【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于运行火花点火式内燃发动机的方法以及用于实施该方法的控制器。
技术介绍
1、在火花点火式汽油发动机中，已知基于受控的空气量来确定要供应至燃烧室的燃料量。特别地，如果要提高汽油发动机的性能，则通过节气门来增加流截面。然后根据流过流截面的空气量来确定燃料量，从而产生恒定的、通常为化学计量的空气/燃料混合物(λ＝1)。
2、如果这样的汽油发动机使用氢气作为燃料来运行，则先前描述的对燃料量的控制是不够的。因为氢的燃烧行为与汽油发动机中常用的燃料，诸如汽油的燃烧行为有很大不同。
3、wo 2021/050344a1示出了一种氢驱动的火花点火式内燃发动机。发动机性能仅受燃料量控制。然而，在这种仅燃料控制下，会发生对发动机行为产生负面影响的燃烧异常。
技术实现思路
1、因此，本专利技术的目的是提供一种用于确定满足氢驱动内燃发动机的需要的燃料量的方法。
2、根据本专利技术的目的通过根据权利要求1的方法来满足。
3、根据第一独立方面，提供一种运行火花点火式内燃发动机的方法，其中所述内燃发动机使用氢气作为燃料来运行，λ(lambda)注入值是基于要供应至所述内燃发动机的燃烧室的注入燃料量和要从所述内燃发动机外部供应至所述燃烧室的空气量来指示混合物的组成的值，其中，所述注入燃料量至少在一些范围内独立于λ目标值而确定，优选地至少基于默认燃料量而确定，特别优选为等于所述默认燃料量。此外，至少在一些范围内，基于所述空气量来确定所述注入燃料量。
4、根据第一方面，燃料量能够是控制变量。更准确地，至少在一些范围内，待注入的注入燃料量独立于预定的λ目标值而确定。因此，例如，在供应至发动机的空气量波动的情况下，能够基于默认燃料量自由地确定燃料量，而不必像传统汽油方法那样与供应的空气量挂钩。因此，燃料量的确定遵循柴油法。至少在一些范围内，注入燃料量独立于固定的λ目标值地确定并注入。至少在一些范围内，内燃发动机根据质量控制系统来运行。因此，能够增加内燃发动机的灵活性。然而，如果不考虑空气量，则存在内燃发动机将利用引起燃烧异常(诸如爆震)的燃烧混合物运行的风险。因此，根据本专利技术，至少在一些范围内，基于空气量来确定注入燃料量。这允许例如限制λ注入值，以防止爆震。
5、优选地测量空气量和/或通过建模来获得空气量。这使得能够得出关于供应至燃烧室的空气量的结论。
6、至少在一些范围内，注入燃料量优选被确定为等于默认燃料量。这意味着能够独立于所供应的空气量来设定并注入要求的默认燃料量。
7、根据进一步的方面，至少在一些范围内，能够基于λ目标范围来确定所述注入燃料量，使得所述λ注入值在至少一侧由第一λ目标极限值限定的λ目标值的λ目标范围内。
8、在特定范围内，为了抑制燃烧异常的发生，必须限制氢气/空气混合物(λ注入值)。能够确定燃料量，使得在考虑要供应至内燃发动机的空气量时，在不发生燃烧异常的范围内获得氢气/空气混合物。该范围包括多个可能的λ目标值，并且至少在一侧限制为λ目标极限值。因此，根据该方面，在确定燃料量时考虑空气量。
9、所述第一λ目标极限值优选为λ目标值的范围的下限值，优选为大于或等于1.2且小于或等于2.5，特别优选为大于或等于1.2且小于或等于1.8，再优选为对应于1.2。
10、这能够确保不提供过浓的氢气/空气混合物用于燃烧。氢动力内燃发动机优选地在稀范围(λ>1)内运行。例如，取决于性能范围，极限值能够取自前面提到的值的范围内。因此，λ目标极限值优选在性能范围内是可变的。
11、根据又另一方面，优选地，当λ默认值在λ目标范围之外时，所述注入燃料量能够被确定为使得所述λ注入值对应于所述目标λ极限值，所述λ默认值指示基于默认燃料量和所述空气量的混合物的组成。
12、这允许将燃料量调节到允许的燃烧混合物的极限。因此，燃料量被确定为使得由待供应的空气量产生足够的可允许的燃烧混合物。特别地，由于λ目标极限值是λ目标范围相对于λ默认值的下一个值，因此能够获得对默认燃料量的相对小的校正。
13、根据又另一方面，所述λ目标范围，特别是第一λ目标极限值能够是可变的。
14、根据该方面，增加了内燃发动机的灵活性。取决于边界条件的不同，限制能够更强或更弱。
15、根据又另一方面，内燃发动机能够进一步包括废气再循环装置，该废气再循环装置至少在一些范围内将废气再循环到燃烧室中。
16、通过提供废气再循环，能够稳定燃烧室中的燃烧。例如，能够防止由于失火而引起的内燃发动机的爆震。特别是在稀薄燃烧的情况下，再循环的废气含有很大比例的未燃烧的氧气(残余气体)，这有助于稳定燃烧。再循环的废气优选在燃烧方面是惰性的。
17、可替换地或附加地，内燃发动机能够包括惰性介质供应装置，该惰性介质供应装置被配置为将不参与燃烧的惰性介质，优选为水，供应至燃烧室中。
18、通过供应惰性介质，还能够通过降低燃烧温度来稳定燃烧。特别地，惰性介质能够是液态水或气态水。它在燃烧氢气时特别惰性，并且因此能够降低温度。此外，能够防止额外的排放。
19、优选地，至少在一些范围内，基于废气再循环量和/或惰性介质供应量来确定注入燃料量。
20、因此，在确定注入燃料量时能够考虑受废气再循环量和/或惰性介质供应量影响的燃烧行为。
21、根据又另一方面，所述λ目标范围，特别是所述第一λ目标极限值，能够取决于所述废气再循环量和/或惰性介质供应量，优选地，所述第一λ目标极限值能够随着要求的废气再循环量和/或所述惰性介质供应量的增加而减小。
22、废气再循环量和/或惰性介质供应量能够影响燃烧。因此，能够通过取决于废气再循环量和/或惰性介质供应量的λ目标范围来进行限制。由于废气再循环以及惰性介质供应稳定了燃烧，因此能够增大允许的λ目标值的范围。这特别能够通过减小作为下限值的第一λ目标极限值来实现。
23、根据又另一方面，如果指示基于所述默认燃料量和所述空气量的混合物的组成的所述λ默认值在λ目标范围之外和/或高于性能需求的极限值，则能够要求废气再循环量和/或惰性介质供应量。
24、通过利用废气再循环量和/或惰性介质供应量来稳定燃烧，当λ默认值在未考虑废气再循环或者惰性介质供应的λ目标范围之外时，能够精确地增大λ目标范围。随着性能需求的增加，对燃料的需求也增加，这就是为什么λ默认值能够超出允许范围的原因。因此，能够在性能需求的极限值之上再要求废气再循环量和/或惰性介质供应量。在内燃发动机负载的瞬时增加的情况下，例如在机动车辆中的加速过程中，能够通过要求废气再循环量和/或惰性介质供应量来提供必要的性能。因为在没有废气再循环量和/或惰性介质供应量的情况下，λ目标范围将更加受限，并且不能提供必要的性能。优选地，至少在满负载范围内，要求废气再循环量和/或惰性介质供应量。
25、可替换地或附加地，如果λ默认值在λ目标范本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于运行火花点火式内燃发动机的方法，其中，
2.根据权利要求1所述的方法，其中，至少在一些范围内，基于λ目标范围([λtarget-l；λtarget-u])来确定所述注入燃料量，使得所述λ注入值在λ目标值的所述λ目标范围内，所述λ目标范围的至少一侧由第一λ目标极限值限定。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一λ目标极限值是λ目标值的范围的下限值(λtarget-l)，优选为大于或等于1.2且小于或等于2.5，特别优选为大于或等于1.2且小于或等于1.8，再优选为对应于1.2。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，优选地，当λ默认值(λdefault)在所述λ目标范围([λtarget-l；λtarget-u])之外时，所述注入燃料量被确定为使得所述λ注入值对应于所述λ目标极限值(λtarget-l)，所述λ默认值表示基于默认燃料量和所述空气量(L)的混合物的组成。
5.根据所述权利要求2至4中任一项所述的方法，其中，所述λ目标范围([λtarget-l；λtarget-u])，特别是所述第一λ目标极限值是可变的
6.根据在前的权利要求中任一项所述的方法，其中，所述内燃发动机还包括废气再循环装置和/或惰性介质供应装置，所述废气再循环装置至少在一些范围内将废气再循环至所述燃烧室中，所述惰性介质供应装置被配置为向所述燃烧室供应不参与燃烧的惰性介质，优选水。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，至少在一些范围内，基于废气再循环量(R)和/或惰性介质供应量来确定所述注入燃料量。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述λ目标范围([λtarget-l；λtarget-u])，特别是所述第一λ目标极限值，取决于所述废气再循环量(R)和/或惰性介质供应量，优选地，所述第一λ目标极限值随着要求的废气再循环量和/或惰性介质供应量的增加而减小。
9.根据所述权利要求6至8中任一项所述的方法，其中，如果表示基于所述默认燃料量和所述空气量的混合物的组成的所述λ默认值(λdefault)在所述λ目标范围之外和/或高于性能需求的极限值，则需要或增加废气再循环量和/或惰性介质供应量。
10.根据所述权利要求6至9中任一项所述的方法，其中，需要的所述废气再循环量和/或惰性介质供应量随着所述内燃发动机的性能需求的增加而增加。
11.根据在前的权利要求中任一项所述的方法，其中，所述默认燃料量(Fdef)至少基于所述内燃发动机的性能需求而确定，所述默认燃料量优选为随着所述性能需求的增加而增加。
12.根据在前的权利要求中任一项所述的方法，其中，至少在一些范围内，基于爆震信号值来确定所述注入燃料量，其中，优选地，所述第一λ目标极限值随着爆震信号值的增大而增大。
13.一种用于运行火花点火式内燃发动机的方法，其中，
14.根据权利要求13所述的方法，其中，与所述至少一个燃烧室的默认燃料量相比的变化量优选至少部分地、优选地全部地加入具有相关的较低的爆震信号值的所述至少一个其它燃烧室的燃料量，进一步优选地分别加入多个其它燃烧室的燃料量，和/或
15.一种控制器，该控制器被配置为执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于运行火花点火式内燃发动机的方法，其中，
2.根据权利要求1所述的方法，其中，至少在一些范围内，基于λ目标范围([λtarget-l；λtarget-u])来确定所述注入燃料量，使得所述λ注入值在λ目标值的所述λ目标范围内，所述λ目标范围的至少一侧由第一λ目标极限值限定。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一λ目标极限值是λ目标值的范围的下限值(λtarget-l)，优选为大于或等于1.2且小于或等于2.5，特别优选为大于或等于1.2且小于或等于1.8，再优选为对应于1.2。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，优选地，当λ默认值(λdefault)在所述λ目标范围([λtarget-l；λtarget-u])之外时，所述注入燃料量被确定为使得所述λ注入值对应于所述λ目标极限值(λtarget-l)，所述λ默认值表示基于默认燃料量和所述空气量(l)的混合物的组成。
5.根据所述权利要求2至4中任一项所述的方法，其中，所述λ目标范围([λtarget-l；λtarget-u])，特别是所述第一λ目标极限值是可变的。
6.根据在前的权利要求中任一项所述的方法，其中，所述内燃发动机还包括废气再循环装置和/或惰性介质供应装置，所述废气再循环装置至少在一些范围内将废气再循环至所述燃烧室中，所述惰性介质供应装置被配置为向所述燃烧室供应不参与燃烧的惰性介质，优选水。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，至少在一些范围内，基于废气再循环量(r)和/或惰性介质供应量来确定所述注入燃料量。
8.根据...
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