CN101900047B - 用于运行奥托内燃机的方法 - Google Patents

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Abstract

用于运行奥托内燃机的方法，奥托内燃机包括燃烧由燃料和燃烧用空气构成的混合物的气缸、对有待输送给所述气缸的燃烧用空气进行压缩的废气涡轮增压器以及分配给气缸的将燃料混合到被压缩的燃烧用空气中的燃料调节阀，由第一调节或者说控制装置为燃料调节阀确定调节信号，从而通过依赖于该调节信号与被压缩的燃烧用空气相混合的燃料量以预先设定的额定转速和/或额定功率来运行内燃机。按本发明，第一调节或者说控制装置向第二调节或者说控制装置提供用于燃料调节阀的调节信号，第二调节或者说控制装置依赖于此产生用于废气涡轮增压器的调节信号，从而向气缸提供指定的由燃料和燃烧用空气构成的混合物，用于以预先设定的λ值来运行内燃机。

Description

用于运行奥托内燃机的方法
技术领域
本发明涉及一种用于运行奥托内燃机的方法。此外，本发明涉及一种奥托内燃机。
背景技术
构造为大型燃气发动机的奥托内燃机拥有多个用于燃烧由燃料也就是燃气和燃烧用空气构成的混合物的气缸。这样的大型燃气发动机典型地拥有包括涡轮机和压缩机的废气涡轮增压器，其中在所述废气涡轮增压器的涡轮机中内燃机的热的废气得到膨胀，用于驱动所述废气涡轮增压器的压缩机并且就这样用于对有待输送给内燃机的气缸的燃烧用空气进行压缩。此外，大型燃气发动机拥有分配给内燃机的气缸的燃料调节阀，通过所述燃料调节阀可以将燃料与被压缩的燃烧用空气混合，用于就这样向气缸提供有待燃烧的由燃料和燃烧用空气构成的混合物。对于大型燃气发动机来说，将实施为燃气的燃料混合到经过压缩之后的燃烧用空气中，因为由燃料和燃烧用空气构成的能够燃料的混合物的压缩对于大型燃气发动机来说被视为太过危险。
此外，从实践中已知，借助于调节或者说控制装置如此打开或者关闭分配给内燃机的气缸的并且用于将燃料混合到被压缩的燃烧用空气中的燃料调节阀，从而通过借助于燃料调节阀混合到被压缩的燃烧用空气中的燃料量可以以预先设定的额定功率和/或额定转速来运行内燃机。
所述调节或者说控制装置用于触发燃料调节阀，用于以预先设定的额定功率和/或额定转速来运行内燃机，这种调节或者说控制装置也称为转速调节器。
但是为了保证奥托内燃机尤其大型燃气发动机的可靠且无故障的运行，不仅需要以预先设定的额定功率和/或额定转速来运行内燃机，而且重要的是，向所述内燃机提供指定的由燃料和燃烧用空气构成的混合物，用于以预先设定的λ值来运行所述内燃机。迄今已知的用于λ调节或者说用于调节有待输送给气缸的由燃料和燃烧用空气构成的混合物的指定的组成成分的方法具有这样的缺点，即这些方法对变化的运行状态反应迟钝并且只能延迟地识别出负载上升和负载降低。对于从实践中已知的用于λ调节的方法来说，尤其对接通负载和切断负载认识不够。其后果是，向所述内燃机的气缸提供要么太稀的要么太浓的由燃料和燃烧用空气构成的混合物，因而在内燃机的运行中出现内燃机的不期望的爆震、太高的废气排放以及降低的效率。
从EP0259382B1和EP1158149B1中分别公开了用于调节有待输送给燃气发动机的由燃烧用空气和燃料构成的混合物的方法，所述方法可以用在这样的燃气发动机上，对于所述燃气发动机来说在压缩机之前将燃烧用空气与燃气混合，其中将能够燃烧的由燃料和燃烧用空气构成的混合物输送给所述压缩机。这些方法不适合于用在奥托内燃机上，对于奥托内燃机来说燃料只有在压缩机的下游才混合到已经被压缩的燃烧用空气中。
发明内容
由此出发，本发明的任务是，提供一种新颖的用于运行奥托内燃机的方法以及一种新颖的具有得到改进的λ调节的奥托内燃机。
该任务通过一种按本发明的方法得到解决。在按本发明的用于运行奥托内燃机的方法中，所述奥托内燃机包括用于燃烧由燃料和燃烧用空气构成的混合物的气缸、用于对有待输送给所述气缸的燃烧用空气进行压缩的废气涡轮增压器以及分配给相应的气缸的用于将燃料混合到被压缩的燃烧用空气中的燃料调节阀，其中由所述内燃机的第一调节或者说控制装置为所述燃料调节阀确定调节信号，从而通过依赖于该调节信号与被压缩的燃烧用空气相混合的燃料量以预先设定的额定转速和/或预先确定的额定功率来运行所述内燃机，其特征在于，所述第一调节或者说控制装置向第二调节或者说控制装置提供所述用于燃料调节阀的调节信号，所述第二调节或者说控制装置依赖于此产生用于废气涡轮增压器的调节信号，从而向所述气缸提供指定的由燃料和燃烧用空气构成的混合物，用于以预先设定的λ值来运行内燃机。按本发明，产生用于燃料调节阀的调节信号的第一调节或者说控制装置向第二调节或者说控制装置提供所述调节信号，所述第二调节或者说控制装置依赖于此产生用于废气涡轮增压器的调节信号，从而向气缸提供指定的由燃料和燃烧用空气构成的混合物，用于以预先设定的λ值来运行内燃机。
按本发明的方法允许在奥托内燃机中改进λ调节，对于奥托内燃机来说燃料在压缩机的下游才混合到已经被压缩的燃烧用空气中。可以快速地对变化的运行状态如负载上升和负载降低尤其对接通负载和切断负载作出反应。在所述奥托内燃机的运行中可以避免不期望的爆震和太高的废气排放。所述奥托内燃机可以以良好的效率来运行。
按本发明的奥托内燃机具有用于燃烧由燃料和燃烧用空气构成的混合物的气缸、用于压缩有待输送给气缸的燃烧用空气的废气涡轮增压器以及分配给相应的气缸的用于将燃料混合到被压缩的燃烧用空气中的燃料调节阀以及第一调节或者说控制装置，该第一调节或者说控制装置确定用于燃料调节阀的调节信号，从而通过依赖于这个调节信号与被压缩的燃烧用空气相混合的燃料量以预先设定的额定转速和/或预先设定的额定功率来运行内燃机，其特征在于，所述第一调节或者说控制装置向第二调节或者说控制装置提供用于燃料调节阀的调节信号，所述第二调节或者说控制装置按照按本发明所述的方法产生用于废气涡轮增压器的调节信号。
附图说明
本发明的优选的改进方案从说明中获得。下面参照附图对本发明的实施例进行详细解释，但本发明不局限于所述实施例。其中：
图1是奥托内燃机的非常示意性的视图；
图2是按图1的奥托内燃机的细节的方框图，用于说明按本发明的用于运行该奥托内燃机的方法；
图3是用于说明按本发明的用于运行奥托内燃机的方法的图表；
图4是用于说明按本发明的用于运行奥托内燃机的方法的另一张图表；
图5是用于说明按本发明的用于运行奥托内燃机的方法的另一张图表；
图6是用于说明按本发明的用于运行奥托内燃机的方法的另一张图表；
图7是用于说明按本发明的用于运行奥托内燃机的方法的另一张图表；
图8是用于说明按本发明的用于运行奥托内燃机的方法的另一张图表；
图9是用于说明按本发明的用于运行奥托内燃机的方法的另一张图表；
图10是用于说明按本发明的用于运行奥托内燃机的方法的另一张图表；以及
图11是用于说明按本发明的用于运行奥托内燃机的方法的另一张图表。
本发明涉及一种用于运行奥托内燃机优选构造为大型燃气发动机的奥托燃气发动机的方法，在所述奥托燃气发动机中燃烧着气态的燃料。尽管参照大型燃气发动机的优选的应用情况对本发明进行描述，但本发明不局限于该应用情况。
更确切地说，本发明也可以用在燃烧液态燃料的奥托内燃机中。
具体实施方式
图1示出了构造为大型燃气发动机的奥托内燃机的示意性的方框图，该奥托内燃机包括气缸10。向所述气缸10输送由燃料12也就是燃气和燃烧用空气13构成的混合物11，用于使混合物11燃烧，其中所述燃料12和燃烧用空气13在混合器14中混合。
将燃料12混合到燃烧用空气13中，所述燃烧用空气13是借助于废气涡轮增压器16进行压缩的压缩过的燃烧用空气13。所述废气涡轮增压器16拥有压缩机17，在该压缩机17中将未经压缩的燃烧用空气18压缩成压缩过的燃烧用空气13，其中所述废气涡轮增压器16的压缩机17被该废气涡轮增压器的涡轮机19所驱动，在该涡轮机19中内燃机的废气20得到膨胀。
如已经提到的一样，将燃料12混合到被压缩的燃烧用空气13中，为此为内燃机的每个气缸10分配了至少一个燃料调节阀15。通过所述燃料调节阀15可以确定混合到被压缩的燃烧用空气13中的燃料12的量，用于就这样最后向内燃机的气缸提供指定的由燃料12和燃烧用空气13构成的混合物11。
图1的构造为大型燃气发动机的奥托内燃机拥有两个调节或者说控制装置21和22，也就是优选构造为转速调节器的第一调节或者说控制装置21以及独立的或者说自主的第二调节或者说控制装置22，该第二调节或者说控制装置22优选是发动机控制装置。
此外，所述第一调节或者说控制装置21用于提供用于燃料调节阀15的调节信号23，其中所述第一调节或者说控制装置21如此确定用于燃料调节阀15的调节信号23，从而通过依赖于所述调节信号23通过燃料调节阀15混合到被压缩的燃烧用空气13中的燃料12量以预先设定的额定转速和/或预先设定的额定功率来运行所述内燃机。所述燃料调节阀15优选是电磁操纵的燃料调节阀15。所述第一调节或者说控制装置21优选提供燃料调节阀15的通电持续时间作为用于燃料调节阀15的调节信号23，其中所述燃料调节阀15依赖于通电持续时间将指定量的燃料12混合到所述被压缩的燃烧用空气13中。
现在按照这里的发明，所述第一调节或者说控制装置21不仅向燃料调节阀15而且更确切地说额外地向所述第二调节或者说控制装置22提供为所述燃料调节阀15产生的调节信号23，其中所述第二调节或者说控制装置22依赖于调节信号23产生用于废气涡轮增压器16的调节信号24，从而向气缸10提供指定的由燃料12和燃烧用空气13构成的混合物11，用于以预先设定的λ值来运行所述内燃机并且就这样为所述内燃机建立λ调节。在此优选如此产生所述用于废气涡轮增压器16的调节信号24，从而确定所述被废气涡轮增压器16压缩的燃烧用空气13的压力p13的大小，使得所述混合物11具有所期望的成分并且就这样以预先设定的λ值来运行内燃机。
在依赖于使用何种型号的废气涡轮增压器16的情况下，作为用于所述废气涡轮增压器16的调节参量24要么求得用于所述废气涡轮增压器16的涡轮机19的能够调节的涡轮叶片的调节参量要么求得用于所述废气涡轮增压器16的压缩机17的在图1中未示出的能够调节的旁路的调节参量。
相应地按照这里的发明，在使用用于燃料调节阀15的优选设计为通电持续时间的调节信号23的情况下对所述由燃料12和燃烧用空气13构成的混合物11的成分进行调节并且由此进行λ调节，其中依赖于所述优选设计为燃料调节阀15的通电持续时间的调节信号23来产生用于废气涡轮增压器16的调节信号24，用于就这样影响或者说调节被压缩的燃烧用空气13的压力p13。
作为用于在气缸10中燃烧的燃料量的尺度，相应地考虑所述用于燃料调节阀15的优选设计为通电持续时间的调节信号23，其中由所述第一调节或者说控制装置21如此确定所述通电持续时间，从而以所期望的额定转速和/或额定功率来运行内燃机。燃料调节阀15的通电持续时间越长，越多的燃料会在气缸10中燃烧并且内燃机可以输出越多的功率。通过根据调节信号24相应地触发废气涡轮增压器16来调整所述被压缩的燃烧用空气13的压力p13，由此使燃烧用空气13的量与燃料12的量相匹配，从而在混合物11中提供所期望的由燃料12和燃烧用空气13构成的比例并且就这样以所期望的λ值来运行内燃机。
在图3中关于内燃机的所期望的额定功率LSOLL绘出了所述燃料调节阀15的通电持续时间t15作为用于燃料调节阀15的调节参量23，从图3中可以看出，用于燃料调节阀15的通电持续时间t15随着额定功率LSOLL的增加而增加。
用所述燃料调节阀15的增加的通电持续时间t15来确定用于废气涡轮增压器16的调节信号24，从而相应地对被压缩的燃烧用空气13的压力p13进行调整，这可以从图4的图表中看出，其中在图4的图表中关于内燃机的功率LSOLL绘出了被压缩的燃烧用空气13的压力p13。
相应地从图3和4中可以直接看出，随着内燃机的额定功率LSOLL的增加一方面提高了燃料调节阀15的通电持续时间t15并且另一方面如此影响用于废气涡轮增压器16的调节信号24，使得被压缩的燃烧用空气13的压力p13增加。
在依赖于所述燃料调节阀15的调节参量23的情况下在所述第二调节或者说控制装置22中确定用于废气涡轮增压器16的调节信号24时，优选详细地如此进行处理，从而按照所述第二调节或者说控制装置22的图2考虑到对λ值有影响的因素26、28或者说参量。
根据一种有利的改进方案，在所述第二调节或者说控制装置22中以偏移值Δ23为幅度对由所述第一调节或者说控制装置21提供的调节信号23进行校正，其中所述第二调节或者说控制装置22而后在以偏移值Δ23为幅度经过校正的调节信号23’的基础上产生用于所述废气涡轮增压器16的调节信号24。从图2中可以看出，所述第二调节或者说控制装置22以偏移值Δ24为幅度对依赖于经过校正的调节信号23’在装置25中产生的调节信号24’进行校正以提供用于废气涡轮增压器16的调节信号24。通过所述偏移值Δ23和Δ24来考虑对λ值有影响的因素26、28或者说参量。
按照图2，在因素26的基础上在装置27中产生用于对为燃料调节阀15产生的调节信号23进行校正的偏移值Δ23，其中依赖于所述被压缩的燃烧用空气13的压力p13与燃料12的压力p12之间的压差Δp并且/或者依赖于内燃机的点火时刻tZ并且/或者依赖于燃料12的燃料温度T12并且/或者依赖于内燃机的效率并且/或者依赖于燃料12的甲烷值(或者说液态燃料中的辛烷值)并且/或者依赖于爆震积分值(Klopfintegratorwert)来求得所述偏移值Δ23。
图5、6和7相应地示出了一些图表，这些图表与在第二调节或者说控制装置22中确定所述偏移值Δ23有关。因此在图5的图表中关于所述被压缩的燃烧用空气13的压力p13与燃料12的压力p12之间的压差Δp绘出了所述偏移值Δ23。这个压差Δp可以在指定的极限ΔpMIN和ΔpMAX之间变化，其中如果所述压差Δp相对于额定值ΔpSOLL提高了，那就产生一个负的偏移值Δ23。相反，对于偏离额定压差ΔpSOLL的压差Δp来说，则产生一个正的偏移值Δ23。
图6示出了一张图表，该图表示出了依赖于内燃机的点火时刻tZ产生偏移值Δ23的情况。将点火时刻tZ相对于相应的额定值tZ，SOLL朝提早的点火时刻的方向调节得越远，曲轴转角在上死点之前增加得越厉害，由此原则上增加了内燃机的效率，从而接着产生一个负的偏移值Δ23。如果相反相对于点火时刻的额定值tZ，SOLL将内燃机的点火时刻tZ朝推迟的点火时刻的方向调节，则产生一个用于调节信号23的正的偏移值Δ23。
图7示出了依赖于燃料12的温度T12产生偏移值Δ23的情况，其中如果燃料12的温度T12相对于额定值TSOLL增加，则产生正的偏移值Δ23，并且相反如果燃料12的温度T12相对于额定值T12，SOLL下降，则产生负的偏移值Δ23。
为燃料调节阀15的调节参量23所产生的偏移值Δ23没有用于实际上调整用于触发燃料调节阀15的调节参量23，更确切地说仅仅在第二调节或者说控制装置22中使用所述偏移值Δ23用于结合用于废气涡轮增压器16的调节信号24的产生来对燃料调节阀15的调节参量23进行校正。如参照图5到7的图表已经解释的一样，比如依赖于所述被压缩的燃烧用空气13的压力p13与燃料12的压力p12之间的压差Δp并且/或者依赖于内燃机的点火时刻tZ并且/或者依赖于燃料12的温度T12来进行这种校正。
作为补充方案或者替代方案，而后也可以依赖于燃料12的燃烧值并且/或者依赖于内燃机的效率并且/或者依赖于燃料的甲烷值(或者说液态燃料中的辛烷值)并且/或者依赖于爆震积分值来求得所述偏移值Δ23，然而其中没有为此示出任何图表。
依赖于燃料12的燃烧值来确定偏移值Δ23这种做法以以下认识为基础，即如果在内燃机的功率恒定时提高燃料12的燃烧值，也就提高了对燃烧用空气的需求。通过气体分析，可以确定实施为气体的燃料的燃烧值，从而依赖于该燃烧值来确定所述偏移值Δ23。为了对气态的燃料的燃烧值进行分析，可以使用气相色谱分析。
依赖于奥托内燃机的效率来确定偏移值Δ23这种做法以以下认识为基础，即有效的效率会在运行持续时间里变化。如果在内燃机的功率保持相同时所需要的通过燃料调节阀15的通电持续时间确定的燃料变化，那就可以推断出所述奥托内燃机的效率的变化。然后在依赖于如此求得的新的效率的情况下可以确定所述偏移值Δ23。
如可以从图2中看出的一样，所述第二调节或者说控制装置22除了用于对调节参量23进行校正的偏移值Δ23之外还求得用于对调节参量24’进行校正的偏移值Δ24，所述装置25依赖于经过校正的调节参量23’来产生所述调节参量24’。
所述经过校正的调节参量23’是经过校正的通电持续时间，在所述通电持续时间的基础上如此确定用于废气涡轮增压器16的调节参量24’，使得所述被压缩的燃烧用空气13的压力p13与燃料12的量相匹配，在依赖于所述调节参量23的情况下由燃料阀15将所述燃料12量混合到被压缩的燃烧用空气13中。通过所述偏移值Δ24在确定用于废气涡轮增压器16的调节参量24时考虑这样的对被压缩的燃烧用空气13的压力p13产生影响的因素28或者说参量。
优选依赖于被压缩的燃烧用空气13的温度T13并且/或者依赖于燃料12的甲烷值MZ(或者说液态燃料中的辛烷值)并且/或者依赖于爆震积分值KIM并且/或者依赖于内燃机的点火时刻tZ来求得用于调节信号24’的偏移值Δ24。
图8示出了在依赖于内燃机的点火时刻确定偏移值Δ24时的处理方式，其中在图8中关于内燃机的点火时刻tZ绘出了用于被压缩的燃烧用空气13的压力的变化Δp13，这种变化应该由偏移值Δ24构成。如果所述点火时刻tZ相对于相应的额定值tZ，SOLL提高，那么内燃机的爆震倾向(Klopfneigung)也提高，因而如此确定所述偏移值Δ24，从而调节正的Δp13。在相对于相应的额定值tZ，SOLL推迟点火时刻的情况下如此确定偏移值Δ24，从而调节用于Δp13的负的数值。
图9示出了在依赖于被压缩的燃烧用空气13的温度T13确定偏移值Δ24时的处理方式，其中如果被压缩的燃烧用空气13的温度T13相对于相应的额定值T13，SOLL增加，那就如此确定所述偏移值Δ24，使得被压缩的燃烧用空气的压力p13增加，因而而后为Δp13产生正的数值。如果相反被压缩的燃烧用空气13的温度相对于相应的额定值T13，SOLL下降，那就如此确定所述偏移值Δ24，从而为Δp13调节负的数值，使得被压缩的燃烧用空气13的压力p13变得更小。
图10示出了在依赖于燃料12的变化的甲烷值求得偏移值Δ24时的关系，其中从图10中可以看出，如果甲烷值MZ相对于相应的额定值MZSOLL增加，那就如此确定所述偏移值Δ24，从而为Δp13调节负的数值，使得被压缩的燃烧用空气13的压力p13变得更小。如果相反燃料12的甲烷值MZ相对于所述额定值MZSOLL减少，那就如此确定所述偏移值Δ24，从而为Δp13调节正的数值，使得被压缩的燃烧用空气13的压力p13也增加。这一点以这样的认识为基础，即爆震强度随着甲烷值的下降而减小。
图11最后示出了在依赖于爆震积分值KIW确定偏移值Δ24时的处理方式，从而如果在内燃机上已经出现爆震时，通过相应的偏移值Δ24来调整λ调节并且又将内燃机转换到无爆震的运行中。爆震积分器的数值是用于爆震强度的尺度(或者说在过去的燃烧周期中的爆震频率)。所述爆震积分值KIW越高，发动机爆震得越厉害。所述爆震积分值KIW越高，就以越大的幅度调整偏移值Δ24，从而为Δp13产生不断增加的正的数值，使得被压缩的燃烧用空气13的压力p13随爆震积分值KIW的增加而增加。
附图标记列表：
10 气缸
11 混合物
12 燃料
13 被压缩的燃烧用空气
14 混合器
15 燃料调节阀
16 废气涡轮增压器
17 压缩机
18 未压缩的燃烧用空气
19 涡轮机
20 废气
21 第一调节或者说控制装置
22 第二调节或者说控制装置
23 调节参量
24 调节参量
25 装置
26 因素
27 装置
28 因素
29 装置

Claims (11)

1.用于运行奥托内燃机的方法，所述奥托内燃机包括用于燃烧由燃料和燃烧用空气构成的混合物的气缸(10)、用于对有待输送给所述气缸的燃烧用空气进行压缩的废气涡轮增压器(16)、分配给相应的气缸的用于将燃料混合到被压缩的燃烧用空气中的燃料调节阀(15)以及布置在所述气缸(10)和所述废气涡轮增压器(16)之间的混合器(14)，在所述混合器(14)中进行所述燃料和所述燃烧用空气的混合，其中由所述内燃机的第一调节或者说控制装置(21)为所述燃料调节阀确定调节信号，从而通过依赖于该调节信号与被压缩的燃烧用空气相混合的燃料量以预先设定的额定转速和/或预先确定的额定功率来运行所述内燃机，其特征在于，所述第一调节或者说控制装置向独立于所述第一调节或者说控制装置(21)的第二调节或者说控制装置(22)提供所述用于燃料调节阀的调节信号(23)，所述第二调节或者说控制装置(22)依赖于此产生用于废气涡轮增压器的调节信号(24)，从而向所述气缸提供指定的由燃料和燃烧用空气构成的混合物，用于以预先设定的λ值来运行内燃机，其中，所述第二调节或者说控制装置(22)以第一偏移值(Δ23)为幅度对由所述第一调节或者说控制装置(21)为燃料调节阀提供的调节信号(23)进行校正，并且其中所述第二调节或者说控制装置(22)依赖于以所述第一偏移值(Δ23)为幅度经过校正的调节信号(23’)产生用于所述废气涡轮增压器(16)的调节信号(24)。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二调节或者说控制装置(22)依赖于为燃料调节阀产生的调节信号(23)产生用于废气涡轮增压器(16)的调节信号(24)，从而确定被所述废气涡轮增压器(16)压缩的燃烧用空气的压力的大小，以便以预先设定的λ值来运行内燃机。
3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一调节或者说控制装置(21)求得燃料调节阀的通电持续时间作为用于燃料调节阀的调节信号(23)。
4.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二调节或者说控制装置(22)求得用于所述废气涡轮增压器(16)的涡轮机(19)的能够调节的涡轮叶片的调节参量作为用于废气涡轮增压器(16)的调节信号(24)。
5.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二调节或者说控制装置(22)求得用于所述废气涡轮增压器(16)的压缩机(17)的能够调节的旁路的调节参量作为用于废气涡轮增压器(16)的调节信号(24)。
6.按权利要求1所述的方法，其特征在于，由所述第二调节或者说控制装置(22)依赖于所述被压缩的燃烧用空气的压力与燃料的压力之间的压差并且/或者依赖于内燃机的点火时刻并且/或者依赖于燃料的温度并且/或者依赖于燃料的燃烧值并且/或者依赖于内燃机的效率并且/或者依赖于燃料的甲烷值或者辛烷值并且/或者依赖于爆震积分值来求得用于对为燃料调节阀提供的调节信号(23)进行校正的第一偏移值(Δ23)。
7.按权利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述第二调节或者说控制装置(22)以第二偏移值(Δ24)为幅度对依赖于经过校正的调节信号(23’)产生的调节信号(24’)进行校正，用于提供用于废气涡轮增压器(16)的调节信号(24)。
8.按权利要求7所述的方法，其特征在于，依赖于燃烧用空气的温度并且/或者依赖于燃料的甲烷值或者液态燃料中的辛烷值并且/或者依赖于爆震积分值并且/或者依赖于内燃机的点火时刻来求得用于依赖于经过校正的调节信号(23’)产生的调节信号(24’)的第二偏移值(Δ24)。
9.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述奥托内燃机是奥托燃气发动机。
10.奥托内燃机，具有用于燃烧由燃料和燃烧用空气构成的混合物的气缸(10)、用于压缩有待输送给气缸的燃烧用空气的废气涡轮增压器(16)以及分配给相应的气缸的用于将燃料混合到被压缩的燃烧用空气中的燃料调节阀(15)、布置在所述气缸(10)和所述废气涡轮增压器(16)之间的混合器(14)以及第一调节或者说控制装置(21)，其中，在所述混合器(14)中进行所述燃料和所述燃烧用空气的混合，该第一调节或者说控制装置(21)确定用于燃料调节阀(15)的调节信号(23)，从而通过依赖于这个调节信号与被压缩的燃烧用空气相混合的燃料量以预先设定的额定转速和/或预先设定的额定功率来运行内燃机，其特征在于，所述第一调节或者说控制装置(21)向独立于所述第一调节或者说控制装置(21)的第二调节或者说控制装置(22)提供用于燃料调节阀(15)的调节信号(23)，所述第二调节或者说控制装置(22)按照按权利要求1到9中任一项所述的方法产生用于废气涡轮增压器(16)的调节信号(24)。
11.按权利要求10所述的奥托内燃机，其特征在于，所述奥托内燃机是奥托燃气发动机。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011003681A1 (de) * 2011-02-07 2012-08-09 Man Diesel & Turbo Se Verfahren und Vorrichtung zur Anpassung des Betriebszustands eines Verbrennungsmotors
AT516817A1 (de) 2015-01-23 2016-08-15 Ge Jenbacher Gmbh & Co Og Verfahren zum Betreiben einer Anordnung umfassend eine rotierende Arbeitsmaschine
JP6456193B2 (ja) * 2015-03-06 2019-01-23 大阪瓦斯株式会社 過給機付きガスエンジン、及びその制御方法
DE102015003013B4 (de) * 2015-03-06 2022-09-01 Man Energy Solutions Se Verfahren und Regelsystem zum Betreiben eines Motors

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2308683A (en) * 1995-12-28 1997-07-02 Cummins Engine Co Inc Gaseous fuel engine control

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3173242A (en) 1962-01-10 1965-03-16 Nordberg Manufacturing Co Air-fuel ratio controls for engines
US4138979A (en) * 1977-09-29 1979-02-13 The Bendix Corporation Fuel demand engine control system
JPS56107925A (en) * 1980-01-31 1981-08-27 Mikuni Kogyo Co Ltd Electronically controlled fuel injector for ignited internal combustion engine
AT384279B (de) 1986-03-05 1987-10-27 Jenbacher Werke Ag Einrichtung zur regelung des verbrennungsluftverh|ltnisses bei einem gasmotor mit magerer betriebsweise
JPH0311126A (ja) * 1989-06-08 1991-01-18 Hino Motors Ltd ディーゼルエンジンの空燃比制御装置
PH30377A (en) * 1992-02-11 1997-04-15 Orbital Eng Pty Air fuel ratio control
JPH0674070A (ja) * 1992-02-24 1994-03-15 Agency Of Ind Science & Technol 空燃比制御装置
JP2000282880A (ja) * 1999-03-29 2000-10-10 Mitsubishi Motors Corp ガソリンエンジン
DE50012529D1 (de) 2000-05-26 2006-05-18 Jenbacher Ag Jenbach Einrichtung zum Einstellen des Verbrennungsgas-Luft-Verhältnisses eines vorzugsweise stationären Gasmotors
JP2003262139A (ja) * 2002-03-08 2003-09-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスエンジンの空燃比制御方法及びその装置
JP2003328764A (ja) * 2002-05-09 2003-11-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ブースト圧力制御装置を備えたガスエンジン及びその運転方法
JP4056333B2 (ja) * 2002-09-11 2008-03-05 株式会社小松製作所 排気タービン過給機用の可変ノズル開度制御システム
JP2004132255A (ja) * 2002-10-10 2004-04-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃焼器制御装置
JP4229721B2 (ja) * 2003-02-24 2009-02-25 ヤンマー株式会社 始動時の燃料噴射量の制御機構を備えたガス機関
JP4055670B2 (ja) * 2003-07-30 2008-03-05 日産自動車株式会社 エンジンの排気浄化装置
JP2005048678A (ja) * 2003-07-30 2005-02-24 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の燃焼制御装置
KR100559423B1 (ko) * 2003-11-07 2006-03-10 현대자동차주식회사 연료 분사시기 제어 방법 및 시스템
JP4088600B2 (ja) * 2004-03-01 2008-05-21 トヨタ自動車株式会社 増圧式燃料噴射装置の補正方法
DE102004061454A1 (de) * 2004-12-17 2006-06-29 Delphi Technologies, Inc., Troy Verfahren und Vorrichtung zur Motorsteuerung bei einem Kraftfahrzeug
JP4247191B2 (ja) * 2005-03-08 2009-04-02 三菱重工業株式会社 ガスエンジンのガス供給装置及び運転方法
JP4574576B2 (ja) * 2006-03-20 2010-11-04 本田技研工業株式会社 内燃機関の燃料制御装置
US7861697B2 (en) * 2006-06-01 2011-01-04 Rem Technology, Inc. Carbureted natural gas turbo charged engine
DE102006026640A1 (de) * 2006-06-08 2007-12-13 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102006049242A1 (de) * 2006-08-09 2008-03-20 Volkswagen Ag Bennkraftmaschine für Gas und Benzin
JP4802168B2 (ja) * 2007-10-05 2011-10-26 本田技研工業株式会社 車両用制御装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2308683A (en) * 1995-12-28 1997-07-02 Cummins Engine Co Inc Gaseous fuel engine control

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Publication number Publication date
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DE102009023045A1 (de) 2010-12-02
KR20100129126A (ko) 2010-12-08
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