DE102020004023A1

DE102020004023A1 - Method for determining a control value for controlling a mass flow of a fuel for an internal combustion engine as a function of a mass flow of a fluid for temperature control of a pressure reducer of the internal combustion engine

Info

Publication number: DE102020004023A1
Application number: DE102020004023.3A
Authority: DE
Inventors: Nuri Karaasian; Ralf Wellers
Original assignee: FEV Europe GmbH
Current assignee: FEV Europe GmbH
Priority date: 2019-07-17
Filing date: 2020-07-03
Publication date: 2020-09-24
Also published as: DE102019119438A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine (1), aufweisend einen Tank (2), in dem ein Kraftstoff für einen Gasbetrieb der Verbrennungskraftmaschine (1) gespeichert ist, einen Druckminderer (3), einen Fluidkreislauf (4) mit einem Fluid zum Temperieren des Druckminderers (3) und ein Steuergerät (5), wobei das Steuergerät (5) eingerichtet und ausgebildet ist, zumindest in Abhängigkeit einer Temperatur des in dem Tank (2) gespeicherten Kraftstoffes, eines Wertes einer ersten Zustandsgröße der Verbrennungskraftmaschine (1), die in einem Zusammenhang mit einer Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine (1) steht, und eines Temperaturwertes des Fluids einen Steuerwert zum Steuern eines Massenstroms des Kraftstoffes von dem Tank (2) durch den Druckminderer (3) zu ermitteln.

The invention relates to an internal combustion engine (1), having a tank (2) in which a fuel for gas operation of the internal combustion engine (1) is stored, a pressure reducer (3), a fluid circuit (4) with a fluid for controlling the temperature of the pressure reducer ( 3) and a control device (5), the control device (5) being set up and designed, at least as a function of a temperature of the fuel stored in the tank (2), a value of a first state variable of the internal combustion engine (1), which in a context with a speed of the internal combustion engine (1), and a temperature value of the fluid to determine a control value for controlling a mass flow of the fuel from the tank (2) through the pressure reducer (3).

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine, die mit Gas betrieben werden kann. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Ermitteln eines Steuerwertes zum Steuern eines Massenstromes eines Kraftstoffes für die Verbrennungskraftmaschine, ein Fahrzeug und ein Computerprogrammprodukt.The invention relates to an internal combustion engine that can be operated with gas. The invention also relates to a method for determining a control value for controlling a mass flow of a fuel for the internal combustion engine, a vehicle and a computer program product.

Die DE 10 2019 106 105 A1 offenbart eine Verbrennungskraftmaschine, die mit Gas betrieben werden kann und ein Verfahren zur Betriebsartschaltung der Verbrennungskraftmaschine, wobei die Verbrennungskraftmaschine mit einem Primärkraftstoff und mindestens einem Altemativkraftstoff betrieben werden kann.The DE 10 2019 106 105 A1 discloses an internal combustion engine that can be operated with gas and a method for switching the operating mode of the internal combustion engine, wherein the internal combustion engine can be operated with a primary fuel and at least one alternative fuel.

Die vorgeschlagene Verbrennungskraftmaschine weist einen Tank, in dem ein, bevorzugt verflüssigter, Kraftstoff für einen Gasbetrieb der Verbrennungskraftmaschine gespeichert ist, einen Druckminderer, einen Fluidkreislauf mit einem Fluid zum Temperieren des Druckminderers und ein Steuergerät auf. Das Steuergerät ist eingerichtet und ausgebildet, zumindest in Abhängigkeit einer Temperatur des in dem Tank gespeicherten Kraftstoffes, eines Wertes einer ersten Zustandsgröße der Verbrennungskraftmaschine und eines Temperaturwertes des Fluids einen Steuerwert zum Steuern eines Massenstroms des Kraftstoffes von dem Tank durch den Druckminderer zu ermitteln. Die erste Zustandsgröße steht in einem Zusammenhang mit einer Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine.The proposed internal combustion engine has a tank in which a, preferably liquefied, fuel for gas operation of the internal combustion engine is stored, a pressure reducer, a fluid circuit with a fluid for temperature control of the pressure reducer and a control device. The control unit is set up and designed to determine a control value for controlling a mass flow of fuel from the tank through the pressure reducer, at least as a function of a temperature of the fuel stored in the tank, a value of a first state variable of the internal combustion engine and a temperature value of the fluid. The first state variable is related to a speed of the internal combustion engine.

Der Kraftstoff ist vorteilhaft ein alternativer Kraftstoff wie Erdgas oder Flüssiggas, das Butan und Propan enthält. Das Flüssiggas, auch als LPG oder Autogas bezeichnet, weist im Allgemeinen ein Verhältnis von Propan zu Butan von 95 zu 5 bis 30 zu 70 auf. Die erste Zustandsgröße ist bevorzugt ein Massenstrom des Fluids durch den Druckminderer. Möglich ist weiterhin, dass die erste Zustandsgröße die Drehzahl selbst ist. Wesentlich ist, dass die erste Zustandsgröße mit der Drehzahl zusammenhängt. Vorteilhaft nimmt die erste Zustandsgröße stetig zu oder ab, wenn die Drehzahl zu beziehungsweise abnimmt. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn die erste Zustandsgröße der Massenstrom des Fluids durch den Druckminderer ist. In diesem Fall ist das Steuergerät bevorzugt eingerichtet, die erste Zustandsgröße in Abhängigkeit der Drehzahl, vorteilhaft mithilfe eines Kennfeldes, zu ermitteln.The fuel is advantageously an alternative fuel such as natural gas or liquefied petroleum gas containing butane and propane. Liquid gas, also known as LPG or autogas, generally has a propane to butane ratio of 95: 5 to 30: 70. The first state variable is preferably a mass flow of the fluid through the pressure reducer. It is also possible that the first state variable is the speed itself. It is essential that the first state variable is related to the speed. The first state variable advantageously increases or decreases steadily when the speed increases or decreases. This is the case, for example, when the first state variable is the mass flow of the fluid through the pressure reducer. In this case, the control device is preferably set up to determine the first state variable as a function of the speed, advantageously with the aid of a characteristic map.

Der Temperaturwert des Fluids kann beispielsweise ein approximierter Temperaturabfall des Fluids beim Durchströmen des Druckminderers oder eine Temperatur des Fluids in einer Nähe eines Fluidausgangs des Druckminderers, an dem das Fluid aus dem Druckminderer ausströmt, im Folgenden Ausgangstemperatur genannt, sein. Der approximierte Temperaturabfall kann beispielsweise als eine erste Differenz zwischen der Ausgangstemperatur und einer approximierten Temperatur des Fluids an einem Ort, der sich in dem Fluidkreislauf stromaufwärts des Druckminderers befindet, im Folgenden Eingangstemperatur genannt, berechnet werden.The temperature value of the fluid can be, for example, an approximate temperature drop of the fluid when flowing through the pressure reducer or a temperature of the fluid in the vicinity of a fluid outlet of the pressure reducer at which the fluid flows out of the pressure reducer, hereinafter referred to as the outlet temperature. The approximated temperature drop can be calculated, for example, as a first difference between the outlet temperature and an approximated temperature of the fluid at a location in the fluid circuit upstream of the pressure reducer, hereinafter referred to as the inlet temperature.

Um die Ausgangstemperatur nicht bestimmen zu müssen, kann der approximierte Temperaturabfall in Form einer zweiten Differenz zwischen der Eingangstemperatur und einer approximierten Temperatur, die der Kraftstoff nach einem Verdampfen aufgrund einer Druckminderung des Kraftstoffes in dem Druckminderer aufweist, im Folgenden als Expansionstemperatur bezeichnet, berechnet werden. Die Expansionstemperatur kann anhand eines Druckes, den der Kraftstoff in dem Tank aufweist, im Folgenden als Tankdruck bezeichnet, und eines Druckes, den der Kraftstoff nach einer Expansion in dem Druckminderer, im Folgenden als Expansionsdruck bezeichnet, aufweist, ermittelt werden. Hierbei kann eine adiabate Expansion des Kraftstoffes von dem Tankdruck zu dem Expansionsdruck angenommen werden.In order not to have to determine the outlet temperature, the approximate temperature drop can be calculated in the form of a second difference between the inlet temperature and an approximate temperature that the fuel has after evaporation due to a pressure reduction of the fuel in the pressure reducer, hereinafter referred to as the expansion temperature. The expansion temperature can be determined on the basis of a pressure which the fuel has in the tank, hereinafter referred to as tank pressure, and a pressure which the fuel has after expansion in the pressure reducer, hereinafter referred to as expansion pressure. Here, an adiabatic expansion of the fuel from the tank pressure to the expansion pressure can be assumed.

Der Steuerwert kann ein Wert sein, der eine Höhe einer Einspritzmenge des Kraftstoffes während eines Arbeitsspiels eines Zylinders, im Folgenden als Einspritzmenge bezeichnet, oder ein Vielfaches davon angibt. Die Verbrennungskraftmaschine weist eine Kraftstoffleitung zwischen dem Druckminderer und zumindest einem ersten Einspritzventil auf. Über das erste Einspritzventil kann der Kraftstoff in zumindest einen ersten Zylinder der Verbrennungskraftmaschine direkt oder indirekt eingespritzt werden. Bei einer indirekten Einspritzung des Kraftstoffes ist das Einspritzventil in einem Saugrohr oder in einer Ansaugstrecke stromaufwärts des ersten Zylinders angeordnet.The control value can be a value which specifies an amount of an injection quantity of the fuel during a working cycle of a cylinder, hereinafter referred to as the injection quantity, or a multiple thereof. The internal combustion engine has a fuel line between the pressure reducer and at least one first injection valve. The fuel can be injected directly or indirectly into at least one first cylinder of the internal combustion engine via the first injection valve. In the case of indirect injection of the fuel, the injection valve is arranged in an intake manifold or in an intake section upstream of the first cylinder.

Der Steuerwert kann alternativ als ein Steuersignal ausgebildet sein, mit dem ein Anschalten oder Abschalten eines Betriebes der Verbrennungskraftmaschine mit dem Kraftstoff auslösbar ist. Das Steuergerät ist vorteilhaft eingerichtet, den Massenstrom des Kraftstoffes von dem Tank durch den Druckminderer in Abhängigkeit des Steuerwertes zu Steuern. Beispielsweise kann das Steuergerät anhand des Steuerwertes die Einspritzmenge steuern oder regeln. In diesem Fall ist der Massenstrom des Kraftstoffes von dem Tank durch den Druckminderer indirekt anhand des Steuerwertes mithilfe des Steuergerätes steuerbar, insbesondere regelbar. Dies ist dadurch möglich, weil die Verbrennungskraftmaschine derart eingerichtet, dass ein gesamter Massenstrom des Kraftstoffes, der in einem Zeitintervall in alle Zylinder der Verbrennungskraftmaschine gelangt, näherungsweise gleich einem gesamten Massenstrom des Kraftstoffes ist, der in dem Zeitintervall von dem Tank durch den Druckminderer strömt.The control value can alternatively be designed as a control signal with which an operation of the internal combustion engine with the fuel can be switched on or off. The control device is advantageously set up to control the mass flow of fuel from the tank through the pressure reducer as a function of the control value. For example, the control unit can control or regulate the injection quantity on the basis of the control value. In this case, the mass flow of fuel from the tank through the pressure reducer can be controlled, in particular regulated, indirectly on the basis of the control value with the aid of the control device. This is possible because the internal combustion engine is set up in such a way that a total mass flow of fuel that reaches all cylinders of the internal combustion engine in a time interval is approximately equal to a total mass flow of the fuel that flows from the tank through the pressure reducer in the time interval.

Die erste Zustandsgröße und der Temperaturwert des Fluids werden im Folgenden als Steuerparameter bezeichnet.The first state variable and the temperature value of the fluid are referred to below as control parameters.

Der Vorteil, den Steuerwert in Abhängigkeit der Steuerparameter zu ermitteln besteht darin, dass der Steuerwert dadurch in Abhängigkeit von Größen, d.h. der Steuerparameter, berechnet wird, die unmittelbar einen Aggregatzustand des Kraftstoffes in einer Kraftstoffleitung zwischen dem Druckminderer und dem ersten Einspritzventil beeinflussen. Dadurch kann das Steuergerät den Steuerwert derart berechnen, dass ein Kondensieren des Kraftstoffes in der Kraftstoffleitung vermieden werden kann. Damit kann eine Überfettung eines Kraftstoff-Luft-Gemisches vermieden werden, bei welcher das erste Einspritzventil den Kraftstoff in einem flüssigen Zustand von der Kraftstoffleitung in Richtung zumindest des ersten Zylinders fördert. Wird die Überfettung vermieden, kann eine Lebensdauer der Verbrennungskraftmaschine und/oder von peripheren Bauteilen der Verbrennungskraftmaschine, wie etwa einer Anlage zur Abgasnachbehandlung, erhöht werden.The advantage of determining the control value as a function of the control parameters is that the control value can be determined as a function of variables, i.e. the control parameter is calculated, which directly influence a physical state of the fuel in a fuel line between the pressure reducer and the first injection valve. As a result, the control device can calculate the control value in such a way that condensation of the fuel in the fuel line can be avoided. This makes it possible to avoid over-enrichment of a fuel-air mixture in which the first injection valve conveys the fuel in a liquid state from the fuel line in the direction of at least the first cylinder. If over-enrichment is avoided, the service life of the internal combustion engine and / or of peripheral components of the internal combustion engine, such as a system for exhaust gas aftertreatment, can be increased.

Um den Steuerwert derart zu berechnen, dass das Kondensieren des Kraftstoffes in der Kraftstoffleitung vermieden wird, ist das Steuergerät vorteilhaft eingerichtet und ausgebildet, einen Wert einer Zustandsgröße des Kraftstoffes in der Kraftstoffleitung in Abhängigkeit der Steuerparameter zu berechnen. Die Zustandsgröße des Kraftstoffes in der Kraftstoffleitung kann eine Temperatur oder ein Dampfdruck des Kraftstoffes in der Kraftstoffleitung sein. In einer möglichen Ausführungsform ist das Steuergerät eingerichtet, die Einspritzmenge, bevorzugt iterativ, derart zu bestimmen, dass der Dampfdruck des Kraftstoffes in der Kraftstoffleitung über dem mithilfe des Druckminderers eingestellten Expansionsdruck ist. Hierbei berechnet das Steuergerät den Steuerwert, d.h. in diesem Fall die Einspritzmenge, vorteilhaft in Abhängigkeit einer Heizleistung, die von dem Fluid auf den Kraftstoff in dem Verdampfer übertragen wird, und einer Verdampfungsenthalpie des Kraftstoffes.In order to calculate the control value in such a way that condensation of the fuel in the fuel line is avoided, the control device is advantageously set up and designed to calculate a value of a state variable of the fuel in the fuel line as a function of the control parameters. The state variable of the fuel in the fuel line can be a temperature or a vapor pressure of the fuel in the fuel line. In one possible embodiment, the control device is set up to determine the injection quantity, preferably iteratively, in such a way that the vapor pressure of the fuel in the fuel line is above the expansion pressure set with the aid of the pressure reducer. The control unit calculates the control value, i.e. in this case the injection quantity, advantageously as a function of a heating power which is transferred from the fluid to the fuel in the evaporator, and an evaporation enthalpy of the fuel.

Des Weiteren wird ein Steuergerät zum Steuern eines Massenstroms eines für einen Gasbetrieb einer Verbrennungskraftmaschine geeigneten Kraftstoffes von einem Tank durch einen Druckminderer vorgeschlagen. Das Steuergerät ist eingerichtet und ausgebildet, in Abhängigkeit einer Temperatur des in dem Tank gespeicherten Kraftstoffes, zumindest eines Wertes einer ersten Zustandsgröße der Verbrennungskraftmaschine, die in einem Zusammenhang mit einer Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine steht, und eines Temperaturwertes eines Fluids zum Temperieren des Druckminderers einen Steuerwert zum Steuern eines Massenstromes des Kraftstoffes von dem Tank durch den Druckminderer zu ermitteln. Dadurch, dass das Steuergerät eingerichtet ist, den Steuerwert in Abhängigkeit der Steuerparameter zu ermitteln, ergeben sich für das Steuergerät die gleichen Vorteile wie für die Verbrennungskraftmaschine.Furthermore, a control device is proposed for controlling a mass flow of a fuel suitable for gas operation of an internal combustion engine from a tank through a pressure reducer. The control unit is set up and designed, depending on a temperature of the fuel stored in the tank, at least one value of a first state variable of the internal combustion engine, which is related to a speed of the internal combustion engine, and a temperature value of a fluid for controlling the temperature of the pressure reducer To determine controlling a mass flow of the fuel from the tank through the pressure reducer. The fact that the control unit is set up to determine the control value as a function of the control parameters results in the same advantages for the control unit as for the internal combustion engine.

Zusätzlich wird ein Fahrzeug vorgeschlagen, das die Verbrennungskraftmaschine aufweist. Für das Fahrzeug ergeben sich entsprechend dieselben Vorteile wie für die Verbrennungskraftmaschine.In addition, a vehicle is proposed which has the internal combustion engine. The same advantages result for the vehicle as for the internal combustion engine.

Des Weiteren wird ein Verfahren zum Ermitteln eines Steuerwertes zum Steuern eines Massenstromes eines Kraftstoffes von einem Tank einer Verbrennungskraftmaschine, in dem der Kraftstoff gespeichert ist, durch einen Druckminderer vorgeschlagen. Der Kraftstoff ist für einen Gasbetrieb der Verbrennungskraftmaschine geeignet. Das Verfahren weist zumindest die folgenden Schritte auf. In einem ersten Schritt wird eine Temperatur des in dem Tank gespeicherten Kraftstoffes ermittelt. In einem zweiten Schritt wird ein Wert einer ersten Zustandsgröße der Verbrennungskraftmaschine ermittelt, die in einem Zusammenhang mit einer Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine steht. In einem dritten Schritt wird ein Temperaturwert eines Fluids zum Temperieren des Druckminderers erfasst. In einem vierten Schritt wird der Steuerwert zumindest in Abhängigkeit der Temperatur des in dem Tank gespeicherten Kraftstoffes, des Wertes der ersten Zustandsgröße, und des Temperaturwertes des Fluids ermittelt. Dadurch, dass bei dem Verfahren der Steuerwert in Abhängigkeit der Steuerparameter ermittelt wird, ergeben sich für das Verfahren die gleichen Vorteile wie für die Verbrennungskraftmaschine.Furthermore, a method is proposed for determining a control value for controlling a mass flow of a fuel from a tank of an internal combustion engine, in which the fuel is stored, by means of a pressure reducer. The fuel is suitable for gas operation of the internal combustion engine. The method has at least the following steps. In a first step, a temperature of the fuel stored in the tank is determined. In a second step, a value of a first state variable of the internal combustion engine is determined, which is related to a speed of the internal combustion engine. In a third step, a temperature value of a fluid for controlling the temperature of the pressure reducer is recorded. In a fourth step, the control value is determined at least as a function of the temperature of the fuel stored in the tank, the value of the first state variable, and the temperature value of the fluid. The fact that the control value is determined as a function of the control parameters during the process results in the same advantages for the process as for the internal combustion engine.

Weiterhin wird ein Verfahren zum Erstellen einer Datenbank für ein Steuergerät einer Verbrennungskraftmaschine vorgeschlagen. Die Verbrennungskraftmaschine kann nach einer der oben beschriebenen Varianten ausgebildet sein. Das Verfahren hat zumindest die folgenden Schritte. In einem ersten Schritt wird die Verbrennungskraftmaschine mit dem Kraftstoff in einem stationären Betriebspunkt mit einer stationären Drehzahl und einer stationären Last betrieben. In einem zweiten Schritt wird ein Massenstrom eines Fluids zum Temperieren des Druckminderers ermittelt. In einem dritten Schritt wird ein Temperaturabfall des Fluids beim Durchströmen des Druckminderers ermittelt. In einem vierten Schritt wird ein erster Datensatz erstellt, wobei der erste Datensatz die Drehzahl, einen Wert einer ersten Zustandsgröße der Verbrennungskraftmaschine, die mit der stationären Last in einem Zusammenhang steht, den Massenstrom des Fluids und/oder den Temperaturabfall aufweist. Die Schritte eins bis vier werden wiederholt, wobei die Verbrennungskraftmaschine bei jeder Wiederholung der Schritte eins bis vier in einem unterschiedlichen stationären Betriebspunkt betrieben wird und ein weiterer Datensatz in gleicher Weise wie der erste Datensatz erstellt wird. In einem fünften Schritt wird die Datenbank erstellt, die den ersten Datensatz und die weiteren Datensätze aufweist. Der Vorteil der Datenbank ist, dass der Steuerwert einfacher, beispielsweise anhand der Datenbank oder eines mit der Datenbank erstellten Kennfeldes, in Abhängigkeit der Steuerparameter ermittelt werden kann.A method for creating a database for a control device of an internal combustion engine is also proposed. The internal combustion engine can be designed according to one of the variants described above. The method has at least the following steps. In a first step, the internal combustion engine is operated with the fuel at a stationary operating point with a stationary speed and a stationary load. In a second step, a mass flow of a fluid for controlling the temperature of the pressure reducer is determined. In a third step, a temperature drop in the fluid as it flows through the pressure reducer is determined. In a fourth step, a first data set is created, the first data set having the speed, a value of a first state variable of the internal combustion engine that is related to the stationary load, the mass flow of the fluid and / or the temperature drop. Steps one through four are repeated, the internal combustion engine being repeated each time step one is repeated up to four is operated at a different stationary operating point and another data set is created in the same way as the first data set. In a fifth step, the database is created which has the first data record and the further data records. The advantage of the database is that the control value can be determined more easily, for example using the database or a characteristic diagram created with the database, as a function of the control parameters.

Das vorgeschlagene Computerprogrammprodukt veranlasst einen Computer, wenn das Computerprogrammprodukt von dem Computer ausgeführt wird, das oben beschriebene oder eines der unten beschriebenen Verfahren durchzuführen. Das Computerprogrammprodukt kann in dem Steuergerät gespeichert sein oder in einer weiteren Variante als Programm auf einem externen Datenträger außerhalb des Fahrzeugs vorliegen. Der Computer befindet sich vorteilhaft in Form eines Mikrocontrollers in dem Steuergerät. Dadurch, dass mithilfe des Computerprogrammproduktes das vorgeschlagene Verfahren auf dem Computer ausgeführt werden kann, können mit dem Computerprogrammprodukt dieselben Vorteile erzielt werden wie mit dem Verfahren.The proposed computer program product causes a computer, when the computer program product is executed by the computer, to carry out the method described above or one of the methods described below. The computer program product can be stored in the control device or, in a further variant, be present as a program on an external data carrier outside the vehicle. The computer is advantageously located in the control unit in the form of a microcontroller. Because the proposed method can be carried out on the computer with the aid of the computer program product, the same advantages can be achieved with the computer program product as with the method.

Die abhängigen Ansprüche beschreiben weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung. Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden anhand der folgenden Figuren näher erläutert. Dabei zeigt schematisch

1 ein Fahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine,
2 die in 1 gezeigte Verbrennungskraftmaschine mit einem Druckminderer und einem Steuergerät,
3 ein erstes Berechnungsmodul des in 2 gezeigten Steuergerätes mit einem ersten Kennfeld,
4 ein zweites Berechnungsmodul des in 2 gezeigten Steuergerätes,
5 eine Datenbank mit Datensätzen zur Erstellung des in 3 gezeigten ersten Kennfeldes.

The dependent claims describe further advantageous embodiments of the invention. Preferred exemplary embodiments are explained in more detail with reference to the following figures. It shows schematically

1 a vehicle with an internal combustion engine,
2 in the 1 internal combustion engine shown with a pressure reducer and a control unit,
3 a first calculation module of the in 2 shown control unit with a first map,
4th a second calculation module of the in 2 shown control unit,
5 a database with data sets for the creation of the in 3 shown first map.

1 zeigt ein Fahrzeug 100, in dem eine Verbrennungskraftmaschine 1 angeordnet ist. 2 zeigt die Verbrennungskraftmaschine 1, die einen Tank 2, einen Druckminderer 3, einen Fluidkreislauf 4 mit einem Fluid zum Temperieren des Druckminderers 3 und ein Steuergerät 5 aufweist. In dem Tank ist ein, bevorzugt verflüssigter, Kraftstoff für einen Gasbetrieb der Verbrennungskraftmaschine 1 gespeichert. Das Steuergerät 5 ist eingerichtet und ausgebildet, zumindest in Abhängigkeit von einer Temperatur des in dem Tank 2 gespeicherten Kraftstoffes, einem Wert einer ersten Zustandsgröße der Verbrennungskraftmaschine 1 und einem Temperaturwert des Fluids des Fluidkreislaufes 4 einen Steuerwert zum Steuern eines Massenstroms des Kraftstoffes von dem Tank 2 durch den Druckminderer 3 zu ermitteln. Die erste Zustandsgröße steht in einem Zusammenhang mit einer Drehzahl 61 der Verbrennungskraftmaschine 1. 1 shows a vehicle 100 , in which an internal combustion engine 1 is arranged. 2 shows the internal combustion engine 1 who have favourited a tank 2 , a pressure reducer 3 , a fluid circuit 4th with a fluid for controlling the temperature of the pressure reducer 3 and a control unit 5 having. In the tank is a, preferably liquefied, fuel for gas operation of the internal combustion engine 1 saved. The control unit 5 is set up and designed, at least as a function of a temperature in the tank 2 stored fuel, a value of a first state variable of the internal combustion engine 1 and a temperature value of the fluid in the fluid circuit 4th a control value for controlling a mass flow rate of the fuel from the tank 2 through the pressure reducer 3 to investigate. The first state variable is related to a speed 61 the internal combustion engine 1 .

Die Verbrennungskraftmaschine 1 weist weiterhin in der in 2 gezeigten Ausführungsform ein erstes Einspritzventil 11, ein zweites Einspritzventil 12, ein drittes Einspritzventil 13, ein viertes Einspritzventil 14, einen ersten Zylinder 21, einen zweiten Zylinder 22, einen dritten Zylinder 23, einen vierten Zylinder 24, ein erstes Saugrohr 31, ein zweites Saugrohr 32, ein drittes Saugrohr 33 und ein viertes Saugrohr 34 auf. Jeweilige Öffnungen der Einspritzventile 11, 12, 13, 14 ragen in das entsprechende Saugrohr 31, 32, 33, 34 hinein. Dadurch kann der Kraftstoff von dem jeweiligen Einspritzventil 11, 12, 13, 14 über das jeweilige Saugrohr 31, 32, 33, 34 in den jeweiligen Zylinder 21, 22, 23, 24 gelangen, wenn das jeweilige Einspritzventil 11, 12, 13, 14 während eines jeweiligen Arbeitsspiels des entsprechenden Zylinders 21, 22, 23, 24 geöffnet ist. Das Steuergerät 5 ist eingerichtet, die jeweiligen Einspritzventile 11, 12, 13, 14 in Abhängigkeit von einem jeweiligen Öffnungszeitpunkt und einer jeweiligen Öffnungsdauer während des entsprechenden Arbeitsspiels des entsprechenden Zylinders 21, 22, 23, 24 zu steuern, insbesondere zu öffnen und zu schließen. Den jeweiligen Öffnungszeitpunkt und die jeweilige Öffnungsdauer berechnet das Steuergerät 5 vorteilhaft in Abhängigkeit von einer jeweiligen Einspritzmenge, die während eines jeweiligen gesamten Arbeitsspiels des entsprechenden Zylinders 21, 22, 23, 24 in den entsprechenden Zylinder 21, 22, 23, 24 gelangt. Die jeweilige Einspritzmenge, im Folgenden als Einspritzmenge bezeichnet, berechnet das Steuergerät 5 bevorzugt in Abhängigkeit von zumindest einer angeforderten Last beziehungsweise einem angeforderten Drehmoment der Verbrennungskraftmaschine 1. Eine gesamte Einspritzmenge ist gleich der Einspritzmenge multipliziert mit einer Anzahl aller Zylinder der Verbrennungskraftmaschine 1.The internal combustion engine 1 continues to show in the in 2 embodiment shown a first injection valve 11 , a second injector 12th , a third injector 13 , a fourth injector 14th , a first cylinder 21st , a second cylinder 22nd , a third cylinder 23 , a fourth cylinder 24 , a first suction pipe 31 , a second suction pipe 32 , a third suction pipe 33 and a fourth suction pipe 34 on. Respective openings of the injection valves 11 , 12th , 13 , 14th protrude into the corresponding suction pipe 31 , 32 , 33 , 34 inside. This allows the fuel from the respective injection valve 11 , 12th , 13 , 14th via the respective suction pipe 31 , 32 , 33 , 34 in the respective cylinder 21st , 22nd , 23 , 24 arrive when the respective injector 11 , 12th , 13 , 14th during a respective work cycle of the corresponding cylinder 21st , 22nd , 23 , 24 is open. The control unit 5 is set up, the respective injection valves 11 , 12th , 13 , 14th depending on a respective opening time and a respective opening duration during the corresponding work cycle of the corresponding cylinder 21st , 22nd , 23 , 24 to control, in particular to open and close. The control unit calculates the respective opening time and duration 5 advantageously as a function of a respective injection quantity that occurs during a respective entire work cycle of the corresponding cylinder 21st , 22nd , 23 , 24 in the corresponding cylinder 21st , 22nd , 23 , 24 got. The control unit calculates the respective injection quantity, hereinafter referred to as the injection quantity 5 preferably as a function of at least one requested load or a requested torque of the internal combustion engine 1 . A total injection quantity is equal to the injection quantity multiplied by a number of all cylinders of the internal combustion engine 1 .

Der Tank 2 ist bevorzugt als ein Drucktank ausgeführt. Der, bevorzugt verflüssigte, Kraftstoff kann beispielsweise einen Druck von etwa 10 bar in dem Tank 2 aufweisen. Der Druckminderer 3 weist ein Druckminderungsventil 6 und einen Heizraum 7 mit bevorzugt zumindest einem Heizkanal 8 auf. Der unter Druck stehende Kraftstoff kann über eine Tankleitung 9 der Verbrennungskraftmaschine 1 über das Druckminderungsventil 6 in den Heizraum 7 gelangen. Der Heizkanal 8 ist derart in den Fluidkreislauf 4 integriert, dass das Fluid zum Temperieren des Druckminderers 3 von einem Zylinderkopf 10 der Verbrennungskraftmaschine 1 über einen Zufluss 15 durch den Heizkanal 8 über einen Abfluss 16 zurück in Richtung des Zylinderkopfes 10 fließen kann. Das Fluid wird in dem Zylinderkopf 10 aufgeheizt und kann beim Durchfließen durch den Heizkanal 8 den Kraftstoff, der sich in dem Heizraum 7 befindet, aufheizen. Die in 1 gezeigte Ausführungsform zeigt somit eine Variante, bei welcher das Fluid zum Beheizen des Druckminderers 3 verwendet wird. Es versteht sich, dass anstelle des Zylinderkopfes 10 das Fluid des Fluidkreislaufes 4 alternativ oder kumulativ durch einen Motorblock der Verbrennungskraftmaschine 1 geführt werden kann. Auch versteht es sich, dass der Fluidkreislauf 4 ein zusätzliches Heizelement zum Aufheizen des Fluids stromaufwärts des Druckminderer 3 aufweisen kann.The Tank 2 is preferably designed as a pressure tank. The, preferably liquefied, fuel can, for example, have a pressure of about 10 bar in the tank 2 exhibit. The pressure reducer 3 has a pressure reducing valve 6th and a boiler room 7th with preferably at least one heating channel 8th on. The pressurized fuel can be fed through a tank line 9 the internal combustion engine 1 via the pressure reducing valve 6th in the boiler room 7th reach. The heating channel 8th is so in the fluid circuit 4th integrated that the fluid for tempering the pressure reducer 3 from a cylinder head 10 the internal combustion engine 1 via an inflow 15th through the heating channel 8th over a drain 16 back towards the cylinder head 10 can flow. The fluid is in the cylinder head 10 heated up and can when flowing through the heating channel 8th the fuel that is in the boiler room 7th heat up. In the 1 The embodiment shown thus shows a variant in which the fluid is used to heat the pressure reducer 3 is used. It goes without saying that instead of the cylinder head 10 the fluid of the fluid circuit 4th alternatively or cumulatively by an engine block of the internal combustion engine 1 can be performed. It is also understood that the fluid circuit 4th an additional heating element for heating the fluid upstream of the pressure reducer 3 may have.

Mithilfe des Druckminderungsventils 6 ist bevorzugt ein Ausgangsdruck, der einem Druck in dem Heizraum 7 entspricht, einstellbar. Vorteilhaft ist das Druckminderungsventil 6, das eine Membran aufweisen kann, mit Hilfe eines Druckreglers 17 einstellbar. Der Druckregler 17 steuert gemäß einer ersten Variante das Druckminderungsventil 6 derart, dass der Ausgangsdruck etwa 1 bar über einem Saugrohrdruck einer nicht dargestellten Saugbrücke liegt. Die Saugbrücke verbindet die Saugrohre 31, 32, 33, 34 mit einem Sammelsaugrohr. In diesem Fall ist der Druckregler 17 vorteilhaft als ein mechanischer Differenzdruckregler ausgeführt. Alternativ kann der Druckregler 17 als ein elektronischer Druckregler ausgebildet sein, der mit Hilfe des Steuergerätes 5 steuerbar ist.With the help of the pressure reducing valve 6th is preferably an outlet pressure that corresponds to a pressure in the boiler room 7th corresponds, adjustable. The pressure reducing valve is advantageous 6th , which may have a membrane, with the help of a pressure regulator 17th adjustable. The pressure regulator 17th controls the pressure reducing valve according to a first variant 6th such that the output pressure is about 1 bar above an intake manifold pressure of a suction bridge, not shown. The suction bridge connects the suction pipes 31 , 32 , 33 , 34 with a collecting suction pipe. In this case the pressure regulator is 17th advantageously designed as a mechanical differential pressure regulator. Alternatively, the pressure regulator 17th be designed as an electronic pressure regulator, which with the help of the control unit 5 is controllable.

Von dem Heizraum 7 gelangt der Kraftstoff über eine Kraftstoffleitung 18 der Verbrennungskraftmaschine 1 über einzelne weitere Kraftstoffleitungen 19 zu den jeweiligen Einspritzventilen 11, 12, 13, 14. Der Tank 2, die Tankleitung 9, der Druckminderer 3, die Kraftstoffleitung 18, die weiteren Kraftstoffleitungen 19 und die Einspritzventile 11, 12, 13, 14 bilden ein Kraftstoffversorgungssystem aus. Das Kraftstoffversorgungssystem ist derart eingerichtet, dass ein gesamter Massenstrom des Kraftstoffes, der gemittelt über alle Arbeitsspiele der Zylinder 21, 22, 23, 24 durch alle Einspritzventile 11, 12, 13, 14 transportiert wird, gleich einem Massenstrom des Kraftstoffes ist, der gemittelt über die Arbeitsspiele der Zylinder 21, 22, 23, 24 von dem Tank 2 durch den Druckminderer 3 transportiert wird.From the boiler room 7th the fuel arrives via a fuel line 18th the internal combustion engine 1 via individual additional fuel lines 19th to the respective injectors 11 , 12th , 13 , 14th . The Tank 2 , the tank line 9 , the pressure reducer 3 , the fuel line 18th , the other fuel lines 19th and the injectors 11 , 12th , 13 , 14th form a fuel supply system. The fuel supply system is set up in such a way that a total mass flow of fuel, which is averaged over all working cycles of the cylinders 21st , 22nd , 23 , 24 through all injectors 11 , 12th , 13 , 14th is transported, is equal to a mass flow of the fuel averaged over the working cycles of the cylinders 21st , 22nd , 23 , 24 from the tank 2 through the pressure reducer 3 is transported.

Wird beispielsweise eine Menge des Kraftstoffes über eines der Einspritzventile 11, 12, 13, 14 in eines der Saugrohre 31, 32, 33, 34 eingespritzt, fließt Kraftstoff von der Tankleitung 9 über das Druckminderungsventil 6 in den Heizraum 7, so dass sich der Ausgangsdruck wieder einstellt. Der über die Arbeitsspiele aller Zylinder 21, 22, 23, 24 gemittelte Massenstrom des Kraftstoffes von dem Tank 2 durch den Druckminderer 3 wird im Folgenden als Kraftstoffmassenstrom durch den Druckminderer 3 bezeichnet. Somit ist der Kraftstoffmassenstrom durch den Druckminderer 3 näherungsweise gleich der Einspritzmenge, multipliziert mit einer Anzahl aller Zylinder der Verbrennungskraftmaschine 1, geteilt durch ein Zeitintervall, in dem alle Zylinder ihr jeweiliges Arbeitsspiel einmal durchlaufen. Dies bewirkt, dass, wenn das Steuergerät 5 die Einspritzmenge steuert, der Kraftstoffmassenstrom durch den Druckminderer 3 indirekt gesteuert wird. Somit lässt sich mit der Einspritzmenge als Steuerwert der Kraftstoffmassenstrom durch den Druckminderer 3 steuern.For example, a quantity of fuel is fed through one of the injectors 11 , 12th , 13 , 14th into one of the suction pipes 31 , 32 , 33 , 34 injected, fuel flows from the tank line 9 via the pressure reducing valve 6th in the boiler room 7th so that the outlet pressure is restored. The one about the work cycles of all cylinders 21st , 22nd , 23 , 24 average mass flow of fuel from the tank 2 through the pressure reducer 3 is hereinafter referred to as the fuel mass flow through the pressure reducer 3 designated. Thus the fuel mass flow is through the pressure reducer 3 approximately equal to the injection quantity, multiplied by a number of all cylinders of the internal combustion engine 1 , divided by a time interval in which all cylinders run through their respective work cycle once. This causes when the control unit 5 the injection quantity controls the fuel mass flow through the pressure reducer 3 is controlled indirectly. The fuel mass flow through the pressure reducer can thus be determined using the injection quantity as a control value 3 Taxes.

Im Folgenden wird eine Ausführungsform betrachtet, bei welcher die erste Zustandsgröße ein Massenstrom des Fluids durch den Druckminderer 3 und der Temperaturwert des Fluids ein mit Hilfe eines ersten Temperatursensors 41 erfasster erster Temperaturwert ist. Der erste Temperatursensor 41 ist an einem Fluidausgang des Druckminderers 3 angeordnet. Weiterhin weist die Verbrennungskraftmaschine 1 einen zweiten Temperatursensor 42, mit dem ein zweiter Temperaturwert erfasst wird, in einer Nähe des Zylinderkopfes 10, vorzugsweise an einem Fluidausgang des Zylinderkopfes 10, auf. Der erste Temperatursensor 41 und der zweite Temperatursensor 42 sind jeweils elektronisch mit dem Steuergerät 5 verbunden, so dass das Steuergerät 5 den ersten Temperaturwert und den zweiten Temperaturwert einlesen kann. Der zweite Temperaturwert entspricht einem Wert einer Temperatur des Fluids stromabwärts des Zylinderkopfes 10, die im Folgenden als Motortemperatur 56 bezeichnet wird.An embodiment is considered below in which the first state variable is a mass flow of the fluid through the pressure reducer 3 and the temperature value of the fluid with the aid of a first temperature sensor 41 is detected first temperature value. The first temperature sensor 41 is at a fluid outlet of the pressure reducer 3 arranged. Furthermore, the internal combustion engine 1 a second temperature sensor 42 , with which a second temperature value is recorded, in the vicinity of the cylinder head 10 , preferably at a fluid outlet of the cylinder head 10 , on. The first temperature sensor 41 and the second temperature sensor 42 are each electronic with the control unit 5 connected so that the control unit 5 can read in the first temperature value and the second temperature value. The second temperature value corresponds to a value of a temperature of the fluid downstream of the cylinder head 10 , hereinafter referred to as engine temperature 56 referred to as.

Zur Berechnung des Steuerwertes weist das Steuergerät 5 vorzugsweise ein in 3 gezeigtes erstes Berechnungsmodul 50 auf.To calculate the control value, the control unit 5 preferably an in 3 shown first calculation module 50 on.

Der Ausdruck „Modul“, wie er hierin benutzt wird, beschreibt eine beliebige bekannte oder später entwickelte Hardware, Software, Firmware, Künstliche Intelligenz, Fuzzy-Logik, ein neuronales Netzwerk oder Kombination aus Hardware und Software, die in der Lage ist, die mit dem jeweiligen „Modul“ assoziierte Funktionalität auszuführen.The term “module” as used herein describes any known or later developed hardware, software, firmware, artificial intelligence, fuzzy logic, neural network, or combination of hardware and software capable of working with to execute the functionality associated with the respective “module”.

Das Steuergerät 5 ist bevorzugt eingerichtet, mithilfe eines ersten Moduls 51 des ersten Berechnungsmoduls 50 einen approximierten Temperaturabfalls 52 des Fluids beim Durchströmen des Druckminderers 3 in Form einer Differenz zwischen einer approximierten Temperatur des Fluids beim Eintreten in den Druckminderer 3, im Folgenden als Eintrittstemperatur 53 bezeichnet, und einer approximierten Temperatur des Fluids beim Austreten des Fluids aus dem Druckminderer 3, im Folgenden als Austrittstemperatur 54 bezeichnet, zu berechnen. Vorteilhafterweise ist das Steuergerät eingerichtet, mit Hilfe eines Korrekturwertes 55 des ersten Berechnungsmoduls 50 die Eintrittstemperatur 53 in Abhängigkeit von der Motortemperatur 56 zu berechnen. Die Austrittstemperatur 54 kann gemäß einer vorteilhaften Variante mithilfe des ersten Temperatursensors 41 in Form des ersten Temperaturwertes approximiert werden.The control unit 5 is preferably set up using a first module 51 of the first calculation module 50 an approximated temperature drop 52 of the fluid as it flows through the pressure reducer 3 in the form of a difference between an approximated temperature of the fluid when it enters the pressure reducer 3 , hereinafter referred to as the inlet temperature 53 and an approximate temperature of the fluid when the fluid emerges from the pressure reducer 3 , hereinafter referred to as the outlet temperature 54 designated to calculate. The control device is advantageously set up with the aid of a correction value 55 of the first calculation module 50 the inlet temperature 53 depending on the engine temperature 56 to calculate. The outlet temperature 54 can according to an advantageous variant using the first temperature sensor 41 can be approximated in the form of the first temperature value.

Beispielsweise kann die Eintrittstemperatur 53 durch eine Multiplikation mit dem Korrekturwert 55, der beispielsweise 0,95 betragen kann, mit der Motortemperatur 56 berechnet werden. Diese Variante erlaubt es, die Eintrittstemperatur 53 zu ermitteln, ohne einen zusätzlichen Temperatursensor an einem Fluideingang des Druckminderers 3 zu verwenden. Eine Verwendung des zusätzlichen Temperatursensors an dem Fluideingang des Druckminderers 3 zur Berechnung des approximierten Temperaturabfalls stellt jedoch eine weitere mögliche Ausführungsform dar.For example, the inlet temperature 53 by multiplying by the correction value 55 , which can be 0.95, for example, with the engine temperature 56 be calculated. This variant allows the inlet temperature 53 to be determined without an additional temperature sensor at a fluid inlet of the pressure reducer 3 to use. Use of the additional temperature sensor at the fluid inlet of the pressure reducer 3 However, another possible embodiment for calculating the approximated temperature drop is shown.

Das erste Berechnungsmodul 50 weist bevorzugt ein zweites Modul 57 auf, mit dem in Abhängigkeit von dem approximierten Temperaturabfall 52 und dem Massenstrom 58 des Fluids durch den Druckminderer 3 eine theoretische Heizleistung 59, die das Fluid beim Durchströmen des Heizraums 7, insbesondere durch den Heizkanal 8, an den Kraftstoff abgibt, berechenbar ist. Den Massenstrom 58 des Fluids durch den Druckminderer 3 bestimmt das Steuergerät 5 vorteilhaft mit Hilfe eines ersten Kennfeldes 60 des ersten Berechnungsmoduls 50 in Abhängigkeit von der Drehzahl 61 der Verbrennungskraftmaschine 1. Weiterhin ist das Steuergerät 5 bevorzugt eingerichtet, mit Hilfe eines dritten Moduls 62 des ersten Berechnungsmoduls 50 einen Sollwert 63 des Kraftstoffmassenstroms durch den Druckminderer 3 in Abhängigkeit von der theoretischen Heizleistung 59 zu berechnen. Hierzu kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung das dritte Modul eingerichtet sein, die folgende Gleichung oder Ungleichung zu lösen: $P_{H, t h} = {\dot{m}}_{F} \cdot c_{F} \cdot δ T = P_{n} = {\dot{m}}_{K} \cdot h_{V},$

P_{H, t h} = {\dot{m}}_{F} \cdot c_{F} \cdot δ T \geq P_{n} = {\dot{m}}_{K} \cdot h_{V},

wobei P_H,th die theoretische Heizleistung 59, ṁ_F den Massenstrom 58 des Fluides durch den Druckminderer 3, c_F eine spezifische Wärmekapazität des Fluides des Fluidkreislaufes 4, δT den approximierte Temperaturabfall 52, ṁ_K den Sollwert 63 des Kraftstoffmassenstroms durch den Druckminderer 3, P_n eine notwendige Leistung zum Verdampfen des Kraftstoffmassenstroms durch den Druckminderer 3, der gleich dem Sollwert 63 ist, und h_v eine Verdampfungsenthalpie des Kraftstoffes bezeichnet. Eine zusätzliche Heizleistung, die erforderliche wäre, um einen kalten flüssigen Kraftstoff auf eine Verdampfungstemperatur aufzuheizen, kann in dieser Betrachtung vernachlässigt werden, da angenommen wird, dass die theoretische Heizleistung 59 um ein vielfaches höher ist als die zusätzliche Heizleistung.The first calculation module 50 preferably has a second module 57 on, with which depending on the approximated temperature drop 52 and the mass flow 58 of the fluid through the pressure reducer 3 a theoretical heating power 59 that the fluid flows through the boiler room 7th , especially through the heating channel 8th , to which fuel delivers, is calculable. The mass flow 58 of the fluid through the pressure reducer 3 determines the control unit 5 advantageously with the help of a first map 60 of the first calculation module 50 depending on the speed 61 the internal combustion engine 1 . Furthermore, the control unit is 5 preferably set up with the help of a third module 62 of the first calculation module 50 a setpoint 63 of the fuel mass flow through the pressure reducer 3 depending on the theoretical heating output 59 to calculate. For this purpose, in an advantageous embodiment, the third module can be set up to solve the following equation or inequality:

P_{H, t H} = {\dot{m}}_{F.} \cdot c_{F.} \cdot δ T = P_{n} = {\dot{m}}_{K} \cdot H_{V},

P_{H, t H} = {\dot{m}}_{F.} \cdot c_{F.} \cdot δ T \geq P_{n} = {\dot{m}}_{K} \cdot H_{V},

where P _{H, th is} the theoretical heating power 59 , ṁ _{F is} the mass flow 58 of the fluid through the pressure reducer 3 , c _{F is} a specific heat capacity of the fluid in the fluid circuit 4th , δT is the approximate temperature drop 52 , ṁ _{K is} the setpoint 63 of the fuel mass flow through the pressure reducer 3 , P _{n is} a power required to vaporize the fuel mass flow through the pressure reducer 3 which is equal to the setpoint 63 is, and h _v denotes an enthalpy of vaporization of the fuel. An additional heating power, which would be required to heat a cold liquid fuel to an evaporation temperature, can be neglected in this consideration, since it is assumed that the theoretical heating power 59 is many times higher than the additional heating power.

Gemäß einer ersten Variante kann der Steuerwert gleich dem Sollwert 63 sein. Dies ist insbesondere dann praktikabel, wenn das angeforderte Drehmoment beziehungsweise die angeforderte Last derart hoch ist, dass ein in Abhängigkeit von der geforderten Last berechneter Kraftstoffmassenstrom höher als der Sollwert 63 ist. Im Rahmen dieser ersten Variante berechnet das Steuergerät 5 bevorzugt in Abhängigkeit des Sollwertes 63 die oben genannte Einspritzmenge, anhand welcher das Steuergerät 5 die jeweilige Öffnungsdauer der entsprechenden Einspritzventile 11, 12, 13, 14 berechnet. Aufgrund des oben beschriebenen Zusammenhangs zwischen der Einspritzmenge und dem Kraftstoffmassenstrom durch den Druckminderer 3 stellt sich ein Wert des Kraftstoffmassenstrom durch den Druckminderer 3 ein, der näherungsweise gleich dem Sollwert 63 ist, wenn das Steuergerät 5 die Einspritzventile 11, 12, 13, 14 anhand der in Abhängigkeit von dem Sollwert 63 berechneten Einspritzmenge steuert. Diese erste Variante stellt somit ein Beispiel dar, bei welchem ein Kondensieren des Kraftstoffes in der Kraftstoffleitung verhindert wird.According to a first variant, the control value can be equal to the setpoint 63 be. This is particularly practical when the requested torque or the requested load is so high that a fuel mass flow calculated as a function of the required load is higher than the setpoint value 63 is. In this first variant, the control unit calculates 5 preferably depending on the setpoint 63 the above-mentioned injection quantity, based on which the control unit 5 the respective opening times of the corresponding injection valves 11 , 12th , 13 , 14th calculated. Due to the above-described relationship between the injection quantity and the fuel mass flow through the pressure reducer 3 a value of the fuel mass flow through the pressure reducer arises 3 one that is approximately equal to the setpoint 63 is when the control unit 5 the injectors 11 , 12th , 13 , 14th based on the depending on the setpoint 63 calculated injection quantity controls. This first variant thus represents an example in which condensation of the fuel in the fuel line is prevented.

Ist der in Abhängigkeit von der angeforderten Last berechnete Kraftstoffmassenstrom geringer als der mit dem ersten Berechnungsmodul 50 berechnete Sollwert 63 des Kraftstoffmassenstroms durch den Druckminderer 3, so kann das Steuergerät 5 den Sollwert 63 als einen oberen Grenzwert verarbeiten, insbesondere speichern. Der Steuerwert entspricht in diesem Fall dem oberen Grenzwert.If the fuel mass flow calculated as a function of the requested load is lower than that with the first calculation module 50 calculated setpoint 63 of the fuel mass flow through the pressure reducer 3 so can the control unit 5 the setpoint 63 process, in particular store, as an upper limit value. In this case, the control value corresponds to the upper limit value.

Den oberen Grenzwert kann das Steuergerät 5 vorzugsweise zum Planen einer zukünftigen Route beziehungsweise eines zukünftigen Manövers eines Fahrzeugs, in dem die Verbrennungskraftmaschine 1 eingebaut ist, verarbeiten. Anhand des zukünftigen Manövers beziehungsweise der zukünftigen Route kann beispielsweise ein zukünftiges gefordertes Drehmoment berechnet werden. In Abhängigkeit von dem zukünftigen geforderten Drehmoment kann ein zukünftiger Massenstrom des Kraftstoffes berechnet werden und überprüft werden, ob der zukünftige Massenstrom des Kraftstoffes kleiner als der obere Grenzwert ist. Ist eine derartige Bedingung erfüllt, so kann das zukünftige Manöver beziehungsweise die zukünftige Route absolviert werden, ist diese Bedingung nicht erfüllt, so berechnet das Steuergerät 5 oder ein weiteres Steuergerät des Fahrzeugs vorzugsweise eine alternative Route beziehungsweise ein alternatives Manöver des Fahrzeugs.The control unit can set the upper limit value 5 preferably for planning a future route or a future maneuver of a vehicle in which the internal combustion engine is located 1 is installed, process. A future required torque can, for example, be calculated using the future maneuver or the future route. Depending on the future required torque, a future mass flow of the fuel can be calculated and it can be checked whether the future mass flow of the fuel is less than the upper limit value. If such a condition is met, the future maneuver or the future route can be completed; if this condition is not met, the control unit calculates 5 or another control device of the vehicle, preferably an alternative route or an alternative maneuver of the vehicle.

Im Folgenden wird eine vorteilhafte Ausführungsform beschrieben, bei welcher der erste Temperatursensor 41 nicht verwendet werden muss, um die Austrittstemperatur 54 zu approximieren. Bei dieser Ausführungsform kann die erste Zustandsgröße der Massenstrom 58 des Fluides durch den Druckminderer 3 oder die Drehzahl 61 sein. Der Temperaturwert des Fluids ist bei dieser Ausführungsform bevorzugt der approximierte Temperaturabfall 52 des Fluids beim Durchströmen des Druckminderers 3. Das Steuergerät 5 ist bei dieser Ausführungsform eingerichtet und ausgebildet, den approximierten Temperaturabfall 52 anhand einer Differenz zwischen der approximierten Temperatur des Fluids an dem Fluideingang des Druckminderers 3, d.h. der Eintrittstemperatur 53, und einer approximierten Temperatur des in dem Druckminderer 3 verdampften Kraftstoffes zu berechnen. Diese Temperatur wird vorteilhaft gleich der Temperatur des in dem Tank 2 gespeicherten Kraftstoffes gesetzt. Die Temperatur des in dem Tank 2 gespeicherten Kraftstoffes wird vorteilhaft einer, bevorzugt mithilfe des zweiten Temperatursensors 42, ermittelten Temperatur des Fluides des Fluidkreislaufes 4 während eines Startens der Verbrennungskraftmaschine 1 oder einer Umgebungstemperatur der Verbrennungskraftmaschine 1 gleich gesetzt. Hierbei wird davon ausgegangen, dass bei einer ausreichend langen Standzeit der Verbrennungskraftmaschine 1 das Fluid in dem Fluidkreislauf 4 und der Kraftstoff in dem Tank 2 die Umgebungstemperatur angenommen haben.An advantageous embodiment is described below in which the first temperature sensor 41 does not need to be used to set the outlet temperature 54 to approximate. In this embodiment, the first state variable can be the mass flow 58 of the fluid through the pressure reducer 3 or the speed 61 be. Of the In this embodiment, the temperature value of the fluid is preferably the approximate temperature drop 52 of the fluid as it flows through the pressure reducer 3 . The control unit 5 is set up and designed in this embodiment, the approximated temperature drop 52 based on a difference between the approximated temperature of the fluid at the fluid inlet of the pressure reducer 3 , ie the inlet temperature 53 , and an approximate temperature of the in the pressure reducer 3 to calculate evaporated fuel. This temperature is advantageously equal to the temperature in the tank 2 stored fuel. The temperature of the in the tank 2 Stored fuel is advantageously one, preferably using the second temperature sensor 42 , determined temperature of the fluid of the fluid circuit 4th during starting of the internal combustion engine 1 or an ambient temperature of the internal combustion engine 1 set equal. It is assumed here that with a sufficiently long service life of the internal combustion engine 1 the fluid in the fluid circuit 4th and the fuel in the tank 2 have assumed the ambient temperature.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das Steuergerät 5 ein zweites Kennfeld 71 auf, mit dem in Abhängigkeit von der Drehzahl 61 und bevorzugt in Abhängigkeit von einer mit einer aktuellen Last der Verbrennungskraftmaschine 1 in einem Zusammenhang stehenden Größe, wie beispielsweise der Einspritzmenge, der approximierte Temperaturabfall 52 berechnet werden kann. Diese Ausführungsform kann vorsehen, dass das erste Berechnungsmodul 50 anstatt des ersten Moduls 51 das zweite Kennfeld 71 aufweist und den Kraftstoffmassenstrom 63 durch den Druckminderer 3 wie oben beschrieben anstatt mithilfe des ersten Moduls 51 mithilfe des zweiten Kennfeldes 71 und anhand der mit der aktuellen Last in einem Zusammenhang stehenden Größe berechnet.In a further advantageous embodiment, the control device 5 a second map 71 on, with which depending on the speed 61 and preferably as a function of a current load of the internal combustion engine 1 related variable, such as the injection quantity, the approximated temperature drop 52 can be calculated. This embodiment can provide that the first calculation module 50 instead of the first module 51 the second map 71 and the fuel mass flow 63 through the pressure reducer 3 as described above instead of using the first module 51 using the second map 71 and calculated on the basis of the quantity related to the current load.

Das zweite Kennfeld 71 ist bevorzugt ein mit Hilfe von Prüfstandsversuchen der Verbrennungskraftmaschine 1 erstelltes Kennfeld. Bei den Prüfstandsversuchen wird der approximierte Temperaturabfall vorteilhafterweise als eine Differenz zwischen der Temperatur am Fluidausgang des Druckminderers 3, die mit Hilfe des ersten Temperatursensors 41 erfasst wird, und einer Temperatur am Fluideingang des Druckminderers 3, die mit Hilfe eines dritten Temperatursensors 43 am Fluideingang des Druckminderers 3 erfasst wird, für mehrere verschiedene Betriebspunkte, bei denen die Einspritzmenge und die Drehzahl 61 variieren, berechnet.The second map 71 is preferably one with the help of test bench tests of the internal combustion engine 1 created map. In the test bench tests, the approximated temperature drop is advantageously expressed as a difference between the temperature at the fluid outlet of the pressure reducer 3 that with the help of the first temperature sensor 41 is detected, and a temperature at the fluid inlet of the pressure reducer 3 with the help of a third temperature sensor 43 at the fluid inlet of the pressure reducer 3 is recorded for several different operating points at which the injection quantity and the speed 61 vary, calculated.

Der Vorteil, das zweite Kennfeld 71 derart zu bestimmen und zur Bestimmung des Steuerwertes zu verwenden, liegt darin, dass der approximierte Temperaturabfall für verschiedene Betriebspunkte der Verbrennungskraftmaschine 1 genauer als in einem instationären Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 1 ermittelt werden kann. Dies liegt insbesondere daran, dass die Verbrennungskraftmaschine 1 bei den Prüfstandsversuchen stationär betrieben werden kann und sich Messwerte von Sensoren, insbesondere der Temperatursensoren 41, 43 einschwingen können.The advantage, the second map 71 to be determined in this way and to be used to determine the control value is that the approximated temperature drop for different operating points of the internal combustion engine 1 more precisely than in unsteady operation of the internal combustion engine 1 can be determined. This is particularly due to the fact that the internal combustion engine 1 can be operated stationary during the test bench tests and measured values from sensors, in particular the temperature sensors 41 , 43 can settle in.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Steuergerät 5 eingerichtet und ausgebildet ist, eine Temperatur 74 des Kraftstoffes in der Kraftstoffleitung 18 zwischen dem Druckminderer 3 und einem Einspritzventil der Verbrennungskraftmaschine 1, beispielsweise dem ersten Einspritzventil 11, zum Einspritzen des Kraftstoffes zu ermitteln. Des Weiteren ist das Steuergerät 5 in dieser Ausgestaltung eingerichtet und ausgebildet, einen Zustand des Kraftstoffes in der Kraftstoffleitung 18 zumindest anhand der Temperatur 74 des Kraftstoffes in der Kraftstoffleitung und eines Druckes in der Kraftstoffleitung zu ermitteln.In a further advantageous embodiment it is provided that the control device 5 is set up and configured, a temperature 74 of the fuel in the fuel line 18th between the pressure reducer 3 and an injection valve of the internal combustion engine 1 , for example the first injector 11 to determine how to inject the fuel. Furthermore is the control unit 5 set up and designed in this embodiment, a state of the fuel in the fuel line 18th at least based on the temperature 74 to determine the fuel in the fuel line and a pressure in the fuel line.

Der Zustand des Kraftstoffes, den das Steuergerät 5 ermittelt, ist vorteilhafterweise ein Aggregatzustand. Um die Temperatur des Kraftstoffes in der Kraftstoffleitung 18 zu ermitteln, weist das Steuergerät 5 vorteilhafterweise ein in 3 gezeigtes zweites Berechnungsmodul 150 auf. Das zweite Berechnungsmodul 150 enthält bevorzugt das erste Kennfeld 60, das zweite Kennfeld 71, das zweite Modul 57 und ein fünftes Modul 73. Das zweite Modul 57 kann in gleicher Weise wie bei dem ersten Berechnungsmodul 50 die theoretische Heizleistung 59 in Abhängigkeit von dem approximierten Temperaturabfall 52 und dem Massenstrom 58 des Fluids durch den Druckminderer 3 berechnen.The state of the fuel that the control unit 5 determined is advantageously an aggregate state. About the temperature of the fuel in the fuel line 18th to determine, instructs the control unit 5 advantageously an in 3 second calculation module shown 150 on. The second calculation module 150 preferably contains the first map 60 , the second map 71 , the second module 57 and a fifth module 73 . The second module 57 can in the same way as with the first calculation module 50 the theoretical heating power 59 depending on the approximated temperature drop 52 and the mass flow 58 of the fluid through the pressure reducer 3 to calculate.

Das Steuergerät 5 ist vorteilhaft eingerichtet, mit Hilfe des fünften Moduls 73 in Abhängigkeit von der theoretischen Heizleistung 59 und der Einspritzmenge 78 oder der gesamten Einspritzmenge die Temperatur 74 des Kraftstoffes in der Kraftstoffleitung 18 zu berechnen. Bei dieser Ausführungsform wird angenommen, dass die Temperatur 74 des Kraftstoffes in der Kraftstoffleitung 18 näherungsweise gleich der Temperatur des Kraftstoffes in dem Heizraum 7 und der Druck in der Kraftstoffleitung 18 näherungsweise gleich dem Ausgangsdruck sind. Das fünfte Modul 73 ist bevorzugt eingerichtet, die Temperatur 74 anhand folgenden Zusammenhanges zu berechnen: ${\dot{m}}_{F} \cdot c_{F} \cdot δ T = {\dot{m}}_{E} \cdot (h_{V} + c_{K} \cdot (T_{K} - T_{1}))$

wobei c_K die spezifische Wärmekapazität des Kraftstoffes, T_K die Temperatur 74 des Kraftstoffes in der Kraftstoffleitung 18 und ein ṁ_E Wert des Kraftstoffmassenstroms durch den Druckminderer 3, der gleich der gesamten Einspritzmenge geteilt durch eine Dauer eines Arbeitsspieles der Verbrennungskraftmaschine 1 ist, bezeichnet. Vorteilhaft weist das zweite Berechnungsmodul 150 ein sechstes Modul 75 auf, das eingerichtet ist, die Temperatur 74 und den Ausgangsdruck 65 einzulesen und anhand der Temperatur 74, des Ausgangsdruckes 65 und einer in dem sechsten Modul 75 gespeicherten Dampfdruckkurve 76 des Kraftstoffes den Zustand 77 des Kraftstoffes in der Kraftstoffleitung 18 zu bestimmen.The control unit 5 is advantageously set up with the help of the fifth module 73 depending on the theoretical heating output 59 and the injection quantity 78 or the temperature of the total injection quantity 74 of the fuel in the fuel line 18th to calculate. In this embodiment it is assumed that the temperature 74 of the fuel in the fuel line 18th approximately equal to the temperature of the fuel in the boiler room 7th and the pressure in the fuel line 18th are approximately equal to the outlet pressure. The fifth module 73 is preferably set up the temperature 74 to be calculated using the following relationship:

{\dot{m}}_{F.} \cdot c_{F.} \cdot δ T = {\dot{m}}_{E.} \cdot (H_{V} + c_{K} \cdot (T_{K} - T_{1}))

where c _{K is} the specific heat capacity of the fuel, T _{K is} the temperature 74 of the fuel in the fuel line 18th and a ṁ _E value of the fuel mass flow through the pressure reducer 3 , of the equal to the total injection quantity divided by the duration of a work cycle of the internal combustion engine 1 is designated. The second calculation module 150 a sixth module 75 on that is set up, the temperature 74 and the outlet pressure 65 read in and based on the temperature 74 , the outlet pressure 65 and one in the sixth module 75 stored vapor pressure curve 76 the condition of the fuel 77 of the fuel in the fuel line 18th to determine.

Das sechste Modul 75 ist bevorzugt eingerichtet, in Abhängigkeit von der Temperatur 74 und anhand der Dampfdruckkurve 76 einen aktuellen Dampfdruck des Kraftstoffes in der Kraftstoffleitung 18 zu bestimmen und mit dem Ausgangsdruck 65 zu vergleichen. Ist der aktuelle Dampfdruck niedriger als der Ausgangsdruck 65, so berechnet das sechste Modul 75 den Zustand 77 des Kraftstoffes in der Kraftstoffleitung 18 als einen flüssigen Zustand und für den umgekehrten Fall als einen gasförmigen Zustand.The sixth module 75 is preferably set up, depending on the temperature 74 and based on the vapor pressure curve 76 a current vapor pressure of the fuel in the fuel line 18th to be determined and with the outlet pressure 65 to compare. Is the current vapor pressure lower than the outlet pressure 65 , so calculates the sixth module 75 the condition 77 of the fuel in the fuel line 18th as a liquid state and, conversely, as a gaseous state.

Vorteilhaft ist das Steuergerät 5 eingerichtet, in Abhängigkeit des mit dem sechsten Modul 75 ermittelten Zustand 77 des Kraftstoffes, ein Steuersignal zum Ein- oder Ausschalten eines Betriebs der Verbrennungskraftmaschine 1 mit dem Kraftstoff, im Folgenden als Ein- beziehungsweise Ausschalten bezeichnet, zu erzeugen. In diesem Fall entspricht der oben genannte Steuerwert dem Steuersignal. Das Steuersignal ist bevorzugt derart ausgebildet, dass es das Einschalten bewirkt, wenn der Zustand 77 des Kraftstoffes als ein gasförmiger Zustand berechnet wird, und es das Ausschalten bewirkt, wenn der Zustand 77 des Kraftstoffes als ein flüssiger Zustand berechnet wird.The control unit is advantageous 5 set up, depending on the one with the sixth module 75 determined state 77 of the fuel, a control signal for switching operation of the internal combustion engine on or off 1 with the fuel, hereinafter referred to as switching on or off. In this case, the control value mentioned above corresponds to the control signal. The control signal is preferably designed in such a way that it causes switching on when the state 77 of the fuel is calculated as a gaseous state, and it causes the shutdown when the state 77 of the fuel is calculated as a liquid state.

Das Steuersignal kann beispielsweise eine Steuereinheit zum Steuern der Einspritzventile 11, 12, 13, 14 aktivieren oder deaktivieren, je nachdem, ob das Steuersignal das Ein- beziehungsweise Ausschalten bewirkt.The control signal can, for example, be a control unit for controlling the injection valves 11 , 12th , 13 , 14th activate or deactivate, depending on whether the control signal causes switching on or off.

Für den Fall, dass das Steuersignal das Einschalten bewirkt, wird die Verbrennungskraftmaschine vor dem Einschalten mit einem weiteren Kraftstoff, bevorzugt einem Primärkraftstoff, wie Benzin, betrieben. In diesem Fall kann die Temperatur beziehungsweise der Zustand 77 des Kraftstoffes in der Kraftstoffleitung 18 als eine theoretische Temperatur beziehungsweise als ein theoretischer Zustand betrachtet werden.In the event that the control signal causes switching on, the internal combustion engine is operated with a further fuel, preferably a primary fuel such as gasoline, before switching on. In this case, the temperature or the state 77 of the fuel in the fuel line 18th can be viewed as a theoretical temperature or a theoretical state.

Ist der berechnete Zustand 77 ein flüssiger Zustand, so kann das Steuersignal gemäß einer ersten Variante wie oben beschrieben das Ausschalten beziehungsweise ein Fortführen eines Betriebes der Verbrennungskraftmaschine 1 mit dem weiteren Kraftstoff bewirken. Gemäß einer zweiten Variante kann, für den Fall, dass der berechnete Zustand 77 ein flüssiger Zustand ist, das Steuersignal eine Berechnung des Sollwertes 63 des Kraftstoffmassenstromes durch den Druckminderer 3 nach einer der oben beschriebenen Varianten initiieren. Nachdem der Sollwert 63 berechnet wurde, kann der Steuerwert gleich der Sollwert 63 sein und wie oben beschrieben zum Steuern des Kraftstoffmassenstromes durch den Druckminderer 3 verwendet werden.Is the calculated state 77 a liquid state, according to a first variant, as described above, the control signal can switch off or continue operation of the internal combustion engine 1 effect with the further fuel. According to a second variant, in the event that the calculated state 77 is a liquid state, the control signal is a calculation of the setpoint 63 of the fuel mass flow through the pressure reducer 3 initiate according to one of the variants described above. After the setpoint 63 calculated, the control value can be equal to the setpoint 63 and as described above for controlling the fuel mass flow through the pressure reducer 3 be used.

Mit der bisher beschriebenen Verbrennungskraftmaschine 1 und dem bisher beschriebenen Steuergerät 5 kann folgendes Verfahren zum Ermitteln des Steuerwertes zum Steuern des Massenstromes des Kraftstoffes von dem Tank 2 der Verbrennungskraftmaschine 1 durch den Druckminderer 3, d.h. des Kraftstoffmassenstroms durch den Druckminderer 3, mit den folgenden Schritten durchgeführt werden. In einem ersten Schritt wird die Temperatur des in dem Tank 2 gespeicherten Kraftstoffes ermittelt. Dies kann bevorzugt wie oben beschrieben anhand der Umgebungstemperatur oder der Temperatur des Fluides während des Startens der Verbrennungskraftmaschine 1 erfolgen.With the internal combustion engine described so far 1 and the control unit described so far 5 can use the following method for determining the control value for controlling the mass flow of the fuel from the tank 2 the internal combustion engine 1 through the pressure reducer 3 , ie the fuel mass flow through the pressure reducer 3 can be performed with the following steps. In a first step the temperature of the in the tank 2 stored fuel determined. This can preferably be done, as described above, on the basis of the ambient temperature or the temperature of the fluid when the internal combustion engine is started 1 respectively.

In einem zweiten Schritt wird ein Wert der ersten Zustandsgröße der Verbrennungskraftmaschine 1 ermittelt, wobei die erste Zustandsgröße in einem Zusammenhang mit der Drehzahl 61 steht. Die erste Zustandsgröße kann, wie oben beschrieben, der Massenstrom des Fluides 58 durch den Druckminderer 3 oder die Drehzahl 61 sein. In einem dritten Schritt wird der Temperaturwert des Fluides erfasst, wobei das Fluid zum Temperieren des Druckminderers 3 geeignet ist. Der Temperaturwert des Fluides ist vorteilhaft der oben beschriebene approximierte Temperaturabfall 52, der bevorzugt in Abhängigkeit der ersten Zustandsgröße berechnet wird.In a second step, a value of the first state variable of the internal combustion engine is determined 1 determined, the first state variable related to the speed 61 stands. As described above, the first state variable can be the mass flow of the fluid 58 through the pressure reducer 3 or the speed 61 be. In a third step, the temperature value of the fluid is recorded, the fluid being used to control the temperature of the pressure reducer 3 suitable is. The temperature value of the fluid is advantageously the approximated temperature drop described above 52 , which is preferably calculated as a function of the first state variable.

In einem vierten Schritt wird der Steuerwert zumindest in Abhängigkeit von der Temperatur 67 des in dem Tank 2 gespeicherten Kraftstoffes, dem Wert der ersten Zustandsgröße und dem Temperaturwert des Fluids ermittelt. Der vierte Schritt kann vorteilhaft mit Hilfe des ersten Berechnungsmoduls 50 nach einer der oben beschriebenen Varianten durchgeführt werden, wobei der Steuerwert vorteilhaft der Sollwert 63 des Kraftstoffmassenstromes durch den Druckminderer 3 ist.In a fourth step, the control value is at least dependent on the temperature 67 des in the tank 2 stored fuel, the value of the first state variable and the temperature value of the fluid determined. The fourth step can advantageously be carried out using the first calculation module 50 be carried out according to one of the variants described above, the control value advantageously being the setpoint 63 of the fuel mass flow through the pressure reducer 3 is.

Im Folgenden wird ein Verfahren zum Erstellen einer Datenbank 80 für das Steuergerät 5 der Verbrennungskraftmaschine 1 beschrieben und im Folgenden als zweites Verfahren bezeichnet. Das zweite Verfahren weist die folgenden Schritte auf. In einem ersten Schritt des zweiten Verfahrens wird die Verbrennungskraftmaschine 1 mit dem Kraftstoff in einem stationären Betriebspunkt mit einer stationären Drehzahl und einer stationären Last betrieben.The following is a procedure for creating a database 80 for the control unit 5 the internal combustion engine 1 and hereinafter referred to as the second method. The second method has the following steps. In a first step of the second method, the internal combustion engine 1 operated with the fuel at a stationary operating point with a stationary speed and a stationary load.

In einem zweiten Schritt des zweiten Verfahrens wird der Massenstrom des Fluides zum Temperieren des Druckminderers 3 ermittelt. Hierzu wird vorteilhaft ein Massendurchflussmessgerät in einer Nähe des Fluideingangs oder des Fluidausgangs des Druckminderers 3 verwendet. Alternativ kann dieser Massenstrom anhand eines effektiven Durchmessers des Zuflusses 15, einem effektiven Durchmesser einer Hauptleitung eines Kühlsystems der Verbrennungskraftmaschine 1 und eines Massenstroms des Fluids in der Hauptleitung ermittelt werden. In 2 ist der Fluidkreislauf 4 vereinfacht dargestellt. Der Druckminderer 3 kann alternativ mithilfe eines Nebenzweiges des Kühlsystems, der von der Hauptleitung abzweigt, beheizt werden. Der Nebenzweig wird in diesem Fall durch den Zufluss 15 und den Abfluss 16 gebildet.In a second step of the second method, the mass flow of the fluid is used to control the temperature of the pressure reducer 3 determined. For this purpose, a mass flow meter is advantageously used in the vicinity of the fluid inlet or the fluid outlet of the pressure reducer 3 used. Alternatively, this mass flow can be based on an effective diameter of the inflow 15th , an effective diameter of a main line of a cooling system of the internal combustion engine 1 and a mass flow rate of the fluid in the main line can be determined. In 2 is the fluid cycle 4th shown in simplified form. The pressure reducer 3 can alternatively be heated using a secondary branch of the cooling system that branches off from the main line. The secondary branch is in this case by the tributary 15th and the drain 16 educated.

In einem dritten Schritt des zweiten Verfahrens wird der Temperaturabfall des Fluides beim Durchströmen des Druckminderers 3 ermittelt. Dies kann vorteilhaft durch eine Differenzbildung zwischen dem mit dem ersten Temperatursensor 41 erfassten Temperaturwert und dem mit dem dritten Temperatursensor 43 erfassten Temperaturwert umgesetzt werden.In a third step of the second method, the temperature drop of the fluid as it flows through the pressure reducer is determined 3 determined. This can advantageously be achieved by forming the difference between that with the first temperature sensor 41 recorded temperature value and that with the third temperature sensor 43 recorded temperature value are implemented.

In einem vierten Schritt des zweiten Verfahrens wird ein erster Datensatz 80₁ erstellt. Der erste Datensatz 80₁ weist die stationäre Drehzahl, den Massenstrom des Fluides, einen Wert einer Zustandsgröße der Verbrennungskraftmaschine, die mit der stationären Last in einem Zusammenhang steht, wie beispielsweise die Einspritzmenge oder ein Saugrohrdruck in dem stationären Betriebspunkt, und/oder den Temperaturabfall auf.In a fourth step of the second method, a first data record 80 ₁ created. The first record 80 ₁ has the stationary speed, the mass flow of the fluid, a value of a state variable of the internal combustion engine that is related to the stationary load, such as the injection quantity or an intake manifold pressure at the stationary operating point, and / or the temperature drop.

Die Schritte 1 bis 4 werden wiederholt, wobei die Verbrennungskraftmaschine 1 bei jeder Wiederholung der Schritte 1 bis 4 in einem unterschiedlichen stationären Betriebspunkt betrieben wird. Bei jeder Wiederholung wird in gleicher Weise, wie der erste Datensatz 80₁ erstellt wird, ein entsprechender weiterer Datensatz 80_i erstellt. Werden die Schritte 1 bis 4 n-mal wiederholt, so können insgesamt n Datensätze erstellt werden. In einem fünften Schritt des zweiten Verfahrens wird die Datenbank 80 erstellt, die den ersten Datensatz 80₁ und die weiteren Datensätze 80_i aufweist. The steps 1 to 4th are repeated with the internal combustion engine 1 every time you repeat the steps 1 to 4th is operated at a different stationary operating point. With each repetition it is done in the same way as the first record 80 ₁ is created, a corresponding further data record 80 _{i is} created. Will the steps 1 to 4th Repeated n times, a total of n data records can be created. In a fifth step of the second method, the database 80 that created the first record 80 ₁ and the further data records 80 _i .

Möglich ist weiterhin, dass mithilfe des ersten Datensatzes 80₁ und der weiteren Datensätze 80_i alternativ oder zusätzlich zu der Datenbank 80 eine erste Datenbank erstellt wird, deren Datensätze jeweils die stationäre Drehzahl und den Massenstrom des Fluids aufweisen,
eine zweite Datenbank erstellt wird, deren Datensätze jeweils die stationäre Drehzahl, den Wert der Zustandsgröße, die mit der stationären Last zusammenhängt, und den Massenstrom des Fluides aufweisen, und/oder
eine dritte Datenbank erstellt wird, deren jeweilige Datensätze die stationäre Drehzahl, bevorzugt den Wert der Zustandsgröße, die direkt mit der stationären Last zusammenhängt, und den Temperaturabfall aufweisen.It is still possible that using the first data record 80 ₁ and the further data records 80 _{i as} an alternative or in addition to the database 80 a first database is created, the data sets of which each contain the steady-state speed and the mass flow of the fluid,
a second database is created, the data sets of which each have the steady-state speed, the value of the state variable that is related to the steady-state load, and the mass flow of the fluid, and / or
a third database is created, the respective data sets of which have the steady-state speed, preferably the value of the state variable which is directly related to the steady-state load, and the temperature drop.

Mit Hilfe einer ersten Regression kann vorteilhaft anhand der ersten Datenbank das erste Kennfeld 60 erstellt werden.With the aid of a first regression, the first characteristic diagram can advantageously be based on the first database 60 to be created.

Mit Hilfe einer zweiten Regression kann vorteilhaft anhand der zweiten Datenbank das zweite Kennfeld 71 erstellt werden, für einen ersten Fall, dass das zweite Kennfeld nur die Drehzahl 61 als Eingangsgröße hat, und anhand der dritten Datenbank das zweite Kennfeld 71 erstellt werden, für einen zweiten Fall, dass das zweite Kennfeld 71 die Drehzahl 61 und den Wert der Zustandsgröße, die mit der stationären Last zusammenhängt, als Eingangsgröße hat.With the aid of a second regression, the second characteristic diagram can advantageously be based on the second database 71 be created, for a first case that the second map only the speed 61 has as the input variable, and the second map based on the third database 71 be created for a second case that the second map 71 the speed 61 and has the value of the state variable, which is related to the stationary load, as an input variable.

Eine Abwandlung des zweiten Verfahrens kann vorsehen, dass die Verbrennungskraftmaschine 1 nicht stationär, sondern transient mit einer zunehmenden Motortemperatur 56 betrieben wird und in dem ersten Datensatz und den weiteren Datensätzen zusätzlich die mit dem zweiten Temperatursensor 42 erfasste Motortemperatur 56 gespeichert wird. Anhand der derartig erstellten weiteren Datensätze kann ein jeweiliges weiteres erstes und weiteres zweites Kennfeld erstellt werden, das entsprechend wie das erste Kennfeld 60 beziehungsweise das zweite Kennfeld 71 entsprechend dem ersten oder zweiten Fall ausgebildet ist, aber zusätzlich die Motortemperatur 56 als Eingangsgröße aufweist.A modification of the second method can provide that the internal combustion engine 1 not stationary, but transient with increasing engine temperature 56 is operated and in the first data set and the further data sets additionally with the second temperature sensor 42 detected engine temperature 56 is saved. On the basis of the further data records created in this way, a respective further first and further second characteristic map can be created, which corresponds to the first characteristic map 60 or the second map 71 is designed according to the first or second case, but also the engine temperature 56 as an input variable.

Liegt das weitere erste und/oder zweite Kennfeld vor, so kann das weitere erste und/oder zweite Kennfeld anstatt des oben beschriebene ersten Kennfeldes 60 beziehungsweise zweiten Kennfeldes 71 bei allen oben beschrieben Ausführungsformen verwendet werden. Bei einer Verwendung des weiteren ersten und/oder zweiten Kennfeldes wird die Motortemperatur 56 als zusätzliche Eingangsgröße des weiteren ersten beziehungsweise zweiten Kennfeldes eingelesen.If the further first and / or second characteristic diagram is available, the further first and / or second characteristic diagram can be used instead of the first characteristic diagram described above 60 or second map 71 can be used in all of the embodiments described above. When using the further first and / or second characteristic diagram, the engine temperature is 56 read in as an additional input variable of the further first or second characteristic diagram.

Dies hat den Vorteil, dass der Steuerwert in einer Kaltstartphase der Verbrennungskraftmaschine noch genauer in Abhängigkeit der Motortemperatur 56 bestimmt werden kann.This has the advantage that the control value in a cold start phase of the internal combustion engine is even more precise as a function of the engine temperature 56 can be determined.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102019106105 A1 [0002]

Claims

Internal combustion engine (1), comprising a tank (2) in which a fuel for gas operation of the internal combustion engine (1) is stored, a pressure reducer (3), a fluid circuit (4) with a fluid for temperature control of the pressure reducer (3) and a Control device (5), wherein the control device (5) is set up and designed, at least as a function of a temperature of the fuel stored in the tank (2), a value of a first state variable of the internal combustion engine (1) which is related to a speed of the Internal combustion engine (1) is at a standstill, and a temperature value of the fluid is used to determine a control value for controlling a mass flow of the fuel from the tank (2) through the pressure reducer (3).

Internal combustion engine (1) after Claim 1 , wherein the first state variable is a mass flow of the fluid through the pressure reducer (3) and the temperature value of the fluid is an approximate temperature drop (52) of the fluid as it flows through the pressure reducer (3).

Internal combustion engine (1) after Claim 1 or 2 , the control value being an upper limit value of the mass flow.

Internal combustion engine (1) according to one of the preceding claims, wherein the temperature value of the fluid is an approximated temperature drop (52) of the fluid when flowing through the pressure reducer (3) and the control device (5) is set up and designed to measure the approximated temperature drop (52) on the basis of a Calculate the difference between an approximate temperature of the fluid at a fluid inlet of the pressure reducer (3) and an approximate temperature of the fuel evaporated in the pressure reducer (3).

Internal combustion engine (1) according to one of the preceding claims, wherein the control unit (5) is set up and designed to set a temperature of the fuel in a fuel line (18) between the pressure reducer (3) and an injection valve of the internal combustion engine (1) for injecting the fuel determine and determine a state of the fuel in the fuel line (18) at least on the basis of the temperature of the fuel in the fuel line (18) and a pressure in the fuel line (18).

Control device (5) for controlling a mass flow of a fuel suitable for gas operation of an internal combustion engine (1) from a tank (2) through a pressure reducer (3), the control device (5) being set up and designed as a function of a temperature of the in the Tank (2) stored fuel, at least one value of a first state variable of the internal combustion engine (1), which is related to a speed of the internal combustion engine (1), and a temperature value of a fluid for controlling the temperature of the pressure reducer (3) a control value for controlling a To determine the mass flow of the fuel from the tank (2) through the pressure reducer (3).

Method for determining a control value for controlling a mass flow of fuel from a tank (2) of an internal combustion engine (1), in which the fuel is stored, by a pressure reducer (3), the fuel being suitable for gas operation of the internal combustion engine (1) , with the following steps: - Determining a temperature of the fuel stored in the tank (2) in a first step, - Determining a value of a first state variable of the internal combustion engine (1), which is related to a speed of the internal combustion engine (1), a second step, - Detecting a temperature value of a fluid for controlling the temperature of the pressure reducer (3) in a third step, - Determining the control value at least as a function of the temperature of the fuel stored in the tank (2), the value of the first state variable, and the temperature value of the fluid in a fourth step.

Method for creating a database for a control device (5) of an internal combustion engine (1) according to one of the Claims 1 to 5 with the following steps: - operating the internal combustion engine (1) with the fuel at a stationary operating point with a stationary speed and a stationary load in a first step, - determining a mass flow of a fluid for controlling the temperature of the pressure reducer (3) in a second step, - Determination of a temperature drop of the fluid as it flows through the pressure reducer (3) in a third step, - Creation of a first data set, the first data set being the speed, a value of a first state variable of the internal combustion engine (1) associated with the stationary load has the mass flow of the fluid and / or the temperature drop, in a fourth step, repeating steps one to four, the internal combustion engine (1) being operated at a different stationary operating point with each repetition of steps one to four and another Record in the same way as the first dat set is created, Creating the database in a fifth step, which has the first data record and the further data records.

Vehicle (1), comprising an internal combustion engine (1) according to one of the Claims 1 to 5 .

Computer program product, comprising a program which, when executed by a computer, causes the computer to implement a method according to one of the Claims 7 or 8th perform.