JP6978429B2 - エンジンを動作させるための装置 - Google Patents
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特に、ガス混合物のガス伝導率と温度と圧力とに基づき、発熱量又はガス混合物特性値を求め、
特に、ラムダ値及び/又はNOx値に基づき、好ましくは使用されるラムダセンサ及び/又はNOxセンサに固有に、第1の液化ガス燃料に依存するオフセットラムダ値及び/又はオフセットNOx値を求め、
特に、発熱量又はガス混合物特性値に基づき、ガス混合物整合係数を求め、
特に、ガス混合物整合係数、オフセットラムダ値及び/又はオフセットNOx値を用いて、リッチ又はリーンに向かってシフトされた吹き込みルックアップテーブルを使用して、エンジン負荷及び/又はエンジン速度に基づき吹き込み時間を求め、かつ/又は
特に、供給されるべき第2の液化ガス燃料の量を、エンジン負荷及び/又はエンジン速度に基づきガス量ルックアップテーブルを用いて求め、ただし、
特に、吹き込み時間及び/又は供給されるべき量を、ノック信号に基づき特に段階的に増加又は減少させる。
・液相2にあるガス混合物2,21が蒸発器及び/又は圧力調整器11又は吹き込み弁17に到達することがないよう、特に制御ライン50を介して、供給弁51が閉鎖状態に保持され、
かつ/又は
・ガスタンク3から、好ましくはガス管路32を介して、蒸発器及び/又は圧力調整器11に至る液化ガス管路6中へのガス混合物2,21の気相21の流入を許可するために、特に制御ライン35を介して、第2の遮断弁33が開放される。
ガソリンエンジンのケースでは特に、エンジン負荷に相応する値を表す負荷信号を生成するために、吸気マニホールド圧力センサ43が用いられる。
エンジン19がガソリンを液体燃料モードつまりガソリンモードで燃焼させる場合、又はディーゼルを液体燃料モードつまりディーゼルモードで燃焼させる場合、これは一般的に、噴射装置27すなわちガソリン噴射弁又はディーゼルインジェクタによって、エンジン19の燃焼室内に導入される。噴射装置は、やはり一般的な手法でエンジン制御ユニット20によって制御される。特にガソリン又はディーゼルは、図示されていないガソリンタンク又はディーゼルタンクを介して供給される。
純然たるモノバレント液体燃料モードつまりガソリンモード又はディーゼルモードの場合ではなく、バイバレント燃料モード又はトリバレント燃料モードによれば、ガス混合物2,21とH2セル38から送られる水素とが、燃焼のためにエンジン19の吸気ダクトに供給される。この供給は、液化ガス管路6及び/又はマルチ弁4を介したエンジン19のガス始動の完了後に実施される。ガス混合物分析モジュール7のガス伝導率センサ8、温度センサ1及び/又は圧力センサ9、及び/又は蒸発器及び/又は圧力調整器11は、液相2にあるガス混合物とじかに接触した状態におかれる。特に、液相2にあるガス混合物は、低圧たわみ管路14、遠心濾過器15、フィスト型分配器16及び/又はガス吹き込み弁17を介して、エンジン19に到達する。
ガス混合物分析モジュール7は、特に動作中の個々のガス成分の組成又は比率の変化を考慮しながら、ガス混合物2,21の発熱量HS及び/又はガス混合物特性値を求めるために用いられる。なぜならば、ガス混合物の組成の変化によって、基本的に燃焼プロセスに影響が及ぼされるからである。
ガス混合物分析モジュール7は好ましくは、ガス混合物2,21の目下の発熱量HS及び/又はガス混合物特性値の特定が、規定されたタイムインターバルで繰り返されるように、設計されている。
液体燃料モードにおいてエンジン始動時にアドオン制御ユニット18によって、制御ライン又は信号ライン52を介して、あるいはワイヤレス伝送媒体を介して、H2モジュール30が好ましくはアクティブ状態にされる。アドオン制御ユニット18はガス量ルックアップテーブルマップを有しており、このマップにより負荷値に基づき水素量を求めることができ、この水素量は好ましくは、制御ライン又は信号ライン52を介してH2モジュールに伝達される。特にこの水素量に基づき、H2モジュール30はH2セルによってこの水素量の放出を開始する。
ラムダオフセットモジュール28は好ましくは、特に以下の排気ガス測定プローブのための電気的な接続を有する。すなわち、二酸化ジルコニウム測定プローブ、二酸化チタン測定プローブ、ラムダセンサ46としてのプレーナ型測定プローブ、ネルンスト測定プローブ、ラムダセンサ46としてのLSU測定プローブ、ポンププローブ、及び/又はNOxセンサ45。
セーフティモジュール29は、過剰に高い燃焼温度からエンジン19を保護する役割を果たす。特にセーフティモジュール29は、ノックセンサ41及び/又は排気ガス温度測定プローブ42と接続されている。液化ガス燃料特にLPGと水素とを用いたバイバレントモード、又はこれに加えてガソリン又はディーゼルを用いたトリバレント燃料モードによって、エンジン19の全負荷動作のときに約3100℃に及ぶ層流火炎温度又は乱流火炎温度に達する可能性がある。エンジン構成部品は短期間であれば、かかる温度上昇又は高温に耐えることができる。しかしながらエンジン構成部品が、かかる過剰に高い温度に長時間にわたって晒されると、エンジン構成部品及び/又はエンジンオイル等のような動作流体の過熱によって、エンジンに損傷が引き起こされる。燃焼に起因する過剰に高い温度又はエンジンの過熱を回避する目的で、排気ガス流における排気ガス温度が排気ガス温度プローブ42によって、特に連続的に好ましくは液化ガス動作中に測定される。過剰に高い温度に対する限界を表す閾値温度を超えると、セーフティモジュール29は閾値温度に達したことを検出し、警告信号をアドオン制御ユニット20に送信する。
アドオン制御ユニット18は、慣用のエンジン制御ユニット20及び/又は車両メーカにより設置されたエンジン制御ユニット20の完全なOBD機能を有している。特に、機能監視の目的で、スレーブのエンジン制御ユニット20とデータを交換するために、OBDデータライン47が用いられる。OBDは一般に、所定の挙動又は目標条件について、制御ユニット自体及び/又は周囲環境を連続的にチェックするための制御ユニットの能力のことを表す。特に、立法機関によれば、乗用車及びトラックの双方について、排気ガス特性を連続的にテストすることが要求されている。
2 ガス混合物
3 ガスタンク
4 マルチ弁
5 フロート
6 液化ガス管路
7 ガス混合物分析モジュール
8 ガス伝導率センサ
9 圧力センサ
10 第1の遠隔制御遮断弁
11 蒸発器及び/又は圧力調整器
12 低圧側
13 管路出口
14 低圧たわみ管路
15 遠心濾過器
16 フィスト型分配器
17 ガス吹き込み弁
18 アドオン制御ユニット
19 エンジン
20 エンジン制御ユニット
21 気相
22 ガス温度用の信号ライン
23 ガス吹き込み弁用の信号ライン
24 ガス伝導率センサ用の信号ライン又は制御ライン
25 ガス温度センサ
26 ガソリン/ディーゼル噴射信号用の制御ライン
27 噴射装置
28 ラムダオフセットモジュール
29 セーフティモジュール
30 H2モジュール
31 気相にあるガス用の弁を備えたガス取り出し接続部
32 気相にあるガス用のガス管路
33 気相にあるガス用の第2の遠隔制御遮断弁
34 蒸発器/圧力調整器用の温水供給部
35 第2の遠隔制御遮断弁用の制御ライン
36 第1の遠隔制御遮断弁用の制御ライン
37 蒸発器/圧力調整器における水温センサ
38 H2セル又は水素セル
39 H2モジュール用のノックセンサ
40 H2吹き込みノズル
41 セーフティモジュール用のセンサ
42 排気ガス温度測定プローブ
43 吸気マニホールド圧力センサ
44 レール圧力センサ
45 NOxセンサ
46 ラムダセンサ
47 OBDデータライン
48 アドオン制御ユニット用の第1のラムダオフセットデータライン
49 エンジン制御ユニット用の第2のラムダオフセットデータライン
50 遠隔制御供給弁用の制御ライン
51 遠隔制御供給弁
52 H2モジュール用の信号ライン又は制御ライン
53 セーフティモジュール用の信号ライン又は制御ライン
54 スイッチ
55 蒸発器及び/又は圧力調整器の蒸発器チャンバ
Claims (3)
- ガス取り出し接続部を介してガスタンクに接続され、かつエンジン吸気弁を介して燃焼室に接続されたエンジンのための、ガス始動システムであって、
蒸発器及び/又は圧力調整器(11)と、
前記蒸発器及び/又は圧力調整器で気体状態へ転化されるように、液化ガス燃料の液体ガス混合物(2)をガスタンク(3)から前記蒸発器及び/又は圧力調整器(11)内へ液化ガス管路(6)を通って流れるように形成された前記液化ガス管路(6)と、
エンジン(19)が純粋たる液化ガスモードで始動させられるときに、液化ガス燃料のガス混合物(2,21)の気相(2)だけが、エンジン(19)のシリンダ内に吹き込むためにガスタンク(3)から液化ガスライン(6)を通って取り出され、前記蒸発器及び/又は圧力調整器(11)内へ液化ガス管路(6)を通って導かれる、ガスタンクから取り出すための手段と、
を備え、
前記ガス始動システムが前記ガス混合物(2,21)の発熱量又は目下の組成を求めるために、前記液化ガスライン(6)に、前記ガス混合物(2,21)の導電率を測定するためのガス伝導率センサ(8)が配置され、前記導電率は、ガス混合物(2,21)が電流を伝導する能力である、ガス始動システム。 - ガス混合物(2,21)の発熱量を求めるためのガス混合物分析モジュール(7)を備えた装置であって、
蒸発器及び/又は圧力調整器(11)と、
前記蒸発器及び/又は圧力調整器で気体状態へ転化されるように、液化ガス燃料の液体ガス混合物(2)をガスタンク(3)から前記蒸発器及び/又は圧力調整器(11)内へ液化ガス管路(6)を通って流れるように形成された前記液化ガス管路(6)と、
エンジン(19)が純粋たる液化ガスモードで始動させられるときに、液化ガス燃料のガス混合物(2,21)の気相(2)だけが、エンジン(19)のシリンダ内に吹き込むためにガスタンク(3)から液化ガスライン(6)を通って取り出され、前記蒸発器及び/又は圧力調整器(11)内へ液化ガス管路(6)を通って導かれる、ガスタンクから取り出すための手段と、
を備え、
前記ガス混合物(2,21)の発熱量を求めるために、前記液化ガスライン(6)に、前記ガス混合物(2,21)の導電率を測定するためのガス伝導率センサ(8)が配置され、前記導電率は、ガス混合物(2,21)が電流を伝導する能力である、装置。 - 請求項2の前記ガス混合物分析モジュール(7)を備え、バイバレント燃焼モード又はトリバレント燃焼モードにおいてエンジン(19)を動作させるために、前記ガス混合物分析モジュール(7)によって求められた前記発熱量に依存する、エンジン(19)のシリンダに供給されるべき液化ガス燃料の吹き込み時間及び/又は量を求めるための、装置であって、
前記エンジン(19)の前記シリンダに供給されるべき前記液化ガス燃料の量は、前記シリンダへの液化ガス燃料の一定の供給速度又は流速を有するときに、前記吹き込み時間によって記述することができる、装置。
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