(57)【要約】  本発明は、バイバレント又はトリバレントの燃料動作モードでエンジン（１９）を動作させる目的で、エンジン（１９）のシリンダに供給されるべき液化ガス燃料例えば液化石油ガス（ＬＰＧ）、天然ガス（ＣＮＧ）、液化天然ガス（ＬＮＧ）、バイオガス、又は水素（Ｈ２）等、の噴射時間及び／又は量を求めるための装置及び方法に関する。この装置は、液化ガス燃料の求められた噴射時間が、求められた発熱量又は求められた混合物特性に依存するように、設計されている。燃焼最適化のためにガス混合物分析モジュール（７）が用いられる。ガス始動機構によって、たとえ低温であってもガスの力で車両を始動させることができる。
2019522137.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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おいてエンジン（１９）を動作させるために、該エンジン（１９）のシリンダに供給されるべき液化ガス燃料、例えばオートガス（ＬＰＧ）、天然ガス（ＣＮＧ）、液化天然ガス（ＬＮＧ）、バイオガス又は水素（Ｈ２）等、の吹き込み時間及び／又は量を求める装置であって、
当該装置は、前記液化ガス燃料の求められた吹き込み時間が、求められた発熱量又は求められたガス混合物特性値に依存するように構成されている、装置。
【請求項２】
当該装置は、ガス混合物（２，２１）の形態の液化ガス燃料のために、前記発熱量又は前記ガス混合物特性値を前記ガス混合物（２，２１）の目下の組成に応じて求めることのできるように構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
当該装置は、前記液化ガス燃料の前記ガス混合物（２，２１）の導電率を測定するためのガス伝導率センサ（８）を有する、かつ／又は当該装置は、前記発熱量又は前記ガス混合物特性値を測定された前記導電率に基づき求めることができるように構成されている、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記ガス伝導率センサ（８）は、アノードとカソードとを有しており、かつ／又は前記ガス伝導率センサ（８）は、前記導電率の測定のために前記アノードと前記カソードとの間に定電圧を印加できるように、かつ液相（２）又は気相（２１）にある前記ガス混合物（２，２１）を通して測定電流を供給できるように構成されている、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
当該装置は、前記液化ガス燃料の前記ガス混合物（２，２１）の温度を測定するための温度センサ（１）と、前記液化ガス燃料の前記ガス混合物（２，２１）の圧力を測定するための圧力センサ（９）とを有しており、かつ／又は当該装置は、測定された温度及び測定された圧力に基づき前記発熱量又は前記ガス混合物特性値が求められるように構成されている、請求項１〜４のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
当該装置は、ガス混合物分析モジュール（７）と接続されており、該ガス混合物分析モジュール（７）は、前記ガス混合物（２，２１）の濃度を前記ガス混合物（２，２１）の温度及び圧力から求めることができるように、かつ／又は前記発熱量又は前記ガス混合物特性値を、ガス混合物分析ルックアップテーブルを用いることにより、前記ガス混合物（２，２１）のガス伝導率、温度及び濃度に基づき、前記ガス混合物（２，２１）の目下の組成に応じて求めることができるように構成されている、請求項１〜５のいずれかに記載の装置。
【請求項７】
当該装置は、特にアドオンモジュール（１８）は、ガス混合物調整ルックアップテーブルを有しており、該ガス混合物調整ルックアップテーブルは、求められた前記発熱量又は求められた前記ガス混合物特性値に基づき、求められた前記吹き込み時間が依存するガス混合物整合係数を求めることができるように構成されている、請求項１〜６のいずれかに記載の装置。
【請求項８】
当該装置は、測定されたラムダ値及び／又は測定されたＮＯｘ値に基づき、前記液化ガス燃料に適合されており前記吹き込み時間が依存するオフセットラムダ値及び／又はオフセットＮＯｘ値を取得するために、ラムダオフセットモジュール（２８）と接続されている、請求項１〜７のいずれかに記載の装置。
【請求項９】
当該装置は、特に前記アドオンモジュール（１８）は、目下のエンジン負荷及び／又は目下のエンジン速度に依存して、前記吹き込み時間を求めるために、好ましくはＬＰＧ又はＣＮＧの前記吹き込み時間を求めるために、ガス吹き込みルックアップテーブルを有しており、該ガス吹き込みルックアップテーブルによって、前記ガス混合物整合係数に依存してリッチ又はリーンに向かうシフトが可能となり、かつ／又は前記オフセットラムダ値に依存してリッチ又はリーンに向かうシフトが可能となる、請求項１〜８のいずれかに記載の装置。
【請求項１０】
当該装置は、特に前記アドオンモジュール（１８）は、目下のエンジン負荷及び／又は目下のエンジン速度に依存して、好ましくは水素の供給されるべき量を求めるために、ガス量ルックアップテーブルを有する、請求項１〜９のいずれかに記載の装置。
【請求項１１】
当該装置は、シリンダに供給されるべき前記量の水素を特に連続的に供給するためのＨ２モジュール（２８）と接続されており、かつ／又は前記Ｈ２モジュール（２８）は、ノックセンサ（３９）を有しており、かつノック信号を当該装置に伝達することができ、これにより前記供給されるべき量及び／又は前記吹き込み時間を好ましくは段階的に低減し、かつ／又はノック信号が存在しないケースでは、所定の期間又は所定数の動作サイクルにわたり好ましくは段階的に増加する、請求項１〜１０のいずれかに記載の装置。
【請求項１２】
当該装置は、好ましくはレトロフィット可能なアドオン制御ユニット（１８）である、請求項１〜１１のいずれかに記載の装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかに記載の装置のための、又は請求項１２項記載のアドオン制御ユニットと接続するための、ガス混合物分析モジュール（７）であって、
当該ガス混合物分析モジュール（７）は、ガス混合物（２，２１）の濃度を液化ガス燃料の前記ガス混合物の温度及び圧力から求めることができるように、かつ／又は前記ガス混合物の発熱量又は前記ガス混合物（２，２１）のガス混合物特性値を、ガス混合物分析ルックアップテーブルを用いることにより、前記ガス混合物（７）のガス伝導率、温度及び圧力に基づき、前記ガス混合物（２，２１）の目下の組成に応じて求めることができるように構成されている、ガス混合物分析モジュール（７）。
【請求項１４】
請求項１〜１２のいずれかに記載の装置のためのガス始動システムであって、
当該ガス始動システムは、エンジン（１９）が純然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）から取り出されるように構成されている、ガス始動システム。
【請求項１５】
ガス混合物（２，２１）の形態の第１の液化ガス燃料、特にＬＰＧ、ＣＮＧ、ＬＮＧ又はバイオガス、の吹き込み時間を求めるための、かつ／又はエンジン（１９）のシリンダに好ましくは連続的に供給されるべき第２の液化ガス燃料、特に水素、の量を求めるための、方法であって、
前記ガス混合物（２，２１）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、
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（４５）及び／又はＮＯｘセンサ（４６）に固有に、前記第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、
前記発熱量又は前記ガス混合物特性値に基づき、ガス混合物整合係数を求め、
前記ガス混合物整合係数、前記オフセットラムダ値及び／又は前記オフセットＮＯｘ値を用い、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前記吹き込み時間を求め、かつ／又は
前記第２の液化ガス燃料の供給されるべき量を、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、
前記吹き込み時間及び／又は前記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低減させる、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オートガス（ＬＰＧ）、天然ガス（ＣＮＧ）、液化天然ガス（ＬＮＧ）、バイオガス又は水素（Ｈ２）といった液化ガス燃料を用い、バイバレント燃料モード又はトリバレント燃料モードでエンジンを動作させるための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガソリンエンジン又はディーゼルエンジンの場合、適正な燃焼プロセスとなるようにガソリン又はディーゼルがエンジンに供給されることを、通常はエンジン制御ユニットが保証する。
【０００３】
ＬＰＧ又はＣＮＧによる動作のために、車両をレトロフィットすなわち追加装備すべき場合、ＬＰＧ又はＣＮＧを用いてもエンジンを動作させることができるよう、通常はアドオン制御ユニットが車両内に設置される。
【０００４】
独国特許出願公開第１０２０１００３９８４４号明細書、独国特許出願公開第１０２０１１０７５２２３号明細書、独国特許発明第１０２０１２１００１１５号明細書、国際公開第２０１４１６６５３４号、国際公開第２０１１１０１３９４号、独国特許出願公開第２０１０１０００８２８９号明細書、独国特許出願公開第１０２０１２０１７４４０号明細書、独国特許出願公開第１０２００６０３０４９５号明細書、国際公開第２００７０９２１４２号、及び独国特許発明第１０２００６０２２３５７号明細書の各文献には、ＬＰＧ、ＣＮＧ、Ｈ２等を用いてエンジンを動作させるためにレトロフィット可能な装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２０１００３９８４４号明細
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２０１１０７５２２３号明細書
【特許文献３】独国特許発明第１０２０１２１００１１５号明細書
【特許文献４】国際公開第２０１４１６６５３４号
【特許文献５】国際公開第２０１１１０１３９４号
【特許文献６】独国特許出願公開第２０１０１０００８２８９号明細書
【特許文献７】独国特許出願公開第１０２０１２０１７４４０号明細書
【特許文献８】独国特許出願公開第１０２００６０３０４９５号明細書
【特許文献９】国際公開第２００７０９２１４２号
【特許文献１０】独国特許発明第１０２００６０２２３５７号明細書
【発明の概要】
【０００６】
しかしながら、ＬＰＧ、ＣＮＧ、Ｈ２等を用いてエンジンを動作させるときの燃焼プロセスを、燃焼プロセスの品質、有害物質放出の点で、かつ／又は特に外気温が低いとき、ＬＰＧ、ＣＮＧ、Ｈ２等による動作時にガソリンエンジン又はディーゼルエンジンを始動させるという点で、改善する必要がある。
【０００７】
従って本発明の課題は、さらに発展させた装置、アドオン制御ユニット、ガス始動システム及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、請求項１記載の装置、ならびに独立請求項記載の方法、ガス混合物分析モジュール及びガス始動システムによって解決される。導入部で説明した特徴を、単独で又は組み合わせて、本発明の以下の事項のうちの１つと組み合わせることができる。
【０００９】
上述の課題は、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おいてエンジンを動作させるために、エンジンのシリンダに供給されるべき液化ガス燃料、例えばオートガス（ＬＰＧ）、天然ガス（ＣＮＧ）、液化天然ガス（ＬＮＧ）、バイオガス又は水素（Ｈ２）等、の吹き込み時間及び／又は量を求める装置において、この装置が、液化ガス燃料の求められた吹き込み時間が、求められた発熱量又は求められたガス混合物特性値に依存するように構成されていることにより解決される。
【００１０】
特にこの装置は、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おいてエンジンを動作させるために、特に第１の液化ガス燃料のための吹き込み時間、及び／又はエンジンのシリンダに供給されるべき特に第２の液化ガス燃料の量、を求めるために適している。この装置は、液化ガス燃料の求められた吹き込み時間が求められた発熱量又は求められたガス混合物特性値に依存するように構成されており、特に第１及び第２の液化ガス燃料は例えば、オートガス（ＬＰＧ）、天然ガス（ＣＮＧ）、液化天然ガス（ＬＮＧ）、バイオガス、又は水素（Ｈ２）である。
【００１１】
吹き込み時間とは、特に第１の液化ガス燃料、好ましくはＬＰＧ、ＣＮＧ、ＬＮＧ又はバイオガスを、動作サイクルごとにエンジンのシリンダ内に吹き込む時間（吹き込みを行う期間）のことである。
【００１２】
供給されるべき量とは、シリンダに供給される特に第２の液化ガス燃料、好ましくは水素、の体積のことである。基本的に、供給されるべき量を、シリンダへの液化ガス燃料の供給速度又は流速が一定のときの吹き込み時間によって記述することもできる。
【００１３】
従ってこの装置を、例えばＬＰＧのような１つの液化ガス燃料だけを用いて動作させることができ、又は例えばＬＰＧと水素といったようにまさしく２つの液化ガス燃料を用いて動作させることができる。
【００１４】
液体燃料は、室温及び１ｂａｒの通常の周囲圧力のときに液相で存在する燃料である。
【００１５】
液体燃料には特に、鉱油、ガソリン、ディーゼル、バイオディーゼル、燃料として用いられる植物油が含まれる。
【００１６】
液化ガス燃料は、室温及び１ｂａｒの通常の周囲圧力のときには特にもっぱら気相で存在する燃料であり、この燃料は好ましくは、高圧つまり特に２ｂａｒよりも高い圧力のもとでのみ、液相に転化可能である。
【００１７】
液化ガス燃料には、オートガス（ＬＰＧ、Liquefied Petroleum Gas）、石油ガス、又は天然ガス（ＣＮＧ）、液化天然ガス（ＬＮＧ、Liquefied Natural Gas）、バイオガス、及び水素（Ｈ２）が含まれる。
【００１８】
モノバレント燃料モードとは、１つの燃料だけで車両を駆動するためにエンジンを動作させる、ということを意味する。
【００１９】
バイバレント燃料モードとは、まさしく２つの異なる燃料を同時に用いて車両を駆動するためにエンジンを動作させる、ということを意味し、つまりこの場合、２つの異なる燃料がエンジン又は１つのシリンダ内で同時に燃焼させられる。従って例えばバイバレント燃料モードは、厳密に１つの液化ガス燃料と厳密に１つの液体燃料とを用いて動作させた場合であり、又は択一的にまさしく２つの異なる液化ガス燃料を用いて動作させた場合である。バイバレント燃料モードは例えば、ディーゼルとＬＰＧ、又はＬＰＧと水素を用いて動作させた場合である。
【００２０】
トリバレント燃料モードとは、まさしく３つの異なる燃料を同時に用いて車両を駆動するためにエンジンを動作させる、ということを意味し、つまりこの場合、３つの異なる燃料がエンジン又は１つのシリンダ内で同時に燃焼させられる。従って例えばトリバレント燃料モードは、厳密に２つの異なる液化ガス燃料と厳密に１つの液体燃料とを用いて動作させた場合である。トリバレント燃料モードは例えば、ディーゼルとＬＰＧと水素とを用いて動作させることである。
【００２１】
求められた吹き込み時間は、求められた発熱量又は求められたガス混合物特性値に依存するとは、規定された特定方法において特に可変の入力パラメータとして、吹き込み時間を求めるときに、発熱量又は求められたガス混合物特性値が考慮される、ということを意味する。
【００２２】
求められた発熱量又は求められたガス混合物特性値とは、発熱量又はガス混合物特性値が、装置又はアドオン制御ユニット自体のどちらかによって求められた、ということを意味する。別の選択肢として、発熱量又はガス混合物特性は、インタフェースを介して接続されたモジュールによって求められて、装置又はアドオン制御ユニットに伝達されたものでもある。
【００２３】
好ましくは、モジュールすなわちＨ２モジュール、セーフティモジュール、ラムダオフセットモジュール、及び／又はガス混合物分析モジュールは、少なくとも２つのアナログデータインタフェース又はディジタルデータインタフェース及び１つのアナログ回路又はディジタル回路を備えた独立した電子構成要素として設計されている。
【００２４】
別の選択肢として、複数のモジュールのうちの１以上を、すなわちＨ２モジュール、セーフティモジュール、ラムダオフセットモジュール、及び／又はガス混合物分析モジュールを、装置又はアドオン制御ユニットに組み込むことができ、つまり例えば、アドオン制御ユニットのハウジング内に組み込まれたディジタル信号プロセッサ又はアナログ回路として、又はアドオン制御ユニットの記憶媒体にプログラムコードの形態で組み込むことができ、このプログラムコードはそれによって規定されたステップをアドオン制御ユニットのプロセッサに実行させる。
【００２５】
１つのモジュールの典型的な構成要素は、つまりＨ２モジュール、セーフティモジュール、ラムダオフセットモジュール及び／又はガス混合物分析モジュールの典型的な構成要素は、アナログの実施形態の場合には、増幅器、フィルタ、整流器、アナログ／ディジタル変換器、ディジタル／アナログ変換器、データライン又は信号ラインのインタフェース、及び／又はミキサであり、ディジタルの実施形態の場合には、ロジックゲート、マイクロプロセッサ、アナログ／ディジタル変換器、ディジタル／アナログ変換器、データライン又は信号ラインのインタフェース、及び／又はデータメモリである。
【００２６】
発熱量は、物質ここではガス混合物２，２１に含まれる測定単位あたりの固有の熱エネルギーの尺度である。
【００２７】
特に、発熱量は発熱量ＨＳに相応する。
【００２８】
発熱量ＨＳを、ｋＷｈ／ｍ３、ｋＷｈ／ｋｇ又はｋＷｈ／ｌで表現することができる。好ましくは発熱量ＨＳは、指定された状態又は正規化された状態つまり特に所定の温度及び所定の圧力のときの体積に対して、関連づけられる又は表される。特にこれらの条件は、１ｂａｒの通常の周囲圧力、例えば２５℃の室温、ＣＮＧ及びバイオガスの場合には、燃焼前及び燃焼後に含まれるすべてのガスの１００％の相対的湿度、及び／又は例えば２５℃の室温による燃焼後に形成された液状水分、を含むことができる。例えば発熱量ＨＳを、プロパンの発熱量ＨＳが正確に又はほぼ２８．０９５ｋＷｈ／ｍ３、１４．０６ｋＷｈ／ｋｇ又は７．１７ｋＷｈ／ｌとなるように、計算することができる、又はそのように表すことができる。択一的又は付加的に、発熱量ＨＳに関してＤＩＮ ５１８５７，ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ ６９７６及び／又はＤＩＮ １８５９９を参照されたい。
【００２９】
ガス混合物特性値は、多数の数値である。多数の数値は、目下のガス混合物の少なくとも１つの測定パラメータ及び／又は最大で５つの測定パラメータに基づき、特にメモリに格納された多数の数値の大きい値から割り当てられ、その結果、求められる。好ましいのは、目下のガス混合物の厳密に３つのパラメータである。
【００３０】
目下のガス混合物の測定パラメータとは、ガス混合物の特性と相関する量を有するセンサによって測定された測定値のことである。測定パラメータを、測定値のデータ処理の結果とすることができる。
【００３１】
特に、ガス混合物特性値を、好ましくは１以上の変換定数及び／又は１以上の変換係数を有する規定のアルゴリズムによって、発熱量に、発熱量を近似する変数に、又は発熱量にほぼ一致する変数に、変換することができる。
【００３２】
特に、ガス混合物特性値は、吹き込み時間又はガス吹き込みルックアップテーブル又はガス吹き込みルックアップテーブルのガス吹き込み曲線を、リッチ又はリーンに向かって、すなわちいっそう長い吹き込み時間又はいっそう短い吹き込み時間の方向に、シフトするために適している。ガス吹き込みルックアップテーブルについては、あとでさらに詳しく説明する。
【００３３】
リッチ及びリーンは、エンジンのシリンダ内での燃料の燃焼に関連するものであり、λ又はラムダとも呼ばれるラムダ値を以下のように用いて説明することができる。ラムダは、空燃比又は空気過剰率とも呼ばれる燃焼空気の比率を表し、燃焼プロセスにおける空気と燃料の質量比を表す、燃焼理論に基づく無次元の指標である。この数値から、燃焼プロセス、温度、有害物質生成及び効率に関する推論を引き出すことができる。
【００３４】
ラムダ＝１であれば完全な燃焼が生じており、つまりすべての燃料分子が、酸素が不足することなく、又は未燃焼燃料が残留することなく、大気中の酸素に完全に反応し、従って完全燃焼となっている。
【００３５】
ラムダ＜１（例えば０．９）とは空気過少のことであり、つまり「リッチ」又は濃厚混合のことである。
【００３６】
ラムダ＞１（例えば１．１）とは過剰空気のことであり、つまり「リーン」又は希薄混合のことである。
【００３７】
例えばラムダ１．１は、化学量論的反応に必要とされるよりも、１０％多い空気が燃焼に関与している、ということを意味する。
【００３８】
発熱量は、特に第１の液化ガス燃料のガス成分の組成に依存しており、この組成は動作中に変化する可能性がある一方、このような組成変化は、燃料の完全かつ適正な燃焼に関して燃焼プロセスに悪影響を及ぼすことから、発熱量又はガス混合物特性値に依存する特に第１の液化ガス燃料の吹き込み時間によって、つまりガス混合物の組成に依存して求められた発熱量又は求められたガス混合物特性値を用いて吹き込み時間をフィードバック制御することによって、このような悪影響に対処することができ、又はこのような悪影響を排除することすらできる。
【００３９】
かくして、液化ガス燃料の求められた吹き込み時間が求められた発熱量又は求められたガス混合物特性値に依存するように、装置を構成することによって、１以上の液化ガス燃料に基づく特に信頼性の高いバイバレント燃料モード又はトリバレント燃料モードを実現できるようになる。ほぼ完全燃焼を目指して、エンジンにおけるバイバレント燃料又はトリバレント燃料の燃焼を、場合によっては零度付近の低い外気温すなわち０℃であっても、特に液体燃料を燃焼させることなく、ガス始動すら可能であるように、つまり液化ガス動作でエンジンを始動させるように、調整することができる。
【００４０】
本発明のさらに別の態様は、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おいてエンジンを動作させるために、エンジンのシリンダに供給されるべき特に第１の液化ガス燃料の吹き込み時間及び／又は特に第２の液化ガス燃料の量を求めるための、アドオン制御ユニット又はアドオン制御ユニットを有する装置に関する。この場合、装置又はアドオン制御ユニット各々は、ガソリンエンジンにおけるエンジン負荷を求める吸気マニホールド圧力センサ、ディーゼルエンジンにおけるエンジン負荷を求めるレール圧力センサ及び／又は吸気マニホールド圧力センサ、ラムダオフセット整合を実施するラムダオフセットモジュール、吹き込み時間ルックアップテーブルをリッチ又はリーンに向けてシフトするために、液化ガス燃料のガス混合物の組成に依存する発熱量又はガス混合物特性値を求めるガス混合物分析モジュール、過剰に高い燃焼温度からエンジンを保護するセーフティモジュール、ガス混合物を放出する少なくとも１つのガス吹き込み弁（ガス噴射弁）、ガソリン又はディーゼル等の液体燃料を噴射する少なくとも１つの噴射装置、第１の液化ガス燃料としてエンジンのシリンダに供給されるべき水素量を供給するＨ２モジュール、車両用のＯＢＤシステム、及び／又はディーゼル、バイオディーゼル又はガソリン等の液体燃料を用いたエンジンのモノバレント燃料モード動作用のエンジン制御ユニット、へのインタフェースを有する。
【００４１】
このようにすれば、バイバレント燃料モード動作又はトリバレント燃料モード動作を、特に高い信頼性を伴って僅かな有害物質放出で達成することができる。特に、ラムダモジュールインタフェースと、ガス混合物分析モジュールインタフェースとの組み合わせによって、特に完全燃焼を実現することができ、これらに加えＨ２モジュールインタフェースとも組み合わせれば、特に僅かな有害物質放出を達成することができる。これらの組み合わせによって、上述のモジュールインタフェースにより個々に達成可能な効果を合わせたものよりも大きい相乗効果が得られる。このことは、他の上述のインタフェースについても同じように適用される。
【００４２】
本発明のさらに別の態様は、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おいてエンジンを動作させるために、エンジンのシリンダに供給されるべき特に第１の液化ガス燃料の吹き込み時間及び／又は特に第２の液化ガス燃料の量を求めるための、アドオン制御ユニットを備えた装置に関する。この装置は、ラムダオフセット整合を実施するラムダオフセットモジュール、吹き込み時間ルックアップテーブルをリッチ又はリーンに向けてシフトするために、液化ガス燃料のガス混合物の組成に依存する発熱量又はガス混合物特性値を求めるガス混合物分析モジュール、過剰に高い燃焼温度からエンジンを保護するセーフティモジュール、ガス混合物を放出する少なくとも１つのガス吹き込み弁、及び／又はエンジンのシリンダに供給されるべき第１の液化ガス燃料として水素量を供給するＨ２モジュールを有する。
【００４３】
かくして、バイバレント燃料モード動作又はトリバレント燃料モード動作を、特に高い信頼性を伴って僅かな有害物質放出で達成することができる。特に、ラムダモジュールと、ガス混合物分析モジュールとの組み合わせによって、特に完全燃焼を実現することができ、これらに加えＨ２モジュールインタフェースとも組み合わせれば、特に僅かな有害物質放出を実現することができる。これらの組み合わせによって、上述のモジュールにより個々に達成可能な効果を合わせたものよりも大きい相乗効果が得られる。このことは、上述のインタフェースを介して接続可能な他の構成要素についても同じように適用される。
【００４４】
本発明のさらに別の態様は、上述の装置のための、又は上述のアドオン制御ユニットに接続するための、ガス混合物分析モジュールに関する。この場合、ガス混合物分析モジュールは、ガス混合物の濃度を液化ガス燃料のガス混合物の温度及び圧力から求めることができるように、かつ／又はガス混合物の目下の組成に応じて、ガス伝導率と温度と濃度に基づき、又はガス混合物のガス伝導率と温度と圧力とに基づき、ガス混合物分析ルックアップテーブルを用いることによって、ガス混合物の発熱量又はガス混合物のガス混合物特性値を求めることができるように、設計されている。本願の開示全体は、本発明による装置及び本発明によるアドオン制御ユニットに適用されるだけでなく、個々の開示が直接的又は間接的にガス混合物分析モジュールに関連するかぎりは、本発明によるガス混合物分析モジュールにも適用される。
【００４５】
本発明のさらに別の態様は、上述の装置のための、又は上述のアドオン制御ユニットに接続するための、ガス始動システムに関する。このガス始動システムは、エンジンが純然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の気相だけが、エンジンのシリンダ内に吹き込むためにガスタンクから取り出されるように構成されている。本願の開示全体は、本発明による装置及び本発明によるアドオン制御ユニットに適用されるだけでなく、個々の開示が直接的又は間接的にガス始動システムに関連するかぎりは、本発明によるガス始動システムにも適用される。
【００４６】
純然たる液化ガスモードとは、もっぱら液化ガス燃料を用いて、又は液化ガス燃料と水素とを用いて、エンジンを動作させることを意味する。
【００４７】
本発明のさらに別の態様は、ガス混合物の形態の第１の液化ガス燃料、特にオートガス（ＬＰＧ）、天然ガス（ＣＮＧ）、液化天然ガス（ＬＮＧ）、バイオガス、の吹き込み時間を求めるための、かつ／又はエンジン（１９）のシリンダに好ましくは連続的に供給されるべき第２の液化ガス燃料、特に水素、の量を求めるための、方法に関する。これによれば特に、本発明の既述の態様のうち１つの態様による装置又はアドオン制御ユニットが用いられ、その際に、
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。
【００４８】
本発明のさらに別の態様は、ガスタンク内に存在する液化ガス燃料、特にＬＰＧ又はＬＮＧ、の気相を、車両を駆動する目的で、特に車両のガス始動の目的で、エンジンに吹き込むために使用することに関する。
【００４９】
ガス始動の意味については、あとで説明する。
【００５０】
特に、ガスタンク内に存在する液化ガス燃料の気相だけが、車両を駆動するエンジン用のただ１つの燃料として用いられる。
【００５１】
特に、ガスタンク内に存在する液化ガス燃料の気相及び水素だけが、車両を駆動するエンジン用の単独の燃料として用いられる。
【００５２】
以下では本発明について、つまりは本発明の複数の態様について、図面に示された好ましい例示的な実施形態に基づきさらに説明しながら記述する。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】それぞれ車両駆動用エンジン１９のバイバレントモード動作又はトリバレントモード動作のための装置又はアドオン制御ユニットを有するシステムの概観を示す図である。
【図２】液化ガスモード中はガソリン噴射が行われないガソリンエンジンのバイバレント燃料モード動作のためのガス吹き込みルックアップテーブルを用いて、求められたＬＰＧのガス吹き込み時間と、アドオン制御ユニットにより供給すべく求められた水素量とを示す図である。
【図３】ディーゼルエンジンのトリバレント燃料モード動作のためのガス吹き込みルックアップテーブルを用いて、求められたＬＰＧのガス吹き込み時間と、供給されるべき水素量と、アドオン制御ユニットにより求められたディーゼルの噴射時間とを示す図である。
【図４】図２のガス吹き込みルックアップテーブルに関して、アドオン制御ユニットのガス混合物調整ルックアップテーブルを示す図である。
【図５】図４のガス混合物調整ルックアップテーブルと図６のオフセットラムダ値とを考慮しながら、図２の基礎を成すガス吹き込みルックアップテーブルからの抜粋として、実際のガス吹き込み特性曲線を示す図であって、単位ｍｓの噴射時間を表す軸上で、単位％でプロットされた補正係数を有するガス吹き込み特性曲線を、単位ｋＰａでプロットされた負圧を有するガソリンモード動作中のエンジン負荷特性曲線（左上）と対比して示す図である。
【図６】図２のガス吹き込みルックアップテーブルに関して、種々のラムダセンサ及びＮＯｘセンサに対するオフセット係数によるラムダオフセット整合及びＮＯｘ整合を示す図であって、整合前（各ケースごとに左側の棒グラフ）と整合後（各ケースごとに右側の棒グラフ）とで信号値を対比して示す図である。
【図７】スレーブとして動作するエンジン制御ユニット２０とは独立したマスタモードでのアドオン制御ユニット１８のオンボード診断（ＯＢＤ）制御を示す図である。
【００５４】
１つの実施形態によれば、ガス混合物２，２１の形態の特に第１の液化ガス燃料のために装置が構成されており、この場合、発熱量及び／又はガス混合物特性値を、ガス混合物２，２１の目下の組成に応じて求めることができるようにしている。
【００５５】
ガス混合物とは、少なくとも２つの異なるガスを有する又は少なくとも２つの異なるガスからなる混合物のことである。例えばＬＰＧはブタンとプロパンとから成り、この場合、例示的な目下の組成をブタン７０％、プロパン３０％とすることができる。ただしガス混合物は、３つ、４つ又はそれよりも多くの異なるガスを含んでいてもよく、発熱量又はガス混合物特性値を求めるときに、ガス混合物中のこれら他のガスの割合を考慮してもよいし、又はそれらを無視してもよい。割合は好ましくは体積パーセントとして求められ、択一的に重量パーセントとして求められる。
【００５６】
ガス混合物２，２１の目下の組成に応じて発熱量及び／又はガス混合物特性値を求めることにより、装置又はアドオン制御ユニット１８による燃焼プロセスの制御（調整）において、動作中の組成変化を考慮することができ、従ってブタン７０％、プロパン３０％からブタン６０％、プロパン４０％といったようなガスの割合の変化を考慮することができ、このような変化は、以下のうちの１つ結果として生じる。すなわち、車両の燃料補給及び／又は温度の影響、ガスタンク３の充填レベルの変化、又はエンジンの始動によって生じる。かくして、温度が変動したり又は外気温が低くても、適正な燃焼プロセスを達成することができ、ガス始動を実施することができる。
【００５７】
１つの実施形態によればこの装置は、液化ガス燃料の特に液相２及び／又は気相２１において、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を有する。
【００５８】
ガス混合物２，２１のガス伝導率又は導電率とは、ガス混合物２，２１が電流を伝導する能力のことである。
【００５９】
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を設けることにより、ガス混合物２，２１の目下の発熱量及び／又はガス混合物特性値について、さらにはオプションとして目下の組成についても、特に正確に求めるための前提条件を与えることができる。
【００６０】
特にこの装置は、測定された導電率に基づき発熱量及び／又はガス混合物特性値を求めることができるように構成されている。
【００６１】
これにより、燃焼プロセスの著しく信頼性の高い調整のために、目下の発熱量及び／又はガス混合物特性値を特に正確に求めることができる。
【００６２】
１つの実施形態によれば、ガス伝導率センサ８はアノードとカソードとを有しており、かつ／又はガス伝導率センサ８は、導電率測定のためにアノードとカソードとの間に定電圧を印加できるように、かつ液相２又は気相２１にあるガス混合物２，２１を通して測定電流を供給できるように構成されている。
【００６３】
このようにすれば、特に簡単かつ安価なセンサを用いて著しく信頼性の高い導電率測定が実現される。
【００６４】
１つの実施形態によればこの装置は、液化ガス燃料のガス混合物２，２１の温度を測定するための温度センサ１を有しており、かつ／又は液化ガス燃料のガス混合物２，２１の圧力を測定するための圧力センサ９を有しており、かつ／又はこの装置は、測定された温度及び／又は測定された圧力に基づき、発熱量又はガス混合物特性値を求めることができるように構成されている。特に、ガスタンク３から蒸発器及び／又は圧力調整器１１に至る経路上で、ガス混合物２，２１の温度を温度センサ１が測定し、かつ／又はその圧力を圧力センサ９が測定する。
【００６５】
特に、ガスタンク３から蒸発器及び／又は圧力調整器１１に至る経路上で、ガス混合物２，２１の温度及び／又は圧力を測定することによって、規定された温度及び／又は規定された圧力に対し測定されたガス伝導率の正規化を達成することができ、その目的は、温度及び／又は圧力に左右されずにガス伝導率の値を取得するためである。この場合、蒸発器は基本的に、ガス混合物が液相２にあるときだけその蒸発機能を果たし、つまりガス混合物が気相２１にあるときには通常、圧力調整器１１だけが適正に動作する。
【００６６】
好ましくは、ガス混合物２，２１の濃度は温度と圧力とを用いて求められ、測定されたガス伝導率は、濃度に左右されずにガス伝導率の値を取得する目的で、規定された濃度に対して正規化される。
【００６７】
特に好ましくは、ガス混合物２，２１の濃度は温度及び圧力から求められ、温度と共に、温度及び圧力に対して正規化された入力パラメータが、発熱量又はガス混合物特性値を求めるために決定される。
【００６８】
かくして、比較的簡単に構築されたガス混合物分析特性ルックアップテーブルを用いることで、発熱量又はガス混合物特性値を特に高い信頼性で求めることができる。
【００６９】
１つの実施形態によればこの装置は、ガス混合物分析モジュール７と接続されており、このモジュール７は、ガス混合物２，２１の濃度をガス混合物２，２１の温度及び圧力から求めることができるように構成されており、かつ／又はこの場合、発熱量及び／又はガス混合物特性値を、ガス混合物分析ルックアップテーブルを用いることで、ガス混合物２，２１のガス伝導率、温度及び濃度に基づき、ガス混合物２，２１の目下の組成に応じて求めることができる。特に、アドオン制御ユニット１８が、インタフェースを介してガス混合物分析モジュール７と接続されている。基本的にこの装置又はアドオン制御ユニット１８が、ガス混合物分析モジュールを含むこともできる。
【００７０】
基本的にルックアップテーブルは、つまりはガス混合物分析ルックアップテーブル、ガス混合物調整ルックアップテーブル、ガス吹き込みルックアップテーブル、ガス量ルックアップテーブル、ディーゼルルックアップテーブル、ガソリンルックアップテーブル、オフセットルックアップテーブルは、プリセット値又は格納値を含むテーブル又はマトリックスである。これらの値は通常はディジタルであり、特に記憶媒体に格納されている。特にこれらの値は動作中に変化するのではなく、好ましくは製造又はコンフィギュレーションの一環としてのみ、記憶媒体に伝送され、又は変更されて格納される。
【００７１】
かかるルックアップテーブルは通常、少なくとも２つの軸を有する。
【００７２】
図４には、発熱量ＨＳを用いてガス混合物整合係数を求めるための、２つの軸だけを有するガス混合物調整ルックアップテーブルが示されおり、ここで第１の軸は発熱量ＨＳを表し、第２の軸はガス混合物整合係数を表す。従ってガス混合物調整ルックアップテーブルは、ただ１つの行と多数の列とを有するテーブル、又は択一的にただ１つの列と多数の行とを有するテーブルを含み、ここで各行及び各列は一般に数値で満たされる。図４に示されているように、二次元のルックアップテーブルをＸ軸及びＹ軸を用い１つの曲線として表すことができる。
【００７３】
厳密に３つの軸を有するルックアップテーブルの一例は、ガス量ルックアップテーブルであり、これについてはルックアップテーブルの意味を明らかにするために以下で詳しく説明する。
【００７４】
相応に１つのルックアップテーブルが、４つ以上の軸を有することができ、これによれば２つを超える入力パラメータを１つの出力パラメータに割り当てることができる。
【００７５】
特に、ガス混合物分析ルックアップテーブルは、吹き込み弁１７に向かう経路上で好ましくはガスタンク３から出た直後の、ガス混合物２，２１のガス伝導率と温度と濃度とである入力パラメータを有する、まさに４つの軸を含むことができる。
【００７６】
ガス混合物分析ルックアップテーブルによって、特に迅速に高い信頼性で発熱量又はガス混合物特性値を求めることができる。さらにガス混合物分析ルックアップテーブルの数値をあとから較正することによって、つまり再較正を行うことによって、装置が製造された後でも精度を著しく容易に改善することができる。
【００７７】
１つの実施形態によればこの装置は、特にアドオンモジュール１８は、ガス混合物調整ルックアップテーブルを有しており、このテーブルは、求められた発熱量又は求められたガス混合物特性値に基づき、ガス混合物整合係数を求めることができるように構成されており、求められた吹き込み時間はこのガス混合物整合係数に依存する。
【００７８】
図４には、ガス混合物調整ルックアップテーブルが示されており、これについては上記にてすでに説明した。これにより求められたガス混合物整合係数は、好ましくはアドオン制御ユニット１８の吹き込みルックアップテーブルを特に用いて、吹き込み時間を求めるための補正変数として用いられる。このようにすることで、できるかぎり完全に燃焼を維持するために燃焼プロセスを著しく効果的に調整することができる。
【００７９】
入力パラメータと補正変数との相違については、あとで詳しく説明する。
【００８０】
１つの実施形態によればこの装置は、測定されたラムダ値及び／又は測定されたＮＯｘ値に基づき、液化ガス燃料に適合されたオフセットラムダ値及び／又はオフセットＮＯｘ値を取得する目的で、ラムダオフセットモジュール２８と接続されており、この場合、吹き込み時間は、オフセットラムダ値及び／又はオフセットＮＯｘ値に依存する。特に、アドオン制御ユニット１８は、インタフェースを介してラムダオフセットモジュール２８と接続されている。
【００８１】
特に、ラムダオフセットモジュール２８は、ラムダセンサ４５及び／又はＮＯｘセンサ４６を有しており、あるいはインタフェースを介してラムダセンサ４５及び／又はＮＯｘセンサ４６と接続されている。基本的に、この装置又はアドオン制御ユニット１８は、オフセットルックアップテーブルを含むこともできる。
【００８２】
特に、ラムダオフセットモジュール２８はオフセットルックアップテーブルを有しており、このテーブルによれば、使用されるラムダセンサ４５に応じて、入力パラメータである測定されたラムダ値が出力パラメータであるオフセットラムダ値に割り当てられる。
【００８３】
特に、オフセットルックアップテーブルはさらに、使用されるＮＯｘセンサ４６に応じて、入力パラメータである測定されたＮＯｘ値を出力パラメータであるオフセットＮＯｘ値に割り当てられることができるように構成されている。
【００８４】
図６によれば、複数の異なるラムダセンサ４５及びＮＯｘセンサ４６について、オフセットルックアップテーブルを用いた処理に従い、ラムダ値と対応するオフセットラムダ値とが、さらにＮＯｘ値と対応するオフセットＮＯｘ値とが対比されている。
【００８５】
特に、エラーメッセージ及びガソリン又はディーゼルに対する噴射時間の誤った調整を回避するために、オフセットラムダ値及び／又はオフセットＮＯｘ値だけがエンジン制御ユニット２０に伝達される。
【００８６】
これにより求められたオフセットラムダ値及び／又はオフセットＮＯｘ値は、好ましくはアドオン制御ユニット１８の吹き込みルックアップテーブルを特に用いて、吹き込み時間を求めるための入力パラメータの役割を果たす。できるかぎり完全な燃焼が達成されるように、燃焼プロセスを著しく効果的に調整することができる。
【００８７】
１つの実施形態によれば、装置は、特にアドオンモジュール１８は、目下のエンジン負荷及び／又は目下のエンジン（回転）速度に依存して、好ましくはＬＰＧ又はＣＮＧの吹き込み時間を求めるために、ガス吹き込みルックアップテーブルを有しており、かつ／又はガス吹き込みルックアップテーブルによって、ガス混合物整合係数に依存してリッチ又はリーンに向かうシフトが可能となり、かつ／又はオフセットラムダ値に依存してリッチ又はリーンに向かうシフトが可能となる。
【００８８】
ルックアップテーブルのシフトの意味については、あとで説明する。
【００８９】
このようにすることで、できるかぎり完全な燃焼が得られるように燃焼プロセスを著しく効果的に調整することができる。
【００９０】
１つの実施形態によれば、装置は、特にアドオンモジュール１８は、目下のエンジン負荷及び／又は目下のエンジン速度に応じて、特に供給されるべき第２の液化ガス燃料の量を、好ましくは水素量を求めるためのガス量ルックアップテーブルを有する。
【００９１】
特に水素を負荷に応じて供給することによって、有害物質放出を引き続き僅かに抑えながら、特に第２の液化ガス燃料を消費することができる。
【００９２】
特に、ガス量ルックアップテーブルは、エンジン負荷すなわち負荷値と（回転）速度とに基づき数値を取得する目的で、厳密に３つの軸を有しており、この数値はディジタル信号又はアナログ信号として水素セル３８から伝達されて、この数値と相関する水素量が放出される。この数値が高くなればなるほど、いっそう多くの水素が連続的に放出されて、シリンダに供給される。
【００９３】
厳密に３つの軸を有するガス量ルックアップテーブルを、数値を含むテーブルの形式で表すことができる。この場合、各列には毎分回転速度が、例えば列１：”１０００ｒｐｍ”、列２：”２０００ｒｐｍ”等が、列見出しとして列挙され、各行には、例えばディーゼルエンジンのレール圧力センサ４４等の対応するアナログ信号量である単位ｂａｒ又はＶの負荷値が、例えば行１：”２Ｖ”、行２：”２．５Ｖ”、行３：”３Ｖ”等が、行見出しとして列挙される。列見出しの下であり行見出しの隣りのテーブルセルには、水素セル３８を制御するために用いられる数値が書き込まれる。従って各数値は、供給されるべき水素量に対するパラメータを表す。
【００９４】
いっしょに配置される多数の曲線を用いさえすれば、３つの軸を有するかかるルックアップテーブルを単一のダイアグラムにおいて表示することができる。
【００９５】
１つのルックアップテーブルを、そのルックアップテーブルが補正係数の分だけ１つの軸に沿ってルックアップテーブルをシフトさせることができるように構成することができる。簡単に述べると、例えば上述のガソリンルックアップテーブルの例においてかかるシフト動作を行う場合には、行見出しが補正係数の分だけ上方又は下方へ動かされるか、又は行見出しが、乗算、除算、加算又は減算によって補正係数の分だけ増加又は減少させられる。図５に示されているように、これによって吹き込み時間ルックアップテーブルの例示的な曲線を、所定の速度についてＸ軸及び／又はＹ軸に沿ってシフトすることができ、又は曲線形状を変更することができる。
【００９６】
図５には、Ｘ軸上の１及びＹ軸上の−１０のところに開始点を有する曲線によって、ガソリンモードでの駆動時に記録されて格納されたエンジン負荷特性が、単位ｋＰａの負圧として単位ｍｓの噴射時間の軸上に表されている。他方の曲線によって、ＬＰＧの噴射のために補正された単位％の補正係数の曲線が、単位ｍｓの吹き込み時間の軸上に示されている。補正された曲線は、補正係数であるオフセットラムダ値、オフセットＮＯｘ値及びガス混合物整合係数の作用のもとで、ガソリンモードから液化ガスモードでの動作のためのエンジン負荷特性のシフトを表している。
【００９７】
１つの実施形態によればこの装置は、シリンダに供給されるべき水素量を特に連続的に与えるためのＨ２モジュール２８と接続されており、かつ／又はＨ２モジュール（２８）はノックセンサ３９を有しており、かつ／又はノック信号を装置に伝達することができ、これによって、供給されるべき量及び／又は吹き込み時間を、好ましくは段階的に低減し、かつ／又はノック信号が存在しないケースでは所定の期間又は所定数の動作サイクルにわたり、好ましくは段階的に増加する。特に、アドオン制御ユニット１８は、インタフェースを介してＨ２モジュール２８と接続されている。基本的にこの装置又はアドオン制御ユニット１８は、Ｈ２モジュール２８を含むこともできる。
【００９８】
燃焼プロセス中にノッキングを検出し、その結果として吹き込み時間及び供給されるべき量を特に段階的に制御することによって、特に連続的に供給される水素及び特に逐次的に吹き込まれるＬＰＧ又はＣＮＧの双方を、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おける適正な燃焼のために使用することができる。
【００９９】
１つの実施形態によればこの装置は、特にアドオン制御ユニット１８は、組み込み型オンボード診断（ＯＢＤ）制御部を有しており、これはＯＢＤインタフェースを介して車両のＯＢＤシステムと通信可能であり、かつ／又は液化ガスモードにおけるマスタモード動作のために構成されている。
【０１００】
１つの実施形態によればこの装置は、アドオン制御ユニット１８又は特にレトロフィット可能なアドオン制御ユニット１８である。好ましくは、この装置はレトロフィット可能であり、すなわちエンジンを備えた車両にあとから設置できるように、つまりは液体燃料によるモノバレント動作用の車両の製造後に設置できるように、設計されている。
【０１０１】
１つの実施形態によればこの装置又はアドオン制御ユニット１８は、ガス始動がプログラミングされている場合に純然たる液化ガスモードでエンジン１９を始動するためのガス始動システムに対するインタフェースを有する。このインタフェースは特に、供給弁５１の遠隔制御のための制御ライン５０、第２の遠隔制御遮断弁３３のための制御ライン３５、及び／又は第１の遠隔制御遮断弁１０のための制御ライン５０を有する。
【０１０２】
図２及び図３には、ＬＰＧ、Ｈ２及びガソリン又はディーゼルについて結果として得られた吹き込み時間が示されており、この場合、ガソリン動作においてガソリンは燃焼させられない。ディーゼル動作の場合、及びガソリン直噴エンジンの場合だけ、バイバレント燃料モード又はトリバレント燃料モードの動作に対する冷却の目的で、所定の割合の液体燃料がシリンダに供給される。
【０１０３】
上述の本発明のさらに別の態様によるガス始動システムは、１つの実施形態によれば、好ましくは弁３１を備えたガス取り出し接続部を有しており、これによってガス混合物２，２１の気相２１がガスタンク３から、特にガス管路３２を介して第２の遠隔制御遮断弁３３へ送られる。
【０１０４】
ガス始動システムのさらに別の実施形態によれば、ガス始動システムは、上述の装置又はアドオン制御ユニット１８に接続するためのアナログ又はディジタルの制御ライン３５を有している。
【０１０５】
ガス始動システムのさらに別の実施形態によれば、ガス始動システムは、ガス管路３２を介して液化ガス管路６に至るガス混合物２，２１の気相２１を供給又は遮断するために、第２の遠隔制御遮断弁３３に対するアナログ又はディジタルの制御ライン３５を有する。
【０１０６】
ガス始動システムのさらに別の実施形態によれば、ガス始動システムは、第１の遠隔制御遮断弁１０を有しており、この弁は、液化ガス管路６から蒸発器及び／又は圧力調整器１１に至る接続路を閉鎖又は開放するために、アナログ又はディジタルの制御ライン３６を介して遠隔制御可能である。
【０１０７】
ガス始動システムのさらに別の実施形態によれば、ガス始動システムは供給弁５１を有しており、この弁は、ガスタンク３から液化ガス管路６内へのガス混合物２，２１の液相２１の流入を遮断又は許可するために、アナログ又はディジタルの制御ライン５０を介して遠隔制御可能である。
【０１０８】
用語「ガス始動システム」を、択一的に同義語である「ガス始動用装置」と称することもできる。
【０１０９】
ここで蒸発器又は圧力調整器１１は、第２の遠隔制御遮断弁３３を介して、及び／又は第１の遠隔制御遮断弁１０を介して、気相２１からガスを受け取り、この場合、もっぱら圧力調整器１１として動作する。
【０１１０】
本発明の別の態様は、上述のガス始動システム及び／又は上述の装置によってガス始動を制御（調整）する方法に関する。これによればガス始動がプログラミングされている場合に、
・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。
【０１１１】
ガス始動を制御する方法のさらに別の実施形態によれば、以下のことが提供される。すなわち、好ましくは水温センサ３７により測定されたエンジン１９の冷却水の温度が、特にアドオン制御ユニット１８に格納された切替温度に達すると、第２の遠隔制御遮断弁３３が閉鎖しかつ遠隔制御供給弁５１が開放して、蒸発器及び／又は圧力調整器１１へのガス混合物２，２１の気相２１の流入が阻止され、その代わりにガス混合物２，２１の液相２が圧力タンク３から蒸発器及び／又は圧力調整器１１に供給される。
【０１１２】
図１には、バイバレント燃料モード又はトリバレント燃料モードの動作のための、つまり特にディーゼル燃料又はガソリン燃料、液化燃料及び／又は水素による動作のための、例示的なシステムの概観が示されている。このシステムは、特に車両メーカによって設置されたエンジン制御ユニット２０と、好ましくはレトロフィット可能でありマスタ−スレーブで動作するアドオン制御ユニット１８とを有しており、エンジン制御ユニット２０はスレーブに対応し、アドオン制御ユニット１８はマスタに対応する。
【０１１３】
本発明によるアドオン制御ユニットを用いることによって、エンジン１９を好ましくは液化ガスモードで始動させることができ、以下ではこれをガス始動と称し、つまりこれはガソリンモード又はディーゼルモードではない。
【０１１４】
１つの実施形態によれば、ガス混合物２，２１の気相２１が特にもっぱら、ガス始動のためにエンジン１９の燃料として吹き込み弁１７に供給される。かくして、外気温が低いときにガス始動を首尾よく実施することができる。
【０１１５】
液化燃料特にＬＰＧのガス混合物２，２１は、特に水素セル３８からの水素（Ｈ２）と共に、気相でエンジン１９の吸気ダクトに吹き込まれる。少なくとも１つのガス吹き込み弁１７を介して気相での液化燃料の吹き込みが実施され、かつ／又は少なくとも１つのＨ２吹き込みノズル４０を介して気体水素の放出が実施される。エンジン１９の燃焼室内まで、吸気ダクト（図示せず）が導かれている。ガス混合物２，２１と水素だけが燃焼させられる場合、燃料動作モードはバイバレントである。これらに加え同時にディーゼル燃料又はガソリン燃料も燃焼させられる場合、燃料動作モードはトリバレントである。ガス混合物２，２１と、ディーゼル燃料又はガソリン燃料のどちらかとだけが同時に燃焼させられる場合、燃料モードはバイバレントである。これら上述の燃料動作モードはすべて、特に以下で説明する設計との組み合わせで可能であり、従って以下ではそれらの組み合わせのすべてを明示的に別々に取り上げては説明しない。
【０１１６】
このシステムは、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のガス混合物分析モジュール７、バイバレント燃料モード又はトリバレント燃料モードの動作に対しラムダオフセット整合を実施するためのラムダオフセットモジュール２８、水素吹き込みを制御又は調整するためのＨ２モジュール３０、及び／又は過度に高い燃焼温度からエンジン１９を保護するためのセーフティモジュール２９を有する。
【０１１７】
この例によれば、ガス混合物２，２１又はＨ２を搬送するためにポンプ装置は必要とされない。その理由は、ガス混合物を気相２１及び液相２１で貯蔵するガスタンク３は好ましくは、温度と混合物組成とに応じて少なくとも３ｂａｒ及び／又は最大で１８ｂａｒの圧力を有するからであり、かつ／又はＨ２ガスを生成するためのＨ２水素セル３８は、特に１ｂａｒの圧力でＨ２ガスを放出するからである。
【０１１８】
ガス混合物分析モジュール７は、以下のように構成されている。すなわち、プロパンとブタンといったように一般に複数の液化ガスから合成される液化ガス混合物２の発熱量ＨＳ及び／又はガス混合物特性値を、このモジュールが求めることができるように構成されている。
【０１１９】
特に、ガス混合物２はＤＩＮ ＥＮ ５８９及び／又はＤＩＮ ＥＮ ５１６２２に準拠するＬＰＧであり、すなわちプロペン、プロパジエンを含むプロパンと、イソブタン、ｎ−ブタン、１−ブテン、イソブテン、シス−２−ブテン、トランス−２−ブテン、１，２−ブタジエン、１，３−ブタジエンを含むブタン、及び／又はメタン、エタン、エテン、ネオペンタン、イソペンタン、ｎ−ペンタン、ペンテン、オレフィン、及びＣ５−オレフィンである。かかるオートガス又はＬＰＧは、特にガソリン及びディーゼルの自動車エンジンにおける燃焼のために用いられる。
【０１２０】
特に、負荷に依存する水素量が、好ましくはエンジン１９の吸気ダクトに、ガス混合物２，２１の吹き込みと並行して吹き込まれ、これによれば燃焼室内で生成される層状給気が燃焼プロセスに作用を及ぼし、すなわち燃焼後に発生する排気ガスが、特にガソリン及びディーゼルからの排気の有害物質放出及び／又は粒子放出が、燃焼プロセスの変更によって低減され、又は最小限に抑えられる。
【０１２１】
負荷に依存するとは、目下のエンジン負荷に依存する、ということを意味する。エンジン負荷は基本的に、動作サイクルごとに伝達される仕事量Ｗとシリンダの吐出容積ＶＨとの比であり、これは平均圧力Ｐｍとも呼ばれ、単位ｂａｒで測定され、次式に基づく。すなわち、Ｐｍ＝Ｗ／ＶＨ
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。
【０１２２】
ディーゼルエンジンの場合には、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、レール圧力センサ４４及び／又は吸気マニホールド圧力センサ４３が用いられる。
【０１２３】
液化ガスモードの場合、好ましくは負荷に依存して、水素が連続的にエンジン１９の吸気ダクトに吹き込まれる。ガス混合物２，２１は、選択的に及び／又は逐次的に吸気ダクトに吹き込まれ、特にエンジン１９の吸気ダクトにおける２番目の箇所に、すなわちＨ２吹き込みノズルとエンジン１９との間に吹き込まれる。選択的にとは、各シリンダの燃焼条件が異なる場合にシリンダごとに選択的に、ということを意味する。逐次的にとは、ガス混合物が周期的なタイムインターバルで吹き込まれる、ということを意味する。基本的に、逐次的に吹き込み又は噴射が行われている間、シリンダごとに個別に燃料が吹き込まれる、又は噴射される。通常、すべてのシリンダに対する吹き込み又は噴射は、シリンダの１つの動作サイクルの経過中、同じ時点に実施される。
【０１２４】
エンジン吸気弁が開放されているとき、貯蔵されている水素と空気の混合物が最初に燃焼室に吸い込まれ、次いでガス混合物と空気の混合物が吸い込まれる。吸気ダクト及び／又は燃焼室の形状に応じて、これらのガスが燃焼室圧縮中に燃焼室内で混合される。ディーゼル直噴エンジンの場合、ディーゼル燃料の噴射量はアドオン制御ユニット１８によって設定されて、燃焼室内に直接噴射される。ガソリン直噴エンジンの場合、ガソリン噴射弁を冷却するためにガソリンを噴射することができる。アドオン制御ユニット１８によって保証されるのは、最適な燃焼が得られるように液化ガス燃料、液体燃料及び／又は水素の割合が互いに適合される、ということである。
【０１２５】
典型的な用途は、トラック又は商用車である。このシステムは他の用途にも適しており、例えばボート、二輪車、三輪車、四輪車、スノーモービル、圧雪車、建設機械、トラクタ、農業及び林業の機械、非常用発電機、のエンジン又はユニットにおける燃焼、あるいはコジェネレーションユニットにおける使用、等にも適している。
【０１２６】
ガスタンク３には、ガス混合物２特にＬＰＧが液体の形態で貯蔵されている。液面よりも上には、ガス混合物２の蒸気相２１が存在している。このケースではガスタンク３は、ガス混合物２をエンジン１９内で燃焼させる自動車のガスタンクである。ただし、ボート、二輪車、四輪車、スノーモービル、圧雪車、建設機械、トラクタ、農業及び林業の機械、非常用発電機、又はコジェネレーションユニットのガスタンク３であってもよい。
【０１２７】
ガスタンク３にはマルチ弁４が配置されている。マルチ弁４は公知のように様々な機能を提供し、特に過剰充填保護、ガス混合物２を取り出すための液化ガス管路６、圧力逃がし弁、液化ガス管路６の故障時にガス流を低減する遠隔制御供給弁５１、及び／又はレベルインジケータの機能を提供する。マルチ弁４は、レベルインジケータ及び／又は過剰充填保護のためのフロート５を有する。
【０１２８】
さらに液化ガス管路６がマルチ弁４を介してガスタンク３内部に案内されており、この管路は液相２にあるガス混合物を取り出すために用いられる。マルチ弁４の上流において液化ガス管路６は、慣用の圧力センサ９及びガス伝導率センサ８を介して、ガス混合物分析モジュール７と電気的に接続されている。ガス混合物分析モジュール７の図示された実施形態の場合、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が、ガス混合物分析モジュール７のハウジング外部に配置されており、かつ／又はこれらのセンサは液化ガス管路６内のガス混合物２，２１を測定する。ただしガス伝導率センサ８、温度センサ１及び圧力センサ９を、ガス混合物分析モジュール７のハウジング内に配置してもよく、又はその中に組み込んでもよい。
【０１２９】
特に、ガス伝導率センサ８及び温度センサ１は、１つのコンビネーションセンサとして設計されている。これによって、設置スペース及び付加的なデータラインが節約される。
【０１３０】
液化ガス管路６は、ガス混合物分析モジュール７から第１の遠隔制御遮断弁１０まで案内されており、又はガス伝導率センサ８、温度センサ１及び圧力センサ９の配置次第ではハウジング内を、又はハウジング外を案内されている。特に、第１の遠隔制御遮断弁１０は、蒸発器／圧力調整器１１とダイレクトに接続されている。蒸発器又は圧力調整器１１において液体のガス混合物は、蒸発器チャンバ５５内で熱が供給されて気相に転化される。蒸発器又は圧力調整器１１の低圧力側１２における圧力調整器出口１３に続いて、たわみ管路１４が設けられており、この管路を介して気体状のガス混合物が今度は遠心濾過器１５まで案内され、この遠心濾過器１５によってガス混合物が洗浄され、好ましくはエステル−パラフィン−オレフィン及び／又は固体が除去される。遠心濾過器１５の出口を介して気体状のガスがさらに、接続された低圧たわみ管路１４を介して特にフィスト型分配器１６に供給され、このフィスト型分配器１６によって、ガス混合物が取り出されたときのガス圧力変動が回避及び／又は抑圧される。ガス混合物は、たわみ管路１４内をガス吹き込み弁１７まで案内される。
【０１３１】
ガス吹き込み弁１７はアドオン制御ユニット１８によって制御され、特に逐次的にガス吹き込みのために制御ライン２３を介して、ピーク＆ホールド信号としても知られている好ましくは階段状パルスによって制御される。特に、ガス温度センサ２５がフィスト型分配器１６の出口接続部に設置されており、この場合、アドオン制御ユニット１８によってガス吹き込み量が求められるときにガス温度が考慮されるようにする目的で、ガス温度がアドオン制御ユニット１８へ好ましくは電気的なライン２２を介して持続的に伝達される。
【０１３２】
特に、電気的なライン２６が、アドオン制御ユニット１８とエンジン制御ユニット２０との間に設けられている。
【０１３３】
一般にエンジン制御ユニット２０は、モノバレント燃料モードの動作のためだけに設計されており、つまりディーゼル燃料によるディーゼルエンジンの動作又はガソリン燃料によるガソリンエンジンの動作のためだけに設計されている。
【０１３４】
特に、エンジン制御ユニット２０は、噴射装置２７つまりガソリン噴射弁又はディーゼルインジェクタのための噴射信号を、電気的なライン２６又は択一的にワイヤレス伝送媒体を介して、アドオン制御ユニット１８へ送信する。
【０１３５】
基本的にエンジン制御ユニット２０の噴射信号は、アドオン制御ユニット１８による吹き込み時間及び／又は噴射時間を計算するためには必要とされない。その理由は、アドオン制御ユニット１８は完全に自律的に、自主的に、かつ／又はエンジン制御ユニット２０とは独立して、動作可能だからである。
【０１３６】
特に、アドオン制御ユニット１８は、エンジン制御ユニット２０により計算されたライン中の噴射制御負荷信号及び／又は噴射時間信号を、好ましくは抵抗及び／又はコイルを介して熱に変換する。これによってエンジン制御ユニット２０は、噴射時間を有する信号が噴射弁に到達しなかったこと、又は噴射弁に至るラインが切断されてしまっていることを認識しない。このようにすれば、エンジン制御ユニット２０のエラーメッセージ及び／又は誤動作を回避することができる。好ましくは上述の措置はガソリンエンジンのために実現され、この場合には特に、エンジン制御ユニット２０により計算された噴射時間に関する信号は、アドオン制御ユニット１８によって記録又は処理されることさえなく、つまりアドオン制御ユニット１８による制御及び／又は調整にまったく影響を及ぼさない。
【０１３７】
１つの実施形態によれば、ディーゼルエンジン及びガソリン直噴エンジンのためにエンジン制御ユニット２０によって計算された噴射時間に関する信号が、少なくとも記録され、オプションとして吹き込み時間及び／又は噴射時間を制御又は調整するために考慮される。この場合、噴射時間において過度に逸脱した計算結果を検出するための参照値として用いるのが有利であり、これによって例えば、アドオン制御ユニット又は接続されたモジュール又はセンサの故障を指摘することができる。
【０１３８】
アドオン制御ユニット１８の端子ピン割り当ての検出により、アドオン制御ユニット１８は、モノバレント燃料、バイバレント燃料又はトリバレント燃料の供給がサポートされているか否か、つまりはそれが可能か否か、を判定する。これは特に、ガソリン噴射システム又はディーゼル噴射システムの特性に依存する可能性がある。
【０１３９】
特に、アドオン制御ユニット１８に格納されているガソリン及び／又はディーゼルの負荷特性によってアドオン制御ユニット１８は、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を制御することができる。
【０１４０】
特に、吸気マニホールド圧力センサ４３は、好ましくはエンジン負荷に相応する値を表す負荷信号を生成する。
【０１４１】
特に、レール圧力センサ４４は、同様にエンジン負荷の度合いを表す圧力信号の形態の負荷信号を生成する。
【０１４２】
吸気マニホールド圧力センサ４３及び／又はレール圧力センサ４４によって測定された、かつ／又は生成された負荷信号は、アドオン制御ユニット１８に供給される。
【０１４３】
図２によりガソリンエンジンについて、図３によりディーゼルエンジンについて示されているように、ガソリン又はディーゼルの噴射時間、ならびにＨ２及び液化ガス燃料例えばＬＰＧ等の吹き込み時間を、負荷に依存するガス吹き込みルックアップテーブルからの負荷信号を用いて求めることができる。
【０１４４】
従って負荷に依存するガス吹き込みルックアップテーブルは、入力値特に負荷信号に対応づけ可能であり記憶媒体に格納された値又は出力値を含むテーブルに相応し、特にガソリン又はディーゼルの噴射時間ならびにＨ２及び液化ガス燃料例えばＬＰＧ等の吹き込み時間を含むテーブルに相応する。
【０１４５】
さらにオプションとして負荷信号は、格納されている基準負荷信号値と比較され、好ましくはそれらの基準値に適合される。次いで、このようにして変更された負荷信号を、例えばセンサを較正する目的で、吸気マニホールド圧力センサ４３又はレール圧力センサ４４に送り戻すことができる。
【０１４６】
噴射装置２７は、つまりガソリンエンジンすなわち「オットーエンジン」のガソリン噴射弁又はディーゼルエンジンのディーゼルインジェクタ２７は、エンジン１９の一部である。
【０１４７】
特に、エンジン１９は、本発明から得られる特徴とは別にして、液化ガス燃料及び水素の燃焼のためにレトロフィットされた慣用のガソリンエンジン又はディーゼルエンジンである。
【０１４８】
従ってここで理解されるように、ガス吹き込み弁２３及び噴射装置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は双方ともに、個々の燃料をエンジン１９の共通の燃焼室に導入するために用いられ、この点について図１には概略的に例示されているにすぎない。
【０１４９】
以下では、エンジン１９の種々の動作モード、ならびに個々のモジュールすなわちラムダオフセットモジュール２８、セーフティモジュール２９、Ｈ２モジュール３０及び／又はガス混合物分析モジュール７の動作態様について、さらに詳しく説明する。
【０１５０】
モノバレント液体燃料動作すなわちガソリン動作又はディーゼル動作
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。
【０１５１】
ガソリンモード又はディーゼルモードを、特にエンジン１９の始動時にアクティブにすることができるが、必ずしもそうしなくてもよく、つまり本発明を用いて液化ガスモードすなわち純然たる液化ガス動作で、エンジン１９を始動させることもできる。
【０１５２】
ガスタンク３は弁３１を備えたガス取り出し接続部を有しており、これによればガス混合物の蒸気相すなわち気相２１からガス管路３２を介して第２の遠隔制御遮断弁３３へ、ガスを案内することができる。
【０１５３】
アドオン制御ユニット１８がガス始動のためにプログラミングされているならば、第１の遠隔制御供給弁５１は制御ライン５０を介して作動されず、その代わりにアドオン制御ユニット１８によって、第１の遠隔制御遮断弁１０が制御ライン３６を介して作動され、かつ／又は第２の遠隔制御遮断弁３３が制御ライン３５を介して作動される。特に、アドオン制御ユニットは、ガス始動がプログラミングされている場合に、Ｈ２モジュール３０を制御する。
【０１５４】
このとき蒸発器及び／又は圧力調整器１１は、第２の遠隔制御遮断弁３３を介して、かつ／又は第１の遠隔制御遮断弁１０を介して、蒸気相２１からガスを受け取り、この場合、蒸発器及び／又は圧力調整器１１は、もっぱら圧力調整器１１として動作する。
【０１５５】
蒸発器又は圧力調整器１１が、モータ駆動される温水供給部３４によってアドオン制御ユニット１８に格納されている切替温度に達すると、制御ライン３５が遮断され、遠隔制御遮断弁３３が閉鎖し、かつ／又は遠隔制御供給弁５１が制御されて、制御ライン５０を介してアドオン制御ユニット１８により開放される。
【０１５６】
特に、温水供給部３４は、エンジンの冷却水を案内するための冷却水管路と接続されている。
【０１５７】
アドオン制御ユニット１８が、ガス始動のためにプログラミングされているのではなく、液体燃料モードから液化ガスモードへの切替のために規定された切替温度例えば３５℃に対してプログラミングされていたならば、その場合にエンジンは慣用のようにガソリン又はディーゼルで始動させられ、蒸発器及び／又は圧力調整器１１において設定された水温に達するまで、ガソリン又はディーゼルによって動作させられ、特にエンジン１９の冷却水の水温センサ３７が、切替温度よりも高い水温を、好ましくは信号ライン３８を介してアドオン制御ユニット１８に伝達し、その結果として、アドオン制御ユニット１８が液体燃料モードからバイバレント液化ガスモード又はトリバレント液化ガスモードへ切り替わるまで、ガソリン又はディーゼルによって動作させられる。
【０１５８】
冷却水とは、エンジン１９の全般的な冷却のためのエンジン１９の冷却液のことである。
【０１５９】
一般に排気技術において、パラメータシンボルのラムダは、燃焼の化学量論的混合と対比された空燃比のことを表す。化学量論的燃料比のときに、燃料の完全燃焼に理論的に必要とされる空気量が正確に存在する。これをλ＝１と称する。ガソリンエンジンの場合には質量比は１４．７：１であり、液化ガス燃料の場合には例えば１５．５：１である。
【０１６０】
エンジン制御ユニット２０は、燃焼の完全性に対する尺度となる信号値を取得するために、ラムダセンサ４６及び／又はＮＯｘセンサ４５と接続されている。この信号値又はこれらの信号値に従い、ガソリン又はディーゼルの噴射時間すなわちガソリン又はディーゼルのための噴射弁を開放する期間が、通常はエンジン制御ユニット２０において決定され、その際に通常はエンジン制御ユニット２０の記憶媒体に格納された１以上のガソリン又はディーゼルのルックアップテーブルが用いられる。
【０１６１】
いっそう多くの燃料が存在する場合には、いわゆるリッチ混合（ラムダ＜１）であり、過剰空気はリーン混合（ラムダ＞１）である。ラムダ窓（ガソリンの場合にはラムダ＝０．９７〜１．０３）は、触媒コンバータが最大浄化性能を達成する理想的な領域である。ラムダ制御によれば通常、ラムダセンサを介して目下のラムダ値が検出され、目標値に設定されるように燃料又は空気の体積が変更される。このことが必要とされる理由は、測定し直さなければ燃料調量が十分に正確ではないからである。
【０１６２】
上述の記載においてそれぞれ異なる質量比に基づき説明したように、決定され伝達される信号値は、液体燃料モードと、バイバレント燃料モード又はトリバレント燃料モード又は例えばＬＰＧ及び／又は水素を用いた液化ガスモードとでは、同等に完全な燃料プロセスであってもそれぞれ異なる。従ってバイバレント燃料モード又はトリバレント燃料モードへの切替後、ラムダセンサ４６及び／又はＮＯｘセンサ４５の信号値は、信号値の補正なしでは燃焼の完全性に関して、目下の（実際の）条件にもはや対応しない。
【０１６３】
従って液体燃料モードからバイバレント燃料モード又はトリバレント燃料モードへの切替後、ガソリン又はディーゼルのルックアップテーブルにおいてラムダ比を正しく計算するためには、あるいは換言すれば、効率的な燃焼のために適正なラムダ制御を実行するためには、それ相応の信号値補正を伴わなければ、信号値はもはやエンジン制御ユニット２０のために適切なものではなくなってしまう。
【０１６４】
液体燃料モードからバイバレント燃料モード又はトリバレント燃料モードへの切替後であっても、それにもかかわらずエンジン制御ユニット２０による適正なラムダ制御を実現できるようにする目的で、つまりはエンジン制御ユニット２０からの間違ったエラーメッセージを回避する目的で、かかる信号値補正を実施するためのラムダオフセットモジュール２８が特に設けられており、このような補正のことをラムダオフセット整合とも称する。ラムダオフセットモジュール２８の機能及び動作について、以下でさらに説明する。
【０１６５】
バイバレント燃料モード又はトリバレント燃料モードあるいは液化ガスモード
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。
【０１６６】
特に、水素はＨ２吹き込みノズル４０を介して供給される。
【０１６７】
特に、液体のガス混合物２は蒸発器又は圧力調整器１１内へと流れ、そこにおいて気体状態へと転化される。
【０１６８】
エンジン１９のコールドスタートの場合には特に、ガス混合物を液相２で蒸発器及び／又は圧力調整器１１へ、もっぱら又は付加的にガス管路６を介して供給することができ、及び／又はガス管路３２を介して気相２１で供給することができる。
【０１６９】
特に、蒸発器及び／又は圧力調整器１１は、気体のガス混合物２１が供給されるときには、圧力調整器としてのみ動作し、かつ／又は上述のようにガスが低圧たわみ管１４からガス吹き込み弁１７へと伝達される。
【０１７０】
ガス混合物２のガス吹き込みは、常にガス吹き込み弁１７を介して実行され、かつ／又はＨ２の吹き込みは、エンジンの吸気ダクトへのＨ２吹き込みノズル４０を介して実施される。特に燃焼室内への気相での供給は、特にもっぱら吸気ダクト（図１に示されていない）を介して実施される。
【０１７１】
今日の実際の運用では、バイバレント又はトリバレントのガス燃焼動作の場合も、ガソリン又はディーゼルの動作の場合も、個々の燃料の供給は、ラムダセンサ又はＮＯｘセンサの信号に応じて整合されるだけである。この場合、ラムダオフセットモジュール２８、ガス混合物分析モジュール７、Ｈ２モジュール３０及び／又はセーフティモジュール２９が適用される。以下、これらの機能について説明する。
【０１７２】
ガス混合物分析モジュール７
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。
【０１７３】
従ってガス混合物分析モジュール７は、目下の組成におけるガス混合物２，２１の発熱量ＨＳ及び／又はガス混合物特性値を供給し、それによってアドオン制御ユニット１８は、液化ガス燃料、Ｈ２に関して最適化されたガス吹き込み時間及び／又は液体燃料に関して最適化された噴射時間を供給することができる。
【０１７４】
特に、ガス混合物分析モジュール７は、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と接続されている。
【０１７５】
特に、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は、液化ガス管路６に配置されている。好ましくは、ガス混合物２，２１は動作中、特に液化ガスモードの場合にガス始動を除き、常に液相２で存在しているか、又は特にガス始動中、通常の液体ガス動作に切り替わるまで気相２１で存在している。
【０１７６】
従ってガス伝導率センサ８、温度センサ１及び／又は圧力センサ９は常に、液相２又は気相２１のガス混合物だけを測定し、つまり基本的に液相２と気相２１とを同時には測定しない。
【０１７７】
特に、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の測定データを処理することによって、ガス混合物２，２１のガスの割合を求めることができる。特に、これらのガスの成分にはプロペン、プロパジエン、イソブタン、ｎ−ブタン、１−ブテン、イソブテン、シス−２−ブテン、トランス−２−ブテン、１，２−ブタジエン、１，３−ブタジエン、メタン、エタン、エテン、ネオペンタン、イソペンタン、ｎ−ペンタン、ペンテン、オレフィン、及び／又はＣ５−オレフィンが含まれる。
【０１７８】
ガス伝導率センサ８は特に、イオン化測定を実施するように構成されている。
【０１７９】
１つの実施形態によれば、ガス伝導率センサ８は、アノードとカソードとの間において特に一定の電圧で、好ましくは測定電流を用いることによって、ガス導電率センサ８がガス混合物２，２１のガス伝導率又は導電率をそれぞれ測定するように、設計されている。このようにした場合、測定された電流は導電率の尺度であり、かつ／又は測定信号を表す。
【０１８０】
測定された電流は温度によって影響が及ぼされるので、温度に左右されず特に温度について正規された伝導率値を取得する目的で、測定された電流を温度センサ１の測定された温度と共に処理することによって、温度の影響を特定及び／又は排除、相殺又は正規化することができる。
【０１８１】
ガス混合物２，２１の目下の濃度も、測定された電流に影響を及ぼす可能性がある。
【０１８２】
目下のガス混合物２，２１の濃度は好ましくは、特に温度センサ１により測定された温度と、特に圧力センサ９により測定された圧力とに基づき、求めることができる。
【０１８３】
測定された電流を求められた濃度と共に処理することによって、濃度に左右されず特に濃度について正規化された伝導率値を取得する目的で、濃度の影響を特定及び／又は排除、相殺又は正規化することができる。
【０１８４】
１つの有利な実施形態によれば、ガス伝導率センサ８の測定信号の温度正規化と濃度正規化とを組み合わせて、正規化された発熱量ＨＳ及び／又は正規化されたガス混合物特性値を求めることができる。好ましくは、このようにして求められた発熱量ＨＳ及び／又はガス混合物特性値は、ガス吹き込み時間を求める際に、択一的に又はオプションとしてガス吹き込み量も求める際に、考慮されるようにする目的で、アドオン制御ユニット１８に伝達される。
【０１８５】
択一的に、測定された電流を圧力センサ９により測定された圧力と共に処理することによって、圧力に左右されず特に圧力について正規化された伝導率値を取得する目的で、圧力の影響を特定及び／又は排除、相殺又は正規化することができる。
【０１８６】
特に、ガス伝導率センサ８の測定信号の温度正規化、濃度正規化及び／又は圧力正規化を組み合わせることができる。この目的は、温度について正規化された、濃度について正規化された、かつ／又は圧力について正規化された発熱量ＨＳ及び／又はガス混合物特性値を求めるためであり、次いでこれらを、ガス吹き込み時間を求めるために、択一的に又はオプションとしてガス吹き込み量を求めるために、装置又はアドオン制御ユニット１８に伝達することができる。
【０１８７】
好ましくは、ガス混合物分析モジュール７には特に多次元のガス混合物分析ルックアップテーブルが格納されており、これによって、ガス伝導率センサ８の測定信号、ガス混合物２，２１の求められた濃度、及び／又は温度センサ１の温度信号に基づき、発熱量ＨＳ及び／又はガス混合物特性値の割り当てを行うことができる。
【０１８８】
好ましくは、液化ガス燃料の典型的なガス成分の特性が、特に多次元のガス混合物分析ルックアップテーブルにおいて考慮され、従って出力される発熱量ＨＳ及び／又は出力されるガス混合物特性値は、目下のガス混合物２，２１のガス組成を考慮したものとなる。
【０１８９】
好ましくは、特に多次元のガス混合物分析ルックアップテーブルに格納されたデータは、１以上の一連の測定によって求められたものであり、かつ／又はそれらのデータによって、規定された温度及び規定された濃度に関して、択一的に又はオプションとして規定された圧力に関しても、好ましくは測定された導電率が正規化された後の、ガス混合物２，２１の導電率に基づき、個々のガス成分の種々の混合比に応じて、発熱量ＨＳ及び／又はガス混合物特性値が割り当てられる。
【０１９０】
択一的に、発熱量ＨＳ及び／又はガス混合物特性値を、多次元方程式を解くアルゴリズムによって割り当てることができる。発熱量ＨＳ及び／又はガス混合物特性値をこのように分解して求めることは、周波数におけるフーリエ分析と似ている。なぜならば、濃度、温度及び／又は伝導率は、すべてのガス成分の特性をまとめて表しているからであり、つまり個々のガス成分全体にわたる合計又は積分を表しているからであり、この場合、各ガス成分自体はそれぞれ異なる濃度、温度及び／又は伝導率を有している。
【０１９１】
ガスの伝導率すなわち導電率を測定する場合、気相にあるガス混合物２１において特に、正及び／又は負のイオンが電流の伝導に寄与する。
【０１９２】
１つの実施形態によれば、ガス伝導率センサ８は、ガス混合物２，２１の伝導率を測定するためにアノード及びカソードを有する。かかるガス伝導率センサ８を、製造にごく僅かな手間しかかけずに用意することができる。
【０１９３】
特にガス混合物２，２１のガス濃度、熱伝導率及び／又は実効抵抗を求めるために、イオン化測定又はガス伝導率センサ８及び温度センサ１を用いることができる。ガス伝導率センサ８及び温度センサ１によるこれらの測定データは、特にコンビネーションセンサによる実施形態の場合であれば、特に少なくとも０．５Ｖ及び／又は最大で４．５Ｖのアナログ電圧信号として、ガス混合物分析モジュール７に伝達される。特に、この信号はそこにおいて、８ｂｉｔのディジタル信号に変換される。択一的にガス伝導率センサ８は、アナログ／ディジタル変換器を含むこともでき、かつ／又はディジタル信号を供給することもできる。
【０１９４】
ガス混合物分析モジュール７は、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の測定信号に基づき、発熱量ＨＳ及び／又はガス混合物特性値を求める。
【０１９５】
特に、発熱量ＨＳ及び／又はガス混合物特性値は好ましくはさらに、信号／制御ライン２４又はワイヤレス伝送手段を介して、アドオン制御ユニット１８に伝達される。
【０１９６】
特に、ガス混合物調整ルックアップテーブル（図４）がアドオン制御ユニット１８に格納されており、これによれば入力パラメータである発熱量ＨＳに基づき、出力パラメータであるガス混合物整合係数を好ましくはパーセントを単位として求めることができる。別の選択肢としてこのガス混合物調整ルックアップテーブルは、入力パラメータであるガス混合物特性値に基づき、ガス混合物整合係数を出力することができる。
【０１９７】
特に、このガス混合物整合係数は特に液化ガス燃料に対して、上述のようにして求められた吹き込み時間と共に用いられる。好ましくはガス吹き込みルックアップテーブルは、ガス混合物整合係数によってシフトされ、つまり図５に示されているように、ガス混合物２，２１の組成に適合された最適化された吹き込み時間を取得するために、リッチ又はリーンの方向へシフトされる。
【０１９８】
特に、ガス混合物が基本的に液相２又は気相２１として存在し得る液化ガス管路６内の圧力を測定するために、圧力センサ９が用いられる。これは液化ガス管路６内に生じている圧力であって、ガス混合物又はガス混合物内の各ガス成分の流体濃度及び／又はガス濃度を計算及び／又は相殺するために必要とされる。
【０１９９】
かくしてガス導電率センサ８、温度センサ１及び／又は圧力センサ９により測定された値が、液化ガス管路６内のガス混合物２に関する情報と共に、ガス混合物分析モジュール７に伝達される。これらのセンサデータからガス混合物分析モジュール７は、上述のように発熱量ＨＳ及び／又はガス混合物特性値を可変の電圧パラメータすなわち電圧信号として求め、ガス混合物調整ルックアップテーブルを介してガス吹き込み時間を最適化するために、ガス混合物整合係数をパーセントで求める目的で、この電圧信号は好ましくはアナログ又はディジタルで、信号ライン又は制御ライン２４を介してアドオン制御ユニット１８に供給される。このようにして、ガス混合物２，２１の目下のガス混合物の組成又は混合比に基づき、ガス吹き込み時間が制御される。
【０２００】
ガス伝導率センサ８及び温度センサ１は、イオン化によってガス混合物２又は蒸気相２１の濃度−熱伝導率及び実効抵抗を測定する。この場合、ガス混合物２又は蒸気相２１は以下のガスからなる。すなわちプロペン、プロパジエン、イソブタン、ｎ−ブタン、１−ブテン、イソブテン、シス−２−ブテン、トランス−２−ブテン、１，２−ブタジエン、１，３−ブタジエン、メタン、エタン、エテン、ネオペンタン、イソペンタン、ｎ−ペンタン、ペンテン、オレフィン、及び／又はＣ５−オレフィン。
【０２０１】
ガス混合物分析モジュール７の測定された値に基づき、液相２及び／又は蒸気相２１にあるガス混合物の目下の発熱量ＨＳ及び／又はガス混合物特性値、及び／又はオプションとして目下のガス混合比又はガス成分すなわちガス混合物組成を求めることができるように、特にガス混合物分析モジュール７はハードウェア及びソフトウェアとして装備されている。
【０２０２】
ガス混合物２，２１の求められた発熱量ＨＳ及び／又はガス混合物特性値を、アナログ又はディジタルで電気的なライン２４を介してアドオン制御ユニット１８に伝達することができる。
【０２０３】
特に、ガス混合物調整ルックアップテーブルがアドオン制御ユニット１８に格納されており、このテーブルにはガス混合物整合係数が、好ましくはパーセント値として特にバイバレントガス吹き込み量に対し、発熱量ＨＳ及び／又はガス混合物特性値に依存して割り当てられている。
【０２０４】
ガス混合物調整ルックアップテーブルの厳密な構造及び調整手法については、あとで説明する。
【０２０５】
ガス混合物２，２１の求められた目下の発熱量ＨＳ及び／又はガス混合物特性値、及びその結果として得られたガス混合物整合係数に応じて、求められた最適化された特にバイバレントのＬＰＧのガス吹き込み量が、次いでガス吹き込み弁１７を通して、特にＨ２吹き込みノズル４０を介したＨ２の吹き込みと並行して、エンジン１９の吸気ダクト内に供給され、エンジン１９は、適正な燃焼を保証して、目下のガス混合物組成を考慮しながら、できるかぎり完全燃焼させるという点で燃焼が調整されるように、バイバレント燃料混合物又はトリバレント燃料混合物を吸い込む。
【０２０６】
規定されたタイムインターバルにおける調整
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。
【０２０７】
好ましくは、ガス始動がプログラミングされているケースでは、バイバレント又はトリバレントのガス噴射をできるかぎり迅速に調整できるようにする目的で、エンジン１９が始動されたときに、ガス混合物分析モジュール７は、ガス組成を持続的に求めることになり、かつ／又は発熱量ＨＳ及び／又はガス混合物特性値をアドオン制御ユニット１８に連続的に送信することになる。好ましくは、かかる持続的な測定及び／又は連続的な送信は、特に水温センサ３７によって測定されたエンジン１９の冷却水が、格納されている温水温度に到達するまで、アクティブ状態にある。指定された水温に達したならば、エンジン１９が動作しているときに所定のタイムインターバルで、この測定が何度か実施されるだけである。
【０２０８】
特に、測定タイムインターバルは３０秒であり、すなわち３０秒ごとに目下の測定に基づき、目下の発熱量ＨＳ及び／又はガス混合物特性が供給される。このように測定を繰り返し、ガス混合物調整ルックアップテーブルを介して相応に制御するようにした結果として、以下でさらに述べるような様々な利点が得られる。
【０２０９】
ガス混合物２，２１の発熱量ＨＳ及び／又はガス混合物特性が求められること、及びアドオン制御ユニット１８のガス混合物調整ルックアップテーブルがガス混合物２，２１の発熱量ＨＳ及び／又はガス混合物特性値に依存すること、によって保証されるのは、特にバイバレントガス燃焼動作の開始時に、オプションとしてガスタンク３の燃料補給後にも、ガス混合物２に左右されることなく、エンジン１９において適正なガス燃焼プロセスが行われる、ということである。
【０２１０】
さらにこのことに加え、動作中に測定及び調整が繰り返し実施されることによって、温度変動が考慮され、このような温度変動は、風が吹いたり、車両を日の当たるところに停めたり、車両をガレージ内に停めたり、かつ／又は零下の温度で引き続き動作させたりすること等によって引き起こされる。ガス混合物の適正な燃焼を保証する目的で、ガス混合物の温度が変更される。液化ガス管路６内における液相又は気相、特に液相２におけるこのような温度差によって、補給されたガス混合物の濃度に変化が引き起こされ、このような温度差がガス伝導率センサ８、温度センサ１及び／又は圧力センサ９の信号と共に、ガス混合物分析モジュール７に伝達され、さらに好ましくは信号ライン又は制御ライン２４を介してアドオン制御ユニット１８に伝達され、かつ／又は完全燃焼させる目的でガス混合物調整ルックアップテーブルによって考慮される。
【０２１１】
他の重要な利点は、バイバレント又はトリバレントのガス燃焼モードにおいても持続的に動作を続けるエンジン制御ユニット２０は、そこに格納されているガソリン又はディーゼルのルックアップテーブルを意図に反するように整合させない、ということであり、それというのも、例えば液化ガス燃料の燃焼によるラムダ値が、ガソリン又はディーゼルの燃焼によるラムダ値とみなされるからである。
【０２１２】
Ｈ２モジュール３０
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。
【０２１３】
特に、水素量はＨ２吹き込みノズル４０を介してエンジン１９の吸気ダクトに連続的に吹き込まれ、かつ／又は燃焼のために燃焼室に供給されるべく吸入管圧力を介してエンジン１９により吸い込まれる。
【０２１４】
水素は燃料として用いられる一方、有害放出物を低減する役割も果たす。その理由は、有害物質をほとんど出さずに、又は少なくとも部分的に僅かに有害物質を生成させるだけで、水素を燃焼させることができるからである。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おいて水素の割合が大きくなればなるほど、２つ又は３つの異なる燃料を同時に燃焼させたときに発生する有害物質の総量が僅かになる。
【０２１５】
アドオン制御ユニット１８において、特に記憶媒体に、ガス量ルックアップテーブルが格納されている。水素量は常に、Ｈ２モジュールにアナログ信号又はディジタル信号の形態で伝達される。
【０２１６】
負荷値に加え、ガス量ルックアップテーブルは好ましくは、入力パラメータとしてエンジン速度も有している。特にこれらの入力パラメータは好ましくは、Ｈ２モジュールに伝達される水素量を介して、Ｈ２モジュールによる電流制御をトリガし、これによってＨ２セル３８内に存在するＨ２ゲル又は水が、電気分解によって水素と酸素と分解される。好ましくは、達成される最大効率は約７５％の水素含有率である。従って水素ガスの特に連続的な供給は、又はＨ２吹き込みノズル４０を介した水素の吹き込みは、電流制御によって規定される。
【０２１７】
好ましくは、Ｈ２モジュール３０はノックセンサ３９と接続されている。ノックセンサ３９はオプションとして、ノッキングノイズを検出するための音響センサであり、このようなノッキングノイズは通常、本来の火炎前面以外にも空気燃料混合物の不所望な自然着火が生じることで引き起こされる。好ましくはノックセンサ３９は、バイバレント又はトリバレントの成層燃焼プロセスを持続的又は連続的に監視する。ノックセンサ３９によってノッキング燃焼が検出されてＨ２モジュール３０に伝えられると、ノック信号がＨ２モジュール３０からアドオン制御ユニットに、好ましくは信号／制御ライン５２を介して伝達される。ノック信号は常に、Ｈ２モジュール及び／又はアドオン制御ユニット１８に、アナログ信号又はディジタル信号の形態で伝達される。
【０２１８】
好ましくはノック信号は、ガス量ルックアップテーブルの入力パラメータとして用いられる。特に、ガス量ルックアップテーブルは、ノックのない燃焼が達成されるまで、水素量又は水素生成用の電流制御が好ましくは段階的にかつ／又は所定のパーセンテージで低減されるように構成されている。
【０２１９】
好ましくは、ガス量ルックアップテーブルは、ノックのない燃焼が２０回生じた後では、ノックメッセージを考慮せずに再び水素量が達成されるまで、水素量又は水素生成用の電流制御が好ましくは段階的にかつ／又は所定のパーセンテージで増加されるように構成されている。
【０２２０】
好ましくは、アドオン制御ユニット１８は以下のように構成されている。すなわち、アドオン制御ユニット１８が再整合を伴う駆動サイクル中に上述のノッキング燃焼プロセスを検出したならば、次のエンジン再始動まで、アドオン制御ユニット１８がガス量ルックアップテーブルを段階ごとに適応的に変更するのである。好ましくはエンジン再始動後、アドオン制御ユニット１８内の制御特性曲線又はガス量ルックアップテーブルから結果として得られる水素量が、好ましくは所定のパーセンテージで段階ごとにノック限界に再び近づけられて、ガス量ルックアップテーブルにおける特に制御特性曲線がポジショニングし直される。
【０２２１】
図１には、個々のＨ２ゲル又は水のための貯蔵器又はタンクからＨ２セルへの導入は、ごく概略的にしか示されていない。
【０２２２】
ラムダオフセットモジュール２８
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。
【０２２３】
対応する排気ガスプローブを識別して測定値を記録するために、特に電圧及び／又は電流のルックアップテーブルがラムダオフセットモジュール２８に格納されている。
【０２２４】
ラムダセンサ４６としての二酸化ジルコニウム排気プローブは、電圧を送出する測定プローブである。好ましくはラムダセンサ４６は、特に二酸化ジルコニウム排気プローブ及び／又はＮＯｘセンサ４５は、少なくとも−１００ｍＶ（リッチ排気ガス）及び／又は最大で９００ｍＶ（リーン排気ガス）の動作範囲を、特に少なくとも５００℃及び／又は最大で８００℃好ましくは約６５０℃の作用温度範囲又は動作温度で、供給することができる。好ましくは、二酸化ジルコニウム排気プローブ４６は、少なくとも−１００ｍＶ（リーン排気ガス）及び／又は最大で９００ｍＶ（リッチ排気ガス）の反転された範囲で動作させるために、ヒ素でドーピングされる。好ましくは、５０００ｍＶ±１０ｍＶの電圧が、特にガソリンモードにおいてエンジン制御ユニット２０により、好ましくは二酸化ジルコニウム排気プローブ４６のラムダセンサラインに供給され、これによって二酸化ジルコニウム排気プローブは、少なくとも４５００ｍＶ（リッチ排気ガス）及び／又は最大で５５００ｍＶ（リーン排気ガス）の制御範囲で、あるいは反転されて少なくとも４５００ｍＶ（リーン排気ガス）及び／又は最大で５５００ｍＶ（リッチ排気ガス）の制御範囲で、ラムダプローブ４６として動作するようになる。電圧値のこのような変化は、規定されたリッチ排気ガス混合物であるのかリーン排気ガス混合物であるのかを表し、噴射すべき燃料量を特に他の調整変数に加えて調整するために、エンジン制御ユニット２０によって用いられる。
【０２２５】
ラムダセンサ４６としての二酸化チタン排気プローブは、好ましくは抵抗測定プローブである。エンジン制御ユニット２０は、特に５０００ｍＶ±１０ｍＶの電圧を供給し、かつ／又は少なくとも約６５０℃の作用温度範囲／動作温度において、二酸化チタン排気プローブ４６は、少なくとも４５００ｍＶ（リッチ排気ガス）及び／又は最大で５５００ｍＶ（リーン排気ガス）の制御範囲で、又は反転されて少なくとも４５００ｍＶ（リーン排気ガス）及び／又は５５００ｍＶ（リッチ排気ガス）の制御範囲で、動作する。電圧値のこのような変化は、規定されたリッチ排気ガス混合物であるのかリーン排気ガス混合物であるのかを表し、噴射すべき燃料量を調整するために、エンジン制御ユニット２０によって用いられる。
【０２２６】
ラムダプローブ４６としてのプレーナ型排気ガスプローブは、測定セル及び／又はポンプセルを備えた電流プローブである。作用温度範囲／動作温度は特に５００℃〜８００℃好ましくは約６５０℃であり、この場合、セル補償電圧の目標値は好ましくは４００〜５００ｍＶであり、好ましくは４５０ｍＶである。測定セルの電圧がこの目標値から隔たると、目標値に再び到達するまでポンプセルは補償を行う。特に、この補償の結果として、少なくとも−３．５ｍＡ（リッチ排気ガス）及び／又は最大で３．５ｍＡ（リーン排気ガス）となる可能性のある電流が流れる。電流値のこのような変化は、規定されたリッチ排気ガス混合物であるのかリーン排気ガス混合物であるのかを表し、かつ／又は噴射すべき燃料量を調整するために、エンジン制御ユニット２０によって用いられる。
【０２２７】
ラムダプローブ４６としてのネルンスト排気プローブは、ブロードバンドプローブとも称され、かつ／又は規定の内部抵抗を備えた電流プローブであり、この場合、測定セルに対向するポンプセルの膜として特に、二酸化ジルコニウム好ましくは酸化ジルコニウム（ＩＶ）が用いられる。通常、ネルンスト電圧は一定に調整され、好ましくは最小で２４００ｍＶ（リッチ排気ガス）及び最大で３２００ｍＶ（リーン排気ガス）で調整される。これは基本的に、少なくとも０μＡ（リッチ煙道ガス）及び／又は最大で１００μＡ（リーン煙道ガス）のポンプ電流に相応する。電流値信号のこのような変化は、規定されたリッチ排気ガス混合物であるのかリーン排気ガス混合物であるのかを表し、ネルンスト電圧を参照して噴射すべき燃料量を調整するために、エンジン制御ユニット２０によって用いられる。
【０２２８】
ＮＯｘプローブ４５としてのＬＳＵ排気プローブは、ブロードバンドプローブとも称されるが、特にプレーナ型のＺｒＯ２の２セル式境界電流プローブである。ＬＳＵ排気プローブは、ネルンスト型の２つのセル及び／又は電位差測定酸素濃度セル、及び／又は電流測定酸素ポンプセルを有する。排気ガス成分は、拡散チャネルを介してポンプセル及びネルンストセルの電極に拡散可能であり、そこにおいてそれらの排気ガス成分は熱力学的平衡状態におかれる。制御電子装置は、濃度セルのネルンスト電圧ＵＮを記録し、かつ／又はポンプセルに可変のポンプ電圧ＵＰを供給する。ＵＮの値が特に約４５０ｍＶの目標値よりも低ければ、排気ガスはリーンであり、ダクトから酸素がポンピングされて排出されるように、電流がポンプセルに供給される。他方、リッチ排気ガスの場合には、ＵＮは目標値よりも高くなり、セルがダクト内に酸素をポンピングするように、電流方向が反転される。電流値のこのような変化は、好ましくは少なくとも−３．５ｍＡ（リッチ排気ガス）及び／又は最大で４．５ｍＡ（リーン排気ガス）のラムダ特性マップ制御のために、エンジン制御ユニット２０において用いられる。ＬＳＵ排気プローブは、０．６５（リッチ排気ガス）〜１０（リーン排気ガス／空気）までのラムダ測定範囲をカバーできることから、特にディーゼル排気ガス測定に適している。
【０２２９】
一般的に提供されており自動車に設けられているようなＮＯｘ測定プローブ４５は、実質的にブロードバンドプローブと同じように動作する。第１のセル（ポンプセル）において、まだ存在している酸素原子がイオン化されて、セラミックによりポンピングされて排出される。第２のセルにおいて、触媒活性物質を用いて同じ排気ガス流中で窒素酸化物が分解され、酸素含有率（分圧）が測定される。このときに存在している酸素は、窒素酸化物の分解により生成されたはずのものである。よって、窒素酸化物を遡って追跡することができる。電流値のこのような変化がエンジン制御ユニット２０に伝達され、燃焼した燃料が過剰にリッチであったのか過剰にリーンであったのかを判定するために、かつ／又はいずれの窒素酸化物成分が排気ガス中に存在しているのかを判定するために、評価される。
【０２３０】
特にＬＰＧ及び／又は水素を用いたバイバレント液化ガスモード又はトリバレント液化ガスモードの場合、ＮＯｘセンサ４５及び／又はラムダセンサ４６は、制御モードに依存して、かつ／又はガソリン又はディーゼルの燃料の割合と併せて、ラムダオフセットモジュール２８に測定値を送信する。この場合、測定値は、液体燃料及び液化ガス燃料のそれぞれ異なる化学的な特性ゆえに、目下のラムダ比及び／又は窒素酸化物比と適正には相関していない。従って冒頭で述べたように、取得された測定データは、ガソリン又はディーゼルのルックアップテーブルにおいてラムダ比又は窒素酸化物比を適正に処理又は計算する目的で、かつ／又は適正なラムダ制御を実行する目的で、エンジン制御ユニット２０のために適したものではない。
【０２３１】
好ましくは組み込み型のラムダオフセットモジュール２８は、特にエンジン制御ユニット２０とＮＯｘセンサ４５及び／又はラムダセンサ４６との間に配置されており、このことによって、例えばＬＰＧ、水素及び／又はガソリン又はディーゼルに基づ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の場合に、ＮＯｘセンサ４５及び／又はラムダセンサ４６の測定信号をラムダオフセットモジュール２８にダイレクトに伝達することができる。
【０２３２】
１つの実施形態によれば、ラムダオフセットモジュール２８は、特にエンジン制御ユニット２０との接続路に対し並列に、アドオン制御ユニット１８とダイレクトに接続されている。
【０２３３】
バイバレント燃料モード動作又はトリバレント燃料モード動作において変更された条件に対して、ラムダセンサ４６及び／又はＮＯｘセンサ４５から伝達される測定信号をラムダオフセット整合するための信号値補正が、ラムダオフセットモジュール２８において特に経験に基づき実行され、つまり経験的参照値又は経験的参照曲線を用いた処理によって、かつ／又はラムダ／ＮＯｘオフセットルックアップテーブルを介してブレットシュナイダーの公式と併せてリー代数の準同型写像によって実行される。
【０２３４】
１つの実施形態によれば、ラムダセンサ４６及び／又はＮＯｘセンサ４５から伝達される測定信号をラムダオフセット整合するための信号値補正が、特にラムダオフセットモジュール２８のオフセットルックアップテーブルによって実施される。
【０２３５】
ＮＯｘセンサ４５及び／又はラムダセンサ４６から伝達される測定信号は、信号値補正のために好ましくはデータライン４８を介して、アドオン制御ユニット１８に伝達され、特にダイレクトにラムダオフセットモジュール２８に伝達される。好ましくは、測定された複数の値は、ラムダオフセットモジュール２８によるラムダオフセット整合のための信号値補正の後、好ましくは信号ライン４９を介して、並列及び／又は同時にエンジン制御ユニット２０に伝達される。他方、エンジン制御ユニット２０は、例えばイバレント燃料モード又はトリバレント燃料モードであっても、ラムダオフセットモジュール２８の補正された測定値に基づき、液体燃料のための噴射時間を高い信頼性を伴って制御することができる。
【０２３６】
特に、エンジン１９内への液体燃料噴射用の噴射弁を作動させるためのエンジン制御ユニット２０からの信号ラインは、噴射弁にダイレクトに接続されているのではなく、アドオン制御ユニット１８を介して間接的にしか接続されていない。これによって保証されるのは、液化ガス動作中、エンジン制御ユニット２０は噴射弁の開放又は閉鎖を、アドオン制御ユニット１８がそのことを阻止しているならば、制御することはできない、ということである。かくして、エンジン制御ユニット２０による液化ガスモード動作の誤動作を回避することができる。
【０２３７】
このような複線式の制御手順によって、エンジン制御ユニット２０は、バイバレント液化ガスモード又はトリバレント液化ガスモードのために、ラムダセンサ４６及び／又はＮＯｘセンサ４５の測定信号に基づき、適正に補正された測定値を常に受け取る。従ってエンジン制御ユニット２０は、誤りを引き起こすおそれのあるガソリン又はディーゼルのルックアップテーブルを生成することはない。
【０２３８】
セーフティモジュール２９
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。
【０２３９】
特に、ガソリンエンジンに対する閾値温度は、少なくとも８００℃及び／又は最大で１１００℃、好ましくは約１１００℃であり、これは一般に全負荷のもとでの排気ガス温度に相応する。
【０２４０】
特に、ディーゼルエンジンに対する閾値温度は、少なくとも６００℃及び／又は最大で８００℃、好ましくは約８００℃であり、これは一般に全負荷のもとでの排気ガス温度に相応する。
【０２４１】
上述の閾値上限は、エンジンの損傷を回避するために、バイバレント液化ガスモード又はトリバレント液化ガスモードにおいて全負荷動作中、いかなる状況であっても超えてはならないものである。
【０２４２】
特に、アドオン制御ユニット１８は、好ましくは信号ライン又は制御ライン５３を介して、セーフティモジュール２９と接続されている。好ましくは、セーフティモジュール２９においてエンジン形式に対応する閾値温度を求めることできるように、アドオン制御ユニット１８は、エンジン１９がガソリンエンジンであるのかディーゼルエンジンであるのかの情報を、セーフティモジュール１９に伝達する。
【０２４３】
排気ガス温度測定プローブ４２が、過剰に高い排気ガス温度すなわち閾値温度を上回る温度をセーフティモジュール２９に伝達した場合には、特にバイバレント液化ガス動作を好ましくは即座にスイッチオフできるように、アドオン制御ユニット１８を介してスイッチオフパルスが送信される。
【０２４４】
特にアドオン制御ユニット１８の誤動作が検出された場合に、又は液化ガス燃料をもはや使用できない場合に、好ましくは、アドオン制御ユニット１８は液化燃料モードに戻るように自動的に切り替わり、好ましくはこれは、スイッチ５４のポジションによってユーザに対しかかる切替を特に表示可能なスイッチ５４を介して行われる。
【０２４５】
特に、ユーザはスイッチ５４を手動で操作することによって、アドオン制御ユニットを非作動状態にすることができる。その後はエンジン制御ユニット２０だけが、そのまま動作する。スレーブはもはやアクティブではないことから、その場合にはこの動作をマスタ−スレーブ動作と呼ぶことはできない。アドオン制御ユニットは完全にスイッチオフ状態にされ、従ってエンジン制御ユニットは再びマスタとして動作する。
【０２４６】
特に、スイッチ５４が非作動ポジションにない場合には、アドオン制御ユニット１８は常にマスタモードで動作し、エンジン制御ユニット２０は常にスレーブモードで動作する。この理由から、ラムダオフセットモジュールによって、及び／又は噴射弁との接続がそのまま維持されていることをシミュレートするために、エンジン制御ユニット２０からの噴射時間を含む信号を熱に変換することによって、以下のことが保証される。すなわち、エンジン制御ユニット２０単独による制御及び／又は調整のもとでの液化燃料モードへの切替がいつでも可能であるように、エンジン制御ユニット２０が常に動作可能状態に維持されるのである。
【０２４７】
特にセーフティモジュール２９とダイレクトに接続されているノックセンサ４１は、少なくとも１８ｍＶ／ｇ及び／又は最大３４ｍＶ／ｇの感度で、特に少なくとも１ｋＨｚ及び／又は最大で２０ｋＨｚの測定範囲で、各燃焼プロセスについて毎回報告する。ガソリンエンジン又はディーゼルエンジンのバイバレント又はトリバレントのガス燃焼動作において、アイドリング時から全負荷範囲に至るまでの通常の燃焼プロセス中、１ｋＨｚ〜１５ｋＨｚの燃焼圧力振動が発生する可能性がある。エンジン１９を劣化又は損傷させる決定的な要因は通常、ノッキング燃焼の周波数ではなくノッキング強度である。好ましくは、ノックセンサ４１は周波数及び／又は電圧出力レベルを、ノッキング周波数のｍＶで検出して伝達する。
【０２４８】
少なくとも−４５０及び／又は最大で＋４５０ｍＶの電圧値が、好ましくはセーフティモジュール２９に格納されており、従って例えば９００ｍＶの閾値電圧Ｕｓｓを超えると、スイッチオフパルスがアドオン制御ユニット１８に送信される。特にこの場合、バイバレント燃料モード及び／又はトリバレント燃料モードが即座にスイッチオフされ、かつ／又はアドオン制御ユニット１８が液体燃料モードに戻るように切り替えられ、かつ／又はエラーメッセージがスイッチ５４を介して表示される。
【０２４９】
ＯＢＤ（オンボード診断）
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。
【０２５０】
特に、完全にＯＢＤ対応のアドオン制御ユニット１８（図７）が、バイバレントモード又はトリバレントモードでのガソリンエンジン又はディーゼルエンジンに対し適用され、その際に好ましくは、排気有害物質を最低限に抑えながら最適な燃焼を達成する目的で、ガス始動特にバイバレントのガス始動と関連して求められるべきガス混合物２，２１の燃焼品質ＨＳに応じたＬＰＧ及びＨ２ガスの吹き込みを伴う。１つの実施形態によれば、アドオン制御ユニット１８はレトロフィット可能に構成されており、この場合、既存のエンジン制御ユニット２０が好ましくはスレーブとして動作し、アドオン制御ユニット１８がマスタとして動作し、従ってアドオン制御ユニット１８は、エンジン制御ユニット２０とは無関係に、エンジン１９の各シリンダに好ましくは選択的に、液化ガス燃料及び／又は水素を吹き込ませることができる。
【０２５１】
特に、自然吸気式エンジン又はターボ過給式エンジンとしても知られている自然吸気式ガソリンエンジンの場合、ガソリン噴射ノズル又はガソリン噴射弁は、アドオン制御ユニット１８の再プログラミングによってガスモード動作中はスイッチオフされ、その際には液化ガス燃料だけがエンジンに、特にエンジン１９の各シリンダに選択的に、供給される。アドオン制御ユニット１８は好ましくは、均質な燃焼室の充填を考慮した吹き込みに基づき動作する。最近のディーゼルエンジン及びガソリン用のオットー直噴エンジンの場合には、ラムダ１．４とラムダ３との間において燃料空気混合物が不均質な状態で動作するので、アドオン制御ユニット１８はＨ２オフセットモジュールを作動し、これに応じてＨ２ガスが、水素ガス用の吹き込みノズルを介して、対応するシリンダに連続的に供給され、かつ／又はエンジン負荷及び／又は排気ガス特性に応じて吸気ダクトを介して同時に供給される。
【０２５２】
アドオン制御ユニット１８は特に吹き込み装置を有しており、この装置をエンジン１９の各シリンダに割り当てることができ、かつ／又は動作中のエンジン１９の目下の動作状態を記録するために用いることができる。
【０２５３】
特に、アドオン制御ユニット１８は、組み込み型ＯＢＤコントローラ又は組み込み型ＯＢＤ制御部及び／又はＯＢＤインタフェースを有しており、この場合、ＩＳＯ及び／又はＣＡＮのデータバスプロトコルが好ましくはサポートされ、これによれば特に、エンジン制御ユニット２０及び／又はガソリンＥＣＵ（電子制御ユニット）への接続を確立することができる。このようにすれば、エンジンの動作状態を認識するために短期間又は長期間の積算データを取得することができる。
【０２５４】
特に、液化ガス燃料及び／又は水素のガス吹き込みは、２つのガスの吹き込みの分だけ先行している目下のガス吹き込みに関して、ガス吹き込みルックアップテーブル及び／又はガス量ルックアップテーブルに特に基づき、制御及び調整のプロセスによって実施される。
【０２５５】
特にこれによれば、目下計算されたガス吹き込み信号すなわちガス吹き込み時間又は水素量等のガス吹き込み量（体積）の微調整が可能となる。
【０２５６】
バイバレントの液化ガス動作中、エンジン制御ユニット２０による影響すなわち独立した再整合又は再調整は生じない。このことは特に、ＯＢＤ対応可能かつ独立して動作可能なアドオン制御ユニット１８によって実現される。液化ガスモードにおいてガソリンエンジン及びディーゼルエンジンを用いたマスタモード動作は、ラムダセンサ４６及び／又はＮＯｘセンサ４５、ラムダオフセットモジュール２８、Ｈ２モジュール３０及び／又はセーフティモジュール２９の統合によって保証される。
【０２５７】
特に、ガソリン直噴エンジンの場合には、好ましくは８０％のＬＰＧ、１０％のＨ２及び１０％のガソリンがエンジン１９に供給される。特に、ディーゼル噴射エンジンの場合には、７０％のＬＰＧ、１０％のＨ２及び２０％のディーゼルが好ましい。これらのパーセンテージは、体積の割合又は重量の割合に関連づけられたものである。
【０２５８】
図２には、ガソリンエンジンに関するバイバレントのガス噴射制御が示されている。バイバレントのアドオン制御ユニット１８は、吸気マニホールド圧力センサ４３によって供給される電圧を介して、目下のエンジン負荷（Ｘ軸上の１．４Ｖにおける垂直線）を検出する。これらのエンジン負荷データは、図５のルックアップテーブルに適応型で格納されており、すなわちＬＰＧのガス吹き込み時間及び／又は水素吹き込み量ならびに結果として得られる他の出力パラメータ例えば加速リッチ補正等を取得する目的で、さらなる計算及び／又はさらなる整合、補正及び／又は補償のための初期値として、格納されている。目下のエンジン負荷データ（図５）、ガス混合物調整ルックアップテーブル（図４）、及びラムダオフセット整合すなわちラムダオフセットの制御又は調整（図６）によって、ＬＰＧガス吹き込み時間が導出され、これは図２において上側に位置する特性ダイアグラム又は特性曲線に示されており、かつ図２の下方部分のテーブルに単位ｍｓでＬＰＧとして示されている。
【０２５９】
適応型のエンジン負荷ルックアップテーブル（図５）から結果として、特に水素吹き込み量も得られ、これは図２において下側に位置する特性ダイアグラム又は特性曲線に相応し、かつ図２の下方部分のテーブルに単位ＡでＨ２として、つまりＨ２モジュール３８に対するアンペアの信号として示されている。
【０２６０】
図２のガソリンエンジンシステムの場合、液化ガスモード中はエンジンにガソリンが供給されない。このため図２の下方部分のテーブルには、「ガソリン」に対しゼロが示されており、ダイアグラム中にはガソリンに関する曲線は示されていない。
【０２６１】
ガソリン直噴システムの場合には（図２には示されていない）、ガソリン噴射ノズルを冷却するためのガソリン噴射時間が、適応型のエンジン負荷ルックアップテーブル（図５）を介してパーセンテージで計算され、図３におけるディーゼルの場合のように第３の曲線として加えられることになる。
【０２６２】
図３には、ディーゼルエンジンに関するバイバレントのガス吹き込み制御が示されている。バイバレントのアドオン制御ユニット１８は、レール圧力センサ４４によって供給される電圧を介して、目下のエンジン負荷（Ｘ軸上の１．０Ｖにおける垂直線）を検出する。吸気マニホールド圧力センサ３４のエンジン負荷データは、図５のルックアップテーブルに適応型で格納されており、すなわち変更可能な出力値として格納されており、ＬＰＧのガス吹き込み時間及び／又は水素吹き込み量ならびに結果として得られる他の出力パラメータ例えば加速リッチ補正等を取得する目的で、この出力値に基づきさらなる計算及び／又はさらなる整合が行われる。目下のエンジン負荷計算（図５）、ガス混合物調整ルックアップテーブル（図４）、及びラムダオフセット整合（図６）によって、ＬＰＧガス吹き込み時間が導出され、これは図２においてダイアグラムの最初と最後のところで３つの曲線のうち一番上にある曲線に相応し、図３の下方部分のテーブルに単位ｍｓでＬＰＧとして特定されている。
【０２６３】
適応型のエンジン負荷ルックアップテーブル（図５）の結果として水素吹き込み量が得られ、これは図３の中央の特性ダイアグラム又は特性曲線として示されており、かつ図３の下方部分のテーブルに単位ＡでＨ２として、つまりＨ２モジュール３８に対するアンペアの信号として、示されている。
【０２６４】
ディーゼルエンジンにおける燃料噴射のために、放出すべきディーゼル噴射量が適応型のエンジン負荷ルックアップテーブル（図５）を介して、パーセンテージで計算される。これは図３における３つの特性ダイアグラム又は特性曲線のうち一番下にある特性曲線に相応し、図３の下方部分のテーブルにも「ディーゼル」というタイトルのところに示されている。
【０２６５】
メーカ又はリペアショップは、表内及び図２及び図３のルックアップテーブル内の基本値を、いつでも変更することができる。引き渡し状態のとき、第三者が排気放出に対して設定又は整合を行うことができないように、バイバレントのアドオン制御ユニット１８は好ましくはロックされている。
【０２６６】
ガス温度、ガス圧力、ガス伝導率（熱伝導率−実効抵抗−ガス濃度）に基づき求められたガス噴射調整ルックアップテーブルによって、ガス混合物分析モジュール７は、規定された電圧信号（図示されている発熱量ＨＳ、単位ボルト）又は対応する８ビットのディジタル信号を、ガス品質の尺度として供給することができる。図４によればこの信号によって、Ｘ軸上に１．２Ｖと１．４Ｖとの間にある大きい点が規定されている。適応型で生成されたガス混合物調整ルックアップテーブル（離散的に表された点を含む図４の曲線又は特性曲線）によって、（均質な混合物であるものとして）ガス吹き込み中の化学量論的燃焼である係数ラムダ１を達成する目的で、ガス吹き込み時間を増大すべきか低減すべきかがパーセントで表されている。チェックの目的で図４には、ガス混合物分析モジュール７の動作電圧（「供給電圧」）と、現在のガス混合物発熱量ＨＳについて目下供給されている電圧とが、単位ボルトで示されている。
【０２６７】
図５には、適合型のエンジン負荷ルックアップテーブルが示されている。エンジン特性曲線（離散的な丸点を含む左上の曲線）は、駆動中に吸気マニホールド圧力センサ４３（負圧／ｋＰａ）によって適応型で、ガス吹き込み時間と関連させて生成される。図５に示されたダイアグラムには、適応型のエンジン負荷ルックアップテーブルがガス吹き込み特性曲線（正方形の離散的な測定点を含む下側に位置する曲線）と共に例示されており、これは図４のガス混合物調整ルックアップテーブルと、図６のラムダオフセット制御と、吸気マニホールド圧力センサ４３により求められたエンジン負荷とによって、適応型で生成されたものである。目下の負荷ポイント（Ｘ軸上の約２．６ｍｓ及びＹ軸上の約−３６％のところ）によって、ＬＰＧガス吹き込み時間と、ガソリンエンジン（図２）及びディーゼルエンジン（図３）の場合に供給されるべき水素量とが求められる。
【０２６８】
図６には、ラムダオフセット制御（ラムダオフセットモジュール２８）が示されており、これによれば種々のプローブが互いに隣り合って列挙されていて、それぞれ左側の棒グラフによってプローブの元の信号が、右側の棒グラフによって整合された信号が示されており、整合されたこの信号は、図５に従いガス吹き込みの時間及び／又は量（例えばＬＰＧ及びＨ２）を整合するために、液化ガスモード中、アドオン制御ユニット１８に供給される。モノバレントモード中は、元の信号（各々のケースで左側の棒グラフ）がエンジン制御ユニット２０に伝達される。個々の右側の棒グラフは、ラムダオフセット制御によって変更又は整合されたラムダ信号を有しており、１つの実施形態によればこのラムダ信号は、参照値曲線を用い、ブレットシュナイダーの公式と併せてリー代数の準同型写像によって処理されており、エンジン制御ユニット２０において望ましくない誤ったラムダルックアップテーブルの変更が行われないよう、さらなる処理及び／又はチェックのためにエンジン制御ユニット２０に伝達される。液化ガスモードがスイッチオフされた場合には、エンジン制御ユニット２０が誤動作することなく、エンジンをただちにモノバレントで運転し続けることができる。
【０２６９】
図７には、アドオン制御ユニット１８が自身固有の完全に独立したＯＢＤを有することが示されている。これによれば、駆動中、排気放出に影響を及ぼすすべてのシステムを監視することができ、かつ／又はソフトウェアを介してアクセス可能なデータを有する車両のその他の制御ユニットのデータに、付加的にアクセスすることができる。発生した何らかのエラーは、例えば制御ランプによって運転者に表示され、アドオン制御ユニット１８にも個々の制御ユニットにも、特に持続的に格納される。このようにすれば、専門のリペアショップが標準化されたインタフェースを介して、エラーメッセージをあとから読み出すことができる。コード（いわゆるＰ０コード）は、ＩＳＯ標準１５０３１−６において定義されている。
【０２７０】
図８及び図９には、上述のプロセスに関する例示的なフローチャートが示されている。図１０には、例示的なルックアップテーブルが示されており、入力パラメータＡ及びＢに基づく出力パラメータＣの決定について例示されている。ＣはＡ及びＢに依存している。このルックアップテーブルは、出力パラメータＣについて制限された個数の値を有しており、それらの値各々は、入力パラメータＡ及びＢの値の１つの組み合わせに割り当てられている。特にこの装置は、ある１つの決定が、例えば噴射時間の決定、発熱量の決定、及び／又はガス混合物特性値の決定が、これらに合わせて設計された少なくとも１つのルックアップテーブルによって実施されるように構成されている。
【０２７１】
上述のように、ガス混合物に関する情報、すなわちガス混合物が気体状なのか液状なのかに関する情報を、特にガス導電率センサ８、ガス温度センサ１及び／又は圧力センサ９において、複数の手法で求めることができる。例えば、ガス混合物に関する情報を、動作モード又は動作条件に基づき求めることができ、つまりガス始動のときは気体状、又は通常の液化ガスモードのときは液状である。別の選択肢として、又は付加的に、ガス混合物に関する情報を、遮断弁３３及び／又は供給弁５１のポジションに基づき求めることができる。特に、動作モードがガス始動であるならば、又は供給弁（５１）が閉鎖されており、かつ第２の遮断弁３３さらには特に第１の遮断弁１０が開放されているならば、情報は「気体状」であり、又は「気体状」であるものとして求められる。特に、通常の液化ガスモードで動作しているならば、又は第２の遮断弁３３が閉鎖されており、かつ供給弁（５１）さらには特に第１の遮断弁１０が開放されているならば、情報は「液状」であり、又は「液状」であるものとして求められる。好ましくは、電気的に制御される弁のポジションすなわち開放又は閉鎖は、弁を制御するために設けられている制御ユニットにおいて得ることができる。
【０２７２】
１つの好ましい実施形態によれば、ガス混合物又はガス混合物の凝集状態に関する情報を求めるために、蒸発器及び／又は圧力調整器における水温センサ３７が用いられる。このようにすれば、特に高い信頼性で求めることができる。水温センサ３７を、コールドスタート及び／又はウォーミングアップを検出するために用いることもできる。
【０２７３】
１つの好ましい実施形態によれば、水温センサ３７が、２０℃を超えるガス混合物の温度を、特に２５℃を超える、特に好ましくは３０℃を超えるガス混合物の温度を測定又は出力したならば、凝集状態又は情報は「液状」であり、又は「液状」であるものとして求められる。なお、これらの温度を以下では閾値温度と称する。好ましくは、このようなときには通常の液化ガス動作に切り替えられる。１つの好ましい実施形態によれば、水温センサ３７が、閾値温度を下回るガス混合物の温度を、特に２０℃を下回る、又は好ましくは３０℃を下回るガス混合物の温度を測定又は出力したならば、凝集状態又は情報は「気体状」であり、又は「気体状」であるものとして求められる。かくして、情報又は凝集状態を特に高い信頼性で求めることができる。
【０２７４】
１つの好ましい実施形態によれば、ガス混合物又はガス混合物の凝集状態に関する情報を求めるために、情報特定ユニットが設けられている。なお、通常の液化ガスモードとは、液体のガス混合物を用いた、かつ／又はガス始動が行われない、液化ガス動作のことを意味する。
【０２７５】
１つの特に好ましい実施形態によれば、ガス混合物に関する情報（気体状又は液状）が、ガス伝導率センサによるガス伝導率を測定するための入力パラメータとして用いられる。このようにすればガス伝導率センサの構成を、測定すべきガス混合物の凝集状態に適合させることができる。好ましくは、ガス伝導率を測定するための電圧が、測定すべきガス混合物の凝集状態に適合される。１つの実施形態によれば、液体のガス混合物を測定するために予め規定された第１の電圧と、気体状のガス混合物を測定するために予め規定された第２の電圧とが設けられている。好ましくは、ガス伝導率センサ制御部が設けられており、これによって予め規定された電圧特に第１の電圧又は第２の電圧が、ガス混合物又はガス混合物の凝集状態に関する情報に基づき、ガス混合物を測定するガス伝導率センサのために選択される。
【０２７６】
１つの特に好ましい実施形態によれば、予め規定された第２の電圧は６０Ｖよりも高く、好ましくは８０Ｖよりも高く、特に好ましくは１００Ｖよりも高い。特に、気体状のガス混合物を測定する場合にガス伝導率センサために予め規定された電圧は、６０Ｖよりも高く、好ましくは８０Ｖよりも高く、特に好ましくは１００Ｖよりも高い。１つの実施形態によれば、予め規定された第１の電圧は、予め規定された第２の電圧よりも低い。
【０２７７】
特に、エンジン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は、少なくとも１つのプロセッサと、プログラムコードを含む少なくとも１つの記憶媒体とを有しており、ここで少なくとも１つの記憶媒体、少なくとも１つのプロセッサ、及びプログラムコードは、このプログラムコードによって規定されたステップを装置に実行及び／又は制御させるように構成されている。
【０２７８】
１つの実施形態によれば、ガス伝導率とガス混合物又は凝集状態に関する情報とは双方ともに、出力パラメータである発熱量を求めるためのガス混合物分析ルックアップテーブルに対する入力パラメータとして用いられる。
【符号の説明】
【０２７９】
１  温度センサ
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
【図１】
2019522137.tif 000003
【図２】
2019522137.tif 000004
【図３】
2019522137.tif 000005
【図４】
2019522137.tif 000006
【図５】
2019522137.tif 000007
【図６】
2019522137.tif 000008
【図７】
2019522137.tif 000009
【図８】
2019522137.tif 000010
【図９】
2019522137.tif 000011
【図１０】
2019522137.tif 000012
【国際調査報告】
2019522137.tif 000013
2019522137.tif 000014
2019522137.tif 000015
2019522137.tif 000016
2019522137.tif 000017
2019522137.tif 000018
2019522137.tif 000019
2019522137.tif 000020
2019522137.tif 000021
2019522137.tif 000022