Способ и устройство для эксплуатации двухтопливного двигателя внутреннего сгорания

Способ и устройство для эксплуатации двухтопливного двигателя внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к способу эксплуатации двухтопливного двигателя внутреннего сгорания, включающего в себя смеситель газа, участок впуска и двигатель с множеством цилиндров и с системой впрыска, причем двухтопливный двигатель внутреннего сгорания в первом рабочем состоянии эксплуатируется в дизельном режиме на дизельном топливе, а во втором рабочем состоянии эксплуатируется в газовом режиме на газу в качестве топлива. Далее изобретение относится к устройству регулирования для двухтопливного двигателя внутреннего сгорания согласно ограничительной части пункта 17 формулы изобретения и к двухтопливному двигателю внутреннего сгорания согласно ограничительной части пункта 18 формулы изобретения. Далее двухтопливный двигатель внутреннего сгорания предпочтительно, но не обязательно имеет на участке впуска наддув и перепускную линию для обвода наддува.

Двухтопливные двигатели внутреннего сгорания этого типа обозначаются также как многотопливные двигатели внутреннего сгорания и могут наряду с предпочтительным выбором топлива между дизельным топливом и газом также эксплуатироваться при помощи различного другого топлива. Как правило, двухтопливный двигатель внутреннего сгорания в зависимости от доступности топлива эксплуатируется при помощи одного или другого топлива.

В частности, во время газового режима (при необходимости дополнительно или альтернативно также во время дизельного режима) двухтопливный двигатель внутреннего сгорания может эксплуатироваться в газожидкостном режиме согласно рабочему циклу дизеля с внешним смесеобразованием газовоздушной смеси и предпочтительно с воспламенением от впрыскивания дизельного топлива. Таким образом, двигатели двухтопливного двигателя внутреннего сгорания обычно производятся на базе конструкции дизельных двигателей и относятся к новейшим технологиям, в частности, в области экологически оптимальных возможностей использования двигателей большой мощности. Упомянутый вначале тип двигателя внутреннего сгорания может также включать в себя, в частности, так называемый двигатель, работающий на сжатом газе, с внутренним смесеобразованием, который при помощи впрыска газа в диапазонах давления свыше 200 бар в сочетании с воспламенением от впрыскивания дизельного топлива может предоставлять сравнительно высокую, удельную, цилиндровую мощность. Газожидкостный двигатель может также эксплуатироваться на жидком топливе, как например дизельное топливо, или на другом сжиженном топливе, как например сжиженный природный газ (СПГ) или же сжиженный углеводородный газ (СУГ). В этом отношении двухтопливный двигатель внутреннего сгорания может предпочтительно иметь газодизельный двигатель для образования газодизельного двигателя внутреннего сгорания.

В любом случае в принципе также возможно предусматривать для газового режима центральное смесеобразование, например при помощи смесителя газа. Тем не менее, в рамках данной заявки на переднем плане находится, прежде всего, газовый режим, во время которого смесеобразование происходит индивидуально для каждого цилиндра, предпочтительно непосредственно перед цилиндром. С каждым цилиндром может быть согласован отдельный клапан впрыска газа, который управляется индивидуально для каждого цилиндра. В частности, управление может осуществляться по согласованию с рабочим ходом ряда цилиндров. Предпочтительно воспламенение от впрыскивания жидкого топлива может служить для воспламенения смеси газообразного топлива в цилиндре; в принципе может быть также предусмотрен воспламеняемый от искры газовый режим.

Таким образом, двухтопливный двигатель внутреннего сгорания может предпочтительно иметь систему впрыска, которую можно регулировать предпочтительно электроникой и которая подходит для различных типов газа, как например, биогаз или природный газ, в жидком виде или же для использования масел, как например растительные масла или тому подобное, в качестве жидкого топлива. Здесь хорошо зарекомендовали себя, прежде всего, системы впрыска типа Common-Rail (с общей топливной магистралью), однако при определенных условиях также системы впрыска насос-форсунками с электронной регулировкой. Воспламеняемое вещество в газовом режиме может добавляться к настоящему газообразному топливу рабочей смеси, как было разъяснено, в цилиндре при высокой степени сжатия или же подводится к впускному каналу. В итоге двухтопливные двигатели, работающие в газовом режиме, в частности в газожидкостном режиме согласно рабочему циклу дизеля с внешним смесеобразованием (то есть с происходящим за пределами цилиндра смесеобразованием), являются более гибкими в использовании топлива и имеют еще более низкий уровень выброса вредных веществ. Областями применения являются мобильные применения, как например, в области судоходства или в области тяжелого и грузового автомобилестроения, а также стационарные применения, как например, в блочных электростанциях, которые должны быть предпочтительно рассчитаны, в частности, на непостоянное газоснабжение. Существует предпочтительная возможность, не в последнюю очередь из-за сравнительно постоянного качества топлива, эксплуатировать двухтопливные двигатели внутреннего сгорания либо на газу, либо на жидком топливе, как например, на дизельном топливо или сжиженном газе.

Например, в EP 2 069 627 B1 раскрывается двухтопливный двигатель внутреннего сгорания универсального типа с системой дозирования для адаптации потока сжиженного газа и дизельного топлива, причем избыточные топливные смеси накапливаются и отводятся в смесительную камеру для дальнейшего сгорания в камере сгорания двигателя.

US 6,131,552 раскрывает в общем и целом систему управления топливом, которая может регулировать подачу газа к смесительной камере в зависимости от измеренного рабочего состояния двигателя.

Как правило, расход воздуха является критерием для поданной к двигателю внутреннего сгорания газообразной новой порции наддувочного воздуха в рабочей смеси, причем расход воздуха позволяет также делать выводы о качестве системы и процесса впуска. Фактический расход воздуха обычно представляет собой отношение массы приточного воздуха в рабочей смеси, фактически поданной во время рабочего хода к двигателю или его цилиндру. Эта фактическая смешанная масса определяется по отношению к теоретической массе новой порции из геометрического рабочего объема и теоретической плотности новой порции при внешних условиях (в свободно всасывающих двигателях) или соответственно в двигателях с наддувом, если в данном случае учитывается состояние новой порции позади компрессора или позади охладителя наддувочного воздуха.

На поданную к цилиндру новую порцию оказывает влияние ряд факторов, как например, изменение фаз газораспределения или проходное сечение клапанов. В принципе эти факторы могут определяться из модуля для определения наддува двигателя, в котором сохранена модель участка впуска. Фактически же поданная к двигателю новая порция в рабочей смеси соответствует теоретической лишь в исключительных случаях. Расход воздуха не является постоянной для двигателя величиной, а в значительной степени зависит от числа оборотов и от имеющихся геометрических соотношений всасывающего тракта и камеры сгорания; для преодоления этой зависимости может приниматься во внимание, например соответствующее поле характеристик.

Однако модели участков впуска известны в регуляторах двигателей в принципе лишь у двигателей внутреннего сгорания общего назначения, как например, из EP 1 398 490 A2. Общее у них то, что при моделировании участка впуска - в простейшем случае в виде однородного резервуара высокого давления и для того, чтобы регистрировать динамические процессы в потоке воздуха - в качестве широко распространенной основной идеи при помощи метода наполнения и опорожнения моделируется способность к накоплению участка впуска, обозначаемого также как впускная труба. При этом впускная труба рассматривается как резервуар высокого давления, который непрерывно наполняется воздухом через дроссельный клапан и из которого двигатель благодаря своей всасывающей способности всасывает воздух через впускной клапан в соответствии с рабочим циклом.

При эксплуатации газовых двигателей смесеобразование может происходить, как было разъяснено, перед компрессором газотурбинного наддува и/или также индивидуально для каждого цилиндра перед цилиндром. Одновременно участок впуска состоит между выходом компрессора и входом камеры сгорания из относительно больших объемов, которые вследствие этого могут накоплять или выдавать значительные массы наддувочного вещества, то есть, в частности, массы рабочей смеси или же лишь массы наддувочного воздуха. Это имеет место, в частности, в том случае, если при изменениях нагрузки и/или числа оборотов двигателя происходит изменение давления и/или температуры в отдельных частичных объемах.

Вне зависимости от типа смесеобразования обнаруживается то, что снабжение топливом двухтопливного двигателя внутреннего сгорания, в частности в переходном рабочем диапазоне двигателя внутреннего сгорания и при непостоянном качестве топлива, и/или надежное задание режимных параметров наддувочного вещества на участке впуска являются чрезвычайно сложными. В частности, у двухтопливных двигателей внутреннего сгорания, в частности для конструкции газожидкостного двигателя, проблематичной может являться эксплуатация в диапазоне низких нагрузок.

Упомянутый ранее способ управления в US 6,131,552 A в сложных системах регулировки также оказывается недостаточным для решения данной проблемы. Это имеет место также для других зависящих от нагрузки дозировок газа или других дозировок топлива в сложных системах регулировки; в частности, если помимо этого, прежде всего в диапазоне низких нагрузок, эмиссия углеводородов (выброс остаточных углеводородов) должна удерживаться на минимально возможном уровне. Желательно двухтопливный режим двигателя внутреннего сгорания разрабатывать, в частности, в переходном диапазоне, предпочтительно в диапазоне низких нагрузок более целесообразным в соответствии как с требованиями нагрузки, так и условиями выбросов.

В этом месте изобретение подходит к решению задачи, которая состоит в предоставлении способа и устройства, при помощи которых достигается улучшенный режим работы двигателя внутреннего сгорания в качестве двухтопливного двигателя внутреннего сгорания, в частности для диапазона низких нагрузок. В частности, задача изобретения состоит в достижении улучшения в переходном режиме и/или улучшения в области выбросов, в частности при повышении нагрузки в диапазоне низких нагрузок или из холостого хода. Предпочтительно усовершенствованным образом должна решаться существующая в диапазоне низких нагрузок задача по составу топлива, в частности предотвращая скачки крутящего момента двигателя в дальнейшем переходном режиме. В частности, должен предоставляться в распоряжение переход между дизельным режимом и газовым режимом, предпочтительно из дизельного режима в газовый режим. Также задача изобретения состоит в устранении, по меньшей мере, одной из описанных выше проблем. По меньшей мере, должно предлагаться одно альтернативное решение.

В отношении способа задача решается изобретением с помощью способа согласно пункту 1 формулы изобретения.

При этом, исходя из способа упомянутого ранее типа, предусмотрено то, что двигатель в первом рабочем состоянии эксплуатируется в дизельном режиме на дизельном топливе или на другом жидком топливе, а во втором рабочем состоянии эксплуатируется в газовом режиме на газу (BG) в качестве топлива в рабочей смеси. Согласно изобретению предусмотрено то, что между дизельным режимом и газовым режимом производится переключение в диапазоне переключения, который определен, в частности предопределен рабочими параметрами переключения.

В частности, предопределенный диапазон переключения может быть установлен предопределенными значениями рабочего параметра переключения, то есть значением переключения для рабочего параметра двигателя внутреннего сгорания. Предпочтительно предопределенным значением рабочего параметра переключения может быть заданное значение или фактическое значение или виртуальное значение. В частности, речь может идти о точке переключения; то есть точно об одном значении рабочего параметра или рабочих параметров переключения.

Тем самым изобретение обеспечивает возможность наиболее предпочтительного повышения нагрузки у газового двигателя, в частности у газожидкостного двигателя, из диапазона холостого хода или низких нагрузок.

Изобретение исходит из идеи, что для повышения нагрузки у газового двигателя, в частности у газожидкостного двигателя, из диапазона холостого хода или низких нагрузок существуют несколько принципиальных требований; которые, однако, решаются главным образом при помощи концепции изобретения.

В первую очередь изобретение исходит из идеи, что при небольших нагрузках двигателя перед цилиндром должно подаваться очень низкое давление (всасываемого воздуха), до тех пор, пока заданный коэффициент избытка воздуха (газа) в цилиндре не будет превышать определенного значения (например, значения в 2 ... 2,5), для того чтобы достигать улучшения в области выбросов. Однако при этом небольшом давлении надежное воспламенение в газовом режиме, в частности воспламенение от впрыскивания, лишь ограничено или более не обеспечивается.

Кроме того, изобретение исходит из идеи, что без дросселирования всасываемого воздуха при небольших нагрузках двигателя в газовом режиме, в частности в газожидкостном режиме, должны действовать очень большие коэффициенты избытка воздуха (газа) в цилиндре, при которых хотя и могло бы быть затем достигнуто надежное воспламенение, в частности надежное воспламенение от впрыскивания, однако газ в качестве топлива в рабочей смеси не сжигался бы больше полностью, и потому вызывались бы высокие выбросы остаточных углеводородов.

То же самое приблизительно случилось бы при способе действия, предусматривающем для увеличения нагрузки при приблизительно постоянном количестве впрыскиваемого дизельного топлива на холостом ходу двигателя увеличивать количество газа в воздухе для сгорания. Другими словами, если, исходя из чистого дизельного режима, сначала подавалось бы небольшое количество горючего газа, и если в этом случае газовоздушная смесь является слишком бедной, то это может приводить к затуханию пламени в камере сгорания, прежде чем горючий газ был реализован в газовом режиме. В качестве последствия адаптированного к рабочей точке, однако, лишь условно смесеобразования в двухтопливном двигателе внутреннего сгорания следует благодаря несгоревшему горючему газу ожидать высокие выбросы углеводородов (выбросы остаточных углеводородов) или другие повышенные выбросы (NO_x, CO, частиц и т.д.), а также плохой коэффициент полезного действия. Рециркуляция несгоревшего топлива, как например, в EP 2 069 627 B1, не может решать эту проблему.

Таким образом, так как вышеупомянутые способы действия не могут предпочтительно достигаться или являются мало целесообразными, рабочие диапазоны небольшой нагрузки - по меньшей мере, при увеличении нагрузки, и если помимо этого области выбросов должны соблюдаться усовершенствованным образом - должны согласно идее изобретения действовать лишь условно или не в газожидкостном режиме.

В соответствии с этим, в частности, для увеличения нагрузки при низких нагрузках двигателя изобретение предусматривает увеличение количества впрыскиваемого дизельного топлива в чистом дизельном режиме. Тем самым описанные ранее проблемы не возникают. Из этого следует задача, состоящая в реализации перехода от более высокой нагрузки в чистом дизельном режиме к по возможности такой же нагрузке в газожидкостном режиме, в частности без того чтобы возникал скачок крутящего момента или аналогичные прерывистые режимы эксплуатации. В общем случае обнаруживается, что проблематичным может быть изменение, в частности изменение в пусковом или другом переходном рабочем диапазоне, от чистого дизельного режима на газовый режим, то есть в данном случае, в частности, на газодизельный режим. Это относится также в принципе к обратному переходу из газового режима, в частности газожидкостного режима, в дизельный режим. Могут возникать скачки крутящего момента, если переход с газообразного топлива на жидкое топливо, в частности на дизельное топливо, - или наоборот - не соответствует нагрузкам и другим эксплуатационным требованиям двигателя.

Концепт изобретения предпочтительно использует переход между дизельным режимом и газовым режимом, в частности в диапазоне небольших нагрузок двигателя. Согласно изобретению между дизельным режимом (DB) и газовым режимом (ZB) переключение производится в диапазоне переключения, который определен, в частности предопределен рабочими параметрами переключения. В частности, такое переключение относится к переключению газожидкостного двигателя из дизельного режима в газожидкостный режим и наоборот. В частности, концепт изобретения создает базис для того, что переход является равномерным и может предпочтительно достигаться даже при изменяющихся требованиях нагрузки и по возможности предотвращая чрезмерные выбросы.

В рамках наиболее предпочтительного усовершенствованного варианта способность к переключению реализуется для каждого цилиндра по отдельности как для впрыскивания дизельного (газожидкостного) топлива, так и для дозирования газа. В частности, для индивидуального для каждого цилиндра дозирование газа оказывается необходимой в меньшей степени модель участка впуска (такой как, например, у обычного газового двигателя со смесеобразованием перед компрессором); хотя эта модель и может быть предпочтительной для надежного задания параметров состояния наддувочного вещества на участке впуска.

В отношении устройства задача решается изобретением с помощью устройства регулирования для двухтопливного двигателя внутреннего сгорания согласно пункту 17 формулы изобретения.

Концепт изобретения приводит к решению задачи в отношении устройства также с помощью двухтопливного двигателя внутреннего сгорания согласно пункту 18 формулы изобретения. В частности, двигатель внутреннего сгорания может иметь участок впуска и двигатель с множеством цилиндров. В частности, если не предусмотрено смешивание газа по отдельности для каждого цилиндра, участок впуска мог бы иметь смеситель газа. Для дизельного режима и/или предоставления воспламенения от впрыскивания в качестве предпочтительной оказалась, в частности, система впрыска, которая предпочтительно выполнена в виде системы впрыска Common-Rail.

Далее двигатель внутреннего сгорания предпочтительно имеет наддув с теплообменником наддува и с перепускной линией для обвода наддува, причем наддув имеет компрессор. В частности, перепускная линия участка впуска может быть далее предусмотрена для обвода наддува в качестве части системы впуска. В зависимости от параметров двухтопливного двигателя внутреннего сгорания, в частности на основе дизельного двигателя большого литража, наддув может быть оснащен одной или двумя ступенями, предпочтительно рециркуляцией отработанного газа. Соответственно компрессор может быть рассчитан в качестве одноступенчатого или двухступенчатого компрессора, в частности в рамках турбонагнетателя.

Эти и другие предпочтительные усовершенствованные варианты изобретения раскрываются в зависимых пунктах формулы изобретения и, в частности, предоставляют предпочтительные возможности для того, чтобы реализовать концепт изобретения в рамках усовершенствованных вариантов и с указанием других преимуществ.

Предпочтительный усовершенствованный вариант исходит из идеи, что предпочтительная переходная эксплуатация двухтопливного двигателя внутреннего сгорания, в частности при переключении между газовым режимом и дизельным режимом, по возможности должна осуществляться с учетом режимного давления рабочей смеси на участке впуска, в частности с учетом дросселирования рабочей смеси, то есть наддувочного воздуха или топливной смеси. Усовершенствованный вариант выявил то, что для этого может быть необходимым задавать рабочий параметр переключения, по меньшей мере, в виде режимного давления рабочей смеси на участке впуска. Также усовершенствованный вариант выявил то, что в принципе возможно устанавливать, в частности предопределять, диапазон переключения на основе режимного давления рабочей смеси на участке впуска, в частности на основе давления в ресивере непосредственно перед цилиндром двигателя. Обнаруживается то, что изменение режимов работы, то есть изменение между газовым режимом и дизельным режимом или в общем между газовым режимом и жидкостным режимом двухтопливного двигателя внутреннего сгорания, осуществляется согласно концепту усовершенствованного варианта в зависимости от режимного давления рабочей смеси на участке впуска, в частности в зависимости от давления наддува и/или давления в ресивере.

Далее в рамках предпочтительного усовершенствованного варианта предусмотрено то, что, по меньшей мере, одним из рабочих параметров переключения является режимное давление рабочей смеси на участке впуска перед цилиндром двигателя, в частности заданное значение режимного давления рабочей смеси. При необходимости может также использоваться фактическое значение режимного давления рабочей смеси. При необходимости может также использоваться усредненное фактическое или заданное значение. В определенных случаях может оказываться также уместным использовать виртуальное значение режимного давления рабочей смеси. В наиболее предпочтительном усовершенствованном варианте значение режимного давления может быть определено минимальным значением режимного давления на определенном промежутке времени или иным образом.

Наиболее предпочтительным оказалось рассчитывать диапазон переключения в зависимости от режимного давления перед цилиндром двигателя, в частности в зависимости от давления наддува (на чертеже ссылочная позиция p3) и/или от давления в ресивере (на чертеже ссылочная позиция p5), соответственно в частности в зависимости от их заданного значения. Наиболее предпочтительным оказалось рассчитывать диапазон переключения в зависимости от режимного давления непосредственно перед цилиндром двигателя, в частности в зависимости от давления в ресивере, в частности от заданного значения давления в ресивере, в частности от минимального значения давления в ресивере.

Целесообразным может также оказываться то, что режимное давление или другие рабочие параметры переключения определяются виртуально, например, моделируются и/или вычисляются; в частности в режиме реального времени и/или одновременно для первого и второго рабочего состояния. В рамках наиболее предпочтительного первого усовершенствованного варианта предпочтительным оказалось то, что первым рабочим состоянием является дизельный режим на дизельном топливе. В рамках наиболее предпочтительного второго усовершенствованного варианта второе рабочее состояние может быть газовым режимом на газу в качестве топлива, в частности в газожидкостном режиме. Предпочтительно в дизельном режиме - согласно предпочтительному усовершенствованному варианту, то есть первоначально при небольших нагрузках - расчет давления или другого рабочего параметра, в частности расчет заданного давления для режимного давления перед цилиндром в газожидкостном режиме, уже должен проводиться параллельно с расчетом давления или другого рабочего параметра в дизельном режиме. Таким образом, предпочтительно может достигаться то, что, если необходимое для газожидкостного режима (заданное) значение достигло (в частности, при помощи дросселирования в дизельном режиме) текущего давления (фактического давления, в частности без дросселирования всасываемого воздуха в дизельном режиме) или давления, установленного в качестве минимального, производится переключение из дизельного режима в газожидкостный режим или другой газовый режим. Аналогичным образом это может иметь место для обратного направления.

Предпочтительным оказалось, в дополнение к определению рабочего параметра переключения, в виде режимного давления участка впуска, его дросселей и, в частности, приводов, предусматривать для влияния на режимное давление, как например, посредством дроссельной заслонки, дроссельный клапан или другой дроссельный орган. Под дроссельным органом участка впуска в данном случае рассматривается любое средство для уменьшения давления, при определенных условиях к нему наряду с дросселем двигателя может также относится перепускной дроссель компрессора. В частности, дросселем двигателя может быть также клапан, заслонка или дроссель или же изменяемая геометрия турбины компрессора. В данном случае, в общем и целом, используется установочный угол α между полностью открытым и полностью закрытым положением, для того чтобы описывать положение дросселя; также могут использоваться несколько дроссельных органов вышеупомянутого типа в комбинации. В частности, дроссель двигателя может быть предусмотрен выше по потоку перед объемом ресивера, и/или перепускной дроссель компрессора может быть предусмотрен в перепускной линии. В частности, в зависимости от величины заданного и/или фактического режимного давления участка впуска может производиться дросселирование участка впуска, в частности для дросселирования двигателя и/или перепускной линии.

Опциональное дросселирование в дизельном режиме могло бы предпочтительно осуществляться только при достижении минимального давления, для того чтобы не было длительных недостатков в потреблении в дизельном режиме, так как дросселирование, как правило, влечет за собой также какой-либо недостаток в потреблении. Таким образом, основной целью опционального дросселирования было бы, в частности, увеличение диапазона поля рабочих характеристик, в котором был бы возможен газожидкостный режим. Кроме того, обнаруживается то, что, в частности, дросселирование в дизельном режиме перед процессом переключения может приводить к сравнительно плавному процессу переключения без скачка крутящего момента и/или, уменьшая выбросы углеводородов. Для этого дроссельный орган, в частности вышеупомянутого типа, перемещается согласно усовершенствованному варианту в дизельном режиме в направлении закрытого положения, что перед процессом переключения приводит к понижению режимного давления, в частности, если переключение должно производиться с дизельного режима на газожидкостный режим. Для этого оказалось пригодным понижение давления в ресивере и/или давления наддува. В общем дросселирование в дизельном режиме может быть также ограничено лишь процессом переключения для изменения на газовый режим. В принципе может также использоваться понижение давления сжатия (на чертеже ссылочная позиция p2) после компрессора и/или давления впуска (на чертеже ссылочная позиция p1) перед компрессором. После процесса переключения, предпочтительно с дизельного на газожидкостный режим, дроссельный орган предпочтительно берет на себя часть регулировки нагрузки двигателя. Например, после процесса переключения дроссельный орган может снова открываться.

В рамках другого наиболее предпочтительного усовершенствованного варианта предпочтительным оказалось то, что первая точка переключения с дизельного режима на газовый режим является другим значением, чем вторая точка переключения с газового режима на дизельный режим. Другими словами при помощи точки переключения, в частности при определении двух режимных давлений, согласно концепту можно определять гистерезис для диапазона переключения. Это приводит к сравнительно гибкой способности переключения двухтопливного двигателя внутреннего сгорания, при которой скачки крутящего момента предотвращены усовершенствованным образом. Сверх этого, предпочтительным, в частности, оказалось обеспечивать процесс переключения между дизельным режимом (DB) и газожидкостным режимом (ZS) (и в общем газовым режимом (ZB)) гистерезисом.

Предпочтительно первая точка переключения с дизельного режима на газовый режим имеет более высокое значение, которое находится выше значения для второй точки переключения с газового режима на дизельный режим. Обнаруживается то, что в принципе является предпочтительным производить первую точку переключения с дизельного режима на газовый режим при задросселированном двигателе, в частности при помощи дросселя двигателя, и/или при задросселированном участке впуска, в частности при помощи перепускного дросселя компрессора или дросселя впуска. Для этого расположенный непосредственно перед объемом ресивера выше по потоку дроссель двигателя может предпочтительно перемещаться в направлении закрытого положения перед переключением.

В частности, могут задаваться различные точки переключения в качестве границ диапазона переключения, по меньшей мере, при помощи определения режимного давления участка впуска для переключения. Предпочтительным оказывается то, что, для получения гистерезиса переключения давление перед цилиндром для обратного переключения из газожидкостного режима (ZS) в дизельный режим (DB) должно быть ниже, чем при противоположном переключении. Другими словами, для переключения из дизельного режима в газожидкостный режим может задаваться более высокое режимное давление участка впуска, чем при переключении из газожидкостного режима (ZS) (в общем случае из газового режима (ZB)) в дизельный режим (DB).

В рамках наиболее предпочтительного конкретного исполнения усовершенствованного варианта предпочтительным оказалось то, что рабочий параметр переключения режимного давления участка впуска переключается при условии того, что режимное давление дизельного режима равно или находится выше режимного давления газового режима, в частности заданного режимного давления. Предпочтительно предпочтительное условие заключается в том, что определенное виртуально значение и/или фактическое значение режимного давления в дизельном режиме равно или находится выше определенного виртуально и/или заданного значения режимного давления газового режима.

В частности, изменение режима работы предпочтительно происходит при превышении заданного значения для давления перед цилиндром при переходе из дизельного в газожидкостный режим или при превышении заданного значения для давления перед цилиндром при переходе из газожидкостного в дизельный режим. Предпочтительно сдвиг пороговых значений переключения для изменения на газожидкостный режим может достигаться в сторону более низких нагрузок посредством, по меньшей мере, кратковременного дросселирования давления перед цилиндром в дизельном режиме. В частности, переключение режима работы с дизельного на газожидкостный режим осуществляется, если заданное давление для газожидкостного режима соответствует текущему давлению наддувочного воздуха перед цилиндром.

В итоге такие отдельные меры приводят по отдельности или в комбинации к изменению режима работы без существенного скачка крутящего момента. Предпочтительно обнаруживается то, что тем самым скачки крутящего момента можно сравнительно хорошо предотвращать. В частности, обнаруживается то, что при помощи этих или аналогичных мер двухтопливный двигатель внутреннего сгорания может перенастраиваться и/или перерегулироваться с задросселированного фактического состояния дизельного режима на управляемое заданное состояние газового режима; в частности дополнительно в соответствии со сформулированным согласно этому усовершенствованному варианту условием для диапазона переключения. В принципе посредством задания порогового значения для разности между фактическим значением и заданным значением режимного давления может определяться гистерезис для диапазона переключения, предпочтительно в зависимости от направления переключения для газожидкостного режима при переключении в газожидкостный режим или для дизельного режима при переключении в дизельный режим.

В рамках наиболее предпочтительного усовершенствованного варианта оказалось предпочтительным согласовывать с множеством цилиндров выше по потоку перед цилиндрами объем ресивера, который может предусматривать, прежде всего, например, объем коллектора или участка смешивания или тому подобного после дросселя двигателя.

В частности, оказалось предпочтительным оснащать двухтопливный двигатель внутреннего сгорания наддувом на участке впуска системы впуска, в частности наддувом, включающим в себя теплообменник наддува. В рамках наиболее предпочтительного усовершенствованного варианта оказалось предпочтительным согласовывать с теплообменником наддува на участке впуска объем теплообменника, который может предусматривать, прежде всего, например, объем теплообменника наддува или другие объемы участка впуска перед дросселем двигателя.

Наиболее предпочтительно режимное давление определено перед цилиндром двигателя, предпочтительно в виде давления ресивера в объеме ресивера. Под объемом ресивера следует понимать, в общем, любой тип объема, который расположен перед цилиндром выше по потоку и который расположен после наддува и/или перепускной линии ниже по потоку, в частности после дросселя двигателя. Например, объем ресивера может быть объемом коллектора или другого расширения конструктивного пространства участка наддува. В частности, под объемом ресивера следует понимать объем, который превышает обычные объемы участка наддува; в рамках усовершенствованного варианта обнаруживается то, что задание давления ресивера в объеме ресивера является наиболее существенным для надежной регулировки двухтопливного двигателя внутреннего сгорания, так как возрастающая неопределенность в состоянии смеси горючего газа связана с увеличивающейся величиной объема ресивера. Таким образом, регулировка по давлению ресивера в объеме ресивера устраняет непредсказуемость, которая существует при неизменных принятиях для участка наддува.

Оказалось предпочтительным то, что для каждого цилиндра двигателя переключение между дизельным режимом и газовым режимом производится индивидуально в диапазоне переключения, который определен, в частности предопределен рабочими параметрами переключения. Усовершенствованный вариант выполнения изобретения исходит из идеи, что переключение является предпочтительным, в частности, в начальном диапазоне рабочего хода цилиндра; в этом отношении индивидуальное переключение всего двигателя должно следовать за многостадийным процессом изменения начальных диапазонов рабочих ходов множества цилиндров. В частности, переключение может производиться для каждого цилиндра индивидуально от одного рабочего хода к следующему и в начале соответствующего рабочего хода для каждого цилиндра поочередно (в последовательности зажигания).

Диапазон переключения не обязательно ограничен одномерной областью или отдельной точкой режимного давления участка впуска, а, наоборот, может иметь поле характеристик изменяемых и/или фиксированных точек переключения. Под изменяемым и фиксированным рабочим параметром переключения следует понимать, например, его заданное значение, которое может переменно выбираться, а затем задано постоянным.

Например, изменяемые и/или фиксированные точки переключения диапазона переключения могут быть установлены посредством изменяемых и/или фиксированных рабочих параметров переключения, включающих в себя, по меньшей мере, одно режимное давление или предпочтительно, в частности для образования диапазона гистерезиса, диапазон режимного давления. Другие рабочие параметры переключения могут быть предпочтительно выбраны из группы рабочих параметров, включающих в себя: число оборотов двигателя, максимальный коэффициент избытка воздуха, долю массы жидко