WO2014166534A1 - Gasgemischerkennungsmodul für flüssiggas für kraftfahrzeuge - Google Patents

Gasgemischerkennungsmodul für flüssiggas für kraftfahrzeuge Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a device and a gas mixture detection module for determining the mixing ratio of a liquid gas mixture, wherein the gas mixture is intended for combustion in an engine.
  • the invention further relates to a method for controlling a motor operated with a liquid gas mixture.
  • the gas mixture is liquefied gas, d. H. a propane and butane-containing gas mixture.
  • LPG is also commonly referred to as LPG ("Liquefied Petroleum Gas”) or LPG.
  • LPG Liquefied Petroleum Gas
  • Such LPG can be used for combustion in gasoline engines commercially available vehicles. Other applications include combustion in engines of boats or work machines or in combined heat and power plants.
  • the pressure sensor is downstream is arranged by the gas fuel pump, in the determination of the mixing ratio of the gas mixture and the difference in speed between the off state and the on state of the motor vehicle (and thus the gas fuel pump) must be considered.
  • the gaseous fuel feed pump has an effect on the measured pressure and must be eliminated by depositing a specific table for the gas fuel pump used.
  • the mixing ratio of the gas contents of the fuel is calculated once at the initial starting of the vehicle.
  • Another device and a method for determining the mixing ratio of a liquid gas mixture are known from the German patent applications DE 24 04 557 and DE 36 15 679 A1.
  • the mixing ratio of the gas mixture consisting of butane and propane is determined on the basis of the pressure and the temperature of the gas mixture.
  • the liquefied gas is vaporized in a pressure regulator / evaporator and introduced into the combustion chamber in the vapor state.
  • the pressure of the gas mixture is determined in the pressure regulator / evaporator by means of a mechanical-pneumatic flap control.
  • the measurement does not take place in the sense of defined individual measurement processes, but by a permanent pressure equalization control.
  • the German patent DE 10 2006 022 357 B3 shows a method and a device for determining the mixing ratio and for controlling the engine of a motor vehicle in the combustion of natural gas.
  • the natural gas has as its main component a gaseous component - namely methane - on. It should continue to have liquid ingredients - especially ethane, propane and butane - have.
  • the gaseous components are removed from the tank. In the first taking place of methane, the pressure prevailing in the tank decreases accordingly. Later, the other constituents of the mixture should change from the liquid to the gaseous state and the mixing ratio should then be determined.
  • German patent application DE 44 46 081 A1 discloses a fuel control system for an internal combustion engine of motor vehicles is known, which performs an approximation of the fuel quantity via a detected pressure and temperature signal to the gas injection nozzle for compressed gas.
  • a gas quantity adjustment of the gas quantity to be injected or injected in relation to the temperature present at the gas nozzle and the gas pressure applied by the pressure reducer is achieved by means of a stored characteristic map.
  • the invention relates to an apparatus for determining the mixing ratio of a liquid gas mixture of a first liquid gas and a second liquid gas.
  • the gas mixture is intended for combustion in an engine and is supplied to it from a gas tank.
  • the apparatus includes a temperature sensor for measuring the temperature of the liquid gas mixture, a pressure sensor for measuring the pressure of the gas mixture in the gas tank, and a gas mixture detection module connected to the temperature sensor and the pressure sensor.
  • the gas mixture detection module is the measured values of temperature and pressure. Based on saturation vapor pressure curves for different mixing ratios of the gas mixture, the gas mixture detection module determines the current mixing ratio of the gas mixture.
  • the invention further relates to a gas mixture detection module for determining the mixing ratio of a liquid gas mixture of a first liquid gas and a second liquid gas.
  • the gas mixture is intended for combustion in an engine and is supplied to it from a gas tank.
  • the mixed gas detection module is configured and configured to receive a value of the pressure of the gas mixture in the gas tank and the temperature of the liquid gas mixture.
  • the gas mixture recognition module is designed and determined for determining the actual mixing ratio of the gas mixture by comparing the measured values of the temperature and the pressure of the gas mixture with the corresponding values in saturation vapor pressure curves for different mixing ratios of the gas mixture.
  • the invention also relates to a method for determining the mixing ratio of a liquid gas mixture of a first liquid gas and a second liquid gas.
  • the gas mixture is intended for combustion in an engine and is supplied to it from a gas tank.
  • the method comprises the following steps:
  • the invention further relates to a method for controlling an engine operated with a liquid gas mixture, wherein the liquid gas mixture comprises a first liquid gas and a second liquid gas.
  • the method comprises the following steps: Measuring the temperature of the liquid gas mixture with a temperature sensor,
  • Gas control unit has a Gaseinblas- or gas injection times containing map, wherein the Gaseinblas- or gas injection times are set in dependence on the current mixing ratio of the gas mixture.
  • Gas mixture In this application, a gas mixture is understood as meaning a mixture of at least two different gases. However, the gas mixture may also contain three, four or more different gases, it being possible to also determine the proportions of these other gases in the gas mixture or to neglect them. The proportions are determined in percent by volume. Further description
  • the new device, the new gas mixture detection module and the new methods are universally applicable to many different vehicles and can be retrofitted. This applies both to an injection of the liquid gas and an injection of the gaseous gas.
  • the present invention is applicable to all common gas mixture combustion plants, in particular venturi plants, semi-sequential plants, fully sequential plants and liquid gas injection plants.
  • the respective type of system must be taken into account when arranging the sensors. In a liquefied gas injection, the sensors are arranged in the gas tank or arranged in the so-called multi-valve. Downstream there are no representative values for LPG injection because the LPG delivery pump pressure and the temperature are distorted by the engine radiating heat.
  • the temperature sensor measures the temperature of the liquid gas mixture.
  • it can be arranged in particular in the gas tank, a pipe leading away from it or the gas mixture detection module.
  • the pressure sensor is used to measure the pressure that the gas mixture has in the gas tank.
  • the pressure sensor itself need not be arranged in the gas tank, but merely measure the pressure prevailing in the gas tank. Therefore, the pressure sensor so downstream of the gas tank in a line or z.
  • the gas mixture detection module which are connected in terms of pressure with the gas tank, so that the pressure prevailing in the gas tank pressure also applied there and thus is measurable.
  • the measured values of temperature and pressure are then fed as analog or digital electrical signals via corresponding lines to the gas mixture detection module.
  • the gas mixture detection module is programmed to have saturation vapor pressure curves for different mixing ratios of the gas mixture.
  • the saturation vapor pressure is known to be the vapor phase pressure of a substance when the liquid and vapor phases are in equilibrium.
  • the pressure over a mixture of several different gases depends on the mixing ratio of the gases. On the basis of the determined pressure at a likewise determined temperature, therefore, the current mixing ratio of the gas mixture in volume percent can be determined.
  • the mixing ratio of the gas mixture changes, for example, from gas station to gas station and also from winter to summer, as more butane is contained in the gas mixture in summer. Since butane has a higher burning energy than propane, with a relatively larger proportion of propane more gas mixture per unit time in the engine must be burned.
  • the mixed gas detection module is preferably configured to repeatedly perform the determination of the actual mixing ratio of the gas mixture at defined spaced time intervals. It is then not a matter of a permanent measurement in the sense of a pressure equalization control, but rather defined and temporally spaced measurements which are repeated several times.
  • the time interval may be between about 5 seconds and 10 minutes, between about 20 seconds and 5 minutes, and preferably about 30 seconds.
  • the determination of the current mixing ratio of the gas mixture is thus carried out several times in succession after starting the engine with the engine running. This is preferably done over the entire operating life of the engine. This allows a much more accurate control of the gas control unit of the engine can be realized.
  • temperature fluctuations are well balanced.
  • One reason for comparatively high temperature fluctuations is the arrangement of the gas tank of the vehicle outside of the vehicle, so that the airstream leads to a cooling of the gas tank and the gas mixture contained therein.
  • Another reason is the parking of the vehicle in a garage and the subsequent operation at minus temperatures in winter or even in strong sunlight in the summer.
  • Another reason for LPG injection is the return of the liquefied gas heated by the engine to the gas tank.
  • the gasoline control unit usually works in the gas mode permanently with. Normally, the gasoline injection signal is removed from the fuel injector and supplied to the gas controller. However, the fuel control unit is still connected to the lambda probe and receives from these values on whether the combustion was carried out properly and no partial combustion has occurred or is an over-greasing. This is also known as OBD (On Board Diagnostic) capability.
  • OBD On Board Diagnostic
  • the new multiple determination of the mixing ratio of the gas mixture during the gas combustion operation thus surprisingly also ensures that proper combustion takes place in a later gasoline combustion operation. In extreme cases, this can prevent the occurrence of engine damage, which would be done by operation of the engine with misalignment of the gasoline control unit.
  • the actual mixture ratio of the gas mixture (and a change of the same) can already be taken into account before any improper combustion occurs in the engine, which due to the current (changed) mixing ratio and the current mixing ratio is not or incorrectly taken into account.
  • gas injection or gas injection times specified by the gas control unit the control of the gas control device does not first take place as a function of the values of the lambda probe if it already signals an improper combustion, but "pro-actively" before the occurrence of improper combustion.
  • a pure control taking into account the current mixing ratio, in particular under complementary Consideration of a dependent on the current mixing ratio gas map.
  • the gas mixture detection module always keeps the gas control unit set correctly, without any need for readjustment after a corresponding feedback from the lambda probe.
  • the lambda probe constantly reports proper combustion to the gasoline control unit, leaving the gasoline control unit not adjusted in gas mode. The next time the engine is started in the gasoline combustion operation, there are thus proper maps in the gasoline control unit, so that the proper combustion in the gasoline combustion operation is ensured.
  • consideration of an output signal fed back from a lambda probe also takes place.
  • This operation can also be done as a so-called master / slave operation.
  • the gasoline control unit is the master control unit and the gas control unit is the slave control unit.
  • the gasoline control unit operates effectively, especially when starting the engine, wherein at a gas injection at a water temperature of about 30 ° C to 40 ° C of the pressure regulator / - evaporator is switched to the gas mode.
  • the gasoline control unit then also works (ineffective, see above) in gas mode.
  • the liquid gas mixture has at least two different liquid gases, which are propane and butane.
  • propane and butane are propane and butane.
  • the mixing ratio varies between approximately 5% and 95%. The higher the propane content, the higher the vapor pressure.
  • Fig. 1 shows a view of a first exemplary embodiment of the new device in which the gaseous gas mixture is injected into the engine.
  • Fig. 2 shows a view of a second exemplary embodiment of the new device in which the liquid gas mixture is injected directly into the engine.
  • Fig. 3 shows a view of a third exemplary embodiment of the new device in which the liquid gas mixture is injected into the intake passage of the engine.
  • FIG. 4 shows a first saturated vapor pressure curve for a gas mixture with a proportion of propane of 20% and a proportion of butane of 80%.
  • FIG. 5 shows a first gas map for the gas mixture according to FIG. 4.
  • 6 shows a second saturated vapor pressure curve for a gas mixture with a proportion of propane of 40% and a proportion of butane of 60%.
  • FIG. 7 shows a second gas map for the gas mixture according to FIG. 6.
  • Fig. 8 shows a third saturated vapor pressure curve for a gas mixture with a proportion of propane of 50% and a proportion of butane of 50%.
  • FIG. 9 shows a third gas map for the gas mixture according to FIG. 8.
  • Fig. 10 shows a fourth saturated vapor pressure curve for a gas mixture with a proportion of propane of 85% and a proportion of butane of 15%.
  • FIG. 11 shows a fourth gas map for the gas mixture according to FIG. 10.
  • Fig. 1 shows a first exemplary embodiment of a novel device 1 for determining the mixing ratio of a liquid gas mixture 2 of at least a first liquid gas and a second liquid gas.
  • the gas mixture 2 is liquefied gas, d. H. a gas mixture containing propane and butane 2.
  • LPG liquefied petroleum gas
  • the device 1 has a gas tank 3, in which the gas mixture 2 is taken up in liquid form. Above the liquid level is the vaporous phase of the gas mixture 2.
  • the gas tank 3 is the gas tank of a motor vehicle which burns the gas mixture 2 in its engine 19. However, it could also be the gas tank 3 of a tanker truck or a gas station.
  • a so-called multi-valve 4 is arranged at the gas tank 3, a so-called multi-valve 4 is arranged.
  • the multi-valve 4 provides various functions in a known manner, namely in particular an overfill protection, a withdrawal control, an overpressure control, a shut-off of the gas flow in the event of defecation.
  • th lines and a level indicator For the level indicator, the multi-valve 4 has a float 5.
  • a line 6 is guided through the multi-valve 4 in the interior of the gas tank 3 and serves for sucking the liquid gas mixture. 2
  • the line 6 Downstream of the multi-valve 4, the line 6 is then connected to a new gas mixture detection module 7.
  • the gas mixture detection module 7 is in turn electrically connected to a temperature sensor 8 and a pressure sensor 9.
  • the temperature sensor 8 and the pressure sensor 9 are integrated in the housing of the gas mixture detection module 7, so that they are shown only schematically in the illustration of FIG.
  • the sensors 8, 9 could also be arranged outside the housing of the gas mixture detection module 7.
  • the line 6 is then continued to an evaporator / pressure regulator 10, which in turn is connected via line 6 with gas injection valves 1 1.
  • the gas injection valves 1 1 are connected via an electrical line 12 with a gas control unit 13.
  • the gas control unit 13 is in turn connected via electrical lines 14 to the gas mixture recognition module 7.
  • Another electrical line 15 connects the gas control unit 13 with a gasoline control unit 16.
  • the gasoline control unit 16 is in turn connected via an electrical line 17 with gasoline injection valves 18.
  • Both the gas injection valves 1 1 and the gasoline injection valves 18 are part of the engine 19, which, apart from the features resulting from the peculiarities of the present invention, is a conventional gasoline engine which has been converted for the combustion of liquefied petroleum gas , Accordingly, it is understood that both the gas injection valves 1 1 and the gasoline injection valves 18 serve to introduce the respective fuel into a common combustion chamber of the engine 19 and the illustration of FIG. 1 is thus only schematically in this respect.
  • the various modes of operation of the engine 19 and the modes of operation of the new gas mixture detection module 7 will now be described in more detail: Gasoline operation
  • gasoline injection valves 18 When the engine 19 burns gasoline in gasoline, this is introduced in the usual way by means of the gasoline injection valves 18 into the combustion chamber of the engine 19. The regulation of the gasoline injection valves 18 also takes place in the usual way by the gasoline control unit 16. It is understood that the gasoline is supplied via the fuel tank, not shown here.
  • the gasoline combustion operation may be active in particular when starting the engine 19. This is because the evaporator / pressure regulator 10 must first reach a certain operating temperature before it can be switched to the gas combustion operation.
  • the gasoline control unit 16 is connected in a known manner with the lambda probe, not shown here, and receives from these values about whether the combustion was carried out properly. Depending on this, the gasoline injection values are constantly adjusted on the basis of gasoline maps in the gasoline control unit 16.
  • gas combustion operation In gas combustion operation, the gas mixture 2 is now supplied to the combustion chamber of the engine 19 instead of gasoline.
  • the supply takes place via the line 6, the multi-valve 4, the gas detection module 7, the evaporator / pressure regulator 10 and the gas blow valves 1 1.
  • the liquid gas flows into the evaporator / pressure regulator 10 and is converted into the gaseous state in this evaporator.
  • the supply into the combustion chamber then takes place in the gaseous state via the gas injection valves 11.
  • the new gas mixture detection module 7 is connected to the temperature sensor 8 and the pressure sensor 9.
  • the temperature sensor 8 is integrated into the housing of the gas detection module 7 and measures the temperature of the gas mixture 2 at its flow through the gas mixture detection module 7.
  • the temperature sensor 8 could also be arranged another suitable location, as long as he can transmit his meaningful measurements to the gas mixture detection module 7.
  • the pressure sensor 9 is used to measure the pressure of the gas mixture 2. It is the pressure of the gas mixture 2, which prevails in the gas tank 3. This pressure could thus be measured as the saturation vapor pressure of the vaporous phase of the gas mixture 2 directly in the gas tank 3. However, the pressure can also be measured at a different location at which this pressure prevailing in the gas tank 3 pressure by the measuring location is connected in terms of pressure with the gas tank 3. In the present case, such a solution was selected and the pressure is measured by means of the pressure sensor 9 integrated into the gas mixture detection module 7 when the liquid gas mixture 2 flows through the gas mixture detection module 7.
  • the gas mixture detection module 7 is thus supplied with a measured value pair of the temperature and the pressure of the gas mixture 2 through the sensors 8, 9.
  • Different saturation vapor pressure curves 20 for different mixing ratios of the gas mixture 2 are stored in the gas mixture detection module 7 and the gas mixture detection module 7 is equipped in hardware and software so that it can determine the current mixing ratio of the gas mixture 2 on the basis of the measured values and the saturation vapor pressure curves 20. How this works is described below with reference to FIGS. 4, 6, 8 and 10.
  • gas maps 21 are stored for different mixing ratios of the gas mixture 2. How the gas maps 21 look and the assignment to the saturation vapor pressure curves 20 expires will be described below.
  • the appropriate gas map 21 and the values to be used therein are now selected by the gas control device 13. Depending on this, the injection of the gas mixture 2 through the injection valves 11 into the combustion chamber of the engine 19 takes place, so that proper combustion is ensured.
  • the gas mixture detection module 7 is preferably designed such that it repeatedly carries out the determination of the current mixing ratio of the gas mixture 2 at defined time intervals. These time intervals are after starting the engine 19, so that the measurements are thus carried out several times while the engine 19 is running.
  • the time interval is freely selectable per se, wherein it has been shown that a time interval of between approximately 20 seconds and 5 minutes, in particular between approximately 20 to 40 seconds and preferably of approximately 30 seconds, is advantageous.
  • the repeated measurements and adjustments during operation also take temperature fluctuations into account, such as the wind, parking the vehicle in the sun, parking the vehicle in a garage, and then operating at minus temperatures, etc. occur.
  • These temperature differences leading to a change in the density of the gas mixture are now taken into account by a corresponding selection of another gas map 21 by the gas control device 13 in the sense of a proper combustion.
  • Another essential advantage is that even the gasoline control unit 16, which is also permanently operated in the gas combustion mode, is not unintentionally displaced, as has already been described in detail above.
  • FIG. 2 shows a schematized view of a second exemplary embodiment of the new device 1.
  • this is not an injection system but an injection system, and more specifically a direct injection injection system.
  • This embodiment has many features consistent with the embodiment of FIG. 1, so that reference is made to the above embodiments to avoid unnecessary repetition.
  • the device 1 not for injection, but for injection - d. H. for introducing the gas mixture 2 in liquid form into the combustion chamber of the engine 19 - is formed, this has no evaporator / pressure regulator 10, but u. a. a fuel delivery pump 22.
  • the fuel delivery pump 22 is connected via the line 6 and a gas inlet 23 to a valve block 24.
  • the valve block 24 is in turn connected via lines 25, 26 with a high-pressure pump 27. From the high-pressure pump 27, a line 28 leads to the gasoline injection valves 18.
  • the gasoline injection valves 18 are used in the gas combustion operation for the injection of the liquid gas, so that they simultaneously form gas injection valves 29. In other words, in addition to the gasoline injection valves 18, no separate injection valves are required for the gas.
  • the valve block 24 furthermore has a gas return 30, via which liquid gas mixture 2 is returned to the gas tank 3. Further recognizable are the gasoline flow 31 and the gasoline return 32, which are also connected to the valve block 24.
  • the high-pressure pump 27 and the gasoline injection valves 18 are thus used in the gas mode for supplying the liquid gas mixture 2 into the combustion chamber of the engine 19 in a known manner.
  • the sensors 8, 9 are arranged outside the housing of the gas mixture detection module 7.
  • the sensors 8, 9 are connected via electrical lines 35 to the gas mixture detection module 7.
  • 3 shows a further exemplary embodiment of the new device 1.
  • This is an injection system in which the injection into the intake passage of the engine 19 takes place.
  • This embodiment has many features consistent with the embodiments of FIGS. 1 and 2, so that reference is made to avoid unnecessary repetition on the above-mentioned embodiments.
  • the fuel delivery pump 22 is connected to the gas injection valves 29 via the gas inlet 23.
  • the pressure required for the injection is established via a pressure regulator 33, which is connected via a line 34 to the gas injection valves 29.
  • the gas return 30 then returns to the gas tank 3.
  • the temperature sensor 8 and the pressure sensor 9 are arranged outside of the gas mixture detection module 7 and connected via electrical lines 35 thereto.
  • the gas control unit (13) is controlled to ensure optimum combustion in the gas combustion operation, without the gasoline combustion operation is adversely affected.
  • FIG. 4 shows a saturation vapor pressure curve 20 for a specific mixing ratio of a specific gas mixture 2.
  • the gas mixture 2 is LPG, ie. H. a mixture of propane and butane.
  • FIG. 4 shows a gas mixture 2 with a proportion of propane of 20% and a proportion of butane of 80% (in each case in volume percent).
  • the further figures 6, 8 and 10 show corresponding saturation vapor pressure curves 20 for other mixing ratios of the gas mixture 2. It is understood that corresponding saturation vapor pressure curves 20 can be given for further mixing ratios and also for gas mixtures 2 consisting of other gases.
  • the saturation vapor pressure curves 20 the saturation vapor pressure in millibar (mbar) is indicated on the vertical axis.
  • the horizontal axis shows the temperature in degrees Celsius (° C).
  • LPG having a mixing ratio of 20% propane and 80% butane at a temperature of 0 ° C a pressure of slightly less than 2000 mbar (ie 2 bar) on.
  • the pressure at the temperature of 0 ° C is already slightly more than 4000 mbar (ie 4 bar) and thus more than twice.
  • FIGS. 5, 7, 9 and 11 show the gas maps 21 assigned to the respective mixing ratio.
  • the injection time in milliseconds (ms) and the speed of the motor 19 in revolutions per minute (rpm) is given.
  • the injection time of 3.00 ms at a speed of 4000 rpm is assigned the numerical value "1 1".
  • This numerical value "1 1" represents the injection quantity and represents the amount of gas that is selectively supplied to the individual engine combustion chambers.
  • the appropriate gas map 21 is selected in the gas control device 13 as a function of the determined mixture ratio of the gas mixture 2, thereby controlling the injection or injection of the gas mixture 2 to achieve optimal combustion.
  • saturation vapor pressure curves describe the mutual dependence of the vapor pressure, the temperature and the mixing ratio propane / butane.
  • FIGS. 4, 6, 8, 10 different saturation vapor curves with the vapor pressure over the temperature for different mixing ratios have been specified and taken into account in the gas mixture detection module. It is understood that the saturation vapor pressure curves can also be stored for different temperatures with the vapor pressure above the mixing ratio and / or for different vapor pressures with the mixing ratio above the temperature and taken into account in the gas mixture detection module.

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Abstract

Eine Vorrichtung (1) und ein Verfahren dienen zur Bestimmung des Mischungsverhältnisses eines flüssigen Gasgemisches (2), insbesondere Autogas (LPG). Das Gasgemisch (2) ist für die Verbrennung in einem Motor (19) bestimmt und wird diesem aus einem Gastank (3) zugeführt. Ein Temperatursensor (8) misst die Temperatur des flüssigen Gasgemisches (2). Ein Drucksensor (9) dient zum Messen des Drucks des Gasgemisches (2) in dem Gastank (3). Einem mit dem Temperatursensor (8) und dem Drucksensor (9) verbundenen Gasgemischerkennungsmodul (7) werden die gemessenen Werte der Temperatur und des Drucks zugeführt. Das Gasgemischerkennungsmodul (7) bestimmt daraus aufgrund von Sättigungsdampfdruckkurven (20) für verschiedene Mischungsverhältnisse des Gasgemisches (2) das aktuelle Mischungsverhältnis des Gasgemisches (2). In Abhängigkeit von dem aktuellen Mischungsverhältnis des Gasgemisches (2) wird das Gassteuergerät (13) zur Sicherstellung einer optimalen Verbrennung im Gasverbrennungsbetrieb geregelt, ohne dass der Benzinverbrennungsbetrieb negativ beeinflusst wird.

Description

GASGEMISCHERKENNUNGSMODUL FÜR FLÜSSIGGAS FÜR KRAFTFAHRZEUGE
TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Gasgemischerkennungsmodul zur Bestimmung des Mischungsverhältnisses eines flüssigen Gasgemisches, wobei das Gasgemisch für die Verbrennung in einem Motor bestimmt ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Regelung eines mit einem flüssigen Gasgemisch betriebenen Motors.
Bei dem Gasgemisch handelt es sich um Flüssiggas, d. h. ein Propan und Butan aufweisendes Gasgemisch. Flüssiggas wird auch üblicherweise als LPG ("Liquefied Petroleum Gas") oder auch als Autogas bezeichnet. Derartiges Flüssiggas kann zur Verbrennung in Ottomotoren handelsüblicher Kraftfahrzeuge eingesetzt werden. Andere Anwendungsmöglichkeiten sind die Verbrennung in Motoren von Booten oder Arbeitsmaschinen oder in Blockheizkraftwerken.
STAND DER TECHNIK
Aus der deutschen Patentanmeldung DE 10 2004 044 178 A1 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung für einen Motor mit Flüssiggaseinspritzung bekannt. Das Mischungsverhältnis von Propan und Butan in dem Flüssiggas wird ermittelt, um in Abhängigkeit davon die Kraftstoffeinspritzzeit und die Kraftstoffeinspritzdauer mittels eines Kennfelds zu regeln. Hierfür wird die Temperatur und der Druck des Flüssiggases ermittelt, wobei der Druck mittels eines bereits im Motor vorhandenen Kraftstoffdrucksensors bestimmt wird. Dabei ist die Bestimmung des Propangehalts von einer Drehzahl abhängig, die in diesem Doku- ment des Stands der Technik als "Motordrehzahl" bezeichnet wird. Es handelt sich jedoch hierbei nach Meinung der Anmelderin offensichtlich nicht um die Drehzahl des Motors des Kraftfahrzeugs, sondern um die der Gaskraftstoffforderpumpe. Da der Drucksensor stromabwärts von der Gaskraftstoffförderpumpe angeordnet ist, muss bei der Bestimmung des Mischungsverhältnisses des Gasgemisches auch der Unterschied der Drehzahl zwischen dem ausgeschalteten Zustand und dem eingeschalteten Zustand des Kraftfahrzeugs (und somit der Gaskraftstoffförderpumpe) berücksichtigt werden. Anders gesagt wirkt sich die Gaskraftstoffförderpumpe auf den gemessenen Druck aus und muss durch Hinterlegung einer spezifischen Tabelle für die verwendete Gaskraftstoffpumpe wieder herausgerechnet werden. Das Mischungsverhältnis der Gasanteile des Kraftstoffs wird beim anfänglichen Starten des Fahrzeugs einmalig berechnet.
Eine weitere Vorrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung des Mischungsverhältnisses eines flüssigen Gasgemisches sind aus den deutschen Patentanmeldungen DE 24 04 557 und DE 36 15 679 A1 bekannt. Das Mischungsverhältnis des aus Butan und Propan bestehenden Gasgemisches wird anhand des Drucks und der Temperatur des Gasgemisches bestimmt. Das Flüssiggas wird in einem Druckregler/Verdampfer verdampft und in dampfförmigem Zustand in die Brennkammer eingebracht. Der Druck des Gasgemisches wird dabei in dem Druckregler/Verdampfer mittels einer mechanisch-pneumatischen Klappenregelung ermittelt. Die Messung erfolgt dabei nicht im Sinne definierter einzelner Messvorgänge, sondern durch eine permanente Druckausgleichssteuerung.
Das deutsche Patent DE 10 2006 022 357 B3 zeigt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung des Mischungsverhältnisses und zur Regelung des Motors eines Kraftfahrzeugs bei der Verbrennung von Erdgas. Das Erdgas weist als Hauptbestandteil einen gasförmigen Bestandteil - nämlich Methan - auf. Es soll weiterhin flüssige Bestandteile - insbesondere Ethan, Propan und Butan - aufweisen. Die gasförmigen Bestandteile werden aus dem Tank entnommen. Bei der zunächst stattfindenden Entnahme von Methan sinkt der im Tank herrschende Druck entsprechend ab. Später sollen die weiteren Bestandteile des Gemisches von dem flüssigen in den gasförmigen Zustand übergehen und das Mischungsverhältnis daraufhin bestimmt werden.
Aus dem Dokument HTTP://WWW.MOTOR-TALK.DE/FORUM/DAMPFDRUCKKURVEN- FUER-MISCHUNGEN-P-B-95-5-BIS-30-70-T1403005.HTML vom 30. März 2007 ist es bekannt, dass die Temperatur und der Druck von Flüssiggas unter Hinzuziehung von Sättigungsdampfdruckkurven zur Bestimmung des Mischungsverhältnisses von Propan und Butan benutzt werden können. Das Mischungsverhältnis soll für das Flüssiggas im Tank einer Zapfsäule bestimmt werden. Aus der deutschen Patentanmeldung DE 10 2011 111 390 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung des Mischungsverhältnisses von Flüssiggas bekannt.
Aus der deutschen Patentanmeldung DE 44 46 081 A1 ist ein Brennstoff-Regelsystem für eine Brennkraftmaschine von Kraftfahrzeugen bekannt, welches über ein erfasstes Druck- und Temperatursignal an der Gas-Einspritzdüse für Druckgas eine Angleichung der Kraftstoff menge durchführt. Eine Gasmengenabstimmung der einzuspritzenden bzw. einzublasenden Gasmenge in Bezug auf die an der Gasdüse vorhandene Temperatur und des durch den Druckminderer angelegten Gasdrucks wird durch ein hinterlegtes Kennfeld erreicht.
AUFGABE DER ERFINDUNG Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, mit denen das Mischungsverhältnis eines flüssigen Gasgemisches zuverlässig und universell bestimmt und der das Gasgemisch verbrennende Motor in Abhängigkeit davon unter permanenter Einhaltung der zulässigen Abgaswerte geregelt werden kann.
LÖSUNG Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
Weitere bevorzugte erfindungsgemäße Ausgestaltungen sind den abhängigen Patentansprüchen zu entnehmen.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung des Mischungsverhältnisses eines flüssigen Gasgemisches aus einem ersten flüssigen Gas und einem zweiten flüssigen Gas. Das Gasgemisch ist für die Verbrennung in einem Motor bestimmt und wird diesem aus einem Gastank zugeführt. Die Vorrichtung weist einen Temperatursensor zum Messen der Temperatur des flüssigen Gasgemisches, einen Drucksensor zum Messen des Drucks des Gasgemisches in dem Gastank und einen mit dem Temperatursensor und dem Drucksensor verbundenen Gasgemischerkennungsmodul auf. Dem Gasgemischerkennungsmodul werden die gemesse- nen Werte der Temperatur und des Drucks zugeführt. Das Gasgemischerkennungsmodul bestimmt daraus aufgrund von Sättigungsdampfdruckkurven für verschiedene Mischungsverhältnisse des Gasgemisches das aktuelle Mischungsverhältnis des Gasgemisches.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Gasgemischerkennungsmodul zur Bestimmung des Mi- schungsverhältnisses eines flüssigen Gasgemisches aus einem ersten flüssigen Gas und einem zweiten flüssigen Gas. Das Gasgemisch ist für die Verbrennung in einem Motor bestimmt ist und wird diesem aus einem Gastank zugeführt. Das Gasgemischerkennungsmodul ist zum Empfang eines Werts des Drucks des Gasgemisches in dem Gastank und der Temperatur des flüssigen Gasgemisches ausgebildet und bestimmt. Das Gasgemischerkennungs- modul ist zum Bestimmen des aktuellen Mischungsverhältnisses des Gasgemisches durch einen Vergleich der gemessenen Werte der Temperatur und des Drucks des Gasgemisches mit den entsprechenden Werten in Sättigungsdampfdruckkurven für verschiedene Mischungsverhältnisse des Gasgemisches ausgebildet und bestimmt.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Bestimmung des Mischungsverhältnisses eines flüssigen Gasgemisches aus einem ersten flüssigen Gas und einem zweiten flüssigen Gas. Das Gasgemisch ist für die Verbrennung in einem Motor bestimmt und wird diesem aus einem Gastank zugeführt wird. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:
- Messen der Temperatur des flüssigen Gasgemisches mit einem Temperatursensor,
- Messen des Drucks des Gasgemisches in dem Gastank mit einem Drucksensor, - Übertragen der gemessenen Werte der Temperatur und des Drucks des Gasgemisches an ein Gasgemischerkennungsmodul, und
- Bestimmen des Mischungsverhältnisses des Gasgemisches mit dem Gasgemischerkennungsmodul durch einen Vergleich der gemessenen Werte der Temperatur und des Drucks des Gasgemisches mit den entsprechenden Werten in Sättigungsdampfdruckkurven für verschiedene Mischungsverhältnisse des Gasgemisches.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Regelung eines mit einem flüssigen Gasgemisch betriebenen Motors, wobei das flüssige Gasgemisch ein erstes flüssiges Gas und ein zweites flüssiges Gas aufweist. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: - Messen der Temperatur des flüssigen Gasgemisches mit einem Temperatursensor,
- Messen des Drucks des in einem Gastank befindlichen Gasgemisches mit einem Drucksensor,
- Übertragen der gemessenen Werte der Temperatur und des Drucks des Gasgemisches an ein Gasgemischerkennungsmodul,
- Bestimmen des Mischungsverhältnisses des Gasgemisches mit dem Gasgemischerkennungsmodul durch einen Vergleich der gemessenen Werte der Temperatur und des Drucks des Gasgemisches mit den entsprechenden Werten in Sättigungsdampfdruckkurven für verschiedene Mischungsverhältnisse des Gasgemisches, und - Regeln eines Gassteuergeräts zur Anpassung an das aktuelle Mischungsverhältnis des Gasgemisches, wobei das Gassteuergerät ein Gaseinblas- bzw. Gaseinspritzzeiten enthaltendes Kennfeld aufweist, wobei die Gaseinblas- bzw. Gaseinspritzzeiten in Abhängigkeit von dem aktuellen Mischungsverhältnis des Gasgemisches eingestellt werden.
Definitionen Gasgemisch: Unter einem Gasgemisch wird in dieser Anmeldung eine Mischung aus mindestens zwei unterschiedlichen Gasen verstanden. Das Gasgemisch kann jedoch auch drei, vier oder mehr unterschiedliche Gase enthalten, wobei es möglich ist, auch die Anteile dieser weiteren Gase in dem Gasgemisch zu bestimmen oder auch diese zu vernachlässigen. Die Anteile werden dabei in Volumenprozent bestimmt. Weitere Beschreibung
Die neue Vorrichtung, das neue Gasgemischerkennungsmodul und die neuen Verfahren sind universell bei vielen unterschiedlichen Kraftfahrzeugen einsetzbar und nachrüstbar. Dies gilt sowohl für eine Einspritzung des flüssigen Gases als auch eine Einblasung des gasförmige Gases. Die vorliegende Erfindung ist auf alle geläufigen Gasgemischverbrennungsanlagen an- wendbar, als insbesondere Venturi-Anlagen, teilsequenzielle Anlagen, vollsequenzielle Anlagen und Flüssiggaseinspritzanlagen. Die jeweilige Art der Anlage muss bei der Anordnung der Sensoren berücksichtigt werden. Bei einer Flüssiggaseinspritzung sind die Sensoren im Gastank oder im daran angeordneten so genannten Multiventil angeordnet. Stromabwärts herrschen bei einer Flüssiggaseinspritzung nämlich keine repräsentativen Werte, da der Druck durch die LPG-Förderpumpe und die Temperatur durch die Motorabstrahlwärme verfälscht wird.
Es besteht dabei keine Abhängigkeit von dem jeweils verwendeten Motor, da Druck und Temperatur unabhängig von Einflussgrößen des jeweiligen Motors bestimmt werden. Der Temperatursensor misst dabei die Temperatur des flüssigen Gasgemisches. Er kann hierfür insbesondere im Gastank, einer von diesen weg führenden Leitung oder dem Gasgemisch- erkennungsmodul angeordnet sein. Der Drucksensor dient zum Messen des Drucks, den das Gasgemisch in dem Gastank besitzt. Dabei muss der Drucksensor selbst nicht in dem Gastank angeordnet sein, sondern lediglich den Druck messen, der in dem Gastank herrscht. Dafür kann der Drucksensor also auch stromabwärts von dem Gastank in einer Leitung oder z. B. dem Gasgemischerkennungsmodul angeordnet sein, wobei diese mit dem Gastank druckmäßig verbunden sind, so dass der in dem Gastank herrschende Druck auch dort anliegt und somit messbar ist.
Die gemessenen Werte der Temperatur und des Drucks werden dann als analoge oder digitale elektrische Signale über entsprechende Leitungen dem Gasgemischerkennungsmodul zugeführt. Das Gasgemischerkennungsmodul ist so programmiert, dass es Sättigungsdampfdruck- kurven für verschiedene Mischungsverhältnisse des Gasgemisches aufweist. Bei dem Sättigungsdampfdruck handelt es sich bekanntermaßen um den Druck der dampfförmigen Phase eines Stoffs, wenn sich die flüssigen und dampfförmigen Phasen im Gleichgewicht befinden. Der über einem Gemisch von mehreren unterschiedlichen Gasen entstehende Druck hängt vom Mischungsverhältnis der Gase ab. Anhand des ermittelten Drucks bei einer ebenfalls ermittelten Temperatur kann daher das aktuelle Mischungsverhältnis des Gasgemisches in Volumenprozent bestimmt werden.
Das Mischungsverhältnis des Gasgemisches ändert sich beispielsweise von Tankstelle zu Tankstelle und auch von Winter zu Sommer, da im Sommer mehr Butan im Gasgemisch enthalten ist. Da Butan eine höhere Brennenergie als Propan besitzt, muss bei einem vergleichsweise größeren Anteil von Propan mehr Gasgemisch pro Zeiteinheit im Motor verbrannt werden. Das Gasgemischerkennungsmodul ist vorzugsweise so ausgebildet, dass es die Bestimmung des aktuellen Mischungsverhältnisses des Gasgemisches in definierten beabstandeten Zeitintervallen wiederholt durchführt. Es handelt sich dann also nicht um eine permanente Messung im Sinne einer Druckausgleichsregelung, sondern definierte und zeitlich beabstandete Messun- gen, die mehrfach wiederholt werden. Das Zeitintervall kann dabei insbesondere zwischen etwa 5 Sekunden und 10 Minuten, zwischen etwa 20 Sekunden und 5 Minuten und bevorzugt bei etwa 30 Sekunden liegen.
Die Bestimmung des aktuellen Mischungsverhältnisses des Gasgemisches wird also nach dem Starten des Motors bei laufendem Motor mehrfach hintereinander durchgeführt. Bevorzugt erfolgt dies über die gesamte Betriebsdauer des Motors. Hierdurch kann eine deutlich genauere Regelung des Gassteuergeräts des Motors realisiert werden. Durch diese neue Regelung können z. B. im Betrieb auftretende Temperaturschwankungen gut ausgeglichen werden. Ein Grund für vergleichsweise starke Temperaturschwankungen ist die Anordnung des Gastanks des Fahrzeugs außerhalb des Fahrzeugs, so dass der Fahrtwind zu einer Abkühlung des Gastanks und des darin enthaltenen Gasgemisches führt. Ein anderer Grund ist das Parken des Fahrzeugs in einer Garage und der anschließende Betrieb bei Minustemperaturen im Winter oder auch bei starker Sonneneinstrahlung im Sommer. Ein weiterer Grund ist bei einer Flüssiggaseinspritzung der Rücklauf des durch den Motor erwärmten Flüssiggases in den Gastank. Diese Temperaturunterschiede während des Betriebs führen zu einer Änderung der Dichte des Gasgemisches und erfordern somit eine Anpassung des Kennfelds des Gassteuergeräts, um weiterhin eine optimale Verbrennung und die Einhaltung der Abgaswerte zu gewährleisten.
Ein weiterer Vorteil dieser wiederholt auch nach dem Starten des Motors durchgeführten Messung und Regelung ist es, dass das Benzinsteuergerät nicht ungewollt verstellt wird. Das Benzinsteuergerät arbeitet üblicherweise auch im Gasbetrieb permanent mit. Normalerweise wird das Benzineinspritzsignal von der Benzineinspritzdüse entfernt und dem Gassteuergerät zugeführt. Das Benzinsteuergerät ist jedoch weiterhin mit der Lambdasonde verbunden und erhält von dieser Werte darüber, ob die Verbrennung ordnungsgemäß durchgeführt wurde und weder eine Teilverbrennung erfolgt ist noch eine Überfettung vorliegt. Dies wird auch als OBD- Fähigkeit (OBD = On Board Diagnose) bezeichnet. Die Benzineinspritzwerte im Benzinsteuer- gerät werden also ständig weiter angepasst, auch wen n keine Einspritzung von Benzin, sondern ein Gasverbrennungsbetrieb erfolgt. Wenn sich nun die Gasqualität im Gasverbrennungsbetrieb verändert und das Gassteuergerät - wie im Stand der Technik üblich - nicht nachgeregelt würde, würde eine nicht ordnungsgemäße Verbrennung erfolgen, diese durch die Lambdasonde an das Benzinsteuergerät gemeldet werden und daraufhin das Benzinsteuergerät eine Nachregelung durchführen. Diese Nachregelung wäre dann jedoch nicht auf die Benzinverbrennung - sondern auf die Gasverbrennung - angepasst und führte somit zu einer Falscheinstellung des Benzinsteuergeräts. Beim nächsten Wechsel zu ei nem Benzi nverbrennungsbetrieb, bspw. beim nächsten Starten des Motors im Benzinverbrennungsbetrieb, würde dann der Betrieb des Benzinsteuergeräts mit der Falscheinstellung des Benzinsteuergeräts erfolgen, so dass eine nicht ordnungsgemäße Verbrennung im Benzinverbrennungsbetrieb auftreten würde. Durch die neue mehrfache Bestimmung des Mischungsverhältnisses des Gasgemisches während des Gasverbrennungsbetriebs wird also überraschenderweise auch sichergestellt, dass eine ordnungsgemäße Verbrennung in einem späteren Benzinverbrennungsbetrieb erfolgt. Im Extremfall kann hierdurch das Auftreten von Motorschäden verhindert werden, welche durch einen Betrieb des Motors mit Falscheinstellung des Benzinsteuergeräts erfolgen würde. Darüber hinaus kann erfindungsgemäß das aktuelle Mischungsverhältnis des Gasgemisches (und eine Änderung desselben) bereits berücksichtigt werden, bevor überhaupt in dem Motor eine nicht ordnungsgemäße Verbrennung auftritt, die infolge der durch das aktuelle (veränderte) Mischungsverhältnis und eine das aktuelle Mischungsverhältnis nicht oder unzutreffend berücksichtigende, vom Gassteuergerät vorgegebene Gaseinblas- oder Gaseinspritzzeiten hervor- gerufen würde. Somit erfolgt erfindungsgemäß die Regelung des Gassteuergeräts nicht erst in Abhängigkeit von den Werten der Lambdasonde, wenn diese schon eine nicht ordnungsgemäße Verbrennung signalisiert, sondern "pro-aktiv" im Idealfall vor dem Auftreten einer nicht ordnungsgemäßen Verbrennung.
Hierbei umfasst die erfindungsgemäße "Einstellung und Regelung der Gaseinblas- oder Gas- einspritzzeiten in Abhängigkeit von dem aktuellen Mischungsverhältnis des Gasgemisches durch das Gassteuergerät so, dass das Benzinsteuergerät nicht verstellt wird" bspw. auch eine reine Steuerung unter Berücksichtigung des aktuellen Mischungsverhältnisses, insbesondere unter ergänzender Berücksichtigung eines von dem aktuellen Mischungsverhältnis abhängigen Gaskennfeldes. Im Idealfall hält das Gasgemischerkennungsmodul das Gassteuergerät stets korrekt eingestellt, ohne dass erst nach einer entsprechenden Rückmeld u ng d u rch die Lambdasonde eine Nachregelung erfolgen muss. Dadurch meldet die Lambdasonde ständig eine ordnungsgemäße Verbrennung an das Benzinsteuergerät, so dass das Benzinsteuergerät im Gasbetrieb nicht verstellt wird. Beim nächsten Starten des Motors im Benzinverbrennungsbetrieb liegen somit ordnungsgemäße Kennfelder im Benzinsteuergerät vor, so dass die ordnungsgemäße Verbrennung im Benzinverbrennungsbetrieb sichergestellt ist. Im Rahmen der Erfindung durchaus möglich ist allerdings, dass ergänzend zu der erläuterten Steuerung auch eine Berücksichtigung eines von einer Lambdasonde rückgeführten Ausgangssignals erfolgt.
Dieser Betrieb kann auch als so genannter Master/Slave-Betrieb erfolgen. Dabei ist das Benzinsteuergerät das Master-Steuergerät und das Gassteuergerät das Slave-Steuergerät. Das Benzinsteuergerät arbeitet wirksam insbesondere beim Starten des Motors, wobei bei einer Gaseinblasung bei einer Wassertemperatur von etwa 30 °C bis 40 °C des Druckreglers/- Verdampfers auf den Gasbetrieb umgestellt wird. Das Benzinsteuergerät arbeitet dann aber auch (unwirksam; s. o.) im Gasbetrieb weiter mit.
Das flüssige Gasgemisch weist mindestens zwei unterschiedliche flüssige Gase auf, wobei es sich um Propan und Butan handelt. Das Mischungsverhältnis variiert dabei erfahrungsgemäß etwa zwischen 5 % und 95 %. Je höher der Anteil des Propans ist, desto höher ist auch der Dampfdruck.
In Abhängigkeit von den ermittelten Werten wird nun das Gassteuergerät u. a. hinsichtlich der Gaseinblaszeiten (bei der Gaseinblasung) bzw. der Gaseinspritzzeiten (bei der Gaseinspritzung) geregelt. Diese und andere Werte sind in Abhängigkeit von dem Mischungsverhältnis des Gasgemisches in verschiedenen Gaskennfeldern enthalten.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Ohne dass hierdurch der Gegenstand der beigefügten Patentansprüche verändert wird , gilt hinsichtlich des Offenbarungsgehalts der ursprünglichen Anmeldungsunterlagen und des Patents Folgendes: weitere Merkmale sind den Zeichnungen - insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung - zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patent- ansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.
Die in den Patentansprüchen und der Beschreibung genannten Merkmale sind bezüglich ihrer Anzahl so zu verstehen, dass genau diese Anzahl oder eine größere Anzahl als die genannte Anzahl vorhanden ist, ohne dass es einer expliziten Verwendung des Adverbs "mindestens" bedarf. Wenn also beispielsweise von einem Temperatursensor die Rede ist, ist dies so zu verstehen, dass genau ein Temperatursensor, zwei Temperatursensoren oder mehr Temperatursensoren vorhanden sind. Wenn hingegen nur die genaue Anzahl eines Merkmals angegeben werden soll, findet das Adjektiv "genau" vor dem jeweiligen Merkmal Verwendung.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Aus- führungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine Ansicht einer ersten beispielhaften Ausführungsform der neuen Vorrichtung, bei der das gasförmige Gasgemisch in den Motor eingeblasen wird.
Fig. 2 zeigt eine Ansicht einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der neuen Vorrichtung, bei der das flüssige Gasgemisch direkt in den Motor eingespritzt wird. Fig. 3 zeigt eine Ansicht einer dritten beispielhaften Ausführungsform der neuen Vorrichtung, bei der das flüssige Gasgemisch in den Ansaugkanal des Motors eingespritzt wird.
Fig. 4 zeigt eine erste Sättigungsdampfdruckkurve für ein Gasgemisch mit einem Anteil von Propan von 20 % und einem Anteil von Butan von 80 %. Fig. 5 zeigt ein erstes Gaskennfeld für das Gasgemisch gemäß Fig. 4. Fig. 6 zeigt eine zweite Sättigungsdampfdruckkurve für ein Gasgemisch mit einem Anteil von Propan von 40 % und einem Anteil von Butan von 60 %.
Fig. 7 zeigt ein zweites Gaskennfeld für das Gasgemisch gemäß Fig. 6.
Fig. 8 zeigt eine dritte Sättigungsdampfdruckkurve für ein Gasgemisch mit einem Anteil von Propan von 50 % und einem Anteil von Butan von 50 %.
Fig. 9 zeigt ein drittes Gaskennfeld für das Gasgemisch gemäß Fig. 8.
Fig. 10 zeigt eine vierte Sättigungsdampfdruckkurve für ein Gasgemisch mit einem Anteil von Propan von 85 % und einem Anteil von Butan von 15 %.
Fig. 11 zeigt ein viertes Gaskennfeld für das Gasgemisch gemäß Fig.10.
FIGURENBESCHREIBUNG
Fig. 1 zeigt eine erste beispielhafte Ausführungsform einer neuen Vorrichtung 1 zur Bestimmung des Mischungsverhältnisses eines flüssigen Gasgemisches 2 aus mindestens einem ersten flüssigen Gas und einem zweiten flüssigen Gas. Bei dem Gasgemisch 2 handelt es sich um Flüssiggas, d. h. ein Propan und Butan aufweisendes Gasgemisch 2. Derartiges Flüssiggas (oder Autogas; LPG) wird insbesondere zur Verbrennung in Ottomotoren von Kraftfahrzeugen eingesetzt. Andere Anwendungsfälle, wie beispielsweise die Verbrennung in Motoren von Booten oder in Blockheizkraftwerken, sind jedoch ebenfalls möglich.
Die Vorrichtung 1 weist einen Gastank 3 auf, in dem die Gasgemisch 2 in flüssiger Form aufgenommen ist. Oberhalb des Flüssigkeitsspiegels befindet sich die dampfförmige Phase des Gasgemisches 2. Im vorliegenden Fall handelt es sich bei dem Gastank 3 um den Gastank eines Kraftfahrzeugs, welches das Gasgemisch 2 in seinem Motor 19 verbrennt. Es könnte sich jedoch ebenfalls um den Gastank 3 eines Tanklastwagens oder einer Tankstelle handeln.
An dem Gastank 3 ist ein so genanntes Multiventil 4 angeordnet. Das Multiventil 4 stellt in bekannter Weise verschiedene Funktionen bereit, nämlich insbesondere eine Überfüllsicherung, eine Entnahmeregelung, eine Überdruckregelung, eine Absperrung des Gasflusses bei defek- ten Leitungen und eine Füllstandsanzeige. Für die Füllstandsanzeige weist das Multiventil 4 einen Schwimmer 5 auf. Weiterhin ist eine Leitung 6 durch das Multiventil 4 in den Innenraum des Gastanks 3 geführt und dient zum Ansaugen des flüssigen Gasgemisches 2.
Stromabwärts von dem Multiventil 4 ist die Leitung 6 dann mit einem neuen Gasgemischer- kennungsmodul 7 verbunden. Das Gasgemischerkennungsmodul 7 ist wiederum mit einem Temperatursensor 8 und einem Drucksensor 9 elektrisch verbunden. Bei der hier dargestellten Ausführungsform des Gasgemischerkennungsmoduls 7 sind der Temperatursensor 8 und der Drucksensor 9 in das Gehäuse des Gasgemischerkennungsmodul 7 integriert, so dass sie in der Darstellung der Fig. 1 nur schematisch dargestellt sind. Die Sensoren 8, 9 könnten aber auch außerhalb des Gehäuses des Gasgemischerkennungsmoduls 7 angeordnet sein.
Von dem Gasgemischerkennungsmodul 7 wird die Leitung 6 dann zu einem Verdampfer/Druckregler 10 weitergeführt, der wiederum über die Leitung 6 mit Gaseinblasventilen 1 1 verbunden ist. Die Gaseinblasventile 1 1 sind über eine elektrische Leitung 12 mit einem Gassteuergerät 13 verbunden. Das Gassteuergerät 13 ist wiederum über elektrische Leitungen 14 mit dem Gasge- mischerkennungsmodul 7 verbunden.
Eine weitere elektrische Leitung 15 verbindet das Gassteuergerät 13 mit einem Benzinsteuergerät 16. Das Benzinsteuergerät 16 ist wiederum über eine elektrische Leitung 17 mit Benzineinspritzventilen 18 verbunden. Sowohl die Gaseinblasventile 1 1 als auch die Benzineinspritzventile 18 sind Teil des Motors 19, bei dem es sich - abgesehen von den sich aus den Beson- derheiten der vorliegenden Erfindung ergebenden Merkmalen - um einen üblichen Ottomotor handelt, der für die Verbrennung von Flüssiggas umgerüstet wurde. Dementsprechend versteht es sich, dass sowohl die Gaseinblasventile 1 1 als auch die Benzineinspritzventile 18 zur Einbringung des jeweiligen Kraftstoffs in einen gemeinsamen Brennraum des Motors 19 dienen und die Darstellung der Fig. 1 somit diesbezüglich nur schematisch ist. Im Folgenden werden nun die verschiedenen Betriebsweisen des Motors 19 und die Wirkungsweisen des neuen Gasgemischerkennungsmodul 7 genauer beschrieben: Benzinverbrennungsbetrieb
Wenn der Motor 19 im Benzinbetrieb Benzin verbrennt, wird dieses in üblicher weise mittels der Benzineinspritzventile 18 in den Brennraum des Motors 19 eingebracht. Die Regelung der Benzineinspritzventile 18 erfolgt dabei ebenfalls in üblicher weise durch das Benzinsteuergerät 16. Es versteht sich, dass das Benzin dabei über den hier nicht dargestellten Benzintank zugeführt wird.
Der Benzinverbrennungsbetrieb kann insbesondere beim Starten des Motors 19 aktiv sein. Dies liegt daran, dass der Verdampfer/Druckregler 10 zunächst eine gewisse Betriebstemperatur erreichen muss, bevor auf den Gasverbrennungsbetrieb umgestellt werden kann. Das Benzinsteuergerät 16 ist in bekannter Weise mit der hier nicht dargestellten Lambdasonde verbunden und erhält von dieser Werte darüber, ob die Verbrennung ordnungsgemäß durchgeführte wurde. In Abhängigkeit davon werden die Benzineinspritzwerte anhand von Benzinkennfeldern im Benzinsteuergerät 16 ständig angepasst.
Gasverbrennungsbetrieb Im Gasverbrennungsbetrieb wird also nun anstelle von Benzin das Gasgemisch 2 dem Verbrennungsraum des Motors 19 zugeführt. Die Zuführung erfolgt dabei über die Leitung 6, das Multiventil 4, das Gaserkennungsmodul 7, den Verdampfer/Druckregler 10 und die Gasein- blasventile 1 1 . Dabei strömt bei dieser Verdampfer-Ausführungsform der Vorrichtung 1 gemäß Fig. 1 das flüssige Gas bis in den Verdampfer/Druckregler 10 und wird in diesem in den gasför- migen Zustand überführt. Die Zuführung in den Brennraum erfolgt dann also in gasförmigem Zustand über die Gaseinblasventile 1 1 .
Im Stand der Technik würde dann im Gasverbrennungsbetrieb ebenso wie im Benzinverbrennungsbetrieb lediglich eine Anpassung der Zuführung des jeweiligen Kraftstoffs in Abhängigkeit von dem Signal der Lambdasonde durchgeführt. Hier kommt nun erfindungsgemäß das neue Gasgemischerkennungsmodul 7 zum Tragen, dessen Funktion unterhalb weiter beschrieben wird. Gasgemischerkennung
Das neue Gasgemischerkennungsmodul 7 ist mit dem Temperatursensor 8 und dem Drucksensor 9 verbunden. Der Temperatursensor 8 dient dabei zum Messen der Temperatur der flüssigen Gasgemisches 2. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Temperatursensor 8 in das Gehäuse des Gaserkennungsmoduls 7 integriert und misst die Temperatur des Gasgemisches 2 bei dessen Durchfluss durch das Gasgemischerkennungsmodul 7. Der Temperatursensor 8 könnte jedoch auch an einer anderen geeigneten Stelle angeordnet sein, solange er seine aussagekräftigen Messwerte dem Gasgemischerkennungsmodul 7 übermitteln kann.
Der Drucksensor 9 dient zum Messen des Drucks des Gasgemisches 2. Es handelt sich dabei um den Druck des Gasgemisches 2, der in dem Gastank 3 herrscht. Dieser Druck könnte also als Sättigungsdampfdruck der dampfförmigen Phase des Gasgemisches 2 direkt in dem Gastank 3 gemessen werden. Der Druck kann jedoch auch an einer anderen Stelle gemessen werden, an dem sich dieser im Gastank 3 herrschende Druck auswirkt, indem der Messort druckmäßig mit dem Gastank 3 verbunden ist. Im vorliegenden Fall wurde eine solche Lösung gewählt und der Druck wird mittels des in das Gasgemischerkennungsmodul 7 integrierten Drucksensors 9 beim Durchfluss des flüssigen Gasgemisches 2 durch das Gasgemischerkennungsmodul 7 gemessen.
Dem Gasgemischerkennungsmodul 7 wird also ein Messwertpaar der Temperatur und des Drucks des Gasgemisches 2 durch die Sensoren 8, 9 zugeführt. In dem Gasgemischerken- nungsmodul 7 sind verschiedene Sättigungsdampfdruckkurven 20 für verschiedene Mischungsverhältnisse des Gasgemisches 2 hinterlegt und das Gasgemischerkennungsmodul 7 ist so hardware- und softwaremäßig so ausgestattet, dass es aufgrund der Messwerte und der Sättigungsdampfdruckkurven 20 das aktuelle Mischungsverhältnis des Gasgemisches 2 bestimmen kann. Wie dies genau abläuft, wird weiter unterhalb noch unter Bezugnahme auf die Fig. 4, 6, 8 und 10 beschrieben.
Das berechnete Mischungsverhältnis des Gasgemisches 2 wird nun über die elektrischen Leitungen 14 dem Gassteuergerät 13 analog oder digital übermittelt. In dem Gassteuergerät 13 sind wiederum Gaskennfelder 21 für verschiedene Mischungsverhältnisse des Gasgemisches 2 gespeichert. Wie die Gaskennfelder 21 aussehen und die Zuordnung zu den Sättigungsdampfdruckkurven 20 abläuft, wird weiter unterhalb beschrieben.
In Abhängigkeit von dem ermittelten aktuellen Mischungsverhältnis des Gasgemisches 2 werden nun durch das Gassteuergerät 13 das passende Gaskennfeld 21 und die darin anzu- wendenden Werte ausgewählt. In Abhängigkeit davon erfolgt dann also die Einblasung des Gasgemisches 2 durch die Einblasventile 1 1 in den Brennraum des Motors 19, so dass eine ordnungsgemäße Verbrennung sichergestellt ist.
Regelung in definierten Zeitintervallen
Das Gasgemischerkennungsmodul 7 ist vorzugsweise so ausgebildet, dass es die Bestimmung des aktuellen Mischungsverhältnisses des Gasgemisches 2 in definierten Zeitintervallen wiederholt durchführt. Diese Zeitintervalle liegen nach dem Starten des Motors 19, so dass die Messungen also mehrfach bei laufendem Motor 19 durchgeführt werden. Das Zeitintervall ist dabei an sich frei wählbar, wobei sich gezeigt hat, dass ein Zeitintervall von zwischen etwa 20 Sekunden und 5 Minuten, insbesondere zwischen etwa 20 bis 40 Sekunden und bevorzugt von etwa 30 Sekunden, vorteilhaft ist. Durch diese wiederholt durchgeführte Messung und die entsprechende Regelung ergeben sich verschiedene Vorteile, wie sie im Folgenden weiter beschrieben werden.
Durch die Tatsache, dass überhaupt eine Bestimmung des Mischungsverhältnisses des Gasgemisches 2 und eine davon abhängige Regelung des Gassteuergeräts 13 durchgeführt wird, wird zunächst zu Beginn des Gasverbrennungsbetriebs - ggf. auch nach einer Neubetankung des Gastanks 3 - sichergestellt, dass unabhängig vom Mischungsverhältnis ein ordnungsgemäßer Gasverbrennungsvorgang im Motor 19 erfolgt.
Durch die wiederholt während des Betriebs durchgeführten Messungen und Regelungen werden nun aber auch zusätzlich Temperaturschwankungen berücksichtigt, wie diese beispiels- weise aufgrund des Fahrtwinds, des Parkens des Fahrzeugs in der Sonne, des Parkens des Fahrzeugs in einer Garage und dem anschließenden Betrieb bei Minustemperaturen usw. auftreten. Diese zu einer Änderung der Dichte des Gasgemisches führenden Temperaturunterschiede werden nun durch eine entsprechende Auswahl eines anderen Gaskennfelds 21 durch das Gassteuergerät 13 im Sinne einer ordnungsgemäßen Verbrennung berücksichtigt. Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht noch darin, dass auch das permanent auch im Gasverbrennungsbetrieb betriebene Benzinsteuergerät 16 nicht ungewollt verstellt wird, wie dies im Detail bereits weiter oberhalb beschrieben wurde.
Fig. 2 zeigt eine schematisierte Ansicht einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der neu- en Vorrichtung 1 . In diesem Fall handelt es sich im Unterschied zu der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform um kein Einblassystem, sondern ein Einspritzsystem, und genauer gesagt um ein Einspritzsystem für eine Direkteinspritzung. Diese Ausführungsform hat viele mit der Ausführungsform gemäß Fig. 1 übereinstimmende Merkmale, so dass zwecks Vermeidung unnötiger Wiederholungen auf die oberhalb angegebenen Ausführungen Bezug genommen wird.
Da die Vorrichtung 1 nicht zur Einblasung, sondern zur Einspritzung - d. h. zur Einbringung des Gasgemisches 2 in flüssiger Form in den Brennraum des Motors 19 - ausgebildet ist, weist diese keinen Verdampfer/Druckregler 10, sondern u. a. eine Kraftstoffförderpumpe 22 auf. Die Kraftstoffförderpumpe 22 ist über die Leitung 6 und einen Gaszulauf 23 mit einem Ventilblock 24 verbunden. Der Ventilblock 24 ist wiederum über Leitungen 25, 26 mit einer Hochdruckpumpe 27 verbunden. Von der Hochdruckpumpe 27 führt eine Leitung 28 zu den Benzineinspritzventilen 18. Die Benzineinspritzventile 18 dienen im Gasverbrennungsbetrieb auch zur Einspritzung des flüssigen Gases, so dass sie gleichzeitig Gaseinspritzventile 29 bilden. Anders gesagt sind zusätzlich zu den Benzineinspritzventilen 18 keine separaten Einspritzventile für das Gas erforderlich. Der Ventilblock 24 weist weiterhin einen Gasrücklauf 30 auf, über den flüssiges Gasgemisch 2 in den Gastank 3 zurückgeführt wird. Weiterhin erkennbar sind der Benzinvorlauf 31 und der Benzinrücklauf 32, die ebenfalls mit dem Ventilblock 24 verbunden sind.
Bei dieser Ausführungsform der Vorrichtung 1 werden also in bekannter Weise die Hochdruckpumpe 27 und die Benzineinspritzventile 18 im Gasbetrieb zur Zuführung des flüssigen Gasge- misches 2 in den Brennraum des Motors 19 genutzt.
Im Unterschied zu der Ausführungsform der Vorrichtung 1 gemäß Fig. 1 sind hier die Sensoren 8, 9 außerhalb des Gehäuses des Gasgemischerkennungsmoduls 7 angeordnet. Die Sensoren 8, 9 sind über elektrische Leitungen 35 mit dem Gasgemischerkennungsmodul 7 verbunden. Fig. 3 zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform der neuen Vorrichtung 1. Bei dieser handelt es sich um ein Einspritzsystem, bei dem die Einspritzung in den Ansaugkanal das Motors 19 erfolgt. Diese Ausführungsform hat viele mit den Ausführungsformen gemäß Fig. 1 und 2 übereinstimmende Merkmale, so dass zwecks Vermeidung unnötiger Wiederholungen auf die oberhalb angegebenen Ausführungen Bezug genommen wird.
In diesem Fall ist die Kraftstoffförderpumpe 22 über den Gaszulauf 23 mit den Gaseinspritzventilen 29 verbunden. Der für die Einspritzung erforderliche Druck wird über einen Druckregler 33 aufgebaut, der über eine Leitung 34 mit den Gaseinspritzventilen 29 verbunden ist. Der Gasrücklauf 30 führt dann in den Gastank 3 zurück. Auch bei dieser Ausführungsform der Vorrichtung 1 sind der Temperatursensor 8 und der Drucksensor 9 außerhalb des Gasgemischerkennungsmoduls 7 angeordnet und über elektrische Leitungen 35 mit diesem verbunden.
In Abhängigkeit von dem aktuellen Mischungsverhältnis des Gasgemisches (2) wird also das Gassteuergerät (13) zur Sicherstellung einer optimalen Verbrennung im Gasverbrennungs- betrieb geregelt, ohne dass der Benzinverbrennungsbetrieb negativ beeinflusst wird.
Fig. 4 zeigt eine Sättigungsdampfdruckkurve 20 für ein bestimmtes Mischungsverhältnis eines bestimmten Gasgemisches 2. Im vorliegenden Fall handelt es sich bei dem Gasgemisch 2 um Autogas, d. h. eine Mischung aus Propan und Butan.
In Fig. 4 ist ein Gasgemisch 2 mit einem Anteil von Propan von 20 % und einem Anteil von Butan von 80 % (jeweils in Volumenprozent) dargestellt. Die weiteren Figuren 6, 8 und 10 zeigen entsprechende Sättigungsdampfdruckkurven 20 für andere Mischungsverhältnisse des Gasgemisches 2. Es versteht sich, dass entsprechende Sättigungsdampfdruckkurven 20 für weitere Mischungsverhältnisse und auch für aus anderen Gasen bestehende Gasgemische 2 angegeben werden können. In den Sättigungsdampfdruckkurven 20 ist auf der vertikalen Achse der Sättigungsdampfdruck in Millibar (mbar) angegeben. Auf der horizontalen Achse ist die Temperatur in Grad Celsius (°C) angegeben. Wie beispielsweise ein Vergleich von Fig. 4 mit Fig. 10 zeigt, weist Flüssiggas mit einem Mischungsverhältnis von 20 % Propan und 80 % Butan bei einer Temperatur von 0 °C einen Druck von etwas weniger als 2000 mbar (d. h. 2 bar) auf. Bei einem Mischungsverhältnis von 85 % Propan und 15 % Butan beträgt der Druck bei der Temperatur von 0 °C bereits etwas mehr als 4000 mbar (d. h. 4 bar) und somit mehr als das Doppelte. Durch die Verwendung einer Mehrzahl und insbesondere einer Vielzahl derartiger Sättigungsdampfdruck- kurven 20 lässt sich somit das Mischungsverhältnis des Gasgemisches 2 aufgrund des jeweiligen Messwertpaars von Temperatur und Druck bestimmen.
In den Fig. 5, 7, 9 und 11 sind nun die dem jeweiligen Mischungsverhältnis zugeordneten Gaskennfelder 21 dargestellt. In den Gaskennfeldern 21 ist die Einspritzzeit in Millisekunden (ms) sowie die Drehzahl des Motors 19 in Umdrehungen pro Minute (U/min) angegeben. Beispiels- weise ist der Einspritzzeit von 3,00 ms bei einer Drehzahl von 4000 U/min der Zahlenwert " 1 1 " zugeordnet. Dieser Zahlenwert " 1 1 " stellt die Einblasgröße bzw. Einspritzgröße dar und repräsentiert die Gasmenge, die den einzelnen Motorbrennräumen selektiv zugeführt wird.
Erfindungsgemäß wird also in Abhängigkeit von dem ermittelten Mischungsverhältnisses des Gasgemisches 2 jeweils das passende Gaskennfeld 21 in dem Gassteuergerät 13 ausgewählt und dadurch das Einblasen bzw. Einspritzen des Gasgemisches 2 zur Erreichung einer optimalen Verbrennung geregelt.
Die erfindungsgemäßen "Sättigungsdampfdruckkurven" beschreiben die gegenseitige Abhängigkeit des Dampfdruckes, der Temperatur und des Mischungsverhältnisses Propan/Butan. Für die Erläuterung der Erfindung, vgl. auch Figuren 4, 6, 8, 10 mit zugeordneter Beschreibung, sind unterschiedliche Sättigungsdampfkurven mit dem Dampfdruck über der Temperatur für verschiedene Mischungsverhältnisse angegeben und in dem Gasgemischerkennungsmodul berücksichtigt worden. Es versteht sich, dass die Sättigungsdampfdruckkurven auch für unterschiedliche Temperaturen mit dem Dampfdruck über dem Mischungsverhältnis und/oder für unterschiedliche Dampfdrücke mit dem Mischungsverhältnis über der Temperatur abgelegt und in dem Gasgemischerkennungsmodul berücksichtigt werden können.
Auch eine Berücksichtigung der Sättigungsdampfkurven in Form eines mehrdimensionalen Kennfeldes,
einer aus der Physik abgeleiteten funktionalen Abhängigkeit oder approximierender funktionaler Abhängigkeiten eines bspw. gemessenen Sättigungsdampfverhaltens
ahmen der Erfindung möglich.
BEZUGSZEICHENLISTE Vorrichtung
Gasgemisch
Gastank
Multiventil
Schwimmer
Leitung
Gasgemischerkennungsmodul
Temperatursensor
Drucksensor
Verdampfer/Druckregler
Gaseinblasventil
Elektrische Leitung
Gassteuergerät
Elektrische Leitung
Elektrische Leitung
Benzinsteuergerät
Elektrische Leitung
Benzineinspritzventile
Motor
Sättigungsdampfdruckkurve
Gaskennfeld
Kraftstoffförderpumpe
Gaszulauf
Ventilblock
Leitung
Leitung
Hochdruckpumpe
Leitung
Gaseinspritzventil
Gasrücklauf
Benzinvorlauf
Benzinrücklauf
Druckregler
Leitung
Elektrische Leitung
Elektrische Leitung

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . Gasgemischerkennungsmodul (7) zur Bestimmung des Mischungsverhältnisses eines flüssigen Gasgemisches (2) aus einem ersten flüssigen Gas und einem zweiten flüssigen Gas, wobei das Gasgemisch (2) Flüssiggas (LPG) ist und Propan und Butan aufweist, wobei das Gasgemisch (2) für die Verbrennung in einem Motor (19) eines Kraftfahr- zeugs mit einem Benzinsteuergerät (16) und einem Gassteuergerät (13) bestimmt ist und dem Motor (19) aus einem Gastank (3) des Kraftfahrzeugs zugeführt wird,
wobei das Gasgemischerkennungsmodul (7) zum Empfangen eines Werts des Drucks des Gasgemisches (2) in dem Gastank (3) und der Temperatur des flüssigen Gasgemisches (2) ausgebildet ist und über elektrische Leitungen (14) mit dem Gassteuergerät (13) verbindbar ist, und
wobei das Gasgemischerkennungsmodul (7) zum mehrfachen Bestimmen des aktuellen Mischungsverhältnisses des Gasgemisches (2) durch Bestimmung der Anteile von Propan und von Butan nach dem Starten des Motors (19) bei laufendem Motor (19) durch einen Vergleich der gemessenen Werte der Temperatur und des Drucks des Gasgemisches (2) m it den entsprechenden Werten in Sättigungsdampfdruckkurven (20) für verschiedene Mischungs- Verhältnisse des Gasgemisches (2) ausgebildet ist und wobei das Gassteuergerät (13) die Gas- einblas- oder Gaseinspritzzeiten des Motor (19) in Abhängigkeit von dem aktuellen Mischungs- Verhältnis des Gasgemisches (2) so einstellt und regelt, dass das Benzinsteuergerät (16) nicht verstellt wird.
2. Gasgemischerkennungsmodul (7) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gasgemischerkennungsmod ul (7) so ausgebildet ist, dass es d ie Bestim mu ng des aktuellen Mischungsverhältnisses des Gasgemisches (2) in definierten Zeitintervallen wieder- holt durchführt.
3. Gasgemischerkennungsmodul (7) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zeitintervall zwischen 5 Sekunden und 5 Minuten liegt.
4. Vorrichtung (1 ) zur Bestimmung des Mischungsverhältnisses eines flüssigen Gas- gemisches (2) aus einem ersten flüssigen Gas und einem zweiten flüssigen Gas, wobei das Gasgemisch (2) Flüssiggas (LPG) ist und Propan und Butan aufweist, wobei das Gasgemisch (2) für die Verbrennung in einem Motor (19) eines Kraftfahrzeugs mit einem Benzinsteuergerät (16) und einem Gassteuergerät (13) bestimmt ist und diesem aus einem Gastank (3) des Kraftfahrzeugs zugeführt wird, mit
einem Temperatursensor (8) zum Messen der Temperatur des flüssigen Gasgemisches (2),
einem Drucksensor (9) zum Messen des Drucks des Gasgemisches (2) in dem Gastank (3), und
einem mit dem Temperatursensor (8) und dem Drucksensor (9) verbundenen Gasge- mischerkennungsmodul (7) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3.
5. Verfahren zur Regelung eines mit einem flüssigen Gasgemisch (2) betriebenen Motors (19) eines Kraftfahrzeugs mit einem Benzinsteuergerät (16) und einem Gassteuergerät (13), wobei das flüssige Gasgemisch (2) ein erstes flüssiges Gas und ein zweites flüssiges Gas aufweist, wobei das Gasgemisch (2) Flüssiggas (LPG) ist und Propan und Butan aufweist, mit den Schritten
Messen der Temperatur des flüssigen Gasgemisches (2) mit einem Temperatursensor (8),
Messen des Drucks des in einem Gastank (3) des Kraftfahrzeugs befindlichen Gas- gemisches (2) mit einem Drucksensor (9),
Übertragen der gemessenen Werte der Temperatur und des Drucks des Gasgemisches (2) an ein Gasgemischerkennungsmodul (7),
mehrfaches Bestimmen des Mischungsverhältnisses des Gasgemisches (2) mit dem Gasgemischerkennungsmodul (7) nach dem Starten des Motors (19) bei laufendem Motor (19) im Sinne der Bestimmung der Anteile von Propan und von Butan durch einen Vergleich der gemessenen Werte der Temperatur und des Drucks des Gasgemisches (2) mit den entspre- chenden Werten in Sättigungsdampfdruckkurven (20) für verschiedene Mischungsverhältnisse des Gasgemisches (2), und
Regeln des Gassteuergeräts (13) zur Anpassung an das aktuelle Mischungsverhältnis des Gasgemisches (2), wobei das Gassteuergerät (13) ein Gaseinblas- bzw. Gaseinspritzzeiten enthaltendes Gaskennfeld (21 ) aufweist, wobei die Gaseinblas- bzw. Gaseinspritzzeiten in Abhängigkeit von dem aktuellen Mischungsverhältnis des Gasgemisches (2) so eingestellt werden, dass das Benzinsteuergerät (16) nicht verstellt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung des aktuellen Mischungsverhältnisses des Gasgemisches (2) in definierten Zeitintervallen wieder- holt durchführt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Zeitintervall zwischen 5 Sekunden und 5 Minuten liegt.
8. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass das flüssige Gasgemisch (2) verdampft und als Gas in den Motor (19) eingeblasen wird.
9. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Gasgemisch (2) in flüssiger Form in den Motor (19) eingespritzt wird.
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