DE102017011349A1 - Verfahren zum bestimmen der funktionsweise eines druckreglers und einer flüssiggas-kraftstoffanlage - Google Patents

Verfahren zum bestimmen der funktionsweise eines druckreglers und einer flüssiggas-kraftstoffanlage Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen der Funktionsweise eines Druckreglers (140). Der Druckregler (140) wechselt zwischen einem ersten Zustand, in dem Kraftstoffgas in der flüssigen Phase (111) aus der Gasspeichervorrichtung (110) angesaugt wird, und einem zweiten Zustand, in dem Kraftstoffgas in der gasförmigen Phase (112) aus der Gasspeichervorrichtung (110) angesaugt wird. Das Verfahren umfasst folgende Schritte: Bestimmen (s101), zu einem ersten Zeitpunkt, eines ersten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung (110); Bestimmen (s102), zu einem zweiten Zeitpunkt, eines zweiten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung (110); Berechnen (s103) eines erwarteten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung (110) für den zweiten Zeitpunkt, basierend auf der Einstellung des Druckreglers (140); des ersten thermodynamischen Zustands und der Masse der Kraftstoffgas-Entnahme zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt; und Bestimmen (s104) der Funktionsweise des Druckreglers (140) durch das Vergleichen des erwarteten thermodynamischen Zustands mit dem bestimmten zweiten thermodynamischen Zustand.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen der Funktionsweise eines Druckreglers, der mit einer Flüssiggas-Kraftstoffanlage verknüpft ist, eine Flüssiggas-Kraftstoffanlage, ein Fahrzeug, ein Computerprogramm und ein computerlesbares Medium.
  • HINTERGRUND
  • Neuerdings werden alternative Kraftstoffe, wie etwa Erdgas und Biogas, zur Fortbewegung von Fahrzeugen eingeführt. Das Kraftstoffgas wird typischerweise in Gastanks gespeichert, und es gibt mindestens zwei Hauptprinzipien beim Speichern von Kraftstoffgas. Nach einem Prinzip wird das Kraftstoffgas unter hohem Druck in dem Gastank gespeichert. Komprimiertes Erdgas, CNG, wird beispielsweise nach diesem Prinzip gespeichert. Durch das starke Komprimieren des Gases wird eine höhere Dichte erreicht. Nach einem anderen Prinzip wird das Gas mindestens teilweise in seiner flüssigen Phase gespeichert. Dies ist der Fall bei Flüssigerdgas, LNG. Dadurch dass das Gas in seine flüssige Phase umgewandelt wird, wird eine weitere Erhöhung der Dichte erreicht. Um das Gas in seine flüssige Phase umzuwandeln, werden gewöhnlich jedoch recht niedrige Temperaturen benötigt. Die Temperaturen, die benötigt werden, um das Gas in seiner flüssigen Phase zu halten, liegen oft unter -110 Grad Celsius.
  • LNG ist ein geläufiges zweiphasiges Kraftstoffgas und wird in einer flüssigen Phase und in einer gasförmigen Phase in einem Gastank gespeichert. Falls im Verlauf der Zeit der Gasmotor nicht funktioniert, nimmt die Temperatur in dem Gastank zu, und das LNG in der flüssigen Phase verdampft in die gasförmige Phase. Der Druck im Innern des Gastanks erhöht sich dadurch. Falls der Druck zu hoch wird, kann es sein, dass der Gastank beschädigt wird. Mindestens ein Überdruckventil ist daher typischerweise an dem Gastank eingerichtet. Das mindestens eine Überdruckventil ist eingerichtet, um sich zu öffnen, wenn der Druck in dem Gastank einen gewissen Druckwert überschreitet, und um dadurch Kraftstoffgas an die Atmosphäre abzulassen. Abgelassenes Kraftstoffgas ist natürlich vergeudetes Kraftstoffgas, und es ist daher erwünscht, den Druck in dem Gastank derart zu regeln, dass das Überdruckventil kein Kraftstoffgas ablassen muss.
  • Ein Druckregler, der als Sparregler bezeichnet wird, ist typischerweise eingerichtet, um den Druck in dem Gastank zu regeln, indem er reguliert, ob Kraftstoffgas in der flüssigen Phase oder in der gasförmigen Phase aus dem Gastank entnommen wird, um dem Gasmotor zugeführt zu werden. Der Sparregler kann eingerichtet sein, um zwischen einem ersten Zustand, in dem Kraftstoffgas im flüssigen Zustand aus dem Gastank angesaugt wird, und einem zweiten Zustand, in dem Kraftstoffgas in der gasförmigen Phase aus dem Gastank angesaugt wird, zu wechseln. Der Sparregler kann eingerichtet sein, um sicherzustellen, dass Kraftstoffgas in der gasförmigen Phase aus dem Gastank angesaugt wird, wenn der Druck in dem Gastank einen gewissen Schwellenwert überschreitet. Sollte der Sparregler aus irgendeinem Grund versagen oder sollte sich die Funktion des Sparreglers verschlechtern, besteht das Risiko, dass der Druck in dem Gastank zu hoch oder zu niedrig wird. Es wäre somit vorteilhaft, die Funktionsweise des Sparreglers überwachen zu können.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein neuartiges und vorteilhaftes Verfahren zum Bestimmen der Funktionsweise eines Druckreglers, der mit einer Flüssiggas-Kraftstoffanlage verknüpft ist, zu erreichen.
  • Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein alternatives Verfahren zum Bestimmen der Funktionsweise eines Druckreglers, der mit einer Flüssiggas-Kraftstoffanlage verknüpft ist, zu erreichen.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine neuartige und vorteilhafte Flüssiggas-Kraftstoffanlage, ein Fahrzeug, ein Computerprogramm und ein computerlesbares Medium zu erreichen.
  • Die hier erwähnten Aufgaben werden durch ein Verfahren zum Bestimmen der Funktionsweise eines Druckreglers, der mit einer Flüssiggas-Kraftstoffanlage verknüpft ist, eine Flüssiggas-Kraftstoffanlage, ein Computerprogramm und ein computerlesbares Medium gemäß den beiliegenden Ansprüchen erreicht.
  • Daher wird gemäß einem Aspekt der Erfindung ein Verfahren zum Bestimmen der Funktionsweise eines Druckreglers, der mit einer Flüssiggas-Kraftstoffanlage verknüpft ist, bereitgestellt. Die Flüssiggas-Kraftstoffanlage umfasst mindestens eine Gasspeichervorrichtung, die verflüssigtes Kraftstoffgas speichert, und einen Druckregler, der stromabwärts von der Gasspeichervorrichtung eingerichtet ist, wobei der Druckregler eingestellt ist, um zwischen einem ersten Zustand und einem zweiten Zustand in Abhängigkeit von dem Druck in der Gasspeichervorrichtung zu wechseln, wobei der Druckregler in dem ersten Zustand sicherstellt, dass Kraftstoffgas in der flüssigen Phase aus der Gasspeichervorrichtung angesaugt wird, und in dem zweiten Zustand sicherstellt, dass Kraftstoffgas in der gasförmigen Phase aus der Gasspeichervorrichtung angesaugt wird. Das Verfahren umfasst folgende Schritte:
    • - Bestimmen, zu einem ersten Zeitpunkt, eines ersten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung;
    • - Bestimmen, zu einem zweiten Zeitpunkt, eines zweiten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung;
    • - Berechnen eines erwarteten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung für den zweiten Zeitpunkt, basierend auf der Einstellung des Druckreglers; des ersten thermodynamischen Zustands und der Masse der Kraftstoffgas-Entnahme aus der Gasspeichervorrichtung zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt; und
    • - Bestimmen der Funktionsweise des Druckreglers durch das Vergleichen des erwarteten thermodynamischen Zustands mit dem bestimmten zweiten thermodynamischen Zustand.
  • Das Bestimmen der Funktionsweise des Druckreglers kann auch als Diagnostizieren des Druckreglers bezeichnet werden. Das hier erwähnte Verfahren kann somit als ein Verfahren zum Diagnostizieren eines Druckreglers, der mit einer Flüssiggas-Kraftstoffanlage verknüpft ist, bezeichnet werden.
  • Der Druck in der Gasspeichervorrichtung kann gesteuert werden, indem zwischen dem Entnehmen von Kraftstoffgas in der flüssigen Phase und dem Entnehmen von Kraftstoffgas in der gasförmigen Phase aus der Gasspeichervorrichtung anhand des Druckreglers gewechselt wird. Da das Kraftstoffgas in seiner flüssigen Phase erheblich dichter als in seiner gasförmigen Phase ist, sinkt der Druck in der Gasspeichervorrichtung schneller, wenn Kraftstoffgas in der gasförmigen Phase aus der Gasspeichervorrichtung entnommen wird. Der Druckregler ist somit geeignet eingestellt um sicherzustellen, dass Kraftstoffgas in der gasförmigen Phase aus der Gasspeichervorrichtung entnommen wird, wenn der Druck in der Gasspeichervorrichtung zu hoch wird. Der Druckregler kann eingestellt sein, um von dem ersten Zustand auf den zweiten Zustand umzuschalten, wenn der Druck in der Gasspeichervorrichtung einen gewissen Schwellenwert überschreitet. Die Einstellung des Druckreglers umfasst den Schwellenwert, bei dem der Druckregler auf den zweiten Zustand umschaltet. Die Einstellung des Druckreglers, und somit der Schwellenwert, ist geeigneterweise bekannt.
  • Der thermodynamische Zustand der Gasspeichervorrichtung kann als der Zustand der Gasspeichervorrichtung zu einem spezifischen Zeitpunkt bezeichnet werden. Der thermodynamische Zustand, und somit der Zustand der Gasspeichervorrichtung, kann durch thermodynamische Variablen beschrieben werden, wie etwa Druck, Temperatur und/oder Volumen. Wenn eine ausreichend große Anzahl von Variablen bekannt ist, kann der Wert aller anderen Variablen unter Verwendung der Zustandsgleichung einzigartig bestimmt werden. Die Zustandsgleichung kann somit verwendet werden, um eine mathematische Beziehung zwischen zwei oder mehreren Variablen bereitzustellen, wie etwa Masse, Enthalpie, Entropie, Druck, Temperatur, Volumen, Dichte usw. Somit kann unter Verwendung der Zustandsgleichung ein erwarteter thermodynamischer Zustand basierend auf einer Anzahl bekannter Variablen berechnet werden. Es wird geeignet vorausgesetzt, dass die Zusammensetzung und das Volumen des verflüssigten Kraftstoffgases bekannt sind. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst das Berechnen eines erwarteten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung, unter der Voraussetzung, dass der Druckregler gemäß seiner Einstellung funktioniert, und das Vergleichen des berechneten Zustands mit einem bestimmten Zustand und dadurch das Bestimmen, ob der Druckregler richtig funktioniert oder nicht. Normalerweise würde man eine gewisse Art von elektrischem Bauteil verwenden, um die Funktionsweise des Druckreglers zu bestimmen. Die niedrige Temperatur und der hohe Massendurchsatz in Verbindung mit dem Druckregler in einer Flüssiggas-Kraftstoffanlage machen dies jedoch zu einer großen Herausforderung. Somit kann durch das Bestimmen des thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung bei zwei verschiedenen Gelegenheiten und des Kraftstoffgases, das während des Zeitraums zwischen diesen Gelegenheiten verbraucht wird, ein berechneter Wert mit einem gemessenen Wert verglichen werden, und der Druckregler wird dadurch diagnostiziert.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann Folgendes umfassen: Bestimmen, zu einem ersten Zeitpunkt, von ersten Werten von mindestens zwei vorbestimmten thermodynamischen Variablen der Gasspeichervorrichtung; Bestimmen, zu einem zweiten Zeitpunkt, von zweiten Werten der vorbestimmten thermodynamischen Variablen; Berechnen eines erwarteten Wertes einer der vorbestimmten thermodynamischen Variablen für den zweiten Zeitpunkt; und Bestimmen der Funktionsweise des Druckreglers durch das Vergleichen des erwarteten Wertes mit dem bestimmten Wert für diese thermodynamische Variable. Das Berechnen eines erwarteten Wertes einer thermodynamischen Variablen kann das Eingeben von bestimmten ersten Werten von mindestens zwei thermodynamischen Variablen und des Kraftstoffgases, das zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt verbraucht wird, in ein Modell basierend auf der Zustandsgleichung umfassen. Die bekannte Zusammensetzung und das Volumen des verflüssigten Kraftstoffgases werden geeignet ebenfalls in das Modell eingegeben. Der erwartete Wert, der anhand des Modells erreicht wird, wird dann mit den gemessenen Werten verglichen, und die Funktionsweise des Druckreglers kann dadurch diagnostiziert werden.
  • Das verflüssigte Kraftstoffgas, das in der mindestens einen Gasspeichervorrichtung gespeichert ist, kann Flüssigerdgas, LNG, sein. LNG ist ein wichtiges Kraftstoffgas, und das Verfahren ist für dieses Gas besonders geeignet. Es ist hinlänglich bekannt, dass ein verflüssigtes Kraftstoffgas in einer Gasspeichervorrichtung in einer flüssigen Phase und in einer gasförmigen Phase gespeichert wird. Das verflüssigte Kraftstoffgas wird in der Gasspeichervorrichtung geeignet unter Druck gespeichert, und die Temperatur liegt geeignet zwischen -160 und -110 Grad Celsius.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Bestimmen eines ersten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung das Bestimmen eines ersten Drucks und eines ersten Kraftstoffgas-Füllstands. Der erste Kraftstoffgas-Füllstand wird geeignet anhand des Füllstandsensors in der Gasspeichervorrichtung bestimmt, und der erste Druck in der Gasspeichervorrichtung kann anhand eines Drucksensors bestimmt werden, der in Verbindung mit der Gasspeichervorrichtung eingerichtet ist. Die Kraftstoffgasmenge in der Gasspeichervorrichtung ist weitgehend von dem Füllstand von Kraftstoffgas in der flüssigen Phase abhängig. Der Füllstandsensor kann daher angepasst sein, um einen Kraftstoffgas-Füllstand bereitzustellen, der den Füllstand von Kraftstoffgas in seiner flüssigen Phase angibt. Der Kraftstoffgas-Füllstand, der durch den Füllstandsensor bereitgestellt wird, kann den Anteil des Gesamtvolumens in der Gasspeichervorrichtung angeben, der aus Kraftstoffgas in der flüssigen Phase besteht. Das Bestimmen eines ersten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung kann ferner das Bestimmen der Masse von Kraftstoffgas in der gasförmigen Phase und der Masse von Kraftstoffgas in der flüssigen Phase zu dem ersten Zeitpunkt basierend auf dem ersten Druck und dem ersten Kraftstoffgas-Füllstand umfassen. Durch das Bestimmen des Drucks und des ersten Kraftstoffgas-Füllstands in der Gasspeichervorrichtung zu dem ersten Zeitpunkt kann die Zustandsgleichung verwendet werden, um zu bestimmen, wie viel von dem Kraftstoffgas sich in der flüssigen Phase befindet und wie viel sich in der gasförmigen Phase befindet. Das Volumen, das durch die Gasspeichervorrichtung eingeschlossen wird, ist bekannt, wodurch der bestimmte erste Kraftstoffgas-Füllstand verwendet werden kann, um das Volumen von Kraftstoffgas in der flüssigen Phase und das Volumen von Kraftstoffgas in der gasförmigen Phase zu bestimmen. Dadurch dass der Druck in der Gasspeichervorrichtung und das Volumen von Kraftstoffgas in der jeweiligen Phase bekannt sich, kann man die Zustandsgleichung verwenden, um die Masse von Kraftstoffgas in der gasförmigen Phase und die Masse von Kraftstoffgas in der flüssigen Phase zu berechnen. Die Zustandsgleichung kann auch verwendet werden, um die Dichte von Kraftstoffgas in der gasförmigen Phase und die Dichte von Kraftstoffgas in der flüssigen Phase zu bestimmen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung basiert die Bestimmung der Masse von Kraftstoffgas in der gasförmigen Phase und der Masse von Kraftstoffgas in der flüssigen Phase ferner auf der Temperatur in der Gasspeichervorrichtung. Der Schritt des Bestimmens eines ersten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung kann somit das Bestimmen einer ersten Temperatur in der Gasspeichervorrichtung umfassen. Die erste Temperatur kann anhand eines Temperatursensors bestimmt werden, der in Verbindung mit der Gasspeichervorrichtung eingerichtet ist. Alternativ kann die Bestimmung der Masse von Kraftstoffgas in der gasförmigen Phase und der Masse von Kraftstoffgas in der flüssigen Phase auf der Voraussetzung basieren, dass das Kraftstoffgas thermodynamisch gesättigt ist. Wenn man davon ausgeht, dass das Kraftstoffgas thermodynamisch gesättigt ist, kann das Kraftstoffgas in der gasförmigen Phase und in der flüssigen Phase zusammen bei einer gegebenen Temperatur und einem gegebenen Druck vorhanden sein. Somit sinken unter gesättigten Bedingungen der Druck und die Temperatur des Kraftstoffgases gemäß einer bekannten Sättigungskurve. Dadurch dass die Sättigung vorausgesetzt wird, muss die Temperatur in der Gasspeichervorrichtung nicht gemessen werden sondern kann durch die Kenntnis des Drucks aus der Sättigungskurve bestimmt werden. Die Masse des Kraftstoffgases in der gasförmigen Phase bzw. der flüssigen Phase kann dadurch über die Zustandsgleichung durch die Kenntnis der Variablen Druck, Volumen und Temperatur bestimmt werden.
  • Somit kann der Schritt des Bestimmens eines ersten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung das Bestimmen eines ersten Kraftstoffgas-Füllstands und eines ersten Drucks und/oder einer ersten Temperatur umfassen. Falls eine Sättigung vorausgesetzt wird, wird ein erster Druck oder eine erste Temperatur geeignet zusammen mit einem ersten Kraftstoffgas-Füllstand bestimmt. Die Sättigungskurve ergibt dann die andere Variable, und die Masse/Dichte des Kraftstoffgases in der gasförmigen und in der flüssigen Phase kann dadurch bestimmt werden. Falls jedoch keine Sättigung vorausgesetzt wird, werden ein erster Druck und eine erste Temperatur geeignet zusammen mit einem ersten Kraftstoffgas-Füllstand bestimmt. Die Masse/Dichte des Kraftstoffgases in der gasförmigen und in der flüssigen Phase kann dadurch bestimmt werden. Der Schritt des Bestimmens eines ersten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung basiert geeignet auch auf der bekannten Zusammensetzung und dem Volumen des verflüssigten Kraftstoffgases.
  • Das Bestimmen eines zweiten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung umfasst geeignet das Bestimmen eines zweiten Drucks und eines zweiten Kraftstoffgas-Füllstands. Der zweite Kraftstoffgas-Füllstand kann anhand des Füllstandsensors bestimmt werden, und der zweite Druck in der Gasspeichervorrichtung kann anhand des Drucksensors, der in Verbindung mit der Gasspeichervorrichtung eingerichtet ist, bestimmt werden. Das Bestimmen eines zweiten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung kann das Bestimmen eines zweiten Kraftstoffgas-Füllstands und eines zweiten Drucks und/oder einer zweiten Temperatur umfassen. Falls eine Sättigung vorausgesetzt wird, kann ein zweiter Druck oder eine zweite Temperatur zusammen mit einem zweiten Kraftstoffgas-Füllstand bestimmt werden. Die Sättigungskurve ergibt dann die andere Variable. Falls jedoch keine Sättigung vorausgesetzt wird, werden ein zweiter Druck und eine zweite Temperatur geeignet zusammen mit einem zweiten Kraftstoffgas-Füllstand bestimmt. Der Schritt des Bestimmens eines zweiten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung basiert geeignet auch auf der bekannten Zusammensetzung und dem Volumen des verflüssigten Kraftstoffgases.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Berechnen eines erwarteten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung das Bestimmen der Verteilung der Kraftstoffgas-Entnahme in der flüssigen Phase bzw. der gasförmigen Phase zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt. Ob Kraftstoffgas in der gasförmigen Phase oder in der flüssigen Phase aus der Gasspeichervorrichtung angesaugt wird, kann von der Einstellung des Druckreglers abhängen. Die Einstellung des Druckreglers umfasst den Schwellenwert, bei dem der Druckregler auf den zweiten Zustand umschaltet und Kraftstoffgas in der gasförmigen Phase aus der Gasspeichervorrichtung ansaugt. Dadurch dass der Druck in der Gasspeichervorrichtung und die Einstellung des Druckreglers bekannt sind, kann bestimmt werden, in welchem Zustand sich der Druckregler befinden soll, wenn er richtig funktioniert. Der erwartete thermodynamische Zustand wird basierend auf der Voraussetzung berechnet, dass der Druckregler gemäß seiner Einstellung funktioniert. Somit kann basierend auf der Einstellung des Druckreglers und basierend auf dem ersten Druck in der Gasspeichervorrichtung zu dem ersten Zeitpunkt bestimmt werden, wie die Kraftstoffgas-Entnahme zwischen der flüssigen Phase und der gasförmigen Phase während des vorgegebenen Zeitraums variiert haben müsste. Die Kraftstoffgas-Entnahme, d.h. die Kraftstoffgasmenge, die durch den Gasmotor während des Zeitraums verbraucht wird, ist bekannt. Es kann somit bestimmt werden, wie viel von der Kraftstoffgas-Entnahme sich in der flüssigen Phase befand und wie viel sich in der gasförmigen Phase befand. Die Masse von Kraftstoffgas in der flüssigen Phase und die Masse von Kraftstoffgas in der gasförmigen Phase, die zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt aus der Gasspeichervorrichtung entnommen wurden, können dadurch bestimmt werden. Basierend auf dem bestimmten ersten thermodynamischen Zustand und insbesondere basierend auf der Masse von Kraftstoffgas in der flüssigen Phase und der Masse von Kraftstoffgas in der gasförmigen Phase zu dem ersten Zeitpunkt und basierend auf der bestimmten Verteilung der Kraftstoffgas-Entnahme können eine erwartete Masse von Kraftstoffgas in der flüssigen Phase und eine erwartete Masse von Kraftstoffgas in der gasförmigen Phase zu dem zweiten Zeitpunkt berechnet werden. Der erwartete thermodynamische Zustand der Gasspeichervorrichtung kann basierend auf der Voraussetzung der Sättigung berechnet werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Berechnen eines erwarteten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung das Berechnen eines erwarteten Drucks für den zweiten Zeitpunkt oder das Berechnen eines erwarteten Kraftstoffgas-Füllstands für den zweiten Zeitpunkt. Somit kann ein erwarteter Druck oder ein erwarteter Kraftstoffgas-Füllstand basierend auf der Einstellung des Druckreglers; dem ersten thermodynamischen Zustand und der Masse der Kraftstoffgas-Entnahme aus der Gasspeichervorrichtung zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt berechnet werden. Der erwartete Druck oder Kraftstoffgas-Füllstand kann basierend auf der Einstellung des Druckreglers; dem ersten Druck, der Masse von Kraftstoffgas in der gasförmigen Phase und in der flüssigen Phase zu dem ersten Zeitpunkt und basierend auf der Masse der Kraftstoffgas-Entnahme aus der Gasspeichervorrichtung zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt berechnet werden. Ein erwarteter Druck für den zweiten Zeitpunkt kann ebenfalls basierend auf dem bestimmten zweiten Kraftstoffgas-Füllstand berechnet werden. Ein erwarteter Kraftstoffgas-Füllstand für den zweiten Zeitpunkt kann ebenfalls basierend auf dem bestimmten zweiten Druck berechnet werden. Wie zuvor erwähnt, wird die Verteilung der Kraftstoffgas-Entnahme in der flüssigen Phase bzw. der gasförmigen Phase zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt geeignet bestimmt, was die Berechnung der erwarteten Massen von Kraftstoffgas in der jeweiligen Phase ermöglicht. Somit sind die erwarteten Massen von Kraftstoffgas in der jeweiligen Phase bekannt, der Druck oder der Kraftstoffgas-Füllstand zu dem zweiten Zeitpunkt ist bekannt, und ein erwarteter Druck oder Kraftstoffgas-Füllstand kann dadurch mit der Zustandsgleichung berechnet werden. Die Funktionsweise des Druckreglers kann dadurch das Vergleichen des erwarteten Drucks mit dem bestimmten zweiten Druck oder das Vergleichen des erwarteten Kraftstoffgas-Füllstands mit dem bestimmten zweiten Kraftstoffgas-Füllstand umfassen. Falls sich der erwartete Druck oder der Kraftstoffgas-Füllstand um mehr als einen vorbestimmten Wert von dem bestimmten zweiten Druck oder dem zweiten Kraftstoffgas-Füllstand unterscheidet, geht man von einer Fehlfunktion des Druckreglers aus.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann somit folgende Schritte umfassen: Bestimmen, zu einem ersten Zeitpunkt, eines ersten Drucks und eines ersten Kraftstoffgas-Füllstands in der Gasspeichervorrichtung; Bestimmen, zu einem zweiten Zeitpunkt, eines zweiten Drucks und eines zweiten Kraftstoffgas-Füllstands in der Gasspeichervorrichtung; Berechnen eines erwarteten Drucks für den zweiten Zeitpunkt basierend auf: der Einstellung des Druckreglers; dem ersten Druck und dem ersten Kraftstoffgas-Füllstand; der Kraftstoffgas-Entnahme aus der Gasspeichervorrichtung zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt; und dem zweiten Kraftstoffgas-Füllstand; und Bestimmen der Funktionsweise des Druckreglers durch das Vergleichen des erwarteten Drucks mit dem bestimmten zweiten Druck.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann alternativ folgende Schritte umfassen: Bestimmen, zu einem ersten Zeitpunkt, eines ersten Drucks und eines ersten Kraftstoffgas-Füllstands in der Gasspeichervorrichtung; Bestimmen, zu einem zweiten Zeitpunkt, eines zweiten Drucks und eines zweiten Kraftstoffgas-Füllstands in der Gasspeichervorrichtung; Berechnen eines erwarteten Kraftstoffgas-Füllstands für den zweiten Zeitpunkt basierend auf: der Einstellung des Druckreglers; dem ersten Druck und dem ersten Kraftstoffgas-Füllstand; der Kraftstoffgas-Entnahme aus der Gasspeichervorrichtung zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt; und dem zweiten Druck; und Bestimmen der Funktionsweise des Druckreglers durch das Vergleichen des erwarteten Kraftstoffgas-Füllstands mit dem bestimmten zweiten Kraftstoffgas-Füllstand.
  • Der diagnostizierte Druckregler kann Teil einer Flüssiggas-Kraftstoffanlage für einen Gasmotor eines Fahrzeugs sein. Das erfindungsgemäße Verfahren kann somit geeignet verwendet werden, um einen Druckregler eines Fahrzeugs zu diagnostizieren. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch in Verbindung mit einer beliebigen anderen Plattform als Fahrzeugen verwendet werden, solange diese Plattform einen Gasmotor umfasst.
  • Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann durch eine Steuereinheit einer Flüssiggas-Kraftstoffanlage ausgeführt werden. Die Steuereinheit kann eine Steuereinheit des Verbrennungsmotors oder eine getrennte Steuereinheit sein. Die Steuereinheit kann eine Vielzahl von Steuereinheiten umfassen.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Flüssiggas-Kraftstoffanlage bereitgestellt. Die Anlage umfasst mindestens eine Gasspeichervorrichtung, die verflüssigtes Kraftstoffgas speichert, und einen Druckregler, der stromabwärts von der Gasspeichervorrichtung eingerichtet ist, wobei der Druckregler eingestellt ist, um in Abhängigkeit von dem Druck in der Gasspeichervorrichtung zwischen einem ersten Zustand und einem zweiten Zustand zu wechseln, wobei der Druckregler in dem ersten Zustand sicherstellt, dass Kraftstoffgas in der flüssigen Phase aus der Gasspeichervorrichtung angesaugt wird, und in dem zweiten Zustand sicherstellt, dass Kraftstoffgas in der gasförmigen Phase aus der Gasspeichervorrichtung angesaugt wird. Die Anlage umfasst ferner eine Steuereinheit, die Folgendes umfasst: Mittel zum Bestimmen, zu einem ersten Zeitpunkt, eines ersten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung; Mittel zum Bestimmen, zu einem zweiten Zeitpunkt, eines zweiten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung; Mittel zum Berechnen eines erwarteten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung für den zweiten Zeitpunkt basierend auf der Einstellung des Druckreglers; des ersten thermodynamischen Zustands und der Masse der Kraftstoffgas-Entnahme aus der Gasspeichervorrichtung zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt; und Mittel zum Bestimmen der Funktionsweise des Druckreglers durch das Vergleichen des erwarteten thermodynamischen Zustands mit dem bestimmten zweite thermodynamischen Zustand.
  • Die Mittel zum Bestimmen eines ersten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung; die Mittel zum Bestimmen eines zweiten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung; die Mittel zum Berechnen eines erwarteten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung für den zweiten Zeitpunkt; und die Mittel zum Bestimmen der Funktionsweise des Druckreglers können beispielsweise verschiedene Module/Abschnitte von Software in der Steuereinheit, Programmcode oder dergleichen sein.
  • Das verflüssigte Kraftstoffgas wird in der Gasspeichervorrichtung geeignet unter Druck gespeichert, und die Temperatur liegt geeignet zwischen -160 und -110 Grad Celsius. Die Temperatur in der Gasspeichervorrichtung nimmt im Verlauf der Zeit zu, und Kraftstoffgas in der flüssigen Phase verdampft in die gasförmige Phase. Der Druck im Innern der Gasspeichervorrichtung nimmt dadurch zu. Falls der Druck zu hoch wird, kann es sein, dass die Gasspeichervorrichtung beschädigt wird. Die Flüssiggas-Kraftstoffanlage kann daher mindestens ein Überdruckventil umfassen. Das mindestens eine Überdruckventil kann eingerichtet sein, um sich zu öffnen, wenn der Druck in der Gasspeichervorrichtung einen gewissen Druckwert überschreitet, und kann dadurch Kraftstoffgas an die Atmosphäre ablassen. Der Schwellenwert, bei dem der Druckregler eingerichtet ist, um auf den zweite Zustand umzuschalten, ist geeignet niedriger als der Druckwert, bei dem das mindestens eine Überdruckventil eingerichtet ist, um sich zu öffnen und Kraftstoffgas abzulassen.
  • Die Flüssiggas-Kraftstoffanlage kann ferner eine so genannte Druckaufbauvorrichtung umfassen, die angepasst ist, um Energie zu der Anlage hinzuzufügen, um den Druck in der Gasspeichervorrichtung zu erhöhen. Die Energie wird dann von dem abgehenden erhitzten Kraftstoffgas in der gasförmigen Phase auf das Kraftstoffgas in der flüssigen Phase in der Gasspeichervorrichtung übertragen. Ein Teil des Kraftstoffgases in der flüssigen Phase kann dadurch in die gasförmige Phase verdampfen. Eine derartige Druckaufbauvorrichtung ist typischerweise eingerichtet, um Energie nur bei spezifischen Drücken in der Gasspeichervorrichtung zu übertragen. Das erfindungsgemäße Verfahren kann somit das Berechnen eines erwarteten thermodynamischen Zustands basierend auf dem Zustand der Druckaufbauvorrichtung umfassen. Dadurch dass der Druck in der Gasspeichervorrichtung bekannt ist, kann der Zustand der Druckaufbauvorrichtung bestimmt werden, und Kraftstoffgas in der flüssigen Phase, das in die gasförmige Phase verdampft, kann dadurch berücksichtigt werden, wenn ein erwarteter thermodynamischer Zustand berechnet wird.
  • Es versteht sich, dass alle Ausführungsformen, die für den Verfahrensaspekt der Erfindung beschrieben wurden, auch auf den Aspekt der Flüssiggas-Kraftstoffanlage der Erfindung anwendbar sind. D.h. die Steuereinheit der Flüssiggas-Kraftstoffanlage kann konfiguriert sein, um einen der Schritte des Verfahrens gemäß den hier beschriebenen diversen Ausführungsformen auszuführen.
  • Weitere Aufgaben, Vorteile und neuartige Merkmale der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann aus den folgenden Einzelheiten und auch durch das Umsetzen der Erfindung in die Praxis hervorgehen. Obwohl nachstehend Ausführungsformen der Erfindung beschrieben werden, sei zu beachten, dass diese nicht auf die spezifischen beschriebenen Einzelheiten eingeschränkt ist. Der Fachmann, der Zugang zu den vorliegenden Lehren hat, wird weitere Anwendungen, Änderungen und Integrationen auf anderen Gebieten erkennen, die im Umfang der Erfindung liegen.
  • Figurenliste
  • Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung und ihrer weiteren Aufgaben und Vorteile ist die nachstehend dargelegte ausführliche Beschreibung zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen zu lesen, in denen die gleichen Bezugszeichen ähnliche Elemente in den diversen Diagrammen bezeichnen. Es zeigen:
    • 1 schematisch ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
    • 2 schematisch eine Flüssiggas-Kraftstoffanlage gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
    • 3 ein Ablaufschema für ein Verfahren zum Bestimmen der Funktionsweise eines Druckreglers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
    • 4 schematisch eine Steuereinheit oder einen Computer gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt schematisch eine Seitenansicht eines Fahrzeugs 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Fahrzeug 1 umfasst eine Fortbewegungseinheit 2. Die Fortbewegungseinheit 2 ist geeignet ein Gasmotor. Das Fahrzeug 1 kann ferner eine Flüssiggas-Kraftstoffanlage 10 zum Zuführen von verflüssigtem Kraftstoffgas zu dem Gasmotor 2 umfassen. Eine derartige Kraftstoffanlage 10 ist in 2 beschrieben. Das Fahrzeug 1 kann eine beliebige Art von Fahrzeug sein, das einen Gasmotor umfasst. Beispiele von Fahrzeugen, die einen Gasmotor umfassen, sind Lastwagen, Busse, Schiffe, Personenwagen, Baufahrzeuge und Lokomotiven. Die vorliegende Erfindung kann auch in Verbindung mit einer beliebigen anderen Plattform als Fahrzeugen verwendet werden, solange diese Plattform einen Gasmotor umfasst. Ein Beispiel ist ein Kraftwerk mit einem Gasmotor.
  • Nachstehend wird die Gaskraftstoffanlage 10 beschrieben, wie sie ausgebildet sein kann, wenn sie in einem Fahrzeug 1 verwendet wird. Folglich sind nicht alle Bestandteile in der Beschreibung notwendig. Sie werden jedoch zu der Beschreibung hinzugefügt, um eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zu zeigen.
  • Der Begriff „Verbindung“ bezieht sich hier auf eine Kommunikationsverbindung, wobei es sich um eine physische Verbindung, wie etwa eine optoelektronische Kommunikationsleitung, oder eine nicht physische Verbindung, wie etwa eine drahtlose Verbindung, z.B. eine Funkverbindung oder eine Hochfrequenzverbindung, handeln kann.
  • Der Begriff „Durchgang“ bezieht sich hier auf einen Durchgang, der geeignet ist, um Kraftstoffgas zu transportieren. Der Durchgang kann beispielsweise ein Rohr, ein Schlauch, eine Röhre, ein Kanal oder dergleichen sein. Der Durchgang kann starr oder biegsam sein.
  • 2 zeigt schematisch eine Flüssiggas-Kraftstoffanlage 10 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die Anlage 10 umfasst mindestens eine Gasspeichervorrichtung 110, die verflüssigtes Kraftstoffgas speichert; und einen Druckregler 140, der stromabwärts von der Gasspeichervorrichtung 110 eingerichtet ist. Der Druckregler 140 ist eingestellt, um in Abhängigkeit von dem Druck in der Gasspeichervorrichtung 110 zwischen einem ersten Zustand und einem zweiten Zustand zu wechseln, wobei der Druckregler 140 in dem ersten Zustand angepasst ist um sicherzustellen, dass Kraftstoffgas in der flüssigen Phase 111 aus der Gasspeichervorrichtung 110 angesaugt wird, und in dem zweiten Zustand angepasst ist um sicherzustellen, dass Kraftstoffgas in der gasförmigen Phase 112 aus der Gasspeichervorrichtung 110 angesaugt wird.
  • Das Kraftstoffgas, das in der Gasspeichervorrichtung 110 gespeichert ist, kann Flüssigerdgas, LNG, sein. LNG ist ein geläufiges zweiphasiges Gas, das für die Fortbewegung von Fahrzeugen verwendet werden kann. LNG wird gewöhnlich bei weit unter - 100 Grad Celsius in der Gasspeichervorrichtung 110 gespeichert. Die Gasspeichervorrichtung 110 kann ein Kryogastank sein.
  • Die Anlage 10 kann einen Füllstandsensor 100 umfassen, der eingerichtet ist, um den Kraftstoffgas-Füllstand L in der Gasspeichervorrichtung 110 zu bestimmen. Die Kraftstoffgasmenge in der Gasspeichervorrichtung 110 ist weitgehend von dem Füllstand von Kraftstoffgas in der flüssigen Phase 111 abhängig. Der Füllstandsensor 100 kann daher angepasst sein, um einen Kraftstoffgas-Füllstand L bereitzustellen, der den Füllstand von Kraftstoffgas in der flüssigen Phase 111 angibt. Der Füllstandsensor 100 kann konfiguriert sein, um die kapazitiven Differenzen zwischen dem Kraftstoffgas in der flüssigen Phase 111 und dem Kraftstoffgas in der gasförmigen Phase 112 zu messen und dadurch den Kraftstoffgas-Füllstand L zu bestimmen. Der Füllstandsensor 100 ist geeignet zentral in der Gasspeichervorrichtung 110 eingerichtet.
  • Die Anlage 10 ist geeignet angepasst, um Kraftstoffgas für einen Gasmotor zuzuführen, wie in 1 offenbart. Der Gasmotor ist jedoch in dieser Figur nicht abgebildet. Die Gaskraftstoffanlage 10 umfasst mindestens einen Durchgang 161, 162, 163, 164, um das Kraftstoffgas von der Gasspeichervorrichtung 110 zu dem Gasmotor zu transportieren. Der mindestens eine Durchgang 161, 162, 163, 164 kann einen ersten Durchgangsteilabschnitt 161 umfassen, der eingerichtet ist, um Kraftstoffgas in seiner gasförmigen Phase 112 aus der Gasspeichervorrichtung 110 zu transportieren. Der mindestens eine Durchgang 161, 162, 163, 164 kann einen zweiten Durchgangsteilabschnitt 162 umfassen, der eingerichtet ist, um Kraftstoffgas in seiner flüssigen Phase 111 aus der Gasspeichervorrichtung 110 zu transportieren.
  • Der Druckregler 140 ist geeignet in Fluidkommunikation mit dem ersten Durchgangsteilabschnitt 161 und dem zweiten Durchgangsteilabschnitt 162 eingerichtet. Bei dieser Ausführungsform ist der Druckregler 140 eingerichtet, um zwischen einem ersten Zustand, in dem Kraftstoffgas in der flüssigen Phase 111 aus der Gasspeichervorrichtung 110 über den zweiten Durchgangsteilabschnitt 162 angesaugt wird, und einem zweiten Zustand, in dem Kraftstoffgas in der gasförmigen Phase 112 aus der Gasspeichervorrichtung 110 über den ersten Durchgangsteilabschnitt 161 angesaugt wird, zu wechseln. Der Druckregler 140 ist geeignet eingestellt, um von dem ersten Zustand auf den zweiten Zustand umzuschalten, wenn der Druck in der Gasspeichervorrichtung 110 einen Schwellenwert überschreitet. Der Schwellenwert ist geeignet bekannt. Der Schwellenwert kann etwa 10 bar betragen. Der Schwellenwert kann mit dem Druck des Kraftstoffgases in der gasförmigen Phase 112 zusammenhängen. Der Druckregler 140 kann eingerichtet sein, um das Umschalten zwischen dem ersten Zustand und dem zweiten Zustand rein mechanisch auszuführen. Der Druckregler 140 kann alternativ elektronisch gesteuert werden. Der Druckregler 140 kann ein so genannter Sparregler sein.
  • Die Anlage 10 kann Sensormittel 120 umfassen, die in Verbindung mit der Gasspeichervorrichtung 110 eingerichtet sind. Die Sensormittel 120 können einen Drucksensor umfassen, der eingerichtet ist, um einen Druck in der Gasspeichervorrichtung 110 zu bestimmen. Der Druck kann ein Druck des Kraftstoffgases in seiner gasförmigen Phase 112 sein. Der Druck kann ein Druck des Kraftstoffgases in seiner flüssigen Phase 111 sein. Die Sensormittel 120 können mindestens teilweise im Innern der Gasspeichervorrichtung 110 eingerichtet sein. Bei einer alternativen Ausführungsform könnte ein Drucksensor in dem ersten Durchgangsteilabschnitt 161 und/oder dem zweiten Durchgangsteilabschnitt 162 eingerichtet sein. Da diese Durchgangsteilabschnitte 161, 162 mit der Gasspeichervorrichtung 110 verbunden sind, entspricht der Druck im Innern des Durchgangsteilabschnitts 161, 162 entweder dem Druck in der Gasspeichervorrichtung 110 oder kann mindestens in einen Druck in der Gasspeichervorrichtung 110 umgewandelt werden. Die Sensormittel 120 können auch einen Temperatursensor umfassen, der zum Bestimmen der Temperatur in der Gasspeichervorrichtung 110 eingerichtet ist.
  • Die Anlage 10 kann ferner eine Wärmetauschvorrichtung 150 umfassen, die stromabwärts von dem Druckregler 140 eingerichtet ist. Der mindestens eine Durchgang 161, 162, 163, 164 kann einen dritten Durchgangsteilabschnitt 163 umfassen. Der dritte Durchgangsteilabschnitt 163 kann eingerichtet sein, um Kraftstoffgas von dem Druckregler 140 zu der Wärmetauschvorrichtung 150 zu transportieren. Die Wärmetauschvorrichtung 150 kann Kühlwasser aus dem Gasmotor verwenden, um das Kraftstoffgas zu erhitzen, das aus dem Druckregler 140 kommt. Dies stellt sicher, dass Kraftstoffgas, das aus der flüssigen Phase 111 in der Gasspeichervorrichtung 110 angesaugt wird, in seine gasförmige Phase 112 umgewandelt wird, bevor es den Gasmotor erreicht.
  • Die Anlage 10 kann ferner eine Gasregelanlage (nicht gezeigt) umfassen, die stromabwärts von der Wärmetauschvorrichtung 150 eingerichtet ist. Der Gasmotor weist einen bevorzugten Eingangsgasdruck auf. Dieser bevorzugte Eingangsgasdruck kann durch die Gasregelanlage zugeführt werden. Bei einem Beispiel beträgt der bevorzugte Eingangsgasdruck etwa 6 bar. Der mindestens eine Durchgang 161, 162, 163, 164 kann einen vierten Durchgangsteilabschnitt 164 umfassen. Der vierte Durchgangsteilabschnitt 164 kann eingerichtet sein, um Kraftstoffgas von der Wärmetauschanlage 150 oder der Gasregelanlage zu dem Gasmotor zu transportieren.
  • Die Anlage 10 kann auch eine so genannte Druckaufbauvorrichtung (nicht gezeigt) umfassen, die eingerichtet ist, um Energie zu der Anlage 10 hinzuzufügen, um einen gewissen Druck zu halten. Eine Druckaufbauvorrichtung kann eingerichtet sein, um Energie von einem abgehenden erhitzten Kraftstoffgas in der gasförmigen Phase 112 auf das Kraftstoffgas in der flüssigen Phase 111 in der Gasspeichervorrichtung 110 zu übertragen, um den Druck in der Gasspeichervorrichtung 110 zu erhöhen.
  • Die Flüssiggas-Kraftstoffanlage 10 kann ferner eine Steuereinheit 200 umfassen. Die Steuereinheit 200 ist in Kommunikation mit dem Füllstandsensor 100; den Sensormitteln 120; dem Druckregler 140 und der Wärmetauschanlage 150 eingerichtet. Die Steuereinheit 200 kann eingerichtet sein, um den Betrieb des Füllstandsensors 100 zu steuern. Die Steuereinheit 200 kann zur Kommunikation mit dem Füllstandsensor 100 über eine Verbindung L100 eingerichtet sein. Die Steuereinheit 200 kann eingerichtet sein, um von dem Füllstandsensor 100 Informationen zu empfangen. Die Steuereinheit 200 kann eingerichtet sein, um den Betrieb der Sensormittel 120 zu steuern. Die Steuereinheit 200 kann zur Kommunikation mit den Sensormitteln 120 über eine Verbindung L120 eingerichtet sein. Die Steuereinheit 200 kann eingerichtet sein, um von den Sensormitteln 120 Informationen zu empfangen. Falls die Gaskraftstoffanlage 10 mehrere Drucksensoren und/oder Temperatursensoren umfasst, kann die Steuereinheit 200 zur Kommunikation mit jedem dieser mehreren Sensoren eingerichtet sein. Die Steuereinheit 200 kann dann eingerichtet sein, um von den mehreren Sensoren Informationen zu empfangen.
  • Bei einer Ausführungsform ist die Steuereinheit 200 eingerichtet, um den Betrieb des Druckreglers 140 zu steuern. Die Steuereinheit 200 kann somit zur Kommunikation mit dem Druckregler 140 über eine Verbindung L140 eingerichtet sein. Die Steuereinheit 200 kann eingerichtet sein, um von dem Druckregler 140 über die Verbindung L140 Informationen zu empfangen. Bei einem Beispiel ist die Steuereinheit 200 eingerichtet, um den Druckregler 140 zu steuern, um von einem ersten Zustand auf einen zweiten Zustand umzuschalten, oder umgekehrt.
  • Die Steuereinheit 200 kann eingerichtet sein, um den Betrieb der Wärmetauschanlage 150 zu steuern. Die Steuereinheit 200 kann zur Kommunikation mit der Wärmetauschanlage 150 über eine Verbindung L150 eingerichtet sein. Die Steuereinheit 200 kann eingerichtet sein, um von der Wärmetauschanlage 150 über die Verbindung L150 Informationen zu empfangen.
  • Die Steuereinheit 200 umfasst geeignet Mittel zum Diagnostizieren des Druckreglers 140. Die Steuereinheit 200 kann Mittel zum Bestimmen, zu einem ersten Zeitpunkt, eines ersten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung 110; Mittel zum Bestimmen, zu einem zweiten Zeitpunkt, eines zweiten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung 100; Mittel zum Berechnen eines erwarteten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung 110 für den zweiten Zeitpunkt basierend auf der Einstellung des Druckreglers 140; des ersten thermodynamischen Zustands und der Masse der Kraftstoffgas-Entnahme aus der Gasspeichervorrichtung zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt; und Mittel zum Bestimmen der Funktionsweise des Druckreglers 140 durch das Vergleichen des erwarteten thermodynamischen Zustands mit dem bestimmten zweiten thermodynamischen Zustand umfassen. Diese Mittel können verschiedene Module/Programme in der Steuereinheit 200 sein, oder es können Modelle/Algorithmen sein, die in der Steuereinheit 200 gespeichert sind.
  • Ein Computer 205 kann zur Kommunikation mit der Steuereinheit 200 über eine Verbindung L205 eingerichtet sein und kann daran abnehmbar angeschlossen sein. Der Computer 205 kann angepasst sein, um die innovativen Verfahrensschritte gemäß der Erfindung vorzunehmen. Der Computer 205 kann verwendet werden, um Software, insbesondere Software zum Vornehmen des innovativen Verfahrens, auf die Steuereinheit 200 zu übertragen. Der Computer 205 kann alternativ zur Kommunikation mit der Steuereinheit 200 über ein internes Netzwerk an Bord des Fahrzeugs eingerichtet sein. Das innovative Verfahren, wie in 3 beschrieben, kann durch die Steuereinheit 200 oder den Computer 205 oder durch beide erfolgen.
  • 3 bildet ein Ablaufschema für ein Verfahren zum Bestimmen der Funktionsweise eines Druckreglers 140, der mit einer Flüssiggas-Kraftstoffanlage 10 verknüpft ist, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ab. Die Flüssiggas-Kraftstoffanlage 10 ist geeignet konfiguriert, wie in 2 offenbart, und umfasst somit mindestens eine Gasspeichervorrichtung 110, die verflüssigtes Kraftstoffgas speichert, und einen Druckregler 140, der stromabwärts von der Gasspeichervorrichtung 110 eingerichtet ist. Der Druckregler 140 ist eingestellt, um in Abhängigkeit von dem Druck in der Gasspeichervorrichtung 110 zwischen einem ersten Zustand und einem zweiten Zustand zu wechseln, wobei der Druckregler 140 in dem ersten Zustand sicherstellt, dass Kraftstoffgas in der flüssigen Phase 111 aus der Gasspeichervorrichtung 110 angesaugt wird, und in dem zweiten Zustand sicherstellt, dass Kraftstoffgas in der gasförmigen Phase 112 aus der Gasspeichervorrichtung 110 angesaugt wird. Das Verfahren umfasst folgende Schritte: Bestimmen s101, zu einem ersten Zeitpunkt, eines ersten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung 110; Bestimmen s102, zu einem zweiten Zeitpunkt, eines zweiten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung 110; Berechnen s103 eines erwarteten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung 110 für den zweiten Zeitpunkt basierend auf der Einstellung des Druckreglers 140; des ersten thermodynamischen Zustands und der Masse der Kraftstoffgas-Entnahme aus der Gasspeichervorrichtung 110 zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt; und Bestimmen s104 der Funktionsweise des Druckreglers 140 durch das Vergleichen des erwarteten thermodynamischen Zustands mit dem bestimmten zweiten thermodynamischen Zustand. Der Druckregler 140 wird somit durch das Berechnen eines erwarteten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung 110 und das Vergleichen desselben mit einem bestimmten thermodynamischen Zustand diagnostiziert.
  • Das Verfahren wird geeignet durch eine Steuereinheit 200 oder einen Computer 205 ausgeführt, wie in 2 offenbart. Das Verfahren kann während des Betriebs eines Gasmotors ständig ausgeführt werden, oder es kann gemäß einem vorbestimmten Intervall ausgeführt werden.
  • Der thermodynamische Zustand der Gasspeichervorrichtung 110 kann als Beschaffenheit der Gasspeichervorrichtung 110 zu einem spezifischen Zeitpunkt bezeichnet werden. Der thermodynamische Zustand und somit die Beschaffenheit der Gasspeichervorrichtung 110 können durch thermodynamische Variablen, wie etwa Druck, Temperatur und/oder Volumen, beschrieben werden. Wenn eine hinreichend große Anzahl von Variablen bekannt ist, kann der Wert aller anderen Variablen unter Verwendung der Zustandsgleichung einzigartig bestimmt werden. Die Zustandsgleichung kann somit verwendet werden, um eine mathematische Beziehung zwischen einer oder mehreren Zustandsvariablen, wie etwa Masse, Enthalpie, Entropie, Druck, Temperatur, Volumen, Dichte usw., bereitzustellen. Es wird vorausgesetzt, dass die Zusammensetzung und das Volumen des Kraftstoffgases bekannt sind. Somit kann unter Verwendung der Zustandsgleichung ein erwarteter thermodynamischer Zustand basierend auf einer Anzahl von bekannten Variablen berechnet werden. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst das Berechnen eines erwarteten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung 110, vorausgesetzt der Druckregler 140 funktioniert gemäß seiner Einstellung, und das Vergleichen des berechneten Zustands mit einem bestimmten Zustand, und dadurch das Bestimmen, ob der Druckregler 140 richtig funktioniert oder nicht. Der Schritt des Berechnens des erwarteten thermodynamischen Zustands basiert geeignet auf der Zustandsgleichung. Die Zustandsgleichung bezüglich der Gasspeichervorrichtung 110 wird geeignet in der Steuereinheit 200 gespeichert.
  • Der Schritt des Bestimmens s101 eines ersten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung 110 kann das Bestimmen eines ersten Drucks und eines ersten Kraftstoffgas-Füllstands umfassen. Der Schritt des Bestimmens s101 eines ersten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung 110 kann das Bestimmen eines ersten Kraftstoffgas-Füllstands und eines ersten Drucks und/oder einer ersten Temperatur umfassen. Der erste Kraftstoffgas-Füllstand wird geeignet anhand des Füllstandsensors 100 bestimmt, und der erste Druck in der Gasspeichervorrichtung kann anhand eines Drucksensors 120 bestimmt werden, der in Verbindung mit der Gasspeichervorrichtung 110 eingerichtet ist. Die erste Temperatur kann anhand eines Temperatursensors 120, der in Verbindung mit der Gasspeichervorrichtung 110 eingerichtet ist, bestimmt werden.
  • Der Schritt des Bestimmens s101 eines ersten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung 110 kann ferner das Bestimmen der Masse von Kraftstoffgas in der gasförmigen Phase 112 und der Masse von Kraftstoffgas in der flüssigen Phase 111 zu dem ersten Zeitpunkt basierend auf dem ersten Druck und dem ersten Kraftstoffgas-Füllstand umfassen. Die Masse von Kraftstoffgas in der gasförmigen Phase 112 und in der flüssigen Phase 111 kann basierend auf der ersten Temperatur in der Gasspeichervorrichtung 110 bestimmt werden. Durch das Bestimmen des ersten Kraftstoffgas-Füllstands und des ersten Drucks und/oder der ersten Temperatur in der Gasspeichervorrichtung 110 zu dem ersten Zeitpunkt kann die Zustandsgleichung verwendet werden, um zu bestimmen, wie viel von dem Kraftstoffgas sich in der flüssigen Phase 111 befindet und wie viel sich in der gasförmigen Phase 112 befindet. Da das Gesamtvolumen der Gasspeichervorrichtung 110 bekannt ist, kann der bestimmte erste Kraftstoffgas-Füllstand verwendet werden, um das Volumen von Kraftstoffgas in der flüssigen Phase 111 und das Volumen von Kraftstoffgas in der gasförmigen Phase 112 zu bestimmen. Dadurch dass der Druck in der Gasspeichervorrichtung 110, das Volumen von Kraftstoffgas in der jeweiligen Phase und die Temperatur in der Gasspeichervorrichtung 110 bekannt sind, kann man die Zustandsgleichung verwenden, um die Masse von Kraftstoffgas in der gasförmigen Phase 112 und die Masse von Kraftstoffgas in der flüssigen Phase 111 zu dem ersten Zeitpunkt zu berechnen.
  • Der Schritt des Bestimmens der Masse von Kraftstoffgas in der gasförmigen Phase 112 und der Masse von Kraftstoffgas in der flüssigen Phase 111 kann auf der Voraussetzung basieren, dass das Kraftstoffgas thermodynamisch gesättigt ist. Unter der Voraussetzung der Sättigung muss die Temperatur in der Gasspeichervorrichtung 110 nicht gemessen werden, sondern kann aus der Sättigungskurve durch die Kenntnis des Drucks bestimmt werden.
  • Der Schritt des Bestimmens s102 eines zweiten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung 110 kann das Bestimmen eines zweiten Kraftstoffgas-Füllstands und eines zweiten Drucks und/oder einer zweiten Temperatur umfassen. Der zweite Kraftstoffgas-Füllstand kann anhand des Füllstandsensors 100 bestimmt werden, und der zweite Druck und die zweite Temperatur in der Gasspeichervorrichtung 110 können anhand eines Temperatursensors 120, der in Verbindung mit der Gasspeichervorrichtung 110 eingerichtet ist, bestimmt werden.
  • Der Schritt des Berechnens s103 eines erwarteten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung 100 kann das Bestimmen der Verteilung der Kraftstoffgas-Entnahme in der flüssigen Phase 111 bzw. der gasförmigen Phase 112 zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt umfassen. Die Verteilung wird geeignet basierend auf der Einstellung des Druckreglers 140 und dem ersten Druck in der Gasspeichervorrichtung 110 bestimmt. Basierend auf der Einstellung des Druckreglers 140 und basierend auf dem ersten Druck in der Gasspeichervorrichtung 110 kann bestimmt werden, wie die Kraftstoffgas-Entnahme zwischen der flüssigen Phase 111 und der gasförmigen Phase 112 hätte variieren müssen, falls der Druckregler 140 richtig funktioniert hätte. Die Kraftstoffgas-Entnahme, d.h. die Kraftstoffgasmenge, die durch den Gasmotor während des Zeitraums zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt verbraucht wird, ist bekannt. Die Masse von Kraftstoffgas in der flüssigen Phase 111 und die Masse von Kraftstoffgas in der gasförmigen Phase 112, das aus der Gasspeichervorrichtung 110 zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt entnommen wurde, kann dadurch bestimmt werden. Basierend auf der Masse von Kraftstoffgas in der flüssigen Phase 111 und der Masse von Kraftstoffgas in der gasförmigen Phase 112 zu dem ersten Zeitpunkt und basierend auf der bestimmten Verteilung der Kraftstoffgas-Entnahme können eine erwartete Masse von Kraftstoffgas in der flüssigen Phase 111 und eine erwartete Masse von Kraftstoffgas in der gasförmigen Phase 112 zu dem zweiten Zeitpunkt berechnet werden.
  • Der Schritt des Berechnens s103 eines erwarteten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung 110 kann das Berechnen eines erwarteten Drucks für den zweiten Zeitpunkt umfassen. Der erwartete Druck kann basierend auf der Einstellung des Druckreglers 140; dem ersten thermodynamischen Zustand und der Masse der Kraftstoffgas-Entnahme aus der Gasspeichervorrichtung 110 zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt berechnet werden. Der erwartete Druck kann basierend auf der Einstellung des Druckreglers 140; dem ersten Druck, der Masse von Kraftstoffgas in der gasförmigen Phase 112 und in der flüssigen Phase 111 zu dem ersten Zeitpunkt und basierend auf der Masse der Kraftstoffgas-Entnahme aus der Gasspeichervorrichtung 110 zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt berechnet werden. Der erwartete Druck für den zweiten Zeitpunkt kann basierend auf dem bestimmten zweiten Kraftstoffgas-Füllstand berechnet werden.
  • Der Schritt des Berechnens s103 eines erwarteten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung 110 kann das Berechnen eines erwarteten Kraftstoffgas-Füllstands für den zweiten Zeitpunkt umfassen. Der erwartete Kraftstoffgas-Füllstand kann basierend auf der Einstellung des Druckreglers 140; dem ersten thermodynamischen Zustand und der Masse der Kraftstoffgas-Entnahme aus der Gasspeichervorrichtung 110 zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt berechnet werden. Der erwartete Kraftstoffgas-Füllstand kann basierend auf der Einstellung des Druckreglers 140; dem ersten Druck, der Masse von Kraftstoffgas in der gasförmigen Phase 112 und in der flüssigen Phase 111 zu dem ersten Zeitpunkt und basierend auf der Masse der Kraftstoffgas-Entnahme aus der Gasspeichervorrichtung 110 zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt berechnet werden. Der erwartete Kraftstoffgas-Füllstand für den zweiten Zeitpunkt kann basierend auf dem bestimmten zweiten Druck berechnet werden.
  • Der Schritt des Bestimmens s104 der Funktionsweise des Druckreglers 140 kann das Vergleichen des erwarteten Drucks mit dem bestimmten zweiten Druck oder das Vergleichen des erwarteten Kraftstoffgas-Füllstands mit dem bestimmten zweiten Kraftstoffgas-Füllstand umfassen. Falls sich der erwartete Druck oder der erwartete Kraftstoffgas-Füllstand jeweils von dem bestimmten zweiten Druck oder dem zweiten Kraftstoffgas-Füllstand um mehr als einen vorbestimmten Wert unterscheiden, geht man von einer Fehlfunktion des Druckreglers 140 aus. Wenn eine Fehlfunktion des Druckreglers 140 bestimmt wird, kann das Verfahren ferner das Benachrichtigen eines Bedieners umfassen, so dass zweckmäßige Maßnahmen getroffen werden können.
  • 4 ist ein Diagramm einer Version einer Vorrichtung 500. Die Steuereinheit 200 und/oder der Computer 205, die bzw. der mit Bezug auf 2 beschrieben wird bzw. werden, kann bei einer Version die Vorrichtung 500 umfassen. Der Begriff „Verbindung“ bezieht sich hier auf eine Kommunikationsverbindung, wobei es sich um eine physische Verbindung, wie etwa eine optoelektronische Kommunikationsleitung, oder eine nicht physische Verbindung, wie etwa eine drahtlose Verbindung, z.B. eine Funkverbindung oder eine Hochfrequenzverbindung, handeln kann. Die Vorrichtung 500 umfasst einen nicht flüchtigen Speicher 520, eine Datenverarbeitungseinheit 510 und einen Schreib-/Lesespeicher 550. Der nicht flüchtige Speicher 520 weist ein erstes Speicherelement 530 auf, auf dem ein Computerprogramm, z.B. ein Betriebssystem, gespeichert ist, um die Funktion der Vorrichtung 500 zu steuern. Die Vorrichtung 500 umfasst ferner einen Bus-Controller, einen seriellen Kommunikationsanschluss, E/A-Mittel, einen A/D-Wandler, eine Einheit zum Eingeben und Übertragen von Zeit und Datum, einen Ereigniszähler und einen Unterbrechungs-Controller (nicht abgebildet). Der nicht flüchtige Speicher 520 weist auch ein zweites Speicherelement 540 auf.
  • Es wird ein Computerprogramm Pr bereitgestellt, das Routinen zum Bestimmen der Funktionsweise eines Druckreglers, der mit einer Flüssiggas-Kraftstoffanlage verknüpft ist, umfasst. Das Computerprogramm Pr umfasst Routinen zum Bestimmen eines ersten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung. Das Computerprogramm Pr umfasst Routinen zum Bestimmen eines ersten Drucks und eines ersten Kraftstoffgas-Füllstands in einer Gasspeichervorrichtung zu einem ersten Zeitpunkt. Das Computerprogramm Pr umfasst Routinen zum Bestimmen eines zweiten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung. Das Computerprogramm Pr umfasst Routinen zum Bestimmen eines zweiten Drucks und eines zweiten Kraftstoffgas-Füllstands. Das Computerprogramm Pr umfasst Routinen zum Berechnen eines erwarteten thermodynamischen Zustands basierend auf der Einstellung des Druckreglers; des ersten thermodynamischen Zustands und der Masse der Kraftstoffgas-Entnahme aus der Gasspeichervorrichtung zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt. Das Computerprogramm Pr umfasst Routinen zum Bestimmen der Funktionsweise des Druckreglers durch das Vergleichen des erwarteten thermodynamischen Zustands mit dem bestimmten zweiten thermodynamischen Zustand.
  • Das Programm Pr kann in einer ausführbaren Form oder in einer komprimierten Form in einem Speicher 560 und/oder in einem Schreib-/Lesespeicher 550 gespeichert sein.
  • Wenn die Datenverarbeitungseinheit 510 beschrieben wird, wie sie eine bestimmte Funktion ausführt, bedeutet dies, dass die Datenverarbeitungseinheit 510 einen gewissen Teil des Programms, der in dem Speicher 560 gespeichert ist, oder einen gewissen Teil des Programms, der in dem Schreib-/Lesespeicher 550 gespeichert ist, ausführt.
  • Die Datenverarbeitungsvorrichtung 510 kann mit einem Datenanschluss 599 über einen Datenbus 515 kommunizieren. Der nicht flüchtige Speicher 520 ist zur Kommunikation mit der Datenverarbeitungseinheit 510 über einen Datenbus 512 gedacht. Der getrennte Speicher 560 ist zur Kommunikation mit der Datenverarbeitungseinheit 510 über einen Datenbus 511 gedacht. Der Schreib-/Lesespeicher 550 ist zur Kommunikation mit der Datenverarbeitungseinheit 510 über einen Datenbus 514 gedacht.
  • Wenn Daten an dem Datenanschluss 599 empfangen werden, werden sie zeitweilig in dem zweiten Speicherabschnitt 540 gespeichert. Wenn die empfangenen Eingangsdaten zeitweilig gespeichert wurden, ist die Datenverarbeitungseinheit 510 vorbereitet, um die Ausführung von Code wie zuvor beschrieben vorzunehmen.
  • Teile der hier beschriebenen Verfahren können von der Vorrichtung 500 anhand der Datenverarbeitungseinheit 510, auf der das Programm abläuft, das in dem Speicher 560 oder dem Schreib-/Lesespeicher 550 gespeichert ist, ausgeführt werden. Wenn die Vorrichtung 500 das Programm ablaufen lässt, werden Teile der hier beschriebenen Verfahren ausgeführt.
  • Die vorstehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird zur Erläuterung und Beschreibung bereitgestellt. Sie ist nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf die beschriebenen Varianten einzuschränken. Natürlich werden zahlreiche Modifikationen und Variationen für den Fachmann ersichtlich sein. Die Ausführungsformen wurden gewählt und beschrieben, um die Grundsätze der Erfindung und ihre praktischen Anwendungen möglichst gut zu erklären und es dem Fachmann dadurch zu ermöglichen, die Erfindung für diverse Ausführungsformen und mit den diversen Modifikationen, die für die bestimmte Verwendung geeignet sind, zu verstehen.

Claims (14)

  1. Verfahren zum Bestimmen der Funktionsweise eines Druckreglers (140), der mit einer Flüssiggas-Kraftstoffanlage (10) verknüpft ist, wobei die Flüssiggas-Kraftstoffanlage (10) umfasst: mindestens eine Gasspeichervorrichtung (110), die verflüssigtes Kraftstoffgas speichert; und einen Druckregler (140), der stromabwärts von der Gasspeichervorrichtung (110) eingerichtet ist, wobei der Druckregler (140) eingestellt ist, um in Abhängigkeit von dem Druck in der Gasspeichervorrichtung (110) zwischen einem ersten Zustand und einem zweiten Zustand zu wechseln, wobei der Druckregler (140) in dem ersten Zustand sicherstellt, dass Kraftstoffgas in der flüssigen Phase (111) aus der Gasspeichervorrichtung (110) angesaugt wird, und in dem zweiten Zustand sicherstellt, dass Kraftstoffgas in der gasförmigen Phase (112) aus der Gasspeichervorrichtung (110) angesaugt wird, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: - Bestimmen (s101), zu einem ersten Zeitpunkt, eines ersten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung (110); - Bestimmen (s102), zu einem zweiten Zeitpunkt, eines zweiten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung (110); - Berechnen (s103) eines erwarteten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung (110) für den zweiten Zeitpunkt basierend auf der Einstellung des Druckreglers (140); des ersten thermodynamischen Zustands und der Masse der Kraftstoffgas-Entnahme aus der Gasspeichervorrichtung (110) zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt; und - Bestimmen (s104) der Funktionsweise des Druckreglers (140) durch das Vergleichen des erwarteten thermodynamischen Zustands mit dem bestimmten zweiten thermodynamischen Zustand.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen eines ersten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung (110) das Bestimmen eines ersten Drucks und eines ersten Kraftstoffgas-Füllstands umfasst.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Bestimmen eines ersten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung (110) ferner das Bestimmen der Masse von Kraftstoffgas in der gasförmigen Phase (112) und der Masse von Kraftstoffgas in der flüssigen Phase (111) zu dem ersten Zeitpunkt basierend auf dem ersten Druck und dem ersten Kraftstoffgas-Füllstand umfasst.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Bestimmen der Masse von Kraftstoffgas in der gasförmigen Phase (112) und der Masse von Kraftstoffgas in der flüssigen Phase (111) auf einer Temperatur des Kraftstoffgases in der Gasspeichervorrichtung (110) zu dem ersten Zeitpunkt basiert.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei das Bestimmen der Masse von Kraftstoffgas in der gasförmigen Phase (112) und der Masse von Kraftstoffgas in der flüssigen Phase (111) auf der Voraussetzung basiert, dass das Kraftstoffgas thermodynamisch gesättigt ist.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bestimmen eines zweiten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung (110) das Bestimmen eines zweiten Drucks und eines zweiten Kraftstoffgas-Füllstands umfasst.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Berechnen eines erwarteten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung (110) das Bestimmen der Verteilung der Kraftstoffgas-Entnahme in der flüssigen Phase (111) bzw. der gasförmigen Phase (112) zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt umfasst.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Berechnen eines erwarteten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung (110) das Berechnen eines erwarteten Drucks oder das Berechnen eines erwarteten Kraftstoffgas-Füllstands umfasst.
  9. Verfahren nach Anspruch 6 und 8, wobei das Bestimmen der Funktionsweise des Druckreglers (140) das Vergleichen des erwarteten Drucks mit dem bestimmten zweiten Druck oder das Vergleichen des erwarteten Kraftstoffgas-Füllstands mit dem bestimmten zweiten Kraftstoffgas-Füllstand umfasst.
  10. Steuereinheit (200) zum Bestimmen der Funktionsweise eines Druckreglers (140), der mit einer Flüssiggas-Kraftstoffanlage (10) verknüpft ist, wobei die Steuereinheit (200) Mittel zum Ausführen des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst.
  11. Computerprogramm (Pr), wobei das Computerprogramm Programmcode umfasst, um zu bewirken, dass eine Steuereinheit (200; 500) oder ein Computer (205; 500), der an die Steuereinheit (200; 500) angeschlossen ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausführt.
  12. Computerlesbares Medium, das Anweisungen umfasst, die, wenn sie von einer Steuereinheit (200; 500) oder einem Computer (205; 500), der an die Steuereinheit (200; 500) angeschlossen ist, ausgeführt werden, bewirken, dass die Steuereinheit (200; 500) oder der Computer (205; 500) das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausführt.
  13. Flüssiggas-Kraftstoffanlage (10), umfassend: mindestens eine Gasspeichervorrichtung (110), die verflüssigtes Kraftstoffgas speichert; und einen Druckregler (140), der stromabwärts von der Gasspeichervorrichtung (110) eingerichtet ist, wobei der Druckregler (140) eingestellt ist, um in Abhängigkeit von dem Druck in der Gasspeichervorrichtung (110) zwischen einem ersten Zustand und einem zweiten Zustand zu wechseln, wobei der Druckregler (140) in dem ersten Zustand sicherstellt, dass Kraftstoffgas in der flüssigen Phase (111) aus der Gasspeichervorrichtung (110) angesaugt wird, und in dem zweiten Zustand sicherstellt, dass Kraftstoffgas in der gasförmigen Phase (112) aus der Gasspeichervorrichtung (110) angesaugt wird, wobei die Anlage (10) ferner eine Steuereinheit (200) umfasst, die Folgendes umfasst: - Mittel zum Bestimmen, zu einem ersten Zeitpunkt, eines ersten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung (110); - Mittel zum Bestimmen, zu einem zweiten Zeitpunkt, eines zweiten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung (110); - Mittel zum Berechnen eines erwarteten thermodynamischen Zustands der Gasspeichervorrichtung (110) für den zweiten Zeitpunkt basierend auf der Einstellung des Druckreglers (140); des ersten thermodynamischen Zustands und der Masse der Kraftstoffgas-Entnahme aus der Gasspeichervorrichtung (110) zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt; und - Mittel zum Bestimmen der Funktionsweise des Druckreglers (140) durch das Vergleichen des erwarteten thermodynamischen Zustands mit dem bestimmten zweiten thermodynamischen Zustand.
  14. Fahrzeug (1), umfassend eine Flüssiggas-Kraftstoffanlage (10) nach Anspruch 13.
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EP3812645A1 (de) * 2019-10-25 2021-04-28 Robert Bosch GmbH Vorrichtung zum ermitteln eines verbrauchs eines gases aus einer zumindest teilweise mit gas gefüllten gasflasche
WO2023059472A1 (en) * 2021-10-06 2023-04-13 Caterpillar Inc. Cryogenic containment system

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