DE102013008208A1

DE102013008208A1 - Direkteinspritzungsgasmotor und - Verfahren

Info

Publication number: DE102013008208A1
Application number: DE102013008208A
Authority: DE
Inventors: Alan R. Stockner; Frank J. Lombardi
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 2012-05-17
Filing date: 2013-05-14
Publication date: 2013-11-21
Also published as: US20130306029A1; CN103422999A

Abstract

Ein Motor weißt einen Motor mit wenigstens einem Zylinder und einem Kühlsystem auf, das Kühlmittel zirkuliert. Ein Gaskraftstoffsystem weist eine Heizung und einen Gaskraftstoffinjektor auf. Flüssiggaskraftstoff wird durch Entziehen von Motorwärme aus dem Motorkühlmittel und einem Bereitstellen dieser Wärme an einen durch die Heizung strömenden Flüssiggaskraftstoffstroms erwärmt. Der erwärmte Gaskraftstoff wird direkt in die Mutter Zylinder ein gespritzt. Ein Flüssigkraftstoffsystem mit einem Injektor spritzt Flüssigkraftstoff direkt in die Motorzylinder als Zündquelle ein. Ein Sensor misst die Auslasskühlmitteltemperatur von der Heizung und stellt ein Signal an eine Steuerung bereit, so dass der Motor in einem normalen oder einem Wärmeverwaltungsmodus arbeiten kann, während dem aus dem Motorkühlmittel entzogene Motorwärme reduziert ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein Verbrennungskraftmaschinen und insbesondere einen Wärmeverwaltungsbetriebsmodus von Motoren mit Dieseldirekteinspritzung und Gasdirekteinspritzung.
Hintergrund
Es gibt verschiedene unterschiedliche Motortypen, die mehr als einen Kraftstoff verwenden. Ein Typ ist als Direkteinspritzungsgas(DIG)-Motor bekannt, bei dem gasförmiger Kraftstoff, beispielsweise LPG, in die Zylinder unter Hochdruck eingespritzt wird, während eine Verbrennung im Zylinder durch einen Dieselzündkraftstoff bereits im Gange ist. DIG-Motoren arbeiten mit Gaskraftstoff und der Dieselzündkraftstoff stellt eine Zündung des Gaskraftstoffs bereit. Ein anderer Motortyp, der mehr als einen Kraftstoff verwendet, wird typischerweise als Zweikraftstoffmotor bezeichnet, der Niederdruckgaskraftstoff, wie beispielsweise Erdgas, das mit einem relativ niedrigen Druck zusammen mit in die Motorzylinder zugegebener Luft gemischt wird. Zweikraftstoffmotoren sind typischerweise dazu ausgebildet, mit Flüssigkraftstoff, beispielsweise Diesel oder Benzin, bei Volllast zu arbeiten. Der Gaskraftstoff wird zum Ersetzten einer Flüssigkraftstoffmenge während einem stationären Betriebszustand zugeführt. Das Luft/Gaskraftstoffgemisch, das den Zylindern unter bestimmten Betriebsbedingungen zugeführt wird, wird verdichtet und dann unter Verwendung eines Funkens, ähnlich wie bei Gasmotoren, oder unter Verwendung eines Kompressionszündungskraftstoffs, beispielsweise Diesel, der in das im Zylinder vorhandene Luft/Gaskraftstoffgemisch eingespritzt wird, gezündet.
In Zweikraftstoffmotoren wird der Gaskraftstoff in einem unter Druck gesetzten Zustand in einem Drucktank gespeichert, aus dem es im gasförmigen Zustand austritt, bevor es dem Motor zugeführt wird. Folglich gibt es während dem Motorstart kein Problem beim Bereitstellen des Kraftstoffs im gasförmigen Zustand. In DIG-Motoren wird jedoch der Gaskraftstoff in einem flüssigen Zustand unter Niederdruck, beispielsweise atmosphärischem Druck, und bei niedrigen, tieftemperierten Temperaturen in einem Flüssigspeichertank gespeichert. Wenn der flüssige Gaskraftstoff den Flüssigspeichertank verlässt, bedarf es schließlich zur Verdampfung einer Erwärmung und erreicht einen gasförmigen Zustand, bevor oder wenn es den Motorzylindern zugeführt wird.
Die zum Unterstützen der Verdampfung des flüssigen Gaskraftstoffs benötigte Wärme wird unter Verwendung einer warmen Kühlflüssigkeit vom Motor typischerweise einem Flüssigkraftstoffstrom bereitgestellt, der durch einen Wärmetauscher oder eine Heizung strömt. In dieser Weise wird die Motorwärme dazu verwendet, letztlich den flüssigen Gaskraftstoff zu verdampfen, wenn der Motor warm ist. Wenn jedoch der Motor zuerst gestartet, oder wenn bei frostigen Bedingungen gearbeitet wird, kann das Kühlsystem des Motors nicht genügend Wärme zum Verdampfen des Flüssiggaskraftstoffs bei einer Rate aufweisen, die zum Betreiben des Motors bei einer gewünschten Leistungsabgabe ausreichend ist. Als Konsequenz kann ungenügend Kraftstoff zum Betreiben des Motors verfügbar sein und unter bestimmten Bedingungen kann ein Einfrieren der Heizung und/oder anderer Komponenten der Gaskraftstoffversorgung auftreten.
Eine in der Vergangenheit vorgeschlagene Lösung zum Bereitstellen von Flüssiggaskraftstoff in gasförmigem Zustand für einen startenden oder kalten Motor umfasst ein Verhindern der Erwärmung des gesamten Kraftstoffs, wenn ungenügend Wärme vom Motor verfügbar ist.
Stattdessen wird eine begrenzte Kraftstoffmenge in einem Speicher in einem gasförmigen, unter Druck gesetzten Zustand in unmittelbarer Nähe zum Motor gespeichert. Solche Speicher können mit Gaskraftstoff im gasförmigen Zustand während einerm vorherigen Warmbetrieb des Motors gefüllt und unter Hochdruck, beispielsweise 200 oder 300 bar, gespeichert werden, bis der Motor gestartet wird. Ein Nachteil solcher Systeme ist, dass es eine endliche Gaskraftstoffmenge im Speicher gibt, so dass der Motorbetrieb in dieser Weise nur für eine begrenzte Zeit aufrecht gehalten werden kann, während der Motor ausreichend warm sein oder nicht sein kann, um die zum Erwärmen einer ausreichenden Menge von Flüssiggaskraftstoff benötigte Wärme bereitzustellen.
Zusammenfassung der Offenbarung
Gemäß einem Aspekt beschreibt die vorliegende Offenbarung ein Direkteinspritzungsgasmotorsystem. Das System weißt einen Motor mit wenigstens einem Zylinder, ein zum Zirkulieren von Kühlmittel arbeitendes Kühlsystem, ein eine Heizung und einen Gaskraftstoffinjektor aufweisendes Gaskraftstoffsystem und ein einen Flüssigkraftstoffinjektor aufweisendes Flüssigkraftstoffsystem auf. Die Heizung des Gaskraftstoffsystems ist zum Erwärmen des Flüssiggaskraftstoffs durch Entziehen der Motorwärme aus dem Motorkühlmittel und durch Bereitstellen der Motorwärme an einen durch die Heizung strömenden Flüssiggaskraftstoffstrom angepasst. Der Flüssiggaskraftstoff erwärmt sich auf einen überkritischen Gaszustand, der vom zum direkten Einspritzen in den Zylinder angepassten Injektor eingespritzt wird. Der Flüssigkraftstoffinjektor ist zum direkten Einspritzen des Flüssigkraftstoffs in den Zylinder ausgebildet.
In einer Ausführungsform ist ein Kühlmitteltemperatursensor zum Messen der Heizungsauslasskühlmitteltemperatur und zum Bereitstellen eines Auslasskühlmitteltemperatursignals angeordnet. Eine Steuerung ist zum Steuern der Gaskraftstoff- und Flüssigkraftstoffinjektoren angeordnet und ist ferner zum Empfangen und Verarbeiten des Auslasskühlmitteltemperatursignals angeordnet. Während des Betriebs, wenn das Auslasskühlmitteltemperatursignal oberhalb einer Schwellentemperatur liegt, befiehlt die Steuerung eine normale Flüssigkraftstoffmenge und eine normale Gaskraftstoffmenge, die in die Zylinder während eines normalen Motorbetriebsmodus eingespritzt werden. Wenn das Auslasskühlmitteltemperatursignal an oder unterhalb der Schwellentemperatur liegt, befiehlt die Steuerung eine Flüssigkraftstoffmenge, die größer als die normale Flüssigkraftstoffmenge ist, und eine Gaskraftstoffmenge, die kleiner als die normale Gaskraftstoffmenge ist, die in den Zylinder eingespritzt werden, so dass die aus dem Motorkühlmittel entzogene Motorwärme während einem Motorwärmeverwaltungsmodus reduziert ist.
Gemäß einem anderen Aspekt beschreibt die Offenbarung ein Wärmeverwaltungssystem für einen Direkteinspritzungsgasmotor, der einen Dieselzündkraftstoff zum Zünden eines direkt eingespritzten Gaskraftstoffs, beispielsweise flüssiges Petroleum oder Erdgas, das in einem Tieftemperaturtank gespeichert und in einer Heizung zur Verwendung in einem Motor erwärmt wird, verwendet. In einer Ausführungsform arbeitet die Heizung zum Entziehen von Wärme aus dem Motorkühlmittel und zum Bereitstellen dieser Wärme an den Gaskraftstoff. Das Wärmeverwaltungssystem arbeitet in einer mit dem Motor verbundenen Steuerung und weist ein Dieselkraftstoffsystem, das ein mit einem Dieselkraftstoffinjektor, der zum direkten Einspritzen von Dieselkraftstoff in einen Motorzylinder ausgebildet ist, fluidverbundenes Dieselkraftstoffverteilerrohr aufweist, und ein Gaskraftstoffsystem auf, das einen zum direkten Einspritzen von Gaskraftstoff in den Motorzylinder ausgebildeten Gaskraftstoffinjektor aufweist.
In einer Ausführungsform ist ein Kühlmitteltemperatursensor zum Messen der Temperatur des Motorkühlmittels an einem Kühlmittelauslass der Heizung und zum Bereitstellen eines Auslasskühlmitteltemperatursignals an eine Steuerung angeordnet. Die Steuerung ist zum Empfangen und Verarbeiten des Auslasskühlmitteltemperatursignals und, auf Grundlage des Auslasskühlmitteltemperatursignals, zum Steuern der Gaskraftstoff- und der Flüssigkraftstoffinjektoren angeordnet, so dass, wenn das Auslasskühlmitteltemperatursignal oberhalb einer Schwellentemperatur liegt, die Steuerung eine normale Flüssigkraftstoffmenge und eine normale Gaskraftstoffmenge befiehlt, die in den Zylinder während eines normal Motorbetriebsmodus eingespritzt werden. Wenn das Auslasskühlmitteltemperatursignal an oder unterhalb der Schwellentemperatur liegt, befiehlt die Steuerung eine Flüssigkraftstoffmenge, die größer als die normale Flüssigkraftstoffmenge ist, und eine Gaskraftstoffmenge, die kleiner als die normale Gaskraftstoffmenge ist, die in den Zylinder eingespritzt werden, so dass die aus dem Motorkühlmittel entzogene Motorwärme während einem Motorwärmeverwaltungsmodus reduziert ist.
Gemäß einem anderen Aspekt beschreibt die Offenbarung ein Verfahren zum Verwalten der Wärmeenergie in einem Direkteinspritzungsgasmotor. Das Verfahren weist ein Betreiben eines Gaskraftstoffversorgungssystems auf, das einen zum Speichern eines Gaskraftstoffs in einem tieftemperierten flüssigen Zustand angepassten Speichertank, eine Gaspumpe, die dazu angepasst ist, den Kraftstoff aus dem Speichertank anzusaugen und ihn zu verdichten, um verdichteten Gaskraftstoff zu erzeugen, eine zum Erhöhen der Enthalpie des verdichteten Gaskraftstoffs durch Zuführen einer aus einem Motorkühlsystem entzogenen Wärme in den Gaskraftstoff angepasste Heizung und ein zum Sammeln des verdichteten Gaskraftstoffs angepasstes Gaskraftstoffverteilerrohr aufweist. Eine Steuerung überwacht Sensorsignale, die eine Heizleistung anzeigen, die dem Gaskraftstoff durch die Heizung bereitgestellt wird. Die Sensorsignale weisen eine Kühlmitteleinlasstemperatur in die Heizung, eine Kühlmittelauslasstemperatur aus der Heizung, die Motorgeschwindigkeit und/oder die Motorlast auf. Wenn die Steuerung auf Grundlage der Sensorsignale bestimmt, dass die aus dem Motor entzogene Wärme zum Erhöhen der Enthalpie des verdichteten Gaskraftstoff ungenügend ist, wird der Motorbetrieb aus einem Normalmodus in einen Wärmeverwaltungsmodus geschaltet. Wenn im Normalmodus gearbeitet wird, werden eine normale Flüssigkraftstoffmenge und eine normale Gaskraftstoffmenge in einen Motorzylinder zum Erzeugen einer Motornennleistung eingespritzt. Wenn im Wärmeverwaltungsmodus gearbeitet wird, werden eine Flüssigkraftstoffmenge, die größer als die normale Flüssigkraftstoffmenge ist, und eine Gaskraftstoffmenge, die kleiner als die normale Gaskraftstoffmenge ist, in den Motorzylinder zum Erzeugen einer Motorleistung, die kleiner als oder gleich der Nennleistung ist, eingespritzt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockdiagramm eines Direkteinspritzungsgas- und Flüssigkraftstoffsystems für einen Motor gemäß der Offenbarung.
2 ist ein Querschnitt eines Motorzylinders gemäß der Offenbarung.
3 ist ein Blockdiagramm einer Steuerung gemäß der Offenbarung.
4 ist ein Flussdiagramm einer Wärmesteuerung gemäß der Offenbarung.
5 ist ein Flussdiagramm einer ersten Ausführungsform einer Wärmesteuerungsbestimmung gemäß der der Offenbarung.
6 ist ein Flussdiagramm einer zweiten Ausführungsform einer Wärmesteuerungsbestimmung gemäß der der Offenbarung.
7 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Motors während eines Wärmeverwaltungsbetriebsmodus gemäß der Offenbarung.
Detaillierte Beschreibung
Diese Offenbarung betrifft Dieselzündung verwendende Direkteinspritzungsgas(DIG)-Motoren und insbesondere eine Motorsteuerungsstrategie und -system zum Anpassen des Motorbetriebs, während dem Motor gestartet wird und/oder der Motor bei frostigen Umgebungstemperaturbedingungen arbeitet. Ein Blockdiagramm eines DIG-Motorsystems 100 ist in der 1 gezeigt. Das Motorsystem 100 weist einen Motor 102 (in der 1 generisch gezeigt) mit einem Kraftstoffinjektor 104 auf, der mit jedem Motorzylinder verbunden ist (am besten in der 2 gezeigt). Der Kraftstoffinjektor 104 ist ein Dualinjektor, der dazu ausgebildet ist, vorbestimmte Mengen von zwei separaten Kraftstoffen unabhängig einzuspritzen.
Der Injektor 104 ist mit einer Hochdruckgaskraftstoffversorgungsleitung 108 und über eine Flüssigkraftstoffversorgungsleitung 112 mit einem Hochdruckflüssigkraftstoffverteilerrohr 100 verbunden. In der dargestellten Ausführungsform ist der Gaskraftstoff Erd- oder Erdölgas, das durch die Gaskraftstoffversorgungsleitung 108 unter einem Druck von ungefähr 25 bis 50 MPa bereitgestellt wird, und der Flüssigkraftstoff ist Diesel, der innerhalb des Flüssigkraftstoffverteilerrohrs 110 bei ungefähr 25 bis 50 MPa gehalten wird, wobei aber jegliche andere Drücke oder Kraftstofftypen in Abhängigkeit der Betriebsbedingungen von jeder Motorapplikation verwendet werden kann. Obwohl auf die in der Versorgungsleitung 108 und dem Kraftstoffverteilerrohr 110 vorhandenen Kraftstoffe unter Verwendung der Wörter „Gas-” oder „Flüssig-” Bezug genommen wird, wird darauf hingewiesen, dass diese Benennungen nicht dazu bedacht sind, die Phase, in der der Kraftstoff in dem entsprechenden Verteilerrohr vorhanden ist, zu begrenzen und werden vielmehr allein zum Zweck der Beschreibung verwendet. Zum Beispiel kann der unter einem gesteuerten Druck innerhalb der Gaskraftstoffversorgungsleitung 108 bereitgestellte Kraftstoff in Abhängigkeit vom Druck, bei dem er gehalten wird, in einem flüssigen, gasförmigen oder überkritischen Zustand sein. Zusätzlich kann der Flüssigkraftstoff jeder kohlenwasserstoffbasierte Kraftstoff sein, beispielsweise DME (Dimethylether), Biokraftstoff, MDO (Marinedieselöl) oder HFO (Schweröl).
Unabhängig davon, ob das System 100 in einer mobilen oder stationären Anwendung installiert ist, ist bei beidem angedacht, dass der Gaskraftstoff im flüssigen Zustand in einem Tieftemperaturtank 114 gespeichert werden kann, der unter einen relativ niedrigen Druck, beispielsweise atmosphärischem Druck, oder unter höheren Drücken gesetzt werden kann. In der dargestellten Ausführungsform ist der Tank 114 zum Speichern von flüssigem Erdgas (LNG) bei einer Temperatur von ungefähr –160°C (–256°F) und einem Druck zwischen ungefähr 100 und 1750 kPa isoliert, wobei aber andere Speicherbedingungen verwendet werden können. Der Tank 114 weist ferner ein Druckentlastungsventil 116 auf.
Während des Betriebs wird das LNG aus dem Tank, immer noch in einer flüssigen Phase, in einer Pumpe 118 komprimiert, die den Druck des LNG erhöht, während es das LNG im flüssigen Zustand hält. Die Pumpe 118 ist dazu ausgebildet, den Druck des LNG wahlweise auf einen Druck zu erhöhen, der in Erwiderung auf ein Druckbefehlssignal, das der Pumpe 118 von einer elektronischen Steuerung 120 bereitgestellt werden kann, variieren kann. Obwohl das LNG im Flüssigzustand im Tank vorhanden ist, bezieht sich die vorliegende Offenbarung der Einfachheit halber auf komprimiertes oder unter Druck gesetztes LNG, wenn Bezug auf LNG bezogen wird, das bei einem den atmosphärischen Druck überschreitenden Druck vorhanden ist.
Dementsprechend wird das komprimierte LNG in einem Wärmetauscher 122 erwärmt. Der Wärmetauscher 122 stellt dem komprimierten LNG Wärme zum Reduzieren der Dichte und Viskosität bereit, während er seine Enthalpie und Temperatur erhöht. In einer beispielhaften Ausführung kann das LNG den Wärmetauscher 122 bei einer Temperatur von ungefähr –160°C, einer Dichte von ungefähr 430 kg/m³, einer Enthalpie von ungefähr 70 kJ/kg und einer Viskosität von ungefähr 169 μPas als Flüssigkeit eintreten, und den Wärmetauscher bei einer Temperatur von ungefähr 50°C, einer Dichte von ungefähr 220 kg/m³, einer Enthalpie von ungefähr 760 kJ/kg und einer Viskosität von ungefähr 28 μPas verlassen. Es sollte beachtet werden, dass die Werte von solchen repräsentativen Zustandsparametern unterschiedlich sein können, abhängig von der speziellen Zusammensetzung des verwendeten Kraftstoffs. Im Allgemeinen ist zu erwarten, dass der Kraftstoff in den Wärmetauscher in einem tiefgekühlten, flüssigen Zustand eintritt und den Wärmetauscher in einem überkritischen Gaszustand verlässt, der hierin zum Beschreiben eines Zustands verwendet wird, in dem der Kraftstoff gasförmig ist, aber eine Dichte aufweist, die zwischen seiner Dampf- und Flüssigkeitsphase liegt. Der Wärmetauscher 122 kann ein bekannter Typ von Wärmetauscher oder eine Heizung zur Verwendung mit LNG sein. In der dargestellten Ausführungsform ist der Wärmetauscher 122 ein Außenwandwassererhitzer, der der Kühlflüssigkeit des Motors Wärme entzieht. In alternativen Ausführungsformen kann der Wärmetauscher 122 als aktive Heizung ausgeführt sein, beispielsweise als kraftstoffbefeuerte oder elektrische Heizung, oder kann alternativ ein Wärmetauscher, der eine verschiedene Wärmequelle, beispielsweise die aus den Abgasen des Motors 102 zurückgewonnene Wärme, von einem verschiedenen Motor, der, wie es gewöhnlich bei Lokomotiven der Fall ist, zum gleichen System gehört, aus industriellen Prozessen verschwendete Wärme verwendet und andere Heizungstypen oder Wärmetauscher sein. In der in der 1 gezeigten Ausführungsform ist ein Temperatursensor 121 zum Messen der Temperatur des den Wärmetauscher 122 verlassenden Motorkühlmittels und zum Bereitstellen eines Temperatursignals 123 an die Steuerung 120 angeordnet.
Das aus dem Wärmetauscher 122 austretende Gas wird im Filter 124 gefiltert. Ein Teil des gefiltert Gases kann in einem unter Druck gesetzten Speicher 126 gespeichert werden und das verbleibende Gas wird einem Drucksteuerungsmodul 28 zugeführt. Druckgesteuertes Gas wird der Gaskraftstoffversorgungsleitung 108 zugeführt. Das Drucksteuerungsmodul 128 reagiert auf ein Steuerungssignal von der elektronischen Steuerung 120 und/oder ist zum Steuern des Drucks des dem Kraftstoffinjektor 104 zugeführten Gases ausgebildet. Das Drucksteuerungsmodul 128 kann eine mechanische Vorrichtung sein, beispielsweise eine kuppelgeladene Steuerung, oder kann alternativ eine elektromechanisch gesteuerte Vorrichtung sein, die auf ein Befehlssignal von der Steuerung 120 reagiert.
Flüssigkraftstoff, oder in der dargestellten Ausführungsform Dieselkraftstoff, wird in einem Kraftstoffreservoir 136 gespeichert. Von dort aus wird der Kraftstoff in eine Pumpe 138 mit variabler Verdrängung durch einen Filter 140 und bei einer variablen Rate angesaugt, abhängig vom Betriebsmodus des Motors. Die von der Pumpe 138 bereitgestellte Kraftstoffmenge wird durch die Fähigkeit der variablen Verdrängung der Pumpe in Erwiderung auf ein Befehlssignal von der elektronischen Steuerung 120 gesteuert. Von der Pumpe 138 unter Druck gesetzter Kraftstoff wird dem Flüssigkraftstoffverteilerrohr 110 zugeführt.
Das System 100 kann verschiedene andere Sensoren aufweisen, die der Steuerung 120 hinsichtlich des Betriebszustands und des Gesamtbefindens des Systems Informationen bereitstellen. Zum Beispiel kann das System 100 verschiedene andere Sensoren aufweisen, die den Zustand des Gaskraftstoffs an verschiedenen Positionen im System anzeigen. Der infolgedessen angezeigte Gaszustand kann auf einer direkten Messung eines Parameters oder einer so genannten „virtuellen” Messung eines Parameters beruhen, was bezüglich dieser Offenbarung eine Bestimmung eines Parameters bedeutet, der auf Grundlage eines anderen direkt gemessenen Parameter abgeleitet werden kann, der mit dem virtuell gemessenen Parameter eine bekannte oder abgeschätzte Beziehung aufweist. Wie hierin verwendet, soll der Gaszustand einen Parameter beschreiben, der den thermodynamischen Zustand des Gaskraftstoffs anzeigt, beispielsweise den Druck und/oder gegebenenfalls die Temperatur des Kraftstoffs. Wenn der Zustand des Gases bestimmt wird, hängt der interessante Parameter für Diagnosezwecke des Systembefindens von Veränderungen ab, die im Zustand des Gases auftreten können. Dementsprechend, obwohl der Druck des Gases für die Diagnose des Pumpenbetriebs relevant sein kann, kann die Temperatur des Gases für die Diagnose des Betriebszustands eines das Gas erwärmenden Wärmetauschers relevanter sein. In der folgenden Beschreibung wird Bezug auf „Zustands”-Sensoren genommen, die dazu verstanden werden sollen, jeglicher Sensortyp zu sein, die einen oder mehrere Zustandsparameter des Gases messen, die den Druck, die Temperatur, die Dichte und dergleichen aufweisen, wobei diese nicht darauf begrenzt sind.
Dementsprechend ist ein Gaszustandssensor 144 zum Messen und Bereitstellen eines Verteilerrohrzustandssignals 146 angeordnet, das einen Fluidzustand in der Gaskraftstoffversorgungsleitung 108 anzeigt. Das Verteilerrohrzustandssignal 146 kann den Druck und/oder die Temperatur des Gases anzeigen. Ein Zustandssensor 148 ist zum Messen und Bereitstellen eines Filterzustandssignals 150 angeordnet, das den Gaszustand zwischen dem (stromabwärts vom) Gasfilter 124 und dem (stromaufwärts dem) Drucksteuerungsmodul 128 anzeigt. Das Filterzustandssignal 150 kann den Gasdruck anzeigen. Ein zusätzlicher Zustandssensor 152 ist zum Messen und Bereitstellen eines Heizungszustandssignals 154 angeordnet, das den Gaszustand zwischen dem Wärmetauscher 122 und dem Gasfilter 124 anzeigt. Das Heizungszustandssignal 154 kann die Gastemperatur an diesem Ort anzeigen. Ein zusätzlicher Zustandssensor 156 ist dazu angeordnet, ein Flüssigzustandssignal 158 am Auslass der Pumpe 118 zu messen und bereitzustellen. Das Flüssigzustandssignal 158 am Auslass der Pumpe 118 kann für Diagnosezwecke des Pumpenbetriebs den Gasdruck und/oder für Vergleichszwecke des Heizungszustandssignals 154 stromabwärts des Wärmetauschers 122 zur Diagnose des Betriebszustand des Wärmetauschers 122 die Gastemperatur anzeigen. Das Verteilerrohrzustandssignal 146, das Filterzustandssignal 150, das Heizungszustandssignal 154, das Flüssigzustandssignal 158 und/oder andere Zustandssignale, die den Flüssigzustand des Flüssig-/Gaskraftstoffs anzeigen, werden der elektronischen Steuerung 120 während des Betriebs kontinuierlich bereitgestellt.
Die elektronische Steuerung 120 weist Funktionalitäten und andere Algorithmen auf, die zum Überwachen der verschiedenen von den Systemsensoren bereitgestellten Signale und zum Ermitteln verschiedener Fehler oder abnormaler Betriebsmodi des Systems 100 arbeiten, so dass Abschwächungsaktionen zum Fördern der Motorerwärmung nach einem Motorkaltstart und/oder ständigem Motorbetrieb bei frostigen Bedingungen gemacht werden können, beispielsweise wo die Umgebungslufttemperatur bei oder unterhalb –20°C liegt. Mit anderen Worten weist die Steuerung 120 ein Systemtemperatursteuerungssystem für das DIG-Motorsystem 100 auf, das vorübergehend oder permanent energiebezogene Probleme im Kraftstoffsystem ermitteln und ansprechen kann, insbesondere diejenigen Probleme, die während einem Motorkaltstart oder einem Motorbetrieb bei niedrigen Umgebungstemperaturbedingungen auftreten können. Abgesehen von den Motorkaltstarts und dem Betrieb bei frostigen Umgebungstemperaturbedingungen können andere Beispiele von abnormalen Betriebsbedingungen, die mit den wärmeenergiebezogenen Problemen verbunden sind, Wassereindringen und Einfrierprobleme mit verschiedenen Kraftstoffsystemkomponenten, Bedingungen, in denen überschüssige Wärmeenergie vorhanden ist, beispielsweise wenn das System bei hohen Umgebungstemperaturbedingungen arbeitet, Verstopfungen von einigen der Filter, Einfrieren und/oder Verstopfungen des Wärmeaustausches 142, Fehlfunktion des Drucksteuerungsmodul 128 und/oder andere Bedingungen aufweisen, die insbesondere die Versorgung des komprimierten Gases zu und von der Gaskraftstoffversorgungsleitung 108 betreffen.
Während dem Normalbetrieb wird Gas- und Flüssigkraftstoff unter Hochdruck in die Motorzylinder durch den Kraftstoffinjektor 104 unabhängig eingespritzt. Ein Querschnitt einer Ausführungsform eines in einem Motorzylinder 204 eingebauten Kraftstoffinjektors 104 ist in der 2 gezeigt. Obwohl der in diesen Figuren gezeigte Kraftstoffinjektor 104 zwei nebeneinander angeordnete Rückschlagventile aufweist, kann jedes andere Kraftstoffinjektordesign geeignet sein, beispielsweise Dualinjektoren mit konzentrischen Rückschlagventilen oder Nadelventile. Unter jetziger Bezugnahme auf die Figuren weist jeder Motorzylinder 204 eine Bohrung 206 auf, die innerhalb eines Motorblocks gebildet und darin gleitend einen Kolben 208 aufnimmt. Wie es von typischen Motoranwendungen bekannt ist, können Kolben mit einer Motorkurbelwelle (nicht gezeigt) verbunden werden, die zum Bereitstellen einer Kraft arbeitet, die jeden Kolben dazu bringt, sich innerhalb der Bohrung, beispielsweise während dem Verdichtungstakt, zu bewegen, als auch durch eine vom Kolben aufgebrachte Kraft zum Drehen der Kurbelwelle, beispielsweise während einem Verbrennungs- oder Arbeitstakt, bewegt zu werden.
Der Zylinder 204 definiert ein variables Volumen 210, das seitlich durch die Wände der Bohrung 206 begrenzt ist und an seinen Enden durch einen oberen Bereich oder einem Boden des Kolbens 208 und durch eine Fläche 212 des Zylinderkopfes 213 geschlossen ist, der typischerweise als Flammdeck bezeichnet wird. Das variable Volumen 210 verändert sich zwischen einer maximalen und minimalen Kapazität, wenn sich der Kolben 208 innerhalb der Bohrung 206 jeweils zwischen einer unteren Totpunkt(BDC)- und einer oberen Totpunkt(TDC)-Position hin und her bewegt.
Unter Bezugnahme auf die 2 weist jeder Zylinder 204 wenigstens ein Einlassventil 214 und wenigstens ein Auslassventil 216 auf.
Obwohl der Zylinder 204 einheitlich mit einem Motor dargestellt ist, der wenigstens in einem Vier-Takt-Zyklus arbeitet und folglich Zylindereinlass- und -auslassventile aufweist, ist zu beachten, dass auch andere Motortypen, beispielsweise Zwei-Takt-Motoren, angedacht sind, die aber aus Gründen der Knappheit nicht gesondert dargestellt werden. Bei dem in der 2 speziell dargestellten Motor werden die Einlass- und Auslassventile 214 und 216 wahlweise zum Fluidverbinden des variablen Volumens 210 mit Fluidsenken und -quellen während des Betriebs des Motors 102 betätigt. Insbesondere blockiert das Einlassventil 214 wahlweise einen Einlasskanal 220, der das variable Volumen 210 mit einem Einlasssammelrohr 222 fluidverbindet. In ähnlicher Weise blockiert das Auslassventil 216 wahlweise ein einen Auslasskanal 224, der das variable Volumen 210 mit einem Auslasssammelrohr 226 fluidverbindet. In der dargestellten Ausführungsform ist der Kraftstoffinjektor 104 zum wahlweise direkten Einspritzen von Diesel- und verdichtetem Erdgas(CNG)-Kraftstoff in das variable Volumen 210 jedes Motorzylinders 204 angeordnet.
Obwohl hierin ein einzelner Injektor gezeigt ist, der zum unabhängigen Einspritzen von zwei Kraftstoffen ausgebildet ist, ist zu beachten, dass es angedacht es, dass auch zwei Injektoren, für jeden der zwei Kraftstoffe einer, anstelle des einzelnen Injektors verwendet werden können. Alternativ kann ein Kraftstoffinjektor mit konzentrischen Nadeln verwendet werden. Folglich stellt der Injektor 104 einen aus einer Vielzahl verschiedener Ausführungsformen von Injektoren dar, die zum unabhängigen Einspritzen von zwei Kraftstofftypen ausgebildet sind. Die spezifische Ausführungsform des Injektors 104 verwendet den Dieselkraftstoffdruck zum Betätigen des Rückschlagventils zum Einspritzen von Gaskraftstoff, sogar wenn dem Injektor beide Kraftstoffe unter ungefähr dem gleichen Druck bereitgestellt werden, der bei der dargestellten Ausführungsform zwischen 25 und 50 MPa liegt.
Unter normalen Betriebsbedingungen ist der Injektor 104 dazu ausgebildet, wahlweise Diesel oder Gas während des Motorbetriebs einzuspritzen. In der dargestellten Ausführungsform wird die Gesamtkraftstoffenergieversorgung des Motors während des Normalbetriebs durch einen Energiebeitrag von ungefähr 3 bis 10% durch den Dieselkraftstoff und die verbleibenden 90 bis 97% der Gesamtkraftstoffenergieversorgung durch den Gaskraftstoff ausgemacht. Das spezifische Verdrängungsverhältnis von Gas zu Diesel kann abhängig vom bestimmten Betriebspunkt des Motors abhängen. Diese Kraftstoffe werden an verschiedenen Zeitpunkten während des Motorbetriebs eingespritzt. Zum Beispiel kann zuerst Diesel eingespritzt werden, während sich beispielsweise der Kolben 208 in Richtung der TDC-Position bewegt, wenn der Zylinder 204 einem Verdichtungstakt unterliegt. Wenn die Verbrennung des Dieselkraftstoffs im variablen Volumen gestartet ist oder dabei ist, gestartet zu werden, bringt der Injektor 104 Gass dazu, unter Hochdruck direkt in den Zylinder 204 eingespritzt und verbrannt zu werden, wenn es durch den verbrennenden Dieselkraftstoff gezündet wird.
Wenn eine abnormale Betriebsbedingung vorliegt, die die Fähigkeit des Systems 100 (1) zum Bereitstellen einer ausreichenden Gaskraftstoffmenge zum Betreiben des Motors herabsetzt, beispielsweise wenn der Motor zum Bereitstellen einer ausreichenden Wärmeenergie zum Erwärmen einer Menge von verflüssigtem Gaskraftstoff, die unter dem vorliegenden Mutter Betriebsbedingungen benötigt werden, nicht ausreichend genug aufgewärmt ist, aktiviert die Steuerung einen Wärmeenergiesteuerungsbetriebsmodus. Während des Wärmeenergiesteuerungsbetriebsmodus werden verschiedene Motorparameter angepasst, um einen stabilen Motorbetrieb zu ermöglichen, während nur mit Dieselkraftstoff oder einer Kombination von Diesel- und Gaskraftstoff gearbeitet wird. In diesem Modus wird die Erwärmungsrate des verflüssigten Gaskraftstoffs und folglich die für diese Erwärmung benötigte Wärmeenergie auf eine vorbestimmte Rate reduziert oder dosiert, so dass genügend Energie zum Aufwärmen des Motors verbleibt. Wenn die verwendete Gas Kraftstoffmenge reduziert wird, kann die Steuerung 120 den Druck des für den Motor verfügbaren Gaskraftstoffs reduzieren und/oder die Einspritzdauer für den Gaskraftstoff reduzieren.
In einer Ausführungsform wird die Dosierung der Wärmeenergie, die während der Erwärmung des Flüssiggaskraftstoffs verbraucht wird, wobei die Energie als Gaserwärmungsenergie bezeichnet wird, auf Grundlage einer Zielkühlmittelauslasstemperatur der Heizung bestimmt und dann gesteuert. In einer alternativen Ausführungsform kann ein Typ der Wärmeausgleichsberechnung innerhalb der Steuerung 120 durchgeführt werden. Solch eine Wärmeausgleichsberechnung kann auf verschiedenen Parametern basieren und umfasst die in die Heizung eingebrachte Energie, die auf Grundlage der Motorkühlmitteleinlass- und Auslasstemperaturen, der Umgebungslufttemperatur, die durch Verwendung von typischen Motorsensoren und/oder durch einen an der Heizung angeordneten zugeordneten Oberflächentemperatursensor bestimmt werden kann, und einer Strömungsrate und Temperatur des durch die Heizung strömenden Flüssiggaskraftstoffs oder alternativ der Temperatur und Strömungsrate des vom Motor verwendeten Gaskraftstoffs bestimmt wird. Einer dieser Parameter kann direkt gemessen oder auf Grundlage anderer Parameter abgeleitet werden. Zum Beispiel kann die Strömungsrate des vom Motor verwendeten Gaskraftstoffs unter Verwendung eine Strömungsmessers gemessen werden oder kann in einer beliebigen Anzahl von Möglichkeiten abgeleitet werden, die eine der Steuerung 120 befohlenen Kraftstoffrate in Verbindung mit der Motorgeschwindigkeit, einem Fluiddruck am Auslass der Pumpe 18 in Verbindung mit einer Verdrängung und Drehzahl der Pumpe 118, einem Gasdruck im Gaskraftstoffverteilerrohr 106 in Verbindung mit einer Einspritzdauer des Gases durch den Injektor 104, oder durch jedes andere geeignete Verfahren aufweisen.
Wenn in einem reduzierten Wärmeenergiemodus gearbeitet wird, kann die Steuerung 120 die Flüssig- oder Dieselkraftstoffversorgung zu den Motorzylindern erhöhen, um für die Reduzierung der Verfügbarkeit des Gaskraftstoffs aufzukommen, wenn die gesamte Motorleistung unverändert bleiben soll. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuerung 120 die verfügbare Gesamt Motorleistung begrenzen, wenn in diesem Modus gearbeitet wird, wenn beispielsweise die Fähigkeit des Flüssigkraftstoffsystems zum Erhöhen der in den Motorzylinder ein gespritzt Flüssigkraftstoffversorgung bei oder in der Nähe der Sättigung ist. Dies liegt daran, dass, im Gegensatz zu traditionellen Zweikraftstoffmotoren, die normalerweise zum Arbeiten bei Volllast unter Verwendung von einem der beiden verfügbaren Kraftstoffe fähig sind, der Betrieb von gewissen DIG-Motorsystemen Anpassungen zum Ermöglichen von jedem nennenswerten Leistungsbeitrag durch Verbrennung des Flüssigkraftstoffs benötigt.
Im Allgemeinen ist das Diesel- oder Flüssigkraftstoffsystem eines DIG-Motors, das typischerweise nur zum bereitstellen einer Zündkraftstofffähigkeit, die den Gaskraftstoff zündet, aufgefordert wird, in der dargestellten Ausführungsform zum Ermöglichen des Motorbetriebs unter wenigstens etwas von der Verbrennung des Dieselkraftstoff bereitgestellter Leistung dimensioniert. In Abhängigkeit des Ausmaßes der Wärmeenergiereduktion, die in der Steuerung 120 bestimmt wird, kann der Motorbetrieb unter Verwendung einer Gaskraftstoffmenge, die kleiner als diejenige ist, die normalerweise benötigt wird, ausgeführt werden. Unter Extrembedingungen, beispielsweise bei einem Motorkaltstart in frostigen Umgebungslufttemperaturen, kann es vorübergehend keine für die Heizung des Gaskraftstoffs verfügbare Wärmeenergie geben, weil die Motorkühlmitteltemperatur klein genug ist, um zum Einfrieren des Motorkühlmittels innerhalb der Heizung 122 (1) zu führen, wenn ein Heizen versucht worden ist. Es sollte beachtet werden, dass ein Einfrieren des Motorkühlmittels innerhalb der Heizung vermieden werden sollte, um Schaden an der Heizung und/oder ein Verstopfen eines Teils des Motorkühlsystems zu vermeiden. Um diese Bedingung zu vermeiden, ist der Motor vorteilhafterweise in der Lage, eine vorbestimmte Leistungsabgabe bereitzustellen, während er vollständig mit Flüssigkraftstoff arbeitet. Diese Funktionalität wird sowohl durch in einer Motorsteuerung ablaufende Softwarealgorithmen, als auch durch verschiedene Hardwarefähigkeiten von verschiedenen Motorkomponenten und Systemen erreicht.
Ein Blockdiagramm einer Wärmeverwaltungssteuerung 400 ist in der 3 gezeigt. Die Steuerung 400 kann als Teil eines Computers ausgeführt sein, der Zugriffsspeichermedien mit darauf gespeicherten durch einen Computer ausführbare Befehle, die in einem Computer-Prozessor arbeiten, aufweist. Die Steuerung 400 kann alternativ als eine Hardwaresteuerung oder jeglicher anderer Typ von Steuerungsvorrichtung verkörpert sein, die entweder am oder vom Fahrzeug entfernt arbeiten.
In der dargestellten Ausführungsform ist die Steuerung 400 zum Empfangen von Signalen von verschiedenen mit dem System 100 (1) verbundener Sensoren, zum Verarbeiten der auf den Sensorsignalen basierten Informationen und zum Bereitstellen von Befehlen zum Steuern des Betriebs von verschiedenen Komponenten und gegebenenfalls Systemen des Motors 102 (1) angeordnet. Zum Beispiel ist die in der 3 gezeigte Steuerung 400 zum Empfangen des Motorgeschwindigkeits- bzw. Ladesignals 402 und 404 angeordnet, die gewünschte Motorbetriebsbedingungen anzeigen. Das Geschwindigkeits- bzw. Ladesignal 402 und 404 kann auf Bedienerbefehlen basieren oder kann alternativ durch eine Motorsteuerung bereitgestellt werden, die den Motorbetrieb steuert. Die Steuerung 400 empfängt ferner ein beispielsweise von einem Kurbelwellen- oder Nockenwellensensor (nicht gezeigt) des Motors 102 in bekannter Weise optional bereitgestelltes Motortimingsignal 406, das ein separates Signal oder alternativ ein Teil des bereits beschriebenen Motorgeschwindigkeitssignals 402 sein kann.
Während des Betriebs empfängt die Steuerung 400 Signale, die den Betriebszustand der Gas- und Flüssigkraftstoffversorgungssysteme und des Motors 102 anzeigen, um das Betriebsbefinden von diesen Systemen zu bewerten und jegliche auftretende Probleme anzusprechen. Genauer gesagt, und in gleichzeitiger Bezugnahme auf die 1, empfängt die Steuerung 400 die Heizungsauslasstemperatur 123 und kann ferner eine Heizungseinlasstemperatur (nicht gezeigt) empfangen, die an der Heizung oder anderswo im Kühlungssystem erhalten werden kann. Der Einfachheit halber ist die Heizungskühlmitteleinlasstemperatur als 123A bezeichnet und die Heizungskühlmittelauslasstemperatur ist in der 3 als 123B bezeichnet. Obwohl sowohl die Einlass- und die Auslasstemperatur bezüglich der 3 diskutiert werden, ist die Einlasstemperatur optional und kann weggelassen werden. Die Steuerung kann ferner Signale von anderen Motor- oder Kraftstoffsystemsensoren, wie beispielsweise die Umgebungslufttemperatur 401, die Motoröltemperatur 403, die Motorkühlmitteltemperatur 405, die Position 407 der Gaskraftstoffpumpe 118, den Druck des Gases im Gaskraftstoffverteilerrohr 134, und/oder andere Signale empfangen, von denen alle optional sind und weggelassen werden können.
Zusätzlich zum Empfangen von Informationen über den Betriebszustand des Motorsystems 100 ist die Steuerung 400 zum Bereitstellen von Befehlssignalen ausgebildet, die den Betrieb von verschiedenen kraftstoffbezogenen Komponenten und Systemen des Motorsystems 100 steuern. Genauer gesagt stellt die Steuerung 400 dem Kraftstoffinjektor 104 Diesel- bzw. Gaskraftstoffbefehle 408 und 410 (siehe auch 1) bereit. Jeder Kraftstoffbefehl 408 und 410 stellt dem jeweiligen Injektoraktuator ein elektrisches Signal bereit, das eine vorbestimmte Dauer besitzt, während der der jeweilige Kraftstoff vom Injektor 104 eingespritzt wird.
Die Steuerung 400 stellt ferner Signale bereit, die die Verdrängung der Dieselpumpe 138 und der LNG-Pumpe 118 steuern oder einstellen und durch das Drucksteuerungsmodul 128 einen gewünschten Verteilerrohrdruck des Gaskraftstoffs einstellen. Genauer gesagt werden ein Dieselpumpensteuerungssignal 412 und ein Gaskraftstoffpumpensteuerungssignal 414 in der Steuerung 400 bestimmt und den jeweiligen Pumpen zum Steuern der Verdrängung und folglich der Kraftstoffmenge bereit, die jede Pumpe 118 und 138 während des Betriebs bereitstellt. Die Bestimmungen innerhalb der Steuerung 400 zum Befehlen der Kraftstoffeinspritzung durch die Kraftstoffbefehle 408 und 410 und Pumpenbefehle 412 und 414 basieren in einer Ausführungsform wenigstens auf der Auslasskühlmitteltemperatur 123A, sowie, wenn vorhanden, auf den anderen optionalen Eingaben.
Ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben der Steuerung 400 ist in der 4 gezeigt. In dieser Ausführungsform werden die Wärmesteuerung des Motors und das Erwärmen des Flüssiggaskraftstoffs bei 418 auf Grundlage eines Vergleichs zwischen den Wärmeanforderungen der Heizung zum Vergasen des Flüssigkraftstoffs bei einer ausreichenden Rate zum Betreiben des Motors unter gewünschten Bedingungen und den Wärmeanforderungen zum Erwärmen des Motors nach einem Kaltstart und/oder während des Betriebs in frostigen Umgebungsbedingungen durchgeführt. Wenn die Steuerung 400 bestimmt, dass der Motor dazu der Lage ist, der Heizung genügend Wärmeenergie bereitzustellen, wird bei 420 der normale Motor- und Kraftstoffsystembetrieb ausgeführt. Wenn die zum Betreiben des Motors benötigte Wärmeenergie die Wärmefähigkeit des Motors überschreitet, wird eine Wärmeverwaltungsroutine bei 422 aktiviert und der Prozess wiederholt sich mit aufeinander folgenden Bestimmungen bei 418.
Es ist angedacht, dass unter manchen Bedingungen, beispielsweise wenn der Motor zum Erreichen des Warmbetriebs fähig ist, die Verwendung der Wärmeverwaltungsroutine temporär ist. Unter gewissen anderen Bedingungen, beispielsweise wenn der Motor in einer frostigen Umgebung ohne Hilfsvorrichtungen zur Unterstützung der Erwärmung des Motors arbeitet, kann die Wärmeverwaltungsroutine bei 422 für längere Zeitspannen aktiv sein. Es ist deshalb angedacht, dass der Motor zum Bereitstellen einer nützlichen Leistung für verschiedene Anwendungen ausgebildet ist, sogar wenn im Wärmeverwaltungsmodus gearbeitet wird.
Ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform der Bestimmung bei 418, ob ausreichend Wärmeenergie zum Vergasen von angemessenem Kraftstoff verfügbar ist, um den Motor normal zu betreiben, ist in der 5 gezeigt. In dieser Ausführungsform verwendet die Steuerung 400 eine Zielkühlmitteltemperatur am Auslass der Heizung oder, wie in der 1 gezeigt, die Auslasstemperatur 123A, um den Wärmeenergiezustand des Systems zu bestimmen. In dieser Weise ist die Steuerung 400 bei 424 zum Überwachen der Heizungskühlmittelauslasstemperatur ausgebildet, um zu bestimmen, ob diese an oder oberhalb eine Schwellenwerts ist, beispielsweise einer Temperatur, die anzeigt, dass ein bestimmter Kühlmitteltyp fas am Einfrieren ist. Wenn die Heizungskühlmittelauslasstemperatur am oder oberhalb der Schwellentemperatur ist, die eine Anzeige dafür ist, dass der Motor bei einer ausreichenden Erwärmungstemperatur arbeitet, wird bei 124 eine Anzeige gegeben, dass der normale Motorbetrieb bei 420 (3) ausgeführt werden kann. Wenn die Heizungskühlmittelauslasstemperatur unterhalb der Schwellentemperatur ist wird bei 422 (4) die Wärmeverwaltungsroutine aktiviert.
Ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer Wärmeverwaltungsroutine 500, wie beispielsweise diejenige, die bei 422 (4) aktiviert wurde, ist in der 6 gezeigt. Die Wärmeverwaltungsroutine 500 akzeptiert als eine Eingabe die Heizungsauslasskühlmitteltemperatur 123A, von der hier angenommen wird, unterhalb einer Ziel- oder Schwellentemperatur, T_EVAP_OUT, zu liegen. Eine Differenz zwischen der Heizungsauslasskühlmitteltemperatur 123A und der Schwellentemperatur T_EVAP_OUT wird bei 502 zum Bereitstellen eines Differenzwerts 504 berechnet. Der Differenzwert 504 ist wie gezeigt ein positiver Wert, der den Betrag der Differenz zweier Parameter anzeigt. Der Differenzwert 504 wird vier Funktionen bereitgestellt, von der jede der Steuerung 400 (3) einen Ausgabeparameter bereitstellt, der mit dem Differenzwert 504 in einer vorbestimmten Weise in Verbindung gesetzt wird. Genauer gesagt, und mit parallelem Bezug zur 3, stellt eine Dieseleinspritzfunktion 506 den Dieselkraftstoffbefehl 408 bereit, eine Gaseinspritzfunktion 508 stellt den Gaskraftstoffbefehl 410 bereit, eine Dieselpumpenfunktion 510 stellt das Dieselpumpensteuerungssignal 412 bereit und eine Gaspumpenfunktion 512 stellt das Gaskraftstoffpumpensteuerungssignal 414 bereit.
In der dargestellten Ausführungsform ist jede dieser Funktionen 506, 508, 510 und 512 als dreidimensionale Wertetabellenfunktion ausgebildet, die den Temperaturdifferenzwert 504 mit der befohlenen Motorgeschwindigkeit 402 und der befohlenen Motorlast 44 in Verbindung setzt. In alternativem Ausführungsformen können eine oder mehrere der Funktionen 506, 508, 510 und 512 in jeder anderen aktiven Form, beispielsweise als proportional, integral und derivativ (PID) Steuerungstyp, modellbasierter Algorithmus oder dergleichen, oder in einer passiven Form ausgebildet, beispielsweise al eine oder mehrere ein- oder zweidimensionale Wertetabellen oder als andere Funktionstypen. Zusätzlich kann jede Funktion 506, 508, 510 und 512 zusätzliche Motor- oder Systemparameter empfangen, die bei der Bestimmung der jeweiligen Befehlsparameter verwendet werden. Solche zusätzlichen Motor- oder Systemparameter können wenigstens die Umgebungslufttemperatur 401, die Motoröltemperatur 403, die Motorkühlmitteltemperatur 405, die Position 407 der Gaskraftstoffpumpe 118, den Druck des Gases im Gaskraftstoffverteilerrohr 134 und/oder andere Signale aufweisen, die mit dem Betrieb des Motors hinsichtlich der Wärme in Verbindung gesetzt werden können. Ferner kann der Temperaturdifferenzwert eine einzelne Funktion steuern, die einen Korrekturfaktor als ihre Eingabe aufweist. In einer solchen Ausführungsform kann der Korrekturfaktor woanders in der Steuerung 120 (1) zum Modifizieren oder Skalieren der verschiedenen Befehlssignale verwendet werden, die für die Steuerung und den Betrieb des Systems 100 (1) relevant sind.
Ein Blockdiagramm einer alternativen Ausführungsform einer Wärmeverwaltungsroutine 600, wie beispielsweise diejenige, die bei 422 (4) aktiviert wurde, ist in der 7 gezeigt. Die Wärmeverwaltungsroutine 600 weist eine erwartete Heizungsenergieberechnungsfunktion 602 auf, die zum Berechnen der zum Erwärmen des Flüssiggaskraftstoffs bei einer für den normalen Motorbetrieb ausreichenden Rate benötigten Wärmeleistung in Echtzeit arbeitet, beispielsweise in kW. In der dargestellten Ausführungsform empfängt die Heizungsenergieberechnungsunktion 602 die Signale der Motorgeschwindigkeit 402 und der Motorlast 404 und bestimmt durch Annehmen oder Messen verschiedener Zustandsparameterinformationen des Flüssiggases, beispielsweise Temperatur und Druck, einen erwarteten Heizungsleistungsparameter 602, der die Wärmeleistung anzeigt, die zum Erwärmen von ausreichend Gaskraftstoff benötigt wird, um den Motor bei der gegebenen Geschwindigkeit und Lastbedingung zu betreiben.
Die Wärmeverwaltungsroutine 600 weist ferner eine gemessene Wärmeberechnungsfunktion 606 auf, die die Wärmeleistung in Echtzeit bestimmt, die tatsächlich bei der Heizung vom Gaskraftstoff absorbiert wird. Die gemessene Wärmeberechnungsfunktion 606 empfängt die Motorgeschwindigkeit 402 als Anzeige der Kühlmittelströmungsrate durch die Heizung, die Motorlast 404 als Anzeige der Gaskraftstoffströmungsrate durch die Heizung und die Kühlmittelauslasstemperatur 123A der Heizung als Anzeige der Enthalpieerhöhung im Gaskraftstoff. Die gemessene Wärmeberechnungsfunktion 606 stellt einen gemessenen Leistungsparameter 608 bereit, der die vom Gaskraftstoff absorbierte aktuelle Wärmeleistung anzeigt, wenn der Motor mit der gegebenen Geschwindigkeit und Last arbeitet.
Die Wärmeverwaltungsroutine 600 vergleicht dann bei einer Vergleichsfunktion 610 den erwarteten mit dem gemessenen Leistungsparameter 604 und 608, um zu bestimmen, ob die zwei Leistungen im Wesentlichen gleich sind. Wenn der Motor warm ist und ausreichend Wärmeleistung zum Erwärmen des Flüssiggaskraftstoffs bei einer ausreichenden Rate verfügbar ist, wird der erwartete dem gemessenen Leistungsparameter 604 und 608 im Wesentlichen entsprechen und der Motor arbeitet im Normalmodus. Wenn jedoch die gemessene Leistung kleiner als die erwartete Leistung ist, beispielsweise wenn das Motorkühlmittel zum Zuführen der erwarteten Wärmeleistung nicht warm genug ist, beispielsweise wenn der Motorthermostat geschlossen ist, der Motor kalt ist, gibt es einen unzureichenden Kühlmittelfluss durch die Heizung oder dergleichen, arbeitet die Steuerungsroutine 600 zum Reduzieren der erwarteten Leistung, damit diese im Wesentlichen der gemessene Leistung entspricht oder kleiner als diese.
In einer Ausführungsform wird die Reduktion der Wärmeleistung durch Verändern der Einspritzung oder anderer Motorbefehle erreicht, um die Verwendung des Flüssigkraftstoffs zu erhöhen und die bereitgestellte Gaskraftstoffmenge zu verringern. In manchen Ausführungsformen kann die Erhöhung der Flüssigkraftstoffverwendung beispielsweise durch Befehlen der Flüssigkraftstoffpumpe, den Flüssigkraftstoffverteilerrohrdruck zu erhöhen, und/oder durch Erhöhen der Flüssigkraftstoffeinspritzungsdauer erreicht werden. In ähnlicher Weise kann die Gaskraftstoff Verwendung beispielsweise durch verringern des Gaskraftstoff einen Spritzdrucks verringert werden. In der dargestellten Ausführungsform wird bei 612 eine Leistungsdifferenz 610 zwischen der erwarteten und der gemessenen Wärmeleistung berechnet. Die Leistungsdifferenz 610 wird einer Änderungsfunktion 614 bereitgestellt, die dazu arbeitet, den Motorbetrieb durch schrittweises Erhöhen des Flüssigkraftstoff- und schrittweises Verringern des Gaskraftstoffverbrauchs des Motors und auf Grundlage der Leistungsdifferenz 610 zu ändern. Mit anderen Worten, je größer die Leistungsdifferenz 610 bestimmt worden ist, desto stärker wird die Änderung des Motorbetriebs befohlen. Die Änderungsfunktion 614 stellt die vorher beschriebenen Hauptmotorsteuerungsparameter, nämlich die Diesel- und Gaskraftstoffbefehle 408 und 410, das Dieselpumpensteuerungssignal 412 und das Gaskraftstoffpumpensteuerungssignal 414 als Ausgaben bereit, von der jedes angemessen angepasst worden ist, beispielsweise proportional zur Leistungsdifferenz 610, wobei aber andere oder zusätzliche Parameter verwendet werden können.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Die vorliegende Offenbarung ist auf DIG-Motoren anwendbar, die ein Gaskraftstoffsystem aufweisen, das mit einem Flüssigkraftstoffsystem arbeitet, das zum Bereitstellen von Flüssigkraftstoff verwendet wird, der den Gaskraftstoff zündet. In der dargestellten Ausführungsform werden beide Kraftstoffe direkt in jeden Motorzylinder unter Verwendung eines Kraftstoffinjektors mit zwei Rückschlagventilen eingespritzt. Verschiedene Sensoren sind zum Überwachen von Komponenten und Systemen des Motors für einen ordnungsgemäßen Betrieb angeordnet und es werden Anzeigen von abnormalen Betriebsbedingungen innerhalb einer Steuerung erzeugt, die mit dem System verbunden ist. Wenn ab normalen Betriebsbedingungen vorliegen, bestimmt die Steuerung das Ausmaß der abnormalen Betriebsbedingungen und passt den Betrieb des Motors an, um das Verhältnis zu ändern, bei dem die beiden Kraftstoffe zugeführt werden. Zum Beispiel wird während dem Normalbetrieb der Flüssigkraftstoff primär dazu verwendet, den Gaskraftstoff zu zünden, wobei in einem Wärmeverwaltungsbetriebsmodus, beispielsweise wenn kalt gestartet wird und/oder der Motor in einer frostigen Umgebung arbeitet, wo ungenügend Motorwärme zum Erwärmen einer ausreichenden Motorversorgung mit Flüssiggaskraftstoff verfügbar sein kann, wird der Flüssigkraftstoff zum Bereitstellen von Motorleistung verwendet, die die normalerweise vom Gaskraftstoff bereitgestellte Leistung verdrängt oder ersetzt, bis der Motor die Möglichkeit gehabt hatte, sich zu erwärmen.
Es ist offensichtlich, dass die voranstehende Beschreibung Beispiele des offenbarten Systems und der Technik bereitstellt. Jedoch ist es angedacht, dass sich andere Umsetzungen der Offenbarung im Detail von den voranstehenden Beispielen unterscheiden können. Alle Bezugnahmen auf die Offenbarung oder deren Beispiele sind dazu gedacht, auf die bestimmten Beispiele Bezug zu nehmen, die an dem Punkt beschrieben worden sind, und sind nicht dazu gedacht, etwaige Begrenzungen auf den Schutzbereich der Offenbarung einzubringen. Alle Sprachunterschiede und Verunglimpfungen mit Bezug auf bestimmte Merkmale sind dazu gedacht, ein Fehlen von Vorzügen für diese Merkmale anzuzeigen, aber nicht dazu, solche vom Schutzbereich der Offenbarung Gesamt auszunehmen, soweit es nicht anderweitig angezeigt ist.
Alle Angaben von Wertebereichen hierin sind lediglich dazu bedacht, als knappes Verfahren zu dienen, um einzeln auf jeden separaten Wert, der in den Bereich fällt, Bezug zu nehmen, soweit nicht anderweitig angezeigt, und jeder separate Wert ist in die Beschreibung integriert, als wäre er einzeln genannt worden. Alle hierin beschriebenen Verfahren können in einer geeigneten Reihenfolge durchgeführt werden, soweit nicht anderweitig hierin angezeigt oder es nicht anderweitig klar im Widerspruch zum Kontext steht.

Claims

Direkteinspritzungsgasmotorsystem mit: einem wenigstens einen Zylinder und ein Kühlungssystem mit einem Kühlmittel aufweisenden Motor, einem Gaskraftstoffsystem, das eine Heizung und einen Gaskraftstoffinjektor aufweist, wobei die Heizung zum Erwärmen des Flüssiggaskraftstoffs durch Entziehen von Wärme vom Kühlmittel und zum Bereitstellen der Wärme an den Flüssigkraftstoff angepasst ist, wobei der Gaskraftstoffinjektor zum direkten Einspritzen in den wenigstens einen Zylinder angepasst ist, einem Flüssigkraftstoffsystemen, das einen zum direkten Einspritzen von Flüssigkraftstoff in wenigstens einen Zylinder ausgebildeten Flüssigkraftstoffinjektor aufweist, einen zum Messen einer Kühlmitteltemperatur am Auslass der Heizung und zum Bereitstellen eines Auslasskühlmitteltemperatursignals angeordneten Kühlmitteltemperatursensor, und einer zum Steuern des Gaskraftstoff- und Flüssigkraftstoffinjektors angeordneten Steuerung, wobei die Steuerung ferner zum Empfangen und Verarbeiten des Auslasskühlmitteltemperatursignals angeordnet ist, so dass: wenn das Auslasskühlmitteltemperatursignal oberhalb einer Schwellentemperatur ist, die Steuerung eine normale Flüssigkraftstoffmenge und eine normale Gaskraftstoffmenge befiehlt, die in den wenigstens einen Zylinder während einem normalen Motorbetriebsmodus eingespritzt werden, und wenn das Auslasskühlmitteltemperatursignal an oder unterhalb der Schwellentemperatur ist, die Steuerung eine Flüssigkraftstoffmenge, die größer als die normale Flüssigkraftstoffmenge ist, und eine Gaskraftstoffmenge, die kleiner als die normale Gaskraftstoffmenge ist, befiehlt, die in den wenigstens einen Zylinder eingespritzt werden, so dass die aus Kühlmittel entzogene Wärme während einem Motorwärmeverwaltungsmodus reduziert ist.
Motorsystem nach Anspruch eins, wobei das Flüssigkraftstoffsystem eine Flüssigkraftstoffpumpe aufweist, die zum Ansaugen des Flüssigkraftstoffs aus einem Flüssigkraftstoffreservoir und zum Bereitstellen von komprimiertem Flüssigkraftstoff an ein mit dem Flüssigkraftstoffinjektor fluidverbundenes Flüssigkraftstoffverteilerrohr ausgebildet ist, wobei der komprimierte Flüssigkraftstoff auf einen Verteilerrohrdruck komprimiert ist und in den wenigstens einen Zylinder über den Flüssigkraftstoffinjektor in Erwiderung auf einen Befehl von der Steuerung eingespritzt wird.
Motorsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gaskraftstoffsystem einen Tieftemperaturtank aufweist, der zum Speichern des Gaskraftstoffs in einem flüssigen Zustand ausgebildet ist, und wobei die Heizung den Gaskraftstoff auf einen überkritischen Gaszustand bringt.
Motorsystem nach Anspruch 3, wobei das Gaskraftstoffsystem ferner eine Gaskraftstoffpumpe, die zum Ansaugen des Flüssiggaskraftstoffs aus dem Tieftemperaturtank und zum Bereitstellen des komprimierten Flüssiggaskraftstoffs an die Heizung ausgebildet ist, und einen Kraftstofffilter aufweist, der stromabwärts der Heizung angeordnet und zum Filtern des Gaskraftstoffs angepasst ist.
Motorsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit einem zwischen der Heizung und dem Gaskraftstoffinjektor angeordneten Steuerungsmodul, wobei das Steuerungsmodul zum Steuern eines Drucks des dem Gaskraftstoffinjektor bereitgestellten Gaskraftstoffs ausgebildet ist.
Motorsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuerung die Flüssig- und Gaskraftstoffmenge auf Grundlage einer Differenz zwischen dem Auslasskühlmitteltemperatursignal und der Schwellentemperatur befiehlt.
Motorsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit wenigstens einem von: einem zum Messen einer Einlasskühlmitteltemperatur an der Heizung und zum Bereitstellen eines Einlasskühlmitteltemperatursignals an die Steuerung angeordneten zusätzlichen Kühlmitteltemperatursensor, wobei die Steuerung ferner angeordnet ist zum: Berechnen einer gewünschten Wärmeleistung auf Grundlage des Motorgeschwindigkeits- und Ladesignals für eine Motorbetriebsbedingung, Berechnen einer gemessener Wärmeleistung auf Grundlage des Einlass- und Auslasskühlmitteltemperatursignals für die Motorbetriebsbedingung, Vergleichen der gewünschten mit der gemessenen Wärmeleistung, Arbeiten im normalen Motorbetriebsmodus, wenn die gewünschte und die gemessene Wärmeleistung im Wesentlichen gleich sind, und Aktivieren des Motorwärmeverwaltungsmodus, wenn die gewünschte Wärmeleistung größer als die gemessene Wärmeleistung ist.
Wärmeverwaltungsmotorsystem für einen Direkteinspritzungsgasmotor, der einen Dieselzündkraftstoff zum Zünden eines direkt eingespritzten Gaskraftstoffs, beispielsweise verflüssigtes Petroleum oder Erdgas, das in einem Tieftemperaturtank gespeichert und einer Heizung zur Verwendung in einem Motor erwärmt ist, wobei die Heizung zum Entziehen von Motorwärme aus einem dem Motor bereitgestellten Motorkühlmittel arbeitet, wobei das Wärmeverwaltungssystem in einer mit dem Motor verbundenen Steuerung arbeitet, aufweisend: ein Dieselkraftstoffsystem, das ein mit einem Dieselkraftstoffinjektor fluidverbundenes Dieselkraftstoffverteilerrohr aufweist, wobei der Dieselkraftstoffinjektor zum direkten Einspritzen in einen Motorzylinder ausgebildet ist, ein Gaskraftstoffsystem, das einen Gaskraftstoffinjektor aufweist, wobei der Gaskraftstoffinjektor zum direkten Einspritzen in den Motorzylinder ausgebildet ist, einen zum Messen einer Temperatur des Motorkühlmittels an einem Kühlmittelauslass der Heizung und zum Bereitstellen eines Auslasskühlmitteltemperatursignals angeordneten Kühlmitteltemperatursensor, wobei die Steuerung zum Empfangen und Verarbeiten des Auslasskühlmitteltemperatursignals und zum Steuern des Gaskraftstoff- und des Flüssigkraftstoffinjektors auf Grundlage des Auslasskühlmitteltemperatursignals ausgebildet ist, so dass: wenn das Auslasskühlmitteltemperatursignal oberhalb einer Schwellentemperatur ist, die Steuerung eine normale Flüssigkraftstoffmenge und eine normale Gaskraftstoffmenge befiehlt, die in den Motorzylinder während einem normalen Motorbetriebsmodus eingespritzt werden, und wenn das Auslasskühlmitteltemperatursignal an oder unterhalb der Schwellentemperatur ist, die Steuerung eine Flüssigkraftstoffmenge, die größer als die normale Flüssigkraftstoffmenge ist, und eine Gaskraftstoffmenge, die kleiner als die normale Gaskraftstoffmenge ist, befiehlt, die in den Motor Zylinder eingespritzt werden, so dass die aus dem Motorkühlmittel entzogene Motorwärme während einem Motorwärmeverwaltungsmodus reduziert ist.
Motorsystem nach Anspruch 8, wobei das Dieselkraftstoffsystem eine Flüssigkraftstoffpumpe aufweist, die zum Ansaugen von Flüssigkraftstoff aus einem Flüssigkraftstoffreservoir und zum Bereitstellen von komprimiertem Flüssigkraftstoff an ein mit einem Dieselkraftstoffinjektor fluidverbundenes Flüssigkraftstoffverteilerrohr ausgebildet ist, wobei der komprimierte Flüssigkraftstoff auf einen Verteilerrohrdruck komprimiert ist.
Motorsystem nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei der Tieftemperaturtank zu Speichern des Gaskraftstoffs in einem flüssigen Zustand ausgebildet ist.
Motorsystem nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei das Gaskraftstoffsystem ferner eine Gaskraftstoffpumpe, die zum Ansaugen des Flüssiggaskraftstoffs aus dem Tieftemperaturtank und zum Bereitstellen des komprimierten Flüssiggaskraftstoffs an die Heizung ausgebildet ist, und einen Kraftstofffilter aufweist, der stromabwärts der Heizung angeordnet und zum Filtern des Gaskraftstoffs angepasst ist.
Motorsystem nach einem der Ansprüche 8 bis 11, ferner mit einem zwischen der Heizung und dem Gaskraftstoffinjektor angeordneten Steuerungsmodul, wobei das Steuerungsmodul zum Steuern eines Drucks des dem Gaskraftstoffinjektor bereitgestellten Gaskraftstoffs ausgebildet ist.
Motorsystem nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei die Steuerung die Flüssig- und Gaskraftstoffmenge auf Grundlage einer Differenz zwischen dem Auslasskühlmitteltemperatursignal und der Schwellentemperatur befiehlt.
Motorsystem nach einem der Ansprüche 8 bis 13, ferner mit wenigstens einem von: einem zum Messen einer Einlasskühlmitteltemperatur an der Heizung und zum Bereitstellen eines Einlasskühlmitteltemperatursignals an die Steuerung angeordneten zusätzlichen Kühlmitteltemperatursensor, wobei die Steuerung ferner angeordnet ist zum: Berechnen einer gewünschten Wärmeleistung auf Grundlage des Motorgeschwindigkeits- und Ladesignals für eine Motorbetriebsbedingung, Berechnen einer gemessener Wärmeleistung auf Grundlage des Einlass- und Auslasskühlmitteltemperatursignals für die Motorbetriebsbedingung, Vergleichen der gewünschten mit der gemessenen Wärmeleistung, Arbeiten im normalen Motorbetriebsmodus, wenn die gewünschte und die gemessene Wärmeleistung im Wesentlichen gleich sind, und Aktivieren des Motorwärmeverwaltungsmodus, wenn die gewünschte Wärmeleistung größer als die gemessene Wärmeleistung ist.
Verfahren zum Steuern der Wärmeenergie in einem Motor, mit: Betreiben eines Gaskraftstoffversorgungssystems, das einen zum Speichern von Gaskraftstoff in einem tieftemperierten flüssigen Zustand angepassten Tieftemperaturtank, eine Gaspumpe, die dazu angepasst ist, Gaskraftstoff aus dem Speichertank anzusaugen und ihn zum Erzeugen von komprimiertem Gaskraftstoff zu komprimieren, eine Heizung, die dazu angepasst ist, die Enthalpie des komprimierten Gaskraftstoffs durch Zuführen von aus dem Motorkühlmittelsystem entzogener Wärme in den Gaskraftstoff zu erhöhen, und einen zum direkten Einspritzen des Gaskraftstoffs in einen Motorzylinder angepassten Gaskraftstoffinjektor aufweist, Überwachen von Sensorsignalen in einer Steuerung, die eine dem Gaskraftstoff durch die Heizung bereitgestellte Wärmeleistung anzeigen, wobei die Sensorsignale die Kühlmittel Einlasstemperatur in die Heizung, die Kühlmittelauslasstemperatur von der Heizung, die Motorgeschwindigkeit und/oder die Motorlast aufweisen, Bestimmen in einer Steuerung, dass die vom Motor entzogene Wärme zum Erhöhen der Enthalpie des komprimierten Gaskraftstoffs auf Grundlage des Überwachens von wenigstens einem der Sensorsignale unzureichend ist, und Schalten des Motorbetriebs unter Verwendung der Steuerung von einem Normalmodus in einen Wärmeverwaltungsmodus, wenn ungenügende Motorwärme vorhanden ist, wobei, wenn im Normalmodus gearbeitet wird, eine normale Flüssigkraftstoffmenge und eine normale Gaskraftstoffmenge in den Motorzylinder zum Erzeugen einer Motornennleistung eingespritzt werden, und wenn im Wärmeverwaltungsmodus gearbeitet wird, eine Flüssigkraftstoffmenge, die größer als die normale Flüssigkraftstoffmenge ist, und eine Gaskraftstoffmenge, die kleiner als die normale Gaskraftstoffmenge ist, in den Motorzylinder zum Erzeugen einer Motorleistung, die kleiner als oder gleich der Motornennleistung ist, eingespritzt werden.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Steuerung wenigstens ein Signal überwacht, das die Kühlmittelauslasstemperatur von der Heizung anzeigt, es mit einer Schwellentemperatur vergleicht, im Normalmodus arbeitet, wenn die Kühlmittelauslasstemperatur größer die Schwellentemperatur ist, und im Wärmeverwaltungsmodus arbeitet, wenn die Kühlmittelauslasstemperatur kleiner als oder gleich der Schwellentemperatur ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 oder 16, wobei das Schalten des Motorbetriebs vom Normalmodus in den Wärmeverwaltungsmodus ein Erhöhen eines Verteilerrohrdrucks des Flüssigkraftstoffs und ein Erhöhen der Einspritzdauer eines Flüssigkraftstoffinjektors zum Ausgleichen der Reduktion in der in den Motorzylinder eingespritzten Gaskraftstoffmenge aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei das bestimmen, dass die aus dem Motor entzogene Wärme ungenügend ist, aufweist: Bestimmen einer erwarteten Wärmeleistung in der Steuerung, die eine Wärmeleistung anzeigt, die zum Erwärmen von ausreichend Gaskraftstoff zum Betreiben des Motors notwendig ist, Bestimmen einer gemessenen Wärmeleistung in der Steuerung, die eine Wärmeleistung anzeigt, die vom Gaskraftstoff in der Heizung absorbiert wird, Vergleichen der erwarteten Wärmeleistung mit der gemessenen Wärmeleistung und, wenn die erwartete und die gemessenen Wärmeleistung im Wesentlichen nicht gleich sind, Anpassen der Betriebsparameter des Motors zum Reduzieren der erwarteten Wärmeleistung, um der gemessenen Wärmeleistung zu entsprechen.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Reduzieren der erwarteten Wärmeleistung ein Verändern der Motorbetriebsparameter zum Erhöhen eines Flüssigkraftstoffverbrauchs und zum Verringern des Gaskraftstoffverbrauchs des Motors aufweist.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei das Erhöhen des Flüssigkraftstoffverbrauchs des Motors ein Erhöhen des Flüssigkraftstoffdrucks in einem Flüssigkraftstoffverteilerrohr und ein Erhöhen der Einspritzdauer eines mit dem Flüssigkraftstoffverteilerrohr verbundenen Flüssigkraftstoffinjektors aufweist.