DE69928611T2 - Methode für einen kontrollierten übergang zwischen betriebsarten einer zweikraftstoffmaschine - Google Patents

Methode für einen kontrollierten übergang zwischen betriebsarten einer zweikraftstoffmaschine Download PDF

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Description

  • Technisches Gebiet
  • Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf Dual-Brennstoff-Motoren, die sowohl in einem Betriebszustand für flüssigen Brennstoff als auch in einem Betriebszustand für Dual-Brennstoff arbeiten können und insbesondere auf ein Verfahren zum Umschalten zwischen Betriebszuständen in einem Dual-Brennstoff-Motor, um Motordrehzahlfluktuationen zu reduzieren, die durch solche Umschaltvorgänge verursacht werden können.
  • Technischer Hintergrund
  • Ein Dual-Brennstoff-Motor kann typischerweise in zwei Betriebszuständen arbeiten. In einem Betriebszustand alleine für flüssigen Brennstoff wird ein flüssiger Brennstoff, wie beispielsweise Dieselbrennstoff, direkt in einen Motorzylinder oder in eine Vorbrennkammer als die einzige Energiequelle während der Verbrennung eingespritzt. In einem Dual-Brennstoff-Betriebszustand wird ein gasförmiger Brennstoff, wie beispielsweise Erdgas, mit Luft in einem Einlassanschluss eines Zylinders vermischt, und eine kleine Menge oder Vorsteuermenge von Dieselbrennstoff wird in den Zylinder oder in die Vorbrennkammer eingespritzt, um die Mischung aus Luft und gasförmigem Brennstoff zu zünden. In der Vergangenheit konnte der Übergang von einem Flüssig-Brennstoff-Betriebszustand auf einen Dual-Brennstoff-Betriebszustand oder von einem Dual-Brennstoff-Betriebszustand auf einen Flüssig-Brennstoff-Betriebszustand eine Reihe von unerwünschten Motordrehzahlfluktuationen zur Folge haben, wie beispielsweise Wellenbildungen der Motordrehzahl und Löcher während solcher Übergänge.
  • US 4 463 734 A offenbart einen Dual-Brennstoff-Dieselmotor, der ausgelegt ist, um eine Mischung aus flüssigem Brennstoff oder Diesel und verflüssigtem Petrol-Gas oder Erdgas zu verbrennen. Der Diesel wird in die Zylinder eingespritzt, wie bei herkömmlichen Dieselmotoren. Das Gas wird in die Einlassluft gemischt. Die Ausgabe der Regelungsvorrichtung ist mit einer Dieselsteuerung und einer Gassteuerung verbunden. Wenn mehr Brennstoff verbraucht wird, werden sowohl die Menge des Diesels als auch die Menge des Gases gesteigert; jedoch wird die Menge des Gases mit einer viel schnelleren Rate gesteigert als die Menge des Diesels gesteigert wird. Ohne Belastung arbeitet der Motor mit ungefähr 76 Prozent Diesel und 24 Prozent Gas. Bei 100 Prozent Belastung arbeitet der Motor mit ungefähr 80 Prozent Gas und 20 Prozent Diesel. Ein spezielles Gasventil wird verwendet. Diese Schrift spricht nicht die Probleme an, die während der Übergänge zwischen den Betriebszuständen auftreten.
  • Entsprechend ist die vorliegende Erfindung darauf gerichtet, eines oder mehrere der oben dargelegten Probleme zu überwinden.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren zum Übergang zwischen einem ersten Betriebszustand eines Dual-Brennstoff-Motors und einem zweiten Betriebszustand des Dual-Brennstoff-Motors das Einrichten einer letztendlichen Menge von flüssigem Brennstoff auf, die zum Motor nach der Vollendung des Übergangs in den zweiten Betriebszustand zu liefern ist. Die Lieferung des flüssigen Brennstoffes zum Motor wird auf eine erste Größe eingestellt, und entsprechend wird die Lieferung von gasförmigem Brennstoff zum Motor auf eine zweite Menge eingestellt, wobei ein Energiegehalt der ersten Menge des flüssigen Brennstoffes im Wesentlichen der gleiche ist, wie der Energiegehalt der zweiten Menge des gasförmigen Brennstoffes. Es wird eine Bestimmung vorgenommen, ob flüssiger Brennstoff zum Motor in einer Menge geliefert wird, die im Wesentlichen die gleiche ist wie die erwünschte letztendliche Flüssigkeitsmenge, die zuvor eingerichtet bzw. festgelegt wurde. Der Brennstoffeinstellschritt und der Bestimmungsschritt werden wiederholt, bis eine Bestimmung vorgenommen wird, dass flüssiger Brennstoff in einer Menge zum Motor geliefert wird, die im Wesentlichen die gleiche ist wie die erwünschte letztendliche Menge an flüssigem Brennstoff, wobei an diesem Punkt der Übergang als vollständig angesehen wird.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Übergang zwischen einem ersten Betriebszustand eines Dual-Brennstoff-Motors und einem zweiten Betriebszustand des Dual-Brennstoff-Motors vorgesehen, wobei der Dual-Brennstoff-Motor mindestens eine Brennstoffeinspritzvorrichtung aufweist, um flüssigen Brennstoff zum Motor zu liefern und mindestens ein Einlassventil für gasförmigen Brennstoff, um gasförmigen Brennstoff zum Motor zu liefern. Das Verfahren weist das Vorsehen eines Brennstoffsteuersystems auf, welches arbeitet, indem es (i) einen Regelungsausgangswert (X) einrichtet, der eine Gesamtbrennstoffenergierate anzeigt, die zum Motor geliefert wird, einen Wert (Y) einrichtet, der eine Energierate des flüssigen Brennstoffes anzeigt, der zum Motor geliefert wird, und einen Wert (Z) einrichtet bzw. festlegt, der die Energierate des gasförmigen Brennstoffes zeigt, der zum Motor geliefert wird, so dass eine Summe des Wertes (Y) und des Wertes (Z) im Wesentlichen gleich dem Wert (X) ist; (ii) eine Brennstoffeinspritzvorrichtungssteuersignaldauer als eine Funktion des Wertes (Y) bestimmt; und (iii) eine Steuersignaldauer für das Einlassventil für gasförmigen Brennstoff als eine Funktion des Wertes (Z) bestimmt. Eine letztendliche Energierate des flüssigen Brennstoffes, die den Wert anzeigt, der zum Motor bei der Vollendung des Übergangs auf den zweiten Betriebszustand geliefert werden soll, wird festgelegt. Der die Energierate des flüssigen Brennstoffes anzeigende Wert (Y) wird durch eine Einstellgröße eingestellt und entsprechend wird der die Energierate des gasförmigen Brennstoffes anzeigende Wert (Z) eingestellt. Es wird eine Bestimmung vorgenommen, ob der eingestellte Wert, der die Energierate des flüssigen Brennstoffes anzeigt, im Wesentlichen gleich ist, wie der Wert, der die erwünschte letztendliche Energierate des flüssigen Brennstoffes anzeigt. Der Einstellungsschritt und der Bestimmungsschritt werden wiederholt, bis eine Bestimmung vorgenommen wird, dass der Wert, der die eingestellte Energierate des flüssigen Brennstoffes anzeigt, im Wesentlichen der gleiche ist wie der Wert, der die erwünschte letztendliche Energierate des flüssigen Brennstoffes anzeigt.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung kann auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen werden, in denen die Figuren Folgendes darstellen:
  • 1 ist eine schematische Ansicht eines Dual-Brennstoff-Motorsystems gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ist ein Flussdiagramm von Betriebsschritten gemäß der vorliegenden Erfindung; und
  • 3 ist ein Flussdiagramm der Betriebsschritte für den Dual-Brennstoff-Motor der 1 gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Bester Weg zur Ausführung der Erfindung
  • Mit Bezug auf die Zeichnungen bildet das Bezugszeichen 10 in 1 ein Dual-Brennstoff-Motorsystem ab, welches einen Motor 12 mit einem repräsentativen gezeigten Zylinder 14 aufweist. Obwohl nur ein Zylinder 14 gezeigt ist, sei bemerkt, dass die Anzahl der Zylinder des Motors 12 variieren könnte, und dass der Motor 12 eine Reihen-Bauart, eine V-Bauart oder sogar eine Drehkolbenbauart eines Motors sein könnte. Der Kolben 16 ist zur Verschiebung innerhalb des Zylinders 14 positioniert, wobei der Zylinder 14 einen Einlassanschluss 18 und einen Auslassanschluss 22 aufweist, der jeweilige Ventile 20 und 24 aufweist. Der Einlassanschluss 18 nimmt Luft von einer Lufteinlasssammelleitung 26 auf, zu der Einlassluft läuft, nachdem sie beispielsweise durch einen (nicht gezeigten) Luftfilter und einen (nicht gezeigten) Turbolader gelaufen ist. Der Motor 12 weist eine Brennstoffeinspritzvorrichtung 28 auf, wie beispielsweise eine elektronische Einspritzeinheit, die positioniert ist, um flüssigen Brennstoff, wie beispielsweise Dieselbrennstoff, in den Zylinder 14 einzuspritzen. Der flüssige Brennstoff kann zur Brennstoffeinspritzvorrichtung 28 durch Mittel geliefert werden, die in der Technik üblicherweise bekannt sind. Ein Einlassventil 30 für gasförmigen Brennstoff ist zwischen einer Sammelleitung 32 für gasförmigen Brennstoff an einer stromaufwärts liegenden Seite und einem Einlassanschluss 18 an einer stromabwärts liegenden Seite positioniert, wobei ein Düsenteil des Ventils 30 sich in den Einlassanschluss 18 erstreckt, um gasförmigen Brennstoff dorthin zu liefern. Das Einlassventil 30 für gasförmigen Brennstoff kann beispielsweise von der Bauart sein, die in dem US-Patent 5 398 724 gezeigt und beschrieben wurde, die von der Woodward Governor Company erhältlich ist. Die Sammelleitung 32 für gasförmigen Brennstoff ist mit einer Quelle 34 für gasförmigen Brennstoff durch den Brennstoffpfad 36 verbunden, wobei ein elektromagnetbetriebenes Abschlussventil 38 für gasförmigen Brennstoff entlang des Brennstoffpfades 36 positioniert ist. Obwohl dies nicht gezeigt ist, sei bemerkt, dass ein solches System typischerweise eine Ausgleichsregelungsvorrichtung aufweisen könnte, die zwischen der Quelle 34 für gasförmigen Brennstoff und der Sammelleitung 32 für gasförmigen Brennstoff positioniert ist, um den Druck des gasförmigen Brennstoffes an der stromaufwärts liegenden Seite des Einlassventils 30 für gasförmigen Brennstoff zu regeln.
  • Ein elektronisches Steuermodul (ECM = electronic control module) 40 ist mit einem Drucksensor 42 für gasförmigen Brennstoff über einen Leitungspfad 44 verbunden und mit einem Drucksensor 46 für Einlassluft über einen Leitungspfad 48, um Druck anzeigende Signale von jedem dieser Sensoren aufzunehmen. Solche Drucksensoren sind in der Technik wohl bekannt und daher wird eine detaillierte Beschreibung der Sensoren hier nicht vorgesehen. Ein Temperatursensor 43 ist auch in der Sammelleitung 32 für gasförmigen Brennstoff vorgesehen, um die Temperatur anzeigende Signale zum elektronischen Steuermodul 40 über den Leitungspfad 45 zu liefern. Das elektronische Steuermodul 40 ist angeschlossen, um das Einlassventil 30 für gasförmigen Brennstoff durch den Leitungspfad 50 zu steuern und ist auch angeschlossen, um die Brennstoffeinspritzvorrichtung 28 durch den Leitungspfad 52 zu steuern. In dieser Hinsicht ist bekannt, eine Treiberschaltung in dem elektronischen Steuermodul 40 vorzusehen, um Stromsteuersignale zu solchen Vorrichtungen zu liefern. Es sei jedoch bemerkt, dass eine solche Treiberschaltung getrennt von dem elektronischen Steuermodul 40 ausgebildet sein könnte, jedoch mit diesem verbunden sein könnte. Ein Motordrehzahl sensor 54, der mit einer Nockenwelle des Motors 12 assoziiert ist, ist auch mit dem elektronischen Steuermodul 40 über den Leitungspfad 56 verbunden, um die Motordrehzahl anzeigende Signale dorthin zu liefern. Das elektronische Steuermodul 40 weist typischerweise Verarbeitungsmittel auf, wie beispielsweise einen Mikrocontroller oder Mikroprozessor, assoziierte elektronische Schaltungen, wie beispielsweise eine Eingabe/Ausgabe-Schaltung, genauso wie einen assoziierten Speicher.
  • Das Dual-Brennstoff-Motorsystem 10 kann sowohl in einem Betriebszustand für flüssigen Brennstoff als auch in einem Dual-Brennstoff-Betriebszustand arbeiten. In dem Betriebszustand für flüssigen Brennstoff wird der flüssige Brennstoff in den Motorzylinder 14 als die einzige Quelle von Brennstoffenergie während der Verbrennung eingespritzt. In einem Dual-Brennstoff-Betriebszustand wird der gasförmige Brennstoff mit Luft im Einlassanschluss 18 des Zylinders 14 vermischt, und eine kleine Menge oder Vorsteuermenge des flüssigen Brennstoffes wird in den Zylinder 14 eingespritzt, um die Mischung aus Luft und gasförmigem Brennstoff zu zünden.
  • Mit Bezug auf 2 ist ein Flussdiagramm der Betriebsschritte gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Wie in Schritt 62 gezeigt, wird eine letztendliche Menge von flüssigem Brennstoff festgelegt, die zum Motor nach der Vollendung eines Übergangs von einem ersten Betriebszustand zu einem zweiten Betriebszustand zu liefern ist. Die Lieferung des flüssigen Brennstoffes wird um eine erste Größe im Schritt 64 eingestellt, und die Lieferung des gasförmigen Brennstoffes wird entsprechend um eine zweite Größe eingestellt. Die Einstellungen werden so gemacht, dass wenn die Lieferung des flüssigen Brennstoffes verringert wird, dann die Lieferung des gasförmigen Brennstoffes gesteigert wird, und wenn die Lieferung des flüssigen Brennstoffes gesteigert wird, dann die Lieferung des gasförmigen Brennstoffes verringert wird. In jedem Fall wird die Einstellung weiter so vorgenommen, dass ein Energiegehalt der ersten Menge von flüssigem Brennstoff im Wesentlichen gleich dem Energiegehalt der zweiten Menge von gasförmigem Brennstoff ist. Im Schritt 66 wird dann eine Bestimmung vorgenommen, ob die Menge des flüssigen Brennstoffes, die geliefert wird, im Wesentlichen die gleiche ist, wie die erwünschte letztendliche Menge des flüssigen Brennstoffes. Eine solche Bestimmung kann beispielsweise vorgenommen werden, indem man bestimmt, ob eine Differenz zwischen der zum Motor gelieferten Menge des flüssigen Brennstoffes und der erwünschten letztendlichen Menge des flüssigen Brennstoffes, die im Schritt 62 eingerichtet wird, geringer als eine vorbestimmte Differenz ist. Alternativ könnten im Fall des Übergangs von einem Flüssig-Brennstoff-Betriebszustand auf einen Dual-Brennstoff-Betriebszustand die Schritte 62 und 64 wiederholt werden, bis im Schritt 66 die Menge des flüssigen Brennstoffes, die zum Motor geliefert wird, genau gleich oder geringer als die letztendliche erwünschte Menge des flüssigen Brennstoffes ist, die im Schritt 62 eingerichtet wurde. Im Fall eines Übergangs von einem Dual-Brennstoff-Betriebszustand auf einen Flüssig-Brennstoff-Betriebszustand könnten die Schritte 62 und 64 wiederholt werden, bis im Schritt 66 die Menge des zum Motor gelieferten flüssigen Brennstoffes genau gleich wie oder größer als die erwünschte letztendliche Menge des flüssigen Brennstoffes ist, die im Schritt 62 festgelegt wurde oder bis die Menge des gasförmigen Brennstoffes, die zum Motor geliefert wird, im Wesentlichen auf Null abfällt.
  • Mit Bezug auf den Einstellungsschritt 64 sei bemerkt, dass die erste Menge eine vorbestimmte gespeicherte Menge sein könnte, so dass die gleiche Einstellung mit jeder Wiederholung des Schrittes 64 gemacht wird. Andererseits könnte die erste Größe mit jeder Wiederholung des Schrittes 64 basierend auf den gegenwärtigen Motorbetriebsparametern bestimmt werden. Beispielsweise könnte die erste Größe als eine Funktion der Motordrehzahl bestimmt werden, wie vom Drehzahlsensor 54 abgefühlt.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Das Verfahren der vorliegenden Erfindung erleichtert vorteilhafterweise den Übergang von einem Motorbetriebszustand zum anderen, während es eine im Wesentlichen konstante gesamte Brennstoffenergieratenlieferung zum Motor aufrecht erhält. Insbesondere, wenn die Energierate des flüssigen Brennstoffes, die zum Motor geliefert wird, gesteigert/verringert wird, wird die Energierate des gasförmigen Brennstoffes, die zum Motor geliefert wird, entsprechend im Wesentlichen um die gleiche Größe verringert/gesteigert.
  • Das Dual-Brennstoff-System 10 der 1 ist insbesondere zum Betrieb gemäß dem Umschaltungsverfahren der vorliegenden Erfindung geeignet. Das Brennstoffsteuersystem des Motors 12 arbeitet durch Aufstellen eines Regelungsvorrichtungsausgangswertes (X) der die Gesamtbrennstoffenergierate anzeigt, die zum Motor zu liefern ist, um eine erwünschte Motordrehzahl aufrecht zu erhalten. Die erwünschte Motordrehzaht kann eine vorbestimmte gespeicherte Motordrehzahl sein oder kann beispielsweise durch eine Drosseleinstellung bzw. Gaspedalstellung angezeigt werden. Ein erster Wert (Y) der eine Energierate für flüssigen Vorsteuerbrennstoff anzeigt, die zum Motor zu liefern ist, und ein zweiter Wert (Z), der eine Energierate für gasförmigen Brennstoff anzeigt, die zum Motor zu liefern ist, werden jeweils so bestimmt, dass die Summe der Energierate für flüssigen Vorsteuerbrennstoff und die Energierate für den gasförmigen Brennstoff im Wesentlichen gleich der gesamten Brennstoffenergierate ist. Eine Steuersignaldauer der Brennstoffeinspritzvorrichtung und eine Steuersignaldauer für das Einlassventil für gasförmigen Brennstoff werden beide so bestimmt, dass der flüssige Brennstoff, der zum Motor geliefert wird, die erwünschte Energierate für flüssigen Vorsteuerbrennstoff liefert, und dass der gasförmige Brennstoff, der zum Motor geliefert wird, die erwünschte Energierate für gasförmigen Brennstoff liefert. Die Steuersignaldauer für das Einlassventil für gasförmigen Brennstoff entsprechend dem Wert (Z) für gasförmigen Brennstoff wird durch eine geeignete Berechnung bestimmt, die dem Druck des gasförmigen Brennstoffes, den Einlassluftdruck, die Sammelleitungstemperatur für gasförmigen Brennstoff, einen gespeicherten Energiegehaltswert (EG) für gasförmigen Brennstoff und die bekannten Flusscharakteristiken des Einlassventils 30 für gasförmigen Brennstoff in Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung berücksichtigt: GASDURATIONz = [(Z·K1·EL)/(NI·S·EG·FG)] + tc,wobei Z (mm) ein Zahnstangenwert ist, wobei K1 (g/mm·min) eine vorbestimmte Konstante zur Umwandlung des Zahnstangenwertes (rack) in eine Flussrate für flüssigen Brennstoff ist, wobei EL (J/g) der Energiegehalt des flüssigen Brennstoffes ist, wobei NI (Einspritzungen/Umdrehung) die Zahl der Einspritzungen pro Motorumdrehung ist, wobei S (Umdrehungen/Minute) die Motordrehzahl ist, wobei EG (J/g) der gespeicherte Energiegehalt des gasförmigen Brennstoffes ist, wobei FG (g/s) die Flussrate des Einlassventils für gasförmigen Brennstoff ist, und wobei tc(s) eine Versetzung bzw. ein Offset-Wert ist, um den Fluss des gasförmigen Brennstoffes zu berücksichtigen, wenn das Einlassventil 30 für gasförmigen Brennstoff nicht vollständig offen ist, d.h. wenn das Ventil für gasförmigen Brennstoff sich öffnet und schließt. Mit Bezug auf den Wert (Y) für flüssigen Vorsteuerbrennstoff und den Wert (Z) für gasförmigen Brennstoff kann der Wert (Y) als eine Funktion der Motordrehzahl und der Motorbelastung bestimmt werden, und der Wert (Z) wird definiert als Z = X – Y. Im Flüssig-Brennstoff-Betriebszustand gilt Y = X und Z = 0.
  • Es wird Bezug auf das Flussdiagramm 70 der 3 gemacht, welches eine Einrichtung des Übergangsverfahrens der vorliegenden Erfindung in dem Dual-Brennstoff-Motorsystem 10 veranschaulicht. Insbesondere können diese Schritte jedes Mal ausgeführt werden, wenn ein Übergang von einem Betriebszustand zum anderen nötig ist. Im Schritt 72 wird der erwünschte Übergang ausgewählt. Wenn der Übergang von einem Dual-Brennstoff-Betriebszustand zu einem Flüssig-Brennstoff-Betriebszustand geht, wird im Schritt 74 ein Wert (Yf), der die letztendliche Energierate des flüssigen Brennstoffes anzeigt, die nach der Vollendung des Übergangs erwünscht ist, auf den gegenwärtigen Regelungsvorrichtungsausgangswert (X) gesetzt. Der gegenwärtige Wert (Y) wird dann mit dem erwünschten letztendlichen Wert (Yf) verglichen, um zu bestimmen, ob der gegenwärtige Wert (Y) im Wesentlichen der gleiche ist wie der erwünschte letztendliche Wert (Yf), wie beispielsweise durch Bestimmung, ob der gegenwärtige Wert (Y) größer oder gleich dem erwünschten letztendlichen Wert (Yf) ist, oder durch Bestimmung, ob der gegenwärtige Wert (Z) im Wesentlichen Null ist. Falls nicht wird im Schritt 78 der gegenwärtige Wert (Y) für flüssigen Brennstoff als Wert (Y0) gespeichert, und im Schritt 80 wird der Wert (Y) um ΔY gesteigert. Der Wert (Z) für den gasförmigen Brennstoff wird entsprechend verringert, weil die Beziehung X = Y + Z aufrecht erhalten wird. Geeignete Steuersignaldauern entsprechend dem eingestellten Wert (Y) und dem eingestellten Wert (Z) werden im Schritt 82 bestimmt, und Brennstoff wird entsprechend im Schritt 84 geliefert. Die Schritte 74, 76, 78, 80, 82 und 84 werden wiederholt, bis im Schritt 76 eine Bestimmung vorgenommen wird, dass der gegenwärtige Wert (Y) im Wesentlichen der gleiche ist wie der Wert (Yf), wobei an diesem Punkt der Übergang vollständig ist und eine Betriebszustandsanzeigeeinrichtung auf flüssigen Brennstoff im Schritt 86 eingestellt werden kann.
  • Wenn der Übergang von einem Flüssig-Brennstoff-Betriebszustand zu einem Dual-Brennstoff-Betriebszustand geht, dann wird im Schritt 88 ein Wert (Yf), der die letztendliche Energierate des flüssigen Brennstoffes zeigt, der bei der Vollendung des Übergangs erwünscht ist, eingerichtet bzw. festgelegt. Der erwünschte letztendliche Wert (Yf) kann als eine Funktion der gegenwärtigen Motordrehzahl und der Motorbelastung eingestellt werden, wie oben beschrieben. Im Schritt 90 wird der gegenwärtige Wert (Y) mit dem erwünschten letztendlichen Wert (Yf) verglichen, um zu bestimmen, ob sie im Wesentlichen die gleichen sind, wie beispielsweise durch eine Bestimmung, ob der gegenwärtige Wert (Y) geringer als der erwünschte letztendliche Wert (Yf) oder gleich diesem ist. Falls nicht, wird im Schritt 92 der gegenwärtige Wert (Y) für flüssigen Brennstoff als Wert (Y0) gespeichert, und im Schritt 94 wird der Wert (Y) um ΔY verringert. Der Wert (Z) für gasförmigen Brennstoff wird entsprechend gesteigert, weil die Beziehung X = Y + Z aufrecht erhalten wird. Geeignete Steuersignaldauern entsprechend dem eingestellten Wert (Y) und dem eingestellten Wert (Z) werden im Schritt 96 bestimmt, und Brennstoff wird entsprechend im Schritt 98 geliefert. Die Schritte 88, 90, 92, 94, 96 und 98 werden wiederholt, bis eine Bestimmung im Schritt 76 vorgenommen wird, dass der gegenwärtige Wert (Y) im Wesentlichen der gleiche ist wie der Wert (Yf), wobei an diesem Punkt der Übergang vollständig ist und die Betriebszustandanzeigeeinrichtung auf Dual-Brennstoff im Schritt 100 gesetzt werden kann.
  • Weil die Menge des flüssigen und des gasförmigen Brennstoffes, die zum Motor geliefert wird, variiert, wenn der Wert (Y) für flüssigen Brennstoff und der Wert (Z) für gasförmigen Brennstoff variieren, hat die Einstellung von diesen Werten in den Schritten 80 und 94 die erwünschte Einstellung der Lieferung von solchen Brennstoffen zum Motor zur Folge. Bezüglich der ΔY-Einstellungen, die in den Schritten 80 und 94 vorgenommen werden, sei bemerkt, dass der Wert ΔY ein vorbestimmter gespeicherter Wert sein könnte, so dass die gleiche Einstellung jedes Mal dann gemacht wird, wenn die Schritte wiederholt werden. Alternativ könnte der Einstellungsfaktor ΔY ein Wert sein, der aus einer Karte bzw. einem Kennfeld berechnet oder bestimmt wird, und zwar jedes Mal dann, wenn die Schritte wiederholt werden. Beispielsweise könnte ΔY als eine Funktion von irgendeiner Veränderung bestimmt werden, die in dem Regelungsvorrichtungsausgangswert (X) auftreten könnte, so dass ΔY auf einem Niveau aufrecht erhalten wird, um unerwünschte Drehzahlfluktuationen des Motors zu verhindern.
  • Bezüglich des gespeicherten Energiegehaltwertes (EG) sei bemerkt, dass ein solcher Wert eine Energie pro Masseneinheit sein könnte wie beispielsweise (J/g), oder dass ein solcher Wert eine Energie pro Volumeneinheit sein könnte, wie beispielsweise (J/m3). Ein solcher gespeicherter Wert kann falls nötig eingestellt werden, um Variationen des Energiegehaltes des gasförmigen Brennstoffes Rechnung zu tragen. Es wird auch in Betracht gezogen, dass die Schritte in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung in den Verarbeitungsmitteln des elektronischen Steuermoduls 40 vorgesehen sein könnten, oder in einer anderen derartigen Steuervorrichtung, und zwar unter Verwendung einer Vielzahl von bekannten Programmierungstechniken. Weiterhin sei bemerkt, dass die Schritte gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Weise ausgeführt werden könnten, die eine erwünschte Übergangszeit zur Folge haben.
  • Andere Aspekte, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung können aus einem Studium der Zeichnungen, der Offenbarung und der beigefügten Ansprüche erhalten werden.

Claims (17)

  1. Verfahren zum Übergang zwischen einem ersten Betriebszustand eines Dual-Brennstoff-Motors (12) und einem zweiten Betriebszustand des Dual-Brennstoff-Motors, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: (a) Einstellen einer letztendlichen Menge von flüssigem Brennstoff, die zum Motor nach der Vollendung des Übergangs in den zweiten Betriebszustand geliefert werden soll; (b) Einstellung der Lieferung des flüssigen Brennstoffes zum Motor auf eine erste Größe und entsprechende Einstellung der Lieferung des gasförmigen Brennstoffes, der zum Motor geliefert wird, auf eine zweite Größe, wobei ein Energiegehalt der ersten Menge von flüssigem Brennstoff im Wesentlichen der gleiche ist, wie ein Energiegehalt der zweiten Menge von gasförmigem Brennstoff; (c) Bestimmen, ob der flüssige Brennstoff zum Motor in einer Menge geliefert wird, die im Wesentlichen die gleiche ist, wie die im Schritt (a) eingestellte Menge; und (d) Wiederholung der Schritte (b) und (c), bis im Schritt (c) bestimmt wird, dass flüssiger Brennstoff zum Motor in einer Menge geliefert wird, die im Wesentlichen die gleiche ist, wie die Menge für flüssigen Brennstoff, die im Schritt (a) eingestellt wurde, wobei der erste Betriebszustand ein Flüssig-Brennstoff-Betriebszustand ist und wobei der zweite Betriebszustand ein Dual-Brennstoff-Betriebszustand ist, und wobei der Schritt (b) die Verringerung der Lieferung von flüssigem Brennstoff zum Motor in der ersten Menge und die Steigerung der Lieferung von gasförmigem Brennstoff zum Motor in der zweiten Menge aufweist; wobei der Schritt (c) die Bestimmung aufweist, ob die Menge von flüssigem Brennstoff, die zum Motor geliefert wird, geringer ist als die Menge von flüssigem Brennstoff, die im Schritt (a) eingestellt wurde.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt (a) jedes Mal wiederholt wird, wenn die Schritte (b) und (c) wiederholt werden und wobei die letztendliche Menge von flüssigem Brennstoff basierend auf mindestens einem abgefühlten Motorbetriebsparameter eingestellt bzw. eingerichtet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Menge des Schrittes (b) eine erste vorbestimmte Menge ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt (b) die Bestimmung der ersten Menge als eine Funktion eines abgefühlten Motorparameters aufweist.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt (c) aufweist, zu Bestimmen, ob eine Differenz zwischen der Menge des flüssigen Brennstoffes, die zum Motor geliefert wird, und der Menge des flüssigen Brennstoffes, die in dem Schritt (a) eingestellt wurde, geringer als eine vorbestimmte Differenz ist.
  6. Verfahren zum Übergang zwischen einem ersten Betriebszustand eines Dual-Brennstoff-Motors (12) und einem zweiten Betriebszustand des Dual-Brennstoff-Motors, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: (a) Einstellen einer letztendlichen Menge von flüssigem Brennstoff, die zu dem Motor nach der Vollendung des Übergangs in den zweiten Betriebszustand zu liefern ist; (b) Einstellen der Lieferung von flüssigem Brennstoff zum Motor auf eine erste Größe und entsprechende Einstellung der Lieferung von gasförmigem Brennstoff, der zum Motor geliefert wird, auf eine zweite Menge, wobei ein Energiegehalt der ersten Menge des flüssigen Brennstoffes im Wesentlichen der gleiche ist, wie ein Energiegehalt der zweiten Menge des gasförmigen Brennstoffes; (c) Bestimmen, ob der flüssige Brennstoff, der zum Motor geliefert wird, in einer Menge vorhanden ist, die im Wesentlichen die gleiche ist, wie die im Schritt (a) eingerichtete Menge; und (d) Wiederholung der Schritte (b) und (c), bis im Schritt (c) bestimmt wird, dass flüssiger Brennstoff zum Motor in einer Menge geliefert wird, die im Wesentlichen die gleiche ist, wie die Menge des flüssigen Brennstoffes, die im Schritt (a) eingestellt wurde, wobei der erste Betriebszustand ein Dual-Brennstoff-Betriebszustand ist, und wobei der zweite Betriebszustand ein Flüssig-Brennstoff-Betriebszustand ist, und wobei der Schritt (b) die Steigerung der Lieferung des flüssigen Brennstoffes zum Motor um die erste Menge und die Verringerung der Lieferung des gasförmigen Brennstoffes zum Motor um die zweite Menge aufweist, wobei der Schritt (c) aufweist, zu bestimmen, ob die Menge des flüssigen Brennstoffes, die zum Motor geliefert wird, größer ist als die Menge des flüssigen Brennstoffes, die im Schritt (a) eingestellt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 6, wobei mindestens eine Brennstoffeinspritzvorrichtung (28) verwendet wird, um flüssigen Brennstoff zum Motor zu liefern, und wobei mindestens ein Einlassventil (30) für gasförmigen Brennstoff verwendet wird, um gasförmigen Brennstoff zum Motor zu liefern, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: (e) Abfühlen einer tatsächlichen Motordrehzahl; (f) Einstellen eines Regelungsvorrichtungsausgangswertes (X), der eine Gesamtbrennstoffenergierate anzeigt, die zum Motor geliefert wird; (g) Einstellen eines Wertes (Y), der eine Energierate von flüssigem Brennstoff anzeigt, die zum Motor geliefert wird, und Bestimmen einer Steuersignaldauer einer Brennstoffeinspritzvorrichtung als eine Funktion des Wertes (Y); (h) Einstellen eines Wertes (Z), der eine Energierate von gasförmigem Brennstoff anzeigt, die zum Motor geliefert wird, und Bestimmen einer Steuersignaldauer für das Einlassventil für gasförmigen Brennstoff als eine Funktion des Wertes (Z); und wobei die Schritte (g) und (h) so ausgeführt werden, dass eine Summe des Wertes (Y) und des Wertes (Z) im Wesentlichen gleich dem Regelungsvorrichtungsausgangswert (X) ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Schritte (e), (f), (g) und (h) jedes Mal ausgeführt werden, wenn die Schritte (b) und (c) wiederholt werden.
  9. Verfahren nach Anspruch 1 oder 6, wobei der Dual-Brennstoff-Motor mindestens eine Brennstoffeinspritzvorrichtung (28) aufweist, um flüssigen Brennstoff zum Motor zu liefern, und mindestens ein Einlassventil (30) für gasförmigen Brennstoff, um gasförmigen Brennstoff zum Motor zu liefern, wobei das Verfahren weiter folgende Schritte aufweist: Vorsehen eines Brennstoffsteuersystems (10), welches gemäß der folgenden Schritte arbeitet: (i) Einstellen eines Regelungsvorrichtungsausgangswertes (X), der eine Gesamtbrennstoffenergierate anzeigt, die zum Motor geliefert wird, weiter Einstellen eines Wertes (Y), der eine Energierate von flüssigem Brennstoff anzeigt, die zum Motor zu liefern ist, und eines Wertes (Z), der die Energierate des gasförmigen Brennstoffes zeigt, die zum Motor geliefert wird, so dass eine Summe des Wertes (Y) und des Wertes (Z) im Wesentlichen gleich dem Wert (X) ist; (ii) Bestimmung einer Steuersignaldauer für eine Brennstoffeinspritzvorrichtung als eine Funktion des Wertes (Y); (iii) Bestimmung einer Steuersignaldauer eines Einlassventils für gasförmigen Brennstoff als eine Funktion des Wertes (Z); wobei der Schritt (a) aufweist, einen Wert einzustellen, der die letztendliche Energierate des flüssigen Brennstoffes anzeigt, die zum Motor nach der Vollendung des Übergangs auf den zweiten Betriebszustand zu liefern ist; wobei der Schritt (b) aufweist, den Wert (Y), der die Energierate für flüssigen Brennstoff anzeigt, auf eine Einstellgröße einzustellen und entsprechend dem Wert (Z) einzustellen, der die Energierate für gasförmigen Brennstoff anzeigt; wobei der Schritt (c) aufweist, zu bestimmen, ob der Wert des Schrittes (b), der die eingestellte Energierate des flüssigen Brennstoffes anzeigt, im Wesentlichen der gleiche ist, wie der Wert des Schrittes (a), der die letztendliche Energierate des flüssigen Brennstoffes anzeigt; und wobei der Schritt (d) aufweist, die Schritte (b) und (c) zu wiederholen, bis im Schritt (c) bestimmt wird, dass der Wert des Schrittes (b), der die eingestellte Energierate des flüssigen Brennstoffes anzeigt, im Wesentlichen der gleiche ist, wie der Wert des Schrittes (a), der die letztendliche Energierate des flüssigen Brennstoffes anzeigt.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Schritt (a) jedes Mal wiederholt wird, wenn die Schritte (b) und (c) wiederholt werden.
  11. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Einstellgröße des Schrittes (b) die gleiche für jede Wiederholung des Schrittes (b) ist.
  12. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Schritt (c) aufweist, zu bestimmen, ob eine Differenz zwischen dem Wert des Schrittes (b), der die eingestellte Energierate des flüssigen Brennstoffes anzeigt, und dem Wert des Schrittes (a), der die letztendliche Energierate des flüssigen Brennstoffes anzeigt, geringer als eine vorbestimmte Differenz ist.
  13. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der erste Betriebszustand ein Flüssig-Brennstoff-Betriebszustand ist, und wobei der zweite Betriebszustand ein Dual-Brennstoff-Betriebszustand ist, und wobei der Schritt (b) aufweist, den Wert (Y), der die Energierate des flüssigen Brennstoffes anzeigt, um die Einstellgröße zu verringern und den Wert (Z), der die Energierate des gasförmigen Brennstoffes anzeigt, um die Einstellgröße zu vergrößern.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Schritt (c) aufweist, zu bestimmen, ob der Wert des Schrittes (b), der die eingestellte Energierate des flüssigen Brennstoffes anzeigt, geringer ist als der Wert des Schrittes (a), der die letztendliche Energierate des flüssigen Brennstoffes anzeigt.
  15. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der erste Betriebszustand ein Dual-Brennstoff-Betriebszustand ist, und wobei der zweite Betriebszustand ein Flüssig-Brennstoff-Betriebszustand ist, und wobei der Schritt (b) aufweist, den Wert (Y), der die Energierate des flüssigen Brennstoffes anzeigt, um die Einstellgröße zu vergrößern, und den Wert (Z), der die Energierate des gasförmigen Brennstoffes anzeigt, um die Einstellgröße zu vergrößern.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Schritt (c) aufweist, zu bestimmen, ob der Wert des Schrittes (b), der die eingestellte Energierate des flüssigen Brennstoffes anzeigt, größer ist als der Wert des Schrittes (a), der die letztendliche Energierate des flüssigen Brennstoffes anzeigt.
  17. Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Schritt (a) aufweist, zu bestimmen, ob der Wert, der die eingestellte Energierate des gasförmigen Brennstoffes anzeigt, im Wesentlichen Null ist.
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