(57)【要約】負荷と、ＲＰＭと、スロットル変位、クルーズ制御、アイドリング、車輪及びエンジン・ブレーキ、およびマニュアル制御を含むエンジン及び車両の動作状態とをモニタする、二元燃料ディーゼル・エンジンのためのガス置換システム。データが収集されて、負荷／ＲＰＭ対の値に対する燃料消費量及び排気排出等のパラメータが確立され、これらを用いて、置換を実行可能な動作状態の範囲内でのそれぞれの負荷／ＲＰＭ対での最適のガス置換値のテーブルを生成する。システムは、一定のエンジン速度の定置での応用（発電装置）、移動設備を含む可変のエンジン速度での応用、既存のエンジン管理システムのない自動車での応用、基本的な既存の電子エンジン管理システムを持つ自動車での応用、高度な既存の電子エンジン管理システムを持つ自動車での応用に適用可能である。
2005519229.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二元燃料ディーゼル・エンジンへのガスの付加を制御する方法であって、
ａ）負荷及びＲＰＭに対する燃料要件のデータの組を発生するように、エンジンがモニタされ、
ｂ）前記制御システムが、前記エンジンの前記負荷及びＲＰＭをモニタして、前記負荷及びＲＰＭを記憶された前記データと比較して適切なガス付加を決定する、
方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、ガスの量が、ディーゼル燃料により供給される前記エネルギーの一部に置き換えられるように、出力負荷の関数として算出される、方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の方法であって、定置エンジンに適用され、調整機出力信号を用いて瞬時負荷を導き出し、その測定値を用いて前記ガスの置換を決定する、方法。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れかに記載の方法であって、前記燃料要件のデータの組が、負荷及びＲＰＭの値のセットごとに、最適なガスの置換を確立する、方法。
【請求項５】
車両の二元燃料ディーゼル・エンジンへガスを付加するための制御システムであって、
ａ）ＲＰＭを検出するためのセンサと、
ｂ）エンジン負荷を検出するためのセンサと、
ｃ）警告を発するための油圧センサ及びエンジン温度センサと、オプションとして排気温度警告センサと、
ｄ）クルーズ制御センサ、マニュアル制御センサ、ブレーキ・センサ、アイドリング・センサ、コールド・スタート・センサ、及び加速センサのうちの１又は複数のものを含む、前記車両及び前記エンジンの前記動作状態を検出するためのセンサと、
ｅ）オプションとして、スロットル位置センサ又は路上速度センサと
を含む制御システム。
【請求項６】
二元燃料ディーゼル・エンジンにおいてディーゼルをガスに置換するための制御システムであって、
ａ）ＲＰＭを検知または導出する手段と、
ｂ）負荷を検知または導出する手段と、
ｃ）負荷及びＲＰＭに対する燃料要件のデータの組のための記憶手段と、
ｄ）前記エンジンの前記負荷及びＲＰＭをモニタして、前記負荷及びＲＰＭを記憶された前記データと比較して適切な前記ガスの置換を決定する制御システムと
を含む制御システム。
【請求項７】
請求項６に記載のガスに置換するための制御システムであって、高度な電子エンジン管理システムを有するエンジンのためのものであり、ＲＰＭ及び負荷を検出又は導出する前記手段が、前記高度な電子エンジン管理システムの一部である、制御システム。
【請求項８】
請求項６に記載の制御システムであって、クルーズ制御、マニュアル制御、ブレーキ、アイドリング、コールド・スタート、及び加速のうちの１又は複数のものを含む、前記車両及び前記エンジンの動作状態を検出するための手段を更に含む、制御システム。
【請求項９】
請求項５又は６に記載の制御システムであって、前記車両がブレーキ中でないとき、アイドリング中でないとき、およびスロットルが完全に踏み込まれていないときにのみ、ディーゼル燃料をガスに置換する、制御システム。
【請求項１０】
エンジンの改善された制御を支援するために前記エンジンの性能を解析するシステムであって、
ａ）エンジン負荷、ＲＰＭ、噴射された燃料、空気入口温度、排気温度、排気ガス中の酸素又は二酸化炭素レベルを含むパラメータを、離散的な時間間隔で測定するための測定装置と、
ｂ）前記離散的な時間間隔の各々で、前記測定装置により収集されたデータを記憶するための電子記憶手段と、
ｃ）記憶された前記データを解析して、それぞれの測定されたエンジン負荷及びＲＰＭの点に対するそれぞれのパラメータについてのデータ・テーブルを確立する手段と
を含むシステム。
【請求項１１】
請求項１０に記載のシステムであって、画像ソフトウェアを用いて、それぞれのパラメータに対する前記データの組を、負荷及びＲＰＭに対してプロットされた３次元面として表す、システム。
【請求項１２】
二元燃料エンジンのガスの置換を管理するシステムであって、
ａ）付加するガスの量と、低減するディーゼル燃料の量とを連続的に制御する制御システムと、
ｂ）現在及び履歴のエンジン動作パラメータの、測定及び／又は導出された表現を記録及び／又は表示する情報フィードバック・システムと、
ｃ）それぞれのエンジン系統に対して、負荷及びＲＰＭの範囲の全体にわたって、ディーゼルのみの動作特性及び二元燃料の動作特性を、前記情報フィードバック・システムから特定する解析システムと、
ｄ）それぞれのエンジン系統に対して前記解析システムにより生成されたデフォルト制御システム動作パラメータ・プログラムのライブラリを含むプログラミング・システムと
を備えるシステム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のシステムであって、前記情報フィードバック・システムが、燃料消費量及び排気排出のデータを含むデータを収集し、該データを前記解析システムが用いて、負荷／速度の範囲の全体にわたって最適な経済的性能及び／又は環境的性能を達成するように、燃料の付加を最適化するための前記制御システムのためのプログラムを生成する、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主であるディーゼル燃料に天然ガスやプロパン等のガスが補充される種類の二元燃料エンジンにおける、燃料供給の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼル燃料の一部を天然ガスや液体プロパン・ガス（ＬＰＧ）に置換することは、コストの節約につながり、且つより良好な燃焼を通じての排出の改善につながる。米国特許第５２２４４５７号は、定置エンジンの二元燃料システムを開示している。このエンジンは、電子制御装置により制御されるディーゼル噴射システムと、エンジンの空気取入口へのガスの導入を制御するメータリング・バルブ及び混合器とを有する。電子調整機がメータリング・バルブを制御し、リンク制御装置がＥＣＵと調整機とを互いに整合的に作用させる。
【０００３】
米国特許第５２２６３９６号は、排気ガスの酸素含有量を測定し、排気ガスの酸素含有量に応じてディーゼル空気取入口へのガス供給を調節することにより、変化する燃料のタイプ及び燃焼の質の問題に対処している。米国特許第６０５５９６３号は関連する方法を開示しており、この方法では、測定された排気ガスの酸素レベルが、エンジン速度及びエンジン負荷から算出された望ましい排気酸素と比較され、次にエネルギー含有量の値を調節する。
【０００４】
米国特許第５９３７８００号は、必要とされる調整機出力エネルギー値を設定し、ディーゼル燃料及びガス燃料のエネルギー率を、実際および所望のエンジン速度及びエンジン負荷の関数として求めることにより、付加されたガス燃料に対しての変化するエネルギー値の問題に対処している。米国特許第５９３７８００号と同時に出願された米国特許第６１０１９８６号は、液体燃料モードと二元燃料モードとの間の移行の間のエンジン速度の変動を低減させることに関する。これは、移行後に加えるべき望ましいディーゼル量を設定し、ある量のディーゼルをエネルギー等価のガス燃料に置換することにより達成される。
【０００５】
特許第６２３０６８３号は、二元燃料ＰＣＣＩエンジンに関し、空気取入口へ送られるガスの量を制御することにより、燃焼のタイミングを制御する。
米国特許第６００３４７８号は、空気取入れ、ディーゼル取入れ、排気ガス温度、及び油圧をモニタする二元燃料制御システムを開示している。パラメータの１つが不適当であるときにはエンジンは停止しないが、無負荷状態、低負荷状態、および過負荷状態ではガス供給を遮断することができる。
【０００６】
米国特許第６２０２６０１号は、エンジンの負荷状態をモニタし、高負荷状態において３段階燃料噴射を提供することにより、二元燃料エンジンでノッキングを防止するシステムを開示している。図１Ａは、ガス燃料の量が安定した燃焼を支持しないものである空燃比である燃焼限界を決定するために、ＲＰＭ対エンジン負荷をプロットする。図１Ｂでは、エンジン負荷に比例するように考慮された空燃比が、ＲＰＭに対してプロットされる。これらの多くの試みにもかかわらず、ディーゼル・エンジンのガスくん蒸は、特に自動車エンジンには広く使用されていない。自動車ディーゼル・エンジンの効率的なガスの効率的使用に付随する多くの変数があるため、実用的で、経済的に実行可能な、環境に有利な制御装置を発明することは非常に難しくなっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、これらの変数がこれらの問題を克服するように管理することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的のために、本発明は、二元燃料エンジンのガス制御システムを提供するものであり、このシステムは、
１  ＲＰＭと、
２  負荷と、
３  オプションとして、スロットル位置または路上速度と、
４  油圧及びエンジン温度の警告と、オプションとして排気温度の警告と、
５  クルーズ制御、マニュアル制御、ブレーキ、アイドリング、コールド・スタート、及び加速のうちの１又は複数のものを含む、車両及びエンジンの動作状態と
を検出する。
【０００９】
殆どの従来技術のシステムは、動作状態の最適化された燃焼や、車両の動作状態の変化の重要性を完全には評価していない。一部のシステムは、排気温度又は油圧がある所定の限界を超えるときに、ガスくん蒸をオフにするが、例えば、排気ガスの排出の質に与えるブレーキの影響を考慮していない。
【００１０】
本発明を適用可能な、主な異なるディーゼル・エンジン及び応用のカテゴリは、
・一定のエンジン速度の定置の応用（発電装置（ｇｅｎｓｅｔ））、
・移動設備を含む、可変のエンジン速度の応用、
・機械式の燃料制御／メータリングを伴う自動車の応用（電子エンジン管理システムなし）、
・基本的な既存の電子エンジン管理システムを持つ自動車の応用、
・高度な既存の電子エンジン管理システムを持つ自動車の応用
である。
【００１１】
別の態様では、本発明は、二元燃料エンジンへの燃料の付加を制御する方法を提供し、この方法では、
１．  負荷及びＲＰＭ（毎分回転数）に対する燃料要件の１セットのデータを発生するように、エンジンがモニタされ、
２．  制御システムが、エンジンのＲＰＭおよび負荷をモニタして、これらを、記憶されたデータと比較することにより、適切なガス置換を決定する、
ようにする。
【００１２】
更なる態様では、本発明は、二元燃料ディーゼル・エンジンにおいてディーゼルをガスに置換するための制御システムを提供し、このシステムは、
ａ）ＲＰＭを検出するための手段と、
ｂ）負荷を検出するための手段と、
ｃ）負荷及びＲＰＭに対する燃料要件の１セットのデータのための記憶手段と、
ｄ）エンジンの負荷及びＲＰＭをモニタして、これらを記憶されたデータと比較することにより、適切なガス置換を決定する制御システムと
を含む。
【００１３】
好ましくはダイナモメータ・ベンチ試験及び排出試験設備を用いて、エンジンがマッピングされ、負荷／ＲＰＭ範囲及び可能な燃料置換パーセンテージ範囲にわたるエンジンの動作特性を識別する。燃料消費量、熱効率、排出物質及び燃焼温度などの動作特性の瞬時値を、負荷範囲／ＲＰＭ範囲／置換範囲にわたる離散した点で記録することができる。好ましくは、結果が、エンジン系統及び構成ごとの負荷及びＲＰＭの一次入力パラメータに対する、ディーゼルのみの燃料要件及び二元燃料の燃料要件の３次元データのセットとして表される。これらのデータ・セットは、３次元特性面上の制御点を表す。これらの特性面を、エンジンのすべての関連する動作パラメータについて生じさせることができる。更に、エンジンの動作に影響を与え得る二次入力パラメータを考慮に入れることができる。二次的な可変の入力パラメータは、入口空気温度、湿度、及び気圧を含み、二次的な不変の入力パラメータは、燃料タイプ、圧縮比、ボア、及びストロークを含む。本発明では、マッピング中における好ましい方法は、負荷及びＲＰＭを変化させながら、二次入力パラメータのセットを一定に保持することである。これらの変化は、順序付けされた値の対として各々定義されるステップで行われる。負荷／ＲＰＭの対のセットごとに、何れの出力パラメータも収集することができる。収集すべき有用な出力パラメータは、測定された負荷／ＲＰＭ点ごとの燃料消費量、及び、粒子排出、二酸化炭素排出、又は一酸化物排出などの排出を含む。線形プログラミング及びシミュレーテッド・アニーリングを含む種々のツール及び方法を用いて、これらのデータ・セットを解析し、ＲＰＭ／負荷範囲にわたって、最適の二元燃料の経済的結果及び環境的結果を達成するディーゼル及びガス燃料の流量の、導き出された２つのデータ・セットを特定し、かつ、エンジンがディーゼルのみで動作する場合に発生するであろう出力を（必要に応じて）低減、維持、又は増加させる。環境的結果としては、一酸化炭素及び炭化水素の増加を最小限に抑えながら、二酸化炭素、窒素酸化物、及び粒子等の排出を最大限に低減させることを含む。これは、定置ディーゼル・エンジン及び自動車ディーゼル・エンジンの両方についての改良である。
【００１４】
最適化されたディーゼル及びガス燃料の流量のこれら２つのデータ・セットを、ＲＰＭ／負荷範囲にわたって、流量の関数近似へと変換することができ、これらを本発明の制御装置にプログラミングすることができる。これらの関数近似は、区分、双一次、又は双三次の補間の形をとることができる。
【００１５】
本発明の制御システムは、エンジンのＲＰＭ及び命令された燃料放出（ｄｅｌｉｖｅｒｙ）レートを継続的にモニタし、負荷を導き出し、且つＲＰＭ値及び負荷値を、プログラミングされた燃料流量の関数近似と組み合わせて、適切なガス及びディーゼルの流量を求める。
【００１６】
制御システムは、エンジンの燃料ポンプ又は既存の電子エンジン管理システムに、必要なディーゼル流量を供給するように命令する。同時に、制御装置は、ガス・フロー・バルブまたは噴射器（１又は複数）に、必要なガス流量をディーゼル・エンジンの空気入口へ供給するように命令する。そのため、常に、最適量のディーゼル及びガスが、車両及びエンジンの特定の状態に対して送られる。本発明の制御システムは、既存の電子エンジン管理システムに代わるものではなく、例えば、そのシステムへ、ディーゼル噴射器へのエンジン管理システム命令を維持又は減少させる変更された信号を提供して、それにより、特定された必要とされるディーゼル流が噴射器により提供される。エンジンが機械式の燃料制御システムを有する場合、本発明の制御システムは、スロットルとディーゼル燃料噴射ポンプとの間に位置して、特定された必要とされる変更されたディーゼル流量を命令するよにする。本発明の制御システムは、ガス・フロー・バルブに、その開口の断面積を、プログラミングされた設定へと変更するように命令することにより、特定された必要とされるガス流を供給する。１又は複数のガス噴射器が使用される場合、制御システムは、噴射器（１又は複数）のパルス期間における指定された変化を命令する。ガス放出（ｄｅｌｉｖｅｒｙ）のために、連続した多点噴射のオプションが選択される場合には、制御システムは、ガス噴射器の動作のタイミングを変更して、シリンダの空気入口ポートの開放及び排気出口ポートの閉鎖と連係してガスが各シリンダの空気入口のすぐ近くへ送られるようにして、掃気プロセス中にシリンダを通過する未燃ガスの量を最小限にする。
【００１７】
別の態様では、本発明は、エンジン性能を解析して、改善されたエンジン制御を支援するシステムを提供し、このシステムは、
ａ）エンジン負荷、ＲＰＭ、噴射された燃料、空気入口温度、排気温度、排気ガス中の酸素又は二酸化炭素レベルを含むパラメータを、離散的な時間間隔で測定するための測定装置と、
ｂ）前記の離散的な時間間隔の各々で測定装置により収集されたデータを記憶するための電子記憶手段と、
ｃ）記憶されたデータを解析して、測定されたエンジン負荷及びＲＰＭ点のそれぞれに対して、それぞれのパラメータのデータ・テーブルを確立する手段と
を含む。
【００１８】
これが、エンジン性能を解析する基礎であり、性能を改善させる基礎である。
別の態様では、本発明は、重要なエンジン及びアプリケーションの動作パラメータを取得する情報フィードバック・システムを提供する。この情報を、即座にオペレータへフィードバックして、改善されたエンジン制御において支援を行い、且つ／又は、離散的な時間間隔でサンプリングして後のダウンロード及び解析のために記憶することができる。情報フィードバック・システムは下記のものを含む。
【００１９】
ａ）既存の又は設置されたセンサ、及び／又は既存のエンジン管理システムからデータが得られるデータ取得サブシステム。関連する動作パラメータは、エンジン／車両動作状態、ＲＰＭ、路上速度、ディーゼル燃料の供給及び戻り、ガス燃料供給、空気入口温度、排気温度、排気ガス中の酸素又は二酸化炭素レベルを含む。
【００２０】
ｂ）離散的な時間間隔で収集されたデータを記憶するための不揮発性の電子記憶手段。
ｃ）選択されたパラメータ値をオペレータへ即座にフィードバックするための表示装置、及び／又は、必要に応じて、聴覚／触覚装置オプション。
【００２１】
ｄ）遠隔にいる許可された観測者が、データ・ロギング・システムへの接続を確立し、選択されたパラメータのリアルタイム表示を要求することができるようにする、フィードバック・サブシステム・オプション。
【００２２】
ｅ）規則的または要求された間隔で、記憶されたデータを、陸線若しくは移動電話リンク、二地点間ケーブル、又は取外し可能な記憶装置を介して、ウェブ・サーバ若しくはコンピュータへダウンロードする手段。
【００２３】
ｆ）記憶されたデータを処理および視覚化する、データ解析及び報告サブシステム。
情報フィードバック・システムにより生成されたデータを解析して、エンジン／車両の全体的性能を特定することができる。この解析は、排出を特定し、ログした駆動サイクル・データを負荷プロファイルの形に変換しすることを含み、ここでは、すべてのエンジン負荷／ＲＰＭ点で消費される時間が、例えばヒストグラム若しくは度数多角形／多面体を用いて、プロットされる。
【００２４】
この解析プロセスの結果は、比較される負荷プロファイル、駆動サイクル、及び予測された最適動作状態を含むことができる。ディーゼルのみで動作するときに同様のジョブを行う場合に対しての、燃料消費量、コスト、及び排出レベルも比較することができる。
【００２５】
視覚化ソフトウェアを用いて、パラメータごとのデータ・セットを、負荷及びＲＰＭに対してプロットされた３次元面として表すことができる。また、情報を用いて、運転者の車両制御を改善する方法を特定して、燃料を節約して不要な排気の排出を削減することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について説明する。
本発明の好ましい応用は、定置又は自動車での応用におけるディーゼル・エンジンに対するものである。本発明は、ガス、通常はプロパン・ガス又は天然ガスを、ディーゼル・エンジンへのエア・チャージに導入して、ディーゼル燃料の一部と置換することにより、これらのエンジンを二元燃料モードで最適に動作させることができる。図１に示すように、本発明のシステムは、各々がサブシステムを有する４つの連結されたシステムを含む。４つのシステムは、
・制御システム、
・情報フィードバック・システム、
・解析システム、
・プログラミング・システム
である。
【００２７】
本発明は、付加されるプロパン又は天然ガスの量と、低減されるディーゼル供給の量とを連続して制御する制御システムを用いて、重要とされる温室効果ガス（ＣＯ２に相当）及び他の排出の最適な削減を達成し、動作性能パラメータを損なうことなく動作の経済的な節約を最大にする。
【００２８】
本発明の制御システムは、既存のエンジン管理システムの関連部分に命令するか（マスタ）又は命令され（スレーブ）、或いは、エンジン管理システムが設置されていないところでは燃料置換プロセスを管理する（スタンドアローン）ことができる。
【００２９】
本発明は情報フィードバック・システムを使用し、このシステムは、燃料消費データ及び排出データを含む現在及び履歴のエンジン及び応用の動作パラメータの測定及び／又は導出された表現を記録及び／又は表示して、応用のオペレータが現在の性能を見ること及び測定することを支援し、改良を達成する動作を実行して評価する。
【００３０】
本発明は解析システムを用いて、エンジン系統ごとに、負荷及びＲＰＭの範囲全体にわたって、ディーゼルのみ及び二元燃料の動作特性、最適な排出、及び燃料消費量の結果、及び比較を明らかにする。このシステムはまた、負荷プロファイル又は駆動サイクルなどの応用情報を明らかにし、複数／個々の応用の履歴の性能を記憶及び報告することができる。
【００３１】
本発明は、異なるエンジン系統ごとに、解析システムにより生成されたデフォルト制御システム動作パラメータ・プログラムのライブラリを含むプログラミング・システムを用いる。デフォルト・プログラムは、制御システムにダウンロードされ、個々のエンジン／応用ごとにカスタマイズされて、負荷／速度の範囲の全体にわたって最適な経済的及び／又は環境的性能を達成する。
【００３２】
本発明で使用される制御システムは、エンジン管理システム、センサ、調整機、及びスロットルの制御を含む、主な既存のディーゼル・エンジン及び応用のシステム及びプロセスと相互作用する。
【００３３】
制御システムは、図２に示す１つのハイブリッド方法を用いて、燃焼をモデル化し、すべてのエンジン及び応用についての排出及び効率を導き出す。主な排出は、基本の燃焼方程式を用いて算出され、主ではない排出、燃料消費量、及び効率は、経験的な関数の近似から導き出される。
【００３４】
制御システムは、主な異なるタイプの既存のディーゼル・エンジン制御システム及びエネルギー入力システムと相互作用する、異なるサブシステム構成を使用し、また、瞬時的な負荷値を得るために異なる方法を用いる。本発明を適用可能な主な異なるディーゼル・エンジン及び応用の分類は、
・一定エンジン速度の定置の応用（発電装置）、
・移動設備を含む可変エンジン速度への応用、
・既存のエンジン管理システムのない自動車への応用、
・基本的な既存のエンジン管理システムを持つ自動車への応用、
・高度な既存のエンジン管理システムを持つ自動車への応用
である。
【００３５】
一定エンジン速度の定置応用（発電装置）については、エンジンの一定速度調整機が、エンジン速度を基準設定点に対して連続的に比較する。負荷が増加または減少すると、エンジン速度は、燃料放出レートが調節されるまで、設定点から下方へ離れたり、設定点を超えようとしたりする傾向がある。この調整機は、エンジン速度が設定点より低い場合には燃料放出レートを高め、エンジン速度が設定点よりも高い場合には燃料放出レートを下げる。
【００３６】
図３に示すように、本発明の制御システムは、発電装置の出力電流を測定して負荷を導き出す。発電装置の出力電圧は一定であるが、出力電流は負荷範囲にわたって変化する。発電装置の出力電力は、電圧と電流との積である。電圧は、変化しないため、実際上、電流を電力に関連させる比例定数となる（オルタネータ等の損失と、力率の変化とを無視する）。本発明の制御システムは、この関係と、応用の仕様データとを用いて、瞬時的な負荷を導き出す。
【００３７】
負荷のパーセンテージに応じて、制御システムは、事前にプログラミングされた量のガスを空気入口へ導入する。このガス量は、出力負荷の関数として、ディーゼル燃料により以前に供給されたエネルギー分の一部を置換するように算出される。ディーゼルが常に動作するエンジンへ供給されるので、既存の調整機は、常に、エンジン速度に応じて燃料流を細かく制御する。ガスの燃焼が更なるエネルギーを生み出すため、エンジンの速度が増加する傾向がある。調整機はこの傾向を検出し、エンジンが設定点に戻るまで、ディーゼル燃料流を減少させる。出力負荷が変化すると、ディーゼル及びガスの双方がこれに応じて変化する。
【００３８】
海洋への応用、及び土木機械、トラクタ、埠頭のストラドル等の移動設備を含む、可変エンジン速度への応用については、エンジン管理システムを持つものと、持たないものとの２つの主な種類がある。
【００３９】
図４に示すように、エンジン管理システムのない可変速度に対する応用については、既存の調整機が、ディーゼル燃料流量を増加または減少させることにより、エンジン速度を、動作ＲＰＭ範囲の任意の点にある現在選択された設定点に維持する。
【００４０】
本発明は、この調整機を、速度制限調整機と速度制御ループとに置き換える。置換された調整機は、本発明の制御システムが調節するスロットル入力を有し、算出された所要のディーゼル流量を達成し、そのＲＰＭ設定のために事前にプログラミングされたガス流量を補充する。負荷は、エンジン速度と現在選択されている設定点のエンジン速度との間の誤差の大きさの関数として導き出される。
【００４１】
エンジン管理システムを持つ可変速度への応用について、本発明は、ガス及びディーゼルの供給を制御し、そして、エンジン管理システムを持ち図６に関連して後述するクルーズ制御モードで動作する自動車への応用とほぼ同じ方法で、負荷を特定する。
【００４２】
機械式燃料制御／測定を伴う自動車への応用について、本発明は、既存の、又は必要に応じて、設置されたセンサを用い、制御システムが、以下のエンジン及び応用の入力の信号、即ち、
・路上速度、
・排気温度、
・車輪ブレーキ、
・エンジン・ブレーキ、
・クラッチ、
・クルーズ制御のための設定、レジューム、惰走、及び加速、
・ガス圧及びガス温度、
・エンジンのＲＰＭ、
・スロットル位置
を処理する信号調整装置を組み込む。
【００４３】
本発明の制御システムは、種々の数の限界検出器を含み、各検出器の安全な動作閾値が、エンジン及び応用ごとに事前にプログラミングされる。一般に、限界検出器は、
・路上速度、
・排気温度、
・ガス圧、
・エンジンのＲＰＭ
に必要とされる。
【００４４】
閾値を超えると、限界検出器が、本発明の制御システムの状態制御装置サブシステムへ限界信号を送る。
この状態制御装置サブシステムは、限界検出器からの信号と、車輪ブレーキ、エンジン・ブレーキ、クラッチ、設定及びレジューム・クルーズ等の他の入力信号を受ける。状態制御装置は、この情報を用いて、エンジン／車両の現在の動作状態を決定する。考慮され得る動作状態のセットは、
・始動、
・アイドリング、
・マニュアル、
・クルーズ、
・ブレーキ、
・故障
である。
【００４５】
添付のシステム図に示すように、状態制御装置からの出力が、幾つかの異なるサブシステムへ送られて、サブシステムにより使用される。
自動車調整機に連結する既存の機械式スロットル・リンク装置が、スロットル位置センサ、スロットル信号処理チェーン（本発明の制御システムのサブセット）、及び電動式スロットル・アクチュエータを組み込む電子リンク・システムに置換される。
【００４６】
制御システムは、スロットル／ＲＰＭ対負荷変換器サブシステムを含み、このサブシステムは、総称的な関数モデルと、特定のエンジン及び応用に合わせて識別されプログラミングされた任意の特定のパラメータ変更とを用いる。これは図７に示され、そこでは、スロットルが、無スロットルからフル・スロットルまでの動きの％（百分率）として示され、ＲＰＭが、低アイドリングから高アイドリングまでのＲＰＭの変化の％（百分率）として示される。所与のエンジン速度について、エンジン負荷を、無負荷位置から全負荷位置までのスロットルの変位を特定することにより、導き出すことができる。
【００４７】
本発明の制御システムは、これらのエンジンが二元燃料モードで動作するときの、これらのエンジンのための、クルーズ制御装置サブシステムの動作オプションを含む。このサブシステムは、現在の路上速度を以前に設定したクルーズ速度と比較して、クルーズ負荷エラー信号を発生する、比例積分偏差（ＰＩＤ）、ファジイ論理、アダプティブ、又は他の制御ループである。
【００４８】
制御システムは、エンジン／車両がクルーズ動作モードにあって、路上速度がクルーズ設定速度を超えるときに、エンジン・ブレーキを動作させる、マイナス負荷制御装置サブシステム（図５参照）を含む。
【００４９】
制御システムは、また、マニュアル動作モードとクルーズ動作モードとの間の滑らかな移行を管理する負荷移行補間回路サブシステムを含む。現在の動作モード（マニュアル又はクルーズ）が、状態制御装置により補間回路へ通知される。補間回路は、マニュアル負荷信号及びクルーズ負荷信号を処理し、要求負荷信号を発生し、その信号を要求負荷変化率制限器サブシステムへ送る。
【００５０】
この制限器サブシステムは、要求された負荷信号を処理し、命令負荷信号を発生するが、その変化率は、何れの関連するエンジン出力パラメータについての識別され事前にプログラミングされた負荷ステップ応答時間も超えることはない。
【００５１】
図４に示す本発明の制御システムの中核は以下の２つのサブシステムにあり、これらは、同じ入力信号と内部プロセスとを用いるが、異なる動作データがプログラミングされる。命令負荷／ＲＰＭ対ＥＣＵスロットル変換器サブシステムと、命令負荷／ＲＰＭ対ガス流変換器サブシステムとが、出力として、命令ディーゼル信号と命令ガス流信号とを供給する。典型的には、これらの出力信号は、エンジンのＲＰＭ及び命令負荷の二変量補間関数近似である。近似には、事前にプログラミングされた命令値の二次元グリッドを参照することにより到達するものであり、このグリッドは、負荷及びＲＰＭの独立パラメータのグリッド軸（図８参照）を持つ。これにより、制御システムは、エンジンの動作範囲にわたる負荷及びＲＰＭの値の考慮され得る全ての組合せに対する最適なガス及びディーゼルの流量についての流れ命令を特定して発生することができる。
【００５２】
図５に示すように、命令ディーゼル流れ信号が、ＥＣＵスロットル源選択装置サブシステムへ送られ、このサブシステムは、現在のエンジン／車両の動作状態に応じて、生のスロットル・ペダル信号又は命令ディーゼル信号を選択して、その信号をスロットル・アクチュエータへ送る。
【００５３】
命令ガス流信号が、ガス流制御装置（図５参照）へ送られ、この制御装置は、現在のガス温度及びガス圧を特定することによりガス濃度の変化を補償し、所要のガス流量を特定してガス流放出システムの弁又は噴射器制御装置へ送る。
【００５４】
基本的な既存の電子エンジン管理システムを持つ自動車の応用（図５参照）については、本発明の制御システムは、機械式燃料制御／測定を伴う自動車応用に関して先に列挙したセンサを設置するのではなく、既存のエンジン及び車両のセンサからアクセス可能な、測定又は導出された関連の情報を用いる。
【００５５】
車両が既存のクルーズ制御システムを有する場合、本発明の制御システムは、エンジンが二元燃料モードで動作するときに、その既存のクルーズ制御システムを、自身のクルーズ制御装置サブシステムで無効にする。
【００５６】
上記の詳細に述べたプロセスからの唯一の他の主な変更は、スロットル信号処理チェーン制御システム・サブセットが、既存のスロットル位置センサとＥＣＵとの間の既存の電子リンク・システムへ挿入される点である。
【００５７】
図６に示すように、高度なエンジン管理システムを持つ自動車応用については、本発明の制御システムは、エンジン管理システムのない自動車での応用に関して上記で列挙したセンサを設置するのではなく、また、基本的な既存の電子エンジン管理システムについての段落で説明したように既存の信号へアクセスするのではなく、既存のエンジン管理システムのＥＣＵからアクセス可能な測定又は導出された関連情報を用いる。
【００５８】
高度なＥＣＵから利用可能な所要の情報にアクセスするために、本発明の制御システムは、ＥＣＵと、ＥＣＵプロトコル変換器サブシステム（図６参照）との間に、業界標準Ｊバス又は他の適切なインタフェースを用いる。
【００５９】
ＥＣＵプロトコル変換器は、高度なエンジン管理システムと連係する制御システムに特有のものである。この変換器により、本発明の制御システムは、メッセージを送受信し、既存のＥＣＵへ問合せを行って所要の既存のＥＣＵパラメータ及び信号にアクセスすること及び修正することができる。また、変換器は、メッセージ及びパラメータ・データを、制御システム及びＥＣＵにより必要とされるフォーマット、範囲、及び単位に変換する。
【００６０】
動作限界検出及びエンジン／車両動作状態特定のための情報は、上記で概説した直接入力信号法を用いるのではなく、主にＥＣＵプロトコル変換器から得られる。
本発明の制御システムは、既存のＥＣＵ命令負荷及びエンジンＲＰＭパラメータへアクセスし、そのデータを用いて、命令ガス出力信号を決定し、上記で詳細に述べた方法を用いて、所要のガス流を求める。
【００６１】
制御システムは既存のＥＣＵと連係して、ディーゼル放出流量を適切な量だけ変化させる。エンジンがディーゼルのみのモードで動作するときに、既存のＥＣＵは、デフォルトのディーゼルのみの放出流量を用いる。エンジンが二元燃料モードで動作するときには、制御システムは、通常、ＥＣＵに、ディーゼル流量の適切な減少を計算させる。ＥＣＵがこれを行うことができない場合、制御システムはＥＣＵに指示して、制御システム命令負荷／ＲＰＭ対ＥＣＵディーゼル放出変換器サブシステムにより算出された量だけ、ディーゼル流量を変化させるようにする。このサブシステムは、上記で詳細に述べた命令負荷／ＲＰＭ対ＥＣＵスロットル変換器サブシステムとほぼ同じである。
【００６２】
車両が既存のクルーズ制御システムを有する場合には、依然として、既存のＥＣＵにより完全に管理される。
本発明の情報フィードバック・システムが図９に示され、このシステムは、制御システムとインターフェースし、詳細に後述するように、自身のサブシステムを含む。この情報フィードバック・システムは、エンジンの操作者又は車両の運転者に、非効率的な動作を即座に特定して適切な動作行動へ変更する能力を提供する。システムは、現在の経済的性能及び排出性能を直接的な視覚によりフィードバックし、これは、触覚又は聴覚フィードバックにより補足が可能である。
【００６３】
パラメータごとの視覚フィードバック・インジケータが選択されて、バー又はダイヤル・インジケータ又はグラフとしてスクリーンに表示される。聴覚フィードバックは、可変の振幅、周波数、及びパルス幅の信号を用いて、選択された動作パラメータに対しての最適性能からの偏差の度合いを示すことができる。
【００６４】
自動車応用の触覚フィードバックは、スロットルの動きに対する抵抗を徐々に増加させることにより行われて、最適性能からの相違の度合いを示す。
この即時的なフィードバックに加えて、情報フィードバック・システムはまた、履歴性能を直接表示することと、リモート及びオフラインの履歴性能解析及び報告のために標準のケーブル又はモデムによりダウンロードすることとの双方のために、指定及び／又は選択されたパラメータを不揮発性メモリに記録する。
【００６５】
選択されたパラメータを、標準の又は指定された時間間隔でメモリに記録することができる。記録システムのメモリは、２つのリンクされた先入れ先出し（ＦＩＦＯ）バッファ又はスタックとして構成される。最近の時間の動作が速いサンプリング・レート、例えば１秒ごとに、第１のバッファに記録され、前の時間／日／週のデータがより遅いサンプリング・レート、例えば１ないし１５分ごとに、第２のバッファに記録される。
【００６６】
第１のバッファの出力がフィルタリング（畳込み、加重平均、又は他の関連するデジタル信号処理技術を用いる）され、より遅いデータ・レートで第２のバッファ内へ再サンプリングされる。高サンプリング・レートの短期間により、詳細な「ブラック・ボックス」記録を構成することができ、低サンプリング・レートの長期間により、エンジン及び応用のための動作パラメータのデータ・ログを生成する。
【００６７】
情報フィードバック・システムは、命令負荷及びエンジンＲＰＭの信号を受け取る１セットの命令負荷／ＲＰＭ対補助パラメータ変換器を含む。これらの変換器は、経験的及び／又は理論的な事前にプログラミングされたモデルを用いて、所要の補助パラメータを記述する。オプションとしては、特定された又はすべての排出、燃料消費、熱効率、入口空気流、トルク、及びパワーを含む。これらの補助パラメータは、燃料制御プロセスに必要ではないが、性能フィードバック、最適化、監視、報告、解析、及びプログラミングのために、情報フィードバック・システム、解析システム、及びプログラミング・システムにより使用される。
【００６８】
直接のフィードバックを操作者に提供するオプションが可能とされる場合、最適動作状態関数発生器サブシステムが、命令負荷、命令ディーゼル、及び命令ガス・サブシステムの信号と、熱効率及び排出などの補助パラメータ信号とを受ける。この発生器は、目標関数を用いて理想負荷出力信号を発生し、この信号を性能偏差計算器サブシステムへ送る。
【００６９】
性能偏差計算器サブシステムは、理想負荷と実際の命令負荷との入力信号の差を算出することにより、性能偏差出力信号を発生する。この出力信号は、力フィードバック制御ループと、情報プロトコル変換器とへ送られる。
【００７０】
力フィードバック制御ループ・サブシステムは、スロットル・ペダル信号と性能偏差信号とを比較して、スロットル・ペダル・アセンブリのトルク・モータを動作させる力フィードバック信号を発生する。このモータにより、スロットル・ペダルを踏み込むのに必要な力が、最適値からの現在動作の偏差の度合いに比例して増加し、これにより、触覚フィードバックを運転者に提供する。
【００７１】
情報プロトコル変換器サブシステムは、補助パラメータ変換器、ＥＣＵプロトコル変換器、および他の制御システムの入力及び中間信号、及び／又は応用センサからの信号を受け取る。情報プロトコル変換器は、信号値をフォーマットして、業界標準Ｊバス又は他の適切なインタフェースを用いることにより、情報フィードバック・システムの表示サブシステム及び記録サブシステムでこの信号値を使用できるようにする。
【００７２】
直接のリアルタイムの動作データを遠隔地の観測者へ提供するオプションが可能とされる場合、観測者は、モデム／陸線／ワイヤレス／インターネット・リンクを介して情報フィードバック・システムへ接続し、リアルタイムの動作データを送るように要求する。これにより、遠隔地の観測者が、選択されたパラメータ、おそらくは異なるエンジン／応用動作状態からの比較対象となる結果を見ることができる。
【００７３】
図１０に示す本発明の解析システムは、エンジン及び応用のための以下の主なプロセスを容易にするサブシステムを含む。
エンジン系統については、
・マッピング、
・スロットル／ＲＰＭ対負荷関数、
・ステップ応答、
・経済的及び環境的性能の最適化
である。
【００７４】
個々の応用については、
・履歴動作データの、統計的グラフ又は面への変換、
・履歴性能の近似、
・性能の予測、
・性能の比較、
・視覚化及び報告
である。
【００７５】
ディーゼル・エンジンの動作を、２つの主な独立して変化する動作入力パラメータ、即ち負荷及びＲＰＭ、に関して特徴付けることができる。各エンジン系統は、全ての負荷／ＲＰＭの範囲にわたっての少なくとも３６のキー・ポイントのグリッドを用いて、ディーゼルのみの動作及び二元燃料の動作を試験することにより、マッピングされる。
【００７６】
１グループの二次入力パラメータが、エンジンの動作に影響を与える。二次パラメータは、２つのサブグループ、即ち変数及び定数、に分類される。二次可変パラメータの例は、ガス温度及びガス圧、周囲温度、湿度、及び気圧であり、これらは、試験動作全体を通して測定及び記録される。二次定数パラメータの例は、燃料の仕様、圧縮比、ボア、及びストロークであり、これらは、製造者のデータから得られる。
【００７７】
二元燃料モードのエンジンを特徴付けるのに必要な第３の入力パラメータは、最適な経済的及び環境的結果を達成するための、ディーゼル燃料に置き換えられるガスのパーセンテージ（％）である。エンジンが３６以上のキー・ポイントの各々で試験される間、ガス流量は一定に保持され、エンジン出力パラメータは、各キー・ポイントで測定及び記録される。
【００７８】
出力パラメータは、燃料消費量、排出物質、エンジン温度、排気温度、入口空気流、パワー及びマニホールド絶対圧力を含む。この試験プロセスは、ピーク圧力や排気温度などの定義されたエンジン動作パラメータを超えることなく、各キー・ポイントで提供可能なガス流量の範囲にわたって繰り返される。
【００７９】
本発明の解析システムは、キー表形式試験データのセットを採用し、適切な数学的関数を各データ・セットに当てはめることにより、これらの表を処理する。その後、一次変数、三次変数、二次変数、及び定数が、これらの数学的関数に対する独立パラメータとなる。エンジン出力パラメータは、次に、従属パラメータ、又は数学的関数の出力となる。
【００８０】
その結果は、任意の負荷／ＲＰＭ／燃料組成の組合せ（図８参照）について列挙されたエンジン出力パラメータを記述又は補間することのできる、１セットの関数近似である。これらの近似は、一連の３次元（３Ｄ）グラフ・セットとして見て取ることができ、このグラフ・セットでは、負荷及びＲＰＭが３次元面グラフの水平ｘ軸及びｙ軸を構成し、面の垂直変位が所与の出力パラメータを示し、ガス置換パーセンテージの一連のテストの各々について個々のキー面がある。エンジン・マッピングの結果は、任意の試験されたエンジン系統についての列挙されたパラメータを特徴付ける関数モデルを発生することができる。
【００８１】
更に、エンジン・マッピング・プロセスは、更なるディーゼルのみの試験を含み、スロットル変位と、ＲＰＭと、エンジン負荷との関係を測定して表形式で記録する。本発明の解析システムは、スロットル／ＲＰＭ対負荷関数を発生するための特別な解析ツールを用いる。
【００８２】
ディーゼルのみモード及び二元燃料モードにおいて、エンジンの出力パラメータを測定および記録して、突然の負荷変化に応じてのエンジン動作を特定するための、別の試験もある。解析システムは、エンジンの出力パラメータごとのステップ応答時間定数を特定するための特別な解析ツールを用いる。
【００８３】
本発明は、二元燃料モードで動作するマッピングされたエンジンがすべての負荷／ＲＰＭ点で達成することのできる環境的結果目標と経済的結果目標との可能な最良のバランスを特定する、という点で独特である。本発明は、その最適化された性能を達成するために適切な量のディーゼル及びガスを算出し、これらの放出を制御する。このため、すべての負荷／ＲＰＭ点に対しての所要の燃料流は、最適化された環境的結果目標及び経済的結果目標から逆算することにより、算出される。
【００８４】
最適化された性能を特定するときに、本発明は、二元燃料の燃焼プロセスとディーゼルのみの燃焼プロセスとが異なることを考慮に入れる。排出結果は、同じ負荷／ＲＰＭ点について、２つのモードでは全く異なる。負荷／ＲＰＭ範囲にわたる合計の燃料使用は、常に同じエネルギー内容を含むわけではない。低負荷では、二元燃料モードは、より多くの燃料を使用し（熱効率が低下し）、ディーゼルのみの動作よりも多くの排出を生じる。中間負荷及び高負荷では、二元燃料動作により一部の排出が実質的に低減され、そして、場合によっては熱効率が増加する。エンジンの出力と入力との関係が単純ではないため、単純な置換モデルでは、負荷／ＲＰＭ範囲にわたる二元燃料動作を管理するために必要な変化するガス流及びディーゼル流を、効果的に算出することができない。
【００８５】
本発明のディーゼル及びガス放出レートは、負荷／ＲＰＭ範囲にわたって完全に調節可能であり、エンジン系統ごとに制御システムへプログラミングされる。これらの調節可能なレートにより、このシステムは、所要の燃料流を算出して放出し、特定され最適化された環境的結果及び経済的結果を達成する。
【００８６】
本発明の解析システムは、エンジン・マッピング・プロセスのデータ及び処理された結果を採用し、カスタマイズされた目標関数を用いる形式最適化技術を用いて、燃料消費量と列挙された排出との間の最適なバランスを見つけ、従って、負荷／速度範囲にわたるそのエンジン系統の最適なパーセンテージのガス置換を割り出す。
【００８７】
目標関数を、異なる経済的シナリオ及び／又は排出シナリオを反映するように、変化させることができる。目標関数はまた、任意の目的パラメータ（特定の排出など）に対する制約などのような、カスタマイズされた規則を組み込むことができる。結果として生じる最適化された関数は、通常、ディーゼル及びガスに関する二変量の命令負荷／ＲＰＭ対燃料流の関数として、近似される。
【００８８】
可変速度及び自動車の応用について、本発明の解析システムは、情報フィードバック・システムから得られた履歴の時間ベースの動作データを、３次元統計面（図８参照）に変換する。この統計面は、エンジン・マッピング・プロセス関数モデルが定義される空間と同じ負荷／ＲＰＭ／パラメータ空間に存在する。統計面のＺ軸は、負荷／ＲＰＭの順序付けされた対のＸＹグリッド上の点でのエンジンが費やす時間のパーセンテージである。
【００８９】
発電装置の応用では、ＲＰＭが一定であると考えられるため、時間と負荷との２次元統計グラフが生成される。
解析システムは、これらの統計グラフ又は面を、マッピングされたエンジン関数モデルへ適用して、履歴性能の近似に到達する。下記のことのために、性能を、マッピングされたエンジン関数モデルへ適切な統計的な負荷／ＲＰＭグラフ又は面を適用することにより、予測しすることがでる。
【００９０】
・履歴データの記録中に、現存するものと同様の条件下で動作する特定の応用に対して、将来の二元燃料の経済的及び環境的性能を外挿すること。
・特定の応用が、統計面又は負荷プロファイルの任意の定義された範囲で動作する場合に、その特定の応用のための仮定の二元燃料性能を予測すること。
【００９１】
・二元燃料動作の期間について、同じ条件下でのその履歴期間について、ディーゼルのみの動作のときの環境的結果及び経済的結果がどのようであろうかを予測すること。
・履歴のディーゼルのみの動作データ、例えば、その応用に対しての負荷、ＲＰＭ、及び燃料消費量などを、同様のエンジンの記憶された関数モデルへ適用することにより、二元燃料動作のときの環境的結果及び経済的結果がどのようであろうかを予測すること。
【００９２】
解析システムは、生成された統計グラフ又は面を比較する種々の解析ツールを用いる。ディーゼルのみモードと二元燃料モードとにおける特定の応用の性能を比較することができ、また、応用を別の応用と比較することができる。
【００９３】
本発明の解析システムは、カスタマイズ可能な或る範囲の視覚化および報告のツール及びプロフォルマを含む。視覚化ツールは、或る範囲の３次元グラフと、エンジン及び応用データのための二変量関数と、標準のグラフ、チャート、及び表とを生成する（図７及び８参照）。報告プロフォルマは、経済的結果及び環境的結果の処理することと、関連する国際標準、又は特定の法律的、規制的、又は顧客の要件若しくは要求に詳述されたフォーマットでデータ表示することとを含む。
【００９４】
本発明は、情報フィードバック・システムの幾つかのサブシステムおよび制御システムをプログラミングするプログラミング・システムを用いる。
上記で詳述したエンジン系統解析のプロセスの結果は、マッピングされたエンジン系統ごとに、且つ必要に応じて、その系統内の異なるエンジン容量及び／又は構成オプションのサブセットについて、総称的システム設定のライブラリへとフォーマットされる。
【００９５】
このライブラリは、ポータブル・コンピュータ又は他の適切なプログラミング装置へ記憶される。プログラミング装置は、インストレーション中に、一連のデータ・リンクを介して制御システムへ接続され、プログラミング完了後に取り外される。マッピングされたエンジン系統のエンジン、又はマッピングされたエンジンと類似のエンジンについて、関連する総称的システム設定が、プログラミング装置から、そのエンジンへインストールされた制御システムへ、ダウンロードされる。
【００９６】
このプロセスを逆に行うことができ、設定を、特定のエンジンの制御システムから、プログラミング装置の二次記憶装置へアップロードすることができる。
プログラミング装置はまた、エンジン又は応用構成の小さな変化に応じて、総称的設定を変更又は微調整するためのツールを含む。
【００９７】
本発明のガス放出システムが図１１に示される。本発明で用いられる制御システムは、連続したガス流信号を、ガス流制御装置から、ガス放出システムに設置された弁モータ・ドライバ又は噴射器パルサ／シーケンサへ送る。モータ・ドライバ又はパルサは、弁また噴射器を動作させて所要のガス流を放出することにより、信号に応答する。弁（バルブ）及び一噴射器システムについては、ガス放出システムは、所要のガス流を、ディーゼル・エンジンの空気入口マニホルド内へ放出する。連続多点噴射器システムは、シリンダの排気ポートの閉鎖にタイミングを合わせて、個々のシリンダ空気入口ポートの各々に近接してガスを送り出す。
【００９８】
制御システムの状態制御装置サブシステムは、エンジン／応用が故障状態にあると検出されるときは常に、ガス遮断信号を、ガス放出システムの適切なガス・ロックオフ・サブシステムへ送る。
【００９９】
ガス放出システムは、それぞれの応用を動作させる地理的領域に関連した法律、規則、及び実施準則に従って設置される標準の認可されたガス取付具を含む。
当業者は、本発明の概念を逸脱することなく種々の方法で本発明を実施することができることを理解するだろう。本発明は、ある範囲のタイプのディーゼル・エンジンに適用可能であり、ディーゼルのガス置換は、エンジン又は車両の性能に影響を与えることなく行われ、燃料の経済性を改善させ、且つ環境的な排出物質を改善させる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】図１は、本発明により提供されるエンジン燃料管理システム（ＥＦＭＳ）の最上位システム図である。
【図２】図２は、燃焼をモデル化し、すべてのエンジン及びアプリケーションに対する排出及び効率を導き出すためのシステムのハイブリッド・モデル図である。
【図３】図３は、一定のエンジン速度の定置エンジンで用いるための本発明のガス付加システムのシステム図である。
【図４】図４は、機械式燃料制御／測定システムを持つ可変エンジン速度の応用で用いるための本発明のガス付加システムのシステム図である。
【図５】図５は、機械式燃料制御／測定を伴う自動車エンジン又は基本的な既存の電子エンジン管理システムで用いるための本発明のガス付加システムのシステム図である。
【図６】図６は、高度な既存の電子管理システムを持つ自動車エンジンで用いるための本発明のガス付加システムのシステム図である。
【図７】図７は、エンジン負荷を導き出すときに使用されるスロットル／ＲＰＭ対負荷の図である。
【図８】図８は、ガス置換を決定するときに使用されるＲＰＭ／負荷対燃料流の図である。
【図９】図９は、図１に示す情報フィードバック・システムのシステム図である。
【図１０】図１０は、図１に示す解析システムの包括的システム図である。
【図１１】図１１は、本発明の一実施形態のガス放出システムの図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2005519229.tif 000011
【図１０】
2005519229.tif 000012
【図１１】
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【国際調査報告】
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2005519229.tif 000015
2005519229.tif 000016
2005519229.tif 000017