用于操作双燃料发动机的方法和控制装置与流程

本发明涉及一种用于操作双燃料发动机的方法。

背景技术：

从实践中，已知所谓的双燃料发动机，其中，一方面，诸如柴油的液体燃料，另一方面，诸如天然气的气体燃料可相应地在液体燃料操作模式和气体燃料操作模式中燃烧。在这种双燃料发动机的气体燃料操作模式中，贫气/空气混合物大体上被引入发动机的气缸中并且由点火流体的点火能量点燃，该点火流体同样被引入气缸中。因此，双燃料发动机包括主喷射系统和点火流体喷射系统。在液体燃料操作模式中，主喷射系统用于将液体燃料引入相应气缸的燃烧室中。在气体燃料操作模式中，点火流体喷射系统用于将点火流体引入相应气缸的燃烧室，其中点火流体喷射系统包括对于多个气缸共用的点火流体供给泵、对于多个气缸共用的点火流体贮存器，以及对于多个气缸单独的点火流体喷射器。这里，根据实践的点火流体正好在相应气缸的活塞的所谓的上死点之前被引入到相应气缸中到相应气缸的燃烧室中，即对于相应的气缸的每个工作循环在单个喷射中或以单个喷射引入。

从de102014017124a1中已知，在气体燃料操作模式中，点火流体在至少2个连续喷射中，即通过点火流体喷射系统被引入到相应气缸中到相应气缸的燃烧室中。

技术实现要素：

由此出发，本发明基于创造用于操作双燃料发动机的新型方法和控制装置的目的，以便能够更有效地操作双燃料发动机。

该目的通过根据权利要求1的用于操作双燃料发动机的方法来解决。

根据本发明，在每个气缸的区域中，液体燃料和点火流体通过相应气缸的相同的燃料喷射器相应地在液体燃料操作模式中和在气体燃料操作模式中引入相应气缸的燃烧室。

省去了单独的点火流体喷射系统。在至少2个连续喷射中引入点火流体是通过相同的燃料喷射器实现的，该燃料喷射器在液体燃料操作模式中用于引入液体燃料。通过这种方式，可以更有效地操作双燃料发动机。

根据本发明的有利的进一步发展，在双燃料发动机的液体燃料操作模式中，在双燃料发动机满载的情况下，在相应气缸的相应工作循环中，通过相应气缸的燃料喷射器将量为100％的液体燃料引入相应气缸的燃烧室中，其中在气体燃料操作模式中，在相应气缸的相应工作循环中，量为0.7％-3％、优选量为1.5％-2.5％、特别优选量为1.5％-2.0％的作为点火燃料的液体燃料通过相应气缸的燃料喷射器引入相应气缸的燃烧室中。通过这种方式，可以特别有效地操作双燃料发动机。

根据有利的进一步发展，在相应气缸的相应工作循环中，点火流体在第一喷射中以第一输送起点被引入相应气缸中，该第一输送起点处于btdc180°的曲柄角和btdc60°的曲柄角之间的曲柄角范围内。在相应气缸的相应工作循环中，点火流体在第二喷射中以第二输送起点被引入相应气缸中，该第二喷射开始处于btdc40°的曲柄角和btdc10°的曲柄角之间的曲柄角范围内，其中第二喷射的第二输送起点处于第一喷射的第一输送结束之后。通过这种方式，可进一步改善发动机的相应气缸中的气体空气混合物的燃烧，并且因此双燃料发动机甚至更有效地操作。

用于执行该方法的控制装置在权利要求7中限定。

附图说明

从从属权利要求和以下描述中获得本发明的优选的进一步发展。通过附图更详细地解释本发明的示例性实施例，但不限于此。其示出：

图1为设计为双燃料发动机的发动机的框图。

具体实施方式

双燃料发动机的组件如图1所示，其中图1示出了这种发动机的气缸2。

气缸2包括气缸盖3。在气缸2中，由连杆5引导的活塞4上下移动。

在气缸盖3中，紧固有燃料喷射器6，通过该燃料喷射器6，在液体燃料操作模式中，液体燃料(特别是从燃料泵8发出的柴油燃料)可通过燃料线路7喷射到气缸2的燃烧室9中。

在此，燃料泵8优选地由发动机的曲轴驱动。燃料喷射器6、燃料线路7和燃料泵8是燃料供给装置的元件，其在液体燃料操作模式中用于将液体燃料供给到气缸2的燃烧室9中。

为了燃烧液体燃料，可通过入口阀11另外将增压空气引入双燃料发动机的相应气缸2中，其中在燃料燃烧期间产生的废气13可通过排气阀12从气缸2排出。

在双燃料发动机的气缸2的燃烧室9中，作为燃料的气体也可在气体燃料操作模式中燃烧。为此，双燃料发动机包括混合物形成单元14，由燃烧空气10和气体组成的混合物在其中形成，该气体通过气体供应线路15提供到混合物形成单元14，其中该气体空气混合物经由入口阀11被引入气缸2的燃烧室9。在气体燃烧期间也产生废气13，其可通过排气阀12从气缸2排出。

可引入气缸2的燃烧室9中的点火流体用于点燃双燃料发动机的气缸2的气体燃料操作模式中的气体空气混合物，即通过相同的燃料喷射器6，其在液体燃料操作模式中用于将液体燃料引入气缸2的燃烧室9中。液体燃料用作点火流体。

在双燃料发动机的气体燃料操作模式中，气体空气混合物最初在气缸2的每个工作循环中被引入相应气缸2的燃烧室9中。随后，点火流体被引入相应的气缸2中，即通过相同的燃料喷射器6，其在液体燃料操作模式中用于将液体燃料引入气缸2的燃烧室9中。这里，对于相应的气缸2的每个工作循环在至少2个连续喷射中点火流体被引入相应的气缸2中。

在相应气缸2的相应工作循环中，点火流体在第一喷射中以第一输送起点被引入相应气缸2中，该第一输送起点处于btdc180°的曲柄角和btdc60°的曲柄角之间的曲柄角范围内。第一输送起点优选处于btdc120°±10°的曲柄角的范围内。在相应气缸2的相应工作循环中，随后在第二喷射中以第二输送起点将点火流体引入相应的气缸2中，该第二输送起点处于btdc40°的曲柄角和btdc10°的曲柄角之间的曲柄角范围内，其中第二点火流体喷射的第二输送起点处于第一点火流体喷射的第一输送结束之后。第二输送起点优选处于btdc25°±5°的曲柄角的范围内。

通常，4°的曲柄角至8°的曲柄角越过或处于点火流体喷射的输送起点和输送结束之间。通常，以btdc150°的曲柄角开始的点火流体喷射相应地在btdc146°的曲柄角和btdc142°的曲柄角之间结束。

在液体燃料操作模式中，在发动机满载的情况下，在相应气缸2的相应工作循环中，通过相应气缸2的燃料喷射器6将量为100％的液体燃料引入相应气缸2的燃烧室9中。

在气体燃料操作模式中，在相应气缸2的相应工作循环中，通过相应气缸2的燃料喷射器6将量为1.5％-3％、优选量为1.5％-2.5％、特别优选量为1.5％-2.0％的液体燃料作为点火流体引入相应气缸2的燃烧室3中。

点火流体的喷射量在相应气缸2的相应工作循环中在点火流体喷射之间、即在用于点火流体的第一喷射和用于点火流体的第二喷射之间分开或分配，优选以这样的方式，使得，在第一点火流体喷射期间，相应工作循环的点火流体的总喷射量的70％和40％之间被引入相应的气缸2中，并且在第二点火流体喷射期间，相应工作循环的点火流体的总喷射量的30％和60％之间被引入相应的气缸2中。

特别是当分配为50％对50％时，0.75％-1.5％、优选量为0.75％-1.25％、特别优选量为0.75％-1.0％的液体燃料作为点火流体在各个情况下在第一喷射中且在第二喷射中引入相应气缸2的燃烧室3中，即基于在发动机满载时通过相应气缸2的燃料喷射器6引入相应气缸2的燃烧室9中的量为100％的液体燃料。

在点火流体的第一喷射和点火流体的第二喷射之间以及在点火流体的第二喷射之后，对于每个工作循环优选不再进行点火流体的进一步喷射。对于每个工作循环，点火流体通过优选2个喷射引入相应气缸2的燃烧室9中。

此外，本发明涉及一种用于执行根据本发明的方法的发动机的控制装置。

控制装置优选是发动机控制单元。其包括用于执行该方法的装置，这意味着是硬件装置和软件装置。硬件装置包括数据接口，以便与执行根据本发明的方法所涉及的组件交换数据。此外，硬件装置包括用于数据存储的存储器和用于数据处理的处理器。软件装置是用于执行根据本发明的方法的程序模块。