DE102012102840A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Reduzierung der Temperatur eines Druckbehälters mittels Latentwärme von Flüssiggas- (LPG) Verdampfung - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Reduzierung der Temperatur eines Druckbehälters mittels Latentwärme von Flüssiggas- (LPG) Verdampfung Download PDF

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Abstract

Vorrichtung zur Reduzierung der Temperatur eines Druckbehälters (110), der Flüssiggas-(LPG)Kraftstoff speichert und mit einer Kraftstoffzuführleitung (112) zum Zuführen des Kraftstoffs zu einer Einspritzdüse (101) verbunden ist, mittels Latentwärme von LPG-Verdampfung, wobei die Vorrichtung eine Kraftstoffpumpe (111), die in dem Druckbehälter (110) installiert ist und mit einem Ende der Kraftstoffzuführleitung (112) zum Druckbeaufschlagen des Kraftstoffs verbunden ist, ein Absperrventil (116), das in der Kraftstoffzuführleitung (112) zum wahlweisen Abschalten der Kraftstoffzufuhr zu der Einspritzdüse (101) installiert ist, eine Kraftstoffsammelleitung (105), die von der Kraftstoffzuführleitung (112) zu der Innenseite des Druckbehälters (110) zum Sammeln des zugeführten Kraftstoffs in dem Druckbehälter (110), wenn das Absperrventil (116) geschlossen ist, abgezweigt ist, und eine Spritzdüse (115) aufweist, die mit der Kraftstoffzuführleitung (112) verbunden ist und den über die Kraftstoffsammelleitung (105) gesammelten Kraftstoff in die Innenseite des Druckbehälters (110) einspritzt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Reduzierung der Temperatur eines Druckbehälters in einem Flüssiggas-(LPG)Fahrzeug, und insbesondere eine Vorrichtung zur Reduzierung der Temperatur eines Druckbehälters unter Ausnutzung der Tatsache, dass LPG während der Verdampfung Latentwärme absorbiert, um ein leichtes Tanken von LPG sicherzustellen, und ein Steuerungsverfahren dafür.
  • Typischerweise wird ein LPG-Fahrzeug an einer Tankstelle betankt, wie in 1 gezeigt ist. Ein LPG-Speicher 1 ist im Untergrund der Tankstelle angeordnet, und der Kraftstoff wird mittels einer Betankungspumpe 2 gepumpt und an jede Zapfsäule übertragen. Die Zapfsäule weist eine Zapfpistole 3 zum Zuführen von Kraftstoff zu einem Kraftstoffeinlass des Fahrzeuges auf, und ein Druckbehälter 10 zum Speichern des Kraftstoffs ist in dem Fahrzeug montiert.
  • Hier saute der Druck im Betankungszustand höher als der Druck des in dem Fahrzeug montierten Druckbehälters 10 sein, so dass die Kraftstoffeinspritzung und Betankung mittels der Zapfpistole 3 ermöglicht wird. Der Druck an der Tankstelle kann als eine Summe des Druckes in dem LPG-Speicher 1 und des Durchsatzes (etwa 8 bar) der Betankungspumpe 2 bestimmt werden.
  • Im Falle eines Fahrzeuges mit einem vorhandenen Flüssigphaseneinspritzungs-(LPI)System ist der Druck an der Tankstelle geringer oder gleich dem Druck des Druckbehälters 10 in dem Fahrzeug, so dass die LPG-Betankung nicht erreicht wird. Insbesondere ist die Temperatur während eines heißen Sommers in Europa 40°C, und der Propangehalt im LPG ist 25 bis 95%. Darüber hinaus ist zum Beispiel die Temperatur während eines heißen Sommers in Australien 50°C, und der Propangehalt im LPG ist 50 bis 100%. Daher steigt der Druck des Druckbehälters 10 unter solchen Bedingungen übermäßig an.
  • Die Erhöhung des Druckes des Druckbehälters 10 des Fahrzeuges verursacht eine Erhöhung der Temperatur des Druckbehälters 10, und diese Erhöhung der Temperatur des Druckbehälters 10 wird durch ein Kraftstoffrücklaufsystem eines LPI-Motors verursacht, wie in 2 gezeigt ist. 2 ist ein Schema eines Kraftstoffzirkulationssystems in einem herkömmlichen LPI-System.
  • In dem LPI-System wird LPG aus einer mit einer Düse versehenen Zapfpistole 3 über einen LPG-Filter und ein Überströmschutz-(OCP)Ventil in einen Druckbehälter 10 eingespritzt. Der Hochdruck-Flüssigphasenkraftstoff in dem Druckbehälter 10 wird über eine Kraftstoffzuführleitung dem Motor zugeführt, und zusätzlicher Kraftstoff und von dem Motor erwärmter Kraftstoff werden über eine Kraftstoffrücklaufleitung wieder eingeführt. Hier wird die Temperatur in dem Druckbehälter 10 durch den erwärmten Kraftstoff erhöht, um den Flüssigkraftstoff zu verdampfen, und somit steigt auch der Innendruck des Druckbehälters 10 an. Die Erhöhung des Druckes des Druckbehälters 10 kann das Problem eines schlechten Betankens des Fahrzeuges mit dem LPI-System verursachen.
  • Um dieses Problem zu lösen und ein leichtes LPG-Tanken sicherzustellen, ist es notwendig, erheblich die Temperatur des Druckbehälters 10 um mehr als 25°C zu reduzieren oder den Druck an der Tankstelle um mehr als 6,1 bar zu erhöhen. Hierzu werden herkömmlich im Allgemeinen ein Verfahren zum Minimieren des Flusses von Rücklaufkraftstoff und ein Kühlungsverfahren zum Reduzieren der Temperatur des Rücklaufkraftstoffs durch Wärmeaustausch angewendet.
  • Jedoch steigt im Falle des Verfahrens zum Minimieren des Flusses von Rücklaufkraftstoff durch Installieren eines Solenoidventils in der Kraftstoffrücklaufleitung der Druck in einer Einspritzdüse übermäßig an, und die Startfähigkeit und die Funktionsfähigkeit verschlechtern sich. Darüber hinaus ist es im Falle eines Verfahrens unter Verwendung eines Systems, bei dem der Rücklaufkraftstoff vollständig weggelassen wird, unmöglich, den nach dem Starten in der Einspritzdüse verbleibenden Kraftstoff zu sammeln, was eine Leckage der Einspritzdüse infolge der Kraftstoffverdampfung bewirkt und auch die Startfähigkeit und die Funktionsfähigkeit verschlechtert.
  • Ferner ist es im Falle der Kühlungsverfahrens zum Reduzieren der Temperatur des Rücklaufkraftstoffs durch Wärmeaustausch bei einem in dem koreanischen Patent Nr. 10-1071236 offenbarten Verfahren zum Austauschen von Wärme mit Klimaanlagenkühlmittel notwendig, bei einer vorbestimmten Kraftstofftemperatur zwangsläufig eine Klimaanlage anzutreiben, was die Kraftstoffeffizienz und die Wettbewerbsfähigkeit reduziert, die Herstellungskosten erhöht und die Effizienz der Klimaanlage reduziert. Darüber hinaus gibt es im Falle eines Verfahrens zum Austauschen von Wärme mit anderen Fluiden, wie kondensiertem Wasser, Luft usw., keinen bedeutenden Effekt der Reduzierung der Temperatur.
  • Mit der Erfindung werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Reduzierung der Temperatur eines Druckbehälters mittels Latentwärme von LPG-Verdampfung geschaffen, welche die Temperatur in dem Druckbehälter durch Abschalten der Kraftstoffzufuhr und Sammeln von druckbeaufschlagtem Kraftstoff in dem Druckbehälter unter Ausnutzung der Tatsache, dass LPG während der Verdampfung Latentwärme absorbiert, reduzieren können, wodurch ein leichtes Tanken von LPG sichergestellt wird.
  • Nach einem Aspekt der Erfindung weist eine Vorrichtung zur Reduzierung der Temperatur eines Druckbehälters, der Flüssiggas-(LPG)Kraftstoff speichert und mit einer Kraftstoffzuführleitung zum Zuführen des Kraftstoffs zu einer Einspritzdüse verbunden ist, mittels Latentwärme von LPG-Verdampfung eine Kraftstoffpumpe, die in dem Druckbehälter installiert ist und mit einem Ende der Kraftstoffzuführleitung zum Druckbeaufschlagen des Kraftstoffs verbunden ist, ein Absperrventil, das in der Kraftstoffzuführleitung zum wahlweisen Abschalten der Kraftstoffzufuhr zu der Einspritzdüse installiert ist, eine Kraftstoffsammelleitung, die von der Kraftstoffzuführleitung zu der Innenseite des Druckbehälters zum Sammeln des zugeführten Kraftstoffs in dem Druckbehälter, wenn das Absperrventil geschlossen ist, abgezweigt ist, und eine Spritzdüse auf, die mit der Kraftstoffzuführleitung verbunden ist und den über die Kraftstoffsammelleitung gesammelten Kraftstoff in die Innenseite des Druckbehälters einspritzt.
  • Die Vorrichtung kann eine Steuereinrichtung zur Steuerung des Öffnens und Schließens des Absperrventils und des Betriebs der Kraftstoffpumpe aufweisen.
  • Die Vorrichtung kann ein Dreiwege-Anschlussstück aufweisen, das in der Kraftstoffzuführleitung installiert ist und mit der Kraftstoffsammelleitung verbunden ist.
  • Die Vorrichtung kann ferner ein Überdruckventil aufweisen, das in der Kraftstoffsammelleitung installiert ist, um den Kraftstoff bei einem erhöhten Druck zu der Spritzdüse zu führen.
  • Das Absperrventil kann ein Solenoidventil sein.
  • Die Vorrichtung kann ferner einen Tankklappenschalter aufweisen, der konfiguriert ist, um ein Kraftstoffeinspritzungs-Bereitschaftssignal an die Steuereinrichtung einzugeben, wenn der Tankklappenschalter eingeschaltet ist.
  • Wenn das Kraftstoffeinspritzungs-Bereitschaftssignal von dem Tankklappenschalter eingegeben ist, schließt die Steuereinrichtung das Absperrventil und treibt die Kraftstoffpumpe derart an, dass der Kraftstoff über die Kraftstoffsammelleitung in den Druckbehälter eingespritzt wird.
  • Die Vorrichtung kann ferner einen Sensor zum Messen der Temperatur oder des Druckes des Druckbehälters aufweisen, wobei die Steuereinrichtung eine Tankklappe öffnet, wenn die Temperatur oder der Druck des Druckbehälters unter einem vorbestimmten Referenzwert reduziert ist.
  • Nach einem anderen Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Reduzierung der Temperatur eines Druckbehälters mittels Latentwärme von Flüssiggas-(LPG)Verdampfung das Eingeben eines Kraftstoffeinspritzungs-Bereitschaftssignals, Schließen eines mit einer Kraftstoffzuführleitung verbundenen Solenoidventils, wenn das Kraftstoffeinspritzungs-Bereitschaftssignal eingegeben ist, Antreiben einer Kraftstoffpumpe, die mit der Kraftstoffzuführleitung verbunden ist, und Einspritzen von Kraftstoff in dem Druckbehälter wieder in den Druckbehälter mittels einer Spritzdüse einer mit der Kraftstoffzuführleitung verbundenen Kraftstoffsammelleitung.
  • Nach dem Einspritzen des Kraftstoffs wird die Temperatur oder der Druck des Druckbehälters gemessen und bestimmt, ob die gemessene Temperatur oder der gemessene Druck unter einem vorbestimmten Referenzwert ist.
  • Beim Einspritzen des Kraftstoffs wird der Kraftstoff nach dem Erhöhen des Druckes des Kraftstoffs über ein Überdruckventil eingespritzt, das zwischen der Kraftstoffzuführleitung und der Spritzdüse in der Kraftstoffsammelleitung angeschlossen ist.
  • Das Messen der Temperatur oder des Druckes des Druckbehälters wird wiederholt, wenn die gemessene Temperatur oder der gemessene Druck über dem vorbestimmten Referenzwert ist, wobei ferner eine Tankklappe geöffnet wird, wenn die gemessene Temperatur oder der gemessene Druck unter dem vorbestimmten Referenzwert ist.
  • Nach dem Eingeben des Kraftstoffeinspritzungs-Bereitschaftssignals werden über einen Cluster Informationen angezeigt, die angeben, dass das Tanken in Vorbereitung ist.
  • Ferner können über den Cluster Informationen angezeigt werden, die angeben, dass die Vorbereitung zum Kraftstofftanken abgeschlossen ist, wenn die Tankklappe geöffnet ist.
  • Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
  • 1 ein Schema der Struktur einer LPG-Tankstelle;
  • 2 ein Schema eines Kraftstoffzirkulationssystems in einem herkömmlichen LPI-Fahrzeug;
  • 3 ein Schema einer Vorrichtung zur Reduzierung der Temperatur eines Druckbehälters mittels Latentwärme von LPG-Verdampfung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung; und
  • 4 ein Flussdiagramm der Schritte eines Verfahrens zur Reduzierung der Temperatur eines Druckbehälters mittels Latentwärme von LPG-Verdampfung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
  • In den Figuren sind gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
  • Es versteht sich, dass der Begriff „Fahrzeug” allgemeine Kraftfahrzeuge, wie Personenkraftwagen, die Geländewagen (SUV) einschließen, Busse, Lastwagen, verschiedene Nutzfahrzeuge, Wasserfahrzeuge, die eine Vielfalt von Booten und Schiffen einschließen, Luftfahrzeuge, und dergleichen, sowie Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Steckdosen-Hybrid-Elektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge mit Alternativkraftstoff (z. B. Kraftstoffe, die aus anderen Rohstoffen als Erdöl stammen) umfasst. Wie hierin Bezug genommen wird, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehrere Antriebsquellen, zum Beispiel sowohl Benzinantrieb als auch Elektroantrieb aufweist.
  • Mit der Erfindung werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Reduzierung der Temperatur eines Druckbehälters mittels Latentwärme von LPG-Verdampfung geschaffen, welche die Temperatur des Druckbehälters durch eine einfache Steuerlogik schnell reduzieren können, wenn ein Fahrer sein Fahrzeug wieder betanken möchte, wodurch das Problem des schlechten Tankens gelöst wird.
  • Wie in 3 gezeigt, ist die Vorrichtung zur Reduzierung der Temperatur eines Druckbehälters mittels Latentwärme von LPG-Verdampfung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung derart konfiguriert, dass die Temperatur eines Druckbehälters 110 reduziert wird, der LPG-Kraftstoff derart speichert, dass druckbeaufschlagter LPG-Kraftstoff aus dem Druckbehälter 110 eingespritzt wird.
  • Der Druckbehälter 110 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist mit einem Kraftstoffeinlass derart verbunden, dass Kraftstoff aus einer Kraftstoffbetankungsdüse 132 eingespritzt wird, und ist mit einer Kraftstoffzuführleitung 112 zum Zuführen von darin gespeichertem Kraftstoff verbunden. Darüber hinaus ist eine Kraftstoffpumpe 111 in dem Druckbehälter 110 derart vorgesehen, dass der Kraftstoff der Kraftstoffzuführleitung 112 zugeführt werden kann.
  • Indessen weist die Vorrichtung zur Reduzierung der Temperatur des Druckbehälters gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung eine Kraftstoffsammelleitung 105, die mit der Kraftstoffzuführleitung 112 verbunden ist, und ein Überdruckventil 114 und eine Spritzdüse 115 auf, die in der Kraftstoffsammelleitung 105 vorgesehen sind, um die Temperatur des Druckbehälters 110 mittels der Latentwärme von LPG-Verdampfung zu reduzieren.
  • Die Kraftstoffsammelleitung 105 ist über ein Dreiwege-Anschlussstück 113 von der Kraftstoffzuführleitung 112 abgezweigt, um den Kraftstoff über das Überdruckventil 114 und die Spritzdüse 115 bei einem erhöhten Druck im Vergleich zu dem von einem Regler geregelten Druck einzuspritzen.
  • Darüber hinaus kann die Vorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung derart konfiguriert sein, dass sie ein Absperrventil 116 zum Abschalten der Kraftstoffzufuhr vor dem Einspritzen des über die Kraftstoffzuführleitung 112 zugeführten Kraftstoffs mittels einer Einspritzdüse 101 und einen Sensor 118 zum Messen der Temperatur oder des Druckes des Druckbehälters 110 aufweist. Insbesondere ist das Absperrventil 116 als ein Solenoidventil konfiguriert, das durch ein elektrisches Signal der Steuereinrichtung schnell geöffnet und geschlossen werden kann.
  • Dementsprechend fließt in der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung, wenn das Absperrventil 116 geschlossen ist, der von der Kraftstoffpumpe 111 gepumpte Kraftstoff nicht durch die Kraftstoffzuführleitung 112, sondern wird über die Kraftstoffsammelleitung 105 umgeleitet.
  • Darüber hinaus weist die Vorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung eine Steuereinrichtung 120 zur Steuerung des Betriebs der Kraftstoffpumpe 111 und des Öffnens und Schließens des Absperrventils 116 auf. Die Steuereinrichtung 120 empfängt ein Kraftstoffeinspritzungs-Bereitschaftssignal eines Fahrers und steuert, wenn bestimmt wird, dass der Kraftstoff eingespritzt wird, das Absperrventil 116 und die Kraftstoffpumpe 111, um die Temperatur des Druckbehälters 110 zu reduzieren, wodurch ein leichtes Tanken sichergestellt ist.
  • Ferner kann die Steuereinrichtung 120 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung derart konfiguriert sein, dass sie Temperatur- oder Druckinformationen empfängt, die von dem Sensor 118 gemessen werden. Darüber hinaus wird, wenn bestimmt wird, dass die Temperatur oder der Druck des Druckbehälters 110 kleiner als ein vorbestimmter Referenzwert ist, von der Steuereinrichtung 120 bestimmt, dass das Kraftstofftanken möglich ist, und öffnet eine Tankklappe 130.
  • Hier ist der Referenzwert in Bezug auf die Temperatur oder den Druck des Druckbehälters 110 ein vorbestimmter Wert in Bezug auf die Temperatur oder den Druck, wo das Kraftstofftanken möglich ist, und kann in der Steuereinrichtung 120 gespeichert werden.
  • Überdies kann die Vorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung derart konfiguriert sein, dass sie einen Tankklappenschalter 121, der es dem Fahrer ermöglicht, das Kraftstoffeinspritzungs-Bereitschaftssignal einzugeben, einen elektrischen Tankklappenöffnungsschalter 131 zum Öffnen der Tankklappe 130, und ein Cluster zum Anzeigen von Informationen bezüglich dem momentanen Kraftstoffeinspritzungs-Bereitschaftszustand beim Vorgang der Reduzierung der Temperatur des Druckbehälters 110 unter der Steuerung der Steuereinrichtung 120 aufweist, wobei diese nicht direkt auf die Reduzierung der Temperatur des Druckbehälters 110 bezogen sind.
  • In der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann der Tankklappenöffnungsschalter 131 derart konfiguriert sein, dass er die Tankklappe 130 öffnet, wenn die Steuereinrichtung 120 bestimmt, dass das Kraftstofftanken möglich ist. Darüber hinaus kann, wenn die Steuerung zur Reduzierung der Temperatur des Druckbehälters 110 durchgeführt wird, der Cluster derart konfiguriert sein, dass er eine Mitteilung anzeigt, die angibt, dass das Kraftstofftanken in Vorbereitung ist, und dass er, wenn bestimmt wird, dass das Kraftstofftanken möglich ist, eine Mitteilung anzeigt, die angibt, dass das Kraftstofftanken möglich ist.
  • Als nächstes wird eine Technik zur Reduzierung der Temperatur des Druckbehälters mittels Latentwärme von LPG-Verdampfung bei der Vorrichtung zur Reduzierung der Temperatur des Druckbehälters gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung beschrieben, wobei die jeweiligen Bauteile ausführlich beschrieben werden.
  • Zuerst wird bei der Vorrichtung zur Reduzierung der Temperatur des Druckbehälters mittels der Latentwärme von LPG-Verdampfung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung, wenn ein Fahrer den Tankklappenschalter 121 für das Kraftstofftanken einschaltet, ein Kraftstoffeinspritzungs-Bereitschaftssignal in die Steuereinrichtung 120 eingegeben. Die Steuereinrichtung 120 empfängt das Kraftstoffeinspritzungs-Bereitschaftssignal des Fahrers und überträgt ein Antriebssignal zur Reduzierung der Temperatur des Druckbehälters 110 an jedes Bauteil, das mit der Steuereinrichtung 120 verbunden ist.
  • Das heißt, wie in 3 gezeigt, wenn die Steuereinrichtung 120 Informationen bezüglich einem Kraftstoffeinspritzsignal empfängt, schließt die Steuereinrichtung 120 das Absperrventil 116 als ein Solenoidventil und treibt zwangsläufig die Kraftstoffpumpe 111 an.
  • Hier wird, da das Absperrventil 116 vor dem Betrieb der Kraftstoffpumpe 111 bereits geschlossen ist, der über die Kraftstoffzuführleitung 112 zugeführte Kraftstoff durch den Betrieb der Kraftstoffpumpe 111 über die Kraftstoffsammelleitung 105 umgeleitet.
  • Währenddessen wird, wie in 3 gezeigt, da das Überdruckventil 114 in der Kraftstoffsammelleitung 105 vorgesehen ist, der umgeleitete Kraftstoff über den Öffnungsdruck druckbeaufschlagt, und der druckbeaufschlagte Kraftstoff wird über die Spritzdüse 115 in den Druckbehälter 110 eingespritzt.
  • Dementsprechend wird in der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung der mit Hochdruck beaufschlagte Kraftstoff in den Druckbehälter 110 eingeführt, welcher ein Expansionsbereich mit relativ niedrigem Druck ist, um die Temperatur des Druckbehälters 110 mittels der erzeugten Latentwärme von Verdampfung zu reduzieren.
  • Unterdessen misst der Drucksensor oder der Temperatursensor in der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung periodisch den Druck oder die Temperatur des Druckbehälters 110, während der Vorgang der Reduzierung der Temperatur des Druckbehälters 110 mittels der Latentwärme von Verdampfung wiederholt wird.
  • Daher wird, wenn aus dem Ergebnis der Messung bestimmt wird, dass der Druck oder die Temperatur des Druckbehälters 110 kleiner als ein Referenzwert ist, von der Steuereinrichtung 120 bestimmt, dass der momentane Druckbehälter 110 betankt werden kann, und der Tankklappenöffnungsschalter 131 betätigt, um die Tankklappe 130 zu öffnen, wodurch das Kraftstofftanken ermöglicht wird.
  • Außerdem kann, wie in 3 gezeigt, die Steuereinrichtung 120 in der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung dem Cluster befehlen, Momentanzustandsinformationen, wie Informationen, die angeben, dass das Kraftstofftanken in Vorbereitung ist, oder Informationen, die angeben, dass die Vorbereitung für das Kraftstofftanken abgeschlossen ist, auszugeben.
  • 4 zeigt fortlaufend die Schritte eines Verfahrens zur Reduzierung der Temperatur eines Druckbehälters mittels Latentwärme von LPG-Verdampfung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung, welches durch die in 3 gezeigte Vorrichtung zur Reduzierung der Temperatur des Druckbehälters mittels der Latentwärme von LPG-Verdampfung ausgeführt wird.
  • Mit Bezug auf 4 wird bei dem Verfahren zur Reduzierung der Temperatur des Druckbehälters mittels der Latentwärme von LPG-Verdampfung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung in S1 ein Schritt des Eingebens eines Kraftstoffeinspritzungs-Bereitschaftssignals, zum Beispiel ein Schritt, in dem ein Fahrer den Tankklappenschalter einschaltet, durchgeführt. In diesem Falle kann in S2 eine Bereitschaftsmitteilung, die angibt, dass „das Kraftstofftanken in Vorbereitung ist”, über den Cluster ausgegeben werden.
  • Dann schließt für die Vorbereitung des Kraftstofftankens die Steuereinrichtung in S3 das Solenoidventil und treibt in S4 zwangsläufig die Kraftstoffpumpe an, wodurch Latentwärme von Verdampfung mittels des von dem Überdruckventil eingestellten Druckes absorbiert wird.
  • Während des Vorgangs, bei dem die Latentwärme von Verdampfung absorbiert wird, wird in S5 ein Schritt durchgeführt, in dem der Temperatursensor oder der Drucksensor die Temperatur oder den Druck des Druckbehälters misst und den gemessenen Wert mit einem Referenzwert vergleicht. Darüber hinaus wird, wenn bestimmt wird, dass die Temperatur oder der Druck des Druckbehälters kleiner als der Referenzwert ist, in S6 ein Schritt durchgeführt, in dem bestimmt wird, dass der Druckbehälter ausreichend gekühlt ist und der Tankklappenschalter geöffnet ist.
  • In diesem Falle kann in S7 eine Bereitschaftsmitteilung, die angibt, dass „die Vorbereitung für das Kraftstofftanken abgeschlossen ist”, über den Cluster an den Fahrer ausgegeben werden.
  • Infolgedessen wird, wenn der Schritt der Reduzierung der Temperatur des Druckbehälters für die Vorbereitung zum Kraftstofftanken abgeschlossen ist, die Kraftstoffbetankungsdüse mit der geöffneten Tankklappe verbunden, wodurch in S8 das Kraftstofftanken begonnen wird.
  • Daher kann mit dem Verfahren zur Reduzierung der Temperatur des Druckbehälters mittels der Latentwärme von LPG-Verdampfung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung mittels einer einfachen Steuerlogik die Temperatur des Druckbehälters auf einen Zustand reduziert werden, in dem das Kraftstofftanken möglich ist.
  • Wie oben beschrieben, haben die Vorrichtung und das Verfahren zur Reduzierung der Temperatur des Druckbehälters mittels der Latentwärme von LPG-Verdampfung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung die folgenden Effekte.
  • Erstens kann, da die Temperatur des Druckbehälters durch die während der Verdampfung des gesammelten Kraftstoffs erzeugte Latentwärme reduziert wird, die Temperatur des Druckbehälters mit dem vorhandenen LPI-System reduziert werden, so dass es möglich ist, den LPG-Kraftstoff unter allen Bedingungen, einschließlich in heißen Sommern, leicht zu tanken.
  • Zweitens kann, da die einfache und kostengünstige Konfiguration in das herkömmliche LPI-System und einen Druckbehälter des Unterboden-Typs ohne eine separate externe Vorrichtung, wie eine Klimaanlage, einen Kühler, kondensiertes Wasser, Fahrtwind usw., eingeführt wird, ein Fahrzeug mit hoher Leistung und hoher Kraftstoffeffizienz im Vergleich zu einem LPG-System geschaffen werden, wodurch die Wettbewerbsfähigkeit erhöht wird. Darüber hinaus wird im Vergleich zu einem herkömmlichen System, bei dem ein Kühler in der Kraftstoffrücklaufleitung installiert ist, die Innenseite des Druckbehälters direkt gekühlt, so dass der Effekt der Reduzierung der Temperatur verbessert werden kann.
  • Drittens kann die Vorrichtung zur Reduzierung der Temperatur des Druckbehälters mittels der Latentwärme von LPG-Verdampfung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung die Temperatur des Druckbehälters durch eine einfache Steuerlogik wirksam reduzieren, bei der die Steuereinrichtung das Öffnen und Schließen des Absperrventils und den Betrieb des Kraftstoffs steuert, so dass es möglich ist, die Gestaltung der Steuereinrichtung zu vereinfachen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • KR 10-1071236 [0009]

Claims (14)

  1. Vorrichtung zur Reduzierung der Temperatur eines Druckbehälters (110), der Flüssiggas-(LPG)Kraftstoff speichert und mit einer Kraftstoffzuführleitung (112) zum Zuführen des Kraftstoffs zu einer Einspritzdüse (101) verbunden ist, mittels Latentwärme von LPG-Verdampfung, wobei die Vorrichtung aufweist: eine Kraftstoffpumpe (111), die in dem Druckbehälter (110) installiert ist und mit einem Ende der Kraftstoffzuführleitung (112) zum Druckbeaufschlagen des Kraftstoffs verbunden ist; ein Absperrventil (116), das in der Kraftstoffzuführleitung (112) zum wahlweisen Abschalten der Kraftstoffzufuhr zu der Einspritzdüse (101) installiert ist; eine Kraftstoffsammelleitung (105), die von der Kraftstoffzuführleitung (112) zu der Innenseite des Druckbehälters (110) zum Sammeln des zugeführten Kraftstoffs in dem Druckbehälter (110), wenn das Absperrventil (116) geschlossen ist, abgezweigt ist; und eine Spritzdüse (115), die mit der Kraftstoffzuführleitung (112) verbunden ist und den über die Kraftstoffsammelleitung (105) gesammelten Kraftstoff in die Innenseite des Druckbehälters (110) einspritzt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner aufweisend ein Dreiwege-Anschlussstück (113), das in der Kraftstoffzuführleitung (112) installiert ist und mit der Kraftstoffsammelleitung (105) verbunden ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ferner aufweisend ein Überdruckventil (114), das in der Kraftstoffsammelleitung (105) installiert ist, um den Kraftstoff bei einem erhöhten Druck zu der Spritzdüse (115) zu führen.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Absperrventil (116) ein Solenoidventil ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, aufweisend eine Steuereinrichtung (120) zur Steuerung des Öffnens und Schließens des Absperrventils (116) und des Betriebs der Kraftstoffpumpe (111).
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, ferner aufweisend einen Tankklappenschalter (121), der konfiguriert ist, um ein Kraftstoffeinspritzungs-Bereitschaftssignal an die Steuereinrichtung (120) einzugeben, wenn der Tankklappenschalter (121) eingeschaltet ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei, wenn das Kraftstoffeinspritzungs-Bereitschaftssignal von dem Tankklappenschalter (121) eingegeben ist, die Steuereinrichtung (120) das Absperrventil (116) schließt und die Kraftstoffpumpe (111) derart antreibt, dass der Kraftstoff über die Kraftstoffsammelleitung (105) in den Druckbehälter (110) eingespritzt wird.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, ferner aufweisend einen Sensor (118) zum Messen der Temperatur oder des Druckes des Druckbehälters (110), wobei die Steuereinrichtung (120) eine Tankklappe (130) öffnet, wenn die Temperatur oder der Druck des Druckbehälters (110) unter einem vorbestimmten Referenzwert reduziert ist.
  9. Verfahren zur Reduzierung der Temperatur eines Druckbehälters (110) mittels Latentwärme von Flüssiggas-(LPG)Verdampfung, wobei das Verfahren aufweist: Eingeben eines Kraftstoffeinspritzungs-Bereitschaftssignals; Schließen eines mit einer Kraftstoffzuführleitung (112) verbundenen Solenoidventils (116), wenn das Kraftstoffeinspritzungs-Bereitschaftssignal eingegeben ist; Antreiben einer Kraftstoffpumpe (111), die mit der Kraftstoffzuführleitung (112) verbunden ist; und Einspritzen von Kraftstoff in dem Druckbehälter (110) wieder in den Druckbehälter (110) mittels einer Spritzdüse (115) einer mit der Kraftstoffzuführleitung (112) verbundenen Kraftstoffsammelleitung (105).
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei beim Einspritzen des Kraftstoffs der Kraftstoff nach dem Erhöhen des Druckes des Kraftstoffs über ein Überdruckventil (114) eingespritzt wird, das zwischen der Kraftstoffzuführleitung (112) und der Spritzdüse (115) in der Kraftstoffsammelleitung (105) angeschlossen ist.
  11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei ferner nach dem Einspritzen des Kraftstoffs die Temperatur oder der Druck des Druckbehälters (110) gemessen wird und bestimmt wird, ob die gemessene Temperatur oder der gemessene Druck unter einem vorbestimmten Referenzwert ist.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Messen der Temperatur oder des Druckes des Druckbehälters (110) wiederholt wird, wenn die gemessene Temperatur oder der gemessene Druck über dem vorbestimmten Referenzwert ist, wobei ferner eine Tankklappe (130) geöffnet wird, wenn die gemessene Temperatur oder der gemessene Druck unter dem vorbestimmten Referenzwert ist.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei ferner nach dem Eingeben des Kraftstoffeinspritzungs-Bereitschaftssignals über einen Cluster Informationen angezeigt werden, die angeben, dass das Tanken in Vorbereitung ist.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei ferner über den Cluster Informationen angezeigt werden, die angeben, dass die Vorbereitung zum Kraftstofftanken abgeschlossen ist, wenn die Tankklappe (130) geöffnet ist.
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