WO2007140912A1 - Verfahren zum betrieb einer brennkraftmaschinenanordnung - Google Patents

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    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Definitions

  • the present invention is in the technical field of drive technology and relates to a method for operating an internal combustion engine arrangement, in particular for driving a motor vehicle, and to an internal combustion engine arrangement suitable for carrying out the method.
  • Modern motor vehicles are increasingly equipped with dwindling petroleum reserves and increased demands on exhaust emissions with operating according to the four-stroke principle internal combustion engines, which can be operated either with liquid fuel (for example, gasoline) or gas fuel.
  • liquid fuel for example, gasoline
  • gas fuel for example, gasoline
  • LPG Liquified. Petroleum gas
  • CNG Compressed Natural Gas
  • liquefied gas for example LPG
  • a combined evaporator pressure reducer which also conducts fluid conductively to the gas tank, which also serves to provide for a to adjust the operation of the engine appropriate gas pressure of the evaporated liquefied gas.
  • LPG liquid injection systems Vehicles that can be operated with liquid gases are usually started with petrol, since a satisfactory mixture preparation is not achieved with a cold engine and cold cooling water circuit. As soon as a certain operating temperature is reached, an automatic change over to gas operation takes place.
  • gaseous fuel stored in gaseous form in the gas tank (for example CNG)
  • high pressure for example 200-300 bar
  • gaseous fuel must become one for the operation of the internal combustion engine suitable, low gas pressure to be relaxed, which is usually below 10 bar and, for example, about 8 bar.
  • the pressure reduction of the gaseous fuel takes place in a pressure-reducing valve connected in series with the gas tank with upstream high-pressure shut-off valve for blocking the gas flow supplied to the high-pressure side of the pressure reducer. Downstream of the pressure reducer, the gas fuel then having a low gas pressure is supplied to respective gas injection valves (gas injectors) for injection into the intake tract of the internal combustion engine.
  • a gaseous fuel contaminated with oil in such a manner by means of the pressure reducer for example, relaxed to a lower pressure of 8 bar, for example, occurs during the expansion in the pressure reducer, a cooling of the gaseous fuel, whereby the entrained oil condenses out and in liquid form in the gaseous fuel is included.
  • an oil separator is installed on the low pressure side of the pressure reducer, which has the advantage that the oil separator only has pressure resistance against low pressure (for example 8 bar) and that on the low pressure side condensed oil in liquid form is usually easier to separate.
  • the oil separator In order to be able to separate and capture oil for at least the period of a conventional service interval of a motor vehicle, the oil separator must have a sufficiently large separating and collecting element, but this has the consequence that the volume of the fluid-conducting connection between the pressure reducer and the gas injection valves Compared to a fluid-conducting connection without oil separator, which contains, for example, only gas lines, is significantly increased. This increase in volume can lead to problems in starting the operation of the engine with gaseous fuel, in particular when switching from liquid fuel operation (for example gasoline) to gaseous fuel operation (for example CNG), which will be explained in more detail below.
  • liquid fuel operation for example gasoline
  • gaseous fuel operation for example CNG
  • the gas pressure of the gaseous fuel from that for storage in the
  • the pressure reducer can be designed in one or more stages, but usually comprises a high-pressure gas stream from the gas tank fluidly connected high-pressure chamber, and a fluidically connected to the Gaseinblasventilen low-pressure chamber, from which the gas stream is supplied to the Gaseinblasventilen.
  • the pressure reducer On the input side, that is, on its high pressure side, the pressure reducer is usually fluidly connected to a controllable Hochdruckabsperrventil, whereby the gas flow supplied to the pressure reducer can be locked.
  • the generally solenoid-operated high-pressure shut-off valve also serves to reduce the pressure difference of the gas pressure of gaseous fuel on its input and output sides, thus reducing the opening forces to open the Hochtikabsperrventils and its electromagnetic actuation based on the electrical power of the electrical system a motor vehicle (12 V or 24 V) only to allow.
  • the Hoch horrabsperrventil is equipped for example with two valves with different opening cross-sectional areas, namely a pilot valve with smaller opening cross-sectional area, which only allows a comparatively small gas mass flow, which serves only to reduce the Druckdif- on the input and output side of the high-pressure shut-off valve and the Operation of the internal combustion engine with gaseous fuel can not maintain, as well as a main valve with a larger opening cross-sectional area, which allows a comparatively large gas mass flow, through which the operation of the
  • the pilot valve can be designed such that an opening by means of electromagnetic actuation based on the electrical system of a motor vehicle is possible.
  • the pilot valve is first opened by electromagnetic actuation while the main valve is still closed.
  • the gas flow flowing through the pilot valve fills the high-pressure shut-off valve fluid-conducting connected high-pressure chamber of the pressure reducer with gaseous fuel, and that until the gas pressure difference across the Hochdruckabsperrventil balanced or at least so low that a selectable gas pressure difference is exceeded.
  • the pressure reducer, the low-pressure gas lines downstream of the pressure reducer, the oil separator and the gas injection valves are perfused with gaseous fuel.
  • due to flow resistances in the high-pressure shut-off valve downstream downstream fluid-conducting line system gas vacancies occur.
  • the "displacement volume" that is, the fluid line to the
  • the gas pressure difference across the high-pressure shut-off valve can no longer be compensated by opening the pilot valve, or at least no longer falls below a preset gas pressure difference, then it can happen that the main valve of the high-pressure shut-off valve can no longer be opened electromagnetically and thus the minimum required for operating the internal combustion engine - Destgasmassenstrom no longer can be injected into the intake of the engine.
  • this has the consequence that it no longer assumes any gas when switching over to the operating mode with gaseous fuel, which can lead to very critical driving situations, for example during an overtaking process.
  • the object of the present invention is to provide a method for operating an internal combustion engine arrangement, as well as an internal combustion engine arrangement suitable for carrying out the method, by means of which the indicated problem can be avoided.
  • a Gas pressure difference over the high-pressure shut-off valve no longer balanced or at least a preset gas pressure difference can not be exceeded.
  • the internal combustion engine arrangement in this case comprises an internal combustion engine operable with gaseous fuel, in particular an internal combustion engine operable with liquid fuel and gas fuel bivalent (or momovalent-plus), a pressure reducer for
  • the pressure reducer is fluidly connected via a gas fuel line with at least one gas tank for storing gaseous fuel, and wherein the pressure reducer low-pressure side through a gaseous fuel line with at least one controllable gas injection valve for controlling the gas flow of the internal combustion engine supplied gas fuel fluidly connected, a high pressure side of the pressure reducer arranged, fluid facedd connected to the pressure reducer, controllable Hochbuchabsperrventil to block the gas flow of the pressure reducer from the gas tank supplied gas fuel, the Hochtikabsperrventil a pilot valve with smaller Orifice cross-sectional area and a main valve with larger
  • the high-pressure shut-off valve arranged upstream of the pressure reducer and fluidly connected to the pressure reducer is formed to have a pilot valve having a smaller opening area valve opening and a main opening having a larger opening area, and the pilot valve and main valve can be independently controlled by the electronic control unit that is, the opening times and opening times can be determined.
  • the pilot valve of the high-pressure shut-off valve serves a gas pressure difference between the input-side gas pressure and the output-side gas pressure of gaseous fuel of the
  • the opening cross-sectional area of the pilot valve is designed so that an electromagnetic actuation of the pilot valve is possible with an electrical power provided by the electrical system of a motor vehicle (for example 12 V or 24 V).
  • the main valve allows a comparatively large gas mass flow, which serves to operate the internal combustion engine with gaseous fuel, while the gas mass flow via the pilot valve allows a comparatively small gas mass flow, which only serves to reduce the gas pressure difference across the high-pressure shut-off valve.
  • the gas mass flow flowing through the pilot valve fills a high-pressure chamber of the pressure reducer with gaseous fuel until a pressure difference across the high-pressure shut-off valve is so low that a selectable gas pressure difference is undershot or the pressure difference upstream and downstream of the high-pressure shut-off valve is balanced.
  • An electromagnetic actuation of pilot and main Valve preferably takes place via the same electromagnet, wherein the electromagnetic force acts simultaneously on the pilot and the main valve.
  • the solenoid first opens the pilot valve and then the main valve when the reduced pressure differential allows it.
  • the method according to the invention is now essentially characterized in that for starting the operation of the internal combustion engine with gaseous fuel, or when switching from the mode of operation with liquid fuel to an operating mode with gaseous fuel in a bivalent (or monovalent plus) operable internal combustion engine, controlled by the electronic control device, the pilot valve of the high-pressure shut-off valve is opened in chronological order before the at least one gas injection valve.
  • the electronic control device is set up to control the operation of the internal combustion engine arrangement in such a way that the operation of the internal combustion engine with gaseous fuel or switching from the operating mode with liquid fuel to an operating mode with gaseous fuel at a bivalent ( or monovalent-plus) operable internal combustion engine, the pilot valve of the high-pressure shut-off valve is opened in chronological order before the at least one gas injection valve.
  • the main valve of Hoch horrakub- check valve can be opened, for example, by electromagnetic actuation, and that equipped with an inventive engine assembly motor vehicle when recording the mode with gaseous fuel, especially when switching from the mode with liquid fuel the operating mode with gas fuel, gas assumes.
  • the at least one gas injection valve is opened by means of the suitably designed, electronic control device in time after the pilot valve of the Hochdruckabsperrventils, in such a way that a pressure equalization between the input and output side of the Hochtikabsperrventils applied gas pressure of gas fuel or falls below a selectable Gas pressure difference between the input and output side of the high-pressure check valve applied gas pressure of gaseous fuel is made possible.
  • the time span after which the at least one gas injection valve is opened after the pilot valve of the high-pressure shut-off valve depends on a respective design, in particular on the volume of the low-pressure system.
  • gas pressure sensors may be provided which detect the gas pressure of gaseous fuel upstream and downstream of the Hochtikabsperrventils.
  • a gas pressure difference between the input and output side of the Hochtikabsperrventils applied gas pressure of gaseous fuel can be determined so that an opening of the pilot valve of Hochtikabsperrventils and the at least one Gaseinblas- valve can be controlled by the electronic control device in the temporal sequence, if the pressure conditions upstream and downstream of the high-pressure shut-off valve have been set in the manner described above.
  • compressed natural gas can be used to operate the engine assembly with gaseous fuel.
  • compressed natural gas for operating the internal combustion engine arrangement in a bivalent (or monovalent-plus) operable with liquid fuel and gas power internal combustion engine, wherein the engine assembly equipped with both a liquid fuel tank system and a gas fuel tank system, and respective supply and metering devices for supplying and metering the respective types of fuel to the engine is, so if necessary by means of an electronic control device can be switched automatically or manually to operate with one of the two types of fuel can be used as a gas fuel, for example, compressed natural gas (CNG) and as a liquid fuel, for example gasoline.
  • CNG compressed natural gas
  • an oil separation device for separating off liquid or gaseous oil constituents in the gas fuel
  • an oil separation device for separating off liquid or gaseous oil constituents in the gas fuel
  • the inventive method can be used in a particularly advantageous manner, since the fluid-conducting volume is significantly increased in the low-pressure system of the high-pressure check valve.
  • the invention also extends to a motor vehicle equipped with an engine assembly as described above.
  • the invention extends to an electronic control device for an internal combustion engine arrangement according to the invention as described above, which is suitable for controlling the operation of the internal combustion engine arrangement such that an inventive method as described above is carried out.
  • the invention extends to a machine-readable program code for an electronic control device according to the invention suitable for data processing as described above, which contains control commands which cause the control device according to the invention to carry out a method according to the invention as described above.
  • Fig. 1 is a schematic representation of the structure of an embodiment of the internal combustion engine arrangement according to the invention.
  • a preferred embodiment of the internal combustion engine assembly according to the invention which is preferably used in a motor vehicle, a designated generally by the reference numeral 1, here only schematically shown and known per se Hochdruckabsperrventil which is connected on the input side via a gas fuel line 3 fluidly connected to a gas fuel container 2 ,
  • the gas fuel container 2 is provided in the usual way with a shut-off valve 4, from which the gaseous fuel line 3 connected to the high-pressure shut-off valve branches off.
  • the high-pressure shut-off valve 1 which comprises a valve body 23 and a valve housing section 24 mounted thereon, is designed in the form of a main valve with an integrated pilot valve.
  • the valve body 23 in a recess 57 forms a main valve seat 15.
  • In the recess 57 opens a flow channel 22, wherein the mouth of the flow channel 22 is surrounded by the main valve seat 15.
  • a movable main valve element 17 is seated in the recess 57, feddruckbeaufschlagt by the coil spring 19, the main valve seat 15 in a fluid-tight manner, whereby the closed position of the high-pressure shut-off valve 1 is defined.
  • the main valve element 17 can be raised against the spring force of the spiral spring 19 electromagnetically from the main valve sealing seat 15, whereby the mouth of the flow channel 22 is released.
  • the High-pressure shut-off valve 1 is connected via a flow channel 20 to the gas fuel line 3 connected to the gas fuel container 2.
  • the flow channel 20 is on the other hand connected to the flow channel 22, wherein a fluid-conducting connection between the flow channel 20 and the flow channel 22 is released when the main valve element 17 is lifted from its Hauptventildichtsit z 15.
  • the person skilled in construction and function of an electromagnetic actuation mechanism for lifting the main valve element 17 is known from its main valve seat 15, so that a graphic representation and further explanation is unnecessary.
  • the flow channel 22 At its end facing away from the Hauptventildichtsit z end of the flow channel 22 opens into an outlet of the Hochdruckabsperrventils 1, so that at its Hauptventildichtsit 15 lifted main valve element 17 input and output of Hochtikabsperrventils 1 fluidly connected to each other and the Hochtikabsperrventil 1 is in its open position.
  • the cross-sectional area of the flow channel 22 surrounded by the main valve seat 17 determines the opening area, that is, the cross-sectional area of the main valve that is effectively available to the gas flow at the main valve seat.
  • a through bore 25 which opens into a recess 26 of the main valve element 17 is formed in the main valve element 17, which opens into the flow channel 22.
  • the through-bore 25 can be closed or released by an electromagnetically movable pilot valve element 18.
  • the through-bore 25 in the pilot valve element 18 is connected via a lateral bore 21 in the pilot valve element 18 to the Flow channel 20 fluidly connected. If the pilot valve element 18 is pulled so far electromagnetically out of the through-bore 25 that the lateral bore 21 is released, a fluid-conducting connection between the flow channel 20 and the flow channel 22 is created.
  • the cross-sectional area of the through-bore 25 in its mouth into the recess 26 determines the opening area, that is, the cross-sectional area of the pilot valve effectively available to the gas flow at the pilot valve seat.
  • the opening area of the main valve is substantially larger than the opening area of the pilot valve, a correspondingly larger gas mass flow can be transported via the open main valve than via the open pilot valve. Similarly, less force is required to open the pilot valve than to open the main valve.
  • high-pressure shut-off valve 1 is not limited to the embodiment shown, but can be replaced by another high-pressure shut-off valve which comprises a main valve with a larger opening area and a control valve with a smaller opening area.
  • the flow channel 22 On the output side of the high-pressure shut-off valve 1, the flow channel 22 is connected to a gaseous fuel line 5, which in turn is fluid-conductively connected to the high-pressure side inlet of a pressure reducer indicated overall by the reference numeral 6.
  • the multistage pressure reducer 6, which is shown only schematically in FIG. 1 and is known per se, has three pressure chambers connected to one another via respective membrane pressure control valves, namely an input-side high-pressure chamber 27, an output-side low-pressure chamber 29 and an intermediate pressure pressure chamber 28 arranged between them governed by the mem- ran-pressure control valves, a high, a lower, and an intermediate gas pressure can be adjusted.
  • the pressure reducer 6 with its high-pressure chamber 27 is connected to the gaseous fuel line 5 which is fluid-conductively connected to the outlet of the high-pressure shut-off valve 1, whereby gaseous fuel can be supplied to the high-pressure chamber 27.
  • the high-pressure chamber 27 and the intermediate pressure chamber 28 are connected to one another via a membrane pressure regulating valve which is known per se and which comprises a diaphragm 30, which is acted upon by the gas pressure and which represents a wall common to the two chambers, and a valve cone 31 connected to the diaphragm 30.
  • the valve plug 31 is by the spring force of a spring 32 to the opening of the high-pressure chamber 27 with the
  • High pressure chamber 27 prevailing high gas pressure is reduced to a lower gas pressure in the intermediate chamber 28.
  • the intermediate pressure chamber 28 is connected via a correspondingly constructed diaphragm pressure control valve with a diaphragm 34, poppet 35, spring 37, and flow channel 36 to the low pressure chamber 29, wherein a further pressure reduction of the gas pressure takes place relative to the gas pressure in the intermediate pressure chamber.
  • the pressure reducer shown in FIG. 1 is shown and explained by way of example only and can be reduced by another pressure reducer known to the person skilled in the art, by means of which the gas pressure of the gaseous fuel can be reduced. be replaced.
  • a pressure reducer may have a smaller or larger number of pressure stages than the pressure reducer shown in FIG.
  • the low-pressure chamber 29 On the output side of the pressure reducer 6, the low-pressure chamber 29 is connected to a gas fuel line 7, which is fluid-conductively connected to the input of a generally designated by the reference numeral 8 and shown in Fig. 1 only schematically oil separator.
  • the gaseous fuel fed through the gaseous fuel line 7 into the oil separator 8 initially enters a cavity 38 formed by a housing section 43, is deflected by approximately 90 ° against gravity and exits the cavity 38 through an opening 39.
  • liquid oil components in the gas fuel can be separated due to the applied gravitational force, which can flow through formed in the housing portion 43 openings 42 in a fixed to the housing portion 43 first oil reservoir 45.
  • the oil collects as ⁇ llache 46 in a lowest point, for example, at the bottom of the oil reservoir 45th
  • the gas stream emerging from the cavity 38 of the housing section 43 passes into a filter section 52 fastened to the housing section 43, in which filter units 41 containing, for example, nonwoven membranes are received, which delimit different cavities from one another.
  • the filter units 41 define a cavity 40 and a cavity 53, and the cavity 53 from the cavity 54 from each other.
  • the cavities 40 and 54 are identical due to the rotational symmetry of the separation element.
  • the gaseous fuel flowing into the cavity 40 flows through a filter unit 41 into the cavity 53, through which Filter unit 41 can be filtered off in the gas fuel, for example, in aerosol form remaining oil components.
  • the filtered-off oil is then passed through a connection line 47 fluidly connecting the cavity 53 with a second oil reservoir 48 into the cavity 49 formed by the oil reservoir 48 and collects as oil layer 50 at a lowest point, for example the bottom of the second oil reservoir 48.
  • the gaseous fuel is passed from the cavity 53 out of the oil separator 8 via a flow channel 51 entering the cavity 53.
  • the oil separator shown in Fig. 1 is shown and explained by way of example only and may be replaced by another oil separator known to those skilled in the art for separating liquid to aerosol-like oil components from a gaseous fuel stream.
  • Flow channel 51 connected to a gas fuel line 9, which opens into a gas fuel rail 10 (generally referred to as "rail").
  • a gas fuel rail 10 (generally referred to as "rail").
  • gas injectors 11 gas injection valves
  • gas injectors 11 which are, for example, electromagnetically controllable, are known per se and therefore need not be explained in detail here.
  • the number of gas injectors depends on the number of cylinders of the internal combustion engine, and it should be noted only for the sake of completeness that the number of gas injectors is not limited to the number 4, but depends on the specific design of the internal combustion engine.
  • the control unit 12 is electrically conductively connected by means of a data line 13 to the high-pressure shut-off valve 1 and by means of a branching control line 14 to each of the gas injectors 11, so that control currents between the control unit 12 and the high-pressure shut-off valve 1 on the one hand, and between the control unit 12 and each of the gas injectors 11 on the other hand can be replaced.
  • the data and control lines 13, 14 may be part of the so-called CAN bus, a central data bus in a motor vehicle, so that the data signals can be exchanged in the CAN bus format.
  • the control unit 12 serves to control the high-pressure shut-off valve 1 and determines its opening time and opening duration. Furthermore, the control unit 12 controls each of the gas injectors 11 and determines their opening times and opening times.
  • control unit 12 is configured so that for starting the operation of
  • the pilot valve of the high-pressure shut-off valve 1 may be opened ahead of the gas injectors 11 until a pressure difference of the gas pressure of gas fuel upstream and downstream of the high-pressure shut-off valve 1 drops below a selectable threshold value for the pressure difference.
  • the control unit 12 may be set up so that the gas injectors 11 after expiration a selectable period of time after opening the pilot valve of the Hochdruckabsperrventils 1 are opened.
  • the controller 12 may be configured so that the gas injectors 11 are opened after opening the pilot valve of the high-pressure shut-off valve 1 when a
  • a pressure sensor 55, 56 is arranged in the gaseous fuel line 3 upstream of the high-pressure shut-off valve 1 and in the gaseous fuel line 5 downstream of the high-pressure shut-off valve 1, through which the gas pressure of gaseous fuel can be detected in the associated gas fuel lines 3, 5.
  • the pressure sensors 55, 57 are data-technologically connected to the control unit 12 via data lines 58, 59, so that the detected gas pressure values can be supplied to the control unit 12.
  • the controller 12 determines therefrom a pressure difference of the gas pressure of gaseous fuel upstream and downstream of the high-pressure shut-off valve 1 and controls the pilot valve of the high-pressure shut-off valve 1 and the gas injectors 11 in a corresponding manner, as shown above.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschinenanordnung, sowie eine Brennkraftmaschinenanordnung, welche eine mit Gastkraftstoff betreibbare Brennkraftmaschine, einen Druckminderer zur Minderung des Gasdrucks des der Brennkraftmaschine zugeführten Gaskraftstoffs, wobei der Druckminderer hochdruckseitig über eine Gaskraf tstof f leitung mit wenigstens einem Gastank zum Speichern von Gaskraftstoff fluidleitend verbunden ist, und wobei der Druckminderer niederdruckseitig durch eine Gaskraf tstof f leitung mit wenigstens einem steuerbaren Gaseinblasventil zur Regelung des Gasstroms des der Brennkraftmaschine zugeführten Gaskraftstoffs fluidleitend verbunden ist, ein hochdruckseitig des Druckminderers angeordnetes, mit dem Druckminderer fluidleitend verbundenes, steuerbares Hochdruckabsperrventil zum Sperren des Gasstroms des dem Druckminderer vom Gastank zugeführten Gaskraftstoffs, wobei das Hochdruckabsperrventil ein Pilotventil mit kleinerer Öffnungsquerschnittsfläche und eine Hauptventil mit größerer Öffnungsquerschnittsfläche umfasst, sowie eine elektronische Steuereinrichtung, die wenigstens der Steuerung des Hochdruckabsperrventils und des wenigstens einen Gaseinblasventils dient, wobei zur Aufnahme des Betriebs der Brennkraftmaschine mit Gaskraftstoff, gesteuert durch die elektronische Steuereinrichtung, das Pilotventil des Hochdruckabsperrventils in zeitlicher Reihenfolge vor dem wenigstens einen Gaseinblasventil geöffnet wird.

Description

B e s c h r e i b u n g
Die vorliegende Erfindung liegt auf dem technischen Gebiet der Antriebstechnik und betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschinenanordnung, insbesondere zum An- trieb eines Kraftfahrzeugs, sowie eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Brennkraftmaschinenanordnung.
Moderne Kraftfahrzeuge werden angesichts schwindender Erdölreserven und gestiegener Anforderungen an die Abgasemissionen zunehmend mit nach dem Viertaktprinzip arbeitenden Brennkraftmaschinen ausgerüstet, die wahlweise mit Flüssigkraftstoff (beispielsweise Benzin) oder Gaskraftstoff betrieben werden können.
Als Gaskraftstoffe werden hauptsächlich Flüssiggase auf Petroleumbasis, wie Autogas (LPG = Liquified .Petroleum Gas) , ein im Wesentlichen aus Propan und Butan bestehendes Nebenprodukt aus Hydrierprozessen bei der Erdölraffinierung, sowie Erdgas (CNG = Compressed Natural Gas) , welches hauptsächlich aus Methan besteht und durch Förderung aus Erdgasquellen gewonnen wird, verwendet .
Da jedoch das Tankstellennetz für Gaskraftstoffe, insbesondere LPG und CNG, in den industrialisierten Ländern bislang noch nicht ausreichend ausgebaut ist, sind die meisten mit Gaskraftstoff betreibbaren Kraftfahrzeuge heutzutage mit so genannten "bivalenten" Antrieben ausgerüstet. Solche Kraftfahrzeuge sind sowohl mit einer Flüssigkraftstofftankanlage als auch mit einer Gaskraftstofftankanlage, sowie entsprechenden Zufuhr- und Zumesseinrichtungen zum Zuführen und Zumessen der beiden Kraftstoffarten zur Brennkraftmaschine ausgerüstet, so dass bei Bedarf mittels einer Steuereinrichtung automatisch oder manuell auf den Betrieb mit jeweils einer der beiden Kraftstoffarten umgeschaltet werden kann. (Der Vollständigkeit halber sei angemerkt, dass Fahrzeuge mit einem Benzintank bis zu einem Volumen von ca. 15 L als "monovalent-plus" betreibbare Fahrzeuge bezeichnet werden.) So ist beispielsweise vorgesehen, dass in solchen bivalent (oder monovalent-plus) betreibbaren Kraftfahrzeugen eine automatische Umschaltung von Gaskraftstoffbetrieb auf Flüssigkraftstoffbetrieb erfolgt, sobald der Inhalt des Gastanks unter einen vorgebbaren Schwellwert fällt.
Werden Kraftfahrzeuge mit im Gastank in flüssiger Form gespeichertem Flüssiggas (beispielsweise LPG) betrieben, so ist zur Gemischaufbereitung meist eine Verdampfung des Flüssiggases notwendig, was meist in einem mit dem Gastank fluidleitend verbundenen, kombinierten Verdampfer-Druckminderer erfolgt, welcher auch dazu dient, einen für den Betrieb der Brennkraftmaschine geeigneten Gasdruck des verdampften Flüssiggases einzustellen. (Der Vollständigkeit halber sei angemerkt, dass es auch LPG-Flüssig-Einspritzanlagen gibt.) Mit Flüssiggasen betreibbare Kraftfahrzeuge werden 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 Umschaltung auf Gasbetrieb.
Bei einem Betrieb des Kraftfahrzeugs mit einem in gasförmiger Form im Gastank gespeicherten Gaskraftstoff (beispielsweise CNG) , ist es zur Speicherung einer größeren Menge an Gaskraftstoff erforderlich, den Gaskraftstoff im Gastank unter hohem Druck (beispielsweise 200-300 bar) zu verdichten, ohne dass sich der Gaskraftstoff hierbei verflüssigt. Zur Verwendung muss der Gaskraftstoff zu einem für den Betrieb der Brennkraftmaschine geeigneten, niedrigen Gasdruck entspannt werden, welcher meist unterhalb von 10 bar liegt und beispielsweise ca. 8 bar beträgt. Die Druckminderung des Gaskraftstoffes erfolgt in einem mit dem Gastank fluidleitend verbundenen Druckminderer mit vorge- schaltetem Hochdruckabsperrventil zur Sperrung des der Hochdruckseite des Druckminderers zugeführten Gasstroms. Stromabwärts des Druckminderers wird der dann einen niedrigen Gasdruck aufweisende Gaskraftstoff jeweiligen Gaseinblasventilen (Gasinjektoren) zum Einblasen in den Ansaugtrakt der Brenn- kraftmaschine zugeführt.
Nun tritt bei Kraftfahrzeugen, die mit gasförmig gespeichertem Gaskraftstoff (beispielsweise CNG) betreibbar sind, das Problem auf, dass der an der Tankstelle auf hohen Gasdruck verdichtete Gaskraftstoff mit Ölkomponenten des Verdichters zum Verdichten des GaskrafStoffes verschmutzt sein kann. Ursache hierfür ist die stetig zunehmende Anzahl von mit Gaskraftstoff betreibbaren Kraftfahrzeugen und der damit einher gehende kürzere zeitliche Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Betankungen von Kraft- fahrzeugen an den Tankstellen. Wie die praktische Erfahrung lehrt, steigt durch die kürzere Zeitspanne zwischen aufeinander folgenden Betankungen die Betriebstemperatur in den Hochdruckstufen des Verdichters der Tankstelle stark an, so dass vorhandenes Schmieröl im Verdichter verdampft und als Gas oder beispielsweise auch in Form eines Aerosols mit dem Gaskraftstoff in den Gastank des Kraftfahrzeugs gelangt.
Wird ein auf solche Weise mit Öl verschmutzter Gaskraftstoff mittels des Druckminderers von beispielsweise 200 bar auf einen niedrigeren Druck von beispielsweise 8 bar entspannt, so tritt während der Entspannung im Druckminderer eine Abkühlung des Gaskraftstoffes auf, wodurch das eingeschleppte Öl auskondensiert und in flüssiger Form im Gaskraftstoff enthalten ist.
Strömungstechnisch bedingt, wird das nun flüssige Öl im Gaskraftstoff mengenmäßig ungleichmäßig auf die einzelnen Gas- einblasventile verteilt und führt zu unterschiedlichen Durchflusscharakteristiken für den Gaskraftstoff in den Gas- einblasventilen, was in der Folge zu Problemen bezüglich des Einhaltens von Abgasvorgaben über die Laufstrecke, Fahrbar- keitsproblemen und zu einer Bauteilschädigung (Katalysator) führen kann.
Um die mit der Kontamination von Gaskraftstoff mit gasförmigem Öl verursachten Probleme zu vermeiden, wird ein Ölabscheider auf der Niederdruckseite des Druckminderers installiert, was den Vorteil hat, dass der Ölabscheider lediglich Druckfestigkeit gegen Niederdruck (beispielsweise 8 bar) haben muss und dass das auf der Niederdruckseite kondensierte Öl in flüssiger Form gewöhnlich leichter abzuscheiden ist.
Um Öl wenigstens für den Zeitraum eines herkömmlichen Service-Intervalls eines Kraftfahrzeugs abscheiden und auffangen zu können, muss der Ölabscheider einen ausreichend großes Abscheide- und Auffangelement haben, was jedoch zur Folge hat, dass das Volumen der fluidleitenden Verbindung zwischen dem Druckminderer und den Gaseinblasventilen im Vergleich zu einer fluidleitenden Verbindung ohne Ölabscheider, welche beispielsweise lediglich Gasleitungen enthält, deutlich erhöht ist. Diese Volumenzunahme kann zu Problemen beim Starten des Betriebs der Brennkraftmaschine mit Gaskraftstoff, insbesondere beim Umschalten von Flüssigkraftstoffbetrieb (beispielsweise Benzin) auf Gaskraftstoffbetrieb (beispielsweise CNG) führen, was im Weiteren näher erläutert wird.
Wie bereits ausgeführt wurde, wird im Druckminderer der Gasdruck des Gaskraftstoffes von dem zur Speicherung im
Gastank benötigten Hochdruck zu einem für den Betrieb der Brennkraftmaschine geeigneten Niederdruck (Einblasdruck) vermindert. Der Druckminderer kann ein- oder mehrstufig ausgeführt sein, umfasst jedoch gewöhnlich eine mit dem unter Hochdruck stehenden Gasstrom aus dem Gastank fluidleitend verbundene Hochdruckkammer, sowie eine mit den Gaseinblasventilen fluidleitend verbundene Niederdruckkammer, aus welcher der Gasstrom den Gaseinblasventilen zugeführt wird. Eingangsseitig, das heißt auf seiner Hochdruckseite, ist der Druckminderer gewöhnlich mit einem steuerbaren Hochdruckabsperrventil fluidleitend verbunden, wodurch der dem Druckminderer zugeführte Gasstrom gesperrt werden kann. Das im Allgemeinen elektromagnetisch betätigte Hochdruckabsperrventil dient darüber hinaus auch dazu, die Druckdifferenz des Gasdrucks von Gaskraftstoff auf dessen Eingangs- und Ausgangsseite zu vermindern, um auf diese Weise die Öffnungskräfte zum Öffnen des Hochdruckabsperrventils zu vermindern und dessen elektromagnetische Betätigung auf Basis der elektrischen Leistung des Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs (12 V beziehungsweise 24 V) erst zu ermöglichen. Zu diesem Zweck ist das Hochdruckabsperrventil beispielsweise mit zwei Ventilen mit unterschiedlichen Öffnungsquerschnittsflächen ausgestattet, nämlich ein Pilotventil mit kleinerer Öffnungsquerschnittsfläche, welche lediglich einen vergleichsweise geringen Gasmassenstrom erlaubt, der lediglich dazu dient die Druckdif- ferenz auf der Eingangs- und Ausgangsseite des Hochdrucksperrventils zu vermindern und den Betrieb der Brennkraftmaschine mit Gaskraftstoff nicht unterhalten kann, sowie ein Hauptventil mit größerer Öffnungsquerschnittsfläche, welche einen vergleichsweise großen Gas- massenstrom erlaubt, durch welchen der Betrieb der
Brennkraftmaschine mit Gaskraftstoff ermöglicht ist. Das Pilotventil kann im Unterschied zum Hauptventil so ausgelegt sein, dass eine Öffnung mittels elektromagnetischer Betätigung auf Basis des Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs möglich ist.
Um das Hochdruckabsperrventil zu öffnen, wird zunächst das Pilotventil durch elektromagnetische Betätigung geöffnet, während das Hauptventil noch geschlossen ist. Der durch das Pilotventil strömende Gasstrom füllt die mit dem Hochdruckabsperrventil fluidleitend verbundene Hochdruckkammer des Druckminderers mit Gaskraftstoff, und zwar solange, bis die Gasdruckdifferenz über das Hochdruckabsperrventil ausgeglichen oder zumindest so gering ist, dass eine wählbare Gasdruckdifferenz unterschritten ist. Erst dann kann das Hauptventil des Hochdruckabsperrventils mittels elektromagnetischer Betätigung öffnen, wodurch eine für den Betrieb der Brennkraftmaschine ausreichende Gaskraftstoffmenge dem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine zugeführt werden kann.
Im Betrieb mit Gaskraftstoff werden der Druckminderer, die dem Druckminderer stromabwärts nachgeschalteten Nieder- druckgasleitungen, der Ölabscheider und die Gaseinblas- ventile mit Gaskraftstoff durchströmt. Hierbei treten aufgrund von Durchflusswiderständen in dem dem Hochdruckabsperrventil stromabwärts nachgeschalteten fluid- leitenden Leitungssystem Gasunterdrücke auf.
Wird insbesondere bei einem bivalent (oder monovalent-plus ) betreibbaren motorischen Antrieb von der Betriebsart Gaskraftstoff auf die Betriebsart Flüssigkraftstoff umgeschaltet, so werden bislang die Gaseinblasventile und das Hochdrucksperrventil zeitgleich geschlossen. Hierbei wird die Gasströmung zum Druckminderer von dem Hochdruckabsperrventil unterbrochen und das Niederdruckleitungssystem von dem Druckminderer solange gespeist bis ein nieder- druckseitiger (wählbarer) Einstelldruck erreicht ist, was zur Folge hat, dass auch der Gasdruck in der Hochdruckkammer des Druckminderers sinkt.
Ist stromabwärts des Druckminderers ein Ölabscheider vorgesehen, um Öl aus dem Gaskraftstoff zu entfernen, ist das "Schluckvolumen", das heißt, das zur Fluidleitung zur
Verfügung stehende Volumen größer als ohne Ölabscheider, so dass in diesem Fall beim Umschalten von der Betriebsart Gaskraftstoff auf die Betriebsart Flüssigkraftstoff eine deutlich größer Gasdruckdifferenz am Hockdrucksperrventil auftritt.
Wird anschließend vom Betrieb mit Flüssigkraftstoff wieder auf den Betrieb mit Gaskraftstoff umgeschaltet, so werden gewöhnlich das Hochdruckabsperrventil und die Gasein- blasventile gleichzeitig wieder geöffnet. Aufgrund der über dem Hochdruckabsperrventil abfallenden großen Gasdruckdifferenz, welche sich vor allem mit eingebautem Ölab- scheider einstellen kann, kann der Fall eintreten, dass bei geöffnetem Pilotventil und geschlossenem Hauptventil der durch dieses hindurchströmende Gasstrom nicht mehr in der Lage ist, die Gasdruckdifferenz durch Füllen der Hochdruckkammer des Druckminderers auszugleichen bzw. eine voreingestellte Gasdruckdifferenz zu unterschreiten, weil die Gaseinblasventile Gaskraftstoff in die Brennkraftmaschine abströmen lassen. In dieser Hinsicht besonders nachteilig kann es sich auswirken, wenn der Gastank nicht mehr vollständig, sondern beispielsweise lediglich zu einem Drittel gefüllt ist, so dass der Gasdruck des Gaskraftstoff im Gastank verringert ist.
Kann die Gasdruckdifferenz über das Hochdruckabsperrventil durch Öffnen des Pilotventils nicht mehr ausgeglichen werden, oder zumindest eine voreingestellte Gasdruckdifferenz nicht mehr unterschritten werden, so kann es passieren, dass das Hauptventil des Hochdruckabsperrventils nicht mehr elektromagnetisch geöffnet werden kann und somit der zum Betrieb der Brennkraftmaschine notwendige Min- destgasmassenstrom nicht mehr in den Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine eingeblasen werden kann. Dies hat beispielsweise bei einem Kraftfahrzeug zur Folge, dass dieses beim Umschalten in die Betriebsart mit Gaskraftstoff kein Gas mehr annimmt, was zu sehr kritischen Fahrsitua- tionen, beispielsweise während eines Überholvorgangs führen kann.
Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftma- schinenanordnung, sowie eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Brennkraftmaschinenanordnung zur Verfügung zu stellen, durch welche die aufgezeigte Problematik vermieden werden kann. So soll insbesondere vermieden werden, dass eine Gasdruckdifferenz über das Hochdruckabsperrventil nicht mehr ausgeglichen oder zumindest eine voreingestellte Gasdruckdifferenz nicht mehr unterschritten werden kann.
Diese Aufgabe wird nach dem Vorschlag der Erfindung durch ein Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschinenanordnung, sowie eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Brennkraftmaschinenanordnung mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche angegeben .
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschinenanordnung sowie eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Brennkraftmaschinenanordnung gezeigt. Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschinenanordnung umfasst hierbei eine mit Gaskraftstoff betreibbare Brennkraftmaschine, insbesondere eine mit Flüssigkraftstoff und Gaskraftstoff bivalent (oder momovalent-plus ) betreibbare Brennkraftmaschine, einen Druckminderer zur
Minderung des Gasdrucks des der Brennkraftmaschine zugeführten Gaskraftstoffs, welcher gewöhnlich eine Hochdruckkammer und eine Niederdruckkammer umfasst, wobei der Druckminderer hoch- druckseitig über eine Gaskraftstoffleitung mit wenigstens einem Gastank zum Speichern von Gaskraftstoff fluidleitend verbunden ist, und wobei der Druckminderer niederdruckseitig durch eine Gaskraftstoffleitung mit wenigstens einem steuerbaren Gas- einblasventil zur Regelung des Gasstroms des der Brennkraftmaschine zugeführten Gaskraftstoffs fluidleitend verbunden ist, ein hochdruckseitig des Druckminderers angeordnetes, mit dem Druckminderer fluidleitend verbundenes, steuerbares Hochdruckabsperrventil zur Sperrung des Gasstroms des dem Druckminderer vom Gastank zugeführten Gaskraftstoffs, wobei das Hochdruckabsperrventil ein Pilotventil mit kleinerer Öff- nungsquerschnittsflache und ein Hauptventil mit größerer
Öffnungsquerschnittsfläche umfasst, sowie eine elektronische Steuereinrichtung, die wenigstens der Steuerung des Hoch- druckabsperrventils und des wenigstens einen Gaseinblasventils dient.
Das stromaufwärts des Druckminderers angeordnete und mit dem Druckminderer fluidleitend verbundene Hochdruckabsperrventil ist so ausgebildet, dass es ein Pilotventil mit einer Ventilöffnung mit kleinerer Öffnungsquerschnittsfläche und ein Hauptventil mit einer Hauptöffnung mit größerer Öffnungsquerschnittsfläche aufweist, wobei Pilotventil und Hauptventil unabhängig voneinander mittels der elektronischen Steuereinrichtung gesteuert werden können, das heißt, die Öffnungszeitpunkte und Öffnungsdauern bestimmt werden können. Das Pilotventil des Hochdruckabsperrventils dient dazu, eine Gasdruckdifferenz zwischen dem eingangsseitigen Gasdruck und dem ausgangsseitigen Gasdruck von Gaskraftstoff des
Hochdruckabsperrventils zu vermindern, um auf diese Weise die Öffnungskräfte zur Öffnungs des Hauptventils zu vermindern und eine elektromagnetische Betätigung des Hauptventils des Hochdruckabsperrventils zu ermöglichen. Zu diesem Zweck ist die Öffnungsquerschnittsfläche des Pilotventils so ausgelegt, dass eine elektromagnetische Betätigung des Pilotventils mit einer vom Bordnetz eines Kraftfahrzeugs (beispielsweise 12 V oder 24V) zur Verfügung gestellten elektrischen Leistung möglich ist. Dies führt im Allgemeinen dazu, dass das Hauptventil einen vergleichsweise großen Gasmassenstrom ermöglicht, welcher zum Betrieb der Brennkraftmaschine mit Gaskraftstoff dient, während der Gasmassenstrom über das Pilotventil einen vergleichsweise geringen Gasmassenstrom ermöglicht, welcher lediglich zur Verminderung der Gasdruckdifferenz über dem Hochdruckabsperrventil dient. Der durch das Pilotventil strömende Gasmassenstrom füllt eine Hochdruckkammer des Druckminderers mit Gaskraftstoff, und zwar solange, bis eine Druckdifferenz über das Hochdruckabsperrventil so gering ist, dass eine wählbare Gasdruckdifferenz unterschritten beziehungsweise die Druckdifferenz stromaufwärts und stromabwärts des Hochdruckabsperrventils ausgeglichen ist. Eine elektromagnetische Betätigung von Pilot- und Haupt- ventil erfolgt vorzugsweise über denselben Elektromagneten, wobei die elektromagnetische Kraft zugleich auf das Pilot- und das Hauptventil wirkt. Der Elektromagnet öffnet zunächst das Pilotventil und anschließend das Hauptventil, wenn die verminderte Druckdifferenz dies erlaubt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich nun in wesentlicher Weise dadurch aus, dass zur Aufnahme des Betriebs der Brennkraftmaschine mit Gaskraftstoff, beziehungsweise bei einer Umschaltung von der Betriebsart mit Flüssigkraftstoff zu einer Betriebsart mit Gaskraftstoff bei einer bivalent (oder mono- valen-plus) betreibbaren Brennkraftmaschine, gesteuert durch die elektronische Steuereinrichtung, das Pilotventil des Hochdruckabsperrventils in zeitlicher Reihenfolge vor dem wenigstens einen Gaseinblasventil geöffnet wird.
In entsprechender Weise ist zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens die elektronische Steuereinrichtung eingerichtet, den Betrieb der Brennkraftmaschinenanordnung so zu steuern, dass zur Aufnahme des Betriebs der Brennkraftmaschine mit Gaskraftstoff, beziehungsweise bei einer Umschaltung von der Betriebsart mit Flüssigkraftstoff zu einer Betriebsart mit Gaskraftstoff bei einer bivalent (oder monovalent-plus) betreibbaren Brennkraftmaschine, das Pilotventil des Hoch- druckabsperrventils in zeitlicher Reihenfolge vor dem wenigstens einen Gaseinblasventil geöffnet wird.
Auf diese Weise kann in vorteilhafter Weise durch Öffnen des Pilotventils des Hochdrucksperrventils bei dem noch ge- schlossenen wenigstens einen Gaseinblasventil (und ebenso noch geschlossenem Hauptventil des Hochdruckabsperrventils) eine Erhöung des Gasdrucks von Gaskraftstoff stromabwärts des Hochdruckabsperrventils erreicht werden, so dass eine Gasdruckdifferenz über dem Hochdruckabsperrventil ausgeglichen oder zumindest eine wählbare Gasdruckdifferenz unterschritten werden kann. Das heißt, in der fluidleitenden Verbindung zwischen dem Hochdruckabsperrventil und der Hochdruckkammer des Druckminderers kann auch bei ver- gleichsweise hoher Druckdifferenz über dem Hochabdruckabsperrventil und/oder bei niedrigem Gasdruck im Gastank lediglich durch Öffnen des Pilotventils bei einem noch geschlossenen wenigstens einen Gaseinblasventil eine Gasdruckerhöhung stromabwärts des Hochabsperrventils erfolgen.
Somit kann durch das erfindungsgemäße Verfahren stets sichergestellt werden, dass das Hauptventil des Hochdruckab- Sperrventils beispielsweise durch elektromagnetische Betätigung geöffnet werden kann, und dass ein mit einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschinenanordnung ausgestattetes Kraftfahrzeug bei Aufnahme der Betriebsart mit Gaskraftstoff, insbesondere beim Umschalten von der Betriebsart mit Flüssigkraftstoff zu der Betriebsart mit Gaskraftstoff, Gas annimmt.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird mittels der in geeigneter Weise ausgebildeten, elektronischen Steuereinrichtung das wenigstens eine Gaseinblasventil zeitlich nach dem Pilotventil des Hochdruckabsperrventils geöffnet, und zwar derart, dass ein Druckausgleich zwischen dem eingangs- und ausgangsseitig des Hochdruckabsperrventils anliegenden Gasdruck von Gaskraftstoff beziehungsweise ein Unterschreiten einer wählbaren Gasdruckdifferenz zwischen dem eingangs- und ausgangsseitig des Hochdrucksperrventils anliegenden Gasdruck von Gaskraftstoff ermöglicht ist.
Die Zeitspanne nach der das wenigstens eine Gaseinblasventil nach dem Pilotventil des Hochdrucksperrventils geöffnet wird, hängt von einer jeweiligen Auslegung, insbesondere von dem Volumen des Niederdrucksystems ab.
Dabei ist es beispielsweise möglich, dass bei Aufnahme der Betriebsart mit Gaskraftstoff, insbesondere beim Umschalten von der Betriebsart mit Flüssigkraftstoff zu der Betriebsart mit Gaskraftstoff, eine konstante Zeitspanne in der elektronischen Steuereinrichtung voreingestellt wird, nach deren Ablauf das wenigstens eine Gaseinblasventil in zeitlicher Reihenfolge nach dem Pilotventil des Hochdruckabsperrventils geöffnet wird. Gleichermaßen ist es möglich, dass in dem erfindungsgemäßen Verfahren das wenigstens eine Gaseinblasventil in zeitlicher Reihenfolge nach dem Pilotventil des Hochdruckabsperrventils geöffnet wird, wenn ein Druckausgleich zwischen dem ein- gangsseitig und dem ausgangsseitig des Hochdruckabsperrventils anliegenden Gasdruck von Gaskraftstoff erfolgt ist beziehungsweise eine wählbare Gasdruckdifferenz unterschritten worden ist.
Zu diesem Zweck können in der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschinenanordnung stromaufwärts des Hochdruckabsperrventils und stromabwärts des Hochdruckabsperrventils jeweilige mit der elektronischen Steuereinrichtung verbundene Gasdrucksensoren vorgesehen sein, welche den Gasdruck von Gaskraftstoff stromaufwärts und stromabwärts des Hochdruckabsperrventils erfassen. Mittels der elektronischen Steuereinrichtung kann eine Gasdruckdifferenz zwischen dem eingangs- und ausgangsseitig des Hochdruckabsperrventils anliegenden Gasdruck von Gaskraftstoff ermittelt werden, so dass eine Öffnung des Pilotventils des Hochdruckabsperrventils und des wenigstens einen Gaseinblas- ventils mittels der elektronischen Steuereinrichtung in der zeitlichen Abfolge gesteuert werden kann, wenn sich die Druckverhältnisse stromaufwärts und stromabwärts des Hoch- druckabsperrventils in der oben dargestellten Weise eingestellt haben.
Zum Betrieb der Brennkraftmaschinenanordnung mit Gaskraftstoff kann beispielsweise Compressed Natural Gas (CNG) eingesetzt werden. Zum Betrieb der Brennkraftmaschinenanordnung bei einer bivalent (oder monovalent-plus ) mit Flüssigkraftstoff und Gaskraft betreibbaren Brennkraftmaschine, bei welcher die Brennkraftmaschinenanordnung sowohl mit einer Flüssigkraftstofftankanlage als auch mit einer Gaskraftstofftankanlage, sowie jeweiligen Zufuhr- und Zumesseinrichtungen zum Zuführen und Zumessen der jeweiligen Kraftstoffarten zur Brennkraftmaschine ausgerüstet ist, so dass bei Bedarf mittels einer elektronischen Steuereinrichtung automatisch oder manuell auf den Betrieb mit einer der beiden Kraftstoffarten umgeschaltet werden kann, kann als Gaskraftstoff beispielsweise Compressed Natural Gas (CNG) und als Flüssigkraftstoff beispielsweise Benzin eingesetzt werden.
In der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschinenanordnung kann stromabwärts des Druckminderers in dessen Niederdrucksystem eine Ölabscheidevorrichtung (Ölseparator) zum Abscheiden von flüssigen oder gasförmigen Ölbestandteilen im Gas- kraftstoff angeordnet sein. In diesem Fall kann das erfindungsgemäße Verfahren in besonders vorteilhafter Weise angewendet werden, da das fluidleitende Volumen im Niederdrucksystem des Hochdrucksperrventils deutlich erhöht ist.
Die Erfindung erstreckt sich ferner auf ein Kraftfahrzeug, das mit einer wie oben beschriebenen Brennkraftmaschinenanordnung ausgestattet ist.
Weiterhin erstreckt sich die Erfindung auf eine elektronische Steuereinrichtung für eine wie oben beschriebene erfindungsgemäße Brennkraftmaschinenanordnung, welche geeignet ist, den Betrieb der Brennkraftmaschinenanordnung so zu steuern, dass ein wie oben beschriebenes erfin- dungsgemäßes Verfahren durchgeführt wird.
Des Weiteren erstreckt sich die Erfindung auf einen maschinenlesbaren Programmcode für eine wie oben beschriebene erfindungsgemäße, zur Datenverarbeitung geeignete, e- lektronische Steuereinrichtung, welcher Steuerbefehle enthält, die die erfindungsgemäße Steuereinrichtung zur Durchführung eines wie oben beschriebenen, erfindungsgemäßen Verfahrens veranlassen.
Weiterhin erstreckt sich die Erfindung auf ein Speichermedium mit einem darauf gespeicherten, wie oben beschriebenen, erfindungsgemäßen maschinenlesbaren Programmcode . Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei Bezug auf die beigefügte Zeichnung genommen wird. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschinenanordnung .
Demnach umfasst ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschinenanordnung, welche vorzugsweise in einem Kraftfahrzeug eingesetzt wird, ein insgesamt mit der Bezugszahl 1 bezeichnetes, hier lediglich in schematischer Weise dargestelltes und an sich bekanntes Hochdruckabsperrventil, welches eingangsseitig über eine Gaskraftstoffleitung 3 fluidleitend mit einem Gaskraftstoffbehälter 2 verbunden ist. Der Gaskraftstoffbehälter 2 ist in gewöhnlicher Weise mit einem Absperrventil 4 versehen, von welchem die mit dem Hochdruckabsperrventil eingangs- seitig verbundene Gaskraftstoffleitung 3 abzweigt.
Das Hochdruckabsperrventil 1, welches einen Ventilkörper 23 und ein diesem aufgesetztes Ventilgehäuseabschnitt 24 umfasst, ist in Form eines Hauptventils mit einem integ- rierten Pilotventil ausgebildet. Zu diesem Zweck formt der Ventilkörper 23 in einer Aussparung 57 einen Hauptventilsitz 15. In die Aussparung 57 mündet ein Strömungskanal 22, wobei die Mündung des Strömungskanals 22 von dem Hauptventilsitz 15 umgeben ist.
Ein bewegbares Hauptventilelement 17 sitzt in der Aussparung 57, federdruckbeaufschlagt durch die Spiralfeder 19, dem Hauptventilsitz 15 fluiddicht auf, wodurch die Schließstellung des Hochdruckabsperrventils 1 definiert ist. Das Hauptventilelement 17 kann entgegen der Federkraft der Spiralfeder 19 elektromagnetisch von dem Hauptventil- dichtsitz 15 abgehoben werden, wodurch die Mündung des Strömungskanals 22 frei gegeben wird. Eingangsseitig ist das Hochdruckabsperrventil 1 über einen Strömungskanal 20 an die mit dem Gaskraftstoffbehälter 2 verbundene Gaskraftstoffleitung 3 angeschlossen. Der Strömungskanal 20 ist andererseits an den Strömungskanal 22 angeschlossen, wobei eine fluidleitende Verbindung zwischen dem Strömungskanal 20 und dem Strömungskanal 22 frei gegeben wird, wenn das Hauptventilelement 17 von seinem Hauptventildichtsit z 15 abgehoben ist. Dem Fachmann ist Aufbau und Funktion eines elektromagenetischen Betätigungsmechanismus zum Abheben des Hauptventilelements 17 von seinem Hauptventildichtsitz 15 bekannt, so dass sich eine zeichnerische Darstellung und nähere Erläuterung erübrigt.
An seinem dem Hauptventildichtsit z abgewandten Ende mündet der Strömungskanal 22 in einem Ausgang des Hochdruckabsperrventils 1, so dass bei von seinem Hauptventildichtsit z 15 abgehobenen Hauptventilelement 17 Eingang und Ausgang des Hochdruckabsperrventils 1 fluidleitend miteinander verbunden sind und das Hochdruckabsperrventil 1 in seiner Öffnungsstellung ist. Die vom Hauptventildichtsitz 17 umgebene Querschnittsfläche des Strömungskanals 22 bestimmt hierbei die Öffnungsfläche, das heißt, die dem Gasstrom am Hauptventildichtsitz effektiv zur Verfügung stehende Querschnittsfläche des Hauptventils.
Zur Formung des Pilotventils ist im Hauptventilelement 17 eine in eine Aussparung 26 des Hauptventilelements 17 mündende Durchgangsbohrung 25 geformt, welche in den Strömungskanal 22 mündet. Die Durchgangsbohrung 25 kann durch ein elektromagnetisch bewegbares Pilotventilelement 18 verschlossen oder frei gegeben werden. Dem Fachmann ist Aufbau und Funktion eines solchen elektromagenetischen Betätigungsmechanismus zum Bewegen des Pilotventilelements 18 bekannt, so dass sich eine zeichnerische Darstellung und nähere Erläuterung erübrigt.
Die Durchgangsbohrung 25 im Pilotventilelement 18 ist über eine seitliche Bohrung 21 im Pilotventilelement 18 an den Strömungskanal 20 strömungstechnisch angeschlossen. Wird das Pilotventilelement 18 elektromagnetisch so weit aus der Durchgangsbohrung 25 herausgezogen, dass die seitliche Bohrung 21 frei gegeben wird, so wird eine fluidleitende Verbindung zwischen dem Strömungskanal 20 und dem Strömungskanal 22 geschaffen. Die Querschnittsfläche der Durchgangsbohrung 25 in ihrer Mündung in die Aussparung 26 bestimmt hierbei die Öffnungsfläche, das heißt, die dem Gasstrom am Pilotventildichtsitz effektiv zur Verfügung stehende Querschnittsfläche des Pilotventils.
Da die Öffnungsfläche des Hauptventils wesentlich größer ist als die Öffnungsfläche des Pilotventils kann über das offene Hauptventil ein entsprechend größerer Gasmassenstrom transport werden als über das offene Pilotventil. Gleichermaßen ist zur Öffnung des Pilotventils entsprechend weniger Kraft erforderlich als zur Öffnung des Hauptventils.
Lediglich der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass das dargestellte und erläuterte Hochdruckabsperrventil 1 nicht auf die gezeigte Ausführung eingeschränkt ist, sondern durch ein anderes Hochdruckabsperrventil ersetzt werden kann, welches ein Hauptventil mit größerer Öffnungsfläche und ein Steuerventil mit kleinerer Öffnungsfläche umfasst.
Ausgangsseitig des Hochdruckabsperrventils 1 ist der Strömungskanal 22 an eine Gaskraftstoffleitung 5 angeschlossen, welche ihrerseits mit dem hochdruckseitigen Eingang eines insgesamt mit der Bezugszahl 6 bezeichneten Druckminderers fluidleitend verbunden ist.
Der in Fig. 1 lediglich schematisch dargestellte und an sich bekannte, mehrstufige Druckminderer 6 weist drei über jeweilige Membran-Druckregelventile miteinander verbundene Druckkammern auf, nämlich eine eingangsseitige Hochdruckkammer 27, eine ausgangsseitige Niederdruckkammer 29 und eine zwischen diesen angeordnete Zwischendruckdruck- kammer 28, in welchen geregelt durch die Memb- ran-Druckregelventile ein hoher, ein niedriger, sowie ein zwischenliegender Gasdruck eingestellt werden kann.
Eingangsseitig ist der Druckminderer 6 mit seiner Hoch- druckkammer 27 an die mit dem Ausgang des Hochdruckabsperrventils 1 fluidleitend verbundene Gaskraftstoffleitung 5 angeschlossen, wodurch Gaskraftstoff der Hochdruckkammer 27 zugeführt werden kann. Die Hochdruckkammer 27 und die Zwischendruckkammer 28 sind über ein an sich bekanntes Membran-Druckregelventil miteinander verbunden, welches eine durch den Gasdruck beaufschlagbare Membran 30, welche eine den beiden Kammern gemeinsame Wandung darstellt, sowie einen mit der Membran 30 verbundenen Ventilkegel 31 umfasst. Der Ventilkegel 31 wird durch die Federkraft einer Feder 32 auf die Öffnung eines die Hochdruckkammer 27 mit der
Zwischendruckkammer 28 fluidleitend verbindenden Strömungskanals 33 gedrückt, taucht in diesen ein und verschließt den Strömungskanal 33 fluiddicht. Bei einem wählbaren Gasdruck in der Hochdruckkammer 27 wird die Membran 30 zur Zwischendruckkammer 28 hin gewölbt, wodurch der Ventilkegel 31 aus dem Strömungskanal 33 gezogen wird, die Öffnung des Strömungskanals 33 frei gibt und somit eine fluidleitende Verbindung zwischen der Hochdruckkammer 27 und der Zwischendruckkammer 28 ermöglicht. Aufgrund der Drosse- lungswirkung des Strömungskanals 33 wird der in der
Hochdruckkammer 27 herrschende hohe Gasdruck zu einem niedrigeren Gasdruck in der Zwischenkammer 28 vermindert. Gleichermaßen ist die Zwischendruckkammer 28 über ein entsprechend aufgebautes Membran-Druckregelventil mit einer Membran 34, Ventilkegel 35, Feder 37, sowie Strömungskanal 36 mit der Niederdruckkammer 29 verbunden, wobei eine weitere Druckminderung des Gasdrucks relativ zum Gasdruck in der Zwischendruckkammer erfolgt.
Der in Fig. 1 dargestellte Druckminderer ist lediglich al Beispiel dargestellt und erläutert und kann durch einen anderen, dem Fachmann bekannten Druckminderer, durch welchen der Gasdruck des Gaskraftstoff vermindert werden kann, ersetzt werden. Insbesondere kann ein solcher Druckminderer eine geringere oder größere Anzahl von Druckstufen als der in Fig. 1 dargestellte Druckminderer aufweisen.
Ausgangsseitig des Druckminderers 6 ist die Niederdruckkammer 29 an eine Gaskraftstoffleitung 7 angeschlossen, die mit dem Eingang eines insgesamt mit der Bezugszahl 8 bezeichneten und in Fig. 1 lediglich schematisch dargestellten Ölabscheiders fluidleitend verbunden ist.
Der durch die Gaskraftstoffleitung 7 in den Ölabscheider 8 gespeiste Gaskraftstoff tritt zunächst in eine von einem Gehäuseabschnitt 43 geformten Hohlraum 38 ein, wird um ca. 90° entgegen der Schwerkraft umgelenkt und tritt durch eine Öffnung 39 aus dem Hohlraum 38 wieder aus.
Durch das Umlenken des Gasstroms im Hohlraum 38 können flüssige Ölbestandteile im Gaskraftstoff aufgrund der einwirkenden Schwerkraft separiert werden, welche durch im Gehäuseabschnitt 43 geformte Öffnungen 42 in ein am Gehäuseabschnitt 43 befestigtes erstes Ölreservoir 45 abströmen können. Im Hohlraum 44 des ersten Ölreservoirs 45 sammelt sich das Öl als Öllache 46 in einer am tiefsten gelegenen Stelle, beispielsweise am Boden, des Ölreservoirs 45.
Der aus dem Hohlraum 38 des Gehäuseabschnitts 43 austretende Gasstrom gelangt in einen am Gehäuseabschnitt 43 befestigten Filterabschnitt 52, in welchem beispielsweise Vliesmemb- ranen enthaltende Filtereinheiten 41 aufgenommen sind, die verschiedene Hohlräume voneinander abgrenzen. So grenzen die Filtereinheiten 41 einen Hohlraum 40 und einen Hohlraum 53, sowie den Hohlraum 53 von dem Hohlraum 54 voneinander ab. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Hohlräume 40 und 54 aufgrund der Rotationssymmetrie des Abscheideelements identisch. Wie als Beispiel dargestellt ist, strömt der in den Hohlraum 40 einströmende Gaskraftstoff durch eine Filtereinheit 41 in den Hohlraum 53, wobei durch die Filtereinheit 41 im Gaskraftstoff beispielsweise in Aerosol-Form verbliebene Ölbestandteile abgefiltert werden können. Das abgefilterte Öl wird anschließend über eine den Hohlraum 53 mit einem zweiten Ölreservoir 48 fluidleitend verbindende Verbindungsleitung 47 in den von dem Ölreservoir 48 geformten Hohlraum 49 geleitet und sammelt sich als Öllache 50 an einer tiefsten Stelle, beispielsweise dem Boden des zweiten Ölreservoirs 48.
Der Gaskraftstoff wird über einen in den Hohlraum 53 eintretenden Strömungskanal 51 von dem Hohlraum 53 aus dem Ölabscheider 8 geleitet.
Der in Fig. 1 dargestellte Ölabscheider ist lediglich als Beispiel dargestellt und erläutert und kann durch einen anderen, dem Fachmann bekannten Ölabscheider zum Abscheiden von flüssigen bis aersolartigen Ölbestandteilen aus einem Gaskraftstoffström ersetzt werden.
Ausgangsseitig ist der Ölabscheider 8, genauer dessen
Strömungskanal 51, an eine Gaskraftstoffleitung 9 angeschlossen, welche in eine Gaskraftstoffschiene 10 (allgemein als "Rail" bezeichnet) mündet. Am Ende der Gaskraftstoffschiene 10 sind vier steuerbare Gasinjektoren 11 (Gaseinblasventile) angeordnet, durch welche Gaskraftstoff in einen in Fig. 1 nicht dargestellten Ansaugtrakt einer in Fig. 1 nicht dargestellten Brennkraftmaschine eingeblasen werden kann. Derartige Gasinjektoren 11, welche beispielsweise elekromagnetisch steuerbar sind, sind an sich bekannt und müssen deshalb hier nicht näher erläutert werden. Die Anzahl der Gasinjektoren hängt von der Zylinderzahl der Brennkraftmaschine ab, und es sei lediglich der Vollständigkeit halber angemerkt, dass die Anzahl der Gasinjektoren nicht auf die Zahl 4 eingeschränkt ist, sondern von der speziellen Auslegung der Brennkraftmaschine abhängt.
Weiterhin ist ein Steuergerät 12 vorgesehen, bei welchem es sich um ein der Motorsteuerung dienendes, so genanntes Motorsteuergerät (ECU = E_lectronic Control Unit) handeln kann. Das Steuergerät 12 ist mittels einer Datenleitung 13 mit dem Hochdruckabsperrventil 1 und mittels einer sich verzweigenden Steuerleitung 14 mit jedem der Gasinjektoren 11 elektrisch leitend verbunden, so dass Steuerströme zwischen dem Steuergerät 12 und dem Hochdruckabsperrventil 1 einerseits, sowie zwischen dem Steuergerät 12 und jedem der Gasinjektoren 11 andererseits ausgetauscht werden können. Die Daten- und Steuerleitungen 13, 14 können Teil des so genannten CAN-Bus, einem zentralen Datenbus in einem Kraftfahrzeug sein, so dass die Datensignale im CAN-Bus-Format ausgetauscht werden können. Das Steuergerät 12 dient der Steuerung des Hochdruckabsperrventils 1 und bestimmt dessen Öffnungszeitpunkt und Öffnungsdauer. Weiterhin steuert das Steuergerät 12 einen jeden der Gasinjektoren 11 und bestimmt deren Öffnungszeitpunkte und Öffnungsdauern.
In dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 ist das Steuergerät 12 so ausgestaltet, dass zum Starten des Betriebs der
Brennkraftmaschinenanordnung mit Gaskraftstoff, beziehungsweise zum Umschalten von der Betriebsart Flüssigkraftstoff auf die Betriebsart Gaskraftstoff bei einer bivalent (oder monovalent-plus ) betreibbaren Brennkraft- maschine, das Pilotventil des Hochdruckabsperrventils 1 zeitlich vor den Gasinjektoren 11 geöffnet wird, so dass, noch bevor Gaskraftstoff die Gasinjektoren 11 passieren kann, die Hochdruckkammer 27 des Druckminderers 6 mit Gaskraftstoff gefüllt wird und ein Druckdifferenzausgleich des Gasdrucks von Gaskraftstoff stromaufwärts und stromabwärts des Hochdruckabsperrventils 1 erfolgen kann. Ebenso ist es möglich, dass das Pilotventil des Hochdruckabsperrventils 1 zeitlich vor den Gasinjektoren 11 geöffnet wird, bis eine Druckdifferenz des Gasdrucks von Gas- kraftstoff stromaufwärts und stromabwärts des Hochdruckabsperrventils 1 unterhalb eines wählbaren Schwellwerts für die Druckdifferenz fällt. Hierbei kann das Steuergerät 12 so eingerichtet sein, dass die Gasinjektoren 11 nach Ablauf einer wählbaren Zeitdauer nach dem Öffnen des Pilotventils des Hochdruckabsperrventils 1 geöffnet werden. Gleichermaßen kann das Steuergerät 12 so eingerichtet sein, dass die Gasinjektoren 11 nach dem Öffnen des Pilotventils des Hochdruckabsperrventils 1 geöffnet werden, wenn ein
Druckausgleich des Gasdrucks von Gaskraftstoff stromaufwärts und stromabwärts des Hochdruckabsperrventils 1 erfolgt ist beziehungsweise eine Druckdifferenz des Gasdrucks von Gaskraftstoff stromaufwärts und stromabwärts des Hoch- druckabsperrventils 1 unterhalb eines wählbaren Schwellwerts für die Druckdifferenz gefallen ist. Um die Druckdifferenz des Gasdrucks von Gaskraftstoff stromaufwärts und stromabwärts des Hochdruckabsperrventils 1 zu erfassen, ist in der Gaskraftstoffleitung 3 stromaufwärts des Hoch- druckabsperrventils 1 und in der Gaskraftstoffleitung 5 stromabwärts des Hochdruckabsperrventils 1 jeweils ein Drucksensor 55, 56 angeordnet, durch welchen der Gasdruck von Gaskraftstoff in den zugehörigen Gaskraftstoffleitungen 3, 5 erfasst werden kann. Die Drucksensoren 55, 57 sind über Datenleitungen 58, 59 mit dem Steuergerät 12 datentechnisch verbunden, so dass die erfassten Gasdruckwerte dem Steuergerät 12 zugeführt werden können. Das Steuergerät 12 ermittelt hieraus eine Druckdifferenz des Gasdrucks von Gaskraftstoff stromaufwärts und stromabwärts des Hoch- druckabsperrventils 1 und steuert das Pilotventil des Hochdruckabsperrventils 1 und die Gasinjektoren 11 in entsprechender Weise, wie oben dargestellt, an.
Bezugszeichenliste
1 Hochdruckabsperrventil
2 Gaskraftstoffbehälter 3 Gaskraftstoffleitung
4 Absperrventil
5 Gaskraftstoffleitung
6 Druckminderer
7 Gaskraftstoffleitung 8 Ölabscheider
9 Gaskraftstoffleitung
10 Gaskraftstoffschiene
11 Gasinjektor
12 Steuergerät 13 Datenleitung
14 Steuerleitung
15 Hauptventilsitz
16 Pilotventilsitz
17 Hauptventilelement 18 Pilotventilelement
19 Spiralfeder
20 Strömungskanal
21 Bohrung
22 Strömungskanal 23 Ventilkörper
24 Ventilgehäuseabschnitt
25 Durchgangsbohrung 26 Aussparung
27 Hochdruckkammer 28 Zwischendruckkammer
29 Niederdruckkammer
30 Membran
31 Ventilkegel
32 Feder 33 Strömungskanal
34 Membran
35 Ventilkegel 36 Strömungskanal
37 Feder
38 Hohlraum
39 Öffnung 40 Hohlraum
41 Filtereinheit
42 Öffnung
43 Gehäuseabschnitt
44 Hohlraum 45 erstes Ölreservoir
46 Öllache
47 Verbindungsleitung
48 zweites Ölreservoir 49 Hohlraum 50 Öllache
51 Strömungskanal
52 Filterabschnitt
53 Hohlraum
54 Hohlraum 55 Drucksensor
56 Drucksensor
57 Aussparung
58 Datenleitung
59 Datenleitung

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschinenan- Ordnung, welche eine mit Gastkraftstoff betreibbare Brennkraftmaschine, einen Druckminderer (6) zur Minderung des Gasdrucks des der Brennkraftmaschine zugefϋhrten Gaskraft- Stoffs, wobei der Druckminderer hochdruckseitig über eine Gaskraftstoffleitung (3, 5) mit wenigstens einem Gastank (2) zum Speichern von Gaskraftstoff fluidleitend verbunden ist, und wobei der Druckminderer niederdruckseitig durch eine Gaskraft- Stoffleitung (7, 9) mit wenigstens einem steuerbaren
Gaseinblasventil (11) zur Regelung des Gasstroms des der Brennkraftmaschine zugeführten Gaskraftstoffs fluidleitend verbunden ist, ein hochdruckseitig des Druckminderers (6) ange- ordnetes, mit dem Druckminderer fluidleitend verbundenes, steuerbares Hochdruckabsperrventil (1) zum Sperren des Gasstroms des dem Druckminderer vom Gastank zugeführten Gaskraftstoffs, wobei das Hochdruckabsperrventil ein Pilotventil (16, 18) mit kleinerer Öffnungsquerschnittsfläche und eine
Hauptventil (15, 17) mit größerer Öffnungsquerschnittsfläche umfasst, sowie eine elektronische Steuereinrichtung (12), die wenigstens der Steuerung des Hochdruckabsperrven- tils und des wenigstens einen Gaseinblasventils dient, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufnahme des Betriebs der Brennkraftmaschine mit Gaskraftstoff, beziehungsweise bei einer Umschaltung von der Betriebsart mit Flüssigkraftstoff zu einer Betriebsart mit Gaskraftstoff bei einer bivalent betreibbaren Brennkraftmaschine, gesteuert durch die elektronische Steuerein- richtung (12), das Pilotventil (16, 18) des Hochdruckabsperrventils (1) in zeitlicher Reihenfolge vor dem wenigstens einen Gaseinblasventil (11) geöffnet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Gaseinblasventil gemäß wählbarer Zeitspannen in zeitlicher Reihenfolge nach dem Pilotventil des Hochdruckabsperrventils geöffnet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Gaseinblasventil in zeitlicher Reihenfolge nach dem Pilotventil des Hochdrucksperrventils geöffnet wird, wenn mittels Druckaufnehmer erfasst worden ist, dass eine Gasdruckdifferenz von Gaskraftstoff stromaufwärts des Hochdruckabsperrventils und stromabwärts des Hochdruckabsperrventils ausgeglichen ist oder eine wählbare Gasdruckdifferenz unterschritten worden ist.
4. Verfahren nach einem der vorher gehenden Ansprüche 1 bis 3, bei welchem die Brennkraftmaschinenanordnung eine mit Gaskraftstoff als erste Kraftstoffart und mit Flüs- sigkraftstoff als zweite Kraftstoffart betreibbare, bivalente Brennkraftmaschine umfasst.
5. Brennkraftmaschinenanordnung, insbesondere zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs, zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, welche eine mit Gastkraftstoff betreibbare Brennkraftmaschine, einen Druckminderer (6) zur Minderung des Gasdrucks des der Brennkraftmaschine zugeführten Gaskraft- Stoffs, wobei der Druckminderer hochdruckseitig über eine Gaskraftstoffleitung (3, 5) mit wenigstens einem Gastank (2) zum Speichern von Gaskraftstoff fluidleitend verbunden ist, und wobei der Druckminderer niederdruckseitig durch eine Gaskraftstoffleitung (7, 9) mit wenigstens einem steuerbaren Gaseinblasventil (11) zur Regelung des Gasstroms des der Brennkraftmaschine zugeführten Gaskraftstoffs fluidleitend verbunden ist, ein hochdruckseitig des Druckminderers (6) angeordnetes, mit dem Druckminderer fluidleitend verbundenes, steuerbares Hochdruckabsperrventil (10) zum Sperren des Gasstroms des dem Druckminderer vom Gastank zugeführten Gaskraftstoffs, wobei das Hochdruckabsperrventil ein Pilotventil (16, 18) mit kleinerer Öffnungsquerschnittsfläche und eine Hauptventil (15, 17) mit größerer Öffnungsquer- schnittsfläche umfasst, sowie eine elektronische Steuereinrichtung (12), die wenigstens der Steuerung des Hochdruckabsperrventils und des wenigstens einen Gaseinblasventils dient , dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinrichtung (12) eingerichtet ist, den Betrieb der Brennkraftmaschinenanordnung so zu steuern, dass zur Aufnahme des Betriebs der Brennkraftmaschine mit Gaskraftstoff, beziehungsweise bei einer Umschaltung von der Betriebsart mit Flüssigkraftstoff zu einer Betriebsart mit Gaskraftstoff bei einer bivalent betreibbaren Brennkraftmaschine, gesteuert durch die elektronische Steuereinrichtung (12), das Pilotventil (16, 18) des Hochdruckabsperrventils (1) in zeitlicher Reihenfolge vor dem wenigstens einen Gaseinblasventil (11) geöffnet wird.
6. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steu- ereinrichtung eingerichtet ist, den Betrieb der
Brennkraftmaschinenanordnung so zu steuern, dass das wenigstens eine Gaseinblasventil gemäß wählbarer Zeitspannen in zeitlicher Reihenfolge nach dem Pilotventil des Hochdruckabsperrventils geöffnet wird.
7. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinrichtung eingerichtet ist, den Betrieb der Brennkraftmaschinenanordnung so zu steuern, dass das wenigstens eine Gaseinblasventil in zeitlicher Reihenfolge nach dem Pilotventil des Hochdrucksperrventils geöffnet wird, wenn mittels Druckaufnehmer erfasst worden ist, dass eine Gasdruckdifferenz von Gaskraftstoff stromaufwärts des Hochdruckabsperrventils und stromabwärts des Hochdruckabsperrventils ausgeglichen ist oder eine wählbare Gasdruckdifferenz un- terschritten worden ist.
8. Brennkraftmaschinenanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7 , dadurch gekennzeichnet, dass der Gaskraftstoff Compressed Natural Gas (CNG) ist.
9. Brennkraftmaschinenanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Niederdruckzweig (7, 9, 10) des Druckminderers eine Ölabscheidevorrichtung (8) zum Abscheiden von flüssigen oder gasförmigen Ölbe- standteilen im Gaskraftstoff angeordnet ist.
10. Brennkraftmaschinenanordnung nach einem de.r Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass stromaufwärts des Hochdrucksperrventils und stromabwärts des Hochdrucksperrventils jeweils Druckaufnehmer (55, 56) zur Aufnahme des Gasdrucks von Gaskraftstoff stromaufwärts und stromabwärts des Hochdrucksperrventils angeordnet sind.
11. Brennkraftmaschinenanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, welche eine mit Gaskraftstoff als erste KraftStoffart und mit Flüssigkraftstoff als zweite Kraftstoffart betreibbare Brennkraftmaschine umfasst.
12. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinrichtung geeignet ist, den Betrieb der Brenn- kraftmaschinenanordnung so zu steuern, dass beim Umschalten des Betriebs der Brennkraftmaschine von einem Betrieb mit der zweiten Kraftstoffart zu einem Betrieb mit der ersten Kraftstoffart das Pilotventil des Hochdruckabsperrventils in zeitlicher Reihenfolge vor dem wenigstens einen Gaseinblasventil geöffnet wird.
13. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kraftstoffart Compressed Natural Gas (CNG) und die zweite Kraft- stoffart Benzin ist.
14. Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschinenanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 13.
15. Elektronische Steuereinrichtung (12) für eine Brennkraftmaschinenanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung geeignet ist, den Betrieb der Brennkraftmaschinenan- Ordnung so zu steuern, dass ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 durchgeführt wird.
16. Programmcode für eine zur Datenverarbeitung geeignete elektronische Steuereinrichtung (12) gemäß Anspruch 15, welcher Steuerbefehle enthält, die die Steuereinrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 veranlassen.
17. Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Programmcode gemäß Anspruch 16.
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