EP3464856A1 - Device for operating an engine - Google Patents

Device for operating an engine

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EP3464856A1
EP3464856A1 EP17724386.2A EP17724386A EP3464856A1 EP 3464856 A1 EP3464856 A1 EP 3464856A1 EP 17724386 A EP17724386 A EP 17724386A EP 3464856 A1 EP3464856 A1 EP 3464856A1
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EP
European Patent Office
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gas
gas mixture
engine
fuel
value
Prior art date
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Pending
Application number
EP17724386.2A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Werner Gieger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cleantech Swiss AG
Original Assignee
Cleantech Swiss AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Cleantech Swiss AG filed Critical Cleantech Swiss AG
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Pending legal-status Critical Current

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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Definitions

  • the invention relates to an apparatus and a method for operating an engine in a bivalent or trivalent fuel operation with a liquefied petroleum gas such as
  • LPG Autogas
  • CNG natural gas
  • LNG liquefied natural gas
  • H2 biogas or hydrogen
  • an engine control unit typically provides for the supply of gasoline or diesel to the engine for a proper combustion process.
  • an additional control device is usually installed in the vehicle in order to operate the engine with LPG or CNG.
  • DE102006030495A1 disclose retrofittable devices for operating an engine with LPG, CNG, H2 and the like.
  • the object is achieved by a device according to the main claim and a method, a gas mixture analysis module and a gas detector according to the independent claims.
  • the features explained in the introduction can be combined individually or in combination with one of the following inventive objects.
  • the object is achieved by a device for determining a blowing time and / or a cylinder of an engine to be supplied amount of liquid gas fuel - such as LPG, natural gas (CNG), liquefied natural gas (LNG), biogas or hydrogen (H 2 ) - for operation the engine in a bivalent or trivalent fuel operation, wherein the device is arranged so that the determined injection time of the liquid gas fuel depends on a determined calorific value or a determined gas mixture characteristic value.
  • liquid gas fuel such as LPG, natural gas (CNG), liquefied natural gas (LNG), biogas or hydrogen (H 2 )
  • the device for determining a blowing time in particular for a first liquid fuel and / or a cylinder of an engine to be supplied amount of a particular second liquid fuel fuel for operating the engine in a bivalent or trivalent fuel operation, the device is arranged so that the determined Einblaszeit the liquefied petroleum gas from a determined
  • Calorific value or a determined gas mixture characteristic value wherein the particular first and second liquid gas fuel, for example LPG, natural gas (CNG),
  • LNG Liquefied natural gas
  • biogas H 2
  • H 2 hydrogen
  • Einblaszeit means injection time of a particular first liquefied petroleum gas
  • the quantity to be supplied means the volume of, in particular, a second liquid gas fuel, preferably hydrogen, which is supplied to the cylinder. Basically, the amount to be supplied at constant feed rate or
  • the device can thus be used with only one liquid gas fuel, e.g. LPG or exactly two liquefied gas fuels, e.g. LPG and hydrogen are operated.
  • Liquid fuel is a fuel that is at room temperature and normal ambient pressure of one bar in the liquid phase.
  • liquid fuel includes gasoline, gasoline and diesel as well as biodiesel and oils derived from plants used as fuel.
  • Liquefied petroleum gas is a fuel that is at room temperature and normal
  • Ambient pressure of one bar especially exclusively in the gaseous phase is present and preferably only under high pressure, that is, a pressure in particular greater than two bar, can be converted into a liquid phase.
  • LPG Liquefied petroleum gas
  • CNG natural gas or natural gas
  • LNG liquefied natural gas
  • H 2 hydrogen
  • Monovalent fuel operation means operating an engine to drive a vehicle with only one fuel.
  • Bivalent fuel operation means operating a motor to drive a
  • a bivalent fuel operation is thus present, for example, when operating with exactly one liquid gas fuel and exactly one liquid fuel or alternatively with exactly two different liquid gas fuels.
  • a bivalent fuel operation is concretely in operation with diesel and LPG or LPG and hydrogen.
  • Trivalent fuel operation means operating a motor to drive a
  • a trivalent fuel operation is thus present, for example, when operating with exactly two different liquid gas fuels and exactly one liquid fuel.
  • a trivalent fuel operation is therefore present, for example, specifically for operation with diesel, LPG and hydrogen.
  • the fact that the determined injection time depends on a determined calorific value or a determined gas mixture characteristic value means that the calorific value or the gas mixture characteristic value is taken into account in determining the blowing time, specifically as a variable input variable in a defined determination method.
  • Determined calorific value or determined gas mixture characteristic value means that the calorific value or the gas mixture characteristic value was determined either by the device or the additional control device itself. Alternatively, a determination of the calorific value or
  • a module that is to say the H 2 module, the safety module, the lambda offset module and / or the gas mixture analysis module, is preferably designed as an independent electronic component with at least two analog or digital data interfaces and one analog or digital circuit.
  • one or more of the modules ie H2 module, security module,
  • Lambda offset module and / or gas mixture analysis module integrated in the device or the additional control device, i.
  • Typical components of a module are amplifiers, filters, rectifiers, analogue-to-digital converters, digital-analogue converters, data or signal line interface and / or mixers in the case of an analogue design and digital ones Design logic gates, microprocessors, analog-to-digital converters, digital-to-analog converters, data or
  • the calorific value is a measure of the thermal energy specifically contained per unit of dimension in a substance or, in the present case, the gas mixture 2, 21.
  • the calorific value corresponds to the calorific value H s .
  • the calorific value H s can be reproduced in units of kWh / m 3 , kWh / kg or kWh / 1.
  • the calorific value H s is based on the volume in a fixed or normalized state or indicate, ie in particular at a certain temperature and a certain pressure. In particular, these conditions can become more normal
  • Ambient pressure of 1 bar, room temperature of eg 25 ° C, with CNG and biogas a relative humidity of 100% of all gases involved before and after combustion and / or formed after combustion liquid water with room temperature of eg 25 ° C include.
  • the calorific value H s may be calculated or indicated in such a way that the calorific value H s of propane is at or about 28.095 kWh / m 3 , 14.06 kWh / kg or 7.17 kWh / 1.
  • the gas mixture characteristic value is a numerical value which has been assigned from a multiplicity of numerical values stored in particular on a memory on the basis of at least one measured variable and / or at most five measured variables of the current gas mixture and thus determined. Preferably, exactly three measured variables of the current gas mixture are provided.
  • Measured variable of the current gas mixture means measured by a sensor
  • the measured variable can be the result of a data processing of a measured value.
  • the gas mixture characteristic value can preferably be converted into the calorific value, a variable approximating the calorific value, or a variable approximately corresponding to the calorific value by a fixed algorithm with the aid of one or more conversion constants and / or one or more conversion factors.
  • the gas mixture characteristic value is suitable for shifting the injection time or a gas injection characteristic field or a Gaseinblaskurve Gaseinblaskennfeldes in the direction of rich or lean, ie in the direction of a longer Einblaszeit or shorter
  • Fat and lean is related to the combustion of the fuel in the cylinder of the engine and can be explained by the value lambda, also called ⁇ or lambda, as follows.
  • Lambda describes the combustion air ratio - also called air ratio or air ratio - and is a dimensionless measure from the combustion theory, which indicates the mass ratio of air and fuel in a combustion process. From the number one can draw conclusions on the course of combustion, temperatures, pollutant formation and efficiency.
  • Lambda ⁇ 1 (eg 0.9) means lack of air, i. "fat” (English, livestock) or rich mixture.
  • Lambda> 1 (eg 1, 1) means excess air, ie "lean” or poor mixture.
  • Lambda 1, 1, for example, means that 10% more air participates in the combustion than would be necessary for the stoichiometric reaction.
  • Combustion process with regard to a complete, proper combustion of the fuel, allows depending on the calorific value or the gas mixture characteristic blowing time of the particular first liquid gas fuel, so regulating the blowing time using the calculated calorific value or the determined of the
  • Composition of the gas mixture dependent gas mixture parameter counteracted or even cancel this negative influence.
  • Gas mixture characteristic depends on a particularly reliable bivalent or trivalent fuel operation can be made possible based on one or more liquefied gas fuels.
  • the combustion of the bivalent or trivalent fuel in the engine in pursuit of the goal of almost complete combustion can be controlled so effectively in this way that even a gas, so starting the engine in liquefied gas operation, in particular without burning of liquid fuel even at low ambient temperatures the zero point, ie 0 ° C, can be made possible.
  • Another aspect of the invention relates to an additional control device or a device comprising an additional control device for determining a blowing time, in particular a first liquid fuel and / or a cylinder of an engine to be supplied amount of a particular second liquid fuel for operating the engine in a bivalent or trivalent fuel operation, wherein the device or that
  • Additional control unit in each case an interface to an intake manifold pressure sensor for determining an engine load in a gasoline engine, a rail pressure sensor and / or
  • Intake manifold pressure sensor for determining an engine load in a diesel engine
  • Lambda offset module for performing a lambda offset adjustment
  • Gas mixture analysis module for determining one of a composition of a
  • Gas mixture characteristic value for shifting a Einblaszeitkennfeldes in the direction of rich or lean a safety module to protect the engine from excessively high Combustion temperatures, at least one Gaseinblasventil to release the gas mixture, at least one injector for injecting a
  • Liquid fuel such as gasoline or diesel
  • H 2 module for dispensing the amount of hydrogen to be supplied as the first LPG fuel to the cylinder of the engine
  • an on-vehicle OBD system and / or an engine control unit for monovalent
  • Fueling the engine with liquid fuel - such as diesel, biodiesel or gasoline - includes.
  • a bivalent or trivalent fuel operation can be realized particularly reliable and with low pollutant emissions.
  • the combination of the Lambdam module interface and the gas mixture analysis module interface a particularly complete combustion and, with the additional combination with the H 2 module interface, a particularly low emission of pollutants can be obtained, wherein these combination effects are synergistically greater than the sum of the separately with the mentioned module interfaces achievable effects.
  • this also applies to the other interfaces mentioned above.
  • a further aspect of the invention relates to a device having an additional control device for determining a blowing time, in particular for a first liquid-fuel fuel and / or a cylinder of an engine to be supplied amount of a particular second
  • the apparatus comprising a lambda offset module for performing a lambda offset adjustment, a gas mixture analysis module for determining a dependent on a composition of a gas mixture of the liquid fuel gas
  • Calorific value or gas mixture characteristic value for shifting a Einblaszeitkennfeldes in the direction of rich or lean a safety module to protect the engine from excessively high combustion temperatures, at least one Gaseinblasventil to release the gas mixture and / or H 2 module for dispensing the amount of hydrogen to be supplied as the first liquid gas fuel to the cylinder of the engine.
  • a bivalent or trivalent fuel operation can be realized particularly reliable and with low pollutant emissions.
  • the combination of the lambda module and the gas mixture analysis module a particularly complete combustion and with the additional combination with the H 2 module a particularly low emission of pollutants can be obtained, these combination effects are synergistically greater than the sum of the separately achievable with said modules effects.
  • this also applies to the other above-mentioned by interfaces attachable components.
  • Another aspect of the invention relates to a gas mixture analysis module for the apparatus described above or for connection to that described above
  • the gas mixture analysis module is such that from the temperature and pressure of the gas mixture of the liquid gas fuel, the density of the gas mixture and / or depending on the current composition of the gas mixture, the calorific value of the gas mixture or the gas mixture characteristic of the gas mixture based on the gas conductivity, the Temperature and density, or the gas conductivity, temperature and pressure of the gas mixture by means of a
  • Gas mixture analysis module is.
  • Another aspect of the invention relates to a gas-sensing device for the device described above or for connection to the additional control device described above, wherein the gas-sensing device is arranged so that when starting the engine in pure
  • Gas control device if the respective disclosure is directly or indirectly related to the gas control device.
  • Pure LPG operation means operating the engine exclusively with one
  • a further aspect of the invention relates to a method for determining a blowing time of a first liquid gas fuel in the form of a gas mixture, in particular LPG, natural gas (CNG), liquefied natural gas (LNG) or biogas, and / or a determination of a cylinder of a motor preferably continuously supplied Quantity of a second liquid gas fuel, in particular hydrogen, wherein in particular the device or the attachment according to one of the preceding aspects of the invention is used, wherein
  • a gas mixture in particular LPG, natural gas (CNG), liquefied natural gas (LNG) or biogas
  • a calorific value or a gas mixture characteristic value is determined,
  • an offset of the first liquid fuel offset lambda value and / or offset NOx value is preferably specific to a used lambda probe and / or NOx probe,
  • the injection time was determined and / or
  • Another aspect of the invention relates to the use of a present in a gas tank gaseous phase of a liquid fuel gas, in particular LPG or LNG, for injection into an engine for driving a vehicle, in particular in a gas type of the vehicle.
  • a liquid fuel gas in particular LPG or LNG
  • FIG. 1 shows an overview of a system comprising the device or the additional control device for bivalent or trivalent operation of a motor 19 for driving a vehicle.
  • FIG. 2 shows a determined gas injection time for LPG and quantity to be supplied by
  • FIG. 3 shows a determined gas injection time for LPG and quantity to be supplied
  • FIG. 4 shows a gas mixture control characteristic of the additional control device for the
  • Figure 5 shows an actual Gaseinblaskennline as a section of the
  • FIG. 6 shows a lambda offset adaptation and NOx adaptation by stored offset factors for different lambda probes and NOx probes for the gas injection map of FIG. 2, the signal values being compared before the adaptation (respectively left bar) and after the adjustment (respectively right bar)
  • FIG. 7 shows an on-board diagnostic (OBD) control of the additional control unit 18 in master mode independently of the engine control unit 20 operated as a slave.
  • OBD on-board diagnostic
  • the device for a particular first liquid gas fuel in the form of a gas mixture 2, 21 is set up such that the calorific value and / or the mixed gas mixture value in dependence on a current composition of the
  • Gas mixture 2, 21 can be determined.
  • Gas mixture means a mixture comprising or consisting of at least two different gases.
  • LPG is butane and propane, with an example current composition being 70% butane and 30% propane.
  • the gas mixture may also contain three, four or more different gases, it being possible to take into account or even neglect the proportions of these other gases in the gas mixture in determining the calorific value or gas mixture characteristic.
  • the proportions are preferably in volume percent, alternatively
  • the calorific value and / or the gas mixture characteristic value is determined depending on a current composition of the gas mixture 2, 21, changing the composition in operation, ie changing gas fractions such as 70% butane and 30% propane to 60% butane and 40% propane due to the vehicle refueling and / or temperature effects, a changed level of the gas tank 3 or by starting the engine, in the control of the combustion process by the
  • the device comprises a gas conductivity sensor 8 for a
  • Gas conductivity or electrical conductivity of the gas mixture 2, 21 means the ability of the gas mixture 2, 21 to conduct electrical current.
  • the condition for a particularly accurate determination of the current calorific value and / or the gas mixture characteristic value, optionally also the current composition of the gas mixture 2, 21 can be created.
  • the device is set up such that the calorific value and / or the
  • Gas mixture characteristic can be determined based on the measured electrical conductivity. A particularly accurate determination of the current calorific value and / or the
  • the gas conductivity sensor 8 comprises an anode and a cathode and / or the gas conductivity sensor 8 is set up so that a constant voltage is applied between the anode and cathode for measuring the electrical conductivity and a measuring current through the gas mixture 2, 21 in the liquid Phase 2 or in the gaseous phase 21 can be fed.
  • a particularly reliable measurement of the electrical conductivity can be made possible with a particularly simple and inexpensive sensor.
  • the device comprises a temperature sensor 1 for measuring the temperature of the gas mixture 2, 21 of the liquefied petroleum gas and / or a
  • Pressure sensor 9 for measuring the pressure of the gas mixture 2, 21 of the
  • Liquefied petroleum gas and / or the device is set up so that the calorific value or the gas mixture characteristic value can be determined on the basis of the measured temperature and / or the measured pressure.
  • the temperature sensor 1 measures the temperature and / or the pressure sensor 9 measures the pressure of the gas mixture 2, 21 on the way from a gas tank 3 to an evaporator and / or pressure regulator 11.
  • Pressure regulator 1 wherein the evaporator always basically only with a gas mixture in the liquid phase 2 fulfills its function of evaporation and thus to the
  • Gas mixture in the gaseous phase 21 usually only the pressure regulator 1 1 acts on schedule, a normalization of the measured gas conductivity can be obtained to a defined temperature and / or to a defined pressure in order to obtain independent of the temperature and / or pressure value of the gas conductivity.
  • the density of the gas mixture 2, 21 is calculated using the temperature and the pressure, and the measured gas conductivity is normalized to a defined density in order to obtain a value of the gas conductivity which is independent of the density.
  • the density of the gas mixture 2, 21 is determined from the temperature and the pressure and, together with the temperature, a temperature- and density-normalized input variable for determining the calorific value or the gas mixture characteristic value is determined.
  • the device is connected to a gas mixture analysis module 7, which is designed such that the temperature and the pressure of the
  • Gas mixture 2, 21 can determine the density of the gas mixture 2, 21 and / or in
  • Gas mixture analysis map can be determined. In particular, that is
  • Additional control unit 18 is connected via an interface with the gas mixture analysis module 7.
  • the device or the additional control device 18 may also have the gas mixture analysis map.
  • Gas injection map, gas quantity map, diesel map, gasoline map, offset map is basically a table or matrix with preset or stored values.
  • the values are usually digital and in particular stored on a storage medium. In particular, these values do not change during operation, but are preferably transferred to the storage medium or changed and stored only within the scope of production or a configuration.
  • FIG. 4 shows a gas mixture control characteristic map with exactly two axes for determining a gas mixture adaptation factor on the basis of the calorific value H s , the first axis representing the calorific value H s and the second axis representing the gas mixture adaptation factor.
  • the gas mixture control map therefore, there is a table with only one row and a plurality of columns or alternatively only one column and a plurality of rows, wherein each row and column is usually filled with numerical values.
  • a two-dimensional characteristic diagram can be represented as a curve with the X and Y axes.
  • An example of a map with exactly three axes is the gas quantity map, which is explained in detail below to illustrate the meaning of a map.
  • a map can also have four or more axes, in which case more than two input variables can be assigned an output variable.
  • the gas mixture analysis map has in particular exactly four axes with the
  • the gas mixture analysis map allows a particularly fast and reliable determination of the calorific value or the gas mixture characteristic value. Furthermore, by a later calibration, ie re-importing the numerical values of the gas mixture analysis map, the precision can also be improved particularly easily even after the device has been manufactured.
  • the device in particular the additional module 18, comprises a gas mixture control characteristic that is set up in such a way that a gas mixture adaptation factor can be determined on the basis of the determined calorific value or the determined gas mixture characteristic value, from which the determined injection time depends
  • the gas mixture control characteristic map is shown in FIG. 4 and has already been explained in detail above.
  • the gas mixture adaptation factor determined in this way serves as a correction variable for determining the injection time, in particular using the injection characteristic diagram, preferably the
  • Additional control unit 18 A particularly effective control of the combustion process to obtain the most complete combustion can be made possible. The difference between an input quantity and a correction quantity will be described below.
  • the device is connected to a lambda offset module 28 in order to obtain, based on a measured lambda value and / or measured NOx value, an offset lambda value and / or offset NOx value adapted to the liquid gas fuel, the injection time being offset from the offset Lambda value and / or offset NOx value is dependent.
  • the additional control unit 18 is connected via an interface with the lambda offset module 28.
  • the lambda offset module 28 has a lambda probe 45 and / or a NOx probe 46 or is connected via an interface to the lambda probe 45 and / or a NOx probe 46.
  • the device or the additional control device 18 may also have the offset map.
  • the lambda offset module 28 has an offset map, a measured lambda value as an input variable an offset lambda value as the output in
  • the offset map is further configured such that a measured NOx value as an input variable, an offset NOx value can be assigned as the output variable in dependence on the NOx sensor 46 used.
  • lambda values and the corresponding offset lambda values as well as NOx values and the corresponding offset NOx values after processing using the offset map for a plurality of different lambda probes 45 and NOx probes 46 are compared by way of example.
  • offset lambda values and / or offset NOx values are communicated to the engine control unit 20 to avoid error messages and erroneous regulation of injection time for gasoline or diesel.
  • the thus determined offset lambda value and / or offset NOx value serve as input variables for the determination of the injection time, in particular with the aid of the injection characteristic field, preferably of the additional control device 18.
  • the device in particular the add-on module 18, comprises a gas injection map for determining the injection time preferably of LPG or CNG depending on the current engine load and / or the current engine speed and / or the Gaseinblaskennfeld allows a shift depending on the
  • Gas mixture adjustment factor in the direction of rich or lean and / or a shift as a function of the offset lambda value in the direction of rich or lean is described below.
  • the device in particular the additional module 18, comprises a gas quantity map for determining the quantity to be supplied, in particular the second liquid gas fuel, preferably of hydrogen as a function of the current engine load and / or the current engine speed.
  • the consumption of, in particular, the second liquid gas fuel can continue to be particularly low
  • the gas quantity map has exactly three axes in order to obtain a numerical value based on the engine load, ie the load value, and the rotational speed, which can be used as a digital or analog signal of the hydrogen cell 38 to release a signal
  • the gas quantity map with exactly three axes can be in the form of a table with the
  • Hydrogen cell 38 serve. Each numerical value thus represents a quantity for the amount of hydrogen to be supplied.
  • Such a map with three axes could be represented in a single diagram only with a plurality of commonly arranged curves.
  • a map may be arranged so that the map allows a shift of the map along an axis by a correction factor.
  • a correction factor For example, in the abovementioned example of the gasoline characteristic field, the headings of the lines are shifted up or down by the correction factor or the line headings are increased or reduced by the multiplication, division, addition or subtraction.
  • an exemplary curve of the blow-in time map for a specific rotational speed can be displaced along the X-axis and / or Y-axis, or the curve can be modified.
  • the curve starting point at 1 on the X-axis and -10 on the Y-axis represents the engine load characteristic as negative pressure in [kPa] over the injection time in [ms] recorded by running in gasoline operation and stored is.
  • the other curve shows the curve corrected for LPG injection of a correction factor in [%] over the injection time in [ms].
  • the corrected curve illustrates a shifting of the
  • the device is connected to an H 2 module 28 for, in particular, continuously supplying the amount of hydrogen to be fed to the cylinder and / or the H 2 module (28) comprises a knock sensor 39 and / or can transmit a knock message to the device in order to transmit the Preferably, to reduce the amount to be supplied and / or the blowing time at a knock message and / or in the absence of a knock message over a specified period or a fixed number of
  • the additional control unit 18 is connected via an interface with the H 2 module 28.
  • the device or the auxiliary control device 18 may also have the H 2 module 28.
  • Combustion in bivalent or trivalent fuel operation can be used.
  • the device in particular the additional control unit 18, has an integrated on-board diagnostic (OBD) control, which can communicate with the vehicle-mounted OBD system via an OBD interface and / or is set up in LPG operation for a master operation.
  • OBD on-board diagnostic
  • the device is the additional control unit 18 or a particular retrofittable additional control unit 18.
  • the device can be retrofitted, ie designed so that a subsequent installation in a vehicle with a motor is possible, ie after production of liquid fuel monovalent operable vehicle ,
  • the device or the auxiliary control device 18 has a
  • the interface to a gas detector on to start the engine 19 in the programmed gas in pure liquefied gas operation.
  • the interface comprises a
  • Figures 2 and 3 show the resulting injection times for LPG, H2 and gasoline or diesel, wherein Petrol operation no gasoline is burned. In diesel mode, and only in gasoline direct injection engines, a portion of liquid fuel is supplied to the cylinder for bivalent or trivalent fuel operation for purposes of cooling.
  • the gas-sensing device in one embodiment, preferably has a gas extraction connection with a valve 31 to supply the gaseous phase 21 of the gas mixture 2, 21 from the gas tank 3, in particular via a gas line 32, to a second remote-controlled shut-off valve 33 be forwarded.
  • the gas-sensing device has an analog or digital control line 35 for connection to the above-described device or the additional control device 18 described above.
  • the gas-sensing device has an analog or digital control line 35 for the second remotely controllable Shut-off valve 33 for supplying or shutting off the gaseous phase 21 of the gas mixture 2, 21 via the gas line 32 to the liquefied gas line 6.
  • the gas-sensing device has a first remotely controllable shut-off valve 10 via the one analogue or digital control line 36 for closing or opening a connection from the liquefied gas line 6 to a
  • the gas-sensing device has a supply valve 51 which can be remotely controlled via an analogue or digital control line 50 to shut off or allow an inflow of the liquid phase 21 of the gas mixture 2, 21 of the gas tank 3 into the liquid gas line 6.
  • gas detector and “device for a gas type” can be used as a synonym.
  • a further aspect of the invention relates to a method for controlling a gas type with the above-described gas-sensing device and / or the device described above, wherein at programmed Gasartart
  • the supply valve 51 is kept closed, so that no gas mixture 2, 21 in the liquid phase 2 to the
  • Evaporator and / or pressure regulator can reach 1 1 or to a Einblasventil 17, and / or
  • the second shut-off valve 33 is opened to the gaseous phase 21 of the gas mixture 2, 21 of the gas tank 3 preferably via the gas line 32 into the liquid gas line 6 to the evaporator and / or
  • the second remote shut-off valve 33 closes and the remote-controlled supply valve 51 opens, so that the supply of the gaseous phase 21 of the gas mixture 2, 21 to the evaporator and / or pressure regulator 1 1 locked and instead the liquid phase 2 of the gas mixture. 2 , 21 from the pressure tank 3 to the evaporator and / or pressure regulator 1 1 is supplied.
  • 1 shows an overview of an exemplary system for a bivalent or trivalent fuel operation, ie in particular for operation with a diesel or
  • Gasoline fuel a liquid fuel and / or hydrogen, comprising a particular installed by the vehicle manufacturer engine control unit 20 and preferably
  • Engine control unit 20 corresponds to the slave and the additional control unit 18 to the master.
  • the engine 19 can be started by using the additional control device according to the invention preferably in liquefied petroleum gas operation, which is also referred to below as the gas type, ie not in gasoline or diesel mode.
  • gaseous phase 21 of the gas mixture 2 is supplied to a blow-in valve 17 as fuel for the engine 19. This allows a gas to be carried out successfully even at low outside temperatures.
  • a gas mixture 2, 21 of a liquid fuel, in particular LPG, is blown with hydrogen (H 2 ), in particular from a hydrogen cell 38, in the gas in an intake passage of the engine 19.
  • H 2 hydrogen
  • the intake passage (not shown) opens into the combustion chamber of the engine 19. Is only gas mixture 2, 21 and the hydrogen burned, the fuel operation is bivalent. If additionally and at the same time diesel fuel or gasoline fuel is burned, the fuel operation is trivalent. If only the gas mixture 2, 21 and either diesel fuel or gasoline fuel are burned simultaneously, the fuel operation is bivalent. All the above
  • Fuel operations are possible in particular in combination with the embodiments described below, so that subsequently not all of these combinations, that is to say, are explicitly identified separately.
  • the system comprises a gas mixture analysis module 7 for determining the calorific value Hs and / or the gas mixture characteristic value of the gas mixture 2, 21, a lambda offset module 28 for carrying out a lambda offset adaptation to the bivalent or trivalent one
  • Gas mixture 2, 21 or of the H 2 needed, since a gas tank 3 for storing the gas mixture in the gaseous phase 21 and liquid phase 21 preferably a pressure of at least 3 bar and / or at most 18 bar depending on the temperature and
  • Has mixture composition and / or the H2 hydrogen cell 38 to produce the H 2 gas the H 2 gas in particular releases at a pressure of 1 bar.
  • the gas mixture analysis module 7 is set up such that it can determine the calorific value H s and / or the gas mixture characteristic value of the liquid gas mixture 2, which as a rule results from a plurality of liquid gases such as, for example, propanes and butanes.
  • the gas mixture 2 is LPG according to DIN EN 589 and / or DIN EN 51622, d.
  • Propane comprising propene, propadiene and butane comprising isobutane, n-butane, 1-butene, isobutene, cis-2-butene, trans-2-butene, 1,2-butadiene, 1,3-butadiene, and / or methane-ethane-ethene + iso-pentane-petane-pentenes-olefins and C5-olefins.
  • Such LPG or LPG is used in particular for combustion in gasoline and diesel engines of motor vehicles.
  • a load-dependent amount of hydrogen is preferably parallel to
  • Injection of the gas mixture 2, 21 is blown into the air intake duct of the engine 19, whereby the induced layer charge in the combustion chamber affects the combustion process, i. the resulting exhaust gases after combustion, in particular the
  • the engine load is basically the ratio of delivered work W per cycle to stroke volume V H of one
  • an intake manifold pressure sensor 43 serves to generate a load signal which reflects a value corresponding to the engine load.
  • a rail pressure sensor 44 and / or the intake manifold pressure sensor 43 is used to generate the load signal, which reflects the value corresponding to the engine load.
  • hydrogen is continuously injected into the intake passage of the engine 19, preferably load-dependent.
  • the gas mixture 2, 21 is selectively and / or sequentially injected into the intake passage, in particular in the second row in the intake passage of the engine 19, ie between the H 2 Einblasstutzen and the engine 19.
  • Selective means, selectively per cylinder, if in the cylinders different combustion conditions available.
  • Sequential means that the gas mixture is injected at periodic intervals. Basically, in the sequential injection or injection, the fuel for each cylinder is individually injected or injected. In general, the injection or injection for all cylinders takes place at an identical time in the course of a working cycle of the cylinder.
  • Combustion chamber mixes the gases in the combustion chamber compression.
  • the injection quantity of diesel fuel is determined by the
  • Additional control unit 18 determines and injected directly into the combustion chamber. In gasoline direct injection engines, gasoline can be injected to cool gasoline injectors. The additional control unit 18 ensures that the shares of
  • a typical field of application are trucks or commercial vehicles.
  • For other applications such as combustion in engines or aggregates of boats, two-wheeled tricycle quad, snowmobile snow groomers, construction machinery, tractor land and
  • the system is also suitable for combined heat and power plants.
  • the gas tank 3 is the gas tank of a motor vehicle which burns the gas mixture 2 in its engine 19. However, it could also be the gas tank 3 of a boat, two-wheeled three-wheeled quad, snowmobile snow groomers, construction machinery, tractor land and forestry machine, emergency generator or combined heat and power plant.
  • a multi-valve 4 is arranged at the gas tank 3. The multi-valve 4 provides in a known manner various functions, namely in particular an overfill, a
  • remotely controlled supply valve 51 which the gas flow at a defect of the
  • Liquefied gas line 6 reduced and / or a level indicator.
  • the level indicator and / or overfill has a float 5.
  • Gas tank 3 out and serves to remove the gas mixture in the liquid phase 2.
  • Upstream of the multi-valve 4 is the LPG line 6 with a
  • Gas mixture analysis module 7 via a conventional pressure sensor 9 and a
  • Gas conductivity sensor 8 electrically connected.
  • the gas conductivity sensor 8, the temperature sensor 1 and / or the pressure sensor 9 are arranged outside the housing of the gas mixture analysis module 7 and / or measure a gas mixture 2, 21 in the liquid gas line 6
  • Gas conductivity sensor 8 the temperature sensor 1 and the pressure sensor 9 could also be arranged in the housing of the gas mixture analysis module 7 or integrated therein.
  • gas conductivity sensor 8 and the temperature sensor 1 are as one
  • Combination sensor executed. This saves installation space and an additional data line.
  • the liquid gas line 6 is guided to a first remote-controlled shut-off valve 10.
  • the first remote-controlled shut-off valve 10 is directly connected to the
  • Evaporator / pressure regulator 1 1 connected.
  • the liquid gas mixture in the evaporator chamber 55 is converted under heat supply in the gas phase.
  • the pressure regulator output 13 of the evaporator or pressure regulator 1 1 on the low pressure side 12, the flex line 14 connects, through which the now gaseous gas mixture is further performed in particular to the spin filter 15 by the
  • Gas mixture is purified, preferably of ester-paraffin olefins and / or solids.
  • the gaseous gas is further supplied through the connected low-pressure flex line 14, in particular the fist distributor 16, which prevents and / or suppresses gas pressure fluctuations during the removal of the gas mixture.
  • the gas mixture is guided in particular to the gas injection valves 17.
  • the Gaseinblasventile 17 are called by the additional control unit 18 in particular sequentially for gas injection via the control line 23, preferably with a stepped pulse, also called peak and hold signal.
  • a gas temperature sensor 25 is installed in an outlet connection of the fist distributor 16, preferably via the electrical line 22 to the additional control unit 18, the gas temperature is permanently transmitted to the gas temperature in determining the Gaseinblasmenge by the
  • Additional control unit 18 can be considered.
  • an electrical line 26 is provided between the additional control unit 18 and the engine control unit 20.
  • the engine control unit 20 is designed only for monovalent fuel operation, ie the operation of a diesel engine with diesel fuel or a gasoline engine with gasoline fuel.
  • the engine control unit 20 transmits, in particular via the electrical lines 26 or alternatively via a wireless transmission means, the injection signal for the
  • Injection device 27 namely gasoline injection valves or diesel injectors, to the additional control unit 18th
  • the injection signal of the engine control unit 20 is not required for the calculation of injection times and / or injection times by the additional control unit 18, because the auxiliary control unit 18 can operate completely self-sufficient, autonomous and / or independent of the engine control unit 20.
  • the additional control unit 18 preferably converts the load signal injection control and / or the line with the signal via the injection time calculated by the engine control unit 20 into heat via resistors and / or coils.
  • the engine control unit 20 does not recognize that the signal with the injection time has not reached an injection valve or the line has been interrupted to the injection valve. An error message and / or malfunction of the engine control unit 20 can be avoided.
  • the above-described measure is performed in gasoline engines, in which in particular the signal is not even absorbed or processed by the additional control unit 18 via the injection time calculated by the engine control unit 20, ie exerts no influence on the control and / or regulation by the additional control unit 18 ,
  • the signal is at least received over the injection time calculated by the engine control unit 20 in a diesel engine and gasoline direct-injection engine and optionally for controlling or controlling the injection time and / or
  • the use as reference values for detecting excessively different calculation results in the injection time which may indicate, for example, a defect in the additional control device or an associated modules or sensors.
  • the auxiliary control unit 18 decides whether a monovalent, bivalent or trivalent fuel supply is supported and thus is possible or not. This can be done by the
  • the additional control unit 18 Depend on the condition of the petrol or diesel injection system.
  • the additional control unit 18 via the stored in the additional control unit 18 gasoline and / or diesel load map, the additional control unit 18, the injection device 27, ie
  • Fuel injector or diesel injector control.
  • an intake manifold pressure sensor 43 generates a load signal, which preferably reflects a value corresponding to the engine load.
  • a rail pressure sensor 44 generates the load signal in the form of a pressure signal, which also reflects a measure of the engine load.
  • the load signal measured and / or generated by the intake manifold pressure sensor 43 and / or the rail pressure sensor 44 is supplied to the additional control unit 18.
  • the load signal from the load-dependent gas injection map can be used to determine the injection time of gasoline or diesel as well as injection times for H 2 and liquid gas fuel such as LPG.
  • the load-dependent Gaseinblaskennfeld thus corresponds to a table with in one
  • the load signal is further compared with stored reference load signal values and preferably adapted to this.
  • the load signal modified in this way can then be supplied again to the intake manifold pressure sensor 43 or the rail pressure sensor 44 for the purpose of, for example, a sensor calibration.
  • the injection device 27 namely gasoline injection valve in a gasoline engine, ie gasoline engine, or diesel injector 27 in a diesel engine, are part of the engine 19th
  • Characteristics of the present invention resulting features - is a conventional gasoline engine or diesel engine, which has been retrofitted for the combustion of liquefied petroleum gas and hydrogen.
  • both the gas injection valves 23 and the injection device 27, ie gasoline injection valves or diesel injectors, serve to introduce the respective fuel into a common combustion chamber of the engine 19 and the illustration of FIG. 1 is therefore only schematic in this respect.
  • Monovalent liquid fuel operation ie gasoline operation or diesel operation
  • liquid fuel operation namely in gasoline
  • gasoline or liquid fuel operation namely diesel, diesel
  • this is in the usual way by means of the injector 27, so gasoline injectors or diesel injectors in the combustion chamber of the engine 19 introduced.
  • the regulation of the injectors is also carried out in the usual way by the engine control unit 20.
  • the gasoline or diesel is supplied via the gasoline or diesel tank, not shown.
  • the gasoline or diesel operation can be active in particular when starting the engine 19, but does not have to, ie the engine 19 can be started using the present invention in liquefied gas operation, ie pure LPG operation.
  • the gas tank 3 has a gas removal connection with valve 31, whereby gas from the vaporous, ie gaseous, phase 21 of the gas mixture can be conducted via the gas line 32 to the second remote-controlled shut-off valve 33. If the additional control unit 18 has been programmed to start the gas, then the remote-controlled supply valve 51 is not controlled via the control line 50, but instead the first remote-controlled shut-off valve 10 via the control line 36 and / or the second remote shut-off valve 33 via the control line 35 through the
  • Additional control unit 18 activated.
  • the auxiliary control device controls the H 2 module 30 during gas-type programming
  • the evaporator and / or pressure regulator 1 1 is now supplied via the second remote-controlled shut-off valve 33 and / or via the first remote-controlled shut-off valve 10, the gas from the vapor phase 21 and only works as a pressure regulator 1 1.
  • the control line 35 is de-energized, the remote shut-off valve 33 closes and / or the remote-controlled
  • Supply valve 51 is driven by the additional control unit 18 via the control line 50 and opened.
  • the hot water supply 34 is connected to a cooling water pipe for guiding the cooling water of the engine.
  • the additional control unit 18 was not programmed to the gas type, but for a defined switch-on temperature, for. 35 ° C for switching from liquid fuel operation to liquefied gas operation, it is conventionally started on gasoline or diesel and the engine operated so until the set water temperature at the evaporator and / or pressure regulator 1 1 is reached, in particular a water temperature sensor 37 of the cooling water of the motor 19 preferably over a signal line 38 has transmitted to the additional control unit 18 a water temperature above the switch-on temperature, so that the
  • Cooling water means cooling liquid of the engine 19 for general cooling of the engine 19.
  • the size symbol lambda in the exhaust gas technology stands for the ratio of air to fuel in comparison with a combustion stoichiometric mixture.
  • the mass ratio is 14.7: 1 and for a liquefied petroleum gas, for example 15.5: 1.
  • the engine control unit 20 is connected to the lambda probe 46 and / or a NOx sensor 45 to obtain signal values which are a measure of the completeness of the combustion.
  • the gasoline or diesel injection times ie the period for opening an injection valve for gasoline or diesel, are usually determined in the engine control unit on the basis of one or more gasoline or diesel characteristic maps, which are generally stored on a storage medium of the engine control unit 20 are deposited.
  • the lambda control usually detects the actual lambda value via a lambda probe and changes the fuel or air quantity so that the setpoint value is set. This is necessary because fuel metering without final measurement is not accurate enough.
  • the determined and transmitted signal values differ in a comparatively complete combustion process in liquid fuel operation and in bivalent or trivalent fuel operation or liquefied gas operation, e.g. with LPG and / or hydrogen. That after switching to a bivalent or trivalent fuel operation, the signal value of the lambda probe 46 and / or the NO x probe 45 without a signal value correction no longer corresponds to the real states with regard to the completeness of the combustion.
  • the signal value would not be suitable for the engine control unit 20 without a corresponding signal value correction to correctly calculate the lambda ratio in the gasoline or diesel map or otherwise in terms of performing a proper lambda control for efficient combustion.
  • Lambda offset module 28 is described in more detail below.
  • the gas mixture 2, 21 and hydrogen from the H 2 cell 38 is supplied to the air intake passage of the engine 19 for combustion.
  • the supply takes place basically after completion of the gas flow of the engine 19 via the liquid gas line 6 and / or the multi-valve 4.
  • Gas conductivity sensor 8 the temperature sensor 1 and / or the pressure sensor 9 of the
  • Gas mixture analysis module 7 and / or the evaporator and / or pressure regulator 1 1 come into direct contact with the gas mixture in the liquid phase 2.
  • the gas mixture in the liquid phase 2 reaches the engine 19 via the low-pressure flex line 14, the centrifugal filter 15, the distributor 16 and / or the gas injection valves 17.
  • the hydrogen supply takes place via the H 2 inlet nozzle 40.
  • liquid gas mixture 2 flows into the evaporator or pressure regulator 11 and is converted there into the gaseous state.
  • a cold start of the engine 19 can exclusively or additionally the
  • Gas mixture in the liquid phase 2 via the gas line 6 and / or the gas mixture in the gaseous phase 21 via the gas line 32 to the evaporator and / or pressure regulator 1 1 are supplied.
  • the evaporator and / or pressure regulator 1 1 only operates as a pressure regulator when the gaseous gas mixture 21 is supplied and / or the gas is continued in the low-pressure flex line 14 as described above up to the gas injection valves 17.
  • the gas injection from the gas mixture 2 is basically via the gas injection valves 17 and / or the H 2 - blowing takes place via the H2 Einblasstutzen 40 in the
  • Air intake duct of the engine The feed into the combustion chamber takes place in particular exclusively in the gaseous state via the air intake duct (not shown in FIG. 1).
  • Gas mixture analysis module 7 the H 2 - module 30 and / or the security module 29 to bear, whose function will be described further below.
  • the gas mixture analysis module 7 serves to determine the calorific value H s and / or the gas mixture characteristic value of the gas mixture 2, 21, in particular taking into account the composition or ratios of the individual gas components which change during the course of operation.
  • the changing composition of the gas mixture basically influences the combustion process.
  • the gas mixture analysis module 7 therefore provides the calorific value H s and / or the
  • Gas mixture characteristic of the gas mixture 2, 21 in the current composition ready so that the auxiliary control unit 18 can make an optimized gas injection time for the liquefied gas fuel, the H 2 and / or an optimized injection time for liquid fuel.
  • the gas mixture analysis module 7 is connected to the gas conductivity sensor 8, the temperature sensor 1 and / or the pressure sensor 9.
  • Pressure sensor 9 is arranged on the liquid gas line 6.
  • the gas mixture 2, 21 is either only in the liquid phase 2 - in particular at
  • the gas components of the gas mixture 2, 21 can be determined by processing the measured data of the gas conductivity sensor 8, the temperature sensor 1 and / or the pressure sensor 9.
  • these gas fractions include propene, propadiene, isobutane, n-butane, 1-butene, isobutene, cis-2-butene, trans-2-butene, 1, 2-butadiene, 1, 3-butadiene, methane, ethane , Ethene, neo + iso-pentane, n-petane, pentenes, olefins, and / or C5 olefins.
  • the gas conductivity sensor 8 is set up in particular for carrying out an ionization measuring method.
  • the gas conductivity sensor 8 is such that the
  • Gas conductivity sensor 8 the gas conductivity or the electrical conductivity of the
  • Gas mixture 2, 21 measures, preferably at a constant voltage between the anode and cathode, preferably by means of a measuring current.
  • the measured current is then a measure of the electrical conductivity and / or represents the measurement signal.
  • the actual density of the gas mixture 2, 21 can likewise influence the measured current intensity.
  • the density of the current gas mixture 2, 21 is determined on the basis of the measured temperature, in particular by the temperature sensor 1 and the measured pressure, in particular by the pressure sensor 9.
  • the density influence can be determined by processing the measured current intensity with the determined density and / or eliminated, compensated or normalized in order to obtain a density-independent conductivity value, in particular density-normalized.
  • a temperature standardization and density normalization of the measurement signal of the gas conductivity sensor 8 can be combined in order to determine a normalized calorific value H s and / or normalized gas mixture characteristic value.
  • the calorific value H s determined in this way and / or the thus determined
  • the pressure influence by processing the measured current with the measured pressure of the pressure sensor 9 is determined and / or eliminated, compensated or normalized to obtain a value independent of the pressure conductivity value, in particular pressure normed.
  • Pressure normalization of the measurement signal of the gas conductivity sensor 8 are combined to determine a temperature normalized, denormalized and / or pressure normalized calorific value H s and / or gas mixture characteristic value, which then also to the device or the auxiliary control unit 18 for determining the Gaseinblaszeit, alternatively or optionally also the Gaseinblasmenge, could be taken into account.
  • a particularly multidimensional gas mixture analysis map is stored in the gas mixture analysis module 7, which assigns the calorific value H s and / or the gas mixture characteristic value based on the measured signal of the gas conductivity sensor 8, the determined density of the gas mixture 2, 21 and / or the temperature signal of
  • the properties of the typical gas constituents of the liquid gas fuel used are preferably taken into account in the particularly multi-dimensional gas mixture analysis map, so that the calorific value H s and / or the output calorific value
  • Gas mixture characteristic the gas composition of the current gas mixture 2, 21 taken into account.
  • the calorific value H s and / or the gas mixture characteristic value based on the electrical conductivity of the gas mixture 2, 21 preferably after that Normalization of the measured electrical conductivity with respect to a defined
  • the calorific value H s and / or the gas mixture characteristic value can be assigned by an algorithm in which a particularly multi-dimensional
  • Equation system is solved. Such a dissecting determination of the calorific value H s and / or the gas mixture characteristic value is similar to a Fourier analysis at frequencies. Because the density, the temperature and / or the conductivity give the
  • the electrical conductivity When measuring the gas conductivity, i. the electrical conductivity, contribute in particular in a gas mixture 21 in the gaseous phase positive and / or negative ions to conduct the electric current.
  • the gas conductivity sensor 8 has an anode and a cathode to measure the conductivity of the gas mixture 2, 21.
  • Gas conductivity sensor 8 can be provided with a particularly low production cost.
  • Temperature sensor 1 in particular the gas density, the thermal conductivity and / or effective resistance of the gas mixture 2, 21 can be determined.
  • Gas conductivity sensor 8 and the temperature sensor 1 are supplied in particular in the embodiment as a combination sensor the gas mixture analysis module 7 in particular as an analog voltage signal of at least 0.5 and / or at most 4.5V.
  • the gas conductivity sensor 8 may include an analog-to-digital converter and / or provide a digital signal.
  • the gas mixture analysis module 7 determines based on the measurement signal of the
  • Gas conductivity sensor 8 the temperature sensor 1 and / or the pressure sensor 9, the calorific value H s and / or the gas mixture characteristic.
  • the calorific value Hs and / or the gas mixture characteristic value are preferably forwarded via the signal / control line 24 or a wireless transmission medium
  • Gas mixture adjustment factor as the output variable can determine.
  • the gas mixture control map also the
  • this gas mixture adjustment factor is applied with the blowing time determined in the manner described above, in particular for the liquid gas fuel.
  • the gas injection map is shifted by the gas mixture adjustment factor, i. in the direction of rich or lean in order to obtain an optimized and adapted to the composition of the gas mixture 2, 21 blowing time, as Figure 5 shows.
  • the pressure sensor 9 serves to measure the pressure in the liquefied gas line 6, in which basically the gas mixture can be present either in the liquid phase 2 or gaseous phase 21. It concerns the pressure, which in the
  • Liquefied gas line 6 prevails and is used to calculate and / or compensate the
  • measured values of the gas conductivity sensor 8, the temperature sensor 1 and / or the pressure sensor 9 with information about the gas mixture 2 in the liquid gas line 6 are supplied to the gas mixture analysis module 7. From this sensor data, the gas mixture analysis module 7 determines the calorific value Hs and / or the
  • Gas mixture characteristic as a variable voltage parameter that is, a voltage signal, which is preferably the analog or digitally supplied via the signal or control line 24 to the additional control unit 18 to determine the percentage gas mixture adjustment factor for optimizing the Gaseinblasungszeit via the gas mixture control map.
  • the gas blowing time is regulated on the basis of the current gas mixture composition or mixing ratios of the gas mixture 2, 21.
  • the gas conductivity sensor 8 and the temperature sensor 1 by ionization measures the density-thermal conductivity and effective resistances of the gas mixture 2 or of the vapor phase 21 consisting of the gases propene, propadiene, isobutane, n-butane, 1-butene, isobutene, cis-2-butene, trans-2-butene, 1,2-butadiene, 1,3-butadiene, methane, ethane, ethene, neo + iso-pentane, n-petane, pentenes , Olefins and / or C5-olefins.
  • the gas mixture analysis module 7 is equipped in such a hardware and software manner that based on the measured values of the gas mixture analysis module 7 a current calorific value H s and / or gas mixture characteristic value and / or optionally a current mixing ratio of the gases or gas constituents of the gas mixture in the liquid phase 2 and / or determine vapor phase 21, so the
  • the determined calorific value H s and / or the gas mixture characteristic value of the gas mixture 2, 21 can be analogously or via the electric line 24 to the additional control device 18
  • a gas mixture control characteristic is stored in the additional control device 18, in which a gas mixture adjustment factor preferably as a percentage, in particular for the bivalent Gaseinblasmenge depending on the calorific value H s and / or
  • Gas mixture characteristic value is assigned. How exactly the gas mixture control characteristic map is constructed and how the regulation proceeds is described below.
  • Gas Einblasmenge determined by the Gaseinblasventile 17 in particular parallel to the H 2 injection via the H 2 Einblasstutzen 40 released into the air intake duct of the engine 19, which sucks the bivalent or trivalent fuel mixture, so that a proper combustion is ensured, which is a control of combustion in terms of as complete a combustion as possible taking into account the current gas mixture composition.
  • the gas mixture analysis module 7 is preferably designed such that the determination of the current calorific value Hs and / or gas mixture characteristic value of the gas mixture 2, 21 is carried out repeatedly at defined time intervals.
  • the gas mixture analysis module 7 will permanently determine the gas composition and / or continuously apply a calorific value H s and / or a mixed gas mixture value to the gas mixture analysis module
  • Send additional control unit 18 to be able to regulate the bivalent or trivalent gas injection as possible without time delay.
  • a permanent measuring and / or continuous transmission is active so long are the deposited
  • Hot water temperature of the cooling water of the engine 19 is reached, which is measured in particular by the water temperature sensor 37. Once the predefined water temperature has been reached, the measurements are therefore carried out only in time intervals several times with the engine 19 running.
  • the measuring time interval is 30 seconds, ie every 30 seconds, a current calorific value H s and / or gas mixture characteristic value is provided on the basis of current measurements.
  • Control over the gas mixture control map results in various advantages, as further described below.
  • Gas mixture control map control of the additional control unit 18 is carried out initially at the beginning of bivalent in particular gas combustion operation - possibly even after a refueling of the gas tank 3 - ensures that regardless of the gas mixture 2 is a proper gas combustion process in the engine 19.
  • the measurements and controls repeatedly carried out during operation also take temperature fluctuations into consideration, such as those due to the wind, parking the vehicle in the sun, parking the vehicle in a garage and / or the subsequent operation at minus temperatures, etc.
  • These temperature differences leading to a change in the density of the refueled gas mixture, in particular in the liquid phase 2 are detected in the liquid gas line 6, liquid or gaseous, by the gas conductivity sensor 8,
  • Temperature sensor 1 and / or the pressure sensor 9 the gas mixture analysis module 7 transmitted, preferably via the signal or control line 24 to the additional control unit 18 and / or taken into account via the gas mixture control map control with the aim of complete combustion.
  • H 2 module 30 Another significant advantage is that even the engine control unit 20, which continue to work permanently in bivalent or trivalent gas combustion operation, do not unintentionally adjust the stored therein gasoline or diesel maps because, for example, the lambda values from the liquefied gas combustion for lambda values from the Petrol or diesel combustion are kept.
  • H 2 module 30
  • the H 2 module 30 is preferably at engine start via the control or signal line 52 or a wireless transmission means by the additional control unit 18 in
  • the additional control unit 18 has a
  • Gas quantity map which can determine a hydrogen amount based on the load value, which is preferably transmitted via the control or signal line 52 to the H 2 module.
  • the H 2 module 30 causes the release of this amount of hydrogen by the H2 cell.
  • the amount of hydrogen is continuously blown through the H 2 Einblasstutzen 40 in the intake passage of the engine 19 and / or is sucked by the pending there intake manifold pressure by the motor 19 to be supplied to the combustion chamber for combustion.
  • the hydrogen serves as a fuel on the one hand and on the other hand to reduce harmful emissions. After all, hydrogen can be burned with virtually no pollutants or at least with particularly low pollutant formation. The greater the proportion of hydrogen in a bivalent or trivalent fuel operation, the lower the total amount of pollutant produced by the simultaneous burning of the two or three different fuels.
  • the gas quantity map is in the additional control unit 18 in particular on a
  • the amount of hydrogen is always transmitted in the form of an analog or digital signal to the H 2 module.
  • the gas quantity map in addition to the load value and the rotational speed of the engine as input variables.
  • these input variables become preferably triggered by the current control module via the H 2 transmitted to the module H 2 amount of hydrogen that the there is a H 2 gel or water in the H2-cell 38, split by electrolysis into hydrogen and oxygen.
  • the maximum efficiency achieved here is preferably around 75%.
  • the H 2 module 30 is connected to a knock sensor 39.
  • a knock sensor 39 is optionally an acoustic sensor for detecting a knocking sound, which is usually caused by an uncontrolled auto-ignition of the air-fuel mixture in addition to the actual flame front.
  • the knock sensor 39 monitors in particular permanently or continuously the bivalent or trivalent stratified charge combustion processes. If knocking burns are detected by the knock sensor 39 and reported to the H 2 module 30, a knock message is transmitted from the H 2 module 30 to the additional control unit, in particular via the signal / control line 52. The knock message is always transmitted in the form of an analog or digital signal to the H 2 module and / or to the additional control unit 18.
  • a knock message serves as an input variable of the gas quantity characteristic field.
  • the gas quantity map is configured such that the amount of hydrogen or current control for producing hydrogen is preferably reduced or decreased stepwise and / or percentually until knockless combustion is achieved.
  • the gas quantity map is such that after 20 knock-free
  • Burns the hydrogen amount or the current control for the production of hydrogen is preferably increased gradually and / or in percent until again the amount of hydrogen is reached without consideration of knocking messages.
  • the auxiliary control unit 18 is configured so that when the auxiliary control unit 18 detects during a driving cycle of the aforementioned knocking combustion processes with readjustment, the additional control unit 18, the gas quantity map adaptively changed per step the characteristic until the next restart of the engine.
  • the control characteristic line present in the additional control device 18 or the quantity of hydrogen resulting from the gas quantity characteristic diagram per step is preferably up to one again the knocking limit in particular a percentage approached, so as to reposition in particular the control curve in the gas quantity map.
  • FIG. 1 the introduction with respect to a store or tank for the respective H 2 gel or water into the H 2 cell is only schematically illustrated in FIG.
  • the lambda offset module 28 preferably has electrical connections for, in particular, the following exhaust gas measuring probes: zirconium dioxide measuring probe, titanium dioxide measuring probe, planar measuring probe as lambda probe 46, Nerst measuring probe, LSU measuring probe as lambda probe 46, pumping probe and / or NOx probe 45.
  • voltage and / or current characteristic data fields are stored in the lambda offset module 28 in order to detect the corresponding exhaust gas measuring probe and to record measured values.
  • the zirconia exhaust gas probe as lambda probe 46 is a voltage output
  • a lambda probe 46 in particular the zirconia exhaust gas probe, and / or NOx probe 45, a working range of at least -100 mV (rich exhaust gas) and / or at most 900 mV (lean exhaust gas), especially in a
  • the zirconium dioxide is preferred
  • Exhaust probe 46 doped with arsenic to operate in the inverted region of at least -100 mV (lean exhaust gas) and / or at most 900 mV (rich exhaust gas).
  • a voltage of preferably 5000 mV +/- 10 mV is applied to the lambda probe line of zirconia exhaust gas probe 46 by engine control unit 20, so that the zirconia exhaust probe than lambda probe 46 in a control range of at least 4500 mV (rich exhaust gas) and / or at most 5500 mV (lean exhaust gas) or inverted by at least 4500 mV (lean exhaust gas) and / or at most 5500 mV (rich exhaust gas) works.
  • This voltage value change signals a defined rich or lean exhaust gas mixture and is used by the engine control unit 20 to control the amount of fuel to be injected, in particular, in addition to other control variables.
  • the titanium dioxide exhaust gas probe as lambda probe 46 is preferably one
  • the titanium dioxide exhaust gas probe 46 operates in a control range of at least 4500 mV (rich exhaust gas) and / or at most 5500 mV (lean exhaust gas) or inverted by at least 4500 mV (lean exhaust gas) and / or 5500 mV (rich exhaust gas).
  • This voltage value change signals a defined rich or lean exhaust gas mixture and is determined by the
  • Engine control unit 20 used to control the amount of fuel to be injected with.
  • the planar exhaust gas probe as lambda probe 46 is a current measuring probe with a measuring cell and / or a pumping cell.
  • the working temperature range / operating temperature is in particular at 500 ° C to 800 ° C, preferably at about 650 ° C, wherein the target value for the cell compensation voltage is preferably 400 to 500 mV, preferably 450 mV. If the voltage in the measuring cell deviates from this value, a compensation is created by the pumping cell until the setpoint is reached again. In particular, this compensation results in a current flow which can be at least -3.5 mA (rich exhaust gas) and / or at most 3.5 mA (lean exhaust gas). This change in the current value signals a defined rich or lean exhaust gas mixture and / or is used by the engine control unit 20 to regulate the amount of fuel to be injected.
  • the Nerst exhaust gas probe as a lambda probe 46 is also referred to as a broadband probe and / or is a current measuring probe with a defined internal resistance, in particular zirconium dioxide, preferably zirconium (IV) oxide, is used as a membrane for the pumping cell relative to the measuring cell.
  • the Nernst voltage is usually adjusted constant, which is preferably at least 2400 mV (rich exhaust gas) and at most 3200 mV (lean exhaust gas). This basically corresponds to a pumping current of at least 0 ⁇ (rich exhaust gas) and / or at most 100 ⁇ (lean exhaust gas).
  • the LSU exhaust probe as NOx probe 45 is also referred to as a broadband probe, but is in particular a planar Zr0 2 two-cell limit current probe.
  • the LSU exhaust probe comprises two cells and / or a potentiometric Nernst-type oxygen concentration cell and / or an amperometric oxygen pumping cell. The components of the exhaust gas can diffuse through the diffusion channel to the electrodes of the pump and Nernst cell, where they are brought into thermodynamic equilibrium.
  • Control electronics detects the Nernst voltage L / N of the concentration cell and / or supplied the pump cell with a variable pumping voltage U P. If L / N values are smaller than the setpoint of, in particular, approximately 450 mV, the exhaust gas is lean and the pumping cell is supplied with such a current, so that oxygen is pumped out of the duct. With rich exhaust, on the other hand, L / N is greater than the set point and the direction of flow is reversed so that the cell pumps oxygen into the channel.
  • This current value change is used in the engine control unit 20 for the lambda map control, preferably of at least -3.5 mA (rich exhaust gas) and / or at most 4.5 mA (lean exhaust gas).
  • the LSU exhaust probe is particularly suitable for diesel exhaust gas measurement, since the lambda measuring range from 0.65 (rich exhaust gas) to 10 (lean exhaust gas / air) can be covered.
  • NOx probes 45 operate substantially similar to broadband probes.
  • the first cell pump cell
  • remaining oxygen atoms are ionized and pumped away through the ceramic.
  • the nitrogen oxides are decomposed in the same exhaust gas flow by means of a catalytically active substance and the oxygen content (partial pressure) is measured.
  • the existing oxygen must have been generated by the decomposition of the nitrogen oxides. Thus it can be deduced on the nitrogen oxides.
  • the current value change is communicated to the engine control unit 20 and evaluated as to whether the burnt fuel was too rich or too lean and / or which nitrogen oxide content is present in the exhaust gas.
  • the NOx sensor 45 and / or lambda probe 46 will send a measured value to the lambda offset module 28, which as a result of the various chemical processes
  • Engine control unit 20 to properly edit or calculate the lambda ratio or nitrogen oxide ratio in the gasoline or diesel map and / or perform a proper lambda control.
  • the preferably integrated lambda offset module 28, which is arranged in particular between the engine control unit 20 and the NOx sensor 45 and / or the lambda probe 46, makes it possible to operate in bivalent or trivalent fuel, for example based on LPG, hydrogen and / or gasoline or diesel the measurement signals of the NOx probe 45 and / or the lambda probe 46 are transmitted directly to the lambda offset module 28.
  • the lambda offset module 28 is connected directly to the auxiliary control device 18, in particular in parallel with the connection to the engine control unit 20.
  • a signal value correction for the lambda offset adaptation of the measuring signals emanating from the lambda probe 46 and / or the NOx probe 45 to the changed conditions in bivalent or trivalent fuel operation takes place in particular empirically, ie by processing with reference values or curves according to the invention, and / or by a Lie -Algebrene homomorphism associated with the
  • a signal value correction for lambda offset adaptation of the measurement signals emanating from the lambda probe 46 and / or the NOx probe 45 is effected by an offset characteristic map, in particular of the lambda offset module 28.
  • the additional control device 18 is preferably transmitted via the data line 48 from the NOx sensor 45 and / or lambda probe 46 outgoing measuring signals for signal value correction in particular directly to the lambda offset module 28.
  • the measured values are preferably transmitted via the signal line 49 in parallel and / or simultaneously to the engine control unit 20.
  • the engine control unit 20 in turn can reliably regulate the injection time for liquid fuel based on the corrected measured values of the lambda offset module 28 even in bivalent or trivalent fuel operation.
  • a signal line from the engine control unit 20 for driving the injectors for injecting a liquid fuel into the engine 19 is not directly connected to the injectors, but only indirectly via the auxiliary control device 18th
  • Injectors can not control for opening or closing, if the
  • Additional control unit 18 blocks this. A disturbance of LPG operation by the
  • Engine control unit 20 can be avoided.
  • the engine control unit 20 always receives the correctly corrected measured values on the basis of the measuring signals of the lambda probe 46 and / or the NOx probe 45 for the bivalent or trivalent liquefied gas operation.
  • the engine control unit 20 thus creates no false-misleading gasoline or diesel maps.
  • the safety module 29 serves to protect the motor 19 from excessively high
  • the safety module 29 is connected to a knock sensor 41 and / or a Abgastemperaturmesssonde 42.
  • a laminar or turbulent Flame temperature of up to about 3100 ° C can be achieved.
  • the components of the motor 19 can withstand such a temperature increase or high temperature.
  • the overheating of the engine components and / or of operating materials such as e.g. Engine oil Damage to the engine.
  • the exhaust gas temperature in the exhaust gas flow through the
  • Exhaust gas temperature measuring probe 42 in particular continuously preferably in
  • the safety module 29 detects that the threshold temperature has been reached and sends a warning signal to the auxiliary control unit 20.
  • the threshold temperature in a gasoline engine is at least 800 ° C and / or at most 1 100 ° C, preferably about 1 100 ° C, which generally corresponds to the exhaust gas temperature under full load.
  • the threshold temperature in a diesel engine is at least 600 ° C and / or at most 800 ° C, preferably about 800 ° C, which generally corresponds to the exhaust gas temperature under full load.
  • the additional control device 18 is preferably connected via the signal or control line 53 to the security module 29.
  • the additional control unit 18 transmits to the security module 19 information about whether the engine 19 is a gasoline engine or diesel engine, so that the engine type
  • Threshold temperature can be set in the safety module 29. If the exhaust-gas temperature measuring probe 42 transmits to the safety module 29 an excessively high exhaust-gas temperature, that is to say above the threshold temperature, above the threshold temperature
  • Additional control unit 18 is sent a shutdown pulse, so that the particular bivalent LPG operation can preferably be switched off immediately.
  • the auxiliary control unit 18 switches to liquid fuel operation
  • auxiliary control device 18 in particular, automatically when a malfunction of the auxiliary control device 18 has been detected or when no liquid fuel is available, preferably via a switch 54, which can in particular indicate such switching to the user by the position of the switch 54.
  • the user can by manual operation of the switch 54 the
  • Additional control unit 18 always in master mode and the engine control unit 20 always in
  • the lambda offset module and / or the conversion of the signal with the injection time from the engine controller 20 into heat to mimic an intact connection to an injector ensure that the engine controller 20 always remains operational, such that switching to liquid fuel operation under control and / or regulation solely by the
  • Engine control unit 20 is possible at any time.
  • the knock sensor 41 which is connected directly in particular directly to the safety module 29, reports any combustion process with a sensitivity of at least 18 mV / g and / or at most 34 mV / g, in particular in the measuring range of at least 1 kHz and / or at most 20 kHz. In a normal combustion process at idle up in the
  • the knock sensor 41 detects and transmits the frequency and / or the
  • Voltage duty height in mV of the knocking frequency Preferably, a voltage magnitude of at least -450 and / or at most +450 mV is stored in the safety module 29, so that when, for example, a threshold voltage of 900 mV Uss is exceeded, a switch-off pulse is sent to the additional control unit 18.
  • a threshold voltage of 900 mV Uss is exceeded, a switch-off pulse is sent to the additional control unit 18.
  • the bivalent and / or trivalent fuel operation then becomes instantaneous
  • the auxiliary controller 18 has the full OBD capability as a conventional and / or installed by the vehicle manufacturer engine control unit 20.
  • a data exchange takes place via the OBD data line 47 to the slave engine control unit 20 for the purpose
  • OBD generally describes the ability of a controller to preferentially check itself and / or the environment for a given behavior or condition. Specifically, legislation requires continuous exhaust performance testing, both on a car and on a truck.
  • a full OBD capable additional control unit 18 ( Figure 7) for a gasoline or diesel engine in bivalent or trivalent operation preferably with LPG and H2 gas injection depending on the determined firing quality H s of the gas mixture 2, 21 in conjunction with the particular bivalent gas type to achieve logged an optimal combustion with the accompanying emission reduction.
  • the additional control unit 18 can be retrofitted in particular
  • an existing engine control unit 20 is preferably operated as a slave and the additional control unit 18 as a master, so that the additional control unit 18th
  • independently of the engine control unit 20 may initiate injection of liquid gas fuel and / or hydrogen, preferably selectively to each cylinder of the engine 19.
  • a naturally aspirated gasoline engine - also referred to as a sucker or turbo engine - the gasoline injectors or valves are shut down by reprogramming the auxiliary control device 18, whereby only the liquid gas fuel is selectively supplied to each engine of the engine 19 to the engine.
  • the additional control unit 18 preferably operates on the basis of a blowing in consideration of a homogeneous combustion chamber charge.
  • the auxiliary control unit 18 controls the H 2 offset module, whereupon the H 2 gas is supplied to the respective cylinders continuously and / or simultaneously via the air intake duct via the air intake duct depending on the engine load and / or the exhaust gas behavior.
  • the additional control device 18 comprises in particular a blowing device, which can each be associated with a cylinder of the engine 19 and / or serve to detect the current operating state of the engine 19 during operation.
  • the additional control unit 18 includes an integrated OBD controller or an integrated OBD control and / or OBD interface, preferably ISO and / or CAN data bus protocols are supported, which in particular the connection to the engine control unit 20 and / or to a gasoline ECU (electronic control unit) can be made. Short term as well as long term integrator Data for detecting an operating condition of the motor can thus be obtained.
  • the gas injection of liquefied petroleum gas and / or hydrogen by control processes in particular based on the Gaseinblaskennfeld and / or gas quantity map with respect to a current gas injection, which by two
  • Gas Einblassignal ie the gas injection time or the Gaseinblasmenge (volume) as the amount of hydrogen.
  • Engine control unit 20 does not take place in bivalent LPG operation. This is made possible, in particular, by the fact that the additional control unit 18 is capable and able to work independently.
  • the additional control unit 18 is capable and able to work independently.
  • Lambda offset module 28 the H 2 module 30 and / or the safety module 29 is the master operation in gasoline and diesel engines guaranteed under LPG operation.
  • FIG. 2 shows the bivalent gas injection control for a gasoline engine.
  • Additional control unit 18 the current engine load (vertical bar at 1, 4 V on the X-axis).
  • This engine load data are stored in a manner adaptable in the map of Figure 5, ie as output values for further calculation and / or further adjustment, correction and / or compensation to obtain the gas injection time for LPG and / or the
  • Hydrogen injection amount which corresponds to the lower curve or curve of Figure 2 and is listed in the table below in Figure 2 as H 2 in [A], ie in ampere of the signal to H 2 module 38th
  • the gasoline injection time for cooling the gasoline injector nozzles is calculated as a percentage over the adaptive engine load map (Figure 5), which would be added to the graph as a third graph as in Diesel in Figure 3.
  • FIG. 3 shows the bivalent gas injection control for a diesel engine.
  • the output voltage of the rail pressure sensor 44 detects the bivalent additional control unit 18, the current engine load (vertical bar at 1, 0 V on the X-axis).
  • the engine load data in the map of Figure 5 are adaptive, ie as variable output values, deposited on what the further calculations and / or adjustments to obtain the gas injection time for LPG and / or the
  • the diesel injection quantity to be released which corresponds to the lowermost of the three curves or characteristic curves of FIG. 3 and also in the table listed below in FIG. 3, is calculated as percentage of the adaptive engine load characteristic diagram (FIG the term "diesel" is specified.
  • Additional control unit 18 preferably locked, so that an exhaust gas relevant settings or adjustments by third parties is not possible.
  • the Gaseinblasregelkennfeld which was determined based on the gas temperature, the gas pressure, the gas conductivity (thermal conductivity resistance gas density), allows the gas mixture analysis module 7, a defined voltage signal (shown calorific value H s volts) or a corresponding digital 8-bit signal as a measure of to deliver the gas quality. In Figure 4, this signal determines the large point between 1.2V and 1.4V on the X-axis.
  • the adaptively-created gas mixture control map (curve or characteristic curve of FIG. 4 with discretely imaged points) indicates whether the gas injection time should be increased or decreased in percentage by the factor lambda one of a stoichiometric one
  • the control voltage shown in FIG. 4 is the operating voltage
  • FIG. 5 shows the adaptive engine load map.
  • the engine map line (left upper curve with discrete round points) becomes adaptive while driving through the
  • Intake manifold pressure sensor 43 created (negative pressure / kPa) in connection with the gas blowing time.
  • the adaptive engine load map is mapped together with the gas injection characteristic (lower curve with quadratic discrete measuring points), which is adaptively represented by the gas mixture control map of FIG. Offset control of Figure 6 and the determined by the intake manifold pressure sensor 43 engine load was created.
  • the instantaneous load point (at about 2.6 ms on the X axis and about -36% on the Y axis) determines the LPG gas injection time and the amount of hydrogen to be released for the gasoline engine (FIG. 2) and the diesel engine (FIG. 3).
  • FIG. 6 shows the lambda offset control (lambda offset module 28), wherein the various probes are listed side by side, each with a left-hand beam as the original signal of the probe and a right-hand beam as an adapted signal, which is adapted to the additional control device 18 during LPG operation the gas injection time and / or amount (eg LPG and H 2 ) according to FIG. 5 is made available.
  • the original signal left beam, respectively
  • the respective right bar with the changed by the lambda offset control or
  • matched lambda signal - in one embodiment, processed by reference value curves, by the Lie algebra homomorphism associated with the
  • Brettschneiderformel - is supplied to the engine control unit 20 for further processing and / or verification, so that in the engine control unit 20 no unwanted and faulty lambda map change is made.
  • the engine can thus continue to run monovalently without incorrect control of the engine control unit 20.
  • FIG. 7 shows that the additional control device 18 has its own completely independently operating OBD. While driving this way everyone can
  • exhaust gas influencing systems are monitored and / or in addition to the data of other control devices of the vehicle are accessed, whose data are accessible through the software. Occurring errors are the driver over a example, a
  • Indicator light displayed and stored permanently in the additional control unit 18 as well as in the respective control unit. Error messages can then be queried later by a specialist workshop via standardized interfaces.
  • the codes (the so-called P0 codes) are defined in ISO standard 15031 -6.
  • FIG. 10 shows an exemplary characteristic diagram and illustrates the determination of an output variable C on the basis of the input variables A and B. C is dependent on A and B.
  • the map includes a limited number of values for the output C, each associated with a combination of values of inputs A and B.
  • the device is set up such that a determination, for example the determined blowing time, the determined calorific value and / or the determined gas mixture characteristic value, in each case by at least one adapted to this map.
  • the information about the gas mixture can be determined by several ways.
  • the information about the gas mixture can be determined on the basis of the operating or operating state, ie gaseous with gas type or liquid with normal liquefied gas operation.
  • the information about the gas mixture based on the position of shut-off valve 33 and / or supply valve 51 can be determined.
  • the information is "gaseous” or is determined to be “gaseous” when the operation is gas mode or when the supply valve (51) is closed and the second shut-off valve 33 and in particular the first shut-off valve 10 are open.
  • the information is "liquid” or is determined to be “liquid” if the operation is normal LPG operation or if the second shut-off valve 33 is closed and the supply valve (51) and in particular the first shut-off valve 10 are opened.
  • the controlled valve in the control for controlling the valve available.
  • the water temperature sensor 37 on the evaporator and / or pressure regulator for determining the information about the gas mixture or the
  • the water temperature sensor 37 can also be used to detect a cold start and / or warm-up.
  • the aggregate state or information is "liquid” or is determined to be “liquid” when the water temperature sensor 37 is a liquid
  • the aggregate state or the information is "gaseous” or is determined as “gaseous” when the water temperature sensor 37 a temperature of
  • Gas mixture below the threshold temperature in particular below 20 ° or preferably below 30 ° C, measures or outputs.
  • a particularly reliable determination of the information or the state of aggregation can thus be made possible.
  • an information-determining unit is provided for determining the information about the gas mixture or an aggregate state of the gas mixture.
  • Normal LPG operation means liquid gas operation with liquid
  • the information about the gas mixture (gaseous or liquid) is used as input for the measurement of the gas conductivity by the gas conductivity sensor.
  • the configuration of the gas conductivity sensor can thereby be adapted to the state of aggregation of the gas mixture to be measured.
  • a predefined first voltage for measuring a liquid gas mixture and a predefined second voltage for measuring a gaseous gaseous mixture are provided.
  • a gas conductivity sensor control is provided to use the information about the gas mixture or the state of aggregation of
  • Gas mixture a predefined voltage, in particular the first or second voltage to select for the gas conductivity sensor for measuring the gas mixture.
  • the second predefined voltage is greater than 60 volts, preferably greater than 80 volts, more preferably greater than 100 volts.
  • a predefined voltage for the gas conductivity sensor for measuring a gaseous gas mixture is greater than 60 volts, preferably greater than 80 volts, more preferably greater than 100 volts.
  • the first predefined voltage is less than the second predefined voltage.
  • the device for determining a quantity of a liquefied petroleum gas to be supplied to an injection time and / or cylinder of an engine comprises at least one processor and at least one storage medium with a program code, wherein the at least one storage medium, the at least one processor and the program code are configured, which causes the device will perform and / or control steps specified by the program code.
  • both the gas conductivity and the information about the gas mixture or the state of aggregation serve as input variables for the gas mixture analysis map for determining the calorific value as an output variable.

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Abstract

The invention relates to a device and a method for ascertaining an injection time and/or an amount of a liquefied gas fuel - such as liquefied petroleum gas (LPG), natural gas (CNG), liquefied natural gas (LNG), biogas or hydrogen (H2) - to be delivered to a cylinder of an engine (19) in order to operate the engine (19) in a bivalent or trivalent fuel operating mode, said device being designed in such a way that the ascertained injection time of the liquefied gas fuel is dependent on an ascertained calorific power or an ascertained gas mixture characteristic. A gas mixture analysis module (7) is used for optimizing combustion. A gas start mechanism allows a vehicle to be started on gas power even at low temperatures.

Description

Vorrichtung für ein Betreiben eines Motors  Device for operating an engine
Beschreibung description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren für ein Betreiben eines Motors in einem bivalenten oder trivalenten Kraftstoffbetrieb mit einem Flüssiggaskraftstoff wie The invention relates to an apparatus and a method for operating an engine in a bivalent or trivalent fuel operation with a liquefied petroleum gas such as
Autogas (LPG), Erdgas (CNG), Flüssigerdgas (LNG), Biogas oder Wasserstoff (H2). Bei einem Benzinmotor oder Dieselmotor sorgt in der Regel ein Motorsteuergerät dafür, dass Benzin oder Diesel dem Motor für einen ordnungsgemäßen Verbrennungsprozess zugeführt wird. Autogas (LPG), natural gas (CNG), liquefied natural gas (LNG), biogas or hydrogen (H2). In a gasoline engine or diesel engine, an engine control unit typically provides for the supply of gasoline or diesel to the engine for a proper combustion process.
Soll ein Fahrzeug auf einen Betrieb mit LPG oder CNG nachgerüstet werden, so wird in der Regel ein Zusatzsteuergerät in das Fahrzeug eingebaut, um den Motor auch mit LPG oder CNG betreiben zu können. If a vehicle is to be retrofitted for operation with LPG or CNG, an additional control device is usually installed in the vehicle in order to operate the engine with LPG or CNG.
Die Druckschriften DE102010039844A1 , DE10201 1075223A1 , DE1020121001 15B4, WO 2014166534A1 , WO201 1 101394A1 , DE201010008289A1 , DE102012017440A1 , The publications DE102010039844A1, DE10201 1075223A1, DE1020121001 15B4, WO 2014166534A1, WO201 1 101394A1, DE201010008289A1, DE102012017440A1,
DE102006030495A1 , WO2007092142A2 und DE102006022357B3 offenbaren nachrüstbare Vorrichtungen für den Betrieb eines Motors mit LPG, CNG, H2 und dergleichen. DE102006030495A1, WO2007092142A2 and DE102006022357B3 disclose retrofittable devices for operating an engine with LPG, CNG, H2 and the like.
Es besteht jedoch ein Verbesserungsbedarf hinsichtlich des Verbrennungsprozesses bei einem Betrieb eines Motors mit LPG, CNG, H2 oder dergleichen in Bezug auf die Qualität des Verbrennungsprozesses, den Schadstoffausstoß und/oder in Bezug auf das Starten eines Benzin- oder Dieselmotors im Betrieb mit LPG, CNG, H2 oder dergleichen However, there is a need to improve the combustion process when operating an engine with LPG, CNG, H2, or the like in terms of the quality of the combustion process, pollutant emissions, and / or with respect to starting a gasoline or diesel engine when operating with LPG, CNG , H2 or the like
insbesondere bei kalten Außentemperaturen. especially in cold outside temperatures.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, weiterentwickelte Vorrichtungen, Zusatzsteuergeräte, Gasstarteinrichtungen und Verfahren bereitzustellen. It is therefore an object of the invention to provide further developed devices, additional control devices, gas sensing devices and methods.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung gemäß Hauptanspruch und ein Verfahren, ein Gasgemischanalysemodul und eine Gasstarteinrichtung gemäß den Nebenansprüchen. Die in der Einleitung erläuterten Merkmale können einzeln oder in Kombination mit einem der nachfolgenden erfindungsgemäßen Gegenständen kombiniert werden. Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Ermittlung einer Einblaszeit und/oder einem Zylinder eines Motors zuzuführenden Menge eines Flüssiggaskraftstoffes - wie Autogas (LPG), Erdgas (CNG), Flüssigerdgas (LNG), Biogas oder Wasserstoff (H2) - für ein Betreiben des Motors in einem bivalenten oder trivalenten Kraftstoffbetrieb, wobei die Vorrichtung so eingerichtet ist, dass die ermittelte Einblaszeit des Flüssiggaskraftstoffes von einem ermittelten Brennwert oder einem ermittelten Gasgemischkennwert abhängt. The object is achieved by a device according to the main claim and a method, a gas mixture analysis module and a gas detector according to the independent claims. The features explained in the introduction can be combined individually or in combination with one of the following inventive objects. The object is achieved by a device for determining a blowing time and / or a cylinder of an engine to be supplied amount of liquid gas fuel - such as LPG, natural gas (CNG), liquefied natural gas (LNG), biogas or hydrogen (H 2 ) - for operation the engine in a bivalent or trivalent fuel operation, wherein the device is arranged so that the determined injection time of the liquid gas fuel depends on a determined calorific value or a determined gas mixture characteristic value.
Insbesondere ist die Vorrichtung zur Ermittlung einer Einblaszeit insbesondere für einen ersten Flüssiggaskraftstoff und/oder einem Zylinder eines Motors zuzuführenden Menge eines insbesondere zweiten Flüssiggaskraftstoffes für ein Betreiben des Motors in einem bivalenten oder trivalenten Kraftstoff betrieb geeignet, wobei die Vorrichtung so eingerichtet ist, dass die ermittelte Einblaszeit des Flüssiggaskraftstoffes von einem ermittelten In particular, the device for determining a blowing time, in particular for a first liquid fuel and / or a cylinder of an engine to be supplied amount of a particular second liquid fuel fuel for operating the engine in a bivalent or trivalent fuel operation, the device is arranged so that the determined Einblaszeit the liquefied petroleum gas from a determined
Brennwert oder einem ermittelten Gasgemischkennwert abhängt, wobei der insbesondere erst und zweite Flüssiggaskraftstoff beispielsweise Autogas (LPG), Erdgas (CNG), Calorific value or a determined gas mixture characteristic value, wherein the particular first and second liquid gas fuel, for example LPG, natural gas (CNG),
Flüssigerdgas (LNG), Biogas oder Wasserstoff (H2) ist oder sind. Liquefied natural gas (LNG), biogas or hydrogen (H 2 ) is or are.
Einblaszeit meint Einblaszeit eines insbesondere ersten Flüssiggaskraftstoffes, Einblaszeit means injection time of a particular first liquefied petroleum gas,
vorzugsweise LPG, CNG, LNG oder Biogas, in den Zylinder des Motors pro Arbeitstakt. Zuzuführende Menge meint Volumen eines insbesondere zweiten Flüssiggaskraftstoffes, vorzugsweise Wasserstoff, welches dem Zylinder zugeführt wird. Grundsätzlich kann die zuzuführende Menge bei konstanter Zuführungsgeschwindigkeit oder preferably LPG, CNG, LNG or biogas, into the cylinder of the engine per stroke. The quantity to be supplied means the volume of, in particular, a second liquid gas fuel, preferably hydrogen, which is supplied to the cylinder. Basically, the amount to be supplied at constant feed rate or
Strömungsgeschwindigkeit des Flüssiggaskraftstoffes zum Zylinder auch durch die Flow rate of liquid gas fuel to the cylinder also through the
Einblaszeit beschrieben werden. Blowing time are described.
Die Vorrichtung kann somit mit nur einem Flüssiggaskraftstoff wie z.B. LPG oder genau zwei Flüssiggaskraftstoffen wie z.B. LPG und Wasserstoff betrieben werden. The device can thus be used with only one liquid gas fuel, e.g. LPG or exactly two liquefied gas fuels, e.g. LPG and hydrogen are operated.
Flüssigkraftstoff ist ein Kraftstoff, der bei Raumtemperatur und normalem Umgebungsdruck von einem bar in der flüssigen Phase vorliegt. Liquid fuel is a fuel that is at room temperature and normal ambient pressure of one bar in the liquid phase.
Flüssigkraftstoff umfasst insbesondere Benzin, Ottokraftstoff und Diesel sowie Biodiesel und als Kraftstoff verwendete aus Pflanzen gewonnene Öle. Flüssiggaskraftstoff ist ein Kraftstoff, der bei Raumtemperatur und normalem In particular, liquid fuel includes gasoline, gasoline and diesel as well as biodiesel and oils derived from plants used as fuel. Liquefied petroleum gas is a fuel that is at room temperature and normal
Umgebungsdruck von einem bar insbesondere ausschließlich in der gasförmigen Phase vorliegt und vorzugsweise nur unter hohem Druck, also einem Druck insbesondere größer als zwei bar, in eine flüssige Phase überführt werden kann. Ambient pressure of one bar especially exclusively in the gaseous phase is present and preferably only under high pressure, that is, a pressure in particular greater than two bar, can be converted into a liquid phase.
Flüssiggaskraftstoff umfasst Autogas (LPG; Liquefied Petroleum Gas), Erdgas oder Naturgas (CNG), Flüssigerdgas (LNG; Liquefied Natural Gas), Biogas und Wasserstoff (H2). Liquefied petroleum gas (LPG), natural gas or natural gas (CNG), liquefied natural gas (LNG), biogas and hydrogen (H 2 ).
Monovalenter Kraftstoffbetrieb meint das Betreiben eines Motors zum Antreiben eines Fahrzeugs mit nur einem Kraftstoff. Bivalenter Kraftstoff betrieb meint das Betreiben eines Motors zum Antreiben eines Monovalent fuel operation means operating an engine to drive a vehicle with only one fuel. Bivalent fuel operation means operating a motor to drive a
Fahrzeugs mit genau zwei unterschiedlichen Kraftstoffen gleichzeitig, d.h. zwei Vehicle with exactly two different fuels at the same time, i. two
unterschiedliche Kraftstoffe werden gleichzeitig in dem Motor oder in einem Zylinder verbrannt. Ein bivalenter Kraftstoffbetrieb liegt also beispielsweise beim Betrieb mit genau einem Flüssiggaskraftstoff und genau einem Flüssigkraftstoff oder alternativ mit genau zwei unterschiedlichen Flüssiggaskraftstoffen vor. Ein bivalenter Kraftstoffbetrieb liegt also beispielsweise konkret bei einem Betrieb mit Diesel und LPG oder LPG und Wasserstoff vor. different fuels are burned simultaneously in the engine or in a cylinder. A bivalent fuel operation is thus present, for example, when operating with exactly one liquid gas fuel and exactly one liquid fuel or alternatively with exactly two different liquid gas fuels. For example, a bivalent fuel operation is concretely in operation with diesel and LPG or LPG and hydrogen.
Trivalenter Kraftstoffbetrieb meint das Betreiben eines Motors zum Antreiben eines Trivalent fuel operation means operating a motor to drive a
Fahrzeugs mit genau drei unterschiedlichen Kraftstoffen gleichzeitig, d.h. drei Vehicle with exactly three different fuels at the same time, i. three
unterschiedliche Kraftstoffe werden gleichzeitig in dem Motor oder in einem Zylinder verbrannt. Ein trivalenter Kraftstoffbetrieb liegt also beispielsweise beim Betrieb mit genau zwei unterschiedlichen Flüssiggaskraftstoffen und genau einem Flüssigkraftstoff vor. Ein trivalenter Kraftstoff betrieb liegt also beispielsweise konkret bei einem Betrieb mit Diesel, LPG und Wasserstoff vor. different fuels are burned simultaneously in the engine or in a cylinder. A trivalent fuel operation is thus present, for example, when operating with exactly two different liquid gas fuels and exactly one liquid fuel. A trivalent fuel operation is therefore present, for example, specifically for operation with diesel, LPG and hydrogen.
Dass die ermittelte Einblaszeit von einem ermittelten Brennwert oder einem ermittelten Gasgemischkennwert abhängt meint, dass der Brennwert oder der Gasgemischkennwert bei der Ermittlung der Einblaszeit berücksichtigt wird und zwar insbesondere als eine variable Eingangsgröße in einer festgelegten Ermittlungsmethode. The fact that the determined injection time depends on a determined calorific value or a determined gas mixture characteristic value means that the calorific value or the gas mixture characteristic value is taken into account in determining the blowing time, specifically as a variable input variable in a defined determination method.
Ermittelter Brennwert oder ermittelter Gasgemischkennwert meint, dass der Brennwert oder der Gasgemischkennwert entweder durch die Vorrichtung oder das Zusatzsteuergerät selbst ermittelt wurde. Alternativ ist auch eine Ermittlung des Brennwertes oder Determined calorific value or determined gas mixture characteristic value means that the calorific value or the gas mixture characteristic value was determined either by the device or the additional control device itself. Alternatively, a determination of the calorific value or
Gasgemischkennwertes durch über eine Schnittstelle verbundenes Modul erfolgte und an die Vorrichtung oder das Zusatzsteuergerät übermittelt wurde. Bevorzugt ist ein Modul, also das H2 Modul, das Sicherheitsmodul, das Lambdaoffsetmodul und/oder das Gasgemischanalysemodul, als eine eigenständiges Elektronikbauteil mit mindestens zwei analogen oder digitalen Datenschnittstellen und einer analogen oder digitalen Schaltung ausgeführt. Gas mixture characteristic was done by connected via an interface module and was transmitted to the device or the auxiliary control unit. A module, that is to say the H 2 module, the safety module, the lambda offset module and / or the gas mixture analysis module, is preferably designed as an independent electronic component with at least two analog or digital data interfaces and one analog or digital circuit.
Alternativ können ein oder mehrere der Module, also H2 Modul, Sicherheitsmodul, Alternatively, one or more of the modules, ie H2 module, security module,
Lambdaoffsetmodul und/oder Gasgemischanalysemodul, in der Vorrichtung oder dem Zusatzsteuergerät integriert sein, d.h. beispielsweise als integrierter digitaler Signalprozessor oder als analoge Schaltung innerhalb des Gehäuses des Zusatzsteuergerätes angeordnet oder in Form eines Programmcodes auf einem Speichermediums des Zusatzsteuergerätes integriert sein, der einen Prozessor des Zusatzsteuergerätes zum Ausführen durch den Programmcode festgelegter Schritte veranlasst. Lambda offset module and / or gas mixture analysis module, integrated in the device or the additional control device, i. For example, be arranged as an integrated digital signal processor or as an analog circuit within the housing of the additional control unit or integrated in the form of a program code on a storage medium of the additional control unit, which causes a processor of the additional control unit to execute by the program code predetermined steps.
Typische Bauelemente eines Moduls, also des H2 Modul, des Sicherheitsmodul, des Lambdaoffsetmodul und/oder des Gasgemischanalysemodul, sind bei analoger Ausführung Verstärker, Filter, Gleichrichter, Analog-Digitalwandler, Digital-Analogwandler, Daten- oder Signalleitungsschnittstelle und/oder Mischer und bei digitaler Ausführung Logikgatter, Mikroprozessoren, Analog-Digitalwandler, Digital-Analogwandler, Daten- oder Typical components of a module, that is to say the H2 module, the safety module, the lambda offset module and / or the gas mixture analysis module, are amplifiers, filters, rectifiers, analogue-to-digital converters, digital-analogue converters, data or signal line interface and / or mixers in the case of an analogue design and digital ones Design logic gates, microprocessors, analog-to-digital converters, digital-to-analog converters, data or
Signalleitungsschnittstelle und/oder Datenspeicher. Signal line interface and / or data memory.
Der Brennwert ist ein Maß für die spezifisch je Bemessungseinheit in einem Stoff oder vorliegend dem Gasgemisch 2, 21 enthaltene thermische Energie. The calorific value is a measure of the thermal energy specifically contained per unit of dimension in a substance or, in the present case, the gas mixture 2, 21.
Insbesondere entspricht der Brennwert dem Brennwert Hs. In particular, the calorific value corresponds to the calorific value H s .
Der Brennwert Hs kann in der Einheit kWh/m3, kWh/kg oder kWh/1 wiedergegeben werden. Bevorzugt ist der Brennwert Hs auf das Volumen in einem festgelegten oder normierten Zustand bezogen oder anzugeben, also insbesondere bei einer bestimmten Temperatur und einem bestimmten Druck. Insbesondere können diese Bedingungen normaler The calorific value H s can be reproduced in units of kWh / m 3 , kWh / kg or kWh / 1. Preferably, the calorific value H s is based on the volume in a fixed or normalized state or indicate, ie in particular at a certain temperature and a certain pressure. In particular, these conditions can become more normal
Umgebungsdruck von 1 bar, Raumtemperatur von z.B. 25 °C, bei CNG und Biogas eine relative Feuchte von 100% aller beteiligten Gase vor und nach der Verbrennung und/oder das nach der Verbrennung gebildete flüssige Wasser mit Raumtemperatur von z.B. 25 °C umfassen. Beispielsweise kann der Brennwert Hs in einer Weise berechnet oder angegeben werden, dass der Brennwert Hs von Propan bei genau oder ungefähr 28,095 kWh/m3, 14,06 KWh/kg oder 7,17 kWh/1 liegt. Alternativ oder ergänzend wird auf die DIN 51857, DIN EN ISO 6976 und/oder die DIN 18599 bezüglich des Brennwerts Hs verwiesen. Der Gasgemischkennwert ist ein Zahlenwert, der aus einer Vielzahl von insbesondere auf einem Speicher hinterlegten Zahlenwerte anhand von mindestens einer Messgröße und/oder höchstens fünf Messgrößen des aktuellen Gasgemisches zugeordnet und somit ermittelt wurde. Bevorzugt sind genau drei Messgrößen des aktuellen Gasgemisches vorgesehen. Ambient pressure of 1 bar, room temperature of eg 25 ° C, with CNG and biogas a relative humidity of 100% of all gases involved before and after combustion and / or formed after combustion liquid water with room temperature of eg 25 ° C include. For example, the calorific value H s may be calculated or indicated in such a way that the calorific value H s of propane is at or about 28.095 kWh / m 3 , 14.06 kWh / kg or 7.17 kWh / 1. Alternatively or additionally, reference is made to DIN 51857, DIN EN ISO 6976 and / or DIN 18599 with regard to the calorific value H s . The gas mixture characteristic value is a numerical value which has been assigned from a multiplicity of numerical values stored in particular on a memory on the basis of at least one measured variable and / or at most five measured variables of the current gas mixture and thus determined. Preferably, exactly three measured variables of the current gas mixture are provided.
Messgröße des aktuellen Gasgemisches meint ein durch einen Sensor gemessener Measured variable of the current gas mixture means measured by a sensor
Messwert, dessen Größe mit einer Eigenschaft des Gasgemisches korreliert. Eine Measured value whose size correlates with a property of the gas mixture. A
Messgröße kann das Ergebnis einer Datenverarbeitung eines Messwertes sein. The measured variable can be the result of a data processing of a measured value.
Insbesondere kann der Gasgemischkennwert vorzugsweise durch einen festgelegten Algorithmus mit Hilfe von einer oder mehrerer Umrechnungskonstanten und/oder einer oder mehrerer Umrechnungsfaktoren in den Brennwert, eine dem Brennwert angenäherte Größe, oder eine dem Brennwert näherungsweise entsprechende Größe umgerechnet werden. In particular, the gas mixture characteristic value can preferably be converted into the calorific value, a variable approximating the calorific value, or a variable approximately corresponding to the calorific value by a fixed algorithm with the aid of one or more conversion constants and / or one or more conversion factors.
Insbesondere ist der Gasgemischkennwert geeignet für ein Verschieben der Einblaszeit oder eines Gaseinblaskennfeldes oder einer Gaseinblaskurve eines Gaseinblaskennfeldes in Richtung fett oder mager, also in Richtung einer längeren Einblaszeit oder kürzeren In particular, the gas mixture characteristic value is suitable for shifting the injection time or a gas injection characteristic field or a Gaseinblaskurve Gaseinblaskennfeldes in the direction of rich or lean, ie in the direction of a longer Einblaszeit or shorter
Einblaszeit. Das Gaseinblaskennfeld wird später genauer beschrieben. Blowing time. The Gaseinblaskennfeld will be described in more detail later.
Fett und mager steht im Zusammenhang mit der Verbrennung des Kraftstoffes im Zylinder des Motors und kann anhand des Wertes Lambda, auch λ oder Lambda genannt, wie folgt erläutert werden. Lambda beschreibt das Verbrennungsluftverhältnis - auch Luftverhältnis oder Luftzahl genannt - und ist eine dimensionslose Kennzahl aus der Verbrennungslehre, die das Massenverhältnis aus Luft und Brennstoff in einem Verbrennungsprozess angibt. Aus der Zahl lassen sich Rückschlüsse auf den Verbrennungsverlauf, Temperaturen, Schadstoffentstehung und den Wirkungsgrad ziehen. Fat and lean is related to the combustion of the fuel in the cylinder of the engine and can be explained by the value lambda, also called λ or lambda, as follows. Lambda describes the combustion air ratio - also called air ratio or air ratio - and is a dimensionless measure from the combustion theory, which indicates the mass ratio of air and fuel in a combustion process. From the number one can draw conclusions on the course of combustion, temperatures, pollutant formation and efficiency.
Ist Lambda = 1 , so liegt eine vollständige Verbrennung vor, d.h. alle Brennstoff-Moleküle reagieren vollständig mit dem Luftsauerstoff, ohne dass Sauerstoff fehlt oder unverbrannter Kraftstoff übrig bleibt, also eine vollständige Verbrennung vorliegt. If lambda = 1, then there is complete combustion, i. All the fuel molecules react completely with the oxygen in the air, without the absence of oxygen or unburnt fuel remaining, that is, complete combustion.
Lambda < 1 (z. B. 0,9) bedeutet Luftmangel, d.h. "fettes" (engl, rieh) oder reiches Gemisch. Lambda <1 (eg 0.9) means lack of air, i. "fat" (English, livestock) or rich mixture.
Lambda > 1 (z. B. 1 ,1 ) bedeutet Luftüberschuss, d.h. "mager" (engl, lean) oder armes Gemisch. So bedeutet beispielsweise Lambda = 1 ,1 , dass 10 % mehr Luft an der Verbrennung teilnimmt, als zur stöchiometrischen Reaktion notwendig wäre. Lambda> 1 (eg 1, 1) means excess air, ie "lean" or poor mixture. Lambda = 1, 1, for example, means that 10% more air participates in the combustion than would be necessary for the stoichiometric reaction.
Da der Brennwert von der Zusammensetzung der Gasanteile des insbesondere ersten Flüssiggaskraftstoffes abhängt, diese Zusammensetzung sich im Betrieb verändern kann, diese Veränderungen der Zusammensetzung wiederum negativen Einfluss auf den Since the calorific value depends on the composition of the gas fractions of the particular first LPG fuel, this composition can change during operation, these changes in the composition in turn negatively impact on the
Verbrennungsprozess im Hinblick auf eine vollständige, ordnungsgemäße Verbrennung des Kraftstoffes haben, ermöglicht eine von dem Brennwert oder dem Gasgemischkennwert abhängige Einblaszeit des insbesondere ersten Flüssiggaskraftstoffes, also ein Regeln der Einblaszeit mithilfe des ermittelten Brennwertes oder dem ermittelten von der Combustion process with regard to a complete, proper combustion of the fuel, allows depending on the calorific value or the gas mixture characteristic blowing time of the particular first liquid gas fuel, so regulating the blowing time using the calculated calorific value or the determined of the
Zusammensetzung des Gasgemisches abhängigen Gasgemischkennwertes, diesem negativen Einfluss entgegengewirkt oder sogar aufzuheben.  Composition of the gas mixture dependent gas mixture parameter, counteracted or even cancel this negative influence.
Dadurch, dass die Vorrichtung so eingerichtet ist, dass die ermittelte Einblaszeit des Flüssiggaskraftstoffes von einem ermittelten Brennwert oder einem ermittelten Characterized in that the device is arranged so that the determined injection time of the liquid gas fuel from a determined calorific value or a determined
Gasgemischkennwert abhängt, kann somit ein besonders zuverlässiger bivalenter oder trivalenter Kraftstoff betrieb auf Basis von einem oder mehreren Flüssiggaskraftstoffen ermöglicht werden. Die Verbrennung des bivalenten oder trivalenten Kraftstoffes im Motor unter Verfolgung des Ziels einer nahezu vollständigen Verbrennung kann auf diese Weise so zielführend geregelt werden kann, dass sogar ein Gasstart, also ein Starten des Motors im Flüssiggasbetrieb insbesondere ohne ein Verbrennen von Flüssigkraftstoff auch bei niedrigen Außentemperaturen um den Nullpunkt, also 0°C, ermöglicht werden kann.  Gas mixture characteristic depends on a particularly reliable bivalent or trivalent fuel operation can be made possible based on one or more liquefied gas fuels. The combustion of the bivalent or trivalent fuel in the engine in pursuit of the goal of almost complete combustion can be controlled so effectively in this way that even a gas, so starting the engine in liquefied gas operation, in particular without burning of liquid fuel even at low ambient temperatures the zero point, ie 0 ° C, can be made possible.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Zusatzsteuergerät oder eine Vorrichtung umfassend ein Zusatzsteuergerät zur Ermittlung einer Einblaszeit insbesondere eines ersten Flüssiggaskraftstoffes und/oder einem Zylinder eines Motors zuzuführenden Menge eines insbesondere zweiten Flüssiggaskraftstoffes für ein Betreiben des Motors in einem bivalenten oder trivalenten Kraftstoffbetrieb, wobei die Vorrichtung oder das Another aspect of the invention relates to an additional control device or a device comprising an additional control device for determining a blowing time, in particular a first liquid fuel and / or a cylinder of an engine to be supplied amount of a particular second liquid fuel for operating the engine in a bivalent or trivalent fuel operation, wherein the device or that
Zusatzsteuergerät jeweils eine Schnittstelle zu einem Saugrohrdrucksensor zur Ermittlung einer Motorlast bei einem Benzinmotor, einem Raildrucksensor und/oder Additional control unit in each case an interface to an intake manifold pressure sensor for determining an engine load in a gasoline engine, a rail pressure sensor and / or
Saugrohrdrucksensor zur Ermittlung einer Motorlast bei einem Dieselmotor, einem  Intake manifold pressure sensor for determining an engine load in a diesel engine, a
Lambdaoffsetmodul zum Durchführen einer Lambdaoffsetanpassung, einem Lambda offset module for performing a lambda offset adjustment, a
Gasgemischanalysemodul zur Ermittlung eines von einer Zusammensetzung eines Gas mixture analysis module for determining one of a composition of a
Gasgemisches des Flüssiggaskraftstoffes abhängigen Brennwertes oder Gas mixture of liquid gas fuel dependent calorific value or
Gasgemischkennwertes zum Verschieben eines Einblaszeitkennfeldes in Richtung fett oder mager, einem Sicherheitsmodul zum Schutz des Motors vor übermäßig hohen Verbrennungstemperaturen, mindestens einem Gaseinblasventil zur Freisetzung des Gasgemisches, mindestens einer Einspritzeinrichtung zum Einspritzen eines Gas mixture characteristic value for shifting a Einblaszeitkennfeldes in the direction of rich or lean, a safety module to protect the engine from excessively high Combustion temperatures, at least one Gaseinblasventil to release the gas mixture, at least one injector for injecting a
Flüssigkraftstoffes wie Benzin oder Diesel, einem H2 Modul zum Abgeben der zuzuführenden Menge Wasserstoff als ersten Flüssiggaskraftstoff an den Zylinder des Motors, einem fahrzeugseitigen OBD System und/oder einem Motorsteuergerät zum monovalenten Liquid fuel such as gasoline or diesel, an H 2 module for dispensing the amount of hydrogen to be supplied as the first LPG fuel to the cylinder of the engine, an on-vehicle OBD system and / or an engine control unit for monovalent
Kraftstoffbetrieb des Motors mit Flüssigkraftstoff - wie Diesel, Biodiesel oder Benzin - umfasst. Fueling the engine with liquid fuel - such as diesel, biodiesel or gasoline - includes.
Ein bivalenter oder trivalenter Kraftstoffbetrieb kann dadurch besonders zuverlässig und mit geringen Schadstoffemissionen realisiert werden. Insbesondere kann durch die Kombination der Lambdamodul-Schnittstelle und der Gasgemischanalysemodul-Schnittstelle eine besonders vollständige Verbrennung und mit der zusätzlichen Kombination mit der H2 Modul- Schnittstelle ein besonders geringer Schadstoffausstoß erhalten werden, wobei diese Kombinationseffekte synergetisch größer sind als die Summe der separat mit den genannten Modul-Schnittstellen erzielbaren Wirkungen. In ähnlicher Weise gilt dies auch für die weiteren oben genannten Schnittstellen. A bivalent or trivalent fuel operation can be realized particularly reliable and with low pollutant emissions. In particular, by the combination of the Lambdam module interface and the gas mixture analysis module interface, a particularly complete combustion and, with the additional combination with the H 2 module interface, a particularly low emission of pollutants can be obtained, wherein these combination effects are synergistically greater than the sum of the separately with the mentioned module interfaces achievable effects. Similarly, this also applies to the other interfaces mentioned above.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem Zusatzsteuergerät zur Ermittlung einer Einblaszeit insbesondere für einen ersten Flüssiggaskraftstoff und/oder einem Zylinder eines Motors zuzuführenden Menge eines insbesondere zweiten A further aspect of the invention relates to a device having an additional control device for determining a blowing time, in particular for a first liquid-fuel fuel and / or a cylinder of an engine to be supplied amount of a particular second
Flüssiggaskraftstoffes für ein Betreiben des Motors in einem bivalenten oder trivalenten Kraftstoffbetrieb, wobei die Vorrichtung ein Lambdaoffsetmodul zum Durchführen einer Lambdaoffsetanpassung, ein Gasgemischanalysemodul zur Ermittlung eines von einer Zusammensetzung eines Gasgemisches des Flüssiggaskraftstoffes abhängigen  Liquefied gas fuel for operating the engine in a bivalent or trivalent fuel operation, the apparatus comprising a lambda offset module for performing a lambda offset adjustment, a gas mixture analysis module for determining a dependent on a composition of a gas mixture of the liquid fuel gas
Brennwertes oder Gasgemischkennwertes zum Verschieben eines Einblaszeitkennfeldes in Richtung fett oder mager, ein Sicherheitsmodul zum Schutz des Motors vor übermäßig hohen Verbrennungstemperaturen, mindestens ein Gaseinblasventil zur Freisetzung des Gasgemisches und/oder ein H2 Modul zum Abgeben der zuzuführenden Menge Wasserstoff als ersten Flüssiggaskraftstoff an den Zylinder des Motors umfasst. Calorific value or gas mixture characteristic value for shifting a Einblaszeitkennfeldes in the direction of rich or lean, a safety module to protect the engine from excessively high combustion temperatures, at least one Gaseinblasventil to release the gas mixture and / or H 2 module for dispensing the amount of hydrogen to be supplied as the first liquid gas fuel to the cylinder of the engine.
Ein bivalenter oder trivalenter Kraftstoffbetrieb kann dadurch besonders zuverlässig und mit geringen Schadstoffemissionen realisiert werden. Insbesondere kann durch die Kombination des Lambdamoduls und des Gasgemischanalysemoduls eine besonders vollständige Verbrennung und mit der zusätzlichen Kombination mit dem H2 Modul ein besonders geringer Schadstoffausstoß erhalten werden, wobei diese Kombinationseffekte synergetisch größer sind als die Summe der separat mit den genannten Modulen erzielbaren Wirkungen. In ähnlicher Weise gilt dies auch für die weiteren oben genannten durch Schnittstellen anbindbaren Komponenten. A bivalent or trivalent fuel operation can be realized particularly reliable and with low pollutant emissions. In particular, by the combination of the lambda module and the gas mixture analysis module a particularly complete combustion and with the additional combination with the H 2 module a particularly low emission of pollutants can be obtained, these combination effects are synergistically greater than the sum of the separately achievable with said modules effects. Similarly, this also applies to the other above-mentioned by interfaces attachable components.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Gasgemischanalysemodul für die oben beschriebene Vorrichtung oder zum Verbinden mit dem oben beschriebenen Another aspect of the invention relates to a gas mixture analysis module for the apparatus described above or for connection to that described above
Zusatzsteuergerät, wobei das Gasgemischanalysemodul so beschaffen ist, dass aus der Temperatur und dem Druck des Gasgemisches des Flüssiggaskraftstoffes die Dichte des Gasgemisches kann und/oder in Abhängigkeit von der aktuellen Zusammensetzung des Gasgemisches den Brennwertes des Gasgemisches oder den Gasgemischkennwert des Gasgemisches anhand der Gasleitfähigkeit, der Temperatur und der Dichte oder anhand der Gasleitfähigkeit, der Temperatur und des Druckes des Gasgemisches mithilfe eines  Additional control unit, wherein the gas mixture analysis module is such that from the temperature and pressure of the gas mixture of the liquid gas fuel, the density of the gas mixture and / or depending on the current composition of the gas mixture, the calorific value of the gas mixture or the gas mixture characteristic of the gas mixture based on the gas conductivity, the Temperature and density, or the gas conductivity, temperature and pressure of the gas mixture by means of a
Gasgemischanalysekennfeldes ermittelt kann. Die gesamte Offenbarung dieser Anmeldung gilt nicht nur für die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Gas mixture analysis map determined. The entire disclosure of this application applies not only to the device according to the invention and the invention
Zusatzsteuergerät, sondern auch für das erfindungsgemäße Gasgemischanalysemodul, sofern die jeweilige Offenbarung direkt oder indirekt im Zusammenhang mit dem Additional control unit, but also for the gas mixture analysis module according to the invention, if the respective disclosure directly or indirectly in connection with the
Gasgemischanalysemodul steht. Gas mixture analysis module is.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Gasstarteinrichtung für die oben beschriebene Vorrichtung oder zum Verbinden mit dem oben beschriebenen Zusatzsteuergerät, wobei die Gasstarteinrichtung so eingerichtet ist, dass bei einem Starten des Motors im reinen Another aspect of the invention relates to a gas-sensing device for the device described above or for connection to the additional control device described above, wherein the gas-sensing device is arranged so that when starting the engine in pure
Flüssiggasbetrieb nur die gasförmige Phase des Gasgemisches des Flüssiggaskraftstoffes einem Gastank für ein Einblasen in den Zylinder des Motors entnommen wird. Die gesamte Offenbarung dieser Anmeldung gilt nicht nur für die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Zusatzsteuergerät, sondern auch für die erfindungsgemäße  Liquefied gas operation only the gaseous phase of the gas mixture of the liquid fuel gas is taken from a gas tank for injection into the cylinder of the engine. The entire disclosure of this application applies not only to the device according to the invention and the additional control device according to the invention, but also to the invention
Gasstarteinrichtung, sofern die jeweilige Offenbarung direkt oder indirekt im Zusammenhang mit der Gasstarteinrichtung steht. Gas control device, if the respective disclosure is directly or indirectly related to the gas control device.
Reiner Flüssiggasbetrieb meint ein Betreiben des Motors ausschließlich mit einem Pure LPG operation means operating the engine exclusively with one
Flüssiggaskraftstoff oder einem Flüssiggaskraftstoff und Wasserstoff. Liquefied petroleum gas or a liquid gas fuel and hydrogen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer Einblaszeit eines ersten Flüssiggaskraftstoffes in Form eines Gasgemisches insbesondere Autogas (LPG), Erdgas (CNG), Flüssigerdgas (LNG) oder Biogas, und/oder einer Ermittlung einer einem Zylinder eines Motors vorzugsweise kontinuierlich zuzuführenden Menge eines zweiten Flüssiggaskraftstoffes, insbesondere Wasserstoff, wobei insbesondere die Vorrichtung oder das Zusatzgerät nach einem der vorhergehenden Aspekte der Erfindung verwendet wird, wobei A further aspect of the invention relates to a method for determining a blowing time of a first liquid gas fuel in the form of a gas mixture, in particular LPG, natural gas (CNG), liquefied natural gas (LNG) or biogas, and / or a determination of a cylinder of a motor preferably continuously supplied Quantity of a second liquid gas fuel, in particular hydrogen, wherein in particular the device or the attachment according to one of the preceding aspects of the invention is used, wherein
insbesondere anhand einer Gasleitfähigkeit, einer Temperatur und eines Druckes des Gasgemisches ein Brennwert oder ein Gasgemischkennwert ermittelt wird,  In particular, based on a gas conductivity, a temperature and a pressure of the gas mixture, a calorific value or a gas mixture characteristic value is determined,
- insbesondere anhand eines Lambdawertes und/oder eines NOx-Wertes ein von dem ersten Flüssiggaskraftstoff abhängiger Offset-Lambdawertes und/oder Offset-NOx- Wert ermittelt wird vorzugsweise spezifisch für eine verwendete Lambdasonde und/oder NOx-Sonde,  is determined, in particular based on a lambda value and / or a NOx value, an offset of the first liquid fuel offset lambda value and / or offset NOx value is preferably specific to a used lambda probe and / or NOx probe,
insbesondere anhand des Brennwertes oder Gasgemischkennwertes ein  in particular based on the calorific value or gas mixture characteristic value
Gasgemischanpassungsfaktor ermittelt wird,  Gas mixture adjustment factor is determined,
insbesondere anhand der Motorlast und/oder der Motordrehzahl mithilfe eines Einblaskennfeldes, das mithilfe des Gasgemischanpassungsfaktor, des Offset- Lambdawertes und/oder Offset-NOx-Wert in Richtung fett oder mager verschoben wurde, die Einblaszeit ermittelt wurde und/oder  in particular based on the engine load and / or the engine speed using a Einblaskennfeldes, which was shifted by means of the gas mixture adjustment factor, the offset lambda value and / or offset NOx value in the direction of rich or lean, the injection time was determined and / or
- insbesondere anhand der Motorlast und/oder der Motordrehzahl mithilfe eines  - in particular based on engine load and / or engine speed using a
Gasmengenkennfeldes die zuzuführende Menge des zweiten Flüssiggaskraftstoffes ermittelt wird, wobei  Gas quantity map, the supplied amount of the second liquid fuel gas is determined, wherein
insbesondere anhand einer Klopfmeldung ein insbesondere schrittweises Erhöhen oder Reduzieren der Einblaszeit und/oder der zuzuführenden Menge erfolgt.  in particular by means of a knock message, in particular a gradual increase or reduction of the injection time and / or the quantity to be supplied takes place.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung einer in einem Gastank vorliegenden gasförmigen Phase eines Flüssiggaskraftstoffes, insbesondere LPG oder LNG, zum Einblasen in einen Motor für ein Antreiben eines Fahrzeugs, insbesondere bei einem Gasstart des Fahrzeugs. Another aspect of the invention relates to the use of a present in a gas tank gaseous phase of a liquid fuel gas, in particular LPG or LNG, for injection into an engine for driving a vehicle, in particular in a gas type of the vehicle.
Die Bedeutung von Gasstart wird unten näher beschrieben. The meaning of Gasstart is described below.
Insbesondere dient dabei ausschließlich die in dem Gastank vorliegende gasförmige Phase des Flüssiggaskraftstoffes als einziger Treibstoff dem Motor zum Antreiben des Fahrzeugs. In particular, only the gaseous phase of the liquid-fuel fuel present in the gas tank serves as sole fuel to the engine for driving the vehicle.
Insbesondere dient dabei ausschließlich die in dem Gastank vorliegende gasförmigen Phase des Flüssiggaskraftstoffes und Wasserstoff als einzige Treibstoffe dem Motor für ein In particular, only the gaseous phase of the liquid-gas fuel present in the gas tank and hydrogen serve as the sole fuel for the engine
Antreiben des Fahrzeugs. Im Folgenden die Erfindung, d.h. die Aspekte der Erfindung, anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben. Figur 1 zeigt eine Übersicht eines Systems umfassend die Vorrichtung bzw. das Zusatzsteuergerät zum bivalenten oder trivalenten Betrieb eines Motors 19 zum Antreiben eines Fahrzeugs. Figur 2 zeigt eine ermittelte Gaseinblaszeit für LPG und zuzuführende Menge von Driving the vehicle. In the following the invention, ie the aspects of the invention, further explained and described with reference to preferred embodiments shown in the figures. Figure 1 shows an overview of a system comprising the device or the additional control device for bivalent or trivalent operation of a motor 19 for driving a vehicle. FIG. 2 shows a determined gas injection time for LPG and quantity to be supplied by
Wasserstoff durch das Zusatzsteuergerätes mithilfe eines Gaseinblaskennfeldes für einen bivalenten Kraftstoffbetrieb eines Benzinmotors, bei dem im Flüssiggasbetrieb keine  Hydrogen by the auxiliary control unit using a Gaseinblaskennfeldes for a bivalent fuel operation of a gasoline engine, which in the LPG operation no
Benzineinspritzung erfolgt. Figur 3 zeigt eine ermittelte Gaseinblaszeit für LPG und zuzuführende Menge von Gasoline injection takes place. FIG. 3 shows a determined gas injection time for LPG and quantity to be supplied
Wasserstoff sowie eine durch das Zusatzsteuergerät ermittelte Einspritzzeit für Diesel mithilfe eines Gaseinblaskennfeldes für einen trivalenten Kraftstoff betrieb eines  Hydrogen and a determined by the additional control unit injection time for diesel using a Gaseinblaskennfeldes for a trivalent fuel operation of a
Dieselmotors. Figur 4 zeigt ein Gasgemischregelkennfeld des Zusatzsteuergerätes für das Diesel engine. FIG. 4 shows a gas mixture control characteristic of the additional control device for the
Gaseinblaskennfeld der Figur 2. Gas injection diagram of Figure 2.
Figur 5 zeigt eine tatsächliche Gaseinblaskennlinie als Ausschnitt aus dem Figure 5 shows an actual Gaseinblaskennlinie as a section of the
Gaseinblaskennfeld, welches der Figur 2 zugrunde liegt, unter Berücksichtigung des Gasgemischregelkennfeld der Figur 4 und dem Offset-Lambdawert der Figur 6, wobei der Gaseinblaskennlinie mit aufgetragenen Korrekturfaktor in [%] über die Einblaszeit in [ms] (unten) eine Motorlastkennlinie (links oben) im Benzinbetrieb mit aufgetragenen Unterdruck in [kPa] über die Einspritzzeit in [ms] gegenübergestellt ist. Figur 6 zeigt eine Lambdaoffsetanpassung und NOx-Anpassung durch hinterlegte Offset- Faktoren für verschiedene Lambdasonden und NOx-Sonden für das Gaseinblaskennfeld der Figur 2, wobei die Signalwerte vor der Anpassung (jeweils linker Balken) und nach der Anpassung (jeweils rechter Balken) gegenübergestellt sind. Figur 7 zeigt eine On-Board-Diagnose (OBD) Regelung des Zusatzsteuergeräts 18 im Masterbetrieb unabhängig von dem als Slave betriebenen Motorsteuergerät 20. 4, and the offset lambda value of FIG. 6, the gas injection characteristic with applied correction factor in [%] over the blowing time in [ms] (below) showing an engine load characteristic curve (top left) ) in gasoline mode with plotted negative pressure in [kPa] over the injection time in [ms]. FIG. 6 shows a lambda offset adaptation and NOx adaptation by stored offset factors for different lambda probes and NOx probes for the gas injection map of FIG. 2, the signal values being compared before the adaptation (respectively left bar) and after the adjustment (respectively right bar) , FIG. 7 shows an on-board diagnostic (OBD) control of the additional control unit 18 in master mode independently of the engine control unit 20 operated as a slave.
In einer Ausführungsform ist die Vorrichtung für ein insbesondere ersten Flüssiggaskraftstoff in Form eines Gasgemisches 2, 21 eingerichtet, derart, dass der Brennwert und/oder der Gasgemischkennwert in Abhängigkeit von einer aktuellen Zusammensetzung des In one embodiment, the device for a particular first liquid gas fuel in the form of a gas mixture 2, 21 is set up such that the calorific value and / or the mixed gas mixture value in dependence on a current composition of the
Gasgemisch 2, 21 ermittelt werden kann. Gasgemisch meint eine Mischung umfassend oder bestehend aus mindestens zwei unterschiedlichen Gasen. Beispielsweise besteht LPG aus Butan und Propan, wobei eine bespielhafte aktuelle Zusammensetzung 70% Butane und 30% Propane sein kann. Das Gasgemisch kann jedoch auch drei, vier oder mehr unterschiedliche Gase enthalten, wobei es möglich ist, auch die Anteile dieser weiteren Gase in dem Gasgemisch bei der Ermittlung des Brennwertes oder Gasgemischkennwertes zu berücksichtigen oder auch diese zu vernachlässigen. Die Anteile werden dabei bevorzugt in Volumenprozent, alternativ Gas mixture 2, 21 can be determined. Gas mixture means a mixture comprising or consisting of at least two different gases. For example, LPG is butane and propane, with an example current composition being 70% butane and 30% propane. However, the gas mixture may also contain three, four or more different gases, it being possible to take into account or even neglect the proportions of these other gases in the gas mixture in determining the calorific value or gas mixture characteristic. The proportions are preferably in volume percent, alternatively
Gewichtsprozent, bestimmt. Dadurch, dass der Brennwert und/oder der Gasgemischkennwert in Abhängigkeit von einer aktuellen Zusammensetzung des Gasgemisch 2, 21 ermittelt wird, kann ein Ändern der Zusammensetzung im Betrieb, also sich ändernden Gasanteile wie beispielsweise 70% Butan und 30% Propan zu 60% Butan und 40% Propan in Folge der Fahrzeug- Betankung und/oder Temperatureinflüssen, einem veränderten Füllstand des Gastanks 3 oder durch das Starten des Motors, bei der Regelung des Verbrennungsprozesses durch die Percent by weight, determined. Characterized in that the calorific value and / or the gas mixture characteristic value is determined depending on a current composition of the gas mixture 2, 21, changing the composition in operation, ie changing gas fractions such as 70% butane and 30% propane to 60% butane and 40% propane due to the vehicle refueling and / or temperature effects, a changed level of the gas tank 3 or by starting the engine, in the control of the combustion process by the
Vorrichtung oder das Zusatzsteuergerät 18 berücksichtigt werden. Ein ordnungsgemäßer Verbrennungsprozess kann so auch bei schwankenden oder tiefen Außentemperaturen erzielt und ein Gasstart ermöglicht werden. In einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung einen Gasleitfähigkeitssensor 8 für ein Device or the additional control unit 18 are taken into account. A proper combustion process can be achieved even with fluctuating or low outside temperatures and a gas kind can be made possible. In one embodiment, the device comprises a gas conductivity sensor 8 for a
Messen der elektrischen Leitfähigkeit des Gasgemisches 2, 21 insbesondere in der flüssigen Phase 2 und/oder der gasförmigen Phase 21 des Flüssiggaskraftstoffes. Measuring the electrical conductivity of the gas mixture 2, 21, in particular in the liquid phase 2 and / or the gaseous phase 21 of the liquid gas fuel.
Gasleitfähigkeit oder elektrischen Leitfähigkeit des Gasgemisches 2, 21 meint die Fähigkeit des Gasgemisches 2, 21 , elektrischen Strom zu leiten. Gas conductivity or electrical conductivity of the gas mixture 2, 21 means the ability of the gas mixture 2, 21 to conduct electrical current.
Durch ein Vorsehen eines Gasleitfähigkeitssensors 8 für ein Messen der elektrischen Leitfähigkeit des Gasgemisches 2, 21 kann die Voraussetzung für ein besonders genaues Ermitteln des aktuellen Brennwertes und/oder des Gasgemischkennwertes, optional auch der aktuellen Zusammensetzung, des Gasgemisches 2, 21 geschaffen werden. By providing a gas conductivity sensor 8 for measuring the electrical conductivity of the gas mixture 2, 21, the condition for a particularly accurate determination of the current calorific value and / or the gas mixture characteristic value, optionally also the current composition of the gas mixture 2, 21 can be created.
Insbesondere ist die Vorrichtung so eingerichtet, dass der Brennwert und/oder der In particular, the device is set up such that the calorific value and / or the
Gasgemischkennwert anhand der gemessenen elektrischen Leitfähigkeit ermittelt werden kann. Ein besonders genaues Ermitteln des aktuellen Brennwertes und/oder des Gas mixture characteristic can be determined based on the measured electrical conductivity. A particularly accurate determination of the current calorific value and / or the
Gasgemischkennwertes für ein besonders zuverlässiges Regeln des Gas mixture characteristic value for a particularly reliable regulation of the
Verbrennungsprozesses kann so ermöglicht werden. In einer Ausführungsform umfasst der Gasleitfähigkeitssensor 8 ein Anode und eine Kathode und/oder der Gasleitfähigkeitssensor 8 ist so eingerichtet, dass für das Messen der elektrischen Leitfähigkeit eine konstante Spannung zwischen der Anode und Kathode angelegt und ein Messstrom durch das Gasgemisch 2, 21 in der flüssigen Phase 2 oder in der gasförmigen Phase 21 eingespeist werden kann. Combustion process can be made possible. In one embodiment, the gas conductivity sensor 8 comprises an anode and a cathode and / or the gas conductivity sensor 8 is set up so that a constant voltage is applied between the anode and cathode for measuring the electrical conductivity and a measuring current through the gas mixture 2, 21 in the liquid Phase 2 or in the gaseous phase 21 can be fed.
Ein besonders zuverlässiges Messen der elektrischen Leitfähigkeit kann so mit einem besonders einfach aufgebauten und preiswerten Sensor ermöglicht werden. A particularly reliable measurement of the electrical conductivity can be made possible with a particularly simple and inexpensive sensor.
In einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung einen Temperatursensor 1 für ein Messen der Temperatur des Gasgemisches 2, 21 des Flüssiggaskraftstoffes und/oder einen In one embodiment, the device comprises a temperature sensor 1 for measuring the temperature of the gas mixture 2, 21 of the liquefied petroleum gas and / or a
Drucksensor 9 für ein Messen des Drucks des Gasgemisches 2, 21 des Pressure sensor 9 for measuring the pressure of the gas mixture 2, 21 of the
Flüssiggaskraftstoffes und/oder die Vorrichtung ist so eingerichtet, dass der Brennwert oder der Gasgemischkennwert anhand der gemessenen Temperatur und/oder des gemessenen Drucks ermittelt werden kann. Insbesondere misst der Temperatursensor 1 die Temperatur und/oder der Drucksensor 9 den Druck des Gasgemisches 2, 21 auf dem Weg von einem Gastank 3 zu einem Verdampfer und/oder Druckregler 1 1 . Liquefied petroleum gas and / or the device is set up so that the calorific value or the gas mixture characteristic value can be determined on the basis of the measured temperature and / or the measured pressure. In particular, the temperature sensor 1 measures the temperature and / or the pressure sensor 9 measures the pressure of the gas mixture 2, 21 on the way from a gas tank 3 to an evaporator and / or pressure regulator 11.
Durch das Messen der Temperatur und/oder des Druckes des Gasgemisches 2, 21 insbesondere auf dem Weg von einem Gastank 3 zu einem Verdampfer und/oder By measuring the temperature and / or the pressure of the gas mixture 2, 21 in particular on the way from a gas tank 3 to an evaporator and / or
Druckregler 1 1 , wobei der Verdampfer grundsätzlich nur bei einem Gasgemisches in der flüssigen Phase 2 seiner Funktion des Verdampfens nachkommt und somit auf das Pressure regulator 1 1, wherein the evaporator always basically only with a gas mixture in the liquid phase 2 fulfills its function of evaporation and thus to the
Gasgemisches in der gasförmigen Phase 21 üblicherweise nur der Druckregler 1 1 planmäßig einwirkt, kann eine Normierung der gemessenen Gasleitfähigkeit auf eine definiert Temperatur und/oder auf einen definierten Druck zwecks Erlangung eines von der Temperatur und/oder dem Druck unabhängigen Wertes der Gasleitfähigkeit erhalten werden. Gas mixture in the gaseous phase 21 usually only the pressure regulator 1 1 acts on schedule, a normalization of the measured gas conductivity can be obtained to a defined temperature and / or to a defined pressure in order to obtain independent of the temperature and / or pressure value of the gas conductivity.
Bevorzugt wird mithilfe der Temperatur und des Drucks die Dichte des Gasgemisches 2, 21 berechnet und die gemessene Gasleitfähigkeit auf eine definierte Dichte zwecks Erhalt eines von der Dichte unabhängigen Wertes der Gasleitfähigkeit normiert werden. Besonders bevorzugt wird aus der Temperatur und dem Druck die Dichte des Gasgemisches 2, 21 ermittelt und zusammen mit der Temperatur eine temperatur- und dichtenormierte Eingangsgröße zur Ermittlung des Brennwertes oder des Gasgemischkennwertes bestimmt. Ein besonders zuverlässiges Ermitteln des Brennwertes oder des Gasgemischkennwertes mittels eines vergleichsweise einfach aufgebauten Gasgemischanalysekennfeldes kann so ermöglicht werden. Preferably, the density of the gas mixture 2, 21 is calculated using the temperature and the pressure, and the measured gas conductivity is normalized to a defined density in order to obtain a value of the gas conductivity which is independent of the density. Particularly preferably, the density of the gas mixture 2, 21 is determined from the temperature and the pressure and, together with the temperature, a temperature- and density-normalized input variable for determining the calorific value or the gas mixture characteristic value is determined. A particularly reliable determination of the calorific value or of the gas mixture characteristic value by means of a comparatively simply constructed gas mixture analysis map can thus be made possible.
In einer Ausführungsform ist die Vorrichtung mit einem Gasgemischanalysemodul 7 verbunden ist, das so beschaffen ist, dass aus der Temperatur und dem Druck des In one embodiment, the device is connected to a gas mixture analysis module 7, which is designed such that the temperature and the pressure of the
Gasgemisches 2, 21 die Dichte des Gasgemisches 2, 21 ermitteln kann und/oder in Gas mixture 2, 21 can determine the density of the gas mixture 2, 21 and / or in
Abhängigkeit von der aktuellen Zusammensetzung des Gasgemisches 2, 21 der Dependence on the current composition of the gas mixture 2, 21 of the
Brennwertes und/oder der Gasgemischkennwert anhand der Gasleitfähigkeit, der Calorific value and / or the gas mixture characteristic value based on the gas conductivity, the
Temperatur und/oder der Dichte des Gasgemisches 2, 21 mithilfe eines Temperature and / or the density of the gas mixture 2, 21 using a
Gasgemischanalysekennfeldes ermittelt werden können. Insbesondere ist das Gas mixture analysis map can be determined. In particular, that is
Zusatzsteuergerät 18 über eine Schnittstelle mit dem Gasgemischanalysemodul 7 verbunden. Grundsätzlich kann auch die Vorrichtung oder das Zusatzsteuergerät 18 das Gasgemischanalysekennfeld aufweisen. Ein Kennfeld, also Gasgemischanalysekennfeld, Gasgemischregelkennfeld, Additional control unit 18 is connected via an interface with the gas mixture analysis module 7. In principle, the device or the additional control device 18 may also have the gas mixture analysis map. A map, ie gas mixture analysis map, gas mixture control map,
Gaseinblaskennfeld, Gasmengenkennfeld, Dieselkennfeld, Benzinkennfeld, Offsetkennfeld ist grundsätzlich eine Tabelle oder Matrix mit voreingestellten oder hinterlegten Werten. Die Werte sind in der Regel digital und insbesondere auf einem Speichermedium hinterlegte. Insbesondere verändern sich diese Werte im Betrieb nicht, sondern werden vorzugsweise lediglich im Rahmen der Herstellung oder einer Konfiguration auf das Speichermedium übertragen oder geändert und abgespeichert.  Gas injection map, gas quantity map, diesel map, gasoline map, offset map is basically a table or matrix with preset or stored values. The values are usually digital and in particular stored on a storage medium. In particular, these values do not change during operation, but are preferably transferred to the storage medium or changed and stored only within the scope of production or a configuration.
Ein solches Kennfeld weist üblicherweise mindestens zwei Achsen auf. Die Figur 4 zeigt ein Gasgemischregelkennfeld mit genau zwei Achsen zur Ermittlung eines Gasgemischanpassungfaktors anhand des Brennwertes Hs, wobei die erste Achse den Brennwert Hs und die zweite Achse den Gasgemischanpassungfaktor abbildet. Bei dem Gasgemischregelkennfeld liegt also eine Tabelle mit nur einer Zeile und einer Vielzahl von Spalten oder alternativ nur einer Spalte und einer Vielzahl von Zeilen vor, wobei eine jede Zeile und Spalte üblicherweise mit Zahlenwerten gefüllt ist. Wie Figur 4 zeigt, lässt sich ein zweidimensionales Kennfeld als eine Kurve mit X- und Y-Achse darstellen. Ein Beispiel für ein Kennfeld mit genau drei Achsen ist das Gasmengenkennfeld, welches weiter unten zur Illustration der Bedeutung eines Kennfeldes detailliert erläutert wird. Such a map usually has at least two axes. FIG. 4 shows a gas mixture control characteristic map with exactly two axes for determining a gas mixture adaptation factor on the basis of the calorific value H s , the first axis representing the calorific value H s and the second axis representing the gas mixture adaptation factor. In the gas mixture control map, therefore, there is a table with only one row and a plurality of columns or alternatively only one column and a plurality of rows, wherein each row and column is usually filled with numerical values. As FIG. 4 shows, a two-dimensional characteristic diagram can be represented as a curve with the X and Y axes. An example of a map with exactly three axes is the gas quantity map, which is explained in detail below to illustrate the meaning of a map.
Entsprechend kann ein Kennfeld auch vier und mehr Achsen aufweisen, wobei dann mehr als zwei Eingangsgrößen eine Ausgangsgröße zugeordnet werden kann. Accordingly, a map can also have four or more axes, in which case more than two input variables can be assigned an output variable.
Das Gasgemischanalysekennfeld hat insbesondere genau vier Achsen mit den The gas mixture analysis map has in particular exactly four axes with the
Eingangsgrößen der Gasleitfähigkeit, Temperatur und Dichte des Gasgemisches 2, 21 vorzugsweise unmittelbar nach Verlassen des Gastanks 3 auf dem Weg in Richtung Einblasventil 17. Input variables of the gas conductivity, temperature and density of the gas mixture 2, 21 preferably immediately after leaving the gas tank 3 on the way towards injection valve 17th
Das Gasgemischanalysekennfeld ermöglicht ein besonders schnelles und zuverlässiges Ermitteln des Brennwertes oder des Gasgemischkennwertes. Ferner kann durch eine spätere Kalibrierung, also Neueinspielen der Zahlenwerte des Gasgemischanalysekennfeld, die Präzision auch nach der Herstellung der Vorrichtung besonders einfach verbessern. The gas mixture analysis map allows a particularly fast and reliable determination of the calorific value or the gas mixture characteristic value. Furthermore, by a later calibration, ie re-importing the numerical values of the gas mixture analysis map, the precision can also be improved particularly easily even after the device has been manufactured.
In einer Ausführungsform umfasst Vorrichtung, insbesondere das Zusatzmodul 18, ein Gasgemischregelkennfeld, das so eingerichtet ist, dass anhand des ermittelten Brennwertes oder des ermittelten Gasgemischkennwertes ein Gasgemischanpassungsfaktor ermittelt werden kann, von dem die ermittelte Einblaszeit abhängig ist In one embodiment, the device, in particular the additional module 18, comprises a gas mixture control characteristic that is set up in such a way that a gas mixture adaptation factor can be determined on the basis of the determined calorific value or the determined gas mixture characteristic value, from which the determined injection time depends
Das Gasgemischregelkennfeld ist in Figur 4 abgebildet und wurde bereits oben detailliert erläutert. Der so ermittelte Gasgemischanpassungsfaktor dient als Korrekturgröße für die Ermittlung der Einblaszeit insbesondere mithilfe des Einblaskennfeldes vorzugsweise des The gas mixture control characteristic map is shown in FIG. 4 and has already been explained in detail above. The gas mixture adaptation factor determined in this way serves as a correction variable for determining the injection time, in particular using the injection characteristic diagram, preferably the
Zusatzsteuergerät 18. Ein besonders wirkungsvolles Regeln des Verbrennungsprozesses zum Erhalt einer möglichst vollständigen Verbrennung kann so ermöglicht werden. Der Unterschied zwischen einer Eingangsgröße und einer Korrekturgröße wird unten näher beschrieben. Additional control unit 18. A particularly effective control of the combustion process to obtain the most complete combustion can be made possible. The difference between an input quantity and a correction quantity will be described below.
In einer Ausführungsform ist die Vorrichtung mit einem Lambdaoffsetmodul 28 verbunden, um anhand eines gemessenen Lambdawertes und/oder gemessenen NOx-Wert einen an den Flüssiggaskraftstoff angepassten Offset-Lambdawert und/oder Offset-NOx-Wert zu erhalten, wobei die Einblaszeit von dem Offset-Lambdawert und/oder Offset-NOx-Wert abhängig ist. Insbesondere ist das Zusatzsteuergerät 18 über eine Schnittstelle mit dem Lambdaoffsetmodul 28 verbunden. In one embodiment, the device is connected to a lambda offset module 28 in order to obtain, based on a measured lambda value and / or measured NOx value, an offset lambda value and / or offset NOx value adapted to the liquid gas fuel, the injection time being offset from the offset Lambda value and / or offset NOx value is dependent. In particular, the additional control unit 18 is connected via an interface with the lambda offset module 28.
Insbesondere weist das Lambdaoffsetmodul 28 eine Lambdasonde 45 und/oder eine NOx- Sonde 46 auf oder ist über eine Schnittstelle mit der Lambdasonde 45 und/oder eine NOx- Sonde 46 verbunden. Grundsätzlich kann auch die Vorrichtung oder das Zusatzsteuergerät 18 das Offsetkennfeld aufweisen. In particular, the lambda offset module 28 has a lambda probe 45 and / or a NOx probe 46 or is connected via an interface to the lambda probe 45 and / or a NOx probe 46. In principle, the device or the additional control device 18 may also have the offset map.
Insbesondere weist das Lambdaoffsetmodul 28 ein Offsetkennfeld auf, einem gemessenen Lambdawert als Eingangsgröße einen Offset-Lambdawert als Ausgangsgröße in In particular, the lambda offset module 28 has an offset map, a measured lambda value as an input variable an offset lambda value as the output in
Abhängigkeit von der eingesetzten Lambdasonde 45 zuzuordnen. Assign dependence on the used lambda probe 45.
Insbesondere ist das Offsetkennfeld ferner so eingerichtet, dass einem gemessenen NOx- Wert als Eingangsgröße einen Offset-NOx-Wert als Ausgangsgröße in Abhängigkeit von der eingesetzten NOx-Sonde 46 zugeordnet werden kann. In particular, the offset map is further configured such that a measured NOx value as an input variable, an offset NOx value can be assigned as the output variable in dependence on the NOx sensor 46 used.
In Figur 6 sind exemplarisch Lambdawerte und die entsprechenden Offset-Lambdawerte sowie NOx-Werte und die entsprechenden Offset-NOx-Werte nach der Verarbeitung mithilfe des Offsetkennfeld für mehrere verschiedene Lambdasonden 45 und NOx-Sonden 46 gegenübergestellt. In FIG. 6, lambda values and the corresponding offset lambda values as well as NOx values and the corresponding offset NOx values after processing using the offset map for a plurality of different lambda probes 45 and NOx probes 46 are compared by way of example.
Insbesondere werden nur die Offset-Lambdawerte und/oder Offset-NOx-Werte an das Motorsteuergerät 20 übermittelt, um Fehlermeldungen und fehlerhaftes Regeln einer Einspritzzeit für Benzin oder Diesel zu vermeiden. In particular, only the offset lambda values and / or offset NOx values are communicated to the engine control unit 20 to avoid error messages and erroneous regulation of injection time for gasoline or diesel.
Der so ermittelte Offset-Lambdawert und/oder Offset-NOx-Wert dienen als Eingangsgrößen für die Ermittlung der Einblaszeit insbesondere mithilfe des Einblaskennfeldes vorzugsweise des Zusatzsteuergerät 18. Ein besonders wirkungsvolles Regeln des The thus determined offset lambda value and / or offset NOx value serve as input variables for the determination of the injection time, in particular with the aid of the injection characteristic field, preferably of the additional control device 18. A particularly effective regulation of the
Verbrennungsprozesses zum Erhalt einer möglichst vollständigen Verbrennung kann so ermöglicht werden. Combustion process to obtain as complete a combustion as possible.
In einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung, insbesondere das Zusatzmodul 18, ein Gaseinblaskennfeld zum Ermitteln der Einblaszeit vorzugsweise von LPG oder CNG in Abhängigkeit von der aktuellen Motorlast und/oder der aktuellen Motordrehzahl umfasst und/oder das Gaseinblaskennfeld erlaubt eine Verschiebung in Abhängigkeit von demIn one embodiment, the device, in particular the add-on module 18, comprises a gas injection map for determining the injection time preferably of LPG or CNG depending on the current engine load and / or the current engine speed and / or the Gaseinblaskennfeld allows a shift depending on the
Gasgemischanpassungsfaktor in Richtung fett oder mager und/oder eine Verschiebung in Abhängigkeit von dem Offset-Lambdawert in Richtung fett oder mager. Die Bedeutung von Verschieben eines Kennfeldes ist unten beschrieben. Gas mixture adjustment factor in the direction of rich or lean and / or a shift as a function of the offset lambda value in the direction of rich or lean. The meaning of moving a map is described below.
Ein besonders wirkungsvolles Regeln des Verbrennungsprozesses zum Erhalt einer möglichst vollständigen Verbrennung kann so ermöglicht werden. A particularly effective control of the combustion process to obtain the most complete combustion can be made possible.
In einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung, insbesondere das Zusatzmodul 18, ein Gasmengenkennfeld zum Ermitteln der zuzuführenden Menge insbesondere des zweiten Flüssiggaskraftstoffes vorzugsweise von Wasserstoff in Abhängigkeit von der aktuellen Motorlast und/oder der aktuellen Motordrehzahl. In one embodiment, the device, in particular the additional module 18, comprises a gas quantity map for determining the quantity to be supplied, in particular the second liquid gas fuel, preferably of hydrogen as a function of the current engine load and / or the current engine speed.
Durch die lastabhängige Zuführung insbesondere von Wasserstoff kann der Verbrauch insbesondere des zweiten Flüssiggaskraftstoffes bei weiterhin besonders niedrigen By the load-dependent supply, in particular of hydrogen, the consumption of, in particular, the second liquid gas fuel can continue to be particularly low
Schadstoffemissionen ermöglicht werden. Pollutant emissions are made possible.
Insbesondere weist das Gasmengenkennfeld genau drei Achsen auf, um anhand der Motorlast, also dem Lastwert, und der Drehzahl einen Zahlenwert zu erhalten, der als digitales oder analoges Signal der Wasserstoffzelle 38 zum Freisetzen einer mit dem In particular, the gas quantity map has exactly three axes in order to obtain a numerical value based on the engine load, ie the load value, and the rotational speed, which can be used as a digital or analog signal of the hydrogen cell 38 to release a signal
Zahlenwert korrelierenden Menge an Wasserstoff übermittelt wird. Je höher der Zahlenwert, desto mehr Wasserstoff wird kontinuierlich freigesetzt und dem Zylinder zugeführt. Numerical value correlating amount of hydrogen is transmitted. The higher the numerical value, the more hydrogen is released continuously and fed to the cylinder.
Das Gasmengenkennfeld mit genau drei Achsen kann in Form einer Tabelle mit den The gas quantity map with exactly three axes can be in the form of a table with the
Zahlenwerten wiedergegeben werden, wobei in jeder Spalte gewissermaßen als Numerical values are reproduced, wherein in each column in a sense as
Spaltenüberschriften eine Drehzahl in Umdrehungen pro Minute, also z.B. Spalte 1„1000 U/min", Spalte 2„2000 U/min" usw. und in jeder Zeile gewissermaßen als Zeilenüberschriften der Lastwert in bar oder Volt als entsprechende analoge Signalgröße beispielsweise des Raildrucksensors 44 bei einem Dieselmotor, also z.B. Zeile 1„2 V", Zeile 2„2,5 V", Zeile 3„3 V" usw. aufgeführt sind. Die Zellen der Tabelle unterhalb der Spaltenüberschriften und neben den Zeilenüberschriften sind mit Zahlenwerten gefüllt, welche dem Ansteuern der Column headings indicate a speed in revolutions per minute, e.g. Column 1 "1000 rpm", column 2 "2000 rpm", etc., and in each line as line headings the load value in bar or volts as corresponding analog signal magnitude of, for example, the rail pressure sensor 44 in a diesel engine, e.g. Line 1 "2 V", line 2 "2.5 V", line 3 "3 V", etc. The cells of the table below the column headings and next to the row headings are filled with numerical values which are used to control the
Wasserstoffzelle 38 dienen. Jeder Zahlenwert stellt somit eine Größe für die Menge des zuzuführenden Wasserstoffes dar. Hydrogen cell 38 serve. Each numerical value thus represents a quantity for the amount of hydrogen to be supplied.
Ein solches Kennfeld mit drei Achsen ließe sich in einem einzigen Diagramm nur mit einer Vielzahl gemeinsam angeordneter Kurven darstellen. Such a map with three axes could be represented in a single diagram only with a plurality of commonly arranged curves.
Ein Kennfeld kann so eingerichtet sein, dass das Kennfeld ein Verschieben des Kennfelds entlang einer Achse um einen Korrekturfaktor erlaubt. Bei einer solchen Verschiebung werden beispielsweise im oben genannten Beispiel des Benzinkennfeldes vereinfacht gesprochen die Überschriften der Zeilen um den Korrekturfaktor nach oben oder unten verschoben oder die Zeilenüberschriften um den Korrekturfaktor durch Multiplikation, Division, Addition oder Subtraktion erhöht oder reduziert. Dadurch kann wie in Figur 5 dargestellt eine exemplarische Kurve des Einblaszeitkennfeldes für eine bestimmte Drehzahl entlang der X-Achse und/oder Y-Achse verschoben werden oder der Kurvenverlauf modifiziert werden. A map may be arranged so that the map allows a shift of the map along an axis by a correction factor. With such a shift For example, in the abovementioned example of the gasoline characteristic field, the headings of the lines are shifted up or down by the correction factor or the line headings are increased or reduced by the multiplication, division, addition or subtraction. As a result, as shown in FIG. 5, an exemplary curve of the blow-in time map for a specific rotational speed can be displaced along the X-axis and / or Y-axis, or the curve can be modified.
In Figur 5 zeigt repräsentiert die Kurve mit Startpunkt bei 1 auf der X-Achse und -10 auf der Y-Achse die Motorlastkennlinie als Unterdruck in [kPa] über der Einspritzzeit in [ms], die durch eine Fahrt im Benzinbetrieb aufgezeichnet und gespeichert worden ist. Die andere Kurve zeigt die für ein Einblasen von LPG korrigierte Kurve eines Korrekturfaktors in [%] über der Einblaszeit in [ms]. Die korrigierte Kurve illustriert ein Verschieben der In Fig. 5, the curve starting point at 1 on the X-axis and -10 on the Y-axis represents the engine load characteristic as negative pressure in [kPa] over the injection time in [ms] recorded by running in gasoline operation and stored is. The other curve shows the curve corrected for LPG injection of a correction factor in [%] over the injection time in [ms]. The corrected curve illustrates a shifting of the
Motorlastkennlinie aus dem Benzinbetrieb für einen Flüssiggasbetrieb unter Einfluss der Korrekturfaktoren Offset-Lambdawert, Offset-NOx-Wert und Gasgemischanpassungsfaktor. Engine load characteristic from gasoline operation for LPG operation under the influence of the correction factors offset lambda value, offset NOx value and gas mixture adjustment factor.
In einer Ausführungsform ist die Vorrichtung mit einem H2 Modul 28 zum insbesondere kontinuierlichen Zuführen der dem Zylinder zuzuführenden Menge Wasserstoff verbunden und/oder das H2 Modul (28) umfasst einen Klopfsensor 39 und/oder kann eine Klopfmeldung an die Vorrichtung übermitteln, um die zuzuführende Menge und/oder die Einblaszeit bei einer Klopfmeldung vorzugsweise schrittweise zu reduzieren und/oder bei Ausbleiben einer Klopfmeldung über einen festgelegten Zeitraum oder eine festgelegte Anzahl von In one embodiment, the device is connected to an H 2 module 28 for, in particular, continuously supplying the amount of hydrogen to be fed to the cylinder and / or the H 2 module (28) comprises a knock sensor 39 and / or can transmit a knock message to the device in order to transmit the Preferably, to reduce the amount to be supplied and / or the blowing time at a knock message and / or in the absence of a knock message over a specified period or a fixed number of
Arbeitstakten vorzugsweise schrittweise zu erhöhen. Insbesondere ist das Zusatzsteuergerät 18 über eine Schnittstelle mit dem H2 Modul 28 verbunden. Grundsätzlich kann auch die Vorrichtung oder das Zusatzsteuergerät 18 das H2 Modul 28 aufweisen. Preferably increase working cycles gradually. In particular, the additional control unit 18 is connected via an interface with the H 2 module 28. In principle, the device or the auxiliary control device 18 may also have the H 2 module 28.
Durch die Detektion eines Klopfens während des Verbrennungsprozesses und die dadurch ermöglichte insbesondere stufenweise Regelung der Einblaszeit und zuzuführenden Menge kann sowohl der insbesondere kontinuierlich zugeführte Wasserstoff als auch das insbesondere sequentiell eingeblasene LPG oder CNG für eine ordnungsgemäße By the detection of a knocking during the combustion process and thereby made possible in particular stepwise control of the injection time and amount to be supplied, both the particular continuously supplied hydrogen and the particular sequentially injected LPG or CNG for a proper
Verbrennung im bivalenten oder trivalenten Kraftstoffbetrieb eingesetzt werden. Combustion in bivalent or trivalent fuel operation can be used.
In einer Ausführungsform weist die Vorrichtung, insbesondere das Zusatzsteuergerät 18, eine integrierte On Board Diagnose (OBD) Steuerung aufweist, die über eine OBD- Schnittstelle mit dem fahrzeugseitigen OBD System kommunizieren kann und/oder im Flüssiggasbetrieb für einen Master-Betrieb eingerichtet ist. In einer Ausführungsform ist die Vorrichtung das Zusatzsteuergerät 18 oder ein insbesondere nachrüstbares Zusatzsteuergerät 18. Vorzugsweise ist auch die Vorrichtung nachrüstbar, d.h. so beschaffen, dass ein nachträglicher Einbau in ein Fahrzeug mit einem Motor möglich ist, also nach einer Produktion des mittels Flüssigkraftstoff monovalent betreibbaren Fahrzeugs. In one embodiment, the device, in particular the additional control unit 18, has an integrated on-board diagnostic (OBD) control, which can communicate with the vehicle-mounted OBD system via an OBD interface and / or is set up in LPG operation for a master operation. In one embodiment, the device is the additional control unit 18 or a particular retrofittable additional control unit 18. Preferably, the device can be retrofitted, ie designed so that a subsequent installation in a vehicle with a motor is possible, ie after production of liquid fuel monovalent operable vehicle ,
In einer Ausführungsform weist die Vorrichtung oder das Zusatzsteuergerät 18 eine In one embodiment, the device or the auxiliary control device 18 has a
Schnittstelle zu einer Gasstarteinrichtung auf, um bei programmiertem Gasstart im reinen Flüssiggasbetrieb den Motor 19 zu starten. Insbesondere umfasst die Schnittstelle eineInterface to a gas detector on to start the engine 19 in the programmed gas in pure liquefied gas operation. In particular, the interface comprises a
Steuerleitung 50 zum Fernsteuern eines Versorgungsventils 51 , eine Steuerleitung 35 für ein zweites fernsteuerbares Abschaltventil 33 und/oder eine Steuerleitung 50 für ein erstes fernsteuerbares Abschaltventil 10. Die Figuren 2 und 3 zeigen die resultierenden Einblaszeiten für LPG, H2 und Benzin oder Diesel, wobei im Benzinbetrieb kein Benzin verbrannt wird. Beim Dieselbetrieb und lediglich bei Benzindirekteinspritzmotoren wird ein Anteil Flüssigkraftstoff zum Zwecke des Kühlens den Zylinder für einen bivalenten oder trivalenten Kraftstoffbetrieb zugeführt. Die Gasstarteinrichtung gemäß dem oben beschriebenen weiteren Aspekt der Erfindung weist in einer Ausführungsform einen Gas-Entnahmeanschluss vorzugsweise mit einem Ventil 31 auf, um die gasförmige Phase 21 des Gasgemisches 2, 21 aus dem Gastank 3 insbesondere über eine Gasleitung 32 an eine zweite ferngesteuerte Abschaltventil 33 zuzuleiten. Control line 50 for remote control of a supply valve 51, a control line 35 for a second remotely controllable shut-off valve 33 and / or a control line 50 for a first remotely controllable shut-off valve 10. Figures 2 and 3 show the resulting injection times for LPG, H2 and gasoline or diesel, wherein Petrol operation no gasoline is burned. In diesel mode, and only in gasoline direct injection engines, a portion of liquid fuel is supplied to the cylinder for bivalent or trivalent fuel operation for purposes of cooling. The gas-sensing device according to the further aspect of the invention described above, in one embodiment, preferably has a gas extraction connection with a valve 31 to supply the gaseous phase 21 of the gas mixture 2, 21 from the gas tank 3, in particular via a gas line 32, to a second remote-controlled shut-off valve 33 be forwarded.
In einer weiteren Ausführungsform der Gasstarteinrichtung weist die Gasstarteinrichtung eine analoge oder digitale Steuerleitung 35 zum Verbinden mit der oben beschriebenen Vorrichtung oder dem oben beschriebenen Zusatzsteuergerät 18 auf, In einer weiteren Ausführungsform der Gasstarteinrichtung weist die Gasstarteinrichtung eine analoge oder digitale Steuerleitung 35 für das zweite fern steuerbare Abschaltventil 33 zum Zuführen oder Absperren der gasförmigen Phase 21 des Gasgemisches 2, 21 über die Gasleitung 32 zu der Flüssiggasleitung 6. In einer weiteren Ausführungsform der Gasstarteinrichtung weist die Gasstarteinrichtung ein über die eine analoge oder digitale Steuerleitung 36 erstes fernsteuerbares Abschaltventil 10 zum Schließen oder Öffnen einer Verbindung von der Flüssiggasleitung 6 zu einem In a further embodiment of the gas-sensing device, the gas-sensing device has an analog or digital control line 35 for connection to the above-described device or the additional control device 18 described above. In a further embodiment of the gas-sensing device, the gas-sensing device has an analog or digital control line 35 for the second remotely controllable Shut-off valve 33 for supplying or shutting off the gaseous phase 21 of the gas mixture 2, 21 via the gas line 32 to the liquefied gas line 6. In a further embodiment of the gas-sensing device, the gas-sensing device has a first remotely controllable shut-off valve 10 via the one analogue or digital control line 36 for closing or opening a connection from the liquefied gas line 6 to a
Verdampfer und/oder Druckregler 1 1 auf. Evaporator and / or pressure regulator 1 1 on.
In einer weiteren Ausführungsform der Gasstarteinrichtung weist die Gasstarteinrichtung ein über die eine analoge oder digitale Steuerleitung 50 fernsteuerbares Versorgungsventil 51 zum Absperren oder Erlauben eines Zulaufs der flüssigen Phase 21 des Gasgemisches 2, 21 des Gastanks 3 in die Flüssiggasleitung 6. In a further embodiment of the gas-sensing device, the gas-sensing device has a supply valve 51 which can be remotely controlled via an analogue or digital control line 50 to shut off or allow an inflow of the liquid phase 21 of the gas mixture 2, 21 of the gas tank 3 into the liquid gas line 6.
Alternativ für den Begriff„Gasstarteinrichtung" kann auch„Vorrichtung für einen Gasstart" als Synonym verwendet werden. Alternatively, for the term "gas detector" and "device for a gas type" can be used as a synonym.
Der Verdampfer oder Druckregler 1 1 bekommt nun über das zweite ferngesteuerte The evaporator or pressure regulator 1 1 now gets over the second remote-controlled
Abschaltventil 33 und/oder über das erste ferngesteuerte Abschaltventil 10 das Gas aus der dampfförmigen Phase 21 zugeführt und arbeitet nur noch als Druckregler 1 1 . Shut-off valve 33 and / or supplied via the first remote-controlled shut-off valve 10, the gas from the vapor phase 21 and only works as a pressure regulator 1 1.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Gasstartes mit der oben beschriebenen Gasstarteinrichtung und/oder der oben beschriebenen Vorrichtung, wobei bei programmierten Gasstart A further aspect of the invention relates to a method for controlling a gas type with the above-described gas-sensing device and / or the device described above, wherein at programmed Gasartart
insbesondere über die Steuerleitung 50 das Versorgungsventil 51 geschlossen gehalten wird, damit kein Gasgemisch 2, 21 in der flüssigen Phase 2 zu dem  in particular via the control line 50, the supply valve 51 is kept closed, so that no gas mixture 2, 21 in the liquid phase 2 to the
Verdampfer und /oder Druckregler 1 1 oder zu einem Einblasventil 17 gelangen kann, und/oder  Evaporator and / or pressure regulator can reach 1 1 or to a Einblasventil 17, and / or
insbesondere über die Steuerleitung 35 das zweite Absperrventil 33 geöffnet wird, um die gasförmige Phase 21 des Gasgemisches 2, 21 von dem Gastank 3 vorzugsweise über die Gasleitung 32 in die Flüssiggasleitung 6 zum Verdampfer und/oder  in particular via the control line 35, the second shut-off valve 33 is opened to the gaseous phase 21 of the gas mixture 2, 21 of the gas tank 3 preferably via the gas line 32 into the liquid gas line 6 to the evaporator and / or
Druckregler 1 1 strömen zu lassen.  Let pressure regulator 1 1 flow.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zum Steuern eines Gasstartes ist vorgesehen, dass wenn die Temperatur des Kühlwassers des Motors 19, die vorzugsweise über den Wassertemperatursensor 37 gemessen wird, eine insbesondere im In a further embodiment of the method for controlling a gas type is provided that when the temperature of the cooling water of the motor 19, which is preferably measured via the water temperature sensor 37, one in particular in
Zusatzsteuergerät 18 hinterlegte Umschalttemperatur erreicht, das zweite ferngesteuerte Abschaltventil 33 schließt und das ferngesteuerte Versorgungsventil 51 öffnet, so dass die Zuführung der gasförmigen Phase 21 des Gasgemisches 2, 21 zum Verdampfer und/oder Druckregler 1 1 gesperrt und stattdessen die flüssige Phase 2 des Gasgemisches 2, 21 aus dem Drucktank 3 dem Verdampfer und/oder Druckregler 1 1 zugeführt wird. In Figur 1 ist eine Übersicht über ein beispielhaftes System für einen bivalenten oder trivalenten Kraftstoffbetrieb, also insbesondere zum Betrieb mit einem Diesel- oder Additional control unit 18 stored switching temperature reached, the second remote shut-off valve 33 closes and the remote-controlled supply valve 51 opens, so that the supply of the gaseous phase 21 of the gas mixture 2, 21 to the evaporator and / or pressure regulator 1 1 locked and instead the liquid phase 2 of the gas mixture. 2 , 21 from the pressure tank 3 to the evaporator and / or pressure regulator 1 1 is supplied. 1 shows an overview of an exemplary system for a bivalent or trivalent fuel operation, ie in particular for operation with a diesel or
Benzinkraftstoff, einem Flüssigkraftstoff und/oder Wasserstoff, umfassend ein insbesondere vom Fahrzeughersteller installiertes Motorsteuergerät 20 und ein vorzugsweise Gasoline fuel, a liquid fuel and / or hydrogen, comprising a particular installed by the vehicle manufacturer engine control unit 20 and preferably
nachrüstbares Zusatzsteuergerät 18 im Master-Slave-Betrieb dargestellt, wobei das retrofittable additional control unit 18 shown in master-slave operation, the
Motorsteuergerät 20 dem Slave und das Zusatzsteuergerät 18 dem Master entspricht. Engine control unit 20 corresponds to the slave and the additional control unit 18 to the master.
Der Motor 19 kann durch Einsatz des erfindungsgemäßen Zusatzsteuergeräts bevorzugt im Flüssiggasbetrieb gestartet werden, was nachfolgend auch Gasstart bezeichnet wird, also nicht im Benzin- oder Dieselbetrieb. The engine 19 can be started by using the additional control device according to the invention preferably in liquefied petroleum gas operation, which is also referred to below as the gas type, ie not in gasoline or diesel mode.
In einer Ausführungsform wird für einen Gasstart insbesondere ausschließlich die gasförmige Phase 21 des Gasgemisches 2, 21 einem Einblasventil 17 als Treibstoff für den Motor 19 zugeführt. Dadurch kann ein Gasstart auch bei niedrigen Außentemperaturen erfolgreich durchgeführt werden. In one embodiment, for a gas type, in particular only the gaseous phase 21 of the gas mixture 2, 21 is supplied to a blow-in valve 17 as fuel for the engine 19. This allows a gas to be carried out successfully even at low outside temperatures.
Ein Gasgemisch 2, 21 eines Flüssigkraftstoffes, insbesondere LPG, wird mit Wasserstoff (H2), insbesondere aus einer Wasserstoffzelle 38, in der gasförmig in einen Ansaugkanal des Motors 19 eingeblasen. Das Einblasen des Flüssigkraftstoffes in der gasförmigen Phase erfolgt über mindestens ein Gaseinblasventil 17 und/oder das Freisetzten von gasförmigem Wasserstoff über mindestens einen H2 Einblasstutzen 40. Der Ansaugkanal (nicht dargestellt) mündet im Verbrennungsraum des Motors 19. Wird nur Gasgemisch 2, 21 und der Wasserstoff verbrannt, so ist der Kraftstoff betrieb bivalent. Wird zusätzlich und gleichzeitig Dieselkraftstoff oder Benzinkraftstoff verbrannt, so ist der Kraftstoffbetrieb trivalent. Wird nur das Gasgemisch 2, 21 und entweder Dieselkraftstoff oder Benzinkraftstoff gleichzeitig verbrannt, so ist der Kraftstoffbetrieb bivalent. Alle vorgenannten A gas mixture 2, 21 of a liquid fuel, in particular LPG, is blown with hydrogen (H 2 ), in particular from a hydrogen cell 38, in the gas in an intake passage of the engine 19. The injection of the liquid fuel in the gaseous phase via at least one Gaseinblasventil 17 and / or the release of gaseous hydrogen via at least one H 2 Einblasstutzen 40. The intake passage (not shown) opens into the combustion chamber of the engine 19. Is only gas mixture 2, 21 and the hydrogen burned, the fuel operation is bivalent. If additionally and at the same time diesel fuel or gasoline fuel is burned, the fuel operation is trivalent. If only the gas mixture 2, 21 and either diesel fuel or gasoline fuel are burned simultaneously, the fuel operation is bivalent. All the above
Kraftstoffbetriebe sind insbesondere in Kombination mit den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen möglich, so dass nachfolgend nicht explizit alle diese Kombinationen also solche separat herausgestellt werden. Fuel operations are possible in particular in combination with the embodiments described below, so that subsequently not all of these combinations, that is to say, are explicitly identified separately.
Das System umfasst ein Gasgemischanalysemodul 7 für die Ermittlung des Brennwerts Hs und/oder des Gasgemischkennwertes des Gasgemisches 2, 21 , ein Lambdaoffsetmodul 28 zum Durchführen einer Lambdaoffsetanpassung an den bivalenten oder trivalenten The system comprises a gas mixture analysis module 7 for determining the calorific value Hs and / or the gas mixture characteristic value of the gas mixture 2, 21, a lambda offset module 28 for carrying out a lambda offset adaptation to the bivalent or trivalent one
Kraftstoffbetrieb, ein H2 Modul 30 zur Steuerung oder Regelung der Wasserstoffeinblasung und/oder ein Sicherheitsmodul 29 zum Schutz des Motors 19 vor übermäßig hohen Fuel operation, a H 2 module 30 for controlling the hydrogen injection and / or a safety module 29 to protect the motor 19 from excessively high
Verbrennungstemperaturen. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird keine Pumpeinrichtung für ein Befördern des Combustion temperatures. In this embodiment, no pumping means for conveying the
Gasgemisches 2, 21 oder des H2 benötigt, da ein Gastank 3 zum Lagern des Gasgemisches in der gasförmigen Phase 21 und flüssigen Phase 21 vorzugsweise einen Druck von mindestens 3 bar und/oder höchstens 18 bar je nach Temperatur und Gas mixture 2, 21 or of the H 2 needed, since a gas tank 3 for storing the gas mixture in the gaseous phase 21 and liquid phase 21 preferably a pressure of at least 3 bar and / or at most 18 bar depending on the temperature and
Gemischzusammensetzung aufweist und/oder die H2 Wasserstoffzelle 38 zur Produktion des H2 Gases das H2 Gas insbesondere mit einem Druck von 1 bar freisetzt. Has mixture composition and / or the H2 hydrogen cell 38 to produce the H 2 gas, the H 2 gas in particular releases at a pressure of 1 bar.
Das Gasgemischanalysemodul 7 ist so eingerichtet, dass es den Brennwert Hs und/oder den Gasgemischkennwertes des flüssigen Gasgemisches 2, welches in der Regel aus mehreren flüssigen Gasen wie beispielsweise Propane und Butane resultiert, bestimmen kann. The gas mixture analysis module 7 is set up such that it can determine the calorific value H s and / or the gas mixture characteristic value of the liquid gas mixture 2, which as a rule results from a plurality of liquid gases such as, for example, propanes and butanes.
Insbesondere handelt es sich bei dem Gasgemisch 2 um LPG nach DIN EN 589 und/oder DIN EN 51622, d. h. Propan umfassend Propen, Propadien sowie Butan umfassend iso- Butan, n-Butan, 1 -Buten, iso-Buten, cis-2-Buten, trans-2-Buten, 1 ,2-Butatien, 1 ,3-Butadien, und/oder Methan- Ethan- Ethen- neo-+iso-Pentan- n-Petan- Pentene- Olefine- und C5- Olefine. Derartiges Autogas oder LPG wird insbesondere zur Verbrennung in Otto- und Dieselmotoren von Kraftfahrzeugen eingesetzt. Insbesondere wird eine lastabhängige Wasserstoffmenge vorzugsweise parallel zur In particular, the gas mixture 2 is LPG according to DIN EN 589 and / or DIN EN 51622, d. H. Propane comprising propene, propadiene and butane comprising isobutane, n-butane, 1-butene, isobutene, cis-2-butene, trans-2-butene, 1,2-butadiene, 1,3-butadiene, and / or methane-ethane-ethene + iso-pentane-petane-pentenes-olefins and C5-olefins. Such LPG or LPG is used in particular for combustion in gasoline and diesel engines of motor vehicles. In particular, a load-dependent amount of hydrogen is preferably parallel to
Einblasung des Gasgemisches 2, 21 in den Luftansaugkanal des Motors 19 eingeblasen, wodurch die hervorgerufene Schichtladung im Brennraum den Verbrennungsablauf beeinflusst, d.h. die entstehenden Abgase nach der Verbrennung, insbesondere die  Injection of the gas mixture 2, 21 is blown into the air intake duct of the engine 19, whereby the induced layer charge in the combustion chamber affects the combustion process, i. the resulting exhaust gases after combustion, in particular the
Abgasschadstoffe und/oder Partikelemissionen von Benzin und Diesel werden durch den veränderten Verbrennungsablauf reduziert oder minimiert. Exhaust gas pollutants and / or particulate emissions from gasoline and diesel are reduced or minimized by the changed combustion process.
Lastabhängig meint abhängig von der momentanen Motorlast. Die Motorlast ist grundsätzlich das Verhältnis von abgegebener Arbeit W pro Arbeitsspiel zu Hubvolumen VH eines Depending on the load depends on the current engine load. The engine load is basically the ratio of delivered work W per cycle to stroke volume V H of one
Zylinders und wird auch als Mitteldruck Pm, der in bar gemessen wird, bezeichnet, dem folgende Formel zugrunde liegt: Pm = W / VH Cylinder and is also referred to as the mean pressure P m , which is measured in bar, based on the following formula: P m = W / V H
Bei einem Benzinmotor dient insbesondere ein Saugrohrdrucksensor 43 zur Erzeugung eines Lastsignals, welches einen der Motorlast entsprechenden Wert wiederspiegelt.  In a gasoline engine, in particular, an intake manifold pressure sensor 43 serves to generate a load signal which reflects a value corresponding to the engine load.
Bei einem Dieselmotor dient ein Raildrucksensor 44 und/oder der Saugrohrdrucksensor 43 zur Erzeugung des Lastsignals, welches den der Motorlast entsprechenden Wert wiederspiegelt. Im Flüssiggasbetrieb wird Wasserstoff kontinuierlich in den Ansaugkanal des Motors 19 vorzugsweise lastabhängig eingeblasen. Das Gasgemisch 2, 21 wird selektiv und/oder sequentiell in den Ansaugkanal eingeblasen, insbesondere in zweiter Reihe im Ansaugkanal des Motors 19, also zwischen dem H2 Einblasstutzen und dem Motor 19. Selektiv meint, selektiv pro Zylinder, falls bei den Zylindern unterschiedliche Verbrennungszustände vorliegen. Sequentiell meint, dass das Gasgemisch in periodisch zeitlichen Intervallen eingeblasen wird. Grundsätzlich wird bei der sequentiellen Einblasung oder Einspritzung der Kraftstoff für jeden Zylinder einzeln eingeblasen oder eingespritzt. In der Regel erfolgt die Einblasung oder Einspritzung für alle Zylinder zu einem identischen Zeitpunkt im Laufe eines Arbeitstakt des Zylinders. In a diesel engine, a rail pressure sensor 44 and / or the intake manifold pressure sensor 43 is used to generate the load signal, which reflects the value corresponding to the engine load. In LPG mode, hydrogen is continuously injected into the intake passage of the engine 19, preferably load-dependent. The gas mixture 2, 21 is selectively and / or sequentially injected into the intake passage, in particular in the second row in the intake passage of the engine 19, ie between the H 2 Einblasstutzen and the engine 19. Selective means, selectively per cylinder, if in the cylinders different combustion conditions available. Sequential means that the gas mixture is injected at periodic intervals. Basically, in the sequential injection or injection, the fuel for each cylinder is individually injected or injected. In general, the injection or injection for all cylinders takes place at an identical time in the course of a working cycle of the cylinder.
Wenn die Motor-Einlassventile geöffnet werden, wird zuerst das vorgelagerte Wasserstoff- Luftgemisch und danach das Gasgemisch- Luftgemisch in den Brennraum gesaugt. When the engine intake valves are opened, first the upstream hydrogen-air mixture and then the mixed gas-air mixture is sucked into the combustion chamber.
Entsprechend der Form des Ansaugkanals und/oder des Brennraums werden im According to the shape of the intake duct and / or the combustion chamber are in
Verbrennungsraum die Gase bei der Brennraum-Komprimierung vermengt. Bei einem Diesel-Direkteinspritzmotor wird die Einspritzmenge von Dieselkraftstoff durch das Combustion chamber mixes the gases in the combustion chamber compression. In a diesel direct injection engine, the injection quantity of diesel fuel is determined by the
Zusatzsteuergerät 18 bestimmt und direkt in den Brennraum eingespritzt. Bei Benzin- Direkteispritzmotoren kann Benzin zur Kühlung von Benzineinspritzventilen eingespritzt werden. Das Zusatzsteuergerät 18 trägt dafür Sorge, dass die Anteile des Additional control unit 18 determines and injected directly into the combustion chamber. In gasoline direct injection engines, gasoline can be injected to cool gasoline injectors. The additional control unit 18 ensures that the shares of
Flüssiggaskraftstoffs, Flüssigkraftstoffs und/oder Wasserstoff für eine optimale Verbrennung aufeinander abgestimmt sind. Liquefied petroleum gas, liquid fuel and / or hydrogen for optimal combustion are matched.
Ein typisches Einsatzgebiet sind LKWs oder Nutzfahrzeuge. Für andere Anwendungsfälle, wie beispielsweise die Verbrennung in Motoren oder Aggregate von Booten, Zweirad- Dreirad- Quad, Schneemobile- Pistenraupen, Baumaschinen, Traktoren- Land und A typical field of application are trucks or commercial vehicles. For other applications, such as combustion in engines or aggregates of boats, two-wheeled tricycle quad, snowmobile snow groomers, construction machinery, tractor land and
Forstwirtschaft- Maschinen, Notstromaggregate oder die Verwendung in Forestry machinery, emergency generators or use in
Blockheizkraftwerken ist das System jedoch ebenfalls geeignet. However, the system is also suitable for combined heat and power plants.
In einem Gastank 3 ist das Gasgemisch 2, insbesondere LPG, in flüssiger Form In a gas tank 3, the gas mixture 2, in particular LPG, in liquid form
aufgenommen. Oberhalb des Flüssigkeitsspiegels befindet sich die dampfförmige Phase 21 des Gasgemisches 2. Im vorliegenden Fall handelt es sich bei dem Gastank 3 um den Gastank eines Kraftfahrzeugs, welches das Gasgemisch 2 in seinem Motor 19 verbrennt. Es könnte sich jedoch ebenfalls um den Gastank 3 eines Bootes, Zweirad- Dreirad- Quad, Schneemobil- Pistenraupen, Baumaschine, Traktor- Land und Forstwirtschaft- Maschine, Notstromaggregat oder Blockheizkraftwerk handeln. An dem Gastank 3 ist ein Multiventil 4 angeordnet. Das Multiventil 4 stellt in bekannter Weise verschiedene Funktionen bereit, nämlich insbesondere eine Überfüllsicherung, eine added. Above the liquid level is the vaporous phase 21 of the gas mixture 2. In the present case, the gas tank 3 is the gas tank of a motor vehicle which burns the gas mixture 2 in its engine 19. However, it could also be the gas tank 3 of a boat, two-wheeled three-wheeled quad, snowmobile snow groomers, construction machinery, tractor land and forestry machine, emergency generator or combined heat and power plant. At the gas tank 3, a multi-valve 4 is arranged. The multi-valve 4 provides in a known manner various functions, namely in particular an overfill, a
Flüssiggasleitung 6 zur Entnahme des Gasgemisch 2, ein Überdruckventil, ein Liquefied gas line 6 for removing the gas mixture 2, a pressure relief valve, a
ferngesteuertes Versorgungsventil 51 das den Gasfluss bei einem defekt der remotely controlled supply valve 51 which the gas flow at a defect of the
Flüssiggasleitung 6 reduziert und/oder eine Füllstandsanzeige. Für die Füllstandsanzeige und/oder Überfüllsicherung weist das Multiventil 4 einen Schwimmer 5 auf. Liquefied gas line 6 reduced and / or a level indicator. For the level indicator and / or overfill the multi-valve 4 has a float 5.
Weiterhin ist eine Flüssiggasleitung 6 durch das Multiventil 4 in den Innenraum des Furthermore, a liquid gas line 6 through the multi-valve 4 in the interior of the
Gastanks 3 geführt und dient zur Entnahme des Gasgemisches in der flüssigen Phase 2. Stromaufwärts von dem Multiventil 4 ist die Flüssiggasleitung 6 mit einem Gas tank 3 out and serves to remove the gas mixture in the liquid phase 2. Upstream of the multi-valve 4 is the LPG line 6 with a
Gasgemischanalysemodul 7 über einen herkömmlichen Drucksensor 9 und einem  Gas mixture analysis module 7 via a conventional pressure sensor 9 and a
Gasleitfähigkeitssensor 8 elektrisch verbunden. Bei der hier dargestellten Ausführungsform des Gasgemischanalysemoduls 7 sind der Gasleitfähigkeitssensor 8, der Temperatursensor 1 und/oder der Drucksensor 9 außerhalb des Gehäuses des Gasgemischanalysemoduls 7 angeordnet und/oder messen ein Gasgemisch 2, 21 in der Flüssiggasleitung 6. Der Gas conductivity sensor 8 electrically connected. In the embodiment of the gas mixture analysis module 7 shown here, the gas conductivity sensor 8, the temperature sensor 1 and / or the pressure sensor 9 are arranged outside the housing of the gas mixture analysis module 7 and / or measure a gas mixture 2, 21 in the liquid gas line 6
Gasleitfähigkeitssensor 8, der Temperatursensor 1 und der Drucksensor 9 könnten aber auch im Gehäuse des Gasgemischanalysemoduls 7 angeordnet oder darin integriert sein.  Gas conductivity sensor 8, the temperature sensor 1 and the pressure sensor 9 could also be arranged in the housing of the gas mixture analysis module 7 or integrated therein.
Insbesondere ist der Gasleitfähigkeitssensor 8 und der Temperatursensor 1 als ein In particular, the gas conductivity sensor 8 and the temperature sensor 1 are as one
Kombinationssensor ausgeführt. Dies spart Bauraum und eine zusätzliche Datenleitung. Combination sensor executed. This saves installation space and an additional data line.
Von dem Gasgemischanalysemodul 7 oder je nach Anordnung des Gasleitfähigkeitssensors 8, des Temperatursensors 1 und des Drucksensors 9 im Gehäuse oder außerhalb des Gehäuses wird die Flüssiggasleitung 6 zu einem ersten ferngesteuerten Abschaltventil 10 geführt. Insbesondere ist das erste ferngesteuerte Abschaltventil 10 direkt mit dem From the gas mixture analysis module 7 or depending on the arrangement of the gas conductivity sensor 8, the temperature sensor 1 and the pressure sensor 9 in the housing or outside the housing, the liquid gas line 6 is guided to a first remote-controlled shut-off valve 10. In particular, the first remote-controlled shut-off valve 10 is directly connected to the
Verdampfer/Druckregler 1 1 verbunden. Im Verdampfer oder Druckregler 1 1 wird das flüssige Gasgemisch im Verdampferraum 55 unter Wärmezuführung in die Gasphase umwandelt. Dem Druckregler-Ausgang 13 des Verdampfers oder Druckregler 1 1 auf der Niederdruckseite 12 schließt sich die Flexleitung 14 an, durch die das nun gasförmige Gasgemisch weiter insbesondere zum Schleuderfilter 15 geführt wird, indem das Evaporator / pressure regulator 1 1 connected. In the evaporator or pressure regulator 1 1, the liquid gas mixture in the evaporator chamber 55 is converted under heat supply in the gas phase. The pressure regulator output 13 of the evaporator or pressure regulator 1 1 on the low pressure side 12, the flex line 14 connects, through which the now gaseous gas mixture is further performed in particular to the spin filter 15 by the
Gasgemisch gereinigt wird, vorzugsweise von Ester-Paraffine-Olefine und/oder Feststoffen. Über den Ausgang des Schleuderfilters 15 wird das gasförmige Gas weiter durch die verbundene Niederdruck Flexleitung 14 insbesondere dem Faustverteiler 16 zugeführt, der Gasdruckschwankungen bei der Entnahme von des Gasgemisches verhindert und/oder unterdrückt. In der weiterführenden Flexleitung 14 wird das Gasgemisch insbesondere zu den Gaseinblasventilen 17 geführt. Die Gaseinblasventile 17 werden durch das Zusatzsteuergerät 18 insbesondere sequentiell zur Gaseinblasung über die Steuerleitung 23 vorzugsweise mit einem gestuften Impuls, auch peak and hold Signal genannt, angesteuert. Insbesondere ist in einem Ausgangsanschluss des Faustverteilers 16 ein Gastemperaturgeber 25 verbaut, wobei vorzugsweise über die elektrische Leitung 22 dem Zusatzsteuergerät 18 die Gastemperatur permanent übermittelt wird, um die Gastemperatur bei der Ermittlung der Gaseinblasmenge durch das Gas mixture is purified, preferably of ester-paraffin olefins and / or solids. Via the outlet of the spin filter 15, the gaseous gas is further supplied through the connected low-pressure flex line 14, in particular the fist distributor 16, which prevents and / or suppresses gas pressure fluctuations during the removal of the gas mixture. In the continuing flex line 14, the gas mixture is guided in particular to the gas injection valves 17. The Gaseinblasventile 17 are called by the additional control unit 18 in particular sequentially for gas injection via the control line 23, preferably with a stepped pulse, also called peak and hold signal. In particular, a gas temperature sensor 25 is installed in an outlet connection of the fist distributor 16, preferably via the electrical line 22 to the additional control unit 18, the gas temperature is permanently transmitted to the gas temperature in determining the Gaseinblasmenge by the
Zusatzsteuergerät 18 berücksichtigt werden kann. Insbesondere ist eine elektrische Leitung 26 zwischen dem Zusatzsteuergerät 18 und dem Motorsteuergerät 20 vorgesehen. Additional control unit 18 can be considered. In particular, an electrical line 26 is provided between the additional control unit 18 and the engine control unit 20.
Allgemein ist das Motorsteuergerät 20 nur für den monovalenten Kraftstoffbetrieb ausgelegt, also den Betrieb eines Dieselmotor mit Dieselkraftstoff oder eines Benzinmotors mit Benzinkraftstoff. In general, the engine control unit 20 is designed only for monovalent fuel operation, ie the operation of a diesel engine with diesel fuel or a gasoline engine with gasoline fuel.
Das Motorsteuergerät 20 sendet insbesondere über die elektrischen Leitungen 26 oder alternativ über ein kabelloses Übertragungsmittel das Einspritzsignal für die The engine control unit 20 transmits, in particular via the electrical lines 26 or alternatively via a wireless transmission means, the injection signal for the
Einspritzeinrichtung 27, nämlich Benzin-Einspritzventile oder Dieselinjektoren, an das Zusatzsteuergerät 18. Injection device 27, namely gasoline injection valves or diesel injectors, to the additional control unit 18th
Grundsätzlich wird das Einspritzsignal des Motorsteuergerätes 20 nicht für die Berechnung von Einblaszeiten und/oder Einspritzzeiten durch das Zusatzsteuergerät 18 benötigt, weil das Zusatzsteuergerät 18 vollkommen autark, selbstständig und/oder unabhängig von dem Motorsteuergerät 20 arbeiten kann. In principle, the injection signal of the engine control unit 20 is not required for the calculation of injection times and / or injection times by the additional control unit 18, because the auxiliary control unit 18 can operate completely self-sufficient, autonomous and / or independent of the engine control unit 20.
Insbesondere setzt das Zusatzsteuergerät 18 die Lastsignal-Einspritzsteuerung und/oder die Leitung mit dem Signal über die von dem Motorsteuergerät 20 berechnete Einspritzzeit vorzugsweise über Widerstände und/oder Spulen in Wärme um. Hierdurch erkennt das Motorsteuergerät 20 nicht, dass das Signal mit der Einspritzzeit nicht ein Einspritzventil erreicht hat oder die Leitung zum Einspritzventil unterbrochen wurde. Eine Fehlermeldung und/oder Betriebsstörungen des Motorsteuergeräts 20 können so vermieden werden. In particular, the additional control unit 18 preferably converts the load signal injection control and / or the line with the signal via the injection time calculated by the engine control unit 20 into heat via resistors and / or coils. As a result, the engine control unit 20 does not recognize that the signal with the injection time has not reached an injection valve or the line has been interrupted to the injection valve. An error message and / or malfunction of the engine control unit 20 can be avoided.
Vorzugsweise wird die zuvor beschriebene Maßnahme bei Benzinmotoren vorgenommen, bei denen insbesondere das Signal über die von dem Motorsteuergerät 20 berechneten Einspritzzeit nicht einmal durch das Zusatzsteuergerät 18 aufgenommen oder verarbeitet wird, also überhaupt keinen Einfluss auf die Steuerung und/oder Regelung durch das Zusatzsteuergerät 18 ausübt. In einer Ausführungsform wird das Signal über die von dem Motorsteuergerät 20 berechneten Einspritzzeit bei einem Dieselmotor und Benzindirekteinspntzmotor zumindest aufgenommen und optional für ein Steuern oder Regeln der Einblaszeit und/oder Preferably, the above-described measure is performed in gasoline engines, in which in particular the signal is not even absorbed or processed by the additional control unit 18 via the injection time calculated by the engine control unit 20, ie exerts no influence on the control and / or regulation by the additional control unit 18 , In one embodiment, the signal is at least received over the injection time calculated by the engine control unit 20 in a diesel engine and gasoline direct-injection engine and optionally for controlling or controlling the injection time and / or
Einspritzzeit berücksichtigt. Vorteilhaft ist die Verwendung als Referenzwerte zur Detektion übermäßig Abweichender Berechnungsergebnisse bei der Einspritzzeit, was beispielsweise einen Defekt an dem Zusatzsteuergerät oder einer damit verbundenen Module oder Sensoren anzeigen kann. Durch ein Erkennen einer Anschlussbelegung des Zusatzsteuergeräts 18 entscheidet das Zusatzsteuergerät 18, ob eine monovalente, bivalente oder trivalente Kraftstoffversorgung unterstützt wird und somit möglich ist oder nicht. Dies kann unter anderem von der Injection time taken into account. Advantageously, the use as reference values for detecting excessively different calculation results in the injection time, which may indicate, for example, a defect in the additional control device or an associated modules or sensors. By detecting a terminal assignment of the additional control unit 18, the auxiliary control unit 18 decides whether a monovalent, bivalent or trivalent fuel supply is supported and thus is possible or not. This can be done by the
Beschaffenheit der Benzin- oder Diesel-Einspritzanlage abhängen. Insbesondere über das im Zusatzsteuergerät 18 hinterlegte Benzin- und/oder Diesel- Lastkennfeld kann das Zusatzsteuergerät 18 die Einspritzeinrichtung 27, also Depend on the condition of the petrol or diesel injection system. In particular, via the stored in the additional control unit 18 gasoline and / or diesel load map, the additional control unit 18, the injection device 27, ie
Benzineinspritzventil oder Dieselinjektor, ansteuern. Fuel injector or diesel injector, control.
Insbesondere erzeugt ein Saugrohrdrucksensor 43 ein Lastsignal, welches vorzugsweise einen der Motorlast entsprechenden Wert wiederspiegelt. In particular, an intake manifold pressure sensor 43 generates a load signal, which preferably reflects a value corresponding to the engine load.
Insbesondere erzeugt ein Raildrucksensors 44 das Lastsignal in Form eines Drucksignals, welches ebenfalls ein Maß für die Motorlast wiederspiegelt. Das durch den Saugrohrdrucksensor 43 und/oder den Raildrucksensors 44 gemessene und/oder erzeugte Lastsignal wird dem Zusatzsteuergerät 18 zugeführt. In particular, a rail pressure sensor 44 generates the load signal in the form of a pressure signal, which also reflects a measure of the engine load. The load signal measured and / or generated by the intake manifold pressure sensor 43 and / or the rail pressure sensor 44 is supplied to the additional control unit 18.
Wie die Figur 2 für einen Benzinmotor und Figur 3 für einen Dieselmotor zeigen, kann mithilfe des Lastsignals durch das lastabhängige Gaseinblaskennfeld die Einspritzzeit von Benzin oder Diesel sowie Einblaszeiten für H2 und Flüssiggaskraftstoff wie LPG ermittelt werden. As is shown in FIG. 2 for a gasoline engine and in FIG. 3 for a diesel engine, the load signal from the load-dependent gas injection map can be used to determine the injection time of gasoline or diesel as well as injection times for H 2 and liquid gas fuel such as LPG.
Das lastabhängige Gaseinblaskennfeld entspricht also eine Tabelle mit in einem The load-dependent Gaseinblaskennfeld thus corresponds to a table with in one
Speichermedium hinterlegten Werten oder Ausgangswerten, insbesondere Einspritzzeit von Benzin oder Diesel sowie Einblaszeiten für H2 und Flüssiggaskraftstoff wie LPG, die einem Eingangswert, insbesondere dem Lastsignal, zugeordnet werden können Optional wird das Lastsignal ferner mit hinterlegten Referenzlastsignalwerten verglichen und vorzugsweise an dieses angepasst. Das auf diese Weise veränderte Lastsignal kann dann dem Saugrohrdrucksensor 43 bzw. dem Raildrucksensor 44 wieder zwecks beispielsweise einer Sensorkalibrierung zugeführt werden. Storage medium deposited values or output values, in particular injection time of gasoline or diesel and injection times for H 2 and liquid fuel gas such as LPG, which can be assigned to an input value, in particular the load signal Optionally, the load signal is further compared with stored reference load signal values and preferably adapted to this. The load signal modified in this way can then be supplied again to the intake manifold pressure sensor 43 or the rail pressure sensor 44 for the purpose of, for example, a sensor calibration.
Die Einspritzeinrichtung 27, nämlich Benzineinspritzventil bei einem Benzinmotor, also Ottomotor, oder Dieselinjektor 27 bei einem Dieselmotor, sind Teil des Motors 19. The injection device 27, namely gasoline injection valve in a gasoline engine, ie gasoline engine, or diesel injector 27 in a diesel engine, are part of the engine 19th
Insbesondere handelt es sich bei dem Motor 19 - abgesehen von den sich aus den In particular, it is in the engine 19 - apart from those from the
Besonderheiten der vorliegenden Erfindung ergebenden Merkmalen - um einen üblichen Ottomotor oder Dieselmotor handelt, der für die Verbrennung von Flüssiggaskraftstoff und Wasserstoff nachgerüstet wurde. Characteristics of the present invention resulting features - is a conventional gasoline engine or diesel engine, which has been retrofitted for the combustion of liquefied petroleum gas and hydrogen.
Dementsprechend versteht es sich, dass sowohl die Gaseinblasventile 23 als auch die Einspritzeinrichtung 27, also Benzineinspritzventile oder Dieselinjektoren, zur Einbringung des jeweiligen Kraftstoffs in einen gemeinsamen Brennraum des Motors 19 dienen und die Darstellung der Figur 1 somit diesbezüglich nur schematisch ist. Accordingly, it is understood that both the gas injection valves 23 and the injection device 27, ie gasoline injection valves or diesel injectors, serve to introduce the respective fuel into a common combustion chamber of the engine 19 and the illustration of FIG. 1 is therefore only schematic in this respect.
Im Folgenden werden nun die verschiedenen Betriebsweisen des Motors 19 und die Wirkungsweisen der einzelnen Module, also Lambdaoffsetmodul 28, Sicherheitsmodul 29, H2modul 30 und/oder Gasgemischanalysemodul 7 genauer beschrieben: In the following, the different modes of operation of the engine 19 and the modes of action of the individual modules, ie lambda offset module 28, security module 29, H 2 module 30 and / or gas mixture analysis module 7 will now be described in more detail:
Monovalenter Flüssigkraftstoffbetrieb, also Benzinbetrieb oder Dieselbetrieb Wenn der Motor 19 im Flüssigkraftstoffbetrieb, nämlich im Benzinbetrieb, Benzin oder im Flüssigkraftstoffbetrieb, nämlich im Dieselbetrieb, Diesel verbrennt, wird dieses in üblicher Weise mittels der Einspritzeinrichtung 27, also Benzineinspritzventile oder Dieselinjektoren, in den Brennraum des Motors 19 eingebracht. Die Regelung der Einspritzeinrichtungen erfolgt dabei ebenfalls in üblicher weise durch das Motorsteuergerät 20. Insbesondere wird das Benzin oder der Diesel über den nicht dargestellten Benzin- oder Dieseltank zugeführt. Monovalent liquid fuel operation, ie gasoline operation or diesel operation When the engine 19 burns in liquid fuel operation, namely in gasoline, gasoline or liquid fuel operation, namely diesel, diesel, this is in the usual way by means of the injector 27, so gasoline injectors or diesel injectors in the combustion chamber of the engine 19 introduced. The regulation of the injectors is also carried out in the usual way by the engine control unit 20. In particular, the gasoline or diesel is supplied via the gasoline or diesel tank, not shown.
Der Benzin- oder Dieselbetrieb kann insbesondere beim Starten des Motors 19 aktiv sein, muss aber nicht, d.h. der Motor 19 kann unter Anwendung der vorliegenden Erfindung auch im Flüssiggasbetrieb, also reinen Flüssiggasbetrieb, gestartet werden. Der Gastank 3 besitzt einen Gas-Entnahmeanschluss mit Ventil 31 , wodurch aus der dampfförmigen, also gasförmige, Phase 21 des Gasgemisches Gas über die Gasleitung 32 an das zweite ferngesteuerte Abschaltventil 33 geführt werden kann. Ist das Zusatzsteuergerät 18 auf Gas Start programmiert worden, so wird zunächst das ferngesteuerte Versorgungsventil 51 über die Steuerleitung 50 nicht angesteuert, sondern stattdessen das erste ferngesteuerte Abschaltventil 10 über die Steuerleitung 36 und/oder das zweite ferngesteuerte Abschaltventil 33 über die Steuerleitung 35 durch das The gasoline or diesel operation can be active in particular when starting the engine 19, but does not have to, ie the engine 19 can be started using the present invention in liquefied gas operation, ie pure LPG operation. The gas tank 3 has a gas removal connection with valve 31, whereby gas from the vaporous, ie gaseous, phase 21 of the gas mixture can be conducted via the gas line 32 to the second remote-controlled shut-off valve 33. If the additional control unit 18 has been programmed to start the gas, then the remote-controlled supply valve 51 is not controlled via the control line 50, but instead the first remote-controlled shut-off valve 10 via the control line 36 and / or the second remote shut-off valve 33 via the control line 35 through the
Zusatzsteuergerät 18 angesteuert. Insbesondere steuert das Zusatzsteuergerät bei einer Gasstart-Programmierung das H2 Modul 30 an Additional control unit 18 activated. In particular, the auxiliary control device controls the H 2 module 30 during gas-type programming
Der Verdampfer und/oder Druckregler 1 1 bekommt nun über das zweite ferngesteuerte Abschaltventil 33 und/oder über das erste ferngesteuerte Abschaltventil 10 das Gas aus der dampfförmigen Phase 21 zugeführt und arbeitet nur noch als Druckregler 1 1 . The evaporator and / or pressure regulator 1 1 is now supplied via the second remote-controlled shut-off valve 33 and / or via the first remote-controlled shut-off valve 10, the gas from the vapor phase 21 and only works as a pressure regulator 1 1.
Erreicht der Verdampfer oder Druckregler 1 1 durch die motorische Warmwasserzuführung 34 die im Zusatzsteuergerät 18 hinterlegte Umschalttemperatur, so wird die Steuerleitung 35 stromlos, das ferngesteuerte Abschaltventil 33 schließt und/oder das ferngesteuerte Reached the evaporator or pressure regulator 1 1 through the motor hot water supply 34 stored in the additional control unit 18 switching temperature, the control line 35 is de-energized, the remote shut-off valve 33 closes and / or the remote-controlled
Versorgungsventil 51 wird durch das Zusatzsteuergerät 18 über die Steuerleitung 50 angesteuert und geöffnet. Supply valve 51 is driven by the additional control unit 18 via the control line 50 and opened.
Insbesondere ist die Warmwasserzuführung 34 an eine Kühlwasserleitung zum Leiten des Kühlwassers des Motors angeschlossen. Wurde das Zusatzsteuergerät 18 nicht auf den Gasstart programmiert, sondern für eine definierte Einschalttemperatur z.B. 35 °C zum Umschalten vom Flüssigkraftstoffbetrieb auf Flüssiggasbetrieb, so wird herkömmlich auf Benzin oder Diesel gestartet und der Motor damit betrieben, bis die eingestellte Wassertemperatur am Verdampfer und/oder Druckregler 1 1 erreicht ist, insbesondere ein Wassertemperatursensor 37 des Kühlwassers des Motors 19 vorzugsweise über eine Signalleitung 38 dem Zusatzsteuergerät 18 eine oberhalb der Einschalttemperatur befindliche Wassertemperatur übermittelt hat, so dass das In particular, the hot water supply 34 is connected to a cooling water pipe for guiding the cooling water of the engine. If the additional control unit 18 was not programmed to the gas type, but for a defined switch-on temperature, for. 35 ° C for switching from liquid fuel operation to liquefied gas operation, it is conventionally started on gasoline or diesel and the engine operated so until the set water temperature at the evaporator and / or pressure regulator 1 1 is reached, in particular a water temperature sensor 37 of the cooling water of the motor 19 preferably over a signal line 38 has transmitted to the additional control unit 18 a water temperature above the switch-on temperature, so that the
Zusatzsteuergerät 18 von dem Flüssigkraftstoffbetrieb auf den bivalenten oder trivalenten Flüssiggasbetrieb umgeschaltet. Kühlwasser meint Kühlflüssigkeit des Motors 19 zum allgemeinen Kühlen des Motors 19. Allgemeint steht das Größensymbol Lambda in der Abgastechnik für das Verhältnis Luft zu Brennstoff im Vergleich zu einem verbrennungsstöchiometrischen Gemisch. Beim Additional control unit 18 switched from the liquid fuel operation to the bivalent or trivalent LPG operation. Cooling water means cooling liquid of the engine 19 for general cooling of the engine 19. In general, the size symbol lambda in the exhaust gas technology stands for the ratio of air to fuel in comparison with a combustion stoichiometric mixture. At the
stöchiometrischen Kraftstoffverhältnis ist genau die Luftmenge vorhanden, die theoretisch benötigt wird, um den Kraftstoff vollständig zu verbrennen. Dies wird als λ=1 bezeichnet. Bei Benzin beträgt das Massenverhältnis dabei 14,7:1 und bei einem Flüssiggaskraftstoff beispielsweise 15,5:1 . Stoichiometric fuel ratio is exactly the amount of air that is theoretically needed to completely burn the fuel. This is referred to as λ = 1. For gasoline, the mass ratio is 14.7: 1 and for a liquefied petroleum gas, for example 15.5: 1.
Das Motorsteuergerät 20 ist mit der Lambdasonde 46 und/oder einer NOx Sonde 45 verbunden, um Signalwerte zu erhalten, welche ein Maß für die Vollständigkeit der Verbrennung darstellen. In Abhängigkeit von diesem Signalwert oder diesen Signalwerten werden in dem Motorsteuergerät 20 üblicherweise die Benzin- oder Dieseleinspritzzeiten, also der Zeitraum für ein Öffnen eines Einspritzventils für Benzin oder Diesel, anhand eines oder mehrerer Benzin- oder Dieselkennfeldern ermittelt, die in der Regel auf einem Speichermedium des Motorsteuergeräts 20 hinterlegt sind. The engine control unit 20 is connected to the lambda probe 46 and / or a NOx sensor 45 to obtain signal values which are a measure of the completeness of the combustion. Depending on this signal value or these signal values, the gasoline or diesel injection times, ie the period for opening an injection valve for gasoline or diesel, are usually determined in the engine control unit on the basis of one or more gasoline or diesel characteristic maps, which are generally stored on a storage medium of the engine control unit 20 are deposited.
Ist mehr Kraftstoff vorhanden, spricht man von fettem Gemisch (Lambda < 1 ), bei Luftüberschuss von magerem Gemisch (Lambda > 1 ). Als Lambda-Fenster (bei Benzin Lambda = 0,97 - 1 ,03) bezeichnet man den idealen Bereich, bei dem ein Katalysator die maximale Reinigungsleistung erreicht. Die Lambdaregelung erfasst üblicherweise den tatsächlichen Lambdawert über eine Lambdasonde und verändert die Kraftstoff- oder Luftmenge so, dass der Sollwert eingestellt wird. Dies ist nötig, weil eine Kraftstoffdosierung ohne Nachmessung nicht genau genug ist. If there is more fuel, this is called a rich mixture (lambda <1), with a lean excess of air (lambda> 1). The lambda window (for gasoline lambda = 0.97-1.03) is the ideal range at which a catalyst achieves the maximum cleaning performance. The lambda control usually detects the actual lambda value via a lambda probe and changes the fuel or air quantity so that the setpoint value is set. This is necessary because fuel metering without final measurement is not accurate enough.
Wie oben anhand der unterschiedlichen Massenverhältnisse gezeigt, unterscheidet sich die ermittelten und übermittelten Signalwerte bei einem vergleichbar vollständigen Verbrennungsprozess im Flüssigkraftstoffbetrieb und im bivalenten oder trivalenten Kraftstoffbetrieb oder Flüssiggasbetrieb z.B. mit LPG und/oder Wasserstoff. D.h. nach einer Umstellung auf einen bivalenten oder trivalenten Kraftstoffbetrieb entspricht der Signalwert der Lambdasonde 46 und/oder der NOx Sonde 45 ohne eine Signalwertkorrektur nicht mehr den realen Zuständen hinsichtlich der Vollständigkeit der Verbrennung. As shown above by means of the different mass ratios, the determined and transmitted signal values differ in a comparatively complete combustion process in liquid fuel operation and in bivalent or trivalent fuel operation or liquefied gas operation, e.g. with LPG and / or hydrogen. That after switching to a bivalent or trivalent fuel operation, the signal value of the lambda probe 46 and / or the NO x probe 45 without a signal value correction no longer corresponds to the real states with regard to the completeness of the combustion.
Somit wäre nach einer Umstellung von einem Flüssigkraftstoffbetrieb auf einen bivalenten oder trivalenten Kraftstoffbetrieb der Signalwert ohne eine entsprechende Signalwertkorrektur nicht mehr geeignet für das Motorsteuergerät 20, um das Lambdaverhältnis im Benzin- oder Dieselkennfeld richtig zu berechnen oder anders ausgedrückt eine ordnungsgemäße Lambdaregelung für eine effiziente Verbrennung durchzuführen. Thus, after a shift from a liquid fuel operation to a bivalent or trivalent fuel operation, the signal value would not be suitable for the engine control unit 20 without a corresponding signal value correction to correctly calculate the lambda ratio in the gasoline or diesel map or otherwise in terms of performing a proper lambda control for efficient combustion.
Um dennoch auch nach dem Umstellen von einem Flüssigkraftstoffbetrieb auf einen bivalenten oder trivalenten Kraftstoffbetrieb eine ordnungsgemäße Lambdaregelung durch das Motorsteuergerät 20 zu ermöglicht und somit unzutreffende Fehlermeldungen ausgehend von dem Motorsteuergerät 20 zu vermeiden, ist insbesondere ein Nevertheless, in order to still allow a proper lambda control by the engine control unit 20 even after switching from a liquid fuel operation to a bivalent or trivalent fuel operation and thus avoiding erroneous error messages starting from the engine control unit 20, is a particular
Lambdaoffsetmoduls 28 zur Durchführung einer solchen Signalwertkorrektur, auch Lambda offset module 28 for performing such a signal value correction, too
Lambdaoffsetanpassung genannt, vorgesehen. Die Funktion und Arbeitsweise des Called lambda offset adjustment provided. The function and operation of the
Lambdaoffsetmoduls 28 wird unten näher beschrieben. Lambda offset module 28 is described in more detail below.
Bivalenter oder trivalenter Kraftstoffbetrieb oder Flüssiggasbetrieb Bivalent or trivalent fuel operation or LPG operation
Im bivalenten oder trivalenten Kraftstoffbetrieb wird anstelle des reinen monovalenten Flüssigkraftstoffbetriebs, nämlich Benzinbetrieb oder Dieselbetrieb, das Gasgemisch 2, 21 und Wasserstoff von der H2 Zelle 38 dem Luftansaugkanal des Motors 19 zur Verbrennung zugeführt. Die Zuführung erfolgt dabei grundsätzlich nach Abschluss des Gasstartens des Motors 19 über die Flüssiggasleitung 6 und/oder das Multiventil 4. Der In bivalent or trivalent fuel operation, instead of the pure monovalent liquid fuel operation, namely gasoline operation or diesel operation, the gas mixture 2, 21 and hydrogen from the H 2 cell 38 is supplied to the air intake passage of the engine 19 for combustion. The supply takes place basically after completion of the gas flow of the engine 19 via the liquid gas line 6 and / or the multi-valve 4. Der
Gasleitfähigkeitssensor 8, der Temperatursensor 1 und/oder der Drucksensor 9 des Gas conductivity sensor 8, the temperature sensor 1 and / or the pressure sensor 9 of the
Gasgemischanalysemoduls 7 und/oder der Verdampfer und/oder Druckregler 1 1 kommen mit dem Gasgemisch in der flüssigen Phase 2 in unmittelbaren Kontakt. Insbesondere gelangt das Gasgemisch in der flüssigen Phase 2 über die Niederdruck Flexleitung 14, den Schleuderfilter 15, den Faustverteiler 16 und/oder die Gaseinblasventile 17 zum Motor 19. Insbesondere erfolgt die Wasserstoffzuführung über den H2 Einblasstutzen 40. Gas mixture analysis module 7 and / or the evaporator and / or pressure regulator 1 1 come into direct contact with the gas mixture in the liquid phase 2. In particular, the gas mixture in the liquid phase 2 reaches the engine 19 via the low-pressure flex line 14, the centrifugal filter 15, the distributor 16 and / or the gas injection valves 17. In particular, the hydrogen supply takes place via the H 2 inlet nozzle 40.
Insbesondere strömt das flüssige Gasgemisch 2 bis in den Verdampfer oder Druckregler 1 1 und wird dort in den gasförmigen Zustand überführt. Insbesondere bei einem Kaltstart des Motors 19 kann ausschließlich oder zusätzlich dasIn particular, the liquid gas mixture 2 flows into the evaporator or pressure regulator 11 and is converted there into the gaseous state. Especially with a cold start of the engine 19 can exclusively or additionally the
Gasgemisch in der flüssigen Phase 2 über die Gasleitung 6 und/oder das Gasgemisch in der gasförmigen Phase 21 über die Gasleitung 32 dem Verdampfer und/oder Druckregler 1 1 zugeführt werden. Insbesondere arbeitet der Verdampfer und/oder Druckregler 1 1 bei zugeführten gasförmigen Gasgemisch 21 nur als Druckregler und/oder das Gas wird wie zuvor beschrieben in der Niederdruck Flexleitung 14 weitergeführt bis zu den Gaseinblasventilen 17. Die Gas-Einblasung von dem Gasgemisch 2 erfolgt grundsätzlich über die Gaseinblasventile 17 und/oder die H2- Einblasung erfolgt über den H2 Einblasstutzen 40 in den Gas mixture in the liquid phase 2 via the gas line 6 and / or the gas mixture in the gaseous phase 21 via the gas line 32 to the evaporator and / or pressure regulator 1 1 are supplied. In particular, the evaporator and / or pressure regulator 1 1 only operates as a pressure regulator when the gaseous gas mixture 21 is supplied and / or the gas is continued in the low-pressure flex line 14 as described above up to the gas injection valves 17. The gas injection from the gas mixture 2 is basically via the gas injection valves 17 and / or the H 2 - blowing takes place via the H2 Einblasstutzen 40 in the
Luftansaugkanal des Motors. Die Zuführung in den Brennraum erfolgt insbesondere ausschließlich im gasförmigen Zustand über den Luftansaugkanal (in Figur 1 nicht abgebildet). Air intake duct of the engine. The feed into the combustion chamber takes place in particular exclusively in the gaseous state via the air intake duct (not shown in FIG. 1).
In der heute gängigen Praxis würde dann im bivalenten oder trivalenten In today's common practice would then be in bivalent or trivalent
Gasverbrennungsbetrieb ebenso wie im Benzin- oder Dieselbetrieb lediglich eine Anpassung der Zuführung des jeweiligen Kraftstoffs in Abhängigkeit von dem Signal der Lambdasonde oder NOx Sonde durchgeführt. Hier kommen nun das Lambdaoffsetmodul 28, das Gas combustion operation as well as in gasoline or diesel operation only carried out an adjustment of the supply of the respective fuel as a function of the signal of the lambda probe or NOx probe. Here comes the lambda offset module 28, the
Gasgemischanalysemodul 7, das H2- Modul 30 und/oder das Sicherheitsmodul 29 zum Tragen, dessen Funktion unter weiter beschrieben wird. Gasgemischanalysemodul 7 Gas mixture analysis module 7, the H 2 - module 30 and / or the security module 29 to bear, whose function will be described further below. Gas mixture analysis module 7
Das Gasgemischanalysemodul 7 dient dem Ermitteln des Brennwertes Hs und/oder des Gasgemischkennwertes von des Gasgemisches 2, 21 insbesondere unter Berücksichtigung der sich im Betriebsverlauf verändernden Zusammensetzung oder Verhältnisse der einzelnen Gasanteile. Denn die sich verändernde Gasgemischzusammensetzung nimmt grundsätzlich Einfluss auf den Verbrennungsprozess. The gas mixture analysis module 7 serves to determine the calorific value H s and / or the gas mixture characteristic value of the gas mixture 2, 21, in particular taking into account the composition or ratios of the individual gas components which change during the course of operation. The changing composition of the gas mixture basically influences the combustion process.
Das Gasgemischanalysemodul 7 stellt daher den Brennwert Hs und/oder den The gas mixture analysis module 7 therefore provides the calorific value H s and / or the
Gasgemischkennwert des Gasgemisches 2, 21 in der aktuellen Zusammensetzung bereit, damit das Zusatzsteuergerät 18 eine optimierte Gaseinblasezeit für den Flüssiggaskraftstoff, das H2 und/oder eine optimierte Einspritzzeit für Flüssigkraftstoff vornehmen kann. Gas mixture characteristic of the gas mixture 2, 21 in the current composition ready so that the auxiliary control unit 18 can make an optimized gas injection time for the liquefied gas fuel, the H 2 and / or an optimized injection time for liquid fuel.
Insbesondere ist das Gasgemischanalysemodul 7 mit dem Gasleitfähigkeitssensor 8, dem Temperatursensor 1 und/oder dem Drucksensor 9 verbunden. Insbesondere sind der Gasleitfähigkeitssensor 8, der Temperatursensor 1 und/oder derIn particular, the gas mixture analysis module 7 is connected to the gas conductivity sensor 8, the temperature sensor 1 and / or the pressure sensor 9. In particular, the gas conductivity sensor 8, the temperature sensor 1 and / or the
Drucksensor 9 an der Flüssiggasleitung 6 angeordnet. Vorzugsweise ist im Betrieb stets das Gasgemisch 2, 21 entweder nur in der flüssigen Phase 2 - insbesondere beim Pressure sensor 9 is arranged on the liquid gas line 6. Preferably, in operation, the gas mixture 2, 21 is either only in the liquid phase 2 - in particular at
Flüssiggasbetrieb mit Ausnahme des Gasstarts - oder gasförmigen Phase 21 - insbesondere bei einem Gasstart bis zum Umschalten in den normalen Flüssiggasbetrieb - vorliegend. Daher werden durch den Gasleitfähigkeitssensor 8, den Temperatursensor 1 und/oder den Drucksensor 9 stets nur entweder das Gasgemisch in der flüssigen Phase 2 oder in der gasförmigen Phase 21 gemessen, also grundsätzlich nicht flüssige Phase 2 und gasförmige Phase 21 gleichzeitig. Liquefied gas operation, with the exception of the gas-phase or gaseous phase 21, in particular in the case of a gas type until it is switched over to normal liquefied gas operation. Therefore, by the gas conductivity sensor 8, the temperature sensor 1 and / or the pressure sensor 9 always only either the gas mixture in the liquid phase 2 or in the gaseous phase 21 is measured, that is basically not liquid phase 2 and gaseous phase 21 simultaneously.
Insbesondere können durch Verarbeitung der Messdaten des Gasleitfähigkeitssensors 8, dem Temperatursensor 1 und/oder dem Drucksensor 9 die Gasanteile des Gasgemisches 2, 21 ermittelt werden. Insbesondere zählen zu diesen Gasanteilen Propen, Propadien, isoButan, n-Butan, 1 -Buten, iso-Buten, cis-2-Buten, trans-2-Buten, 1 ,2-Butatien, 1 ,3-Butadien, Methan, Ethan, Ethen, neo-+iso-Pentan, n-Petan, Pentene, Olefine, und/oder C5-Olefine . In particular, the gas components of the gas mixture 2, 21 can be determined by processing the measured data of the gas conductivity sensor 8, the temperature sensor 1 and / or the pressure sensor 9. In particular, these gas fractions include propene, propadiene, isobutane, n-butane, 1-butene, isobutene, cis-2-butene, trans-2-butene, 1, 2-butadiene, 1, 3-butadiene, methane, ethane , Ethene, neo + iso-pentane, n-petane, pentenes, olefins, and / or C5 olefins.
Der Gasleitfähigkeitssensor 8 ist dazu insbesondere zur Durchführung eines lonisations- Messverfahren eingerichtet. In einer Ausführungsform ist der Gasleitfähigkeitssensor 8 so beschaffen, dass der For this purpose, the gas conductivity sensor 8 is set up in particular for carrying out an ionization measuring method. In one embodiment, the gas conductivity sensor 8 is such that the
Gasleitfähigkeitssensor 8 die Gasleitfähigkeit oder die elektrische Leitfähigkeit des Gas conductivity sensor 8, the gas conductivity or the electrical conductivity of the
Gasgemisches 2, 21 misst, insbesondere bei einer konstanten Spannung zwischen der Anode und Kathode, vorzugsweise mithilfe eines Messstroms. Die gemessene Stromstärke ist dann ein Maß für die elektrische Leitfähigkeit und/oder stellt das Messsignal dar. Gas mixture 2, 21 measures, preferably at a constant voltage between the anode and cathode, preferably by means of a measuring current. The measured current is then a measure of the electrical conductivity and / or represents the measurement signal.
Da die gemessene Stromstärke von der Temperatur beeinflusst wird, kann der Since the measured current is influenced by the temperature, the
Temperatureinfluss durch Verarbeitung der gemessenen Stromstärke mit der gemessenen Temperatur des Temperatursensors 1 ermittelt und/oder herausgerechnet, kompensiert oder normiert werden, um einen von der Temperatur unabhängigen Leitfähigkeitswert zu erhalten, insbesondere temperaturnormiert. Temperature influence determined by processing the measured current with the measured temperature of the temperature sensor 1 and / or eliminated, compensated or normalized to obtain a temperature independent of the conductivity value, in particular temperature normalized.
Die aktuelle Dichte des Gasgemisches 2, 21 kann ebenfalls die gemessene Stromstärke beeinflussen Bevorzugt wird die Dichte des aktuellen Gasgemisches 2, 21 anhand der gemessenen Temperatur insbesondere durch den Temperatursensor 1 und des gemessenen Drucks insbesondere durch den Drucksensor 9 ermittelt. The actual density of the gas mixture 2, 21 can likewise influence the measured current intensity. The density of the current gas mixture 2, 21 is determined on the basis of the measured temperature, in particular by the temperature sensor 1 and the measured pressure, in particular by the pressure sensor 9.
Der Dichteeinfluss kann durch Verarbeitung der gemessenen Stromstärke mit der ermittelten Dichte ermittelt und/oder herausgerechnet, kompensiert oder normiert werden, um einen von der Dichte unabhängigen Leitfähigkeitswert zu erhalten, insbesondere dichtenormiert. In einer vorteilhaften Ausführungsform können eine Temperaturnormierung und Dichtenormierung des Messsignals des Gasleitfähigkeitssensors 8 kombiniert werden, um einen normierten Brennwert Hs und/oder normierten Gasgemischkennwert zu ermitteln. Bevorzugt wird der so ermittelte Brennwert Hs und/oder der so ermittelte The density influence can be determined by processing the measured current intensity with the determined density and / or eliminated, compensated or normalized in order to obtain a density-independent conductivity value, in particular density-normalized. In an advantageous embodiment, a temperature standardization and density normalization of the measurement signal of the gas conductivity sensor 8 can be combined in order to determine a normalized calorific value H s and / or normalized gas mixture characteristic value. Preferably, the calorific value H s determined in this way and / or the thus determined
Gasgemischkennwert an das Zusatzsteuergerät 18 übermittelt, um bei der Ermittlung der Gaseinblaszeit, alternativ oder optional auch der Gaseinblasmenge, berücksichtigt zu werden. Gas mixture characteristic transmitted to the additional control unit 18 to be taken into account in the determination of Gaseinblaszeit, alternatively or optionally, the gas injection quantity.
Alternativ auch der Druckeinfluss durch Verarbeitung der gemessenen Stromstärke mit dem gemessenen Druck des Drucksensors 9 ermittelt und/oder herausgerechnet, kompensiert oder normiert werden, um einen von dem Druck unabhängigen Leitfähigkeitswert zu erhalten, insbesondere drucknormiert. Alternatively, the pressure influence by processing the measured current with the measured pressure of the pressure sensor 9 is determined and / or eliminated, compensated or normalized to obtain a value independent of the pressure conductivity value, in particular pressure normed.
Insbesondere können eine Temperaturnormierung, Dichtenormierung und/oder In particular, a temperature standardization, density normalization and / or
Drucknormierung des Messsignals des Gasleitfähigkeitssensors 8 kombiniert werden, um einen temperaturnormierten, dichtenormierten und/oder drucknormierten Brennwert Hs und/oder Gasgemischkennwert zu ermitteln, der dann ebenfalls an die Vorrichtung oder das Zusatzsteuergerät 18 zur Ermittlung der Gaseinblaszeit, alternativ oder optional auch der Gaseinblasmenge, berücksichtigt werden könnten. Pressure normalization of the measurement signal of the gas conductivity sensor 8 are combined to determine a temperature normalized, denormalized and / or pressure normalized calorific value H s and / or gas mixture characteristic value, which then also to the device or the auxiliary control unit 18 for determining the Gaseinblaszeit, alternatively or optionally also the Gaseinblasmenge, could be taken into account.
Bevorzugt ist in dem Gasgemischanalysemodul 7 ein insbesondere mehrdimensionales Gasgemischanalysekennfeld hinterlegt, welches eine Zuordnung des Brennwertes Hs und/oder des Gasgemischkennwert anhand des Messsignals des Gasleitfähigkeitssensors 8, der ermittelte Dichte des Gasgemisches 2, 21 und/oder des Temperatursignal des Preferably, a particularly multidimensional gas mixture analysis map is stored in the gas mixture analysis module 7, which assigns the calorific value H s and / or the gas mixture characteristic value based on the measured signal of the gas conductivity sensor 8, the determined density of the gas mixture 2, 21 and / or the temperature signal of
Temperatursensors 1 erlaubt. Temperature sensor 1 allowed.
Vorzugsweise sind in dem insbesondere mehrdimensionalen Gasgemischanalysekennfeld die Eigenschaften der typischen Gasbestandteile des eingesetzten Flüssiggaskraftstoffes berücksichtigt, so dass der herausgegebene Brennwert Hs und/oder der The properties of the typical gas constituents of the liquid gas fuel used are preferably taken into account in the particularly multi-dimensional gas mixture analysis map, so that the calorific value H s and / or the output calorific value
Gasgemischkennwert die Gaszusammensetzung des aktuellen Gasgemisches 2, 21 berücksichtigt. Gas mixture characteristic, the gas composition of the current gas mixture 2, 21 taken into account.
Vorzugsweise sind die in dem insbesondere mehrdimensionalen Preferably, those in the particular multi-dimensional
Gasgemischanalysekennfeld hinterlegten Daten durch eine oder mehrere Messreihen ermittelt worden und/oder ordnen in Abhängigkeit von unterschiedlichen Mischverhältnissen der einzelnen Gasbestandteile den Brennwert Hs und/oder den Gasgemischkennwert anhand der elektrischen Leitfähigkeit des Gasgemisches 2, 21 vorzugsweise nach erfolgter Normierung der gemessenen elektrischen Leitfähigkeit in Bezug auf eine definierte Depending on different mixing ratios of the individual gas constituents, the calorific value H s and / or the gas mixture characteristic value based on the electrical conductivity of the gas mixture 2, 21 preferably after that Normalization of the measured electrical conductivity with respect to a defined
Temperatur und eine definierte Dichte, alternativ oder optional auch auf einen definierten Druck. Alternativ kann das Zuordnen des Brennwertes Hs und/oder des Gasgemischkennwertes durch einen Algorithmus erfolgen, bei dem ein insbesondere mehrdimensionales Temperature and a defined density, alternatively or optionally also to a defined pressure. Alternatively, the calorific value H s and / or the gas mixture characteristic value can be assigned by an algorithm in which a particularly multi-dimensional
Gleichungssystem gelöst wird. Eine solche zergliedernde Ermittlung des Brennwertes Hs und/oder des Gasgemischkennwertes erfolgt ähnlich wie bei einer Fourier-Analysis bei Frequenzen. Denn die Dichte, die Temperatur und/oder die Leitfähigkeit geben die Equation system is solved. Such a dissecting determination of the calorific value H s and / or the gas mixture characteristic value is similar to a Fourier analysis at frequencies. Because the density, the temperature and / or the conductivity give the
Eigenschaft aller Gasbestandteile zusammen wieder, also die Summe oder das Integral über die einzelnen Gasbestandteile, wobei jeder Gasbestandteil für sich genommen eine unterschiedliche Dichte, Temperatur und/oder Leitfähigkeit aufweist. Property of all gas components together again, so the sum or the integral of the individual gas components, each gas component taken by itself has a different density, temperature and / or conductivity.
Beim Messen der Gasleitfähigkeit, d.h. der elektrischen Leitfähigkeit, tragen insbesondere bei einem Gasgemisch 21 in der gasförmigen Phase positive und/oder negative Ionen zur Leitung des elektrischen Stroms bei. When measuring the gas conductivity, i. the electrical conductivity, contribute in particular in a gas mixture 21 in the gaseous phase positive and / or negative ions to conduct the electric current.
In einer Ausführungsform weist der Gasleitfähigkeitssensor 8 eine Anode und eine Kathode auf, um die Leitfähigkeit des Gasgemisches 2, 21 zu messen. Ein solcher In one embodiment, the gas conductivity sensor 8 has an anode and a cathode to measure the conductivity of the gas mixture 2, 21. Such a
Gasleitfähigkeitssensor 8 kann mit besonders geringem Herstellungsaufwand bereitgestellt werden. Gas conductivity sensor 8 can be provided with a particularly low production cost.
Durch das lonisations-Messverfahren oder den Gasleitfähigkeitssensor 8 und den By the ionization measuring method or the gas conductivity sensor 8 and the
Temperatursensor 1 können insbesondere die Gasdichte, die Wärmeleitfähigkeit und/oder Wirkwiderstände des Gasgemisches 2, 21 ermittelt werden. Diese Messdaten des Temperature sensor 1, in particular the gas density, the thermal conductivity and / or effective resistance of the gas mixture 2, 21 can be determined. These measurements of the
Gasleitfähigkeitssensors 8 und des Temperatursensors 1 werden insbesondere in der Ausführung als Kombinationssensor dem Gasgemischanalysemodul 7 insbesondere als ein analoges Spannungssignal von mindestens 0,5 und/oder höchstens 4,5V zugeführt.  Gas conductivity sensor 8 and the temperature sensor 1 are supplied in particular in the embodiment as a combination sensor the gas mixture analysis module 7 in particular as an analog voltage signal of at least 0.5 and / or at most 4.5V.
Insbesondere wird es dort in ein digitales 8 bit Signal umgewandelt. Alternativ kann auch der Gasleitfähigkeitssensors 8 einen Analog-Digitalwandler umfassen und/oder ein digitales Signal bereitstellen. In particular, it is converted into a digital 8-bit signal. Alternatively, the gas conductivity sensor 8 may include an analog-to-digital converter and / or provide a digital signal.
Das Gasgemischanalysemodul 7 ermittelt auf Basis des Messsignals des The gas mixture analysis module 7 determines based on the measurement signal of the
Gasleitfähigkeitssensors 8, des Temperatursensors 1 und/oder des Drucksensors 9 den Brennwert Hs und/oder den Gasgemischkennwert. Insbesondere werden der Brennwert Hs und/oder der Gasgemischkennwert vorzugsweise über die Signal/Steuerleitung 24 oder ein kabellose Übertragungsmittel weiter zum Gas conductivity sensor 8, the temperature sensor 1 and / or the pressure sensor 9, the calorific value H s and / or the gas mixture characteristic. In particular, the calorific value Hs and / or the gas mixture characteristic value are preferably forwarded via the signal / control line 24 or a wireless transmission medium
Zusatzsteuergerät 18 übertragen. Insbesondere ist in dem Zusatzsteuergerät 18 ein Gasgemischregelkennfeld (Figur 4) hinterlegt, welches mithilfe des Brennwertes Hs als Eingangsgröße einen Transfer additional control unit 18. In particular, in the additional control unit 18, a gas mixture control map (Figure 4) is deposited, which with the aid of the calorific value Hs as an input variable
Gasgemischanpassungsfaktor als Ausgangsgröße, vorzugsweise mit der Einheit Prozent, ermitteln kann. Alternativ kann das Gasgemischregelkennfeld auch den Gas mixture adjustment factor as the output variable, preferably with the unit percent, can determine. Alternatively, the gas mixture control map also the
Gasgemischanpassungfaktor auf den Gasgemischkennwert als Eingangsgröße ausgeben. Output the gas mixture adjustment factor to the gas mixture characteristic as an input variable.
Insbesondere wird dieser Gasgemischanpassungfaktor mit der auf die oben beschriebene Weise ermittelten Einblaszeit insbesondere für den Flüssiggaskraftstoff angewendet. In particular, this gas mixture adjustment factor is applied with the blowing time determined in the manner described above, in particular for the liquid gas fuel.
Vorzugsweise wird die das Gaseinblaskennfeld um den Gasgemischanpassungfaktor verschoben, d.h. in Richtung fett oder mager, um eine an die Zusammensetzung des Gasgemisches 2, 21 angepassten und optimierte Einblaszeit zu erhalten, wie Figur 5 zeigt. Preferably, the gas injection map is shifted by the gas mixture adjustment factor, i. in the direction of rich or lean in order to obtain an optimized and adapted to the composition of the gas mixture 2, 21 blowing time, as Figure 5 shows.
Insbesondere dient der Drucksensor 9 dem Messen des Drucks in der Flüssiggasleitung 6, in der grundsätzlich das Gasgemisch entweder in der flüssigen Phase 2 oder gasförmigen Phase 21 vorhanden sein kann. Es handelt sich dabei um den Druck , der in der In particular, the pressure sensor 9 serves to measure the pressure in the liquefied gas line 6, in which basically the gas mixture can be present either in the liquid phase 2 or gaseous phase 21. It concerns the pressure, which in the
Flüssiggasleitung 6 herrscht und wird zur Berechnung und/oder Kompensation der Liquefied gas line 6 prevails and is used to calculate and / or compensate the
Flussdichte und/oder Gasdichte des Gasgemisches oder der Gasanteile im Gasgemisch benötigt.  Flux density and / or gas density of the gas mixture or gas components in the gas mixture needed.
Dem Gasgemischanalysemodul 7 werden also Messwerte des Gasleitfähigkeitssensors 8, des Temperatursensors 1 und/oder des Drucksensors 9 mit einer Information über das Gasgemisch 2 in der Flüssiggasleitung 6 zugeführt. Aus diesen Sensordaten ermittelt das Gasgemischanalysemodul 7 wie zuvor beschrieben den Brennwert Hs und/oder den Thus, measured values of the gas conductivity sensor 8, the temperature sensor 1 and / or the pressure sensor 9 with information about the gas mixture 2 in the liquid gas line 6 are supplied to the gas mixture analysis module 7. From this sensor data, the gas mixture analysis module 7 determines the calorific value Hs and / or the
Gasgemischkennwert als einen variablen Spannungs-Parameter, also ein Spannungssignal, welches vorzugsweise über die Signal- oder Steuerleitung 24 dem Zusatzsteuergerät 18 analog oder digital zugeführt wird, um über das Gasgemischregelkennfeld den prozentualen Gasgemischanpassungfaktor zur Optimierung der Gaseinblaszeit zu ermitteln. Auf diese Weise wird die Gaseinblaszeit auf Basis der aktuellen Gasgemischzusammensetzung oder Mischverhältnisse des Gasgemisches 2, 21 geregelt. Der Gasleitfähigkeitssensor 8 und der Temperatursensor 1 bemessen durch Ionisation die Dichte-Wärmeleitfähigkeit und Wirkwiderstände des Gasgemisches 2 oder aus der dampfförmigen Phase 21 bestehend aus den Gasen Propen, Propadien, iso-Butan, n-Butan, 1 -Buten, iso-Buten, cis-2-Buten, trans-2-Buten, 1 ,2-Butatien, 1 ,3-Butadien, Methan, Ethan, Ethen, neo-+iso-Pentan, n-Petan, Pentene, Olefine und/oder C5-Olefine. Gas mixture characteristic as a variable voltage parameter, that is, a voltage signal, which is preferably the analog or digitally supplied via the signal or control line 24 to the additional control unit 18 to determine the percentage gas mixture adjustment factor for optimizing the Gaseinblasungszeit via the gas mixture control map. In this way, the gas blowing time is regulated on the basis of the current gas mixture composition or mixing ratios of the gas mixture 2, 21. The gas conductivity sensor 8 and the temperature sensor 1 by ionization measures the density-thermal conductivity and effective resistances of the gas mixture 2 or of the vapor phase 21 consisting of the gases propene, propadiene, isobutane, n-butane, 1-butene, isobutene, cis-2-butene, trans-2-butene, 1,2-butadiene, 1,3-butadiene, methane, ethane, ethene, neo + iso-pentane, n-petane, pentenes , Olefins and / or C5-olefins.
Insbesondere ist das Gasgemischanalysemodul 7 so hardware- und softwaremäßig ausgestattet, dass es Basis der Messwerte des Gasgemischanalysemoduls 7 einen aktuellen Brennwert Hs und/oder Gasgemischkennwert und/oder optional ein aktuelles Mischungsverhältnis der Gase oder Gasbestandteile des Gasgemisches in der flüssigen Phase 2 und/oder dampfförmigen Phase 21 bestimmen kann, also der In particular, the gas mixture analysis module 7 is equipped in such a hardware and software manner that based on the measured values of the gas mixture analysis module 7 a current calorific value H s and / or gas mixture characteristic value and / or optionally a current mixing ratio of the gases or gas constituents of the gas mixture in the liquid phase 2 and / or determine vapor phase 21, so the
Gasgemischzusammensetzung. Gas mixture composition.
Der ermittelte Brennwert Hs und/oder der Gasgemischkennwert des Gasgemisches 2, 21 kann über die elektrische Leitung 24 dem Zusatzsteuergerät 18 analog oder The determined calorific value H s and / or the gas mixture characteristic value of the gas mixture 2, 21 can be analogously or via the electric line 24 to the additional control device 18
digitalübermittelt werden. Insbesondere ist in dem Zusatzsteuergerät 18 ein Gasgemischregelkennfeld hinterlegt, in dem ein Gasgemischanpassungfaktor vorzugsweise als Prozentwert insbesondere für die bivalente Gaseinblasmenge in Abhängigkeit von dem Brennwert Hs und/oder dem be transmitted digitally. In particular, a gas mixture control characteristic is stored in the additional control device 18, in which a gas mixture adjustment factor preferably as a percentage, in particular for the bivalent Gaseinblasmenge depending on the calorific value H s and / or
Gasgemischkennwert zugeordnet ist. Wie genau das Gasgemischregelkennfeld aufgebaut ist und wie die Regelung abläuft, wird weiter unterhalb beschrieben. Gas mixture characteristic value is assigned. How exactly the gas mixture control characteristic map is constructed and how the regulation proceeds is described below.
In Abhängigkeit von des ermittelten aktuellen Brennwertes Hs und/oder des Depending on the determined current calorific value Hs and / or the
Gasgemischkennwerts des Gasgemisches 2, 21 und des damit erhaltenen Gas mixture characteristic of the gas mixture 2, 21 and the thus obtained
Gasgemischanpassungfaktors wird nun eine optimierte insbesondere bivalente LPGGas Gemischanpassungfaktors will now be optimized especially bivalent LPG
Gaseinblasmenge ermittelt durch die Gaseinblasventile 17 insbesondere parallel zur H2 Einblasung über den H2 Einblasstutzen 40 in den Luftansaugkanal des Motors 19 freigegeben, der das bivalente oder trivalente Kraftstoffgemisch ansaugt, so dass eine ordnungsgemäße Verbrennung sichergestellt ist, welche eine Regelung der Verbrennung im Hinblick auf eine möglichst Vollständige Verbrennung unter Berücksichtigung der aktuellen Gasgemischzusammensetzung. Gas Einblasmenge determined by the Gaseinblasventile 17 in particular parallel to the H 2 injection via the H 2 Einblasstutzen 40 released into the air intake duct of the engine 19, which sucks the bivalent or trivalent fuel mixture, so that a proper combustion is ensured, which is a control of combustion in terms of as complete a combustion as possible taking into account the current gas mixture composition.
Regelung in definierten Zeitintervallen Das Gasgemischanalysemodul 7 ist vorzugsweise so ausgebildet, dass die Bestimmung des aktuellen Brennwertes Hs und/oder Gasgemischkennwerts des Gasgemisches 2, 21 in definierten Zeitintervallen wiederholt durchgeführt wird. Vorzugsweise wird das Gasgemischanalysemodul 7 bei Starten des Motors 19, wenn ein Gasstart programmiert ist, permanent die Gaszusammensetzung ermitteln und/oder kontinuierlich einen Brennwert Hs und/oder einen Gasgemischkennwert an das Control in Defined Time Intervals The gas mixture analysis module 7 is preferably designed such that the determination of the current calorific value Hs and / or gas mixture characteristic value of the gas mixture 2, 21 is carried out repeatedly at defined time intervals. When starting the engine 19, when a gas type is programmed, the gas mixture analysis module 7 will permanently determine the gas composition and / or continuously apply a calorific value H s and / or a mixed gas mixture value to the gas mixture analysis module
Zusatzsteuergerät 18 senden, um möglichst ohne Zeitverzögerung die bivalente oder trivalente Gaseinblasung regeln zu können. Vorzugsweise ist ein solches permanentes Messen und/oder kontinuierliches Senden so lange aktiv, bist die hinterlegte Send additional control unit 18 to be able to regulate the bivalent or trivalent gas injection as possible without time delay. Preferably, such a permanent measuring and / or continuous transmission is active so long are the deposited
Warmwassertemperatur des Kühlwassers des Motors 19 erreicht ist, die insbesondere durch den Wassertemperatursensor 37 gemessen wird. Ist die vorgegebene Wassertemperatur erreicht, werden die Messungen also nur noch in Zeitintervallen mehrfach bei laufendem Motor 19 durchgeführt. Hot water temperature of the cooling water of the engine 19 is reached, which is measured in particular by the water temperature sensor 37. Once the predefined water temperature has been reached, the measurements are therefore carried out only in time intervals several times with the engine 19 running.
Insbesondere beträgt das Messzeitintervall 30 Sekunden, also alle 30 Sekunden wird ein aktueller Brennwert Hs und/oder Gasgemischkennwert auf Basis aktueller Messungen bereitgestellt. Durch diese wiederholt durchgeführte Messung und die entsprechendeIn particular, the measuring time interval is 30 seconds, ie every 30 seconds, a current calorific value H s and / or gas mixture characteristic value is provided on the basis of current measurements. Through this repeatedly performed measurement and the corresponding
Regelung über das Gasgemischregelkennfeld ergeben sich verschiedene Vorteile, wie im Folgenden weiter beschrieben. Control over the gas mixture control map results in various advantages, as further described below.
Durch die Tatsache, dass überhaupt eine Ermittlung des Brennwertes Hs und/oder By the fact that at all a determination of the calorific value H s and / or
Gasgemischkennwertes des Gasgemisches 2, 21 und eine davon abhängige Gas mixture characteristic of the gas mixture 2, 21 and one dependent thereon
Gasgemischregelkennfeld-Regelung des Zusatzsteuergeräts 18 durchgeführt wird, wird zunächst zu Beginn des insbesondere bivalenten Gasverbrennungsbetriebs - gegebenenfalls auch nach einer Neubetankung des Gastanks 3 - sichergestellt, dass unabhängig vom Gasgemisch 2 ein ordnungsgemäßer Gasverbrennungsvorgang im Motor 19 erfolgt.  Gas mixture control map control of the additional control unit 18 is carried out initially at the beginning of bivalent in particular gas combustion operation - possibly even after a refueling of the gas tank 3 - ensures that regardless of the gas mixture 2 is a proper gas combustion process in the engine 19.
Durch die wiederholt während des Betriebs durchgeführten Messungen und Regelungen werden zudem zusätzlich Temperaturschwankungen berücksichtigt, wie diese beispielsweise aufgrund des Fahrtwinds, des Parkens des Fahrzeugs in der Sonne, des Parkens des Fahrzeugs in einer Garage und/oder dem anschließenden Betrieb bei Minustemperaturen usw. auftreten. Diese zu einer Änderung der Dichte des betankten Gasgemisches insbesondere in der flüssigen Phase 2 führenden Temperaturunterschiede werden in der Flüssiggasleitung 6, flüssig oder gasförmig durch den Gasleitfähigkeitssensor 8, In addition, the measurements and controls repeatedly carried out during operation also take temperature fluctuations into consideration, such as those due to the wind, parking the vehicle in the sun, parking the vehicle in a garage and / or the subsequent operation at minus temperatures, etc. These temperature differences leading to a change in the density of the refueled gas mixture, in particular in the liquid phase 2, are detected in the liquid gas line 6, liquid or gaseous, by the gas conductivity sensor 8,
Temperatursensor 1 und/oder den Drucksensor 9 dem Gasgemischanalysemodul 7 übermittelt, vorzugsweise über die Signal- oder Steuerleitung 24 an das Zusatzsteuergerät 18 weiter gegeben und/oder über die Gasgemischregelkennfeld- Regelung mit dem Ziel einer vollständigen Verbrennung berücksichtigt. Temperature sensor 1 and / or the pressure sensor 9 the gas mixture analysis module 7 transmitted, preferably via the signal or control line 24 to the additional control unit 18 and / or taken into account via the gas mixture control map control with the aim of complete combustion.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, dass auch das Motorsteuergerät 20, die permanent auch im bivalenten oder trivalenten Gasverbrennungsbetrieb weiter arbeiten, nicht ungewollt die dort hinterlegten Benzin- oder Dieselkennfelder verstellen, weil z.B. die Lambda-Werte aus der Flüssiggaskraftstoffverbrennung für Lambda-Werte aus der Benzinoder Dieselverbrennung gehalten werden. H2 Modul 30 Another significant advantage is that even the engine control unit 20, which continue to work permanently in bivalent or trivalent gas combustion operation, do not unintentionally adjust the stored therein gasoline or diesel maps because, for example, the lambda values from the liquefied gas combustion for lambda values from the Petrol or diesel combustion are kept. H 2 module 30
Das H2 Modul 30 wird bei Motorstart vorzugsweise über die Steuer- oder Signalleitung 52 oder über ein kabelloses Übertragungsmittel durch das Zusatzsteuergerät 18 im The H 2 module 30 is preferably at engine start via the control or signal line 52 or a wireless transmission means by the additional control unit 18 in
Flüssigkraftstoffbetrieb aktiviert. Das Zusatzsteuergerät 18 verfügt über ein Liquid fuel operation activated. The additional control unit 18 has a
Gasmengenkennfeld, welches anhand des Lastwertes eine Wasserstoffmenge ermitteln kann, der vorzugsweise über die Steuer- oder Signalleitung 52 dem H2 Modul übermittelt wird. Insbesondere auf Basis dieser Wasserstoffmenge veranlasst das H2 Modul 30 die Freisetzung dieser Wasserstoffmenge durch die H2 Zelle. Insbesondere wird die Wasserstoffmenge kontinuierlich über den H2 Einblasstutzen 40 in den Ansaugkanal des Motors 19 geblasen und/oder wird durch den dort anstehenden Saugrohrdruck durch den Motor 19 angesaugt, um dem Brennraum für die Verbrennung zugeführt zu werden. Der Wasserstoff dient einerseits als Kraftstoff und andererseits zur Reduzierung von schädlichen Emissionen. Denn Wasserstoff kann nahezu schadstofffrei oder zumindest unter besonders geringer Schadstoffentstehung verbrannt werden. Je größer der Anteil des Wasserstoffes in einem bivalenten oder trivalenten Kraftstoffbetrieb ist, desto geringer ist die in Summe produzierte Schadstoffmenge durch das gleichzeitige Verbrennen der zwei oder drei verschiedenen Kraftstoffe. Gas quantity map, which can determine a hydrogen amount based on the load value, which is preferably transmitted via the control or signal line 52 to the H 2 module. In particular, based on this amount of hydrogen, the H 2 module 30 causes the release of this amount of hydrogen by the H2 cell. In particular, the amount of hydrogen is continuously blown through the H 2 Einblasstutzen 40 in the intake passage of the engine 19 and / or is sucked by the pending there intake manifold pressure by the motor 19 to be supplied to the combustion chamber for combustion. The hydrogen serves as a fuel on the one hand and on the other hand to reduce harmful emissions. After all, hydrogen can be burned with virtually no pollutants or at least with particularly low pollutant formation. The greater the proportion of hydrogen in a bivalent or trivalent fuel operation, the lower the total amount of pollutant produced by the simultaneous burning of the two or three different fuels.
Das Gasmengenkennfeld ist im Zusatzsteuergerät 18 insbesondere auf einem The gas quantity map is in the additional control unit 18 in particular on a
Speichermedium hinterlegt. Die Wasserstoffmenge wird grundsätzlich in Form eines analogen oder digitalen Signals an das H2 Modul übermittelt. Storage medium deposited. The amount of hydrogen is always transmitted in the form of an analog or digital signal to the H 2 module.
Vorzugsweise weist das Gasmengenkennfeld neben dem Lastwert auch die Drehzahl des Motors als Eingangsgrößen auf. Insbesondere wird aus diesen Eingangsgrößen vorzugsweise über die an das H2 Modul übermittelte Wasserstoffmenge eine Stromsteuerung durch das H2 Modul ausgelöst, welches ein H2-Gel oder Wasser das sich in der H2-Zelle 38 befindet, durch Elektrolyse in Wasserstoff und Sauerstoff aufspaltet. Preferably, the gas quantity map in addition to the load value and the rotational speed of the engine as input variables. In particular, these input variables become preferably triggered by the current control module via the H 2 transmitted to the module H 2 amount of hydrogen that the there is a H 2 gel or water in the H2-cell 38, split by electrolysis into hydrogen and oxygen.
Vorzugsweise liegt der dabei erreichte maximale Wirkungsgrad bei ca. 75 % The maximum efficiency achieved here is preferably around 75%.
Wasserstoffanteil. Die insbesondere kontinuierliche Gas- Wasserstoffmengenfreisetzung bzw. Wasserstoffeinblasung über den H2 Einblasstutzen 40 wird somit durch die Hydrogen content. The particular continuous gas hydrogen quantity release or hydrogen injection via the H 2 Einblasstutzen 40 is thus by the
Stromsteuerung bestimmt. Current control determined.
Vorzugsweise ist das H2 Modul 30 mit einem Klopfsensor 39 verbunden. Ein Klopfsensor 39 ist optional ein akustischer Sensor zur Detektion eines Klopfgeräusches, welches üblicherweise durch eine unkontrollierte Selbstzündung des Luft-Kraftstoffgemisches neben der eigentlichen Flammfront verursacht wird. Vorzugsweise überwacht der Klopfsensor 39 insbesondere permanent oder kontinuierlich die bivalente oder trivalente Schichtladungs- Verbrennungsabläufe. Werden klopfende Verbrennungen durch den Klopfsensor 39 detektiert und dem H2 Modul 30 gemeldet, wird eine Klopfmeldung von dem H2 Modul 30 an das Zusatzsteuergerät insbesondere über die Signal/Steuerleitung 52 übermittelt. Die Klopfmeldung wird grundsätzlich in Form eines analogen oder digitalen Signals an das H2 Modul und/oder an das Zusatzsteuergerät 18 übermittelt. Vorzugsweise dient eine Klopfmeldung als Eingangsgröße des Gasmengenkennfeldes. Das Gasmengenkennfeld ist insbesondere derart konfiguriert, dass die Wasserstoffmenge oder die Stromsteuerung zur Produktion von Wasserstoff vorzugsweise schrittweise und/oder prozentual so lange reduziert oder zurück genommen wird, bis eine klopffreien Verbrennung erzielt wird. Preferably, the H 2 module 30 is connected to a knock sensor 39. A knock sensor 39 is optionally an acoustic sensor for detecting a knocking sound, which is usually caused by an uncontrolled auto-ignition of the air-fuel mixture in addition to the actual flame front. Preferably, the knock sensor 39 monitors in particular permanently or continuously the bivalent or trivalent stratified charge combustion processes. If knocking burns are detected by the knock sensor 39 and reported to the H 2 module 30, a knock message is transmitted from the H 2 module 30 to the additional control unit, in particular via the signal / control line 52. The knock message is always transmitted in the form of an analog or digital signal to the H 2 module and / or to the additional control unit 18. Preferably, a knock message serves as an input variable of the gas quantity characteristic field. Specifically, the gas quantity map is configured such that the amount of hydrogen or current control for producing hydrogen is preferably reduced or decreased stepwise and / or percentually until knockless combustion is achieved.
Bevorzugt ist das Gasmengenkennfeld so beschaffen, dass nach 20 klopffreien Preferably, the gas quantity map is such that after 20 knock-free
Verbrennungen die Wasserstoffmenge oder die Stromsteuerung zur Produktion von Wasserstoff vorzugsweise schrittweise und/oder prozentual erhöht wird, bis wieder der die Wasserstoffmenge ohne Berücksichtigung von Klopfmeldungen erreicht ist. Burns the hydrogen amount or the current control for the production of hydrogen is preferably increased gradually and / or in percent until again the amount of hydrogen is reached without consideration of knocking messages.
Bevorzugt ist das Zusatzsteuergerät 18 so konfiguriert, dass wenn das Zusatzsteuergerät 18 während eines Fahrzyklus der zuvor genannten klopfenden Verbrennungsabläufe mit Nachregelung erkennt, das Zusatzsteuergerät 18 das Gasmengenkennfeld adaptiv pro Schritt die Kennlinie verändert bis zum nächsten Neustart des Motors. Bevorzugt wird nach einem Neustart des Motors die im Zusatzsteuergerät 18 vorhandene Steuerkennlinie oder die aus dem Gasmengenkennfeld resultierende Wasserstoffmenge pro Schritt wieder bis an die Klopfgrenze insbesondere prozentual angefahren, um so insbesondere die Steuerkennlinie im Gasmengenkennfeld neu zu positionieren. Preferably, the auxiliary control unit 18 is configured so that when the auxiliary control unit 18 detects during a driving cycle of the aforementioned knocking combustion processes with readjustment, the additional control unit 18, the gas quantity map adaptively changed per step the characteristic until the next restart of the engine. After a restart of the engine, the control characteristic line present in the additional control device 18 or the quantity of hydrogen resulting from the gas quantity characteristic diagram per step is preferably up to one again the knocking limit in particular a percentage approached, so as to reposition in particular the control curve in the gas quantity map.
In der Figur 1 ist die Einbringung bezüglich eines Speichers oder Tank für das jeweilige H2- Gel oder Wasser in die H2 Zelle die Darstellung der Figur 1 nur schematisch. In FIG. 1, the introduction with respect to a store or tank for the respective H 2 gel or water into the H 2 cell is only schematically illustrated in FIG.
Lambdaoffsetmodul 28 Lambda offset module 28
Das Lambdaoffsetmodul 28 weist vorzugsweise elektrische Anschlüsse für insbesondere folgende Abgas- Messsonden auf: Zirkondioxid-Messsonde, Titandioxid-Messsonde, Planare Messsonde als Lambdasonde 46, Nerst Messsonde, LSU Messsonde als Lambdasonde 46, Pumpsonde und/oder NOx Sonde 45. The lambda offset module 28 preferably has electrical connections for, in particular, the following exhaust gas measuring probes: zirconium dioxide measuring probe, titanium dioxide measuring probe, planar measuring probe as lambda probe 46, Nerst measuring probe, LSU measuring probe as lambda probe 46, pumping probe and / or NOx probe 45.
Insbesondere sind im Lambdaoffsetmodul 28 Spannungs- und/oder Strom-Kenndatenfelder hinterlegt, um die entsprechende Abgas- Messsonde zu erkennen und Messwerte zu erfassen. In particular, voltage and / or current characteristic data fields are stored in the lambda offset module 28 in order to detect the corresponding exhaust gas measuring probe and to record measured values.
Die Zirkondioxid Abgassonde als Lambdasonde 46 ist eine Spannungsabgebende The zirconia exhaust gas probe as lambda probe 46 is a voltage output
Messsonde. Vorzugsweise kann eine Lambdasonde 46, insbesondere die Zirkondioxid Abgassonde, und/oder NOx Sonde 45 einen Arbeitsbereich von mindestens -100 mV (fettes Abgas) und/oder höchstens 900 mV (mageres Abgas) insbesondere bei einem Probe. Preferably, a lambda probe 46, in particular the zirconia exhaust gas probe, and / or NOx probe 45, a working range of at least -100 mV (rich exhaust gas) and / or at most 900 mV (lean exhaust gas), especially in a
Arbeitstemperaturbereich oder Betriebstemperatur von mindestens 500 °C und/oder höchstens 800 °C, bevorzugt ca. 650°C, abgeben. Bevorzugt ist die Zirkondioxid Operating temperature range or operating temperature of at least 500 ° C and / or at most 800 ° C, preferably about 650 ° C, deliver. The zirconium dioxide is preferred
Abgassonde 46 mit Arsen dotiert, um im invertierten Bereich von mindestens -100 mV (mageres Abgas) und/oder höchstens 900 mV (fettes Abgas) zu arbeiten. Vorzugsweise wird auf die Lambdasondenleitung der Zirkondioxid Abgassonde 46 durch Motorsteuergerät 20 insbesondere im Benzinbetrieb eine Spannung von vorzugsweise 5000 mV +/- 10 mV angelegt, so dass die Zirkondioxid Abgassonde als Lambdasonde 46 in einem Regelbereich von mindestens 4500 mV (fettes Abgas) und/oder höchstens 5500 mV (mageres Abgas) oder invertiert von mindestens 4500 mV (mageres Abgas) und/oder höchstens 5500 mV (fettes Abgas) arbeitet. Diese Spannungswertveränderung signalisiert ein definiertes fettes oder mageres Abgasgemisch und wird durch das Motorsteuergerät 20 zur Regelung der einzuspritzenden Kraftstoff menge insbesondere neben anderen Regelgrößen verwendet. Die Titandioxid Abgassonde als Lambdasonde 46 ist vorzugsweise eine Exhaust probe 46 doped with arsenic to operate in the inverted region of at least -100 mV (lean exhaust gas) and / or at most 900 mV (rich exhaust gas). Preferably, a voltage of preferably 5000 mV +/- 10 mV is applied to the lambda probe line of zirconia exhaust gas probe 46 by engine control unit 20, so that the zirconia exhaust probe than lambda probe 46 in a control range of at least 4500 mV (rich exhaust gas) and / or at most 5500 mV (lean exhaust gas) or inverted by at least 4500 mV (lean exhaust gas) and / or at most 5500 mV (rich exhaust gas) works. This voltage value change signals a defined rich or lean exhaust gas mixture and is used by the engine control unit 20 to control the amount of fuel to be injected, in particular, in addition to other control variables. The titanium dioxide exhaust gas probe as lambda probe 46 is preferably one
Widerstandsmesssonde. Durch das Motorsteuergerät 20 wird eine Spannung von insbesondere 5000 mV +/- 10 mV angelegt und/oder bei einem Arbeitstemperaturbereich/Betriebstemperatur von mindestens ca. 650 °C arbeitet die Titandioxid Abgassonde 46 in einem Regelbereich von mindestens 4500 mV (fettes Abgas) und/oder höchstens 5500 mV (mageres Abgas) oder invertiert von mindestens 4500 mV (mageres Abgas) und/oder 5500 mV (fettes Abgas). Diese Spannungswertveränderung signalisiert ein definiertes fettes oder mageres Abgasgemisch und wird durch das Resistance measuring probe. By the engine control unit 20, a voltage of in particular 5000 mV +/- 10 mV is applied and / or at a Operating temperature range / operating temperature of at least about 650 ° C, the titanium dioxide exhaust gas probe 46 operates in a control range of at least 4500 mV (rich exhaust gas) and / or at most 5500 mV (lean exhaust gas) or inverted by at least 4500 mV (lean exhaust gas) and / or 5500 mV (rich exhaust gas). This voltage value change signals a defined rich or lean exhaust gas mixture and is determined by the
Motorsteuergerät 20 zur Regelung der einzuspritzenden Kraftstoffmenge mit verwendet.  Engine control unit 20 used to control the amount of fuel to be injected with.
Die Planare Abgassonde als Lambdasonde 46 ist eine Strommesssonde mit einer Messzelle und/oder einer Pumpzelle. Der Arbeitstemperaturbereich/Betriebstemperatur liegt insbesondere bei 500°C bis 800°C, vorzugsweise bei ca. 650 °C, wobei der Sollwert für die Zellenausgleichspannung vorzugsweise 400 bis 500 mV, bevorzugt 450 mV beträgt. Weicht die Spannung in der Messzelle von diesem Wert ab, wird durch die Pumpzelle ein Ausgleich geschaffen bis der Sollwert wieder erreicht wird. Insbesondere hat dieser Ausgleich hat einen Stromfluss zur Folge, der mindestens -3,5 mA (fettes Abgas) und/oder höchstens 3,5 mA (mageres Abgas) betragen kann. Diese Stromwertveränderung signalisiert ein definiertes fettes oder mageres Abgasgemisch und/oder wird durch das Motorsteuergerät 20 zur Regelung der einzuspritzenden Kraftstoffmenge mit verwendet. The planar exhaust gas probe as lambda probe 46 is a current measuring probe with a measuring cell and / or a pumping cell. The working temperature range / operating temperature is in particular at 500 ° C to 800 ° C, preferably at about 650 ° C, wherein the target value for the cell compensation voltage is preferably 400 to 500 mV, preferably 450 mV. If the voltage in the measuring cell deviates from this value, a compensation is created by the pumping cell until the setpoint is reached again. In particular, this compensation results in a current flow which can be at least -3.5 mA (rich exhaust gas) and / or at most 3.5 mA (lean exhaust gas). This change in the current value signals a defined rich or lean exhaust gas mixture and / or is used by the engine control unit 20 to regulate the amount of fuel to be injected.
Die Nerst Abgassonde als Lambdasonde 46 wird auch als Breitbandsonde bezeichnet und/oder ist eine Strommesssonde mit einem definierten Innenwiderstand, wobei insbesondere als Membran für die Pumpzelle gegenüber der Messzelle Zirkoniumdioxid, vorzugsweise Zirkonium(IV)-oxid, benutzt wird. Die Nernstspannung wird in der Regel konstant eingeregelt, die vorzugsweise mindestens 2400 mV (fettes Abgas) und höchstens 3200 mV (mageres Abgas) beträgt. Dies entspricht grundsätzlich einem Pumpstrom von mindestens 0 μΑ (fettes Abgas) und/oder höchstens 100 μΑ (mageres Abgas). DieseThe Nerst exhaust gas probe as a lambda probe 46 is also referred to as a broadband probe and / or is a current measuring probe with a defined internal resistance, in particular zirconium dioxide, preferably zirconium (IV) oxide, is used as a membrane for the pumping cell relative to the measuring cell. The Nernst voltage is usually adjusted constant, which is preferably at least 2400 mV (rich exhaust gas) and at most 3200 mV (lean exhaust gas). This basically corresponds to a pumping current of at least 0 μΑ (rich exhaust gas) and / or at most 100 μΑ (lean exhaust gas). These
Stromwertveränderung signalisiert ein definiertes fettes oder mageres Abgasgemisch und wird durch das Motorsteuergerät 20 mit in Bezugnahme der Nerstspannung zur Regelung der einzuspritzenden Kraftstoffmenge mit verwendet. Die LSU Abgassonde als NOx Sonde 45 wird auch als Breitbandsonde bezeichnet, ist aber insbesondere eine planare Zr02 Zweizellen-Grenzstromsonde. Die LSU Abgassonde umfasst zwei Zellen und/oder eine potentiometrische Sauerstoff-Konzentrationszelle des Nernst-Typs und/oder eine amperometrische Sauerstoff-Pumpzelle. Die Komponenten des Abgases können durch den Diffusionskanal an die Elektroden der Pump- und Nernstzelle diffundieren, wo sie ins thermodynamische Gleichgewicht gebracht werden. Die Current value change signals a defined rich or lean exhaust gas mixture and is used by the engine control unit 20 with reference to the Nerstspannung to control the amount of fuel to be injected. The LSU exhaust probe as NOx probe 45 is also referred to as a broadband probe, but is in particular a planar Zr0 2 two-cell limit current probe. The LSU exhaust probe comprises two cells and / or a potentiometric Nernst-type oxygen concentration cell and / or an amperometric oxygen pumping cell. The components of the exhaust gas can diffuse through the diffusion channel to the electrodes of the pump and Nernst cell, where they are brought into thermodynamic equilibrium. The
Regelelektronik erfasst die Nernstspannung L/N der Konzentrationszelle und/oder versorgt die Pumpzelle mit einer variablen Pumpspannung UP. Nimmt dabei L/N Werte kleiner als der Sollwert von insbesondere ca. 450 mV an, ist das Abgas mager und die Pumpzelle wird mit einem solchen Strom versorgt, so dass Sauerstoff aus dem Kanal hinausgepumpt wird. Bei fettem Abgas ist dagegen L/N größer als der Sollwert und die Stromrichtung wird umgekehrt, sodass die Zelle Sauerstoff in den Kanal hineinpumpt. Diese Stromwertänderung wird im Motorsteuergerät 20 für die Lambdakennfeldregelung verwendet, vorzugsweise von mindestens -3,5 mA (fettes Abgas) und/oder höchstens 4,5 mA (mageres Abgas). Die LSU Abgassonde eignet sich vor allem für die Diesel-Abgasmessung, da der Lambda- Messbereich von 0,65 (fettes Abgas) bis 10 (mageres Abgas / Luft) abgedeckt werden kann. Control electronics detects the Nernst voltage L / N of the concentration cell and / or supplied the pump cell with a variable pumping voltage U P. If L / N values are smaller than the setpoint of, in particular, approximately 450 mV, the exhaust gas is lean and the pumping cell is supplied with such a current, so that oxygen is pumped out of the duct. With rich exhaust, on the other hand, L / N is greater than the set point and the direction of flow is reversed so that the cell pumps oxygen into the channel. This current value change is used in the engine control unit 20 for the lambda map control, preferably of at least -3.5 mA (rich exhaust gas) and / or at most 4.5 mA (lean exhaust gas). The LSU exhaust probe is particularly suitable for diesel exhaust gas measurement, since the lambda measuring range from 0.65 (rich exhaust gas) to 10 (lean exhaust gas / air) can be covered.
NOx Messsonden 45, wie diese im Allgemeinen angeboten und in Kraftfahrzeugen vorgefunden werden, arbeiten im Wesentlichen ähnlich wie Breitbandsonden. In der ersten Zelle (Pumpzelle) werden noch vorhandene Sauerstoffatome ionisiert und durch die Keramik weggepumpt. In der zweiten Zelle werden im gleichen Abgasstrom mittels eines katalytisch wirkenden Stoffes die Stickoxide zerlegt und der Sauerstoffgehalt (Partialdruck) gemessen. Der jetzt vorhandene Sauerstoff muss durch die Zerlegung der Stickoxide erzeugt worden sein. Somit kann auf die Stickoxide zurückgeschlossen werden. Die Stromwertänderung wird dem Motorsteuergerät 20 übermittelt und dahingehend ausgewertet, ob der verbrannte Kraftstoff zu fett oder zu mager war und/oder welcher Stickoxidanteil im Abgas vorhanden ist. NOx probes 45, as generally offered and found in automobiles, operate substantially similar to broadband probes. In the first cell (pump cell) remaining oxygen atoms are ionized and pumped away through the ceramic. In the second cell, the nitrogen oxides are decomposed in the same exhaust gas flow by means of a catalytically active substance and the oxygen content (partial pressure) is measured. The existing oxygen must have been generated by the decomposition of the nitrogen oxides. Thus it can be deduced on the nitrogen oxides. The current value change is communicated to the engine control unit 20 and evaluated as to whether the burnt fuel was too rich or too lean and / or which nitrogen oxide content is present in the exhaust gas.
Im bivalenten oder trivalenten Flüssiggasbetrieb insbesondere mit LPG und/oder In bivalent or trivalent liquefied gas operation, in particular with LPG and / or
Wasserstoff werden zum Teil je nach Steuervariante und/oder in Verbindung mit anteiligem Benzin oder Dieselkraftstoff die NOx Sonde 45 und/oder Lambdasonde 46 einen Messwert an das Lambdaoffsetmodul 28 senden, der infolge der verschiedenen chemischen Depending on the control variant and / or in conjunction with proportionate gasoline or diesel fuel, the NOx sensor 45 and / or lambda probe 46 will send a measured value to the lambda offset module 28, which as a result of the various chemical processes
Eigenschaften von Flüssigkraftstoff und Flüssiggaskraftstoff nicht planmäßig mit den aktuell tatsächlichen Lambdaverhältnis und/oder Stickoxidverhältnis korreliert. Die somit Properties of liquid fuel and liquefied petroleum gas are not regularly correlated with the currently actual lambda ratio and / or nitrogen oxide ratio. The thus
gewonnenen Messdaten sind wie anfangs beschrieben nicht geeignet für das obtained measurement data are as described initially unsuitable for the
Motorsteuergerät 20, um das Lambdaverhältnis oder Stickoxidverhältnis im Benzin- oder Dieselkennfeld richtig zu bearbeiten oder zu berechnen und/oder eine ordnungsgemäße Lambdaregelung durchzuführen. Engine control unit 20 to properly edit or calculate the lambda ratio or nitrogen oxide ratio in the gasoline or diesel map and / or perform a proper lambda control.
Durch das vorzugsweise integrierte Lambdaoffsetmodul 28, welches insbesondere zwischen dem Motorsteuergerät 20 und der NOx Sonde 45 und/oder der Lambdasonde 46 angeordnet ist, wird ermöglicht, dass im bivalenten oder trivalenten Kraftstoff betrieb beispielsweise auf Basis von LPG, Wasserstoff und/oder Benzin oder Diesel die Messsignale der NOx Sonde 45 und/oder der Lambdasonde 46 direkt zum Lambdaoffsetmodul 28 übermittelt werden. In einer Ausführungsform ist das Lambdaoffsetmodul 28 direkt, insbesondere parallel zur Verbindung mit dem Motorsteuergerät 20, mit dem Zusatzsteuergerät 18 verbunden. Im Lambdaoffsetmodul 28 erfolgt eine Signalwertkorrektur zur Lambdaoffsetanpassung der von der Lambdasonde 46 und/oder der NOx Sonde 45 ausgehenden Messsignale an die veränderten Verhältnisse im bivalenten oder trivalenten Kraftstoffbetrieb insbesondere empirisch, d.h. durch Verarbeitung mit erfahrungsgemäßen Referenzwerten oder -kurven, und/oder durch einen Lie-Algebren-Homomorphismus in Zusammenhang mit der The preferably integrated lambda offset module 28, which is arranged in particular between the engine control unit 20 and the NOx sensor 45 and / or the lambda probe 46, makes it possible to operate in bivalent or trivalent fuel, for example based on LPG, hydrogen and / or gasoline or diesel the measurement signals of the NOx probe 45 and / or the lambda probe 46 are transmitted directly to the lambda offset module 28. In one embodiment, the lambda offset module 28 is connected directly to the auxiliary control device 18, in particular in parallel with the connection to the engine control unit 20. In the lambda offset module 28, a signal value correction for the lambda offset adaptation of the measuring signals emanating from the lambda probe 46 and / or the NOx probe 45 to the changed conditions in bivalent or trivalent fuel operation takes place in particular empirically, ie by processing with reference values or curves according to the invention, and / or by a Lie -Algebrene homomorphism associated with the
Brettschneiderformel über ein Lambda/NOx Offsetkennfeld. Brettschneider formula over a lambda / NOx offset map.
In einer Ausführungsform erfolgt eine Signalwertkorrektur zur Lambdaoffsetanpassung der von der Lambdasonde 46 und/oder der NOx Sonde 45 ausgehenden Messsignale durch ein Offsetkennfeld insbesondere des Lambdaoffsetmoduls 28. In one embodiment, a signal value correction for lambda offset adaptation of the measurement signals emanating from the lambda probe 46 and / or the NOx probe 45 is effected by an offset characteristic map, in particular of the lambda offset module 28.
Dem Zusatzsteuergerät 18 werden vorzugsweise über die Datenleitung 48 die von der NOx Sonde 45 und/oder Lambdasonde 46 ausgehenden Messsignalen zur Signalwertkorrektur insbesondere unmittelbar an das Lambdaoffsetmodul 28 übermittelt. Vorzugsweise werden die Messwerte nach der erfolgten Signalwertkorrektur zur Lambdaoffsetanpassung durch das Lambdaoffsetmodul 28 vorzugsweise über die Signalleitung 49 bevorzugt parallel und/oder gleichzeitig dem Motorsteuergerät 20 übermittelt. Das Motorsteuergerät 20 wiederum kann auf Basis der korrigierten Messwerte des Lambdaoffsetmoduls 28 auch im bivalenten oder trivalenten Kraftstoffbetrieb zuverlässig die Einspritzzeit für Flüssigkraftstoff regeln. The additional control device 18 is preferably transmitted via the data line 48 from the NOx sensor 45 and / or lambda probe 46 outgoing measuring signals for signal value correction in particular directly to the lambda offset module 28. Preferably, after the signal value correction for lambda offset adaptation by the lambda offset module 28, the measured values are preferably transmitted via the signal line 49 in parallel and / or simultaneously to the engine control unit 20. The engine control unit 20 in turn can reliably regulate the injection time for liquid fuel based on the corrected measured values of the lambda offset module 28 even in bivalent or trivalent fuel operation.
Insbesondere ist eine Signalleitung von dem Motorsteuergerät 20 zum Ansteuern der Einspritzventile zum Einspritzen eines Flüssigkraftstoffes in den Motor 19 nicht direkt mit den Einspritzventilen verbunden, sondern lediglich indirekt über das Zusatzsteuergerät 18. In particular, a signal line from the engine control unit 20 for driving the injectors for injecting a liquid fuel into the engine 19 is not directly connected to the injectors, but only indirectly via the auxiliary control device 18th
Dadurch wird sichergestellt, dass im Flüssiggasbetrieb das Motorsteuergerät 20 die This ensures that in LPG operation, the engine control unit 20 the
Einspritzventile nicht für ein Öffnen oder Schließen ansteuern kann, wenn das Injectors can not control for opening or closing, if the
Zusatzsteuergerät 18 dies blockiert. Eine Störung des Flüssiggasbetriebs durch das  Additional control unit 18 blocks this. A disturbance of LPG operation by the
Motorsteuergerät 20 kann so vermieden werden. Engine control unit 20 can be avoided.
Durch dieses zweigleisige Steuerungsverfahren erhält das Motorsteuergerät 20 immer die korrekt korrigierten Messwerte auf Basis der Messsignale der Lambdasonde 46 und/oder der NOx Sonde 45 für den bivalenten oder trivalenten Flüssiggasbetrieb. Das Motorsteuergerät 20 erstellt somit keine falsche-irreführende Benzin- oder Dieselkennfelder. Sicherheitsmodul 29 As a result of this two-track control method, the engine control unit 20 always receives the correctly corrected measured values on the basis of the measuring signals of the lambda probe 46 and / or the NOx probe 45 for the bivalent or trivalent liquefied gas operation. The engine control unit 20 thus creates no false-misleading gasoline or diesel maps. Security module 29
Das Sicherheitsmodul 29 dient dem Schutz des Motors 19 vor übermäßig hohen The safety module 29 serves to protect the motor 19 from excessively high
Verbrennungstemperaturen. Insbesondere ist das Sicherheitsmodul 29 verbunden mit einem Klopfsensor 41 und/oder einer Abgastemperaturmesssonde 42. Durch den bivalenten Betrieb mit einem Flüssiggaskraftstoff, insbesondere LPG, und dem Wasserstoff oder im trivalenten Kraftstoffbetrieb mit zusätzlich Benzin oder Diesel kann bei Vollastbetrieb des Motors 19 eine laminar oder turbulente Flammtemperatur von bis zu ca. 3100 °C erreicht werden. Kurzzeitig können die Bauteile des Motors 19 einer solchen Temperaturerhöhung oder hohen Temperatur standhalten. Sind die Bauteile des Motors 19 solchen übermäßig hohen Temperaturen jedoch für eine längere Zeit ausgesetzt, wird durch die Überhitzung der Motorbauteile und/oder von Betriebsstoffen wie z.B. Motoröl Schäden am Motor entstehen. Um eine verbrennungsbedingte übermäßig hohe Temperatur oder Überhitzung des Motors 19 zu vermeiden, wird im Abgasstrom die Abgastemperatur durch die Combustion temperatures. In particular, the safety module 29 is connected to a knock sensor 41 and / or a Abgastemperaturmesssonde 42. By bivalent operation with a liquefied gas fuel, especially LPG, and the hydrogen or trivalent fuel operation with additional gasoline or diesel at full load operation of the engine 19 a laminar or turbulent Flame temperature of up to about 3100 ° C can be achieved. For a short time, the components of the motor 19 can withstand such a temperature increase or high temperature. However, if the components of the engine 19 are exposed to such excessively high temperatures for an extended period of time, the overheating of the engine components and / or of operating materials, such as e.g. Engine oil Damage to the engine. In order to avoid a combustion-related excessively high temperature or overheating of the engine 19, the exhaust gas temperature in the exhaust gas flow through the
Abgastemperaturmesssonde 42 insbesondere kontinuierlich vorzugsweise im Exhaust gas temperature measuring probe 42 in particular continuously preferably in
Flüssiggasbetrieb bemessen. Bei Überschreitung einer Schwelltemperatur, welche eine Grenze zu einer übermäßig hohen Temperatur darstellt, detektiert das Sicherheitsmodul 29 das Erreichen der Schwelltemperatur und senden ein Warnsignal an das Zusatzsteuergerät 20.  Liquefied gas operation. When a threshold temperature is exceeded which represents a limit to an excessively high temperature, the safety module 29 detects that the threshold temperature has been reached and sends a warning signal to the auxiliary control unit 20.
Insbesondere beträgt die Schwelltemperatur bei einem Benzinmotor mindestens 800°C und/oder höchstens 1 100 °C, bevorzugt ca. 1 100°C, was in der Regel der Abgastemperatur unter Volllast entspricht. Insbesondere beträgt die Schwelltemperatur bei einem Dieselmotor mindestens 600°C und/oder höchstens 800 °C, bevorzugt ca. 800°C, was in der Regel der Abgastemperatur unter Volllast entspricht. In particular, the threshold temperature in a gasoline engine is at least 800 ° C and / or at most 1 100 ° C, preferably about 1 100 ° C, which generally corresponds to the exhaust gas temperature under full load. In particular, the threshold temperature in a diesel engine is at least 600 ° C and / or at most 800 ° C, preferably about 800 ° C, which generally corresponds to the exhaust gas temperature under full load.
Die oben angegebenen oberen Grenzen der Schwellwerte sollten auf keinen Fall bei Vollastbetrieb im bivalenten oder trivalenten Flüssiggasbetrieb überschritten werden, um Motorschäden zu vermeiden. The above upper limits of the threshold values should under no circumstances be exceeded at full load operation in bivalent or trivalent LPG operation in order to avoid engine damage.
Insbesondere ist das Zusatzsteuergerät 18 vorzugsweise über die Signal- oder Steuerleitung 53 mit dem Sicherheitsmodul 29 verbunden. Bevorzugt übermittelt das Zusatzsteuergerät 18 dem Sicherheitsmodul 19 eine Information darüber, ob es sich bei dem Motor 19 um ein Benzinmotor oder Dieselmotor handelt, damit die dem Motortyp entsprechende In particular, the additional control device 18 is preferably connected via the signal or control line 53 to the security module 29. Preferably, the additional control unit 18 transmits to the security module 19 information about whether the engine 19 is a gasoline engine or diesel engine, so that the engine type
Schwelltemperatur im Sicherheitsmodul 29 festgelegt werden kann. Übermittelt die Abgastemperatur-Messsonde 42 dem Sicherheitsmodul 29 eine übermäßig hohe Abgastemperatur, also oberhalb der Schwelltemperatur, so wird über dem Threshold temperature can be set in the safety module 29. If the exhaust-gas temperature measuring probe 42 transmits to the safety module 29 an excessively high exhaust-gas temperature, that is to say above the threshold temperature, above the threshold temperature
Zusatzsteuergerät 18 ein Abschaltimpuls gesendet, so dass der insbesondere bivalente Flüssiggasbetrieb bevorzugt unverzüglich abgeschaltet werden kann. Additional control unit 18 is sent a shutdown pulse, so that the particular bivalent LPG operation can preferably be switched off immediately.
Vorzugsweise schaltet das Zusatzsteuergerät 18 auf den Flüssigkraftstoffbetrieb Preferably, the auxiliary control unit 18 switches to liquid fuel operation
insbesondere automatisch zurück, wenn eine Fehlfunktion des Zusatzsteuergeräts 18 detektiert wurde oder wenn kein Flüssiggaskraftstoff mehr verfügbar ist, und zwar vorzugsweise über einen Schalter 54, der insbesondere ein solches Umschalten dem Benutzer durch die Stellung des Schalters 54 anzeigen kann. in particular, automatically when a malfunction of the auxiliary control device 18 has been detected or when no liquid fuel is available, preferably via a switch 54, which can in particular indicate such switching to the user by the position of the switch 54.
Insbesondere kann der Benutzer durch manuelles Betätigen des Schalters 54 das In particular, the user can by manual operation of the switch 54 the
Zusatzsteuergerät deaktivieren. Dann arbeitet nur noch das Motorsteuergerät 20. Dieser Betrieb kann nicht als Master-Slave-Betrieb bezeichnet werden, weil dann kein Slave mehr aktiv ist. Das Zusatzsteuergerät ist nämlich komplett ausgeschaltet, also arbeitet das Motorsteuergerät wieder als Master. Deactivate additional control unit. Then only the engine control unit 20 works. This operation can not be called master-slave operation, because then no slave is active. The additional control unit is namely completely switched off, so the engine control unit works again as a master.
Insbesondere arbeitet bei nicht deaktivierender Stellung des Schalters 54 das In particular, works at non-deactivating position of the switch 54, the
Zusatzsteuergerät 18 stets im Masterbetrieb und das Motorsteuergerät 20 stets im Additional control unit 18 always in master mode and the engine control unit 20 always in
Slavebetrieb. Aus diesem Grund werden durch das Lambdaoffsetmodul und/oder der Umwandlung des Signals mit der Einspritzzeit von dem Motorsteuergerät 20 in Wärme zur Vortäuschung einer intakten Verbindung zu einem Einspritzventil dafür Sorge getragen, dass das Motorsteuergerät 20 stets funktionsfähig bleibt, so dass ein Umschalten auf den Flüssigkraftstoffbetrieb unter Steuerung und/oder Regelung allein durch das Slave mode. For this reason, the lambda offset module and / or the conversion of the signal with the injection time from the engine controller 20 into heat to mimic an intact connection to an injector ensure that the engine controller 20 always remains operational, such that switching to liquid fuel operation under control and / or regulation solely by the
Motorsteuergerät 20 jederzeit möglich ist. Engine control unit 20 is possible at any time.
Der insbesondere unmittelbar am Sicherheitsmodul 29 angeschlossene Klopfsensor 41 meldet jeden Verbrennungsablauf über einer Empfindlichkeit von mindestens 18 mV/g und/oder höchstens 34 mV/g insbesondere im Messbereich von mindestens 1 kHz und/oder höchstens 20 kHz. Bei einem normalen Verbrennungsablauf bei Leerlauf bis in den The knock sensor 41, which is connected directly in particular directly to the safety module 29, reports any combustion process with a sensitivity of at least 18 mV / g and / or at most 34 mV / g, in particular in the measuring range of at least 1 kHz and / or at most 20 kHz. In a normal combustion process at idle up in the
Volllastbereich im bivalenten oder trivalenten Gasverbrennungsbetrieb von Benzin oder Dieselmotoren können Verbrennungsdruckschwingungen zwischen 1 kHz und 15 kHz auftreten. Entscheidend für eine Vorschädigung oder Schädigung des Motors 19 ist in der Regel nicht die Frequenz der klopfenden Verbrennung, sondern die Klopfintensität. Full load range in bivalent or trivalent gas combustion mode of gasoline or diesel engines combustion pressure oscillations between 1 kHz and 15 kHz may occur. Decisive for a previous damage or damage to the engine 19 is usually not the frequency of knocking combustion, but the knock intensity.
Vorzugsweise erfasst und übermittelt der Klopfsensor 41 die Frequenz und/oder die Preferably, the knock sensor 41 detects and transmits the frequency and / or the
Spannungsabgabenhöhe in mV der klopfenden Frequenz. Bevorzugst ist im Sicherheitsmodul 29 eine Spannungsgröße von mindestens -450 und/oder höchstens +450 mV hinterlegt, so dass wenn zum Beispiel eine Schwellspannung von 900 mV Uss überschritten wird, ein Abschaltimpuls an das Zusatzsteuergerät 18 gesendet wird. Insbesondere wird der bivalente und/oder trivalente Kraftstoffbetrieb dann sofort Voltage duty height in mV of the knocking frequency. Preferably, a voltage magnitude of at least -450 and / or at most +450 mV is stored in the safety module 29, so that when, for example, a threshold voltage of 900 mV Uss is exceeded, a switch-off pulse is sent to the additional control unit 18. In particular, the bivalent and / or trivalent fuel operation then becomes instantaneous
abgeschaltet und/oder das Zusatzsteuergerät 18 schaltet auf den Flüssigkraftstoffbetrieb zurück und/oder eine Fehlermeldung wird über den Schalter 54 angezeigt. switched off and / or the additional control unit 18 switches back to the liquid fuel operation and / or an error message is displayed via the switch 54.
OBD (Onboard Diagnose) OBD (onboard diagnostics)
Das Zusatzsteuergerät 18 weist die volle OBD-Fähigkeit wie ein herkömmliches und/oder vom Fahrzeughersteller installiertes Motorsteuergerät 20 auf. Insbesondere findet über die OBD Datenleitung 47 ein Datenaustausch zum Slave Motorsteuergerät 20 zwecks The auxiliary controller 18 has the full OBD capability as a conventional and / or installed by the vehicle manufacturer engine control unit 20. In particular, a data exchange takes place via the OBD data line 47 to the slave engine control unit 20 for the purpose
Funktionsüberwachung statt. OBD beschreibt allgemein die Fähigkeit eines Steuergerätes, sich und/oder die Umgebung bevorzugt laufend in Bezug auf ein vorgegebenes Verhalten oder einen planmäßigen Zustand hin zu überprüfen. Im Speziellen werden durch den Gesetzgeber fortlaufende Prüfungen des Abgasverhaltens verlangt, sowohl bei einem PKW wie auch bei einem LKW. Insbesondere wird ein voll OBD fähiges Zusatzsteuergerät 18 (Figur 7) für einen Benzinoder Dieselmotor im bivalenten oder trivalenten Betrieb vorzugsweise mit LPG und H2 Gaseinblasung in Abhängigkeit von der zu ermittelten Brennqualität Hs des Gasgemisches 2, 21 in Verbindung mit dem insbesondere bivalenten Gasstart zur Erreichung einer optimalen Verbrennung mit der einhergehenden Abgasschadstoffminimierung angemeldet. Function monitoring takes place. OBD generally describes the ability of a controller to preferentially check itself and / or the environment for a given behavior or condition. Specifically, legislation requires continuous exhaust performance testing, both on a car and on a truck. In particular, a full OBD capable additional control unit 18 (Figure 7) for a gasoline or diesel engine in bivalent or trivalent operation preferably with LPG and H2 gas injection depending on the determined firing quality H s of the gas mixture 2, 21 in conjunction with the particular bivalent gas type to achieve logged an optimal combustion with the accompanying emission reduction.
In einer Ausführungsform ist das Zusatzsteuergerät 18 insbesondere nachrüstbar In one embodiment, the additional control unit 18 can be retrofitted in particular
eingerichtet, wobei ein vorhandenes Motorsteuergerät 20 vorzugsweise als Slave betrieben wird und das Zusatzsteuergerät 18 als Master, so dass das Zusatzsteuergerät 18 set up, wherein an existing engine control unit 20 is preferably operated as a slave and the additional control unit 18 as a master, so that the additional control unit 18th
unabhängig von dem Motorsteuergerät 20 ein Einblasen von Flüssiggaskraftstoff und/oder Wasserstoff veranlassen kann, bevorzugt selektiv an jeden Zylinder des Motors 19. independently of the engine control unit 20 may initiate injection of liquid gas fuel and / or hydrogen, preferably selectively to each cylinder of the engine 19.
Insbesondere wird bei einem Benzin-Saugmotor - auch Sauger oder Turbomotor genannt - durch Umprogrammieren des Zusatzsteuergeräts 18 im Gasbetrieb die Benzin- Einspritzdüsen oder -ventile abgeschaltet, wodurch dem Motor nur der Flüssiggaskraftstoff bevorzugt selektiv an jeden Zylinder des Motors 19 zuführt wird. Das Zusatzsteuergerät 18 arbeitet vorzugsweise auf Basis eines Einblasens unter Berücksichtigung einer Homogen- Brennraum-Ladung. Da bei modernen Otto-Direkteinspritzmotoren für Benzin und bei einem Dieselmotor mit der Inhomogenität des Kraftstoff-Luft-Gemischs zwischen Lambda 1 ,4 bis Lambda 3 gearbeitet wird, steuert das Zusatzsteuergerät 18 Das H2 Offsetmodul an, worauf über den Einblasstutzen für das Wasserstoffgas kontinuierlich und/oder simultan über den Luftansaugkanal in Abhängigkeit von der Motorlast und/oder dem Abgasverhalten das H2 Gas den entsprechenden Zylindern zugeführt wird. In particular, in a naturally aspirated gasoline engine - also referred to as a sucker or turbo engine - the gasoline injectors or valves are shut down by reprogramming the auxiliary control device 18, whereby only the liquid gas fuel is selectively supplied to each engine of the engine 19 to the engine. The additional control unit 18 preferably operates on the basis of a blowing in consideration of a homogeneous combustion chamber charge. As in modern gasoline direct injection engines for gasoline and in a diesel engine with the inhomogeneity of the fuel-air mixture between lambda 1, 4 bis Lambda 3 is operated, the auxiliary control unit 18 controls the H 2 offset module, whereupon the H 2 gas is supplied to the respective cylinders continuously and / or simultaneously via the air intake duct via the air intake duct depending on the engine load and / or the exhaust gas behavior.
Das Zusatzsteuergerät 18 umfasst insbesondere eine Einblasvorrichtung, die jeweils einem Zylinder des Motors 19 zugeordnet werden können und/oder zum Erfassen des aktuellen Betriebszustandes des Motors 19 im Betrieb dienen. Insbesondere umfasst das Zusatzsteuergerät 18 einen integrierten OBD-Controller oder eine integrierte OBD-Steuerung und/oder OBD-Schnittstelle, wobei vorzugsweise ISO und/oder CAN Datenbus Protokolle unterstützt werden, womit insbesondere die Verbindung zum Motorsteuergerät 20 und/oder zu einer Benzin-ECU (elektronische Steuereinheit) hergestellt werden kann. Kurzzeit wie auch Langzeit Integrator Daten zur Erkennung eines Betriebszustands des Motors können so erhalten werden. The additional control device 18 comprises in particular a blowing device, which can each be associated with a cylinder of the engine 19 and / or serve to detect the current operating state of the engine 19 during operation. In particular, the additional control unit 18 includes an integrated OBD controller or an integrated OBD control and / or OBD interface, preferably ISO and / or CAN data bus protocols are supported, which in particular the connection to the engine control unit 20 and / or to a gasoline ECU (electronic control unit) can be made. Short term as well as long term integrator Data for detecting an operating condition of the motor can thus be obtained.
Insbesondere wird die Gaseinblasung von Flüssiggaskraftstoff und/oder Wasserstoff durch Steuer- und Regelprozesse insbesondere auf Basis des Gaseinblaskennfeld und/oder Gasmengenkennfeldes bezüglich einer gegenwärtigen Gaseinblasung, die um zwei In particular, the gas injection of liquefied petroleum gas and / or hydrogen by control processes, in particular based on the Gaseinblaskennfeld and / or gas quantity map with respect to a current gas injection, which by two
Gaseinblasungen vorangegangen ist, vorgenommen. Gas bubbles has been made.
Insbesondere folgt darauf eine Feinanpassung des gegenwertig berechneten In particular, this is followed by a fine-tuning of the currently calculated value
Gaseinblassignal, also der Gaseinblaszeit oder der Gaseinblasmenge (Volumen) wie die Wasserstoffmenge. Gas Einblassignal, ie the gas injection time or the Gaseinblasmenge (volume) as the amount of hydrogen.
Eine Beeinflussung, also ein selbständiges nachregeln oder nachsteuern durch das An influencing, thus an independent readjusting or nachsteuern by the
Motorsteuergerät 20 erfolgt im bivalenten Flüssiggasbetrieb nicht. Dies wird insbesondere dadurch ermöglicht, dass das Zusatzsteuergerät 18 selbständig OBD fähig ist und arbeiten kann. Durch die Integration der Lambdasonde 46 und/oder der NOx Sonde 45, dem Engine control unit 20 does not take place in bivalent LPG operation. This is made possible, in particular, by the fact that the additional control unit 18 is capable and able to work independently. By integrating the lambda probe 46 and / or the NOx probe 45, the
Lambdaoffsetmodul 28, dem H2 Moduls 30 und/oder dem Sicherheitsmodul 29 ist der Masterbetrieb bei Benzin- und Dieselmotoren unter Flüssiggasbetrieb gewährleistet. Lambda offset module 28, the H 2 module 30 and / or the safety module 29 is the master operation in gasoline and diesel engines guaranteed under LPG operation.
Insbesondere wird bei einem Benzindirekteinspritzmotor vorzugsweise 80% LPG, 10% H2 und 10% Benzin dem Motor 19 zugeführt. Insbesondere wird bei einem Dieseleinspritzmotor vorzugsweise 70% LPG, 10% H2 und 20% Diesel zugeführt. Die Prozentangaben beziehen sich entweder auf den Volumenanteil oder den Gewichtsanteil. Die Figur 2 zeigt die bivalente Gaseinblassteuerung für einen Benzinmotor. Über die abgegebene Spannung des Saugrohrdrucksensors 43 erkennt das bivalente In particular, in a gasoline direct injection engine, preferably 80% LPG, 10% H 2 and 10% gasoline are supplied to the engine 19. In particular, in a diesel injection engine, preferably 70% LPG, 10% H 2 and 20% diesel are supplied. The percentages refer to either the volume fraction or the weight fraction. FIG. 2 shows the bivalent gas injection control for a gasoline engine. About the output voltage of the intake manifold pressure sensor 43 detects the bivalent
Zusatzsteuergerät 18 die momentane Motorlast (vertikaler Strich bei 1 ,4 V auf der X-Achse). Diese Motorlastdaten werden im Kennfeld der Figur 5 gewissermaßen adaptierbar hinterlegt, also als Ausgangswerte für eine Weiterberechnung und/oder weiteren Anpassung, Korrektur und/oder Kompensation zum Erhalt der der Gaseinblaszeit für LPG und/oder der Additional control unit 18 the current engine load (vertical bar at 1, 4 V on the X-axis). This engine load data are stored in a manner adaptable in the map of Figure 5, ie as output values for further calculation and / or further adjustment, correction and / or compensation to obtain the gas injection time for LPG and / or the
Wasserstoffeinblasmenge sowie anderer Ergebnisgrößen wie z.B. eine Hydrogen injection quantity as well as other result quantities such as a
Beschleunigungsanreicherung etc. Die momentane Motorlastberechnung (Figur 5), das Gasgemischregelkennfeld (Figur 4) und die Lambda-Offsetanpassung, also die Lambda- Offsetsteuerung oder -regelung, (Figur 6) führen zur LPG Gaseinblaszeit, die in der oberen Kennlinie oder Kurve der Figur 2 sowie in der in Figur 2 unten aufgeführten Tabelle als LPG in ms dargestellt wird. Acceleration enrichment, etc. The current engine load calculation (Figure 5), the gas mixture control map (Figure 4) and the lambda offset adjustment, ie the lambda offset control or regulation, (Figure 6) lead to LPG Gaseinblaszeit, in the upper curve or curve of FIG 2 and in the table listed below in FIG. 2 as LPG in ms.
Aus dem adaptiven Motorlast- Kennfeld (Figur 5) resultiert insbesondere auch die From the adaptive engine load map (Figure 5) results in particular the
Wasserstoffeinblasmenge, welche der unteren Kennlinie oder Kurve der Figur 2 entspricht und in der in Figur 2 unten aufgeführten Tabelle als H2 in [A]angegeben wird, also in Ampere des Signals zum H2 Modul 38. Hydrogen injection amount, which corresponds to the lower curve or curve of Figure 2 and is listed in the table below in Figure 2 as H 2 in [A], ie in ampere of the signal to H 2 module 38th
Bei einem Benzinmotor-System der Figur 2 wird kein Benzin im Flüssiggasbetrieb dem Motor zugeführt. Daher ist in der in Figur 2 unten angegebenen Tabelle bei„Benzin" einen Null angegeben und auch keine Kurve für Benzin im Diagramm abgebildet. In a gasoline engine system of FIG. 2, no gas is supplied to the engine in LPG operation. Therefore, in the table given below in FIG. 2, "zero" is indicated for "gasoline" and no curve for gasoline is also shown in the diagram.
Bei einem Benzin-Direkteinspritzenden System (nicht in Figur 2 abgebildet) wird prozentual über das adaptive Motorlast- Kennfeld (Figur 5) die Benzineinspritzzeit zur Kühlung der Benzineispritzdüsen berechnet, welche wie bei Diesel in Figur 3 dem Diagramm als dritte Kurve hinzugefügt würde. In a gasoline direct injection system (not shown in Figure 2), the gasoline injection time for cooling the gasoline injector nozzles is calculated as a percentage over the adaptive engine load map (Figure 5), which would be added to the graph as a third graph as in Diesel in Figure 3.
Die Figur 3 zeigt die bivalente Gaseinblassteuerung für einen Dieselmotor. Über die abgegebene Spannung des Raildrucksensors 44 erkennt das bivalente Zusatzsteuergerät 18 die momentane Motorlast (vertikaler Strich bei 1 ,0 V auf der X-Achse). Durch einen FIG. 3 shows the bivalent gas injection control for a diesel engine. About the output voltage of the rail pressure sensor 44 detects the bivalent additional control unit 18, the current engine load (vertical bar at 1, 0 V on the X-axis). Through a
Saugrohrdrucksensor 34 werden die Motorlastdaten im Kennfeld der Figur 5 adaptiv, also als veränderbare Ausgangswerte, hinterlegt worauf die weiteren Berechnungen und/oder Angleichungen zum Erhalt der Gaseinblaszeit für LPG und/oder die  Saugrohrdrucksensor 34, the engine load data in the map of Figure 5 are adaptive, ie as variable output values, deposited on what the further calculations and / or adjustments to obtain the gas injection time for LPG and / or the
Wasserstoffeinblasmenge sowie weitere Ergebnisgrößen wie z.B. eine Hydrogen injection amount and other result sizes such. a
Beschleunigungsanreicherung usw. basieren. Die momentane Motorlastberechnung (Figur 5), das Gasgemischregelkennfeld (Figur 4) und die Lambda-Offsetanpassung (Figur 6) führen zur LPG Gaseinblaszeit, die wie in Figur 2 die oberste der drei Kurven zu Anfang und Ende des Diagramms entspricht und in der in Figur 3 unten aufgeführten Tabelle als LPG in ms angegeben ist. Aus dem adaptiven Motorlast-Kennfeld (Figur 5) resultiert die Wasserstoffeinblasmenge, die als mittlere Kennlinie oder Kurve in Figur 3 abgebildet ist und in der in Figur 3 unten aufgeführten Tabelle als H2 in [A] aufgezeigt wird, also in Ampere des Signals zum H2 Modul 38. Acceleration enrichment, etc. are based. The instantaneous engine load calculation (FIG. 5), the gas mixture control characteristic map (FIG. 4) and the lambda offset adaptation (FIG. 6) lead to the LPG Gaseinblaszeit, which corresponds as in Figure 2, the top of the three curves at the beginning and end of the diagram and is listed in the table below in Figure 3 as LPG in ms. From the adaptive engine load map (Figure 5) results in the hydrogen injection amount, which is shown as a mean curve or curve in Figure 3 and shown in the table below in Figure 3 as H 2 in [A], ie in ampere of the signal to H2 module 38.
Zur Zündung des Betriebsstoffes wird bei Dieselmotoren prozentual über das adaptive Motorlast-Kennfeld (Figur 5) die frei zu gebende Diesel- Einspritzmenge berechnet, welche der untersten der drei Kurven oder Kennlinien der Figur 3 entspricht und auch in der in Figur 3 unten aufgeführten Tabelle unter der Bezeichnung„Diesel" angegeben ist. In order to ignite the fuel, the diesel injection quantity to be released, which corresponds to the lowermost of the three curves or characteristic curves of FIG. 3 and also in the table listed below in FIG. 3, is calculated as percentage of the adaptive engine load characteristic diagram (FIG the term "diesel" is specified.
In der Tabelle und den Kennfeldern der Figuren 2 und 3 kann jederzeit der Hersteller oder eine Werkstatt die Grundwerte verändern. Im Auslieferungszustand ist das bivalente In the table and the maps of Figures 2 and 3, the manufacturer or a workshop can always change the default values. When delivered, this is bivalent
Zusatzsteuergerät 18 vorzugsweise verriegelt, sodass eine abgasrelevante Einstellungen oder Verstellungen durch Dritte nicht möglich ist.  Additional control unit 18 preferably locked, so that an exhaust gas relevant settings or adjustments by third parties is not possible.
Das Gaseinblasregelkennfeld, welches auf Basis der Gastemperatur, dem Gasdruck, der Gasleitfähigkeit (Wärmeleitfähigkeit-Wirkwiderstand-Gasdichte) ermittelt wurde, ermöglicht es dem Gasgemischanalysemodul 7, ein definiertes Spannungssignal (dargestellt Brennwert Hs Volt) oder ein entsprechendes digitales 8 bit Signal als Maß für die Gasqualität abzugeben. Dieses Signal bestimmt in Figur 4 den großen Punkt zwischen 1 ,2 V und 1 ,4 V auf der X-Achse. Das adaptiv erstellte Gasgemischregelkennfeld (Kurve oder Kennlinie der Figur 4 mit diskret abgebildeten Punkten) sagt aus, ob die Gaseinblaszeit prozentual erhöht oder verkleinert werden soll, um den Faktor Lambda eins einer stöchiometrischen The Gaseinblasregelkennfeld, which was determined based on the gas temperature, the gas pressure, the gas conductivity (thermal conductivity resistance gas density), allows the gas mixture analysis module 7, a defined voltage signal (shown calorific value H s volts) or a corresponding digital 8-bit signal as a measure of to deliver the gas quality. In Figure 4, this signal determines the large point between 1.2V and 1.4V on the X-axis. The adaptively-created gas mixture control map (curve or characteristic curve of FIG. 4 with discretely imaged points) indicates whether the gas injection time should be increased or decreased in percentage by the factor lambda one of a stoichiometric one
Verbrennung bei der Gaseinblasung (unter der Annahme eines homogenen Gemisches) zu erreichen. Aufgezeigt zur Kontrolle ist in Figur 4 die Betriebsspannung Combustion during gas injection (assuming a homogeneous mixture) to achieve. The control voltage shown in FIG. 4 is the operating voltage
(„Versorgungsspannung") des Gasgemischanalysemoduls 7 und die tatsächliche ("Supply voltage") of the gas mixture analysis module 7 and the actual
abgegebene Spannung für den vorhandenen Gasgemisch- Brennwert Hs in Volt. delivered voltage for the existing gas mixture calorific value Hs in volts.
Die Figur 5 zeigt das adaptive Motorlast- Kennfeld. Die Motorkennfeldlinie (linke obere Kurve mit diskreten runden Punkten) wird adaptiv während der Fahrt durch den FIG. 5 shows the adaptive engine load map. The engine map line (left upper curve with discrete round points) becomes adaptive while driving through the
Saugrohrdrucksensor 43 erstellt (Unterdruck/kPa) in Verbindung mit der Gaseinblaszeit. In dem in Figur 5 dargestellten Diagramm sind das adaptiven Motorlast- Kennfeld zusammen mit der Gaseinblaskennlinie (untere Kurve mit quadratischen diskreten Messpunkten) abgebildet, die adaptiv durch das Gasgemischregelkennfeld der Figur 4, der Lambda- Offsetsteuerung der Figur 6 und der durch den Saugrohrdrucksensor 43 ermittelten Motorlast erstellt wurde. Der momentane Lastpunkt (bei ca. 2,6 ms auf der X-Achse und ca. -36% auf der Y-Achse) bestimmt die LPG Gaseinblaszeit und die freizusetzende Wasserstoffmenge für den Benzinmotor (Figur 2) und den Dieselmotor (Figur 3). Intake manifold pressure sensor 43 created (negative pressure / kPa) in connection with the gas blowing time. In the diagram shown in FIG. 5, the adaptive engine load map is mapped together with the gas injection characteristic (lower curve with quadratic discrete measuring points), which is adaptively represented by the gas mixture control map of FIG. Offset control of Figure 6 and the determined by the intake manifold pressure sensor 43 engine load was created. The instantaneous load point (at about 2.6 ms on the X axis and about -36% on the Y axis) determines the LPG gas injection time and the amount of hydrogen to be released for the gasoline engine (FIG. 2) and the diesel engine (FIG. 3). ,
Die Figur 6 zeigt die Lambda-Offsetsteuerung (Lambda- Offsetmodul 28), wobei die verschiedenen Sonden nebeneinander aufgeführt sind mit jeweils einem linken Balken als das Original-Signal der Sonde und einem rechten Balken als angepasstes Signal, das dem Zusatzsteuergerät 18 bei Flüssiggasbetrieb zur Anpassung der Gaseinblaszeit und/oder - menge (z.B. LPG und H2) nach Figur 5 zu Verfügung gestellt wird. Bei monovalentem Betrieb wird das Original-Signal (jeweils linker Balken) dem Motorsteuergerät 20 zugeführt. Der jeweils rechte Balken mit dem durch die Lambda-Offsetsteuerung veränderten bzw. FIG. 6 shows the lambda offset control (lambda offset module 28), wherein the various probes are listed side by side, each with a left-hand beam as the original signal of the probe and a right-hand beam as an adapted signal, which is adapted to the additional control device 18 during LPG operation the gas injection time and / or amount (eg LPG and H 2 ) according to FIG. 5 is made available. In monovalent operation, the original signal (left beam, respectively) is supplied to the engine control unit 20. The respective right bar with the changed by the lambda offset control or
angepassten Lambda Signal - in einer Ausführungsform verarbeitet durch Referenzwerte- Kurven, durch den Lie-Algebren-Homomorphismus in Zusammenhang mit der matched lambda signal - in one embodiment, processed by reference value curves, by the Lie algebra homomorphism associated with the
Brettschneiderformel - wird dem Motorsteuergerät 20 zur weiteren Verarbeitung und/oder Überprüfung zugeführt, so dass im Motorsteuergerät 20 keine ungewollte und fehlerhafte Lambda Kennfeldveränderung vorgenommen wird. Bei Abschalten des Flüssiggasbetriebes kann der Motor dadurch sofort monovalent ohne eine Fehlsteuerung des Motorsteuergeräts 20 weiterlaufen. Brettschneiderformel - is supplied to the engine control unit 20 for further processing and / or verification, so that in the engine control unit 20 no unwanted and faulty lambda map change is made. When the liquefied gas operation is switched off, the engine can thus continue to run monovalently without incorrect control of the engine control unit 20.
Figur 7 zeigt, dass das Zusatzsteuergerät 18 eine eigene vollständig unabhängig arbeitende OBD aufweist. Während des Fahrbetriebes können auf diese Weise alle FIG. 7 shows that the additional control device 18 has its own completely independently operating OBD. While driving this way everyone can
abgasbeeinflussenden Systeme überwacht werden und/oder zusätzlich auf die Daten weiterer Steuergeräte des Fahrzeugs zugegriffen werden, deren Daten durch die Software zugänglich sind. Auftretende Fehler werden dem Fahrer über eine beispielsweise eineexhaust gas influencing systems are monitored and / or in addition to the data of other control devices of the vehicle are accessed, whose data are accessible through the software. Occurring errors are the driver over a example, a
Kontrollleuchte angezeigt und im Zusatzsteuergerät 18 wie auch im jeweiligen Steuergerät insbesondere dauerhaft gespeichert. Fehlermeldungen können dann später durch eine Fachwerkstatt über genormte Schnittstellen abgefragt werden. Die Codes (die sogenannten P0-Codes) sind in der ISO-Norm 15031 -6 festgelegt. Indicator light displayed and stored permanently in the additional control unit 18 as well as in the respective control unit. Error messages can then be queried later by a specialist workshop via standardized interfaces. The codes (the so-called P0 codes) are defined in ISO standard 15031 -6.
Die Figuren 8 und 9 zeigen beispielhafte Ablaufdiagramme zu den oben beschriebenen Vorgängen. Die Figur 10 zeigt ein exemplarisches Kennfeld und verdeutlicht die Ermittlung einer Ausgangsgröße C anhand der Eingangsgrößen A und B. C ist von A und B abhängig. Das Kennfeld umfasst eine begrenzte Anzahl von Werten für die Ausgangsgröße C, die jeweils einer Kombination von Werten der Eingangsgrößen A und B zugeordnet ist. Figures 8 and 9 show exemplary flowcharts for the above-described operations. FIG. 10 shows an exemplary characteristic diagram and illustrates the determination of an output variable C on the basis of the input variables A and B. C is dependent on A and B. The map includes a limited number of values for the output C, each associated with a combination of values of inputs A and B.
Insbesondere ist die Vorrichtung so eingerichtet ist, dass eine Ermittlung, beispielsweise die ermittelte Einblaszeit, der ermittelte Brennwert und/oder der ermittelte Gasgemischkennwert, jeweils durch mindestens ein dazu eingerichtetes Kennfeld erfolgt. In particular, the device is set up such that a determination, for example the determined blowing time, the determined calorific value and / or the determined gas mixture characteristic value, in each case by at least one adapted to this map.
Wie oben beschrieben kann die Information über das Gasgemisch, also ob das Gasgemisch entweder gasförmig oder flüssig vorliegt, insbesondere an dem Gasleitfähigkeitssensor 8, dem Gastemperatursensor 1 und/oder dem Drucksensor 9, durch mehrere Wege ermittelt werden. Beispielsweise kann die Information über das Gasgemisch anhand des Betriebs oder Betriebszustands ermittelt werden, also gasförmig bei Gasstart bzw. flüssig bei normalem Flüssiggasbetrieb. Alternativ oder ergänzend kann die Information über das Gasgemisch anhand der Stellung von Absperrventil 33 und/oder Versorgungsventil 51 ermittelt werden. Insbesondere ist die Information„gasförmig" oder wird als„gasförmig" ermittelt, wenn der Betrieb Gasstart ist oder wenn das Versorgungsventil (51 ) geschlossen und das zweite Absperrventil 33 sowie insbesondere das erste Abschaltventil 10 geöffnet sind. Insbesondere ist die Information„flüssig" oder wird als„flüssig" ermittelt, wenn der Betrieb normaler Flüssiggasbetrieb ist oder wenn das zweite Absperrventil 33 geschlossen und das Versorgungsventil (51 ) sowie insbesondere das erste Abschaltventil 10 geöffnet sind. Bevorzugt ist die Stellung, d.h. geöffnet oder geschlossen, eines elektrisch As described above, the information about the gas mixture, that is, whether the gas mixture is either gaseous or liquid, in particular at the gas conductivity sensor 8, the gas temperature sensor 1 and / or the pressure sensor 9, can be determined by several ways. For example, the information about the gas mixture can be determined on the basis of the operating or operating state, ie gaseous with gas type or liquid with normal liquefied gas operation. Alternatively or additionally, the information about the gas mixture based on the position of shut-off valve 33 and / or supply valve 51 can be determined. In particular, the information is "gaseous" or is determined to be "gaseous" when the operation is gas mode or when the supply valve (51) is closed and the second shut-off valve 33 and in particular the first shut-off valve 10 are open. In particular, the information is "liquid" or is determined to be "liquid" if the operation is normal LPG operation or if the second shut-off valve 33 is closed and the supply valve (51) and in particular the first shut-off valve 10 are opened. Preferably, the position, i. open or closed, one electric
angesteuerten Ventils in der Steuerung zum Ansteuern des Ventils verfügbar. In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Wassertemperatursensor 37 am Verdampfer und/oder Druckregler zur Ermittlung der Information über das Gasgemisch oder den controlled valve in the control for controlling the valve available. In a preferred embodiment, the water temperature sensor 37 on the evaporator and / or pressure regulator for determining the information about the gas mixture or the
Aggregatszustand des Gasgemisches eingesetzt. Eine besonders zuverlässige Ermittlung kann so ermöglicht werden. Der Wassertemperatursensor 37 kann auch zur Erkennung eines Kaltstarts und/oder eines Warmlauf eingesetzt werden. State of aggregation of the gas mixture used. A particularly reliable determination can thus be made possible. The water temperature sensor 37 can also be used to detect a cold start and / or warm-up.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Aggregatszustand oder die Information „flüssig" oder wird als„flüssig" ermittelt, wenn der Wassertemperatursensor 37 eine In a preferred embodiment, the aggregate state or information is "liquid" or is determined to be "liquid" when the water temperature sensor 37 is a liquid
Temperatur des Gasgemisches von über 20°C, bevorzugt über 25°C, besonders bevorzugt über 30°C, misst oder ausgibt, nachfolgend Schwelltemperatur genannt. Bevorzugt wird dann in den normalen Flüssiggasbetrieb umgeschaltet. In einer bevorzugten Temperature of the gas mixture of above 20 ° C, preferably above 25 ° C, more preferably above 30 ° C, measures or outputs, hereinafter called threshold temperature. Preferably, it is then switched to the normal liquefied gas operation. In a preferred
Ausführungsform ist der Aggregatszustand oder die Information„gasförmig" oder wird als „gasförmig" ermittelt, wenn der Wassertemperatursensor 37 eine Temperatur des  Embodiment, the aggregate state or the information is "gaseous" or is determined as "gaseous" when the water temperature sensor 37 a temperature of
Gasgemisches unterhalb der Schwelltemperatur, insbesondere unterhalb von 20° oder bevorzugt unterhalb von 30°C, misst oder ausgibt. Eine besonders zuverlässige Ermittlung der Information oder des Aggregatszustands kann so ermöglicht werden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Informationsermittlungseinheit zur Ermittlung der Information über das Gasgemisch oder eines Aggregatszustands des Gasgemisches vorgesehen. Normalen Flüssiggasbetrieb meint Flüssigkeitsgasbetrieb mit flüssigem Gas mixture below the threshold temperature, in particular below 20 ° or preferably below 30 ° C, measures or outputs. A particularly reliable determination of the information or the state of aggregation can thus be made possible. In a preferred embodiment, an information-determining unit is provided for determining the information about the gas mixture or an aggregate state of the gas mixture. Normal LPG operation means liquid gas operation with liquid
Gasgemisch und/oder ohne Gasstart. Gas mixture and / or without gas.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die Information über das Gasgemisch (gasförmig oder flüssig) als Eingangsgröße für die Messung der Gasleitfähigkeit durch den Gasleitfähigkeitssensor eingesetzt. Die Konfiguration des Gasleitfähigkeitssensors kann dadurch an den Aggregatszustand des zu messenden Gasgemisches angepasst werden. Vorzugsweise wird die Spannung zum Messen der Gasleitfähigkeit an den In a particularly preferred embodiment, the information about the gas mixture (gaseous or liquid) is used as input for the measurement of the gas conductivity by the gas conductivity sensor. The configuration of the gas conductivity sensor can thereby be adapted to the state of aggregation of the gas mixture to be measured. Preferably, the voltage for measuring the gas conductivity at the
Aggregatszustand des zu messenden Gasgemisches angepasst. In einer Ausführungsform ist eine vordefinierte erste Spannung für das Messen eines flüssigen Gasgemisches und eine vordefinierte zweite Spannung für das Messen eines gasförmigen Gasgemisches vorgesehen. Vorzugsweise ist eine Gasleitfähigkeitssensor-Steuerung vorgesehen, um anhand der Information über das Gasgemisch oder den Aggregatszustand des  State of aggregation of the gas mixture to be measured adapted. In one embodiment, a predefined first voltage for measuring a liquid gas mixture and a predefined second voltage for measuring a gaseous gaseous mixture are provided. Preferably, a gas conductivity sensor control is provided to use the information about the gas mixture or the state of aggregation of
Gasgemisches eine vordefinierte Spannung, insbesondere die erste oder zweite Spannung, für den Gasleitfähigkeitssensor zum Messen des Gasgemisches auszuwählen.  Gas mixture a predefined voltage, in particular the first or second voltage to select for the gas conductivity sensor for measuring the gas mixture.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die zweite vordefinierte Spannung größer als 60 Volt, bevorzugt größer als 80 Volt, besonders bevorzugt größer als 100 Volt. Insbesondere ist eine vordefinierte Spannung für den Gasleitfähigkeitssensor zum Messen eines gasförmigen Gasgemisches größer als 60 Volt, bevorzugt größer als 80 Volt, besonders bevorzugt größer als 100 Volt. In einer Ausführungsform ist die erste vordefinierte Spannung kleiner als die zweite vordefinierte Spannung. In a particularly preferred embodiment, the second predefined voltage is greater than 60 volts, preferably greater than 80 volts, more preferably greater than 100 volts. In particular, a predefined voltage for the gas conductivity sensor for measuring a gaseous gas mixture is greater than 60 volts, preferably greater than 80 volts, more preferably greater than 100 volts. In one embodiment, the first predefined voltage is less than the second predefined voltage.
Insbesondere umfasst die Vorrichtung zur Ermittlung einer Einblaszeit und/oder einem Zylinder eines Motors zuzuführenden Menge eines Flüssiggaskraftstoffes mindestens einen Prozessor und mindestens ein Speichermedium mit einem Programmcode, wobei das mindestens eine Speichermedium, der mindestens eine Prozessor und der Programmcode konfiguriert sind, dass die Vorrichtung veranlasst wird, durch den Programmcode festgelegte Schritte durchzuführen und/oder zu steuern. In particular, the device for determining a quantity of a liquefied petroleum gas to be supplied to an injection time and / or cylinder of an engine comprises at least one processor and at least one storage medium with a program code, wherein the at least one storage medium, the at least one processor and the program code are configured, which causes the device will perform and / or control steps specified by the program code.
In einer Ausführungsform dienen sowohl die Gasleitfähigkeit als auch die Information über das Gasgemisch oder der Aggregatszustand als Eingangsgrößen für das Gasgemisch- analysekennfeld zum Ermitteln des Brennwerts als Ausgangsgröße. Bezugszeichenliste: In one embodiment, both the gas conductivity and the information about the gas mixture or the state of aggregation serve as input variables for the gas mixture analysis map for determining the calorific value as an output variable. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Temperatursensor 1 temperature sensor
2 Gasgemisch  2 gas mixture
3 Gastank 3 gas tank
4 Multiventil  4 multi-valve
5 Schwimmer  5 swimmers
6 Flüssiggasleitung  6 LPG line
7 Gasgemischanalysemodul  7 gas mixture analysis module
8 Gasleitfähigkeitssensor 8 gas conductivity sensor
9 Drucksensor  9 pressure sensor
10 erstes ferngesteuertes Abschaltventil  10 first remote-controlled shut-off valve
1 1 Verdampfer und/oder Druckregler  1 1 evaporator and / or pressure regulator
12 Niederdruckseite  12 low pressure side
13 Leitungsausgänge 13 line outputs
14 Niederdruck Flexleitung  14 low pressure flex line
15 Schleuderfilter  15 spin filter
16 Faustverteiler  16 fist distributors
17 Gaseinblasventil  17 gas injection valve
18 Zusatzsteuergerät 18 additional control unit
19 Motor  19 engine
20 Motorsteuergerät  20 engine control unit
21 Dampfförmige Phase  21 Vapor phase
22 Signalleitung für die Gastemperatur  22 signal line for the gas temperature
23 Steuerleitung für das Gaseinblasventile 23 Control line for the gas injection valves
24 Signalleitung oder Steuerleitung für den Gasleitfähigkeitssensor  24 signal line or control line for the gas conductivity sensor
25 Gastemperatursensor  25 gas temperature sensor
26 Steuerleitung für die Benzin-/Dieseleinspritzsignale  26 Control line for the petrol / diesel injection signals
27 Einspritzeinrichtung  27 injection device
28 Lambdaoffsetmodul 28 Lambda offset module
29 Sicherheitsmodul  29 security module
30 H2 Modul 30 H 2 module
31 Entnahmeanschluss mit Ventil für Gas in der dampfförmigen Phase 31 Take-off connection with valve for gas in the vaporous phase
32 Gasleitung für Gas in der dampfförmigen Phase 32 gas line for gas in the vapor phase
33 zweites ferngesteuertes Abschaltventil für Gas in der dampfförmigen Phase 34 Warm-Wasserzuführung für den Verdampfer/Druckregler 35 Steuerleitung für das zweite ferngesteuerte Abschaltventil33 second remote shut-off valve for gas in the vapor phase 34 hot water supply for the evaporator / pressure regulator 35 Control line for the second remote shut-off valve
36 Steuerleitung für das erste ferngesteuerte Abschaltventil36 Control line for the first remote-controlled shut-off valve
37 Wassertemperatursensor am Verdampfer und/oder Druckregler37 Water temperature sensor on the evaporator and / or pressure regulator
38 H2 Zelle oder Wasserstoffzelle 38 H 2 cell or hydrogen cell
39 Klopfsensor für das H2 Modul 39 Knock sensor for the H 2 module
40 H2 Einblasstutzen 40 H 2 breather
41 Klopfsensor für das Sicherheitsmodul  41 Knock sensor for the safety module
42 Abgastemperatur-Messsonde  42 Exhaust gas temperature probe
43 Saugrohdrucksensor  43 Suction pressure sensor
44 Raildrucksensor 44 rail pressure sensor
45 NOx-Sonde  45 NOx sensor
46 Lambdasonde  46 lambda probe
47 OBD Datenleitung  47 OBD data line
48 erste Lambda Offset Datenleitung für das Zusatzsteuergerät 49 zweite Lambda Offset Datenleitung für das Motorsteuergerät 48 first lambda offset data line for the additional control unit 49 second lambda offset data line for the engine control unit
50 Steuerleitung für das ferngesteuerte Versorgungsventil50 Control cable for the remote-controlled supply valve
51 ferngesteuertes Versorgungsventil 51 remote-controlled supply valve
52 Signal- oder Steuerleitung für das H2 Modul 52 Signal or control line for the H 2 module
53 Signal- oder Steuerleitung für das Sicherheitsmodul  53 Signal or control cable for the safety module
54 Schalter 54 switches
55 Verdampferraum des Verdampfers und/oder Druckreglers  55 Evaporator chamber of the evaporator and / or pressure regulator

Claims

Ansprüche claims
1 . Vorrichtung zur Ermittlung einer Einblaszeit und/oder einem Zylinder eines Motors (19) zuzuführenden Menge eines Flüssiggaskraftstoffes - wie Autogas (LPG), Erdgas (CNG), Flüssigerdgas (LNG), Biogas oder Wasserstoff (H2) - für ein Betreiben des Motors (19) in einem bivalenten oder trivalenten Kraftstoffbetrieb, wobei die Vorrichtung so eingerichtet ist, dass die ermittelte Einblaszeit des Flüssiggaskraftstoffes von einem ermittelten Brennwert oder einem ermittelten Gasgemischkennwert abhängt. 1 . Device for determining a blowing time and / or a quantity of a liquid gas fuel to be supplied to a cylinder of an engine (19) - such as LPG, natural gas (CNG), liquefied natural gas (LNG), biogas or hydrogen (H 2 ) - for operating the engine ( 19) in a bivalent or trivalent fuel operation, wherein the device is set up so that the determined injection time of the liquid gas fuel depends on a determined calorific value or a determined gas mixture characteristic value.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , wobei die Vorrichtung für ein Flüssiggaskraftstoff in Form eines Gasgemisches (2, 21 ) eingerichtet ist, derart, dass der Brennwert oder der Gasgemischkennwert in Abhängigkeit von einer aktuellen Zusammensetzung des Gasgemisch (2, 21 ) ermittelt werden kann. 2. Device according to claim 1, wherein the device for a liquefied petroleum gas in the form of a gas mixture (2, 21) is arranged such that the calorific value or the gas mixture characteristic value in dependence on a current composition of the gas mixture (2, 21) can be determined.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, wobei die Vorrichtung einen Gasleitfähigkeitssensor (8) für ein Messen einer elektrischen Leitfähigkeit des 3. Device according to one of the preceding claims, wherein the device comprises a gas conductivity sensor (8) for measuring an electrical conductivity of the
Gasgemisches (2, 21 ) des Flüssiggaskraftstoffes umfasst und/oder die Vorrichtung so eingerichtet ist, dass der Brennwert oder der Gasgemischkennwert anhand der gemessenen elektrischen Leitfähigkeit ermittelt werden kann.  Gas mixture (2, 21) of the liquid gas fuel comprises and / or the device is arranged so that the calorific value or the gas mixture characteristic value can be determined on the basis of the measured electrical conductivity.
4. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Gasleitfähigkeitssensor (8) ein Anode und eine Kathode umfasst und/oder der Gasleitfähigkeitssensor (8) so eingerichtet ist, dass für das Messen der elektrischen Leitfähigkeit eine konstante Spannung zwischen der Anode und Kathode angelegt und ein Messstrom durch das Gasgemisch (2, 21 ) in der flüssigen Phase (2) oder in der gasförmigen Phase (21 ) eingespeist werden kann. 4. Device according to the preceding claim, wherein the gas conductivity sensor (8) comprises an anode and a cathode and / or the gas conductivity sensor (8) is arranged so that applied for measuring the electrical conductivity, a constant voltage between the anode and cathode and a Measuring current through the gas mixture (2, 21) in the liquid phase (2) or in the gaseous phase (21) can be fed.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, wobei die Vorrichtung einen Temperatursensor (1 ) für ein Messen der Temperatur des Gasgemisches (2, 21 ) des Flüssiggaskraftstoffes und einen Drucksensor (9) für ein Messen des Drucks des5. Device according to one of the preceding claims, wherein the device comprises a temperature sensor (1) for measuring the temperature of the gas mixture (2, 21) of the liquid gas fuel and a pressure sensor (9) for measuring the pressure of the
Gasgemisches (2, 21 ) des Flüssiggaskraftstoffes umfasst und/oder die Vorrichtung so eingerichtet ist, dass der Brennwert oder der Gasgemischkennwert anhand der gemessenen Temperatur und des gemessenen Drucks ermittelt wird. Gas mixture (2, 21) of the liquid fuel gas comprises and / or the device is arranged so that the calorific value or the gas mixture characteristic value is determined based on the measured temperature and the measured pressure.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung mit einem Gasgemischanalysemodul (7) verbunden ist, das so beschaffen ist, dass aus der Temperatur und dem Druck des Gasgemisches (2, 21 ) die Dichte des Gasgemisches (2, 21 ) ermitteln kann und/oder in Abhängigkeit von der aktuellen Zusammensetzung des Gasgemisches (2, 21 ) der Brennwertes oder der Gasgemischkennwert anhand der Gasleitfähigkeit, der Temperatur und der Dichte des Gasgemisches (2, 21 ) mithilfe eines Gasgemischanalysekennfeldes ermittelt werden können. 6. Device according to one of the preceding claims, wherein the device with a gas mixture analysis module (7) is connected, which is such that from the temperature and the pressure of the gas mixture (2, 21), the density of the gas mixture (2, 21) and / or depending on the current composition of the gas mixture (2, 21) of the calorific value or the gas mixture characteristic value based on the gas conductivity, the temperature and the density of the gas mixture (2, 21) can be determined using a gas mixture analysis map.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung, 7. Device according to one of the preceding claims, wherein the device,
insbesondere ein Zusatzmodul (18), ein Gasgemischregelkennfeld umfasst, das so eingerichtet ist, dass anhand des ermittelten Brennwertes oder des ermittelten  In particular, an additional module (18), a gas mixture control map comprises, which is set up so that on the basis of the determined calorific value or the determined
Gasgemischkennwertes ein Gasgemischanpassungsfaktor ermittelt werden kann, von dem die ermittelte Einblaszeit abhängig ist.  Gas Gemischkennwertes a gas mixture adjustment factor can be determined, on which the determined blowing time depends.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung mit 8. Device according to one of the preceding claims, wherein the device with
einem Lambdaoffsetmodul (28) verbunden ist, um anhand eines gemessenen  a lambda offset module (28) is connected to a measured
Lambdawertes und/oder gemessenen NOx-Wert einen an den Flüssiggaskraftstoff angepassten Offset-Lambdawert und/oder Offset-NOx-Wert zu erhalten, wobei die Einblaszeit von dem Offset-Lambdawert und/oder Offset-NOx-Wert abhängig ist.  Lambda value and / or measured NOx value to obtain an adapted to the liquefied gas fuel offset lambda value and / or offset NOx value, wherein the injection time of the offset lambda value and / or offset NOx value is dependent.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung, 9. Device according to one of the preceding claims, wherein the device,
insbesondere das Zusatzmodul (18), ein Gaseinblaskennfeld zum Ermitteln der  in particular the additional module (18), a Gaseinblaskennfeld for determining the
Einblaszeit vorzugsweise von LPG oder CNG in Abhängigkeit von der aktuellen Motorlast und/oder der aktuellen Motordrehzahl umfasst und das Gaseinblaskennfeld eine  Blow-in time preferably of LPG or CNG depending on the current engine load and / or the current engine speed includes and the Gaseinblaskennfeld a
Verschiebung in Abhängigkeit von dem Gasgemischanpassungsfaktor in Richtung fett oder mager und/oder eine Verschiebung in Abhängigkeit von dem Offset-Lambdawert in Richtung fett oder mager erlaubt.  Displacement depending on the gas mixture adjustment factor in the direction of rich or lean and / or a shift as a function of the offset lambda value in the direction of rich or lean.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung, 10. Device according to one of the preceding claims, wherein the device,
insbesondere das Zusatzmodul (18), ein Gasmengenkennfeld zum Ermitteln der zuzuführenden Menge vorzugsweise von Wasserstoff in Abhängigkeit von der aktuellen Motorlast und/oder der aktuellen Motordrehzahl umfasst.  in particular the additional module (18), a gas quantity map for determining the amount to be supplied, preferably of hydrogen depending on the current engine load and / or the current engine speed includes.
1 1 . Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung mit 1 1. Device according to one of the preceding claims, wherein the device with
einem H2 Modul (28) zum insbesondere kontinuierlichen Zuführen der dem Zylinder zuzuführenden Menge Wasserstoff verbunden ist und/oder das H2 Modul (28) einen Klopfsensor (39) umfasst und eine Klopfmeldung an die Vorrichtung übermitteln kann, um die zuzuführende Menge und/oder die Einblaszeit bei einer Klopfmeldung a H 2 module (28) for in particular continuously supplying the amount of hydrogen to be supplied to the cylinder is connected and / or the H 2 module (28) comprises a knock sensor (39) and can transmit a knock message to the device to the amount to be supplied and / or the blowing time for a knock message
vorzugsweise schrittweise zu reduzieren und/oder bei Ausbleiben einer Klopfmeldung über einen festgelegten Zeitraum oder eine festgelegte Anzahl von Arbeitstakten vorzugsweise schrittweise zu erhöhen. preferably gradually reduce and / or in the absence of a knock message preferably gradually increasing over a fixed period or a fixed number of working cycles.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung ein 12. Device according to one of the preceding claims, wherein the device a
vorzugsweise nachrüstbares Zusatzsteuergerät (18) ist.  preferably retrofittable additional control unit (18).
13. Gasgemischanalysemodul (7) für die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden 13. Gas mixture analysis module (7) for the device according to one of the preceding
Ansprüche oder zum Verbinden mit dem Zusatzsteuergerät nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Gasgemischanalysemodul (7) so beschaffen ist, dass aus der Temperatur und dem Druck des Gasgemisches des Flüssiggaskraftstoffes die Dichte des Gasgemisches (2, 21 ) ermittelt werden kann und/oder in Abhängigkeit von der aktuellen Zusammensetzung des Gasgemisches (2, 21 ) der Brennwertes des Gasgemisches oder der Gasgemischkennwert des Gasgemisches (2, 21 ) anhand der Gasleitfähigkeit, der Temperatur und der Dichte oder des Druckes des Gasgemisches (2, 21 ) mithilfe eines Gasgemischanalysekennfeldes ermittelt kann.  Claims or for connection to the auxiliary control device according to the preceding claim, wherein the gas mixture analysis module (7) is such that from the temperature and pressure of the gas mixture of the liquid gas fuel, the density of the gas mixture (2, 21) can be determined and / or in dependence from the actual composition of the gas mixture (2, 21) of the calorific value of the gas mixture or the gas mixture characteristic value of the gas mixture (2, 21) on the basis of the gas conductivity, the temperature and the density or pressure of the gas mixture (2, 21) can be determined using a gas mixture analysis map.
14. Gasstarteinrichtung für die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Gasstarteinrichtung so eingerichtet ist, dass bei einem Starten des Motors (19) im reinen Flüssiggasbetrieb nur die gasförmige Phase (2) des Gasgemisches (2, 21 ) des Flüssiggaskraftstoffes einem Gastank (3) für ein Einblasen in den Zylinder des Motors (19) entnommen wird. 14. Gas control device for the device according to one of the preceding claims, wherein the gas-starting device is set up so that when starting the engine (19) in pure liquefied gas operation, only the gaseous phase (2) of the gas mixture (2, 21) of the liquefied gas fuel a gas tank ( 3) for blowing into the cylinder of the engine (19) is removed.
15. Verfahren zur Ermittlung einer Einblaszeit eines ersten Flüssiggaskraftstoffes in Form eines Gasgemisches (2, 21 ), insbesondere Autogas (LPG), Erdgas (CNG), Flüssigerdgas (LNG) oder Biogas, und/oder einer Ermittlung einer einem Zylinder eines Motors (19) vorzugsweise kontinuierlich zuzuführenden Menge eines zweiten Flüssiggaskraftstoffes, insbesondere Wasserstoff, wobei 15. A method for determining a blowing time of a first liquid gas fuel in the form of a gas mixture (2, 21), in particular LPG, natural gas (CNG), liquefied natural gas (LNG) or biogas, and / or a determination of a cylinder of a motor (19 ) preferably continuously to be supplied amount of a second liquid gas fuel, in particular hydrogen, wherein
- anhand einer Gasleitfähigkeit, einer Temperatur und eines Druckes des  - Based on a gas conductivity, a temperature and a pressure of
Gasgemisches (2, 21 ) ein Brennwert oder ein Gasgemischkennwert ermittelt wird, - anhand eines Lambdawertes und/oder eines NOx-Wertes ein von dem ersten  Gas mixture (2, 21) a calorific value or a gas mixture characteristic value is determined, - based on a lambda value and / or a NOx value of the first one
Flüssiggaskraftstoff abhängiger Offset-Lambdawertes und/oder Offset-NOx-Wert ermittelt wird vorzugsweise spezifisch für eine verwendete Lambdasonde (45) und/oder NOx-Sonde (46),  Liquefied gas fuel-dependent offset lambda value and / or offset NOx value is preferably determined specifically for a lambda probe (45) and / or NOx probe (46) used,
- anhand des Brennwertes oder Gasgemischkennwertes ein  - Based on the gross calorific value or gas mixture characteristic value
Gasgemischanpassungsfaktor ermittelt wird,  Gas mixture adjustment factor is determined,
- anhand der Motorlast und/oder der Motordrehzahl mithilfe eines Einblaskennfeldes, das mithilfe des Gasgemischanpassungsfaktor, des Offset-Lambdawertes und/oder Offset-NOx-Wert in Richtung fett oder mager verschoben wurde, die Einblaszeit ermittelt wurde und/oder - Based on engine load and / or engine speed using an injection map, using the gas mixture adjustment factor, the offset lambda value and / or Offset NOx value has been shifted in the direction of rich or lean, the injection time has been determined and / or
- anhand der Motorlast und/oder der Motordrehzahl mithilfe eines  - based on engine load and / or engine speed using a
Gasmengenkennfeldes die zuzuführende Menge des zweiten Flüssiggaskraftstoffes ermittelt wird, wobei  Gas quantity map, the supplied amount of the second liquid fuel gas is determined, wherein
- anhand einer Klopfmeldung ein insbesondere schrittweises Erhöhen oder Reduzieren der Einblaszeit und/oder der zuzuführenden Menge erfolgt.  - Based on a knock message, in particular a gradual increase or decrease of the injection time and / or the amount to be supplied takes place.
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