EP1991772A1 - Assembly and method for the operation of an internal combustion engine with two different fuel types - Google Patents

Assembly and method for the operation of an internal combustion engine with two different fuel types

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EP1991772A1
EP1991772A1 EP07722934A EP07722934A EP1991772A1 EP 1991772 A1 EP1991772 A1 EP 1991772A1 EP 07722934 A EP07722934 A EP 07722934A EP 07722934 A EP07722934 A EP 07722934A EP 1991772 A1 EP1991772 A1 EP 1991772A1
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EP
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internal combustion
combustion engine
arrangement
intervals
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EP07722934A
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Elmar Haudel
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GM Global Technology Operations LLC
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  • the gases used are mainly petroleum-based liquefied petroleum gas (LPG), a by-product of hydrogenation processes in petroleum refining, which consists essentially of propane and butane, and natural gas (CNG), which mainly consists of Methane is produced and obtained by extraction from natural gas sources. Since LPG and CNG contain no sulfur and lead compounds and have very good combustion properties with excellent mixture formation, pollutant emissions CO, HC, NO x and CO 2 are lower than in gasoline-only engines.
  • LPG petroleum-based liquefied petroleum gas
  • CNG natural gas
  • Fuel still adequate lubrication of the valve seats can be achieved.
  • the prerequisite for this is that distances and lengths of the intervals for supplying the first fuel type are selected such that, after the supply of the first fuel type has been discontinued, there is always sufficient lubricating action at the valve seats by the first fuel type.
  • Intake pipe 5 in which a throttle valve 6 is included, gasoline is supplied to the gasoline injection valves 2.
  • gasoline injection valves 2 are supplied to the gasoline injection valves 2.
  • a cooler 7 is provided with water temperature sensor 8.
  • the outline 9 of the motor vehicle and the wheels 10 are shown.
  • the engine control unit 3 and the LPG control device 16 can likewise be integrated in a single control device, which is then programmed in a corresponding manner. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Abstract

The invention relates to an assembly and a method for an internal combustion engine which can be operated with a first and a second fuel type, the first fuel type being provided with enough lubricating power for the valve seats of the internal combustion engine. The inventive assembly comprises two fuel circuits which are assigned at least in part to the different fuel types, and at least one electronic control device that controls operation of the internal combustion engine with the first and the second fuel type. Operation of the internal combustion engine is controlled such that the first fuel type is fed to the internal combustion engine during predefined intervals.

Description

Anordnung und Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit zwei unterschiedlichen KraftstoffartenArrangement and method for operating an internal combustion engine with two different types of fuel
B e s c h r e i b u n gDescription
Die vorliegende Erfindung liegt auf dem technischen Gebiet der Brennkraftmaschinen und betrifft eine Anordnung für eine mit zwei unterschiedlichen Kraftstoffarten betreibbareThe present invention is in the technical field of internal combustion engines and relates to an arrangement for operable with two different types of fuel
Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.Internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
Vor dem Hintergrund schwindender Erdölreserven und der gestiegenen Anforderungen an die Abgasemissionen werden moderne Kraftfahrzeuge zunehmend mit Verbrennungsmotoren ausgerüstet, welche wie Ottomotoren nach dem Viertaktprinzip arbeiten, jedoch anstelle von Benzin auch mit Gas betrieben werden können.Against the background of dwindling petroleum reserves and the increased demands on exhaust emissions, modern motor vehicles are increasingly being equipped with internal combustion engines, which work like gasoline engines on the four-stroke principle, but can also be operated with gas instead of gasoline.
Als Gase werden hauptsächlich Flüssiggase auf Petroleumbasis, so genanntes Autogas (LPG = Liquified Petroleum Gas) , ein Nebenprodukt aus Hydrierprozessen bei der Erdölraffinierung, das im Wesentlichen aus Propan und Butan besteht, und Erdgas (CNG = £ompressed Natural Gas), welches hauptsächlich aus Methan besteht und durch Förderung aus Erdgasquellen gewonnen wird, verwendet. Da LPG und CNG keine Schwefel- und Bleiverbindungen enthalten und sehr gute Verbrennungseigenschaften bei ausgezeichneter Gemischbildung haben, sind die Schadstoffemissionen CO, HC, NOx und CO2 geringer als bei ausschließlich mit Benzin betriebenen Motoren.The gases used are mainly petroleum-based liquefied petroleum gas (LPG), a by-product of hydrogenation processes in petroleum refining, which consists essentially of propane and butane, and natural gas (CNG), which mainly consists of Methane is produced and obtained by extraction from natural gas sources. Since LPG and CNG contain no sulfur and lead compounds and have very good combustion properties with excellent mixture formation, pollutant emissions CO, HC, NO x and CO 2 are lower than in gasoline-only engines.
Da das Tankstellennetz insbesondere für LPG oder CNG in den industrialisierten Ländern bislang noch nicht ausreichend ausgebaut ist, sind die meisten mit Gas betreibbaren Kraftfahrzeuge heutzutage "bivalent" betreibbar, d. h. die Kraftfahrzeuge sind sowohl mit einer Benzintankanlage als auch mit einer Gastankanlage ausgerüstet, so dass bei Bedarf mittels einer Steuereinrichtung automatisch oder manuell auf den Betrieb mit einer der beiden Kraftstoffarten umgeschaltet werden kann. So ist bekannt, dass in solchen bivalenten Kraftfahrzeugen eine automatische Umschaltung von Gasbetrieb auf Benzinbetrieb erfolgt, sobald der Inhalt des Gastanks unterhalb eines vorgebbaren Schwellwerts fällt. Zudem werden die mit Gas betreibbarenSince the filling station network, especially for LPG or CNG in the industrialized countries is still not sufficient is expanded, most of the gas-powered motor vehicles are nowadays "bivalent" operable, ie the motor vehicles are equipped with both a gasoline tank system and with a gas tank system, so if necessary by means of a control device automatically or manually switched to operation with one of the two types of fuel can be. Thus, it is known that in such bivalent vehicles an automatic switching from gas to gasoline operation takes place as soon as the content of the gas tank falls below a predefinable threshold. In addition, the gas-operated
Kraftfahrzeuge gewöhnlich mit Benzin gestartet, da bei kaltem Motor und kaltem Kühlwasserkreis keine zufrieden stellende Gemischaufbereitung erreicht wird. Sobald eine gewisse Betriebstemperatur erreicht ist, erfolgt eine automatische Um- Schaltung auf Gasbetrieb.Vehicles usually started with gasoline, as with cold engine and cold water circuit no satisfactory mixture preparation is achieved. As soon as a certain operating temperature is reached, an automatic changeover to gas operation takes place.
Ein weiteres Problem des Gasbetriebs von Brennkraftmaschinen liegt darin, dass die Ventilsitze aufgrund der mangelnden bzw. fehlenden Schmierfähigkeit der gasförmigen Kraftstoffe LPG/CNG einer höheren Belastung als im reinen Benzinbetrieb ausgesetzt sind. Setzt man die Schmierfähigkeit von Benzin als Bezugswert mit 100% an, so beträgt die relative Schmierfähigkeit von LPG etwa 20%, während die relative Schmierfähigkeit von CNG praktisch 0% beträgt.Another problem of the gas operation of internal combustion engines is that the valve seats are exposed to a higher load than in pure gasoline operation due to the lack or lack of lubricity of the gaseous fuels LPG / CNG. When referring to the lubricity of gasoline as a reference at 100%, the relative lubricity of LPG is about 20%, while the relative lubricity of CNG is practically 0%.
Um dieses Problem zu beheben, werden im Handel bereits Nach- rüstsätze angeboten, bei denen den Ventilsitzen zusätzlich Schmiermittel zugeführt wird. Genauer enthält ein solcher Nachrüstsatz einen Vorratsbehälter zur Lagerung des Schmier- mittels, welcher im Motorraum angebracht wird, sowie eineIn order to remedy this problem, retrofits are already commercially available in which lubricant is additionally supplied to the valve seats. More specifically, such a retrofit kit includes a reservoir for storing the lubricant, which is mounted in the engine compartment, and a
Schmiermittelleitung vom Vorratsbehälter zum Ansaugkanal um das Schmiermittel kontinuierlich einer kleinen Düse zuzuführen, die hinter der Drosselklappe im Ansaugrohr eingebaut wird. Auf diese Weise kann eine voreingestellte Schmiermittelmenge nach dem Venturiprinzip angesaugt werden. Nachteilig bei obig dargestellter Lösung des Problems ist insbesondere die Tatsache, dass für Anschaffung und Einbau des Nachrüstsatzes, sowie für die Beschaffung von Schmiermittel, Kosten entstehen. Weiterhin muss Bauraum vor allem für den Einbau des Schmiermittelvorratsbehälters verbaut werden. Darüber hinaus kann nicht ausgeschlossen werden, dass durch das zugeführte Schmiermittel eine Verschlechterung der Verbrennungseigenschaften, sowie Probleme in der Katalysatoranlage auftreten können.Lubricating line from the reservoir to the suction channel to continuously supply the lubricant to a small nozzle, which is installed behind the throttle in the intake manifold. In this way, a preset amount of lubricant can be sucked in according to the venturi principle. A disadvantage of above-mentioned solution of the problem is in particular the fact that costs for the purchase and installation of the retrofit kit, as well as for the procurement of lubricant. Furthermore, space must be installed especially for the installation of the lubricant reservoir. In addition, it can not be ruled out that deterioration of the combustion characteristics as well as problems in the catalyst system may occur due to the supplied lubricant.
Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Anordnung und Verfahren zum Betrieb von bivalenten Brennkraftmaschinen (im technischen Sinne) zur Verfügung zu stellen, bei welchen eine ausreichende Schmierung der Ven- tilsitze ermöglicht ist, ohne hierbei auf das mit Nachteilen behaftete Einbringen von zusätzlichem Schmiermittel zurückgreifen zu müssen.In contrast, the object of the present invention is to provide an arrangement and method for the operation of bivalent internal combustion engines (in the technical sense) available, in which a sufficient lubrication of the valve seats is possible, without affecting the disadvan- taged introduction of additional To resort to lubricant.
Diese Aufgabe wird nach dem Vorschlag der Erfindung durch eine Anordnung und ein Verfahren zum Betreiben eines bivalentenThis object is according to the proposal of the invention by an arrangement and a method for operating a bivalent
Verbrennungsmotors mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche angegeben.Internal combustion engine solved with the features of the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are indicated by the features of the subclaims.
Erfindungsgemäß ist eine Anordnung für eine mit zwei un¬ terschiedlichen Kraftstoffarten betreibbare Brennkraftmaschine, insbesondere zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs, gezeigt, welche zwei wenigstens teilweise den unterschiedlichen Kraftstoffarten zugeordnete Kraftstoffkreise und wenigstens eine elektronische Steuereinrichtung zurAccording to the invention an arrangement for a terschiedlichen with two un ¬ types of fuel operated internal combustion engine, in particular for driving a motor vehicle, shown having two at least partly different types of fuel associated with fuel circuits and at least one electronic control device for
Steuerung des Betriebs der Brennkraftmaschine mit der ersten Kraftstoffart als auch mit der zweiten Kraft Stoffart um- fasst. Von den beiden Kraftstoffarten ist die erste Kraftstoffart so gewählt oder zubereitet, dass diese eine ausreichende Schmierfähigkeit für die Ventilsitze aufweist, ohne dass eine Zugabe von weiterem Schmiermittel notwendig ist. Die erfindungsgemäße Anordnung zeichnet sich in wesentlicher Weise dadurch aus, dass die Steuereinrichtung geeignet ist, den Betrieb der Brennkraftmaschine so zu steuern, dass die erste Kraftstoffart der Brennkraftmaschine während vorgebbarer, insbesondere regelmäßiger Intervalle zugeführt wird, um auf diese Weise die Ventilsitze in ausreichender Weise zu schmieren.Control of the operation of the internal combustion engine with the first type of fuel as well as with the second type of fuel material includes. Of the two types of fuel, the first type of fuel is chosen or prepared to have sufficient lubricity for the valve seats without the need for additional lubricant. The arrangement according to the invention is essentially characterized in that the control device is suitable for controlling the operation of the internal combustion engine such that the first type of fuel is supplied to the internal combustion engine during predeterminable, in particular regular intervals in order in this way to sufficiently open the valve seats lubricate.
Hierbei ist es möglich, dass während des Betriebs derIt is possible that during operation of the
Brennkraftmaschine mit der zweiten Kraftstoffart , die Zugabe der zweiten Kraftstoffart während vorgebbarer, insbesondere regelmäßiger Intervalle unterbrochen wird, um ausschließlich die erste Kraftstoffart der Brennkraftmaschine während dieser Intervalle zuzuführen.Internal combustion engine with the second fuel, the addition of the second fuel during predetermined, in particular regular intervals is interrupted to supply only the first fuel of the internal combustion engine during these intervals.
Da nach Absetzen der Zugabe der ersten Kraftstoffart während eines solchen Intervalls die Schmierwirkung der Ventilsitze durch die erste Kraftstoffart noch eine Zeit lang anhält, kann während der ausschließlichen Zugabe der zweitenSince, after discontinuing the addition of the first fuel during such an interval, the lubricating effect of the valve seats by the first fuel still lasts for a while, during the exclusive addition of the second
Kraftstoffart noch eine ausreichende Schmierung der Ventilsitze erreicht werden. Voraussetzung hierfür ist, dass Abstände und Längen der Intervalle zum Zuführen der ersten Kraftstoffart so gewählt werden, dass nach Absetzen der Zufuhr der ersten Kraftstoffart stets eine ausreichende Schmierwirkung an den Ventilsitzen durch die erste Kraftstoffart vorliegt.Fuel still adequate lubrication of the valve seats can be achieved. The prerequisite for this is that distances and lengths of the intervals for supplying the first fuel type are selected such that, after the supply of the first fuel type has been discontinued, there is always sufficient lubricating action at the valve seats by the first fuel type.
Alternativ ist es auch möglich, dass während des Betriebs der Brennkraftmaschine mit der zweiten Kraftstoffart , während vorgebbarer, insbesondere regelmäßiger Intervalle die erste Kraftstoffart der Brennkraftmaschine zusätzlich zur zweiten Kraftstoffart zugeführt wird. Durch die gemeinsame Zugabe der ersten und zweiten Kraftstoffart während der vorgebbaren Intervalle kann eine ausreichende Schmierung der Ventilsitze sowohl während der vorgebbaren Intervalle als auch nach Absetzen der Zugabe der ersten Kraftstoffart während der ausschließlichen Zugabe der zweiten Kraftstoffart erreicht werden. Voraussetzung hierfür ist, dass Abstände und Längen der Intervalle zum additiven Zuführen der ersten Kraft- stoffart so gewählt werden, dass nach Absetzen der Zufuhr der ersten Kraftstoffart stets eine ausreichende Schmierwirkung an den Ventilsitzen durch die erste Kraftstoffart vorliegt.Alternatively, it is also possible that during operation of the internal combustion engine with the second fuel, during specifiable, in particular regular intervals, the first fuel of the internal combustion engine is additionally supplied to the second fuel. By the joint addition of the first and second fuel during the predetermined intervals sufficient lubrication of the valve seats both during the predetermined intervals and after discontinuation of the addition of the first fuel during the exclusive addition of the second fuel can be achieved. The prerequisite for this is that distances and lengths of the intervals for the additive supply of the first fuel type are selected such that, after the supply of the first fuel type has been discontinued, there is always sufficient lubricating action at the valve seats by the first type of fuel.
Bei der Brennkraftmaschine handelt es vorteilhaft, jedoch nicht zwingend, um eine fremdgezündete Brennkraftmaschine.In the internal combustion engine, it is advantageous, but not mandatory, for a spark-ignition internal combustion engine.
Abstände und Längen der vorgebbaren, insbesondere regelmäßigen Intervalle zum Zuführen der ersten Kraftstoffart können beispielsweise durch Zeitspannen oder beispielsweise durch Gesamtumdrehungen der Brennkraftmaschine vorgegeben werden. Die Abstände und Längen der Intervalle hängen insbesondere von der Auslegung und dem Betriebsmodus der Brennkraftmaschine ab. Beispielsweise kann jeweils nach 10000 Umdrehungen der Brennkraftmaschine im Betrieb mit der zweiten Kraftstoffart , gezählt ab einem Bezugszeitpunkt , für 100 bis 1000 Umdrehungen ein ausschließlicher oder additiver Betrieb der Brennkraftmaschine mit der ersten Kraftstoffart durchgeführt werden, um eine ausreichende Schmierung der Ventilsitze zu erreichen.Distances and lengths of the predeterminable, in particular regular intervals for supplying the first fuel type can be predetermined, for example, by time periods or, for example, by total revolutions of the internal combustion engine. The intervals and lengths of the intervals depend in particular on the design and the operating mode of the internal combustion engine. For example, in each case after 10000 revolutions of the internal combustion engine in operation with the second fuel, counted from a reference time, for 100 to 1000 revolutions, an exclusive or additive operation of the internal combustion engine with the first fuel to be performed in order to achieve adequate lubrication of the valve seats.
In einer beispielhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung dient als erste Kraftstoffart (herkömmliches) Benzin und als zweite Kraftstoffart dient Liquified Petroleum Gas (LPG) . Bei einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung dient als erste Kraftstoffart (herkömmliches) Benzin und als zweiteIn an exemplary embodiment of the arrangement according to the invention serves as a first fuel (conventional) gasoline and used as a second fuel Liquified Petroleum Gas (LPG). In a further exemplary embodiment of the arrangement according to the invention serves as a first fuel (conventional) gasoline and second
Kraftstoffart dient Compressed Natural Gas (CNG) . In diesem Fall kann eine ausreichende Schmierung der Ventilsitze erreicht werden, wenn beim Betrieb der Brennkraftmaschine mit LPG oder CNG während insbesondere regelmäßiger In- tervalle Benzin der Brennkraftmaschine zugeführt wird, um eine ausreichende Schmierwirkung an den Ventilsitzen zu erzielen. Die Zufuhr von LPG/CNG kann während der Zufuhr von Benzin unterbrochen werden.Fuel type is Compressed Natural Gas (CNG). In this case, sufficient lubrication of the valve seats can be achieved if during operation of the internal combustion engine with LPG or CNG during regular intervals, in particular, gasoline is supplied to the internal combustion engine in order to provide sufficient lubricating action at the valve seats achieve. The supply of LPG / CNG may be interrupted during the supply of gasoline.
Die Erfindung erstreckt sich ferner auf eine elektronische Steuereinrichtung für eine Anordnung für eine mit zwei unterschiedlichen KraftStoffarten betreibbare Brennkraftmaschine, insbesondere zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs, wobei die Anordnung zwei wenigstens teilweise den unterschiedlichen Kraftstoffarten zugeordnete Kraft- stoffkreise umfasst. Die erste Kraftstoffart weist eine ausreichende Schmierfähigkeit für die Ventilsitze auf.The invention further extends to an electronic control device for an arrangement for an operable with two different types of fuel internal combustion engine, in particular for driving a motor vehicle, the arrangement comprises two at least partially the different fuel types associated fuel circuits. The first type of fuel has sufficient lubricity for the valve seats.
Die elektronische Steuereinrichtung steuert den Betrieb der Brennkraftmaschine mit der ersten Kraftstoffart als auch mit der zweiten Kraftstoffart und ist geeignet, den Betrieb der Brennkraftmaschine so zu steuern, dass die erste Kraftstoffart der Brennkraftmaschine während vorgebbarer, insbesondere regelmäßiger Intervalle zugeführt wird. Hierbei ist es möglich, dass während des Betriebs der Brennkraftmaschine mit der zweiten Kraftstoffart , die Zugabe der zweiten Kraftstoffart während vorgebbarer, insbesondere regelmäßiger Intervalle unterbrochen wird, um ausschließlich die erste Kraftstoffart der Brennkraftmaschine während dieser Intervalle zuzuführen. Alternativ ist es auch möglich, dass während des Betriebs der Brennkraftmaschine mit der zweiten Kraftstoffart , während vorgebbarer, insbesondere regelmäßiger Intervalle die erste Kraftstoffart der Brennkraftmaschine zusätzlich zur zweiten Kraftstoffart zugeführt wird.The electronic control device controls the operation of the internal combustion engine with the first fuel as well as with the second fuel and is suitable to control the operation of the internal combustion engine so that the first fuel of the internal combustion engine is supplied during specifiable, in particular regular intervals. It is possible that during operation of the internal combustion engine with the second fuel, the addition of the second fuel during predetermined, in particular regular intervals is interrupted to supply only the first fuel of the internal combustion engine during these intervals. Alternatively, it is also possible that during operation of the internal combustion engine with the second fuel, during specifiable, in particular regular intervals, the first fuel of the internal combustion engine is additionally supplied to the second fuel.
Weiterhin erstreckt sich die Erfindung auf ein Kraftfahrzeug mit einer wie oben beschriebenen Anordnung zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit zwei unterschiedlichen Kraftstoffarten.Furthermore, the invention extends to a motor vehicle with an arrangement as described above for operating an internal combustion engine with two different types of fuel.
Des Weiteren erstreckt sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit einer ersten Kraftstoffart und einer zweiten Kraftstoffart , insbesondere zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs, wobei die erste Kraftstoffart eine ausreichende Schmierfähigkeit für die Ventilsitze der Brennkraftmaschine aufweist. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die erste Kraftstoffart der Brennkraftmaschine während vorgebbarer, insbesondere regelmäßiger Intervalle zugeführt wird, um die Ventilsitze ausreichend zu schmieren. Hierbei ist es möglich, dass während des Betriebs der Brennkraftmaschine mit der zweiten Kraftstoffart , die Zugabe der zweiten Kraftstoffart während vorgebbarer, insbesondere regelmäßiger Intervalle unterbrochen wird, um ausschließlich die erste Kraftstoffart der Brennkraftmaschine während dieser Intervalle zuzuführen. Alternativ ist es auch möglich, dass während des Betriebs der Brennkraftmaschine mit der zweiten Kraftstoffart , während vorgebbarer, insbesondere regelmäßiger Intervalle die erste Kraftstoffart der Brennkraftmaschine zusätzlich zur zweiten Kraftstoffart zugeführt wird.Furthermore, the invention extends to a method for operating an internal combustion engine with a first Fuel type and a second fuel, in particular for driving a motor vehicle, wherein the first fuel has sufficient lubricity for the valve seats of the internal combustion engine. The method is characterized in that the first fuel of the internal combustion engine is supplied during specifiable, in particular regular intervals in order to lubricate the valve seats sufficiently. It is possible that during operation of the internal combustion engine with the second fuel, the addition of the second fuel during predetermined, in particular regular intervals is interrupted to supply only the first fuel of the internal combustion engine during these intervals. Alternatively, it is also possible that during operation of the internal combustion engine with the second fuel, during specifiable, in particular regular intervals, the first fuel of the internal combustion engine is additionally supplied to the second fuel.
Weiterhin erstreckt sich die Erfindung auf einen Programmcode für eine zur Datenverarbeitung geeignete e- lektronische Steuereinrichtung einer wie oben beschriebenen Anordnung zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit zwei verschiedenen Kraftstoffarten, welcher Steuerbefehle enthält, die die Steuereinrichtung zur Durchführung eines wie oben beschriebenen Verfahrens veranlassen.Furthermore, the invention extends to a program code for a suitable for data processing e- lektronische control device of an arrangement as described above for operating an internal combustion engine with two different types of fuel, which contains control commands that cause the control device for performing a method as described above.
Weiterhin erstreckt sich die Erfindung auf ein Speichermedium mit einem darauf gespeicherten entsprechenden Programmcode.Furthermore, the invention extends to a storage medium with a corresponding program code stored thereon.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei Bezug auf die beigefügte Zeichnung genommen wird. Es zeigtThe invention will now be explained in more detail with reference to an embodiment, reference being made to the accompanying drawings. It shows
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung zum abwechselnden Betrieb einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs mit zwei verschiedenen Kraftstoffarten.Fig. 1 is a schematic representation of an embodiment of an inventive arrangement for alternately Operation of an internal combustion engine of a motor vehicle with two different types of fuel.
Es wird nun Bezug auf die Fig. 1 genommen, worin eine Aus- führungsform der erfindungsgemäßen Anordnung zum abwechselnden Betrieb einer Brennkraftmaschine eines bivalent betreibbaren Kraftfahrzeugs, das mit Benzin und Autogas (LPG) betrieben werden kann, in einer Schemaskizze gezeigt ist. Demnach umfasst ein Kraftfahrzeug einen, insgesamt mit der Bezugszahl 1 bezeich- neten, fremdgezündeten Motor, bei dem über Benzin-Einspritzventile 2 Benzin in Brennräume nicht näher dargestellter Zylinder eingespritzt werden kann. Ein Motorsteuergerät 3 ist mittels elektrischer Verbindungsleitungen 4 mit den Benzin-Einspritzventilen 2 verbunden und steuert die Öffnung und Schließung der Benzin-Einspritzventile 2. Über ein teilweise dargestelltesReference is now made to FIG. 1, in which an embodiment of the arrangement according to the invention for alternately operating an internal combustion engine of a bivalent operable motor vehicle which can be operated with gasoline and LPG is shown in a schematic diagram. Accordingly, a motor vehicle comprises a spark-ignited engine, designated overall by the reference numeral 1, in which gasoline can be injected into combustion chambers, not shown, via gasoline injection valves 2. An engine control unit 3 is connected to the gasoline injection valves 2 by means of electrical connection lines 4 and controls the opening and closing of the gasoline injection valves 2. About a partially shown
Ansaugrohr 5, in welchem eine Drosselklappe 6 enthalten ist, wird Benzin den Benzin-Einspritzventilen 2 zugeführt. Nicht näher dargestellt, weil für das Verständnis der Erfindung nicht notwendig, sind weitere Komponenten des Benzin-Kraftstoff- kreises, sowie weitere Komponenten der Benzin-Gemischaufbereitung. Weiterhin ist ein Kühler 7 mit Wassertemperaturfühler 8 vorgesehen. Um die relative Anordnung der Komponenten im Kraftfahrzeug anzudeuten, sind der Umriss 9 des Kraftfahrzeugs und die Räder 10 dargestellt.Intake pipe 5, in which a throttle valve 6 is included, gasoline is supplied to the gasoline injection valves 2. Not shown in detail, because not necessary for the understanding of the invention are other components of the gasoline fuel circuit, and other components of the gasoline mixture preparation. Furthermore, a cooler 7 is provided with water temperature sensor 8. In order to indicate the relative arrangement of the components in the motor vehicle, the outline 9 of the motor vehicle and the wheels 10 are shown.
Es erfolgt nun eine Beschreibung der Autogas-Versorgungsanlage. Die Autogas-Versorgungsanlage umfasst einen Autogas-Tank 11, welcher über eine Verbindungsleitung 13 mit einem Betan- kungsventil 12 verbunden ist, um von außen mit Autogas betankt zu werden. Der Autogas-Tank 11 ist mittels eines Multi-/Sicher- heitsventils 18 an eine Autogas-Versorgungsleitung 23 angeschlossen, welche mit einem Verdampfer 14 mit einem beispielsweise integrierten Druckregler verbunden ist. Dieser Verdampfer ändert den Aggregatszustand des LPG von flüssig in gasförmig. Der Verdampfer 14 ist über einen Gasfilter 17 mit einer Mehrzahl Gasinjektoren 22 verbunden, durch welche der gasförmige Kraftstoff (LPG) in den Ansaugkanal der Zylinder des Motors 1 eingespritzt werden kann. Nicht näher dargestellt ist eine thermische Anbindung des Verdampfers 14 an den Kühlkreis des Kraftfahrzeugs. Der Verdampfer 14 ist über eine elektrische Verbindungsleitung 15 mit einer elektronischen Autogas-Steu- ereinrichtung 16 verbunden, welche den Verdampfer 14 steuert. Ferner ist der Verdampfer 14 über eine elektrische Verbindungsleitung 21 mit dem Wassertemperaturfühler 8 verbunden.A description will now be given of the LPG supply system. The LPG supply system comprises a LPG tank 11, which is connected via a connecting line 13 with a refueling valve 12 in order to be fueled from the outside with LPG. The LPG tank 11 is connected by means of a multi / safety valve 18 to a LPG supply line 23, which is connected to an evaporator 14 with an example integrated pressure regulator. This evaporator changes the state of aggregation of the LPG from liquid to gaseous. The evaporator 14 is connected via a gas filter 17 to a plurality of gas injectors 22, through which the gaseous fuel (LPG) into the intake passage of the cylinder of the engine 1 can be injected. Not shown in detail is a thermal connection of the evaporator 14 to the cooling circuit of the motor vehicle. The evaporator 14 is connected via an electrical connecting line 15 to an electronic LPG control device 16, which controls the evaporator 14. Further, the evaporator 14 is connected via an electrical connection line 21 to the water temperature sensor 8.
In der in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Anordnung ist die über elektrische Verbindungsleitungen 24 mit den Gasinjektoren 22 verbundene elektronische Autogas-Steuereinrichtung 16 mittels einer elektrischen Verbindungsleitung 19 mit dem Motorsteuergerät 3 verbunden. Weiterhin ist die Autogas-Steuereinrichtung 16 mit einem Abgriff 20 für die Ausgangssignale des Motorsteuergeräts 3 elektrisch leitend verbunden. Die elektronische Autogas-Steuereinrichtung 16 und das Motorsteuergerät 3 sind so programmiert, dass Benzin und LPG in regelmäßigen Intervallen abwechselnd dem Motor 1 zugeführt werden. Genauer wird die Zufuhr von LPG zum Motor 1 gemäß vorgebbarer regelmäßiger Intervalle unterbrochen, um während dieser Intervalle ausschließlich Benzin zuzuführen, wodurch eine ausreichende Schmierung der Ventilsitze erreicht werden kann. Beispielsweise kann jeweils nach insgesamt 10000 Umdrehungen des Motors 1 im Betrieb mit LPG für 100 bis 1000 Umdrehungen ein Betrieb mit LPG durchgeführt werden, um eine ausreichende Schmierung der Ventilsitze zu erreichen.In the arrangement according to the invention shown in FIG. 1, the electronic LPG control device 16 connected via electrical connecting lines 24 to the gas injectors 22 is connected to the engine control unit 3 by means of an electrical connection line 19. Furthermore, the LPG control device 16 is electrically connected to a tap 20 for the output signals of the engine control unit 3. The LPG electronic control unit 16 and the engine control unit 3 are programmed so that gasoline and LPG are alternately supplied to the engine 1 at regular intervals. More specifically, the supply of LPG to the engine 1 is interrupted at predetermined regular intervals to supply only gasoline during these intervals, whereby sufficient lubrication of the valve seats can be achieved. For example, after a total of 10000 revolutions of the engine 1 in operation with LPG for 100 to 1000 revolutions, an operation with LPG can be carried out in order to achieve sufficient lubrication of the valve seats.
Das Motorsteuergerät 3 und die Autogas-Steuereinrichtung 16 können gleichermaßen in einer einzigen Steuereinrichtung in- tegriert sein, welche dann in entsprechender Weise programmiert wird. BezugszeichenlisteThe engine control unit 3 and the LPG control device 16 can likewise be integrated in a single control device, which is then programmed in a corresponding manner. LIST OF REFERENCE NUMBERS
I Motor 2 Benzin-EinspritzventilI engine 2 gasoline injection valve
3 Motorsteuergerät3 engine control unit
4 elektrische Verbindungsleitung4 electrical connection line
5 Ansaugrohr5 intake manifold
6 Drosselklappe 7 Kühler6 Throttle 7 Radiator
8 Wassertemperaturfühler8 water temperature sensor
9 Umriss9 outline
10 Rad10 wheel
II LPG-Tank 12 BetankungsventilII LPG tank 12 refueling valve
13 Verbindungsleitung13 connection line
14 Verdampfer14 evaporator
15 elektrische Verbindungsleitung15 electrical connection line
16 Autogas-Steuereinrichtung 17 Gasfilter16 LPG control unit 17 Gas filter
18 Multi-/Sicherheitsventil18 multi / safety valve
19 elektrische Verbindungsleitung19 electrical connection line
20 Abgriff für Ausgangssignale Motorsteuergerät20 Tap for output signals Engine control unit
21 elektrische Verbindungsleitung 22 Gasinjektor21 electrical connection line 22 gas injector
23 Autogas-Versorgungsleitung23 LPG supply line
24 elektrische Verbindungsleitung 24 electrical connection line

Claims

Patentansprüche claims
1. Anordnung für eine mit einer ersten und einer zweiten Kraftstoffart betreibbaren Brennkraftmaschine, insbesondere zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs, wobei die erste Kraftstoffart eine ausreichende Schmierfähigkeit für die Ventilsitze der Brennkraftmaschine aufweist, welche Anordnung zwei wenigstens teilweise den un- terschiedlichen Kraftstoffarten zugeordnete Kraftstoffkreise, sowie wenigstens eine elektronische Steuereinrichtung zur Steuerung des Betriebs der Brennkraftmaschine mit der ersten Kraftstoffart als auch mit der zweiten Kraftstoffart umfasst, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Steuereinrichtung geeignet ist den Betrieb der Brennkraftmaschine so zu steuern, dass die erste Kraftstoffart der Brennkraftmaschine während vorgebbarer Intervalle zugeführt wird.1. Arrangement for an operable with a first and a second fuel type internal combustion engine, in particular for driving a motor vehicle, wherein the first fuel has sufficient lubricity for the valve seats of the internal combustion engine, which arrangement two at least partially the fuel types associated fuel types, and at least an electronic control device for controlling the operation of the internal combustion engine with the first fuel as well as the second fuel includes, characterized in that the control device is adapted to control the operation of the internal combustion engine so that the first fuel of the internal combustion engine is supplied at predetermined intervals ,
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ausschließlich die erste Kraftstoffart während der vorgebbaren Intervalle der Brennkraftmaschine zugeführt wird.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that only the first fuel is supplied during the predetermined intervals of the internal combustion engine.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kraftstoffart und die zweite Kraftstoffart während der vorgebbaren Intervalle gemeinsam der Brennkraftmaschine zugeführt werden .3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the first fuel and the second fuel during the predetermined intervals are supplied together to the internal combustion engine.
4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kraftstoffart Benzin und die zweite Kraftstoffart Liquified Petroleum Gas (LPG) ist. 4. Arrangement according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that the first fuel is gasoline and the second fuel Liquified Petroleum Gas (LPG).
5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis5. Arrangement according to one of the preceding claims 1 to
3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kraftstoffart Benzin und die zweite Kraftstoffart Compressed Natural Gas (CNG) ist.3, characterized in that the first fuel is gasoline and the second fuel is Compressed Natural Gas (CNG).
6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Intervalle Zeitspannen vorgegeben werden.6. Arrangement according to one of the preceding claims 1 to 5, characterized in that are given as intervals of time periods.
7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Intervalle Umdrehungen der Brennkraftmaschine vorgegeben werden.7. Arrangement according to one of the preceding claims 1 to 5, characterized in that are specified as intervals revolutions of the internal combustion engine.
8. Kraftfahrzeug mit einer Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7.8. Motor vehicle with an arrangement according to one of claims 1 to 7.
9. Elektronische Steuereinrichtung für eine Anordnung für eine mit einer ersten Kraftstoffart und einer zweiten Kraftstoffart betreibbaren Brennkraftmaschine, insbesondere zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs, wobei die erste Kraftstoffart ausreichende Schmierfähigkeit für die Ventilsitze der Brennkraftmaschine aufweist, welche Anordnung zwei wenigstens teilweise den unterschiedlichen Kraftstoffarten zugeordnete Kraftstoffkreise umfasst, wobei die Steuereinrichtung den Betrieb der Brennkraftmaschine mit der ersten Kraftstoffart als auch mit der zweiten Kraftstoffart steuert, und geeignet ist, den Betrieb der Brennkraftmaschine so zu steuern, dass die erste Kraftstoffart der Brennkraftmaschine während vorgebbarer Intervalle zugeführt wird.9. Electronic control device for an arrangement for operable with a first type of fuel and a second fuel internal combustion engine, in particular for driving a motor vehicle, wherein the first fuel has sufficient lubricity for the valve seats of the internal combustion engine, which arrangement comprises two at least partially the different fuel types associated fuel circuits wherein the control means controls the operation of the internal combustion engine with the first fuel as well as the second fuel, and is adapted to control the operation of the internal combustion engine so that the first fuel of the internal combustion engine is supplied at predetermined intervals.
10. Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit einer ersten Kraftstoffart und einer zweiten Kraftstoffart , insbesondere zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs, wobei die erste Kraftstoffart eine ausreichende Schmierfähigkeit für die Ventilsitze der Brennkraftmaschine aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kraftstoffart der Brennkraftmaschine während vorgebbarer Intervalle zugeführt wird.10. A method for operating an internal combustion engine with a first fuel and a second fuel, in particular for driving a motor vehicle, wherein the first fuel has sufficient lubricity for the valve seats of the internal combustion engine, characterized in that the first fuel of the internal combustion engine is supplied during predeterminable intervals.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ausschließlich die erste Kraftstoffart während der vorgebbaren Intervalle der Brennkraftmaschine zugeführt wird.11. The method according to claim 10, characterized in that only the first fuel is supplied during the predetermined intervals of the internal combustion engine.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kraftstoffart und die zweite Kraftstoffart während der vorgebbaren In- tervalle gemeinsam der Brennkraftmaschine zugeführt werden .12. The method according to claim 10, characterized in that the first fuel and the second type of fuel during the predetermined Intervals are supplied together to the internal combustion engine.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass als erste Kraftstoffart Benzin und als zweite Kraftstoffart Liquified Petroleum Gas (LPG) gewählt werden.13. The method according to any one of claims 10 to 12, characterized in that are selected as the first fuel gasoline and as the second fuel Liquified Petroleum Gas (LPG).
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass als erste Kraftstoffart Benzin und als zweite Kraftstoffart Compressed Natural Gas (CNG) gewählt werden.14. The method according to any one of claims 10 to 12, characterized in that are selected as the first fuel gasoline and the second fuel Compressed Natural Gas (CNG).
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass als Intervalle Zeitspannen vorgegeben werden.15. The method according to any one of claims 10 to 14, characterized in that are given as intervals of time periods.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass als Intervalle Umdrehungen der Brennkraftmaschine vorgegeben werden.16. The method according to any one of claims 10 to 14, characterized in that are specified as intervals revolutions of the internal combustion engine.
17. Programmcode für eine zur Datenverarbeitung geeignete elektronische Steuereinrichtung gemäß Anspruch 9, welcher Steuerbefehle enthält, die die Steuereinrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 10 bis 16 veranlassen.17. Program code for a data processing suitable electronic control device according to claim 9, which contains control commands that cause the control device to carry out a method according to one of claims 10 to 16.
Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Programmcode gemäß Anspruch 17. Storage medium having a program code stored thereon according to claim 17.
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