(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211117102.2 (22)申请日 2022.09.14 (71)申请人 北京氢燃科技有限公司 地址 102502 北京市房山区燕山 东流水路 26号10幢3 02室 (72)发明人 孙柏刚　罗庆贺　段永回　 (74)专利代理 机构 北京华夏正 合知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11017 专利代理师 韩登营 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 30/28(2020.01) G06F 113/08(2020.01) G06F 119/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 用于判定进气道直喷氢内燃机是否发生回 火的方法及装置 (57)摘要 本申请提供用 于判定进气道直喷氢内燃机 是否发生回火的方法， 包括： 建立进气道氢内燃 机三维数据模型； 进行循环三维仿真计算， 获取 前一循环进气门关闭后到下一循环进气门开启 期间进气道内残余氢气质量、 进气道中混合气的 密度、 进气道中氢气扩散范围所占体积； 根据进 气道中混合气的密度和进气道中氢气扩散范围 所占体积， 获得进气道中氢气 扩散范围内混合气 的质量， 根据进气道内残余氢气质量和进气道中 氢气扩散范围内混合气的质量， 获得进气道中氢 气扩散范围内氢气质量分数； 当进气道中氢气 扩 散范围内氢气质量分数低于指定阈值时， 判定进 气道直喷氢内燃机不会发生回火。 本申请有利于 实现在设计过程判定进气道氢内燃机是否发生 回火。 权利要求书2页 说明书8页 附图4页 CN 115470631 A 2022.12.13 CN 115470631 A 1.一种用于判定进气道直喷氢内燃 机是否发生回火的方法， 其特 征在于， 包括： 建立进气道氢内燃 机三维数据模型； 基于所述进气道氢内燃机三维数据模型， 使用计算流体动力学方法进行至少两个工作 循环三维仿 真计算， 获取前一循环进气门关闭后到下一循环进气门开启期间进气道内残余 氢气质量、 进气道中混合气的密度、 进气道中氢气扩散范围所占体积， 以及下一循环进气门 开启时缸内温度； 根据所述进气道中混合气的密度和所述进气道中氢气扩散范围所占体积， 获得进气道 中氢气扩散范围内混合气的质量， 根据所述进气道内残余氢气质量和所述进气道中氢气扩 散范围内混合气的质量， 获得进气道中氢气扩散范围内氢气质量分数； 当所述进气道中氢气扩散范围内氢气质量分数低于指定 阈值时， 判定所述进气道直喷 氢内燃机不会发生回火。 2.根据权利要求1所述的用于判定进气道直喷氢内燃机是否发生回火的方法， 其特征 在于， 还包括： 当所述进气道中氢气扩散范围内氢气质量分数大于或等于指定 阈值， 且进一步判断下 一循环进气门开启时缸内温度低于氢 空混合气自燃温度时， 判定所述进气道直喷氢内燃机 不会发生回火。 3.根据权利要求1所述的用于判定进气道直喷氢内燃机是否发生回火的方法， 其特征 在于， 还包括： 当所述进气道中氢气扩散范围内氢气质量分数大于或等于指定 阈值， 且进一步判断下 一循环进气门开启时缸内温度大于或等于氢空混合气自燃温度时， 判定所述进气道直喷氢 内燃机会发生回火。 4.根据权利要求1所述的用于判定进气道直喷氢内燃机是否发生回火的方法， 其特征 在于， 所述根据所述进气道中混合气的密度和所述进气道中氢气扩散范围所占体积， 获得 进气道中氢气扩散范围内混合气的质量， 根据下述公式计算： m1＝ρ×V 其中， 所述m1表示进气道 中氢气扩散范围内混合气的质量， ρ 表示进气道 中混合气的密 度， V表示进气道中氢气扩散范围所占体积。 5.根据权利要求1所述的用于判定进气道直喷氢内燃机是否发生回火的方法， 其特征 在于， 所述进气道内残余氢气质量和所述进气道中氢气扩散范围内混合气的质量， 获得进 气道中氢气扩散范围内氢气质量分数， 根据下述公式计算： 其中， 所述φ表示进气道中氢气扩散范围内氢气质量分数， 所述m1表示进气道中氢气 扩散范围内混合气的质量， 所述m表示进气道内残余氢气质量。 6.一种用于判定进气道直喷氢内燃 机是否发生回火的装置， 其特 征在于， 包括： 构建模块， 用于建立进气道氢内燃 机三维数据模型； 第一计算模块， 用于基于所述进气道氢内燃机三维数据模型， 使用计算流体动力学方 法进行至少两个工作循环三 维仿真计算， 获取前一循环进气门关闭后到下一循环进气门开 启期间进气道内残余氢气质量、 进气道中混合气的密度、 进气道中氢气扩散范围所占体积权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115470631 A 2以及下一循环进气门开启时缸内温度； 第二计算模块， 用于根据所述进气道中混合气的密度和所述进气道中氢气扩散范围所 占体积， 获得进气道中氢气扩散范围内混合气的质量； 第三计算模块， 用于根据所述进气道内残余氢气质量m和所述进气道中氢气扩散范围 内混合气的质量， 获得进气道中氢气扩散范围内氢气质量分数； 第一判定模块， 用于当所述进气道中氢气扩散范围内氢气质量分数低于指定阈值时， 判定所述进气道直喷氢内燃 机不会发生回火。 7.根据权利要求6所述的用于判定进气道直喷氢内燃机是否发生回火的装置， 其特征 在于， 还包括： 第二判定模块， 用于当所述进气道中氢气扩散范围内氢气质量分数大于或等于指定 阈 值， 且进一步判断下一循环进气门开启时缸内温度低于氢空混合气自燃温度时， 判定所述 进气道直喷氢内燃 机不会发生回火。 8.根据权利要求6所述的用于判定进气道直喷氢内燃机是否发生回火的装置， 其特征 在于， 还包括： 第三判定模块， 用于当所述进气道中氢气扩散范围内氢气质量分数大于或等于指定 阈 值， 且进一步判断下一循环进气门开启时缸内温度大于或等于氢空混合气自燃温度时， 判 定所述进气道直喷氢内燃 机会发生回火。 9.一种计算设备， 其特 征在于， 其包括存 储器和处 理器， 其中： 存储器上存储有程序指令， 所述程序指令当被处理器执行时使得所述处理器执行权利 要求1‑5任一所述的用于判定进气道直喷氢内燃 机是否发生回火的方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115470631 A 3