[发明专利]一种进气加湿质调节氢转子机及控制方法

权利要求书

1.一种进气加湿质调节氢转子机控制方法，所应用装置包括：进气管路(P1)，其上依次串联有：空气滤清器(1)和空气体积流量传感器(2)；氢气供给管路(P2)，其上依次串联有：氢气罐(3)、压力调节阀(4)、氢气体积流量传感器(5)、阻火器(6)、氢气喷嘴(7)，氢气喷嘴(7)将氢气喷入空气体积流量传感器(2)后侧的进气管路(P1)内；水供给管路(P3)，其上依次串联有：水罐(8)，高压水泵(9)，水喷嘴(10)，水喷嘴(10)将高压水喷入进气管路(P1)，与空气、氢气形成新鲜混合气进入转子机(11)，经过一个循环后通过排气管路(P4)排入大气；此外，采用转速传感器(12)和油门踏板位置传感器(13)分别将第一信号(A1)和第二信号(A2)传入ECU(E)，ECU(E)根据第一信号(A1)和第二信号(A2)判断转子机所处运行工况，并根据空气体积流量传感器(2)传入的第五信号(A5)，分别输出第三信号(A3)和第四信号(A4)至水喷嘴(10)和氢气喷嘴(7)来调节过量空气系数和加湿程度；

其特征在于：

当有转速n产生时，此时为起动阶段，采取不加湿纯氢化学计量比燃烧，ECU(E)输出第三信号(A3)和第四信号(A4)，使得过量空气系数为λ＝1，进气湿度H＝0；

当发动机存在转速n且油门踏板开度A＝0时，此时为怠速工况，采用不加湿超稀薄燃烧，ECU(E)输出第三信号(A3)和第四信号(A4)，使得过量空气系数λ＝2，进气湿度H＝0；

当转速0≤n＜7000r/min且油门踏板开度A≠0时，此时为部分负荷或全负荷运行工况，采用加湿燃烧，并根据所受负载调节可以维持正常运行的过量空气系数λ，使得过量空气系数在1≤λ＜2之间；并根据过量空气系数λ与转速n选择当前工况下的进气湿度，当前工况下进气湿度H＝0.15*n/7000+0.15*(2-λ)；

当发动机转速n≥7000r/min时，此时转速过高，转子机热负荷过高，为保证安全性，ECU(E)输出第四信号(A4)，使得氢气喷嘴(7)停止供给氢气，当转速n≤6500时，重新恢复氢气供给；

其中，过量空气系数λ＝V_air/(V_H2*2.38)，V_air为空气的体积流量，V_H2为氢气的体积流量；进气湿度H＝m_H2O/(m_H2O+m_air)，m_H2O为水的质量流量，m_air为空气的质量流量，m_air＝V_air*1.293kg/m³。