DE102021210398A1 - Verfahren zur Steuerung eines Wasserstoff-Verbrennungsmotors - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Steuerung eines Wasserstoff-Verbrennungsmotors (10), wobei wenn ein transienter Betriebszustand für den Wasserstoff-Verbrennungsmotor (10) erkannt wird, von einem stationären mageren Lambda-Sollwert (λSoll,stat) auf einen dynamischen fetteren Lambda-Sollwert (λSoll,dyn) geändert wird, wobei eine kontinuierliche/sprungartig Anfettung des Soll-Lambdawerts (λSoll) bis zu maximal einer vorgebbaren Schwelle (S1) durchgeführt wird, wobei die Schwelle (S1) derart charakterisiert ist, dass eine Vorentflammung des Luft-Wasserstoff-Gemisches oder ein Klopfverhalten der Verbrennung vermieden wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Wasserstoff-Verbrennungsmotors mit einem Computerprogramm.
  • Stand der Technik
  • Zukünftige Wasserstoffmotoren sollten möglichst weitgehend auf Basis von bereits im Markt verfügbaren technischen Lösungen für Komponenten und Motorenbaukästen abgeleitet werden. Hohe Selbstzündungstemperaturen und geringe Zündenergien führen zu einem ottomotorischen Brennverfahren mit homogenem Gemisch und Zündung über eine weitgehend konventionelle Zündkerze. Die sehr gute Brennbarkeit von Wasserstoff erlaubt einen vorteilhaften Betrieb mit Luftüberschuss („Magerbetrieb“) hinsichtlich Wirkungsgrad und NOx-Bildung. Um einen Magerbetrieb bei hohen Lasten und Drehzahlen umsetzen zu können, ist eine Abgasturbolaufladung förderlich. Vorteilhaft ist daher als Ausgangsbasis ein Otto-Motor mit Bezindirekteinspritzung.
  • Benzin- und Gasmotoren werden derzeit mit einer Software für Otto-Motoren betrieben, wonach das Drehmoment hautpsächlich Luft- bzw Lambdageführt erfolgt.
  • Moderne Ottomotoren besitzen meist eine elektronische Drosselklappe für eine Luftmassenstromregulierung zur Brennkraftmaschine. Die elektronische Drosselklappe ist mechanisch von einem Fahrpedal entkoppelt. Da ein entsprechendes Drosselklappenstellglied eine endliche Einstellgeschwindigkeit besitzt und dynamische Füllungseffekte durch die Luftpfaddynamik im Saugrohr vorliegen, ist eine hochdynamische Einstellung eines vorgegeben Luftmassenstromes und der dadurch erzeugten aktuellen Füllung nicht möglich. Das dynamische Maximalmoment, hängt weitestgehend von der aktuellen Drehzahl und der aktuellen Füllung ab. Das erzeugte Ist-Drehmoment kann nahezu verzögerungsfrei bis auf das dynamische Maximalmoment erhöht werden. Ein Erreichen des dynamischen Maximalmoments bei einem Ottomotor in einem Homogenbetrieb ist durch Verändern eines Zündwinkels möglich.
  • Die Betriebsstrategie bei Dieselmotoren hingegen entspricht eher einem Magerbetrieb, wobei das Drehmoment mengengesteuert wird. Bei einem Dieselmotor kann eine Änderung der Einspritzmenge das erzeugte Ist-Drehmoment nahezu verzögerungsfrei verändern, allerdings ist die maximale Einspritzmenge durch die Rauchgrenze und damit durch die aktuelle Füllung begrenzt. Bei Systemen mit Aufladevorrichtungen, die vielfach bei modernen Dieselmotoren eingesetzt werden, ist eine Änderungsdynamik der aktuellen Füllung ebenfalls durch die Dynamik der Aufladevorrichtung begrenzt.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft einen Verfahren zur Steuerung eines Wasserstoff-Verbrennungsmotors nach den unabhängigen Ansprüchen. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Computerprogramm, das dazu eingerichtet ist, eines der Verfahren durchzuführen.
  • In einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines Wasserstoff-Verbrennungsmotors, wobei wenn ein transienter Betriebszustand für den Wasserstoff-Verbrennungsmotor erkannt wird, von einem stationären mageren Lambda-Sollwert auf einen dynamischen fetteren Lambda-Sollwert geändert wird, wobei eine kontinuierliche/sprungartig Anfettung des Soll-Lambdawerts bis zu maximal einer vorgebbaren Schwelle durchgeführt wird, wobei die Schwelle derart charakterisiert ist, dass eine Vorentflammung des Luft-Wasserstoff-Gemisches oder ein Klopfverhalten der Verbrennung vermieden wird. Es ist vorteilhaft, wenn Stickstoffoxid-Emissionen bei der Charakterisierung der Schwelle berücksichtigt werden.
  • Das Verfahren hat den besonderen Vorteil, dass eine sich kontinuierlich anpassende Anfettung des Soll-Lambdas während einer Lasterhöhungsanforderung bis zur Grenze zu irregulären Verbrennungen, d.h. Klopfen und unkontrollierte Vorentflammung, durchgeführt wird. Diese Grenze wirkt ähnlich wie die Rauchgrenze eines Diesel-Motors. Das Merkmal dieser Grenze ist allerdings nicht die Rauchentwicklung, sondern es sind die irregulären Verbrennungen. Das Verfahren ermöglicht somit eine Anpassung in jedem Rechenschritt mittels Motorsteuerung bis zum Ende des Dynamikvorgangs.
  • Weiterhin wird, wenn der transiente Betriebszustand beendet wird, von dem dynamischen fetteren Lambda-Sollwert zurück auf den stationären mageren Lambda-Sollwert gefiltert umgeschaltet.
  • Durch die Filterung kann ein höherer Komfort bei den Umschaltvorgängen zwischen den stationären und instationären Betriebspunkten erreicht werden.
  • Ferner wird der dynamische fettere Lambda-Sollwert in Abhängigkeit einer relativen Luftfüllung der Zylinder und einer aktuellen Drehzahl des Wasserstoff-Verbrennungsmotors ermittelt.
  • Weiterhin wird der transiente Betriebszustand in Abhängigkeit eines Fahrerwunschs erkannt, wobei eine positive Drehmomentenanforderung vorliegt.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann, wenn ein Klopfverhalten des Wasserstoffes-Verbrennungsmotors erkannt wird, eine Zündwinkelverstellung nach spät für den Wasserstoff-Verbrennungsmotor durchgeführt werden und somit das Klopfen gestoppt werden.
  • Ferner kann, wenn eine Vorentflammung der Wasserstoff-Verbrennungsmaschine erkannt wird, ein Abmagern des Soll-Lambdawerts durchgeführt werden, insbesondere bis zu einem Punkt an dem keine Vorentflammung mehr auftritt.
  • Vorteilhafterweise kann die Vorentflammung des Gemisches des Wasserstoff-Verbrennungsmotors durch einen Klopfsensor und/oder durch einen Brennraumdrucksensor erkannt werden.
  • Ferner kann, wenn der Wasserstoff-Verbrennungsmotor einen Abgasturbolader aufweist, im Umschaltvorgang eine vorgebbare zeitliche Reduzierung des Zündwinkelwirkungsgrad durchgeführt werden, um die Abgasenthalpie zu erhöhen. Dadurch ist es möglich die Turbinendrehzahl, der Ladedruck und das Drehmoment schneller zu erhöhen.
  • Weiterhin kann, wenn der Wasserstoff-Verbrennungsmotor eine aktive Nockenwellenverstelleinrichtung aufweist, im Umschaltvorgang ein Scavenging-Effekt zur Erhöhung der Abgasenthalpie durchgeführt werden.
  • Dies hat den besonderen Vorteil, dass wegen der Ventilüberschneidung beim Scavenging bei positiven Lastanforderungen mehr Abgasenthalpie und ein schnellerer Drehmomentaufbau möglich ist.
  • Dadurch wird ebenfalls die Trägheit insbesondere bei niedrigen Abgasturboladerdrehzahlen reduziert.
  • In weiteren Aspekten betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, insbesondere ein Steuergerät und ein Computerprogramm, die zur Ausführung eines der Verfahren eingerichtet, insbesondere programmiert, sind. In einem noch weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist.
  • Figurenliste
    • 1 eine schematische Darstellung eines Wasserstoff-Verbrennungsmotors für ein Nutzfahrzeug mit einer Dekompressionsmotorbremse,
    • 2 ein erstes Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Steuerung eines Wasserstoff-Verbrennungsmotors,
    • 3 ein zweites Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Steuerung eines Wasserstoff-Verbrennungsmotors,
    • 4 ein drittes Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Steuerung eines Wasserstoff-Verbrennungsmotors.
  • Die 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eines Wasserstoff-Verbrennungsmotors 10 bzw. Wasserstoff-Verbrennungsmotor 10 mit einem Luftzuführungssystem 60, über die der Wasserstoff-Verbrennungskraftmaschine 10 Luft 50 zugeführt wird, und eine Abgasleitung 70, über die in Strömungsrichtung Abgase 51 aus der Wasserstoff-Verbrennungskraftmaschine 10 abgeführt werden. Die Darstellung ist dabei auf für die Darstellung relevante Teile beschränkt. Ferner weist die Wasserstoff-Verbrennungskraftmaschine 10 eine nicht weiter dargestellte Stelleinrichtung zur Kraftstoffzumessung in jeden Zylinder für die Wasserstoff-Verbrennungskraftmaschine 10 auf. Somit kann eine Direkteinspritzung von Wasserstoff (H2) in die Zylinder durchgeführt werden, dies wird auch H2-Direkteinspritzung genannt. Alternativ kann die Einspritzung des Wasserstoffs auch mittels H2-PFI-Injektoren (pressurized fuel injection) in das Saugrohr stromabwärts der Drosselklappe 7 und stromaufwärts der Wasserstoff-Verbrennungskraftmaschine 10 durchgeführt werden, vorzugsweise nah am Ort der Einlassventile.
  • In einer weitere Ausführungsform kann die die Wasserstoff-Verbrennungskraftmaschine 10 eine Nockenwellenverstelleinrichtung (nicht weiter gezeigt) zur Verstellung der Einlass- und Auslassventile aufweisen.
  • Der Wasserstoff-Verbrennungskraftmaschine 10 wird in an sich bekannter Weise Umgebungsluft über das Luftzuführungssystem 60 zugeführt und Verbrennungsabgas aus den Zylindern über das Abgassystem 70 abgeführt. Das Luftzuführungssystem 60 steht über Einlassventile (nicht gezeigt) mit den Zylindern der Wasserstoff-Verbrennungskraftmaschine 10 in an sich bekannter Weise in Verbindung. Verbrennungsabgas 51 wird über entsprechende Auslassventile (nicht gezeigt) der Zylinder in das Abgassystem 70 in an sich bekannter Weise ausgestoßen.
  • In dem Luftzuführungssystem 60 ist, in Strömungsrichtung der Luft 50 gesehen, folgendes angeordnet: Ein Luftfilter 1, ein Heißfilmluftmassensensor (HFM) 2, ein Verdichter 4 eines optionalen Abgasturboladers 9, ein Ladeluftkühler 5, ein Luftmassenmesser 6, eine Drosselklappe 7. In der vorliegenden Ausführungsform durchströmt die Frischluft 50 den Luftfilter 1, wobei der Luftfilter 1 dabei Schmutzpartikel aus der einströmenden Frischluft 50 abscheidet.
  • Die Messung einer relativen Luftmasse rl in den Zylindern wird insbesondere über den Heißfilmluftmassensensor 2 durchgeführt. Alternativ kann anstelle des Heißfilmluftmassensensor 2 (HFM) auch ein Saugrohrdrucksensor für die Ermittlung verwendet werden. Der Saugrohrdrucksensor wird dabei vorzugsweise stromabwärts des Ladeluftkühlers 5 und stromaufwärts der Drosselklappe 7 positioniert. Die Übertragung der Signale der Sensoren, wird vorzugsweise kabelgebunden oder drahtlos an ein Steuergerät 100 übermittelt.
  • In der Abgasleitung 70 ist ausgehend von der Wasserstoff-Verbrennungskraftmaschine 10 in Strömungsrichtung des Abgases 51 Folgendes angeordnet: Ein Abgastemperatursensor 26, eine Abgasturbine 16 des Abgasturboladers 9, vorzugsweise eine Abgasklappe 18 und insbesondere Abgasnachbehandlungskomponenten 20, wie z. B. ein selektives katalytisches System (SCR). Das Layout der verbauten Abgasnachbehandlungskomponenten 20 variiert von Fahrzeug zu Fahrzeug. Der Abgastemperatursensor 26 ermittelt dabei einen Abgastemperatur Texhaust. Das hier dargestellte Layout ist dabei nur beispielhaft. In einer alternativen Ausführungsform ist kein Temperatursensor 26 auf der Abgasseite 51 zur Ermittlung der Abgastemperatur stromabwärts der Wasserstoff-Verbrennungskraftmaschine 10 innerhalb der Abgasleitung 70 verbaut. Der Abgasturbolader 9 kann als ein Abgasturbolader mit einer variablen Turbinengeometrie (VTG - variable Turbine Geometry) oder alternativ als ein Waste-Gate Abgasturbolader ausgestaltet sein.
  • Die Übertragung der Signale und Messgrößen erfolgt dabei vorzugsweise kabelgebunden oder drahtlos an das Steuergerät 100.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung kann die Wasserstoff-Verbrennungskraftmaschine (10) eine Hochdruck-Abgasrückführung aufweisen. Stromaufwärts der Abgasturbine 16 des Abgasturboladers 9, d.h. auf einer Hochdruckseite der Abgasleitung 70, zweigt von der Abgasleitung 70 eine Abgasrückführleitung 35 ab, die stromaufwärts vor der Wasserstoff-Verbrennungskraftmaschine 10 und stromabwärts nach der Drosselklappe 7 in das Luftzuführungssystem 60 mündet. Stromabwärts der Wasserstoff-Verbrennungskraftmaschine 10 befinden sich entlang der Abgasrückführleitung ein Hochdruck-Abgasrückführ-Ventil 34, ein Hochdruck-Abgasrückführ-Kühler 32 und vorzugsweise ein Hochdruck-Abgasrückführkühler-Bypass 31 mit einem Bypass-Ventil 30. Der Hochdruck-Abgasrückführkühler-Bypass 31 dient dabei dazu, um Abgase 51 am Hochdruck-Abgasrückführ-Kühler 32 vorbei zu leiten.
  • Die Wasserstoff-Verbrennungskraftmaschine 10 ist im folgenden Ausführungsbeispiel als eine 4-zylindrige Wasserstoff-Verbrennungskraftmaschine aufgebaut. Die 4-Zylinder umfassen jeweils mindestens ein nicht weiter in der Zeichnung visualisiertes Ein- und Auslassventil. Das Verfahren ist auch auf Wasserstoff-Verbrennungskraftmaschinen mit einer anderen Anzahl von Zylindern, insbesondere auf Wasserstoff-Verbrennungskraftmaschinen mit 2,3,6,8- und 12-Zylindern übertragbar.
  • In der 2 ist ein erster beispielhafter Ablauf des Verfahrens zur Steuerung Wasserstoff-Verbrennungsmotors 10 gezeigt.
  • In einem ersten Schritt 200 wird eine Freigabebedingung für das Verfahren geprüft. Eine Freigabe für das Verfahren zur Steuerung des Wasserstoff-Verbrennungsmotors 10 wird erteilt, wenn ausgehend von einem stationären Betriebszustand für den Wasserstoff-Verbrennungsmotor 10 ein Umschalten in einen instationären Betriebszustand erkannt wird. Dies entspricht vornehmlich einer Dynamikerkennung.
  • Vorzugsweise wird der Wasserstoff-Verbrennungsmotor 10 im stationären Betriebszustand wie ein Otto- / Gasmotor mit Magerbetrieb betrieben. Das benötigte Drehmoment wird dabei vorzugsweise über das Luftmenge und Luft-Kraftstoffverhältnis λ geregelt und in bekannter Weise durch eine Soll-Ist-Lambdaregelung durchgeführt. Hierbei wird in Abhängigkeit eines stationären Kennfelds Kλ,stαt ein stationärer magerer Lambda-Sollwert λSoll,stat mittels einer aktuellen Drehzahl neng,Ist und einer relativen Füllung der Zylinder rl ermittelt. Das stationäre Kennfeld Kλ,stat beinhaltet dabei Lambda-Sollwerte λSoll,stat, in denen die Wasserstoff-Verbrennungskraftmaschine 10 wie ein Otto- / Gasmotor mit Magerbetrieb betrieben wird. Die im stationären Kennfeld Kλ,stat hinterlegten Lambda-Sollwerte λSoll,stat sind dabei in bekannter Weise im Vorfeld an einem Wasserstoff-Verbrennungsmotorprüfstand für den Wasserstoff-Verbrennungsmotor 10 ermittelt und anschließend applikativ im Steuergerät 100 hinterlegt.
  • Ein stationärer bzw. quasi-stationärer Zustand liegt vor, wenn z. B. eine Drehzahländerung und/oder eine Luftmassenstromänderung und/oder eine Motormomentänderung und/oder eine Gaspedalstellungsänderung in einem vorgegebenen Zeitintervall sich im Wesentlichen nicht verändert.
  • Ein Erkennen des instationären bzw. dynamischen Betriebszustands des Wasserstoff-Verbrennungsmotor 10 wird dabei vorzugsweise über eine Drehzahländerung und/oder eine Luftmassenstromänderung und/oder eine Motormomentänderung und/oder eine Gaspedalstellungsänderung in einem vorgegebenen Zeitintervall sich im Wesentlichen verändert bzw. stark verändert. Die Erkennung erfolgt dabei mittels des Steuergeräts 100, welches kontinuierlich eine Drehzahl neng und/oder eine Gaspedalstelllung wpedal und/oder einen Luftmassenstrom ṁair und/oder ein Drehmoment M empfängt und anschließend auswertet. Alternativ kann die Dynamikerkennung auch über das in der DE 10 2014 218 221 A1 Verfahren im Wesentlichen über eine Ladedruckregelung durchgeführt werden.
  • Wird ein instationärer Betriebszustand erkannt wird das Verfahren freigegeben und im Schritt 210 fortgesetzt.
  • In einem Schritt 210 wird von dem stationären Kennfeld Kλ,stat auf ein dynamisches Kennfeld Kλ,dyn umgeschaltet, wobei weiterhin in Abhängigkeit der aktuellen Drehzahl neng,Ist und der relativen Füllung der Zylinder rl ein fetter dynamischer Lambda-Sollwert λSoll,dyn ermittelt wird. Das dynamische Kennfeld Kλ,dyn beinhaltet dabei Lambda-Sollwerte (λSoll,dyn), in denen die Wasserstoff-Verbrennungskraftmaschine 10 wie ein Dieselmotor betrieben wird, bei dem kontinuierlich bzw. ein sprunghaftes Anfetten des Soll-Lambdawerts λsoll vorgenommen wird. Die dabei im Steuergerät 100 hinterlegten fetten dynamischen Lambda-Sollwerte λSoll,dyn werden vorzugsweise im Vorfeld an einem Wasserstoff-Verbrennungsmotorprüfstand für den Wasserstoff-Verbrennungsmotor 10 ermittelt und anschließend im Steuergerät 100 hinterlegt.
  • Die Anfettung des Lambdawerts erfolgt dabei bis zu einem vorgebbaren Schwellenwert S1, wobei der Schwellenwert einer Grenze entspricht, bei dem keine irregulären Verbrennungsvorgänge entstehen, wie z. B. eine unkontrollierte Vorentflammung des eingespritzten Luft-Wasserstoffgemisches oder einem Klopfverhalten der Verbrennung.
  • Die vorgebbare Schwelle S1 ist dabei vorzugsweise an einem Motorprüfstand im Vorfeld für den Wasserstoff-Verbrennungsmotor 10 gemessen und anschließend applikativ im Steuergerät 100 hinterlegt.
  • Anschließend wird das Verfahren in einem Schritt 220 fortgesetzt.
  • In einem Schritt 220 wird der im Schritt 210 ermittelte fette dynamische Lambda-Sollwert λSoll,dyn für die auf dem Steuergerät 100 gespeicherten Soll-Ist-Lambdaregelung verwendet und für den Wasserstoff-Verbrennungsmotor 10 durchgeführt.
  • Anschließend wird geprüft, ob weiterhin ein instationärer bzw. dynamischer Betriebszustand für den Wasserstoff-Verbrennungsmotor 10 vorliegt. Liegt dieser weiterhin vor, wird das Verfahren im Schritt 210 wiederholt bzw. es wird weiterhin ein Soll-Lambdawert λsoll über das dynamische Kennfeld Kλ,dyn ermittelt.
  • Wird hingegen ein stationärer Betriebszustand für den Wasserstoff-Verbrennungsmotor 10 festgestellt, wird das Verfahren in einem Schritt 230 fortgesetzt.
  • In einem Schritt 230 wird die Soll-Ist-Lambdaregelung zurück auf das stationäre Kennfeld KλStαt umgeschaltet und der stationäre bzw. quasi-stationäre Betriebszustand wird wieder mittels der stationären mageren Lambda-Sollwerte λSoll,stat betrieben.
  • Anschließend kann das Verfahren beendet oder wieder im Schritt 200 von Vorne begonnen werden.
  • In der 3 ist ein zweiter beispielhafter Ablauf des Verfahrens zur Steuerung Wasserstoff-Verbrennungsmotors 10 gezeigt.
  • In einem ersten Schritt 300 wird eine Freigabebedingung für das Verfahren geprüft. Eine Freigabe für das Verfahren zur Steuerung des Wasserstoff-Verbrennungsmotors 10 wird erteilt, wenn ausgehend von einem stationären Betriebszustand für den Wasserstoff-Verbrennungsmotor 10 ein Umschalten in einen instationären Betriebszustand erkannt wird. Dies entspricht vornehmlich einer Dynamikerkennung.
  • Vorzugsweise wird der Wasserstoff-Verbrennungsmotor 10 im stationären Betriebszustand wie ein Otto- / Gasmotor mit Magerbetrieb betrieben. Das benötigte Drehmoment wird dabei vorzugsweise über das Luft-Kraftstoffverhältnis λ geregelt und in bekannter Weise durch eine Soll-Ist-Lambdaregelung durchgeführt. Hierbei wird in Abhängigkeit eines stationären Kennfelds Kλ,stαt ein stationärer magerer Lambda-Sollwert λSoll,stat mittels einer aktuellen Drehzahl neng,Ist und einer relativen Füllung der Zylinder rl ermittelt. Das stationäre Kennfeld Kλ,stat beinhaltet dabei Lambda-Sollwerte λSoll,stat, in denen die Wasserstoff-Verbrennungskraftmaschine 10 wie ein Otto- / Gasmotor mit Magerbetrieb betrieben wird. Die im stationären Kennfeld Kλ,stat hinterlegten Lambda-Sollwerte λSoll,stat sind dabei in bekannter Weise im Vorfeld an einem Wasserstoff-Verbrennungsmotorprüfstand für den Wasserstoff-Verbrennungsmotor 10 ermittelt und anschließend applikativ im Steuergerät 100 hinterlegt.
  • Ein stationärer bzw. quasi-stationärer Zustand liegt vor, wenn z. B. eine Drehzahländerung und/oder eine Luftmassenstromänderung und/oder eine Motormomentänderung und/oder eine Gaspedalstellungsänderung in einem vorgegebenen Zeitintervall sich im Wesentlichen nicht verändert.
  • Ein Erkennen des instationären bzw. dynamischen Betriebszustands des Wasserstoff-Verbrennungsmotor 10 wird dabei vorzugsweise über eine Drehzahländerung und/oder eine Luftmassenstromänderung und/oder eine Motormomentänderung und/oder eine Gaspedalstellungsänderung in einem vorgegebenen Zeitintervall durchgeführt. Die Erkennung erfolgt dabei mittels des Steuergeräts 100, welches kontinuierlich eine Drehzahl neng und/oder eine Gaspedalstelllung wpedal und/oder einen Luftmassenstrom ṁair und/oder ein Drehmoment M empfängt und anschließend auswertet.
  • Alternativ kann die Dynamikerkennung auch über das in der DE 10 2014 218 221 A1 Verfahren im Wesentlichen über eine Ladedruckregelung durchgeführt werden.
  • Wird ein instationärer Betriebszustand erkannt, wird das Verfahren freigegeben und im Schritt 310 fortgesetzt.
  • In einem Schritt 310 wird von dem stationären Kennfeld Kλ,stat auf ein dynamisches Kennfeld Kλ,dyn umgeschaltet, wobei weiterhin in Abhängigkeit der aktuellen Drehzahl neng,Ist und der relativen Füllung der Zylinder rl ein fetter dynamischer Lambda-Sollwert λSoll,dyn ermittelt wird. Das dynamische Kennfeld Kλ,dyn beinhaltet dabei Lambda-Sollwerte λSoll,dyn, in denen die Wasserstoff-Verbrennungskraftmaschine 10 wie ein Dieselmotor betrieben wird, bei dem kontinuerlich bzw. ein sprunghaftes Anfetten des Soll-Lambdawerts λsoll vorgenommen wird. Die dabei im Steuergerät 100 hinterlegten fetten dynamischen Lambda-Sollwerte λSoll,dyn werden vorzugsweise im Vorfeld an einem Wasserstoff-Verbrennungsmotorprüfstand für den Wasserstoff-Verbrennungsmotor 10 ermittelt und anschließend im Steuergerät 100 hinterlegt.
  • Die Anfettung des Lambdawerts erfolgt dabei bis zu einem vorgebbaren Schwellenwert S1, wobei der Schwellenwert einer Grenze entspricht, bei dem keine irruglären Verbrennungsvorgänge entstehen, wie z. B. eine unkontrollierte Vorentflammung des eingespritzten Luft-Wasserstoffgemisches oder einem Klopfverhalten der Verbrennung.
  • Die vorgebbare Schwelle S1 ist dabei vorzugsweise an einem Motorprüfstand im Vorfeld für den Wasserstoff-Verbrennungsmotor 10 gemessen und anschließend applikativ im Steuergerät 100 hinterlegt.
  • Zusätzlich kann gleichzeitig mit der Umschaltung von dem stationären Kennfeld Kλ,stat auf das dynamische Kennfeld Kλ,dyn für den Wasserstoff-Verbrennungsmotor 10 mit H2-Direkteinspritzung mittels der Nockenwellenverstelleinrichtung ein bekanntes Scavengingverfahren für die Verbrennung durchgeführt werden. Die Steuerung der Ein- und Auslassventile wird dabei über das Steuergerät 100 in bekannter Weise durchgeführt. Dabei wird in bekannter Weise über die Nockenwellenverstelleinrichtung eine Überschneidung der Öffnungszeiten der Einlass- und Auslassventile durchgeführt, so dass durch die höhere Abgasenthalpie eine verbesserte Ansteuerung des Abgasturboladers 9 und somit eine verbesserte Luftfüllung erreicht werden kann. Somit kann das Wasserstoff-Luft-Verhältnis bzw. das Luft-Kraftstoffverhältnis λ noch schneller abgemagert werden oder das Drehmoment schneller aufgebaut werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann gleichzeitig mit der Umschaltung von dem stationären Kennfeld Kλ,stat auf das dynamische Kennfeld Kλ,dyn eine Reduzierung des Zündwinkelwirkungsgrad bzw. eine Zündwinkelverstellung nach spät über eine bekannte Zündwinkelregelung für den Wasserstoff-Verbrennungsmotor 10 durchgeführt werden. Die Regelung für die Zündwinkelverstellung wird dabei durch das Steuergerät 100 durchgeführt. Dabei wird die Reduzierung des Soll-Zündwinkelwirkungsgrad ZWSoll für eine vorgebbare Zeit in Abhängigkeit einer Abweichung zwischen dem Soll-Ladedruck und dem Ist-Ladedruck durchgeführt. Alternativ kann die vorgebbare Zeit auch in Abhängigkeit der Abweichung zwischen einer Soll-Frischluftfüllung und einer Ist-Frischluftfüllung oder einer Abweichung zwischen dem Soll-Drehmoment und dem Ist-Drehmoment durchgeführt werden. Die Abweichung entspricht vorzugsweise einer Differenzbildung.
  • Nach Ablauf der vorgebbaren Zeit wird der Zündwinkelwirkungsgrad sprunghaft oder vorzugsweise gefiltert erhöht.
  • Anschließend wird das Verfahren in einem Schritt 320 fortgesetzt.
  • In einem Schritt 320 wird der im Schritt 310 ermittelte fette dynamische Lambda-Sollwert λSoll,dyn für die auf dem Steuergerät 100 gespeicherten Soll-Ist-Lambdaregelung verwendet und für den Wasserstoff-Verbrennungsmotor 10 durchgeführt.
  • Anschließend wird geprüft, ob weiterhin ein instationärer bzw. dynamischer Betriebszustand für den Wasserstoff-Verbrennungsmotor 10 vorliegt. Liegt dieser weiterhin vor, wird das Verfahren im Schritt 310 wiederholt bzw. es wird weiterhin ein Soll-Lambdawert λSoll über das dynamische Kennfeld Kλ,dyn ermittelt.
  • Wird hingegen ein stationärer Betriebszustand für den Wasserstoff-Verbrennungsmotor 10 festgestellt, wird das Verfahren in einem Schritt 330 fortgesetzt.
  • In einem Schritt 330 wird die Soll-Ist-Lambdaregelung zurück auf das stationäre Kennfeld Kλ,stat umgeschaltet und der stationäre bzw. quasi-stationäre Betriebszustand wird wieder mittels der stationären mageren Lambda-Sollwerte λSoll,stat betrieben.
  • Anschließend kann das Verfahren beendet oder wieder im Schritt 300 von Vorne begonnen werden.
  • In der 4 ist ein dritter beispielhafter Ablauf des Verfahrens zur Steuerung des Wasserstoff-Verbrennungsmotors 10 gezeigt.
  • In dieser vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt keine direkte Umschaltung für den Soll-Lambdawert λSoll aus dem stationären Kennfeld KλStαt und dem dynamischen Kennfeld Kλ,dyn, sondern es wird eine Gewichtung zwischen den aus dem stationären Kennfeld Kλ,stat und dem dynamische Kennfeld Kλ,dyn ermittelten Lambda-Sollwerte λSoll,stat;λSoll,dyn berechnet.
  • Da die Führungsgröße für die Wasserstoff-Verbrennungssoftware auf der relativen Füllung rl der Zylinder basiert, kann in einer dieser bevorzugten Ausgestaltung ein Dynamik-Indikatorwert rdyn eingeführt werden, welcher physikalisch über die Bernoulli-Gleichung mit dieser Führungsgröße verbunden ist. Hierzu wird weiterhin ein Luftdruck p21 stromabwärts der Drosselklappe 7 und stromaufwärts des Wasserstoff-Verbrennungsmotors 10 verwendet, insbesondere nahe am Ort stromabwärts der Drosselklappe 7.
  • Dies hat eine verbesserte Reaktionszeit der Dynamik zur Folge, so dass die Verzögerungszeit durch den Effekt der Drosselklappe 7 kompensiert werden kann. Ein Umschalten zwischen einem stationären und dynamischen Betriebszustand bei Vorliegen einer dynamischen Wunschmomentänderung, kann mittels eines kontinuierlich gewichteten Mittelwert realisiert werden. Zur Gewichtung des Mittelwerts wird der Dynamikindikatorwert rdyn verwendet, der auf der normierten Abweichung zwischen dem Soll- und Ist-Ladedruck p21,Soll; p21,Ist an der Position vor der Drosselklappe 7 basiert. Als zusätzliche Eingangsgröße für die Berechnung des Dynamikindikators rdyn wird die aktuelle Motordrehzahl neng,Ist vorgeschlagen. Als Wertebereich für den Dynamikindikator rdyn wird der Bereich zwischen 0 und 1 vorgeschlagen. Ein Wert von Null entspricht keiner detektierten Dynamik, somit wird der magere stationäre Lambda-Sollwert λSoll,stat für die Soll-Ist-Lambdaregelung verwendet. Bei voller Dynamik, welche dem Dynamikindikator rdyn von Eins entspricht, wird der fette dynamische Lambda-Sollwert λSoll,dyn für die Soll-Ist-Lambdaregelung verwendet, zwischen Null und Eins ein entsprechend gewichteter Wert zwischen dem mageren stationären Lambda-Sollwert λSoll,stat und dem fetten dynamischen Lambda-Sollwert λSoll,dyn.
  • Alternativ kann Anstelle einer Abweichung zwischen dem Soll- und Ist-Ladedruck p21,Soll; p21,Ist auch eine Abweichung zwischen der Soll- und Ist-Frischluftfüllung in den Zylindern verwendet werden, um die Dynamik des aktuellen Motorbetriebs darzustellen.
  • Die Berechnung des Dynamikindikatorwerts rdyn erfolgt dabei vorzugsweise anhand des Soll- und Ist-Ladedruck p21,Soll; p21,Ist wie folgt: r d y n = ƒ ( p 21, S o l l − p 21, I s t p 21, I s t , n e n g , I s t )
    Figure DE102021210398A1_0001
    mit rdyn ∈ [0,1], p21,Soll dem Soll-Ladedruck, p21,Ist dem Ist-Ladedruck und neng,Ist der aktuellen Drehzahl.
  • In einem ersten Schritt 400 wird ein stationärer magerer Lambda-Sollwert λSoll,stat aus dem stationären Kennfeld Kλ,stat und ein fetter dynamischer Lambdawert-Sollwert λSoll,dyn aus dem dynamischen Kennfeld Kλ,dyn jeweils in Abhängigkeit einer aktuellen Drehzahl neng,Ist und einer relativen Füllung der Zylinder rl ermittelt.
  • In einem Schritt 410 wird anschließend eine Differenz D1 zwischen dem ermittelten fetten dynamischen Lambda-Sollwert λSoll,dyn und dem ermittelten mageren Lambda-Sollwert λSoll,stat ermittelt.
  • In einem Schritt 420 wird die Differenz D1 mit einem Dynamikindikator rdyn multipliziert und man erhält einen Lambda-Dynamikanteil λdyn. Die Berechnung des Dynamikindikator rdyn wird dabei vorzugsweise anhand des Soll- und Ist-Ladedruck p21,Soll; p21,Ist wie folgt im ermittelt: r d y n = ƒ ( p 21, S o l l − p 21, I s t p 21, I s t , n e n g , I s t )
    Figure DE102021210398A1_0002
    mit rdyn ε [0,1] dem Dynamikindikator, p21,Soll dem Soll-Ladedruck, p21,Ist dem Ist-Ladedruck und neng,Ist der aktuellen Drehzahl.
  • In einem Schritt 430 wird der im Schritt 400 ermittelte stationäre magere Lambda-Sollwert λSoll,stat mit dem ermittelten Lambda-Dynamikanteil Dyn1 addient und man erhält den gewünschten Soll-Lambdawert λSoll, welcher anschließend der auf dem Steuergerät 100 gespeicherten Soll-Ist-Lambdaregelung zur Verfügung gestellt wird.
  • Anschließend kann das Verfahren im Schritt 400 von Vorne begonnen werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102014218221 A1 [0034, 0050]

Claims (12)

  1. Verfahren zur Steuerung eines Wasserstoff-Verbrennungsmotors (10), wobei wenn ein transienter Betriebszustand für den Wasserstoff-Verbrennungsmotor (10) erkannt wird, von einem stationären mageren Lambda-Sollwert (λSoll,stat) auf einen dynamischen fetteren Lambda-Sollwert (λSoll,dyn) geändert wird, wobei eine kontinuierliche/sprungartig Anfettung des Soll-Lambdawerts (λSoll) bis zu maximal einer vorgebbaren Schwelle (S1) durchgeführt wird, wobei die Schwelle (S1) derart charakterisiert ist, dass eine Vorentflammung des Luft-Wasserstoff-Gemisches oder ein Klopfverhalten der Verbrennung vermieden wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenn der transiente Betriebszustand beendet wird, von dem dynamischen fetteren Lambda-Sollwert (λSoll,dyn) zurück auf den stationären mageren Lambda-Sollwert (λSoll,stat) gefiltert umgeschaltet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der dynamische fettere Lambda-Sollwert (λSoll,dyn) in Abhängigkeit einer relativen Luftfüllung (rl) der Zylinder und einer aktuellen Drehzahl (neng) des Wasserstoff-Verbrennungsmotors (10) ermittelt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der transiente Betriebszustand in Abhängigkeit eines Fahrerwunschs erkannt wird, wobei eine positive Drehmomentenanforderung vorliegt.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenn ein Klopfverhalten des Wasserstoffes-Verbrennungsmotors (10) erkannt wird eine Zündwinkelverstellung nach spät für den Wasserstoff-Verbrennungsmotor (10) durchgeführt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenn eine Vorentflammung des Wasserstoff-Verbrennungsmaschine (10) erkannt wird ein Abmagern des Soll-Lambdawerts (λSoll) durchgeführt wird, insbesondere bis zu einem Punkt an dem keine Vorentflammung mehr auftritt
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorentflammung des Gemisches der Verbrennung des Wasserstoff-Verbrennungsmotors durch einen Klopfsensor und/oder durch einen Brennraumdrucksensor erkannt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, wobei wenn der Wasserstoff-Verbrennungsmotor (10) einen Abgasturbolader (9) aufweist, im Umschaltvorgang eine vorgebbare zeitliche Reduzierung des Zündwinkelwirkungsgrad durchgeführt wird, um die Abgasenthalpie zu erhöhen.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenn der Wasserstoff-Verbrennungsmotor (10) eine aktive Nockenwellenverstelleinrichtung aufweist, im Umschaltvorgang ein Scavenging-Effekt zur Erhöhung der Abgasenthalpie durchgeführt wird.
  10. Computerprogramm, welches dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchzuführen.
  11. Elektronisches Speichermedium mit einem Computerprogramm nach Anspruch 10.
  12. Vorrichtung, insbesondere Steuergerät (100), welches dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 auszuführen.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014218221A1 (de) 2014-09-11 2016-03-17 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Erkennung und Beschreibung einer transienten Fahrsituation

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014218221A1 (de) 2014-09-11 2016-03-17 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Erkennung und Beschreibung einer transienten Fahrsituation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022211757A1 (de) 2022-11-08 2024-05-08 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors für gasförmige Kraftstoffe

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