用于操作内燃机、特别是燃气发动机的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于操作包括至少一个燃烧室的内燃机的方法，具有以下步骤：使用电子计算装置：通过根据内燃机的当前的发动机速度(n_mot)和根据由内燃机提供的扭矩(M_soll)从在电子计算装置的存储装置中存储的第一特性图(KF_1)中得到第一设定点值(ml_soll)，确定在内燃机的一个工作循环内待引入到内燃机的燃烧室中的空气体积的第一设定点值(ml_soll)；以及，使用电子计算装置：通过根据内燃机的当前发动机速度(n_mot)并且根据供应到燃烧室的当前空气体积(ml_jst)从存储在所述电子计算装置的所述存储装置中的第二特性图(KF_2)中得到所述第二设定点值(AGR_soll,H2O_soll)，来确定第二设定点值(AGR_soll,H2O_soll)。H2O_soll)。H2O_soll)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于操作内燃机、特别是燃气发动机的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于操作内燃机、特别是燃气发动机的方法，所述内燃机优选用于机动车辆。

技术介绍

[0002]内燃机，诸如例如特别是用于机动车辆的燃气发动机，已经从一般的现有技术充分地已知。这种内燃机包括至少一个燃烧室，在内燃机的相应工作循环中，至少向该燃烧室供应空气和燃料，以便操作内燃机，特别是在内燃机的加燃料操作中供应空气和燃料。因此，在相应的工作循环内，在燃烧室中形成也被称为燃料
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空气混合物的混合物，该混合物至少包括被吸入燃烧室的燃料和空气。如进一步充分已知的，混合物具有燃烧空气比，其也被称为拉姆达(λ)。燃烧空气比也称为空气比或空气数量，并且是无量纲指数，其指示空气与燃料的质量比。燃烧空气比使混合物或燃料的燃烧实际可用的空气质量与至少所需的化学计量空气质量相关联，该化学计量空气质量至少是燃料完全燃烧所需的。因此，如果燃烧空气比为1，则燃烧空气比被认为是化学计量燃烧空气比。因此，如果燃烧空气比大于1，则混合物包括比燃料完全燃烧所需的更高质量的空气，使得混合物是稀的。因此，如果燃烧空气比小于1，则实际空气质量低于至少燃料完全燃烧所需的空气质量，使得混合物是浓的。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是，提供一种用于操作内燃机、特别是燃气发动机的方法，使得可以实现内燃机的特别高的比功率和特别高的效率，其中，同时可以将内燃机的污染物排放保持在特别低的程度。
[0004]根据本专利技术，该目的通过具有权利要求1的特征的方法来实现，本专利技术的具有方便开发的有利配置在其余权利要求中说明。
[0005]在根据本专利技术的用于操作内燃机、特别是用于机动车辆的内燃机的方法中，内燃机包括例如形成为气缸的至少一个燃烧室。特别地，内燃机可以包括例如形成为气缸的多个燃烧室。优选地，该方法在内燃机的加燃料操作期间执行，其中燃烧过程在加燃料操作期间在燃烧室中进行。其中，内燃机例如包括输出轴，内燃机经由该输出轴能够提供用于驱动例如形成为多用途车辆、特别是公共汽车的机动车辆的扭矩。其中，内燃机优选地形成为四冲程发动机。此外，优选规定，内燃机的工作循环包括例如形成为曲轴的输出轴的正好两个完整的旋转，并因此包括720度的曲柄角。在相应的工作循环中，燃烧在燃烧室中进行，这也被称为燃烧过程。优选地，内燃机形成为往复活塞式发动机，使得活塞可平移移动地容纳在燃烧室中。活塞例如经由连杆以铰接的方式连接到输出轴，其中，活塞通过在相应的工作循环内在燃烧室中进行的相应的燃烧来驱动。因此，输出轴被驱动，并且从而绕其旋转轴线旋转。
[0006]在该方法的第一步骤中，借助于也被称为控制单元的电子计算装置，特别是内燃机和机动车辆的电子计算装置，分别确定在内燃机的相应的工作循环内待引入到内燃机的
燃烧室中的空气量的第一设定点值，其方式是，根据内燃机的当前速度和根据特别是经由输出轴由内燃机提供的扭矩，从存储在电子计算装置的存储装置中的第一特性图中得到第一设定点值。当前速度应当理解为内燃机的当前速度，输出轴当前或目前以该当前速度绕其旋转轴线、特别是相对于内燃机的至少一个壳体元件旋转。
[0007]例如，壳体元件是曲轴壳体，输出轴可旋转地支撑在该曲轴壳体上。扭矩应当理解为由内燃机提供的扭矩，该扭矩由内燃机特别是经由其输出轴提供。换句话说，扭矩需求应当理解为由内燃机提供的扭矩，该扭矩例如通过电子计算装置提供给内燃机。扭矩需求例如由机动车辆的驾驶员通过驾驶员致动、特别是移动操作元件来调节或预设。操作元件例如是踏板，也称为加速器，其由驾驶员用他的脚致动，并且由此例如可以移动到不同的位置。相应位置对应于相应的扭矩需求，如果踏板被驾驶员移动到相应位置，则对内燃机产生该扭矩需求。这意味着驾驶员可以通过致动操作元件来预设或调节由内燃机提供的扭矩。例如，电子计算装置将由驾驶员实现的操作元件的致动转换成扭矩需求，即转换成要由内燃机提供的扭矩，使得例如通过电子计算装置向内燃机做出扭矩需求。特别地，应当理解，电子计算装置操作、特别是调节或控制内燃机，使得由内燃机提供的扭矩或需要的扭矩由内燃机提供，特别是经由输出轴提供。
[0008]相应的工作循环也被称为考虑的工作循环，对于该工作循环，例如确定在相应的工作循环内待引入到燃烧室中的空气量的第一设定点值。
[0009]在该方法的第二步骤中，借助于电子计算装置确定第二设定点值，其方式是，根据内燃机的当前速度和根据供应到燃烧室的当前空气量，从存储在电子计算装置的存储装置中的第二特性图中得到第二设定点值。供应到燃烧室的当前空气量应当理解例如当前特别是在执行第二步骤的时间点接收在燃烧室中的也称为空气量的空气量。此外，通过供应到燃烧室的当前空气量可以理解以下内容：在其所考虑的工作循环内待引入到内燃机的燃烧室中的空气量是例如在所考虑的工作循环内被引入或待引入到燃烧室中的空气量，其中所考虑的工作循环将来与第一设定点值和第二设定点值的确定有关，或者与第一设定点值和第二设定点值的确定在时间上相邻，因为例如首先计算或必须首先计算第一设定点值，其中仅在此情况下才可以可选地将与第一设定点值相对应的空气量引入到燃烧室中。在这方面，空气量例如应当理解为供应到燃烧室的当前空气量，该空气量在时间上在所考虑的工作循环之前的较早的工作循环内供应到燃烧室或者已经供应到燃烧室，其中，较早的工作循环例如紧接在所考虑的工作循环或者第一步骤或第二步骤之前，使得内燃机的另一工作循环分别不在所考虑的工作循环与较早的工作循环之间以及不在第一步骤与第二步骤之间。
[0010]在该方法的第二步骤中规定，第二设定点值是在所考虑的工作循环内待被引入到燃烧室中的再循环排气量的第二设定点值。替代性地，在第二步骤中规定，第二设定点值是在所考虑的工作循环中待引入到燃烧室的混合物中所含的水量、特别是水蒸气的量的第二设定点值。
[0011]在该方法的第三步骤中，在所考虑的工作循环内借助于电子计算装置确定在燃烧室中待调节的燃烧空气比的第三设定点值，该第三设定点值与第一设定点值和第二设定点值相关联，其方式是，根据内燃机的当前速度和根据供应到燃烧室的当前空气量从存储在存储装置中的第三特性图中得到第三设定点值。在下文中使用的术语“工作循环”应理解为
在没有明确提及另一个工作循环（诸如例如较早的工作循环）的情况下为所考虑的工作循环。
[0012]根据本专利技术的方法是一种基于特性图的用于操作内燃机、特别是在内燃机的加燃料操作中操作内燃机的方法。其中，已经发现，通过根据本专利技术的方法可以实现内燃机的特别高的比功率和特别高的效率。同时，内燃机的污染物排放可以保持在特别低的程度。
[0013]已经证明，如果内燃机分别是燃气发动机并且作为燃气发动机操作，则是特别有利的。在此，优选使用气体燃料作为燃料，其优选以气体方式被引入到燃烧室中，特别是直接吹入到燃烧室中。已经证明，如果内燃机或燃气发动机形成为氢气发动机，则是特别有利的。在此，氢气(H2)用作燃料，其以气态方式被引入到燃烧室中，特别是直接吹入到燃烧室中。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于操作包括至少一个燃烧室的内燃机的方法，包括以下步骤：
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借助于电子计算装置：确定在内燃机的工作循环内待引入到所述内燃机的燃烧室中的空气量的第一设定点值(ml_soll)，其方式为，根据所述内燃机的当前速度(n_mot)和根据由所述内燃机提供的扭矩(M_soll) 从存储在所述电子计算装置的存储装置中的第一特性图(KF_1)中得到所述第一设定点值(ml_soll)；
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借助于所述电子计算装置：确定第二设定点值(AGR_soll, H2O_soll)，其方式为，根据所述内燃机的当前速度(n_mot)并且根据供应到所述燃烧室的当前空气量(ml_ist)从存储在所述电子计算装置的存储装置中的第二特性图(KF_2)中得到所述第二设定点值(AGR_soll, H2O_soll)，其中，所述第二设定点值(AGR_soll, H2O_soll)：
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是在所述工作循环中待引入到所述燃烧室中的再循环排气的量的第二设定点值(AGR_soll)，或者
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在所述工作循环内包含在待引入到所述燃烧室中的混合物中的水的量的第二设定点值(H2O_soll)；以及
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借助于所述电子计算装置：确定在所述工作循环内所述燃烧室中待调节的燃烧空气比的第三设定点值(Lbd_wunsch)，所述第三设定点值与所述第一设定点值(ml_soll)和所述第二设定点值(AGR_soll,H2O_soll)相关联，其方式为，根据所述内燃机的当前速度(n_mot)和根据供应到所述燃烧室的当前空气量(ml_ist)从存储在所述存储装置中的第三特性图(KF_3)中得到所述第三设定点值(Lbd_wunsch)。2.根据权利要求1所述的方法，其中，借助于所述电子计算装置确定在所述工作循环内要在所述燃烧室中调节的燃烧空气比的第四设定点值(Lbd_0)，其方式为，根据所述内燃机的当前速度(n_mot)和根据供应到所述燃烧室的当前空气量(ml_ist)从存储在所述存储装置中的第四特性图(KF_4)中得到所述第四设定点值(Lbd_0)，其中，通过将所述燃烧空气比调节到所述第四设定点值(Lbd_0)能够在没有排气再循环的情况下实现所述内燃机的无爆震操作。3.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述工作循环内要在所述燃烧室中调节的燃烧空气比的第五设定点值(Lbd_soll)借助于所述电子计算装置通过在所述第三设定点值(Lbd_wunsch)和所述第四设定点值(Lbd_0)之间的插值、特别是线性插值来确定，其中，借助于所述电子计算装置将所述燃烧空气比调节到所述第五设定点值(Lbd_soll)。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，借助于所述电子计算装置确定与所述第二设定点值(AGR_soll,H2O_soll)和供应到所述燃烧室的当前空气量(ml_ist)相关联的点火定时的第六设定点值(ZW_wunsch)，其方式是，根据所述当前速度(n_mot)和根据供应到所述燃烧室的当前空气量(ml_ist)从第五特性图(KF_5)中得到所述第六设定点值(ZW_wunsch)。5.根据权利要求4所述的方法，其中，借助于所述电子计算装置确定所述点火定时的第七设定点值(ZW_0)，其方式是，根据所述当前速度(n_mot)和根据供应到所述燃烧室的当前空气量(ml_ist)从第六特性图(KF_6)中得到所述第七设定点值(ZW_0)，其中，通过将所述点火定时调节到所述第七设定点值(ZW_0)能够在没有排气再循环的情况下实现所述内燃机的无爆震操作。
6.根据权利要求4和5所述的方法，其中，通过在所述第六设定点值(ZW_wunsch)和所述第七设定点值(ZW_0)之间的插值、特别是线性插值来确定所述点火定时的第八设定点值(ZW_soll)，其中，所述点火定时借助于所述电子计算装置被调节到所述第八设定点值(ZW_soll)。7.根据权利要求1所述的方法，其中，借助于所述电子计算装置基于第一特征线(KL_1)根据所述第二设定点值(AGR_soll)与供应至所述燃烧室的再循环排气的当前量(AGR_ist)之间的比率确定大于或等于1的倾斜因...

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
申请(专利权)人：炣优有限公司，
类型：发明
国别省市：