DE102004060893B4

DE102004060893B4 - Verfahren und Einrichtung zur Steuerung eines Zündzeitpunkts bei einem Otto-Gasmotor

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Publication number: DE102004060893B4
Application number: DE102004060893A
Authority: DE
Inventors: Markus Diehl
Original assignee: MDE Dezentrale Energiesysteme GmbH
Current assignee: Rolls Royce Solutions Augsburg De GmbH
Priority date: 2004-12-17
Filing date: 2004-12-17
Publication date: 2006-07-27
Anticipated expiration: 2024-12-18
Also published as: DE102004060893A1

Abstract

Verfahren zur Einstellung eines Zündzeitpunkts bei einem, vorzugsweise mit Biogas betreibbaren, Otto-Gasmotor (1), bei dem ein Ist-Wert einer Abgastemperatur eines von dem Otto-Gasmotor (1) bei dessen Betrieb abgegebenen Abgases erfaßt und der Zündzeitpunkt in Abhängigkeit von dem Ist-Wert der Abgastemperatur eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Soll-Wert für die Abgastemperatur vorgegeben und der Zündzeitpunkt so eingestellt wird, daß die Abgastemperatur auf den Soll-Wert geführt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Einstellung eines Zündzeitpunkts bei einem Otto-Gasmotor und einer entsprechenden Steuereinrichtung.
Otto-Gasmotoren werden zunehmend dazu eingesetzt, in Verbindung mit entsprechenden Generatoren aus einem Brenngas als Energieträger elektrische Energie zu erzeugen. Als Brenngas kann zwar ein reines Gas verwendet werden, typischerweise werden jedoch Gasgemische verwendet, die neben einem beim Betrieb verbrennbaren Gas noch weitere Gase enthalten. Zur Verbrennung des Brenngases in dem Otto-Gasmotor wird in der Regel Sauerstoff der Umgebungsluft verwendet.
Solche Otto-Gasmotoren können beispielsweise mit Erdgas, Deponiegas oder auch Biogas als Brenngas betrieben werden. Während Erdgas eine im Hinblick auf den Betrieb des Otto-Gasmotors zeitlich weitgehend konstante Zusammensetzung aufweist, kann die Zusammensetzung von Deponie- und insbesondere Biogas stark schwanken. Biogas kann durch anaerobe (bakterielle) Zersetzung von Biomasse erzeugt werden, wozu insbesondere entsprechende Biogasanlagen verwendet werden können. Da das Biogas durch bakterielle Prozesse gewonnen wird, kann dessen Zusammensetzung je nach Art der Biomasse und je nach Lebensbedingungen der Bakterien schwanken. Biogas im Sinne der Erfindung kann vorzugsweise einen Anteil von wenigstens 30 Volumenprozent Methangas (CH₄) enthalten, wobei andere Gase, insbesondere CO₂ die verbleibenden Volumenprozente bilden. Insbesondere das Verhältnis von CO₂ zu Methan kann beispielsweise je nach Temperatur bei dem Zersetzungsprozeß in der Biogasanlage deutlich schwanken.
Diese Schwankungen des CO₂-Anteils beeinflussen die Verbrennung des Biogases in dem Otto-Gasmotor. Wird der Zündzeitpunkt bei dem Otto-Gasmotor fest eingestellt, tritt bei hohen CO₂-Konzentrationen eine verspätet eintretende bzw. verschleppte Verbrennung auf, die zu einem schlechten effektiven Wirkungsgrad führt. Darüber hinaus tritt eine starke thermische Belastung der Auspuffrohre durch die in diesem Fall ebenfalls entstehenden hohen Abgastemperaturen auf.
Bei Biogas mit einem nur geringen CO₂-Anteil dagegen können bei fest eingestelltem Zündzeitpunkt Leistungsprobleme und erhöhte Konzentrationen von Stickoxiden (NO_x) in den Abgasen, d.h. erhöhte Stickoxidemissionen, auftreten. Insbesondere bei sehr frühen fest eingestellten Zündzeitpunkten und bei Biogas mit geringem CO₂-Anteil besteht unter ungünstigen Randbedingungen die Gefahr, daß der Otto-Gasmotor beim Betrieb klopft.
Dieses Problem könnte dadurch umgangen werden, daß der Zündzeitpunkt entsprechend der Zusammensetzung des verwendeten Biogases, d.h. des Gasgemischs, eingestellt wird. Hierzu ist es jedoch notwendig, die Zusammensetzung des dem Otto-Gasmotor als Brenngas zugeführten Gasgemischs zu ermitteln, was entsprechende Sensoren erfordert und damit zu einem erheblichen technischen und wirtschaftlichen Aufwand führt.
Entsprechende Probleme können auch bei anderen Brenngasen auftreten, die neben dem zu verbrennenden Gas ein die Verbrennung beeinflussendes, insbesondere die Verbrennung verzögerndes oder auch beschleunigendes, weiteres Gas enthalten.

Aus DE 37 20 097 A1 ist eine Regelung für einen Gasmotor mit einer Drehzahlsonde für die Kurbelwellendrehzahl, mit einem während jeder Kurbelwellenumdrehung abgefragten Drehzahl-Last-Zündwinkel-Kennfeldspeicher, mit einem von dem Kennfeldspeicher gesteuerten Zündimpulsgenerator, mit einer Lambda-Sonde, mit einer Lastsonde, mit einem unterdruckgesteuerten Gasdrucksteller für das Antriebsgas und mit einem Strömungsmischer für das Antriebsgas und Luft beschrieben. Zur Regelung für den Gasmotor, die vor allem im Magerbetrieb und im Teillastbetrieb eine volle Ausnutzung der Möglichkeiten des Gasmotors bietet, ist ein Drehzahl-Last-Lambda-Kennfeld zur Abgabe von Lambda-Soll-Werten vorgesehen. Die von dem Drehzahl-Last-Lambda-Kennfeld bereitgestellten Lambda-Soll-Werte werden mit den Lambda-Ist-Werten unter Bildung eines Lamba-Differenzwertes verglichen. Zur Anpassung des Zündwinkels an den jeweiligen Lambda-Ist-Wert gibt ein Lambda-Differenzwert-Last-Zündwinkelkorrekturwert-Kennfeld einen Zündwinkelkorrekturwert ab, der zu dem Grundzündwinkelwert des Drehzahl-Last-Zündwinkel-Kennfeldes addiert bzw. von demselben subtrahiert wird. Die Regelung wird nach einem Start des Motors erst verwendet, wenn dieser Betriebstemperatur erreicht hat.

Aus DE 102 52 953 A1 ist ein Verfahren zur Regelung eines Luft-Gas-Verhältnisses eines einem Gasverbrennungsmotor zuzuführenden Luft-Gas-Gemischs beschrieben, bei dem ein Soll- Wert für das Luft-Gas-Verhältnis in Abhängigkeit von einem aktuellen Betriebspunkt des Gas-Verbrennungsmotors ermittelt wird, als mindestens eine einen vorliegenden Ist-Wert des Luft-Gas-Verhältnisses zumindest mittelbar kennzeichnende Meßgröße der dem Gasverbrennungsmotor zuzuführende Luftmassenstrom erfaßt wird und das Luft-Gas-Verhältnis in Abhängigkeit von der Meßgröße derart verstellt wird, daß sich die Soll-Vorgabe zumindest weitgehend einstellt.

In WO 94/17297 und EP 0 632 864 B1 ist eine Einrichtung zur Regelung von Motorparametern, insbesondere des Zündzeitpunkts oder des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines mit gasförmigen Kraftstoff betriebenen Otto-Motors, beschrieben. Die Einrichtung verfügt über mindestens einen optischen Aufnehmer zur Beobachtung der bei der Verbrennung in einem Brennraum des Verbrennungsmotors hervorgerufenen Lichtemission und mindestens einen Photodetektor zu Umwandlung der Lichtemission in elektrische Signale, die in einer Auswerteinrichtung verarbeitet werden. Die Auswerteinrichtung besitzt eine Einrichtung zur Ermittlung des Absolutwertes des Maximums der Lichtemission jedes Verbrennungszyklus in dem entsprechenden elektrischen Signal und liefert ein den Absolutwert des Maximums widerspiegelndes Ausgangssignal. Die Auswerteinrichtung umfaßt weiter eine Regeleinheit, die in Abhängigkeit von dem den Absolutwert des Maximums widerspiegelnden Ausgangssignal zumindest einen Motorparameter regelt.

In EP 0 648 930 A2 sind ein Verfahren zur Klopfregelung und/oder Klopfüberwachung für eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern sowie eine entsprechende Brennkraftmaschine beschrieben. Die Verbrennungsbedingungen werden bei einem Zylinder gezielt so vorverändert, daß dieser Zylinder zuerst zu klopfen beginnt und nur eine Klopfüberwachung bei diesem Zylinder erforderlich ist und daß durch gezielte Veränderung von Parametern die Brennkraftmaschine auch dann noch sicher weiterbetrieben werden kann, wenn aufgrund von Änderungen der Brennstoffqualität oder anderer Betriebsparameter klopfende Verbrennung einsetzt.

In EP 1 158 149 A1 ist eine Einrichtung zum Einstellen des Verbrennungsgas-Luft-Verhältnisses eines vorzugsweise stationären Gasmotors mit einer Leistungsmeßeinrichtung zur Erfassung der Motorleistung und/oder mit einem Druckmesser zur Erfassung des vor dem Einlaßventil des Gasmotors herrschenden Gemischdrucks, mit einem elektrisch ansteuerbaren Gasdosierventil zum Zuführen einer definierten Menge an Verbrennungsgas in den Ansaugtrakt des Gasmotors und mit einer elektronischen Steuereinrichtung, die in Abhängigkeit von Motorparametern und eines Vorgabewertes für das Verbrennungsgas-Luft-Verhältnis die einzustellende Gasmenge errechnet und dementsprechend das Gasdosierventil ansteuert, beschrieben. Weiter ist eine Einrichtung zur rechnerischen Ermittlung eines von der Motorleistung und/oder dem Gemischdruck vor den Einlaßventilen abhängigen Vorgabewertes für das Verbrennungs gas-Luft-Verhältnis beschrieben, gemäß dem die elektronische Steuereinrichtung das Gasdosierventil ansteuert.

Auch diese Lösungsvorschläge lassen Raum für Verbesserung im Hinblick auf die oben genannten Probleme.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, mittels dessen der Zündzeitpunkt eines Otto-Gasmotors einfach an die Zusammensetzung des zu dessen Betrieb verwendeten Brenngases, insbesondere dessen Gehalt wenigstens eines die Verbrennung verschleppenden Gases, anpaßbar ist, sowie Mittel zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Einstellung eines Zündzeitpunkts bei einem, vorzugsweise mit Biogas betriebenen, Otto-Gasmotor, bei dem ein Ist-Wert einer Abgastemperatur eines von dem Otto-Gasmotor bei dessen Betrieb abgegebenen Abgases erfaßt und der Zündzeitpunkt in Abhängigkeit von dem Ist-Wert der Abgastemperatur eingestellt wird, wobei ein Soll-Wert für die Abgastemperatur vorgegeben und der Zündzeitpunkt so eingestellt wird, daß die Abgastemperatur auf den Soll-Wert geführt wird.

Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine Steuereinrichtung für einen, vorzugsweise mit Biogas betreibbaren Otto-Gasmotor, mit einem Abgastemperatursignaleingang für ein Abgastemperatursignal, das eine Abgastemperatur von Abgas des Otto-Gasmotors bei dessen Betrieb wiedergibt, einem Einstellsignalausgang zur Ausgabe eines Einstellsignals zur Einstellung eines Zündzeitpunkts des Otto-Gasmotors, wobei mittels der Steuereinrichtung das Einstellsignal in Abhängigkeit von dem Abgastemperatursignal bildbar und über den Einstellsignalausgang abgebbar ist, wobei das Einstellsignal für den Zündzeitpunkt so bildbar ist, daß die Abgastemperatur auf einen vorgegebenen Soll-Wert für die Abgastemperatur geführt wird.

Die Aufgabe wird darüber hinaus gelöst durch einen Otto-Gasmotor, der vorzugsweise mit Biogas betreibbar ist, mit einer elektrischen Zündeinrichtung, wenigstens einem Abgastemperatursensor zur Erfassung einer Abgastemperatur vom Abgas des Otto-Gasmotors bei dessen Betrieb und zur Bildung eines die Abgastemperatur wiedergebendes Abgastemperatursignals und mit einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung, deren Abgastemperatursignaleingang mit dem Abgastemperatursensor zur Erfassung des Abgastemperatursignals und deren Einstellsignalausgang mit der Zündeinrichtung zur Übermittlung des Einstellsignals verbunden ist.

Obwohl die Erfindung für beliebige Otto-Gasmotoren bzw. den Betrieb von Otto-Gasmotoren mit beliebigen Brenngasen geeignet ist, wird sie vorteilhaft für den Betrieb von Otto-Gasmotoren mit Brenngasen eingesetzt, die einen schwankenden Anteil eines brennbaren Gases in dem Brenngas und/oder insbesondere wenigstens eines Gases ausweisen, das die Verbrennung des Brenngases, insbesondere wenigstens eines tatsächlich verbrennbaren Gases in dem Brenngas in dem Otto-Gasmotor verschleppt. Besonders bevorzugt wird die Erfindung bei mit Biogas betreibbaren bzw. betriebenen Otto-Gasmotoren verwendet.

Als Otto-Gasmotoren kommen beliebige nach dem Otto-Motor-Prinzip arbeitende Motoren in Betracht, die daher über eine Zündeinrichtung verfügen, die wenigstens einer Zündkerze in einem Zylinder des Otto-Gasmotors zu einem entsprechenden Zündzeitpunkt Zündenergie zur Bildung eines Zündfunkens zuführt. Die Zündeinrichtung erlaubt insbesondere eine Einstellung des Zündzeitpunkts.

Die Erfindung beruht unter anderem auf der Beobachtung, daß unabhängig von dem Verhältnis zwischen der Konzentration des brennbaren Anteils des verwendeten Gases zu dem die Verbrennung verschleppenden Anteil des verwendeten Gases ein fester Zusammenhang zwischen der Abgastemperatur und dem effektiven Wirkungsgrad des Otto-Gasmotors besteht.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird daher die Abgastemperatur des von dem Otto-Gasmotor während seines Betriebs abgegebenen Abgases, d.h. ein Ist-Wert der Abgastemperatur, erfaßt. Hierzu ist bei dem erfindungsgemäßen Otto-Gasmotor der Abgastemperatursensor vorgesehen, bei dem es sich um einen beliebigen Abgastemperatursensor handeln kann. Ein solcher Sensor ist bei vielen Otto-Gasmotoren ohnehin vorhanden, um die Temperatur des Abgases kontrollieren und so beispielsweise eine Schädigung der Auspuffanlage durch überhöhte Abgastemperaturen verhindern zu können. Selbst in dem Fall, daß ein solcher Abgastemperatursensor nicht ohnehin vorgesehen ist, ist der mit dem Einbau eines Abgastemperatursensors verbundene technische und wirtschaftliche Aufwand sehr gering.

Erfindungsgemäß wird dann der Zündzeitpunkt bei dem Otto-Gasmotor in Abhängigkeit von dem erfaßten Ist-Wert der Abgastemperatur eingestellt. Bei dieser Einstellung kann insbesondere berücksichtigt werden, daß mit zunehmendem Anteil von die Verbrennung verschleppenden Gasen in dem verwendeten Brenngas die Abgastemperatur ansteigt, was durch entsprechende Verstellung des Zündzeitpunkts kompensiert werden kann. Die Einstellung des Zündzeitpunkts kann dabei durch Vorgabe absoluter Werte oder durch Angabe von Änderungen des Zündzeitpunkts beispielsweise durch Winkelinkremente erfolgen. Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren automatisch durchgeführt, wobei die Verfahrensschritte zyklisch wiederholt werden.

Bevorzugt wird der Zündzeitpunkt automatisch eingestellt. Zur Durchführung dieser automatischen Einstellung kann die erfindungsgemäße Steuereinrichtung verwendet werden, die hierzu über einen Abgastemperatursignaleingang verfügt, über den der Steuereinrichtung ein Abgastemperatursignal erfaßbar ist, das die Abgastemperatur wiedergibt. Vorzugsweise erfaßt die Steuereinrichtung das Abgastemperatursignal automatisch, besonders bevorzugt in konstanten Zeitabständen. Das Abgastemperatursignal kann von dem Abgastemperatursensor gebildet werden, wobei die Steuereinrichtung insbesondere auch als Signalwandler und/oder Stromversorgung für den Abgastemperatursensor dienen kann. Das Abgastemperatursignal kann dabei die Abgastemperatur analog, beispielsweise in Form von Spannungs- oder Strompegeln, oder auch digital wiedergeben. Die Steuereinrichtung bildet dann das Einstellsignal in Abhängigkeit von dem Abgastemperatursignal und kann hierzu eine entsprechende elektronische analoge oder digitale Schaltung oder vorzugsweise eine Schaltung mit einem entsprechend programmierten Prozessor aufweisen, die mit dem Abgastemperatursignaleingang und dem Einstellsignalausgang verbunden ist und mittels derer das Einstellsignal in Abhängigkeit von dem Abgastemperatursignal bildbar ist. Die Schaltung kann dabei insbesondere auch wenigstens teilweise durch ein zum Betrieb des Otto-Gasmotors ohnehin verwendetes Steuergerät gebildet werden, dessen Steuerprozessor dann in entsprechender Weise programmiert und mit dem Abgastemperatursignaleingang und dem Einstellsignalausgang verbunden sein kann. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch ein Computerprogramm, mittels dessen bei Ausführung in einem Steuergerät mit einem mit dem Computerprogramm programmierten Prozessor die erfindungsgemäße Bildung des Einstellsignals in Abhängigkeit von dem Abgastemperatursignal durchführbar ist.

Das von der Steuereinrichtung gebildete Einstellsignal kann dann über den Einstellsignalausgang an eine mit diesem verbundene Zündeinrichtung des Otto-Gasmotors ausgegeben werden, die dann beim Betrieb des Otto-Gasmotors die entsprechende Zündzeitpunkte bzw. entsprechende Zündwinkel einstellt. Als Zündeinrichtung bei dem erfindungsgemäßen Otto-Gasmotor können beliebige Zündeinrichtungen bzw. Zündungen verwendet werden, die eine Einstellung des Zündzeitpunkts erlauben, vorzugsweise elektrische bzw. elektronische Zündeinrichtungen mit einem Einstellsignaleingang, über den den Zündeinrichtungen das Einstellsignal zuführbar ist, auf das hin der Zündzeitpunkt eingestellt wird.

Auf diese Weise kann mit sehr geringem technischem und wirtschaftlichem Aufwand ein guter effektiver Wirkungsgrad eines Otto-Gasmotors, der mit einem Brenngas mit einem schwankenden Anteil eines die Verbrennung verschleppenden Gases betrieben wird, bei gleichzeitiger Vermeidung von Klopf-, Leistungs- und NO_x Problemen bei einem nur geringen Anteil des die Verbrennung verschleppenden Gases erreicht werden.

Um auch einfach einen hohen effektiven Wirkungsgrad bei einem hohen Anteil eines die Verbrennung verschleppenden Gases in dem Brenngas erreichen zu können, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Soll-Wert für die Abgastemperatur vorgegeben und der Zündzeitpunkt so eingestellt wird, daß die Abgastemperatur auf den Soll-Wert geführt wird. Bei der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung ist dazu das Einstellsignal für den Zündzeitpunkt so bildbar, daß die Abgastemperatur auf einen vorgegebenen Soll-Wert für die Abgastemperatur geführt wird. Insbesondere kann also durch Einstellung des Zündzeitpunkts als Stellgröße die Abgastemperatur als Regelgröße auf den Soll-Wert der Abgastemperatur als Führungsgröße eingeregelt werden. Die oben bereits erwähnte Schaltung der Steuereinrichtung kann bei dieser Weiterbildung als Regeleinrichtung aufgefaßt werden. Sie kann vorzugsweise einen Speicher zur wenigstens temporären Speicherung des Soll-Werts aufweisen. Zur Regelung können beliebige Regelverfahren verwendet werden, beispielsweise Zwei- oder Dreipunktregelungen oder auch stetig arbeitende Regelungen, insbesondere solche mit einem Proportionalanteil. Die Zeitkonstante der Regelung ist dabei vorzugsweise größer als die Zeitkonstante anderer Steuerungen bzw. Regelungen zum Betrieb des Otto-Gasmotors, da diese, wenn sie nicht mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwoben sind, unabhängig von dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeiten können und eine Schwankung der Gaszusammensetzung auf einer nur im Vergleich zu dem sonstigen Betrieb des Otto-Gasmotors langsamen Skala erfolgen. Darüber hinaus können Instabilitäten der anderen Steuerungen bzw. Regelungen vermieden werden.

Der Soll-Wert für die Abgastemperatur kann insbesondere so vorgegeben werden, daß bei einer günstigen Zusammensetzung des Brenngases, bei der der Anteil des die Verbrennung verschleppenden Gases nur gering ist, ein möglichst guter effektiver Wirkungsgrad ohne ein Klopfen des Otto-Gasmotors erzielt wird.

Bedingt durch Rauschen ("Signalrauschen") eines zur Messung der Abgastemperatur verwendeten Abgastemperatursensors können Schwankungen in den durch die Abgastemperatursi gnale wiedergegebenen Abgastemperaturen auftreten, die nicht auf Schwankungen des Anteils des die Verbrennung verschleppenden Gases an dem Brenngas zurückzuführen sind. Es ist daher bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt, daß erfaßte Ist-Werte der Abgastemperatur über ein vorgegebenes Zeitintervall gemittelt werden. Bei der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung ist es dazu bevorzugt, daß diese durch die Abgastemperatursignale gegebene Werte der Abgastemperatur über ein vorgegebenes Zeitintervall mittelt. Die Mittelung kann in beliebiger Form, insbesondere auch als Bildung eines gewichteten Mittelwerts erfolgen. Vorzugsweise wird ein gleitender Mittelwert verwendet. Das vorgegebene Zeitintervall ist dabei vorzugsweise so gewählt, daß es kürzer ist als typische Zeiten, über die der Anteil des die Verbrennung verschleppenden Gases in dem Brenngas signifikant schwankt.

Ein Otto-Gasmotor wird zwar vorzugsweise bei Vollast betrieben, jedoch können im Betrieb auch Teillastzustände auftreten. Es ist daher bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt, daß der Zündzeitpunkt auch in Abhängigkeit von einer Leistung des Otto-Gasmotors eingestellt wird. Bei der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung ist es dazu bevorzugt, daß diese einen Leistungssignaleingang für ein Leistungssignal aufweist, das die Leistung des Otto-Gasmotors bei dessen Betrieb wiedergibt, und daß das Einstellsignal auch in Abhängigkeit von dem Leistungssignal gebildet wird. Unter einem Leistungssignal wird dabei jedes Signal verstanden, das unmittelbar die Leistung des Motors wiedergibt oder eine Berechnung der Leistung unter Verwendung vorgegebener weiterer Parameter erlaubt und die Leistung insofern nur mittelbar wiedergibt. Die Leistung braucht dabei nicht in absoluten Einheiten angegeben zu sein, vielmehr genügt es, daß diese auf einen vorgegebenen Wert, beispielsweise Vollast bzw. volle Leistung des Otto-Gasmotors bezogen wird. Durch die Verwendung der Leistung zur Einstellung des Zündzeitpunkts kann der effektive Wirkungsgrad des Otto-Gasmotors auch bei Teillast verbessert werden.

Bei der Verwendung der Leistung zur Einstellung des Zündzeitpunkts ist es insbesondere bevorzugt, daß der Soll-Wert der Abgastemperatur in Abhängigkeit von der Leistung des Otto-Gasmotors vorgegeben wird. Es ergibt sich so ein besonders einfaches Regelverfahren, dessen Durchführung nur wenig Ressourcen benötigt. Die Abhängigkeit des Soll-Wertes für die Abgastemperatur von der Leistung kann dabei durch Versuche ermittelt werden. Zur Speicherung der Parameter kann die erfindungsgemäße Steuereinrichtung einen Speicher aufweisen, in dem Parameter zur Ermittlung des Soll-Wertes der Abgastemperatur in Abhängigkeit von der Leistung bzw. dem Leistungssignal gespeichert sind.

Die Leistung des Otto-Gasmotors kann grundsätzlich durch die Leistungssteuerung des Otto-Gasmotors, beispielsweise einen vorgegebenen Soll-Wert, vorgegeben sein. Da die tatsächliche Leistung eines Otto-Gasmotors jedoch auch von der von diesem angetriebenen Last ab hängt, ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt, daß die Leistung des Otto-Gasmotors gemessen wird. Die Leistungsmessung braucht nicht absolut zu erfolgen, vielmehr kann es genügen, daß nur ermittelt wird, wie groß die Leistung relativ zu einem Bezugswert, beispielsweise der maximalen Leistung ist. Die Leistungsmessung kann beispielsweise durch Erfassung des über eine Abtriebswelle des Otto-Gasmotors übertragenen Drehmoments und der Drehzahl des Otto-Gasmotors ermittelt werden. Bei Verwendung eines Otto-Gasmotors zur Stromerzeugung ist es jedoch zur Messung der Leistung bevorzugt, daß die von einem von dem Otto-Gasmotor angetriebenen Generator abgegebene elektrische Leistung erfaßt wird. Gegenstand der Erfindung ist daher auch eine Stromerzeugungseinrichtung mit einem, vorzugsweise mit Biogas betreibbaren, erfindungsgemäßen Otto-Gasmotor, der eine erfindungsgemäße Steuereinrichtung umfaßt, einem von dem Otto-Gasmotor angetriebenen Generator und einer mit dem Leistungssignaleingang der Steuereinrichtung verbundenen Leistungserfassungseinrichtung, mittels derer die von dem Generator erzeugte elektrische Leistung erfaßbar und ein diese Leistung wiedergebendes Leistungssignal an den Leistungssignaleingang abgebbar ist. Entsprechende Leistungserfassungseinrichtungen sind typischerweise ohnehin an zur Stromerzeugung verwendeten Generatoren vorhanden, so daß nur ein entsprechendes Signal aus einer solchen Einrichtung abgeleitet werden muß. Wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Leistung nur relativ angegeben, kann bei einem tatsächlich oder nur angenommen konstanten Wirkungsgrad des Generators zur Regelung einfach die erfaßte elektrische Leistung verwendet werden. Andernfalls kann aus der erfaßten elektrischen Leistung unter Verwendung eines bekannten Wirkungsgrads des Generators die Leistung des Otto-Gasmotors ermittelt und verwendet werden.

Grundsätzlich genügt es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, daß die Abgastemperatur nur eines Zylinders erfaßt wird. Um bei Otto-Gasmotoren mit wenigstens zwei Zylindern Schwankungen in der Abgastemperatur, die durch Unterschiede zwischen den verschiedenen Zylindern bedingt sind, ausgleichen zu können, ist es bei einem erfindungsgemäßen Ottomotor, der wenigstens zwei Zylinder besitzt, bevorzugt, daß der Abgastemperatursensor die Abgastemperatur in einem Abschnitt eines Abgastrakts des Otto-Motors erfaßt, der die Abgase aller Zylinder des Otto-Gasmotors führt. Insbesondere kann der Abgastemperatursensor stromabwärts eines Auspuffkrümmers des Otto-Gasmotors angeordnet sein. Vorzugsweise wird die Abgastemperatur an einer Stelle des Abgastraktes erfaßt, an der die Abgasströmung gleichmäßig ist. Bei Otto-Gasmotoren, die über einen Abgas-Turbolader verfügen, ist es bevorzugt, daß der Abgastemperatursensor stromaufwärts des Abgas-Turboladers angeordnet ist, da der Abgas-Turbolader die Abgastemperatur verändert.

Bei konstantem Zündzeitpunkt führt eine Schwankung in dem Anteil des die Verbrennung verschleppenden Gases in dem Brenngas zu einer entsprechenden Veränderung der Abgastem peratur. Dementsprechend können sich Schwankungen in der Brenngaszusammensetzung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in entsprechenden Änderungen des Zündzeitpunkts niederschlagen, wenn die Abgastemperatur auf den vorgegebenen Soll-Wert geregelt wird. Daher kann aus den bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfaßten Abgastemperaturen und/oder den jeweils eingestellten Zündzeitpunkten auf dem Anteil der eine Verschleppung der Verbrennung bewirkenden Komponente des Gases zurückgeschlossen werden. Es ist daher bevorzugt, daß Ist-Werte der Abgastemperatur zu vorgegebenen Zeitpunkten erfaßt werden, und daß die erfaßten Ist-Werte der Abgastemperatur und/oder der eingestellte Zündzeitpunkt zu den vorgegebenen Zeitpunkten gespeichert werden. Aus diesen Daten kann dann ohne die Verwendung eines speziellen Sensors auf die Qualität bzw. Zusammensetzung des verwendeten Brenngases zurückgeschlossen werden, ohne daß ein aufwendiger Sensor verwendet werden müßte. Dies ist insbesondere bei Verwendung eines erfindungsgemäßen Otto-Gasmotors in Verbindung mit einer Biogasanlage vorteilhaft, da mit sehr einfachen Mitteln die Qualität des zum Antrieb des Otto-Gasmotors verwendeten Biogases erfaßt werden kann. Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung weist hierzu vorzugsweise eine Speichereinrichtung zur Speicherung von Werten der Abgastemperatur und/oder eingestellten Zündzeitpunkten auf. Sie kann dann weiterhin über eine Schnittstelle zur Ausgabe der gespeicherten Werte an eine Anzeigeeinrichtung oder eine Datenverarbeitungseinrichtung verfügen.

Die Erfindung kann insbesondere bei verschiedenen Betriebsarten des Otto-Gasmotors in Bezug auf die Steuerung des Brenngas-Luft-Gemischs verwendet werden.

Die Erfindung wird im folgenden noch weiter beispielhaft anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Stromerzeugungseinrichtung nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,
2 ein vereinfachtes Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Einstellung eines Zündzeitpunkts eines Otto-Gasmotors in der Stromerzeugungseinrichtung in 1,
3 ein Diagramm, das qualitativ die Abhängigkeit des effektiven Wirkungsgrades des Otto-Gasmotors von dem CO₂-Gehalt eines zum Betrieb des Otto-Gasmotors in 1 verwendeten Brenn- bzw. Biogases für drei verschiedene Zündzeitpunkte veranschaulicht, und
4 ein Diagramm, das qualitativ die Abhängigkeit der Abgastemperatur von dem CO₂-Gehalt eines zum Betrieb des Otto-Gasmotors in 1 verwendeten Brenn- bzw. Biogases für drei verschiedene Zündzeitpunkte veranschaulicht.
In 1 umfaßt eine Stromerzeugungsvorrichtung nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung einen mit Biogas als Brenngas zu betreibenden Otto-Gasmotor 1 und einen von diesem über eine Abtriebswelle 2 angetriebenen Generator 3 zur Erzeugung von elektrischem Strom.
Der Otto-Gasmotor 1, von dem nicht alle Bauteile gezeigt sind, verfügt über einen Anschluß 4 für Luft und einen Anschluß 5 für Biogas, das in einer in 1 nicht gezeigten Biogasanlage erzeugt wird. Die Zufuhr von Biogas ist über ein von einem Elektromotor 6 steuerbares Ventil 7 steuerbar. Luft und Biogas werden in einem Gasmischer 8 gemischt und vier Zylindern 9 in einem Motorblock 10 des Otto-Gasmotors zugeführt. Die Zylinder 9 geben Abgas in einen Abgastrakt 11 ab, der über einen Auspuffkrümmer 12 und ein sich daran anschließendes Auspuffrohr 13 verfügt. In Strömungsrichtung des Abgases nach dem Auspuffkrümmer 12 sind in Abschnitten des Abgastrakts 11 ein Abgastemperatursensor 14 und eine Lambdasonde 15 angeordnet. Der Abgastemperatursensor 14 liegt insbesondere in einer gleichmäßigen Abgasströmung, in der die Abgase aller Zylinder 9 des Otto-Gasmotors 1 zusammengeführt sind.
Eine Zündeinrichtung 16 des Otto-Gasmotors 1 führt in 1 nicht gezeigten Zündkerzen in den Zylindern 9 Zündspannung zu vorgegebenen Zündzeitpunkten zu. Die Zündeinrichtung 16 verfügt über einen Einstellsignaleingang, über den der Zündeinrichtung 16 Einstellsignale zugeführt werden können, um den Zündzeitpunkt einzustellen bzw. zu verändern. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Zündeinrichtung 16 um eine konventionelle elektrische Kondensatorzündung.
Zur Bereitstellung von Einstellsignalen verfügt der Otto-Gasmotor 1 über eine Steuereinrichtung 17 für den Zündzeitpunkt, die einen mit dem Abgastemperatursensor 14 über eine leitungsgebundene oder drahtlose Signalverbindung verbundenen Abgastemperatursignaleingang 18, einen Leistungssignaleingang 19 und einen Einstellsignalausgang 20 besitzt. Die Steuereinrichtung 17 verfügt weiterhin über eine mit den Eingängen und dem Ausgang verbundene elektrische Schaltung mit einem Prozessor, der zur Ausführung von Schritten eines im folgenden noch zu beschreibenden Verfahrens zur Einstellung des Zündzeitpunkts nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung programmiert ist. Die Steuereinrichtung 17 besitzt weiterhin einen in den Figuren nicht gezeigten Speicher, in dem zum einen Ist-Werte der Abgastemperatur und entsprechende Zündzeitpunkte und zum anderen Daten zur Ermittlung von Soll-Werten für die Abgastemperatur aus der erfaßten Leistung gespeichert sind.
Der Otto-Gasmotor 1 verfügt weiterhin über eine Lambdaregelung zur Regelung des Verhältnisses von zugeführtem Biogas und zugeführter Luft. Die Lambdaregelung besitzt neben der Lambdasonde 15 einen Lambdaregler 21, der über eine Signalleitung mit der Lambdasonde 15 verbunden ist. Der Lambdaregler 21 steuert in Abhängigkeit von von der Lambdasonde 15 erfaßten Lambda-Werten den Motor 6 für das Ventil 7 an, um das Verhältnis von Biogas und Luft auf einen günstigen Wert zu regeln. Im Beispiel regelt die Lambdaregelung den Betrieb des Otto-Gasmotors 1 an der sogenannten Magergrenze. Allgemein ist die Erfindung jedoch für beliebige Gemischeinstellungen von Otto-Gasmotoren einsetzbar.
Der Generator 3 ist ein üblicher Stromgenerator, der über eine Leistungserfassungseinrichtung 22 mit einem Leistungssignalausgang 23 verfügt, der mit dem Leistungssignaleingang 19 der Steuereinrichtung 17 verbunden ist.
Zum Betrieb des Otto-Gasmotors 1 werden diesem Biogas und Luft zugeführt. Das Biogas kann dabei einen Anteil von Methangas zwischen 40 Vol.-% und 70 Vol.-% und einen Anteil von CO₂-Gas zwischen 30 Vol.-% und 60 Vol.-% aufweisen.
Beim Betrieb des Otto-Gasmotors 1 wird dessen Zündzeitpunkt mittels eines Verfahrens zur Einstellung des Zündzeitpunkts nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eingestellt. Das Verfahren wird zyklisch in vorgegebenen Zeitintervallen durchgeführt, deren Länge größer als die Zeitkonstante der Lambda-Regelung und einer nicht gezeigten Leistungsregelung des Otto-Gasmotors 1 und kleiner als die typische Zeitspanne, über die für den Betrieb des Otto-Gasmotors 1 signifikante Änderungen der Biogaszusammensetzung auftreten, ist. Ein Zyklus ist schematisch in 2 in Form eines Ablaufdiagramms dargestellt.
In einem Schritt S1 wird zu einem Anfangszeitpunkt t_i des Zyklus i die abgegebene elektrische Leistung P_i des Generators 3 erfaßt, wobei ein entsprechendes die Leistung wiedergebendes Leistungssignal gebildet und der Steuereinrichtung 17 über den Leistungssignaleingang 19 zugeführt wird. Weiterhin wird in einem Schritt S2 im wesentlichen zu demselben Zeitpunkt mittels des Abgastemperatursensors 14 ein Ist-Wert T_i der Abgastemperatur der gemischten Abgase der vier Zylinder 9 erfaßt. Ein den Ist-Wert T_i der Abgastemperatur wiedergebendes Abgastemperatursignal wird dann dem Abgastemperatursignaleingang 18 der Steuereinrichtung 17 zugeführt und dort gespeichert.
In Schritt S3 wird dann eine arithmetische Mittelung über die letzten N Ist-Werte T_j, j = i – N +1, ..., i der Abgastemperatur, d.h. eine Bildung eines gleitenden Mittelwerts, unter Bildung einer mittleren Abgastemperatur T_M durchgeführt. Dabei ist N eine vorgegebene natürliche Zahl größer als 1. In den ersten Zyklen i < N werden nur die bereits vorhandenen Ist-Werte verwendet.
In einem folgenden Schritt S4 wird ein Soll-Wert für die Abgastemperatur T_SOLL in Abhängigkeit von der erfaßten Leistung P₁ des Generators 3 ermittelt, wobei angenommen wird, daß der Wirkungsgrad des Generators 3 wenigstens in guter Näherung konstant ist und somit die Leistung P₁ des Generators 3 die Leistung des Otto-Gasmotors 1 bis auf einen konstanten Faktor wiedergibt. Dazu sind durch Versuche ermittelte günstige Soll-Werte für die Abgastemperatur als Funktion der Leistung des Otto-Gasmotors 1 in Form einer Tabelle abgelegt. Für eine gegebene Leistung des Otto-Gasmotors 1 wird durch Interpolation auf der Basis der in der Tabelle abgelegten Werfepaare der Soll-Wert der Abgastemperatur ermittelt. Der Soll-Wert der Abgastemperatur ist für eine Leistung des Otto-Gasmotors so gewählt, daß bei einem Anteil des die Verbrennung verschleppenden Gases, d.h. von CO₂, an der unteren Grenze des zu erwartenden Schwankungsbereichs eine möglichst geringe Abgastemperatur und damit ein möglichst hoher effektiver Wirkungsgrad erzielt wird, ohne daß Leistungs-, NO_x- oder Klopfprobleme auftreten.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird zur Regelung der Abgastemperatur ein Dreipunktregler verwendet. Entsprechend der Vorgabe der Zeitintervalle, nach denen jeweils ein neuer Zyklus begonnen wird, hat die Regelung eine Zeitkonstante von etwa 100 s, kann aber in anderen Ausführungsbeispielen vorzugsweise auch einen Wert zwischen 10 s und 300 s annehmen.
Im Schritt S5 wird in der Steuereinrichtung 17 überprüft, ob die ermittelte mittlere Abgastemperatur um mehr als eine vorgegebene Temperaturabweichung Δ, beispielsweise 5°C, größer ist als der vorgegebene Soll-Wert der Abgastemperatur T_SOLL Ist dies der Fall, wird davon ausgegangen, daß dies durch einen erhöhten Anteil des die Verbrennung verschleppenden Gases in dem Biogas, d. h. des CO₂, verursacht wurde. Daher wird in dem folgenden Schritt S6 ein früherer Zündzeitpunkt gewählt, wozu der als Winkel α angegebene Zündzeitpunkt um ein vorgegebenes Winkelinkrement δ, im Beispiel 1 °, erhöht wird. Es wird ein entsprechendes Einstellsignal gebildet und über den Einstellsignalausgang 20 an die Zündeinrichtung 16 übermittelt, die dann zu dem entsprechenden Zündzeitpunkt tatsächlich eine Zündung bewirkt. Das Verfahren wird dann mit Schritt S1 im nächsten Zyklus fortgesetzt.
Liegt die mittlere Abgastemperatur T_M nicht um mehr als die vorgegebene Temperaturabweichung Δ über dem vorgegebenen Soll-Wert T_SOLL der Abgastemperatur, wird in einem folgenden Schritt S7 überprüft, ob die mittlere Abgastemperatur T_M kleiner ist als der um die vorgegebene Temperaturabweichung Δ verringerte Soll-Wert der Abgastemperatur T_SOLL. Ist dies nicht der Fall, wird davon ausgegangen, daß der Zündzeitpunkt hinreichend genau eingestellt ist und das Verfahren wird mit Schritt S1 im nächsten Zyklus fortgesetzt.
Andernfalls liegt die mittlere Abgastemperatur T_M zu weit unterhalb des vorgegebenen Soll-Wertes T_SOLL der Abgastemperatur, was darauf zurückgeführt wird, daß der Zündzeitpunkt zu früh liegt. Der Zündzeitpunkt, d. h. genauer der entsprechende Winkel α, wird daher um das Winkelinkrement 6 verringert. Es wird daher in Schritt S8 ein entsprechendes Zündsignal an die Zündeinrichtung 16 ausgegeben, die daraufhin eine entsprechend später liegende Zündung bei dem Otto-Gasmotor 1 auslöst. Das Verfahren wird dann mit Schritt S1 im nächsten Zyklus fortgesetzt.
Auf diese Weise wird die erfaßte bzw. mittlere Abgastemperatur T_M als Regelgröße auf den leistungsabhängig vorgegebenem Soll-Wert T_SOLL der Abgastemperatur als Führungsgröße eingeregelt, wozu der Zündwinkel α als Stellgröße verändert wird.
Diese Regelung führt dazu, daß der Otto-Gasmotor 1 unabhängig von dem Verhältnis von CO₂ zu Methan in dem Biogas bzw. dem Anteil von CO₂ in dem Biogas einen im wesentlichen konstanten hohen effektiven Wirkungsgrad erreicht. Im Beispiel ist die Summe der Volumenanteile von CO₂ und Methan an dem Brenn- bzw. Biogas im wesentlichen konstant, so daß Schwankungen in dem CO₂-Anteil mit entsprechenden komplementären Schwankungen in dem Methan-Anteil einhergehen. In 3 und 4 ist der effektive Wirkungsgrad des Otto-Gasmotors bzw. die Abgastemperatur als Funktion des CO₂-Anteils qualitativ für drei verschiedene Zündzeitpunkte dargestellt. Für beliebige Anteile von CO₂ an dem Biogas, d.h. bei dem Biogas auch für beliebige Verhältnisse von CO₂ zu Methan, besteht ein fester Zusammenhang zwischen der Abgastemperatur und dem effektiven Wirkungsgrad, da sowohl die Abgastemperatur als auch der effektive Wirkungsgrad für einen vorgegebenen Zündzeitpunkt α eine feste Funktion des CO₂-Anteils ist. Eine Veränderung des CO₂-Anteils, die sich bei konstantem Zündzeitpunkt in einer entsprechenden Änderung des Ist-Wertes der Abgastemperatur niederschlägt, kann durch Änderung des Zündzeitpunkts kompensiert werden. Diese Änderung entspricht in den 3 und 4 ein Sprung von einer der drei Kurven auf eine entsprechende benachbarte Kurve. Auf diese Weise wird ein Betrieb mit im wesentlichen konstantem effektivem Wirkungsgrad auch dann erzielt, wenn das Verhältnis stark schwankt.

Claims

Verfahren zur Einstellung eines Zündzeitpunkts bei einem, vorzugsweise mit Biogas betreibbaren, Otto-Gasmotor (1), bei dem ein Ist-Wert einer Abgastemperatur eines von dem Otto-Gasmotor (1) bei dessen Betrieb abgegebenen Abgases erfaßt und der Zündzeitpunkt in Abhängigkeit von dem Ist-Wert der Abgastemperatur eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Soll-Wert für die Abgastemperatur vorgegeben und der Zündzeitpunkt so eingestellt wird, daß die Abgastemperatur auf den Soll-Wert geführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß erfaßte Ist-Werte der Abgastemperatur über ein vorgegebenes Zeitintervall gemittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündzeitpunkt auch in Abhängigkeit von einer Leistung des Otto-Gasmotors (1) eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Soll-Wert der Abgastemperatur in Abhängigkeit von der Leistung des Otto-Gasmotors (1) vorgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistung des Otto-Gasmotors (1) gemessen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Ist-Werte der Abgastemperatur zu vorgegebenen Zeitpunkten erfaßt werden, und die erfaßten Ist-Werte der Abgastemperatur und/oder der eingestellte Zündzeitpunkt in den vorgegebenen Zeitabständen gespeichert werden.
Steuereinrichtung für einen, vorzugsweise mit Biogas betreibbaren, Otto-Gasmotor (1) mit einem Abgastemperatursignaleingang (18) für ein Abgastemperatursignal, das eine Abgastemperatur von Abgas des Otto-Gasmotors (1) bei dessen Betrieb wiedergibt, einem Einstellsignalausgang (20) zur Ausgabe eines Einstellsignals zur Einstellung eines Zündzeitpunkts des Otto-Gasmotors (1), wobei mittels der Steuereinrichtung (17) das Einstellsignal in Abhängigkeit von dem Abgastemperatursignal bildbar und über den Einstellsignalausgang (20) abgebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellsignal für den Zündzeitpunkt so bildbar ist, daß die Abgastemperatur auf einen vorgegebenen Soll-Wert für die Abgastemperatur geführt wird.
Steuereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch die Abgastemperatursignale wiedergegebene Werte der Abgastemperatur über ein vorgegebenes Zeitintervall mittelt.
Steuereinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Leistungssignaleingang (19) für ein Leistungssignal aufweist, das die Leistung des Otto-Gasmotors (1) bei dessen Betrieb wiedergibt, und daß das Einstellsignal auch in Abhängigkeit von dem Leistungssignal gebildet wird.
Steuereinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Soll-Wert der Abgastemperatur in Abhängigkeit von dem Leistungssignal vorgegeben wird.
Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10 mit einem Otto-Gasmotor (1 ), der vorzugsweise mit Biogas betreibbar ist und eine elektrische Zündeinrichtung (16) und wenigstens einen Abgastemperatursensor (14) zur Erfassung einer Abgastemperatur von Abgas des Otto-Gasmotors (1) bei dessen Betrieb und zur Bildung eines die Abgastemperatur wiedergebenden Abgastemperatursignals aufweist, wobei der Abgastemperatursignaleingang (18) der Steuereinrichtung (17) mit dem Abgastemperatursensor (14) zur Erfassung des Abgastemperatursignals und der Einstellsignalausgang (20) mit der Zündeinrichtung (16) zur Übermittlung des Einstellsignals verbunden ist.
Steuereinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Otto-Gasmotor (1) wenigstens zwei Zylinder (9) umfaßt und der Abgastemperatursensor (14) die Abgastemperatur in einem Abschnitt (13) eines Abgastrakts (11) erfaßt, der die Abgase aller Zylinder (9) des Otto-Gasmotors (1) führt.
Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10 und einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stromerzeugungseinrichtung vorgesehen ist mit einem von dem Otto-Gasmotor (1) angetriebenen Generator (3) und einer mit dem Leistungssignaleingang (19) der Steuereinrichtung (17) verbundenen Leistungserfassungseinrichtung (22), mittels derer die von dem Generator (3) erzeugte elektrische Leistung erfaßbar und ein diese Leistung wiedergebendes Leistungssignal an den Leistungssignaleingang (19) abgebbar ist.