用于控制氢内燃机的方法技术

一种用于控制氢内燃机(10)的方法，其中当对于该氢内燃机(10)识别到瞬时运行状态时从静态的稀λ额定值(λ

【技术实现步骤摘要】
用于控制氢内燃机的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于用计算机程序来控制氢内燃机的方法。

技术介绍

[0002]未来的氢发动机应尽可能很大程度上基于部件和发动机套件的市场上已经可用的技术方案得出。高自燃温度和低点火能量导致奥托发动机的燃烧过程具有均匀的混合物并且通过很大程度上传统的火花塞点火。氢气的可燃性非常好，在效率和氮氧化物的形成方面，允许有利地在过量空气的情况下运行(“稀运行”或“发动机稀薄混合气运行”)。
[0003]为了能够在高负载和转速下实现稀运行，需要废气涡轮增压。因此，使用具有汽油直喷技术的汽油机作为起点是有利的。
[0004]目前，汽油和燃气发动机以用于奥托发动机的软件运行，根据该软件，扭矩主要是由空气或λ控制的。
[0005]现代奥托发动机大多具有电子节气门，用于调节内燃机的空气质量流量。该电子节气门与油门踏板机械地解耦。因为相应的节气门调节机构具有有限的调节速度并且通过进气管中的空气路径动态而存在动态填充效应，所以对预给定的空气质量流量和由此产生的当前填充进行高度动态的设置是不可能的。
[0006]动态的最大力矩很大程度上取决于当前转速和当前填充度。所产生的实际扭矩可以近似无延迟地提高到该动态最大力矩。通过改变点火角度，可以在奥托发动机的情况下在均质运行中实现动态最大扭矩。
[0007]相反，柴油发动机中的运行策略相应于稀运行，其中扭矩受到量的控制。在柴油发动机中，喷射量的改变可以近似无延迟地改变所产生的实际扭矩，然而最大喷射量受到烟雾极限的限制并且从而受到当前填充度的限制。在具有增压装置(其经常在现代柴油发动机中采用)的系统中，当前填充度的改变动态同样受到该增压装置的动态的限制。

技术实现思路

[0008]本专利技术涉及一种用于控制氢内燃机的方法。此外，本专利技术涉及一种计算机程序，其设置用于实施上述方法之一。
[0009]在一个第一方面中，本专利技术涉及一种用于控制氢内燃机的方法，其中当对于该氢内燃机识别到瞬时运行状态时，从静态的稀λ额定值改变到动态的富λ额定值，其中实施额定λ值最大直到可预给定的阈值的连续/突然富化，其中该阈值的特征是，避免空气
‑
氢
‑
混合物的预点火或者燃烧爆震。有利的是，在给该阈值赋特征时考虑氮氧化物排放。
[0010]该方法具有的特别的优点是，在负载提高要求期间将额定λ连续匹配地富化直到非常规燃烧、也就是爆震和不受控的预点火的边界。该边界的作用类似于柴油发动机的烟雾或烟度边界。然而，该边界的特征并非是产生烟雾，而是非常规燃烧。由此，该方法允许在每个计算步骤中借助于发动机控制系统进行适配，直至该动态过程结束。
[0011]此外，当所述瞬时运行状态结束时，从动态的富λ额定值过滤地切换回到静态的稀
λ额定值。
[0012]通过该过滤可以在静态和非静态运行点之间的切换过程中实现更高的舒适性。
[0013]此外，根据缸的相对空气填充度和氢内燃机的当前转速求取动态的富λ额定值。
[0014]此外，根据驾驶员期望识别瞬时运行状态，其中存在正的扭矩要求。
[0015]根据一个有利的构型，当识别到氢内燃机的爆震时，对于氢内燃机实施点火角延迟调节并且由此使得爆震停止。
[0016]此外，当识别到氢内燃机的预点火时，实施额定λ值的稀化，尤其直至以下时刻，在该时刻不再出现预点火。
[0017]有利地，氢内燃机的混合物的预点火通过爆震传感器和/或通过燃烧室压力传感器识别。
[0018]此外，当氢内燃机具有废气涡轮增压器时，可以在切换过程中实施点火角效率的可预给定的、时间上的降低以提高废气焓。由此可以更快速地提高涡轮转速、增压压力和扭矩。
[0019]此外，当氢内燃机具有主动式凸轮轴调节装置时，可以在切换过程中实施清除效应(Scavenging
‑
Effekt)以提高废气焓。这具有的特别的优点是，由于清除时的阀重合，在正的负载要求时可以实现更多废气焓和更快的扭矩增加。
[0020]由此尤其在较低的废气涡轮增压器转速时也降低了惯性。
[0021]在另外的方面中，本专利技术涉及一种装置、尤其控制器和一种计算机程序，其设置、尤其编程用于实施上述方法之一。在另一方面中，本专利技术还涉及一种机器可读存储介质，在该机器可读存储介质存储有所述计算机程序。
附图说明
[0022]图1示出用于具有减压发动机制动器的商用车的氢内燃机的示意图，
[0023]图2示出用于控制氢内燃机的方法的第一实施例，
[0024]图3示出用于控制氢内燃机的方法的第二实施例，
[0025]图4示出用于控制氢内燃机的方法的第三实施例。
具体实施方式
[0026]图1以氢内燃机10的示意图示出氢内燃机10和废气管路70，该氢内燃机具有空气供应系统60，通过该空气供应系统给氢内燃机10供应空气50，通过所述废气管路将废气51沿流动方向从氢内燃机10排出。在此，该图示局限于对于该图示相关的部件。此外，该氢内燃机10具有未进一步示出的执行装置，用于将燃料计量到该氢内燃机10的每个缸中。由此，可以将燃料(H2)直喷到缸中，这也被称为H2‑
直喷。替换地，燃料也可以借助于H2‑
PFI
‑
喷射器(pressurized fuel injection)喷射到节气门7下游和氢内燃机10上游的抽吸管中，优选在进气阀的位置附近。
[0027]在另一实施方式中，氢内燃机10可以具有用于调节进气阀和排气阀的凸轮调节装置(未进一步示出)。该氢内燃机10以本身公知的方式通过空气供应系统60供应环境空气并且通过废气系统70从缸中排出燃烧废气。该空气供应系统60通过进气阀(未示出)与氢内燃机10的缸以本身公知的方式连接。燃烧废气51通过所述缸的相应的排气阀(未示出)以本身
公知的方式排到废气系统70中。
[0028]沿空气50的流动方向观察，在空气供应系统60中布置以下：空气过滤器1、热膜空气质量传感器(HFM)2、可选的废气涡轮增压器9的压缩机4、增压空气冷却器5、空气质量测量计、节气门7。在本实施方式中，新鲜空气50穿过空气过滤器1，其中该空气过滤器1在此将污物颗粒从流入的新鲜空气50中分离出。
[0029]缸中的相对空气质量rl的测量尤其通过热膜空气质量传感器2实施。替换地，代替该热膜空气质量传感器2，对于该求取也可以使用抽吸管压力传感器。该抽吸管压力传感器在此优选定位在增压空气冷却器5的下游和节气门7的上游。传感器信号优选有线地或无线地传送给控制器100。
[0030]在废气管路70中，从氢内燃机10出发沿废气51的流动方向布置以下：废气温度传感器26、废气涡轮增压器9的废气涡轮16、优选废气活门18和尤其废气再处理部件20如选择性催化系统(SCR)。所安装的废气再处理部件20的布局因车辆而异。废气温度传感器26在此求取废气温度T
exhaust
。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于控制氢内燃机(10)的方法，其中当对于该氢内燃机(10)识别到瞬时运行状态时，从静态的稀λ额定值(λ
Soll,stat
)改变到动态的富λ额定值(λ
Soll,dyn
)，其中实施额定λ值(λ
Soll
)最大直到可预给定的阈值(S1)的连续/突然富化，其中该阈值(S1)的特征是，避免空气
‑
氢
‑
混合物的预点火或者燃烧爆震行为。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述瞬时运行状态结束时，从动态的富λ额定值(λ
Soll,dyn
)过滤地切换回到静态的稀λ额定值(λ
Soll,stat
)。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据缸的相对空气填充度(rl)和氢内燃机(10)的当前转速(n
eng
)求取动态的富λ额定值(λ
Soll,dyn
)。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据驾驶员期望识...

【专利技术属性】
技术研发人员：L，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：