CN107387251A - 一种发电用电控柴油机的控制方法及控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发电用电控柴油机的控制方法及控制系统，该控制方法包括：实时确定工况；根据预设功率判断标准判断工况是否为大功率工况；若是，根据预设延后标准对应将喷油终点延后，并根据工况对应的喷油持续期确定喷油起点；否则，根据预设提前标准对应将喷油终点提前，并根据工况对应的喷油持续期确定喷油起点。本发明提供的控制方法可以精确控制喷油时刻，柴油机在每一喷油时刻均能进行最适合的燃烧，无论是工作在大功率工况下还是工作在小功率工况下均能平衡“最大爆发压力”与“排气烟度”，保证柴油机的性能，同时兼顾安全可靠性，提升柴油机的功率潜力。

Description

一种发电用电控柴油机的控制方法及控制系统

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种发电用电控柴油机的控制方法。此外，本发明还涉及一种发电用电控柴油机的控制系统。

背景技术

柴油机是燃烧柴油来获取能量的发动机，其中一种典型的柴油机为机械式柴油机，此种柴油机中的喷油器通过机械式方式控制其喷油。

此种柴油机对喷油器进行控制时，喷油终点的位置是确定的，当功率增加时，喷油持续期增加，喷油始点提前，在功率减少时，喷油持续期减少，喷油始点延后。

由于喷油终点不变，在大功率工况时，喷油始点会很提前，最大爆发压力容易超过限制，在小功率工况时，喷油始点相对滞后，容易产生冒烟情况。

因此，如何保证柴油机在各工况下的性能与可靠性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种发电用电控柴油机的控制方法，可保证柴油机在各工况下的性能与可靠性。本发明的另一目的是提供一种发电用电控柴油机的控制系统，可保证柴油机在各工况下的性能与可靠性。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种发电用电控柴油机的控制方法，包括：

实时确定工况；

根据预设功率判断标准判断所述工况是否为大功率工况；

若是，根据预设延后标准对应将喷油终点延后，并根据所述工况对应的喷油持续期确定喷油起点；

否则，根据预设提前标准对应将喷油终点提前，并根据所述工况对应的喷油持续期确定喷油起点。

优选地，所述根据预设功率判断标准判断所述工况是否为大功率工况具体包括：

实时采集油门开度与柴油机转速；

根据第一预设对应关系判断所述工况是否为大功率工况，所述第一预设关系为油门开度、柴油机转速与工况类别之间的对应关系。

优选地，还包括：

实时采集柴油机所处的海拔高度；

根据第二预设对应关系确定最大喷油量，所述第二预设对应关系为海拔高度与最大喷油量之间的对应关系。

优选地，还包括：

实时采集所述柴油机的进气压力、进气温度和出水温度；

根据第三预设对应关系确定喷油量，所述第三对应关系为柴油机转速、进气压力、进气温度、出水温度与喷油量之间的对应关系。

一种发电用电控柴油机的控制系统，包括：

工况获取模块，用于实时确定工况；

工况判定模块，用于根据预设功率判断标准判断所述工况是否为大功率工况，若是，驱动第一控制模块，否则，驱动第二控制模块；

所述第一控制模块，用于根据预设延后标准对应将喷油终点延后，并根据所述工况对应的喷油持续期确定喷油起点；

所述第二控制模块，用于根据预设提前标准对应将喷油终点提前，并根据所述工况对应的喷油持续期确定喷油起点。

优选地，所述工况判定模块具体包括：

油门开度采集单元，用于实时采集油门开度；

转速传感器，用于实时采集柴油机转速；

工况判断单元，用于根据第一预设对应关系判断所述工况是否为大功率工况，所述第一预设关系为油门开度、柴油机转速与工况类别之间的对应关系。

优选地，还包括：

高度传感器，用于实时采集柴油机所处的海拔高度；

最大喷油量判定模块，用于根据第二预设对应关系确定最大喷油量，所述第二预设对应关系为海拔高度与最大喷油量之间的对应关系。

优选地，还包括：

压力传感器，用于实时采集所述柴油机的进气压力；

第一温度传感器，用于实时采集所述柴油机的进气温度；

第二温度传感器，用于实时采集所述柴油机的出水温度；

实时喷油量判定模块，用于根据第三预设对应关系确定喷油量，所述第三对应关系为柴油机转速、进气压力、进气温度、出水温度与喷油量之间的对应关系。

本发明提供的控制方法中，当柴油机运行在大功率工况时，喷油持续期长，通过预设延后标准，将喷油终点适当延后，根据该工况对应的喷油持续期确定喷油始点。相对于现有技术，本实施例的控制方法可以在满足喷油持续期的前提下，相对延后喷油始点和喷油终点，在满足喷油持续期的前提下，可以有效控制最大爆发压力不超过限制。

当柴油机运行在小功率工况时，喷油持续期短，通过预设提前标准，将喷油终点适当提前，根据该工况对应的喷油持续期确定喷油始点。相对于现有技术，本实施例的控制方法可以在满足喷油持续期的前提下，相对提前喷油始点和喷油终点，从而可以较好地保证燃烧完善，不会出现冒烟的情况，可减少燃油消耗，提高燃油经济性，降低排温，使柴油机性能得以在最佳状况下发挥。

通过本实施例所提供控制方法可以精确控制喷油时刻，柴油机在每一喷油时刻均能进行最适合的燃烧，无论是工作在大功率工况下还是工作在小功率工况下均能平衡“最大爆发压力”与“排气烟度”，保证柴油机的性能，同时兼顾安全可靠性，提升柴油机的功率潜力。

本发明提供的控制系统中，通过本实施例所提供控制系统可以精确控制喷油时刻，柴油机在每一喷油时刻均能进行最适合的燃烧，无论是工作在大功率工况下还是工作在小功率工况下均能平衡“最大爆发压力”与“排气烟度”，保证柴油机的性能，同时兼顾安全可靠性，提升柴油机的功率潜力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供控制方法的具体实施例的流程图。

图2为本发明所提供控制方法所应用柴油机的结构示意图。

图2中，1-推杆，2-滚轮从动件，3-凸轮轴，4-喷油器，5-喷油器顶杆，6-摇臂。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种发电用电控柴油机的控制方法，可保证柴油机在各工况下的性能与可靠性。本发明的另一核心是提供一种发电用电控柴油机的控制系统，可保证柴油机在各工况下的性能与可靠性。

请参考图1，图1为本发明所提供控制方法的具体实施例的流程图。

本发明所提供发电用电控柴油机的控制方法的一种具体实施例中，包括以下步骤：

步骤S1：实时确定工况；

步骤S2：根据预设功率判断标准判断工况是否为大功率工况；

步骤S3：若是，根据预设延后标准对应将喷油终点延后，并根据工况对应的喷油持续期确定喷油始点；

步骤S4：否则，根据预设提前标准对应将喷油终点提前，并根据工况对应的喷油持续期确定喷油始点。

每个工况对应一个功率，功率与喷油量具有对应关系，而每个喷油量对应确定一个喷油持续期。所有的工况可按照预设功率判断标准分为大功率工况和小功率工况。喷油终点对应有一个标准位置，在确定完工况后，再控制喷油终点相对于该标准位置延后或提前至最佳喷油终点。其中，每种工况下喷油持续期所对应的最佳的喷油终点与喷油始点的位置可以根据实际测试或者按照其他方式获得。喷油器在获得喷油量、喷油始点和喷油终点的相应信号时，会执行命令进行燃油喷射。

当柴油机运行在大功率工况时，喷油持续期长，通过预设延后标准，将喷油终点适当延后，根据该工况对应的喷油持续期确定喷油始点。相对于现有技术，本实施例的控制方法可以在满足喷油持续期的前提下，相对延后喷油始点和喷油终点，在满足喷油持续期的前提下，可以有效控制最大爆发压力不超过限制。

当柴油机运行在小功率工况时，喷油持续期短，通过预设提前标准，将喷油终点适当提前，根据该工况对应的喷油持续期确定喷油始点。相对于现有技术，本实施例的控制方法可以在满足喷油持续期的前提下，相对提前喷油始点和喷油终点，从而可以较好地保证燃烧完善，不会出现冒烟的情况，可减少燃油消耗，提高燃油经济性，降低排温，使柴油机性能得以在最佳状况下发挥。

可见，通过本实施例所提供控制方法可以精确控制喷油时刻，柴油机在每一喷油时刻均能进行最适合的燃烧，无论是工作在大功率工况下还是工作在小功率工况下均能平衡“最大爆发压力”与“排气烟度”，保证柴油机的性能，同时兼顾安全可靠性，提升柴油机的功率潜力。

另外，请参考图2，此种控制方法所应用的柴油机中，其喷油方式可以按照机械式柴油机的凸轮驱动喷油器4喷油方式进行，即，喷油器4的燃油喷射仍然通过“曲轴-凸轮轴3-滚轮从动件2-推杆1-摇臂6-喷油器顶杆5-喷油器柱塞”传动链、依靠凸轮轴3的喷油凸轮推动传动链运动对喷油器4里的燃油作用，通过压力驱动燃油喷射出喷油器4进入汽缸，其中，喷油器4为电控喷油器。

进一步地，根据预设功率判断标准判断工况是否为大功率工况具体可以包括：

实时采集油门开度与柴油机转速；

根据第一预设对应关系判断工况是否为大功率工况，第一预设关系为油门开度、柴油机转速与工况类别之间的对应关系。其中，工况类别分为小功率工况和大功率工况。

油门开度、柴油机转速与功率之间具有对应关系，具体可以根据试验或者其他方式进行测定。将每一油门开度、每一柴油机转速所对应的功率进行分类，即可得到油门开度、柴油机转速与工况类别之间的第一预设对应关系。预设功率判断标准据此第一预设对应关系进行设定，采集一个实时油门开度与一个柴油机转速时即可直接确定此时所对应的工况为大功率工况还是小功率工况，可实现对工况类别的准确判定。

上述各个实施例中，该控制方法还可以包括：

实时采集柴油机所处的海拔高度；

根据第二预设对应关系确定最大喷油量，第二预设对应关系为海拔高度与最大喷油量之间的对应关系。

喷油量的增加会对应有柴油机的增压器转速的增加，若无限制，海拔越高，喷油量会越大，进而增压器转速越快。在现有技术中，为保证增压器在高海拔下不会超速，增压器设置对应有最大限定转速，相应地，柴油机中设有最大限定喷油量，在任何海拔下，喷油量均不能超过该最大限定喷油量，以防止柴油机所处的海拔过高时增压器转速过大而损坏，而在此种设置方式下，即使柴油机处于平原地区，增压器的实际转速也不能超过最大限定转速，从而限制了柴油机在平原地区的最大喷油量和最大功率。

而本实施例中，根据柴油机所处的海拔高度进行最大喷油量的限定，使每个海拔下对应有合适的最大喷油量，从而在平原地区可以按需提升增压器转速，随着海拔高度的增加再对增压器的转速进行适当的限定，柴油机在低海拔下可以使用的最大功率不会受到海拔因素的限制，从而可以使柴油机在每个海拔高度下均能充分发挥其功率潜力，以匹配更大功率的发电机组，可以提高柴油机性价比，拓宽发电机组市场空间，柴油机的最大功率具体可以由机械式发电用柴油机的407kW/1500r/min增加到448kW/1500r/min。

其中，第二预设对应关系可以根据试验测得或者通过其他方式获得，具体可以设置在数据库中。一种具体实施例中，第二预设关系可以为：在预设高度下，最大喷油量为预设最大喷油量，即在低于预设高度时，允许的最大喷油量为一个相同的值，而在不小于预设高度时，最大喷油量与海拔高度呈负相关关系，即随着海拔高度的增加，允许的最大喷油量逐渐减小。在车辆行驶的海拔逐渐升高时，当柴油机所处的海拔高度超过该预设高度时，则喷油器会接收到喷油量减少的信号，随着海拔的升高，喷油量逐渐减少，功率降幅也越大，相应地，增压器转速不会随海拔升高而增加，从而可以保证增压器不会超速。

上述各个实施例中，该控制方法还可以包括：

实时采集柴油机的进气压力、进气温度和出水温度；

根据第三预设对应关系确定喷油量，第三预设对应关系为柴油机转速、进气压力、进气温度、出水温度与喷油量之间的对应关系。

其中，第三预设对应关系可以根据试验或者其他方式获得。根据第三预设对应关系可以获取每个时刻适当的喷油量，以保证行车效率，节省燃油。其中，在某一海拔下，由第三预设对应关系获得的喷油量超过该海拔下由第二预设对应关系所确定的最大喷油量时，应以第二预设对应关系为准，此时的喷油量为第二预设对应关系所确定的最大喷油量。

除了上述控制方法，本发明还提供了一种包括上述实施例公开的控制方法的发电用电控柴油机的控制系统，该控制系统包括：

工况获取模块，用于实时确定工况；

工况判定模块，用于根据预设功率判断标准判断工况是否为大功率工况，若是，驱动第一控制模块，否则，驱动第二控制模块；

第一控制模块，用于根据预设延后标准对应将喷油终点延后，并根据工况对应的喷油持续期确定喷油起点；

第二控制模块，用于根据预设提前标准对应将喷油终点提前，并根据工况对应的喷油持续期确定喷油起点。

通过本实施例所提供控制系统可以精确控制喷油时刻，柴油机在每一喷油时刻均能进行最适合的燃烧，无论是工作在大功率工况下还是工作在小功率工况下均能平衡“最大爆发压力”与“排气烟度”，保证柴油机的性能，同时兼顾安全可靠性，提升柴油机的功率潜力。

具体地，工况判定模块具体可以包括：

油门开度采集单元，用于实时采集油门开度；

转速传感器，用于实时采集柴油机转速；

工况判断单元，用于根据第一预设对应关系判断工况是否为大功率工况，第一预设关系为油门开度、柴油机转速与工况类别之间的对应关系。

本实施例所提供控制系统可实现对工况类别的准确判定。

上述各个实施例中，该控制系统还可以包括：

高度传感器，用于实时采集柴油机所处的海拔高度；

最大喷油量判定模块，用于根据第二预设对应关系确定最大喷油量，第二预设对应关系为海拔高度与最大喷油量之间的对应关系。

本实施例中，根据柴油机所处的海拔高度进行最大喷油量的限定，使每个海拔下对应有合适的最大喷油量，从而在平原地区可以按需提升增压器转速，随着海拔高度的增加再对增压器的转速进行适当的限定，柴油机在低海拔下可以使用的最大功率不会受到海拔因素的限制，从而可以使柴油机在每个海拔高度下均能充分发挥其功率潜力，以匹配更大功率的发电机组，可以提高柴油机性价比，拓宽发电机组市场空间。

上述各个实施例中，该控制系统还可以包括：

压力传感器，用于实时采集柴油机的进气压力；

第一温度传感器，用于实时采集柴油机的进气温度；

第二温度传感器，用于实时采集柴油机的出水温度；

实时喷油量判定模块，用于根据第三预设对应关系确定喷油量，第三对应关系为柴油机转速、进气压力、进气温度、出水温度与喷油量之间的对应关系。

本实施例中，根据第三预设对应关系可以获取每个时刻适当的喷油量，以保证行车效率，节省燃油。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的发电用电控柴油机的控制方法及控制方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种发电用电控柴油机的控制方法，其特征在于，包括：

实时确定工况；

根据预设功率判断标准判断所述工况是否为大功率工况；

若是，根据预设延后标准对应将喷油终点延后，并根据所述工况对应的喷油持续期确定喷油起点；

否则，根据预设提前标准对应将喷油终点提前，并根据所述工况对应的喷油持续期确定喷油起点。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据预设功率判断标准判断所述工况是否为大功率工况具体包括：

实时采集油门开度与柴油机转速；

根据第一预设对应关系判断所述工况是否为大功率工况，所述第一预设关系为油门开度、柴油机转速与工况类别之间的对应关系。

3.根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，还包括：

实时采集柴油机所处的海拔高度；

根据第二预设对应关系确定最大喷油量，所述第二预设对应关系为海拔高度与最大喷油量之间的对应关系。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，还包括：

实时采集所述柴油机的进气压力、进气温度和出水温度；

根据第三预设对应关系确定喷油量，所述第三对应关系为柴油机转速、进气压力、进气温度、出水温度与喷油量之间的对应关系。

5.一种发电用电控柴油机的控制系统，其特征在于，包括：

工况获取模块，用于实时确定工况；

工况判定模块，用于根据预设功率判断标准判断所述工况是否为大功率工况，若是，驱动第一控制模块，否则，驱动第二控制模块；

所述第一控制模块，用于根据预设延后标准对应将喷油终点延后，并根据所述工况对应的喷油持续期确定喷油起点；

所述第二控制模块，用于根据预设提前标准对应将喷油终点提前，并根据所述工况对应的喷油持续期确定喷油起点。

6.根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述工况判定模块具体包括：

油门开度采集单元，用于实时采集油门开度；

转速传感器，用于实时采集柴油机转速；

工况判断单元，用于根据第一预设对应关系判断所述工况是否为大功率工况，所述第一预设关系为油门开度、柴油机转速与工况类别之间的对应关系。

7.根据权利要求5或6所述的控制系统，其特征在于，还包括：

高度传感器，用于实时采集柴油机所处的海拔高度；

最大喷油量判定模块，用于根据第二预设对应关系确定最大喷油量，所述第二预设对应关系为海拔高度与最大喷油量之间的对应关系。

8.根据权利要求7所述的控制系统，其特征在于，还包括：

压力传感器，用于实时采集所述柴油机的进气压力；

第一温度传感器，用于实时采集所述柴油机的进气温度；

第二温度传感器，用于实时采集所述柴油机的出水温度；

实时喷油量判定模块，用于根据第三预设对应关系确定喷油量，所述第三对应关系为柴油机转速、进气压力、进气温度、出水温度与喷油量之间的对应关系。