内燃机系统运行控制方法、内燃机系统及车辆与流程

本发明涉及车辆，尤其涉及内燃机系统运行控制方法、内燃机系统及车辆。

背景技术：

1、氢气内燃机具有零碳排放、高效率、高可靠性和低成本的显著优势，成为氢能应用的重要方向之一。但由于氢气化学性能活跃，在内燃机压缩过程中容易发生早燃、爆震等现象，导致内燃机限扭，严重时会降低氢气内燃机的可靠性，且会缩短氢气内燃机的使用寿命。而在进气道中喷水，增加进气中的水含量可以有效降低缸内燃烧温度，抑制早燃、爆震等现象。

2、现有技术中的内燃机系统，通常冷凝内燃机的燃烧尾气中的水，再将冷凝的水作为进气喷水的水来源，但并未考虑到水量不充足时产生的爆震现象如何解决。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供内燃机系统运行控制方法、内燃机系统及车辆，以解决现有技术中的内燃机系统存在的上述问题。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、内燃机系统运行控制方法，内燃机系统包括内燃机、空气供给组件和水供给组件，所述水供给组件包括依次连通的水箱和喷水阀，所述喷水阀用于向所述空气供给组件的输出端与所述内燃机的输入端连通的管路内喷水；所述内燃机系统运行控制方法包括：

4、当车辆启动后，实时判断所述水箱内的液位高度是否满足喷水需求；

5、若所述水箱内的液位高度不满足喷射需求，则控制所述喷水阀不喷水；控制所述内燃机系统以限扭模式运行；发出补水警报。

6、作为上述内燃机系统运行控制方法的一种优选方案，所述限扭模式包括：

7、依据油门踏板开度确定理论喷燃量；

8、依据所述理论喷燃量和最大喷燃量限制值确定需求喷燃量；

9、依据需求喷燃量确定第一需求空气进气压力和第一需求燃气喷射提前角；

10、依据所述第一需求空气进气压力控制所述空气供给组件；

11、依据所述需求喷燃量和所述第一需求燃气喷射提前角控制燃气供给组件喷燃。

12、作为上述内燃机系统运行控制方法的一种优选方案，依据所述理论喷燃量和最大喷燃量限制值确定需求喷燃量的步骤包括：

13、判断所述理论喷燃量是否大于等于所述最大喷燃量限制值；

14、若所述理论喷燃量大于等于所述最大喷燃量限制值，则以所述最大喷燃量限制值为所述需求喷燃量；

15、若所述理论喷燃量小于所述最大喷燃量限制值，则以所述理论喷燃量为所述需求喷燃量。

16、作为上述内燃机系统运行控制方法的一种优选方案，所述内燃机系统还包括温度压力调节组件，所述温度压力调节组件能对所述水箱输出的水调温调压后，将水输送至所述喷水阀；

17、若所述水箱内的液位高度满足喷射需求，则依据油门踏板开度确定实际喷燃量；依据所述实际喷燃量确定需求喷水量、第二需求空气进气压力和第二需求燃气喷射提前角；获取需求水温；依据所述需求喷水量和所述需求水温控制所述温度压力调节组件；依据所述第二需求空气进气压力控制所述空气供给组件；依据所述实际喷燃量和所述第二需求燃气喷射提前角控制燃气供给组件喷燃。

18、作为上述内燃机系统运行控制方法的一种优选方案，实时判断所述水箱内的液位高度是否满足喷水需求的步骤包括：

19、实时判断所述水箱内的液位高度是否大于等于设定喷水需求液位高度；

20、若所述水箱内的液位高度大于等于所述设定喷水需求液位高度，则所述水箱内的液位高度满足喷射需求；

21、若所述水箱内的液位高度小于所述设定喷水需求液位高度，则所述水箱内的液位高度不满足喷射需求。

22、作为上述内燃机系统运行控制方法的一种优选方案，当车辆上电后，且车辆启动之前：

23、实时判断所述水箱内的液位高度是否小于设定喷水需求液位高度；

24、若所述水箱内的液位高度小于所述设定喷水需求液位高度，则禁止启动车辆；发出补水警报；向所述水箱内加水。

25、作为上述内燃机系统运行控制方法的一种优选方案，所述内燃机系统还包括尾气处理组件，所述尾气处理组件能够冷凝所述内燃机排出的尾气中的水分并将水输送至所述水箱；

26、当车辆上电后：

27、实时判断所述水箱内的液位高度是否大于等于设定极限液位高度；

28、若所述水箱内的液位高度大于等于所述设定极限液位高度，则控制所述尾气处理组件不冷凝尾气中的水分；

29、若所述水箱内的液位高度小于所述设定极限液位高度，则控制所述尾气处理组件冷凝尾气中的水分并将水输送至所述水箱。

30、作为上述内燃机系统运行控制方法的一种优选方案，所述尾气处理组件包括冷凝器和间隔分布于冷凝器的外侧的冷却风扇，所述内燃机的尾气输出端和所述冷凝器的输入端连通，所述冷凝器的水输出端和所述水箱连通；

31、控制所述尾气处理组件冷凝尾气中的水分的步骤包括：

32、获取尾气流量；

33、依据所述尾气流量和尾气进入所述冷凝器时的入口温度确定冷却风扇的需求转速；

34、依据所述需求转速控制所述冷却风扇运行。

35、作为上述内燃机系统运行控制方法的一种优选方案，所述水箱的进水口处设有过滤器；

36、当车辆上电后：

37、实时判断所述水箱内的液位高度是否大于等于设定过滤堵塞液位高度；

38、若所述水箱内的液位高度大于等于所述设定过滤堵塞液位高度，则发出堵塞警报。

39、内燃机系统，包括内燃机、空气供给组件和水供给组件，所述水供给组件包括依次连通的水箱和喷水阀，所述喷水阀用于向所述空气供给组件的输出端与所述内燃机的输入端连通的管路内喷水；用于执行上述的内燃机系统运行控制方法。

40、作为上述内燃机系统的一种优选方案，所述内燃机系统还包括温度压力调节组件，所述温度压力调节组件包括喷水泵和电加热器，所述水箱、所述喷水泵、所述电加热器和所述喷水阀形成连通通路；

41、所述内燃机系统还包括换热器，所述换热器设置于所述水箱与所述电加热器连通的管路上，且所述换热器的换热通道与所述内燃机冷却液流道形成循环回路。

42、作为上述内燃机系统的一种优选方案，所述温度压力调节组件还包括调压阀，所述调压阀设置于所述喷水泵与所述喷水阀连通的管路上，且所述调压阀的溢流口还与所述水箱连通。

43、作为上述内燃机系统的一种优选方案，所述内燃机系统还包括尾气处理组件，所述尾气处理组件包括冷凝器和间隔分布于冷凝器的外侧的冷却风扇，所述内燃机的尾气输出端和所述冷凝器的输入端连通，所述冷凝器的水输出端和所述水箱连通，且所述冷凝器的输入端设置位置高于所述冷凝器的水输出端设置位置。

44、作为上述内燃机系统的一种优选方案，所述尾气处理组件还包括挡水板，所述挡水板用于冷凝由所述冷凝器的尾气输出端输送至外界和/或所述内燃机的输入端的尾气中的水分，并将水引流至所述水箱内。

45、作为上述内燃机系统的一种优选方案，所述水箱的进水口处设有过滤器，所述内燃机系统还包括液位监测组件，所述液位监测组件包括设置于所述水箱的第一液位监测器、第二液位监测器和第三液位监测器，所述第一液位监测器、所述第二液位监测器、所述过滤器和所述第三液位监测器沿所述水箱的高度方向间隔分布，且所述第三液位监测器位于所述水箱顶部。

46、车辆，包括上述的内燃机系统。

47、本发明的有益效果：

48、本发明提供了内燃机系统运行控制方法、内燃机系统及车辆。其中，内燃机系统运行控制方法包括当车辆启动后，实时判断水箱内的液位高度是否满足喷水需求；若水箱内的液位高度不满足喷射需求，则控制喷水阀不喷水；以限扭模式运行；发出补水警报。故当水箱内的液位高度不满足需求值，直接主动以限矩模式运行的方式实现限制内燃机的扭矩和转速，而扭矩和转速均与空气进气压力、燃气喷射提前角等参数相关，故也会限制燃气喷射提前角的大小，以使在不满足喷水需求时也能够有效降低爆震现象发生的频率和强度，从而有效提升了内燃机系统的工作性能和运行稳定性；其次，如若水箱内的液位高度不满足喷水需求时，发出补水警报，能提醒驾驶人员及时补水，以避免车辆在限扭模式下长时间运行。