatur und der Anteil des Butans 252 größer als ein vorgegebener Anteil des Butans ist, aktivieren. Das Steuergerät 150 kann eingreifen, einen Anlasser drehen und die LPG-Einspritzung beginnen, wenn der Zeitraum nach Empfang des Anlassbefehls 232 für das Fahrzeug vergangen ist. In einem weiteren Beispiel kann das Anlassen eines Motors nach dem Empfang eines Anlassbefehls 232 für das Fahrzeug eingeleitet werden, aber die LPG-Zuführung kann möglicherweise deaktiviert und die Benzineinspritzung für einen Zeitraum nach dem Empfang des Anlassbefehls für das Fahrzeug durchgeführt werden, wenn die Temperatur des LPGs niedriger als eine vorgegebene Temperatur und der Anteil des Butans 252 größer als ein vorgegebener Anteil des Butans ist. Zusätzlich oder alternativ kann das Diagnosemodul 264 die Ausführung von mindestens einer Diagnose deaktivieren, wenn die Temperatur des LPG niedriger als eine vorgegebene Temperatur und der Anteil des Butans 252 größer als ein vorgegebener Anteil des Butans ist. Während das Beispiel in 4 als endend dargestellt ist, kann die Steuerung zu 304 zurückkehren.
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Die vorangehende Beschreibung ist lediglich illustrativer Natur und es ist in keinster Weise beabsichtigt, die Offenlegung, ihre Anwendung oder Verwendungen einzuschränken. Die breitgefächerten Lehren der Offenlegung können in einer Vielfalt von Formen implementiert werden. Daher sollte, während diese Offenlegung spezielle Beispiele enthält, der wahre Umfang der Offenlegung nicht so beschränkt werden, da bei einem Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und der folgenden Ansprüche andere Modifikationen offensichtlich werden. Wie hierin verwendet, soll die Phrase von mindestens einem von A, B und C als eine logische (A oder B oder C), nicht-exklusive logische ODER-Operation ausgelegt werden und ist nicht als „mindestens ein A, mindestens ein B und mindestens ein C“ auszulegen. Es sollte klar sein, dass ein oder mehrere Schritte in einem Verfahren in unterschiedlicher Reihenfolge (oder gleichzeitig) durchgeführt werden können, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenlegung zu ändern.
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In dieser Anmeldung, einschließlich der nachfolgenden Definitionen, können die Begriffe „Modul“ oder „Steuergerät“ durch den Begriff „Schaltung“ ersetzt werden. Der Begriff „Modul“ kann sich „auf ein Teil von“ oder „beinhalten“ beziehen: Eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine digitale, analoge oder gemischt analoge/digitale diskrete Schaltung, eine digitale, analoge oder gemischt analoge/digitale integrierte Schaltung, eine kombinatorische Logikschaltung, ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA), eine Prozessorschaltung (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), die Code ausführt, ein Speicher (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), der einen von einer Prozessorschaltung ausgeführten Code speichert, andere geeignete Hardware-Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen oder eine Kombination von einigen oder allen der oben genannten, wie zum Beispiel in einem System-On-Chip.
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Das Modul kann eine oder mehrere Schnittstellenschaltungen beinhalten. In einigen Beispielen können die Schnittstellenschaltungen drahtgebundene oder drahtlose Schnittstellen beinhalten, die mit einem lokalen Netzwerk (LAN), dem Internet, einem Wide-Area-Netzwerk (WAN) oder mit Kombinationen von diesen verbunden sind. Die Funktionalität eines bestimmten Moduls der derzeitigen Offenlegung kann über mehrere, über Schnittstellenschaltungen angeschlossene Module verteilt sein. Beispielsweise können mehrere Module einen Lastenausgleich ermöglichen. In einem weiteren Beispiel kann ein Server(auch bekannt als dezentrales oder Cloud)-Modul einige Funktionen anstelle eines Client-Moduls ausführen.
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Der Begriff Code, wie oben verwendet, kann Software, Firmware bzw. Mikrocode beinhalten und kann sich auf Programme, Routinen, Funktionen, Klassen, Datenstrukturen bzw. Objekte beziehen. Der Begriff „Gemeinsam genutzte Prozessorschaltung“ umfasst eine einzelne Prozessorschaltung, die den Code ganz oder partiell aus mehreren Modulen ausführt. Der Begriff „Gruppenprozessorschaltung“ umfasst eine Prozessorschaltung, die in Kombination mit zusätzlichen Prozessorschaltungen, einen Teil des Codes oder den gesamten Code aus einem oder mehreren Modulen ausführt. Verweise auf mehrere Prozessorschaltungen umfassen mehrere Prozessorschaltungen auf diskreten Chips, mehrere Prozessorschaltungen auf einem einzelnen Chip, mehrere Kerne einer Einzelprozessorschaltung, mehrere Threads einer Einzelprozessorschaltung oder eine Kombination der oben genannten. Der Begriff „Gemeinsam genutzte Speicherschaltung“ umfasst eine einzelne Speicherschaltung, die den Code ganz oder partiell mehrerer Module speichert. Der Begriff „Gruppenspeicherschaltung“ umfasst eine Speicherschaltung, die in Kombination mit zusätzlichen Speichern den Code ganz oder partiell eines oder mehrerer Module speichert.
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Der Begriff „Speicherschaltung“ kann eine Teilmenge des Begriffs „Computerlesbares Medium“ sein. Der Begriff „Computerlesbares Medium“, wie hierin verwendet, umfasst nicht transitorische elektrische und elektromagnetische Signale, die sich durch ein Medium ausbreiten (wie auf einer Trägerwelle), daher kann der Begriff „Computerlesbares Medium“ somit als konkret und nicht-transitorisch betrachtet werden. Nicht begrenzende Beispiele eines nicht flüchtigen, konkreten Computer-lesbaren Datenträgers sind nicht-flüchtige Speicherschaltungen (wie z. B. eine Flash-Speicherschaltung, eine löschbare, programmierbare-Nurl-Lese-Speicherschaltung oder eine Masken-Nur-Lese-Speicherschaltung), flüchtige Speicherschaltungen (z. B. eine statische RAM-Speicherschaltung oder eine dynamische RAM-Speicherschaltung), magnetische Speichermedien (wie z. B. ein analoges oder digitales Magnetband oder eine Festplatte) und optische Speichermedien (wie z. B. eine CD, DVD oder Blu-Ray-Disc).
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Die in dieser Anmeldung beschriebenen Apparate und Verfahren können ganz oder teilweise durch einen Spezialcomputer, erstellt durch die Konfiguration eines Allzweck-Computers zur Ausführung einer oder mehrerer besonderer in Computerprogrammen implementierter Funktionen, durchgeführt werden. Die vorstehend beschriebenen Funktionsblöcke, Flussdiagrammkomponenten und anderen Elemente dienen als Softwarespezifikationen, die durch die Routinearbeit eines qualifizierten Technikers oder Programmierers in Computerprogramme umgesetzt werden können.
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Die Computerprogramme beinhalten vom Prozessor ausführbare Anweisungen, die auf mindestens einem nicht-transitorischen, konkreten, computerlesbaren Medium gespeichert sind. Die Computerprogramme können auch gespeicherte Daten beinhalten bzw. auf diesen basieren. Die Computerprogramme können ein grundlegendes Eingabe-/Ausgabesystem (BIOS) umfassen, das mit der Hardware des Spezialcomputers, mit bestimmten Geräten des Spezialcomputers interagierende Gerätetreiber, einem oder mehreren Betriebssystemen, Benutzeranwendungen, Hintergrunddiensten, im Hintergrund laufende Applikationen usw. interagiert.
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Die Computerprogramme können Folgendes beinhalten: (i) zu analysierender beschreibender Text, wie HTMI, (Hypertext Markup Language) oder XML (extensible Markup Language), (ii) Assembler-Code, (iii) aus Quellcode durch einen Compiler generierter Objektcode, (iv) Source-Code zur Ausführung durch einen Interpreter, (v) Quellcode zur Kompilierung und Ausführung durch einen Just-in-Time-Compiler, usw. Nur als Beispiele kann Source-Code mittels der Syntax von Sprachen, wie C, C++, C#, Objective C, Haskell, Go, SQL, R, Lisp, Java®, Fortran, Perl, Pascal, Curl, OCaml, Javascript®, HTML5, Ada, ASP (Active Server Pages), PHP, Scala, Eiffel, Smalltalk, Erlang, Ruby, Flash®, Visual Basic®, Lua und Python®, geschrieben werden.
