CN111577472B - 一种燃气发动机的燃料控制方法及系统 - Google Patents

一种燃气发动机的燃料控制方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN111577472B
CN111577472B CN202010467647.0A CN202010467647A CN111577472B CN 111577472 B CN111577472 B CN 111577472B CN 202010467647 A CN202010467647 A CN 202010467647A CN 111577472 B CN111577472 B CN 111577472B
Authority
CN
China
Prior art keywords
air
fuel ratio
engine
actual
monitoring unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010467647.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111577472A (zh
Inventor
盘子林
莫员
李庆飞
王家祥
李勇焕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangxi Yuchai Marine and Genset Power Co Ltd
Original Assignee
Guangxi Yuchai Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangxi Yuchai Machinery Co Ltd filed Critical Guangxi Yuchai Machinery Co Ltd
Priority to CN202010467647.0A priority Critical patent/CN111577472B/zh
Publication of CN111577472A publication Critical patent/CN111577472A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111577472B publication Critical patent/CN111577472B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0027—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures the fuel being gaseous
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425—Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F02D41/2454—Learning of the air-fuel ratio control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04—Engine intake system parameters
    • F02D2200/0406—Intake manifold pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/101—Engine speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/70—Input parameters for engine control said parameters being related to the vehicle exterior
    • F02D2200/703—Atmospheric pressure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

本发明公开了一种燃气发动机的燃料控制方法，涉及发动机控制，主要解决的是现有燃料控制方式存在控制不准确的技术问题，所述方法包括步骤如下：S1.建立保存有进气总管压力、发动机转速及空燃比的空燃比迈谱；建立空燃比和混合器开度相关的混合器控制曲线；S2.获取发动机的实际转速、实际空燃比、进气总管的实际压力；S3.根据实际转速、实际压力查询空燃比迈谱得到基本空燃比；S4.根据基本空燃比、实际空燃比进行闭环控制得到目标空燃比；S5.根据目标空燃比查询混合器控制曲线得到目标开度，根据目标开度控制混合器运行。本发明还公开了一种燃气发动机的燃料控制系统。本发明通过控制空燃比来直接控制燃料，控制准确，响应速度快。

Description

一种燃气发动机的燃料控制方法及系统
技术领域
本发明涉及发动机控制，更具体地说，它涉及一种燃气发动机的燃料控制方法及系统。
背景技术
在供气燃气的压力范围为1.01bar～1.04bar(绝对压力)时，目前低压发电用燃气发动机的燃料控制系统采用对发动机进气总管压力闭环控制来控制混合器的开度，进而实现对燃气发动机燃料的控制。目前技术的控制策略如图1所示，根据发动机转速、发动机功率百分比查询发动机进气总管压力曲线得到进气总管压力目标值，根据进气总管压力目标值与进气总管压力实际值进行闭环控制得到混合器开度。因控制策略过于简单，仅根据进气总管压力间接对燃料进行控制，当发动机在多个工况运行时，对燃料控制存在控制不准和控制延迟的情况，因此会导致发动机出现爆震或运行不稳。
另外，目前控制系统在不同的环境大气压力和发动机水温下对燃料的控制没有修正作用，这样在环境状态差异很大的情况下更加恶化了发动机的运行稳定性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，本发明的目的一是提供一种控制准确、响应速度快的燃气发动机的燃料控制方法。
本发明的目的二是提供一种控制准确、响应速度快的燃气发动机的燃料控制系统。
为了实现上述目的一，本发明提供一种燃气发动机的燃料控制方法，所述方法包括步骤如下：
S1.建立保存有进气总管压力、发动机转速及空燃比的空燃比迈谱；建立空燃比和混合器开度相关的混合器控制曲线；
S2.获取发动机的实际转速、实际空燃比、进气总管的实际压力；
S3.根据所述实际转速、实际压力查询所述空燃比迈谱得到基本空燃比；
S4.根据所述基本空燃比、实际空燃比进行闭环控制得到目标空燃比；
S5.根据所述目标空燃比查询所述混合器控制曲线得到目标开度，根据所述目标开度控制混合器运行。
作为进一步地改进，所述步骤S5之前还包括对所述目标空燃比进行修正，包括步骤如下：
S21.建立保存有发动机水温、环境大气压力、空燃比、空燃比修正量的修正迈谱；
S22.获取发动机的实际水温、环境的实际大气压力；
S23.根据所述基本空燃比、实际水温、实际大气压力查询所述修正迈谱得到基本空燃比修正量；
S24.所述目标空燃比加上所述基本空燃比修正量进行修正。
进一步地，所述修正迈谱是在台架模拟环境大气压力＜0.8bar、发动机水温＜60℃的状态下进行标定，对所述目标空燃比进行修正的条件为环境大气压力＜0.8bar、发动机水温＜60℃。
进一步地，所述混合器入口处的燃气压力为1.01bar～1.04bar。
进一步地，所述混合器为文丘里式混合器。
为了实现上述目的二，本发明提供一种燃气发动机的燃料控制系统，包括发动机转速监测单元、空燃比监测单元、进气总管压力监测单元、发动机水温监测单元、大气压力监测单元、存储单元、逻辑运算单元、控制单元，所述逻辑运算单元分别连接所述发动机转速监测单元、空燃比监测单元、进气总管压力监测单元、发动机水温监测单元、大气压力监测单元、存储单元、控制单元；所述存储单用于保存空燃比迈谱、混合器控制曲线、修正迈谱；所述逻辑运算单元用于分别通过所述发动机转速监测单元获取实际转速、通过所述空燃比监测单元获取实际空燃比、通过所述进气总管压力监测单元获取实际压力、通过所述发动机水温监测单元获取实际水温、通过所述大气压力监测单元获取实际大气压力，并根据上述的方法得到目标开度，将所述目标开度发送给所述控制单元，所述控制单元根据所述目标开度控制混合器运行。
有益效果
本发明与现有技术相比，具有的优点为：本发明根据实际转速、实际压力得到基本空燃比，根据基本空燃比与实际空燃比进行闭环控制得到目标空燃比，并根据目标空燃比控制混合器运行，通过控制空燃比来直接控制燃料，控制准确，响应速度快，可以提高燃气发动机在不同工况下的适用能力；此外，根据实际水温、实际大气压力对目标空燃比进行修正，可以进一步提高目标空燃比的准确性，提高对燃料的控制精度，可以实现发动机在特殊环境(高原、冷态环境)下也能精准控制燃气发动机的燃气，提高了发动机在不同环境下的适用能力。
附图说明
图1为传统技术的控制方框图；
图2为本发明的控制方框图。
具体实施方式
下面结合附图中的具体实施例对本发明做进一步的说明。
参阅图2，一种燃气发动机的燃料控制方法，方法包括步骤如下：
S1.建立保存有进气总管压力、发动机转速及空燃比的空燃比迈谱；建立空燃比和混合器开度相关的混合器控制曲线；
S2.获取发动机的实际转速、实际空燃比、进气总管的实际压力；
S3.根据实际转速、实际压力查询空燃比迈谱得到基本空燃比；
S4.根据基本空燃比、实际空燃比进行闭环控制得到目标空燃比；
S5.根据目标空燃比查询混合器控制曲线得到目标开度，根据目标开度控制混合器运行，进而实现对进入发动机燃料的控制。
进一步地，在步骤S5之前还包括对目标空燃比进行修正，包括步骤如下：
S21.建立保存有发动机水温、环境大气压力、空燃比、空燃比修正量的修正迈谱；
S22.获取发动机的实际水温、环境的实际大气压力；
S23.根据基本空燃比、实际水温、实际大气压力查询修正迈谱得到基本空燃比修正量；
S24.目标空燃比加上基本空燃比修正量进行修正，可以进一步提高发动机燃料的控制精度。
修正迈谱是在台架模拟环境大气压力＜0.8bar、发动机水温＜60℃的状态下进行标定，具体对应的是高原、冷态环境，对目标空燃比进行修正的条件为环境大气压力＜0.8bar、发动机水温＜60℃，可以实现发动机能够适用不同工作环境。
在本实施例中，混合器入口处的燃气压力为1.01bar～1.04bar，燃气压力为绝对压力，燃气在此压力下进行供料，本方法可以达到最优的控制。混合器为文丘里式混合器，是利用发动机的空气进气在混合器形成负压，产生文丘里效应使燃气被吸入并在混合器中充分混合。
一种燃气发动机的燃料控制系统，包括发动机转速监测单元、空燃比监测单元、进气总管压力监测单元、发动机水温监测单元、大气压力监测单元、存储单元、逻辑运算单元、控制单元，逻辑运算单元分别连接发动机转速监测单元、空燃比监测单元、进气总管压力监测单元、发动机水温监测单元、大气压力监测单元、存储单元、控制单元；存储单用于保存空燃比迈谱、混合器控制曲线、修正迈谱；逻辑运算单元用于分别通过发动机转速监测单元获取实际转速、通过空燃比监测单元获取实际空燃比、通过进气总管压力监测单元获取实际压力、通过发动机水温监测单元获取实际水温、通过大气压力监测单元获取实际大气压力，并根据上述方法得到目标开度，将目标开度发送给控制单元，控制单元根据目标开度控制混合器运行。
本发明根据实际转速、实际压力得到基本空燃比，根据基本空燃比与实际空燃比进行闭环控制得到目标空燃比，并根据目标空燃比控制混合器运行，通过控制空燃比来直接控制燃料，控制准确，响应速度快，可以提高燃气发动机在不同工况下的适用能力；此外，根据实际水温、实际大气压力对目标空燃比进行修正，可以进一步提高目标空燃比的准确性，提高对燃料的控制精度，可以实现发动机在特殊环境(高原、冷态环境)下也能精准控制燃气发动机的燃气，提高了发动机在不同环境下的适用能力。本发明可以使发动机的性能表现更优，发动机的适应性更好。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (5)

1.一种燃气发动机的燃料控制方法，其特征在于，所述方法包括步骤如下：
S1.建立保存有进气总管压力、发动机转速及空燃比的空燃比迈谱；建立空燃比和混合器开度相关的混合器控制曲线；
S2.获取发动机的实际转速、实际空燃比、进气总管的实际压力；
S3.根据所述实际转速、实际压力查询所述空燃比迈谱得到基本空燃比；
S4.根据所述基本空燃比、实际空燃比进行闭环控制得到目标空燃比；
S5.根据所述目标空燃比查询所述混合器控制曲线得到目标开度，根据所述目标开度控制混合器运行；
在步骤S5之前还包括对所述目标空燃比进行修正，包括步骤如下：
S21.建立保存有发动机水温、环境大气压力、空燃比、空燃比修正量的修正迈谱；
S22.获取发动机的实际水温、环境的实际大气压力；
S23.根据所述基本空燃比、实际水温、实际大气压力查询所述修正迈谱得到基本空燃比修正量；
S24.所述目标空燃比加上所述基本空燃比修正量进行修正。
2.根据权利要求1所述的一种燃气发动机的燃料控制方法，其特征在于，所述修正迈谱是在台架模拟环境大气压力＜0.8bar、发动机水温＜60℃的状态下进行标定，对所述目标空燃比进行修正的条件为环境大气压力＜0.8bar、发动机水温＜60℃。
3.根据权利要求1所述的一种燃气发动机的燃料控制方法，其特征在于，所述混合器入口处的燃气压力为1.01bar～1.04bar。
4.根据权利要求1所述的一种燃气发动机的燃料控制方法，其特征在于，所述混合器为文丘里式混合器。
5.一种燃气发动机的燃料控制系统，其特征在于，包括发动机转速监测单元、空燃比监测单元、进气总管压力监测单元、发动机水温监测单元、大气压力监测单元、存储单元、逻辑运算单元、控制单元，所述逻辑运算单元分别连接所述发动机转速监测单元、空燃比监测单元、进气总管压力监测单元、发动机水温监测单元、大气压力监测单元、存储单元、控制单元；所述存储单用于保存空燃比迈谱、混合器控制曲线、修正迈谱；所述逻辑运算单元用于分别通过所述发动机转速监测单元获取实际转速、通过所述空燃比监测单元获取实际空燃比、通过所述进气总管压力监测单元获取实际压力、通过所述发动机水温监测单元获取实际水温、通过所述大气压力监测单元获取实际大气压力，并根据权利要求1-4任一所述的方法得到目标开度，将所述目标开度发送给所述控制单元，所述控制单元根据所述目标开度控制混合器运行。
CN202010467647.0A 2020-05-28 2020-05-28 一种燃气发动机的燃料控制方法及系统 Active CN111577472B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010467647.0A CN111577472B (zh) 2020-05-28 2020-05-28 一种燃气发动机的燃料控制方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010467647.0A CN111577472B (zh) 2020-05-28 2020-05-28 一种燃气发动机的燃料控制方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111577472A CN111577472A (zh) 2020-08-25
CN111577472B true CN111577472B (zh) 2022-04-19

Family

ID=72123591

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010467647.0A Active CN111577472B (zh) 2020-05-28 2020-05-28 一种燃气发动机的燃料控制方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111577472B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112324580B (zh) * 2020-11-04 2023-05-23 潍柴动力股份有限公司 发动机空燃比控制方法、装置及系统
CN114635785B (zh) * 2022-03-04 2023-03-21 潍柴动力股份有限公司 一种气体机、控制方法及装置、气体机系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU7479687A (en) * 1986-06-27 1988-01-07 Daimler-Benz Aktiengesellschaft A regulation system for a gas engine
CA2096382A1 (en) * 1992-05-19 1993-11-20 Ken Ogawa Air-Fuel Ratio Control System for Internal Combustion Engines
CA2245438A1 (en) * 1997-08-22 1999-02-22 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha System for detecting failure of fuel pressure sensor
EP3333397A1 (en) * 2016-12-08 2018-06-13 Makita Corporation Spark ignition combustion engine control
JP2018112113A (ja) * 2017-01-11 2018-07-19 トヨタ自動車株式会社 エンジン装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992017696A1 (en) * 1991-03-28 1992-10-15 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Controller of internal combustion engine
JP3788204B2 (ja) * 1999-08-31 2006-06-21 スズキ株式会社 エンジンのパージ制御装置
EP1546532B1 (en) * 2002-09-24 2009-11-11 Engine Control Technology, LLC Methods and apparatus for operation of multiple fuel engines
CA2441686C (en) * 2003-09-23 2004-12-21 Westport Research Inc. Method for controlling combustion in an internal combustion engine and predicting performance and emissions
CN100507230C (zh) * 2007-01-12 2009-07-01 清华大学 天然气掺氢发动机标定方法
CN101285427B (zh) * 2007-04-09 2010-06-02 山东申普汽车控制技术有限公司 组合脉谱对发动机进气系统控制的方法
JP4755155B2 (ja) * 2007-08-30 2011-08-24 三菱重工業株式会社 ガスエンジンの統合制御方法及び装置
CN201162590Y (zh) * 2008-03-27 2008-12-10 广西玉柴机器股份有限公司 一种发动机增压补偿装置
CN101614161B (zh) * 2009-07-24 2013-01-02 广东力宇新能源科技有限公司 一种空燃比控制装置
CN102400801A (zh) * 2011-11-11 2012-04-04 南车玉柴四川发动机股份有限公司 燃气发动机预燃室燃气流量控制装置及其控制方法
CN103047035B (zh) * 2012-12-13 2015-09-02 浙江大学 基于uego的焦炉气发动机自适应空燃比控制方法
JP6576682B2 (ja) * 2015-05-14 2019-09-18 ヤンマー株式会社 バイオガス専焼エンジン
US10288016B2 (en) * 2016-08-25 2019-05-14 Ford Global Technologies, Llc System and method for operating an engine
CN110410225A (zh) * 2019-08-14 2019-11-05 潍柴西港新能源动力有限公司 针对非稳定成分气源的发动机燃料控制系统及控制方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU7479687A (en) * 1986-06-27 1988-01-07 Daimler-Benz Aktiengesellschaft A regulation system for a gas engine
CA2096382A1 (en) * 1992-05-19 1993-11-20 Ken Ogawa Air-Fuel Ratio Control System for Internal Combustion Engines
EP0571182A2 (en) * 1992-05-19 1993-11-24 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Air-fuel ratio control system for internal combustion engines
CA2245438A1 (en) * 1997-08-22 1999-02-22 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha System for detecting failure of fuel pressure sensor
EP3333397A1 (en) * 2016-12-08 2018-06-13 Makita Corporation Spark ignition combustion engine control
JP2018112113A (ja) * 2017-01-11 2018-07-19 トヨタ自動車株式会社 エンジン装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
关于 6M 型发动机皮带轮螺栓断裂故障分析;李勇焕等;《柴油机》;20170928;第50-52页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111577472A (zh) 2020-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111577472B (zh) 一种燃气发动机的燃料控制方法及系统
US20100211294A1 (en) Control device for internal combustion engine
JP5384456B2 (ja) 内燃エンジンの燃焼制御
CN103362661B (zh) Egr阀开度的动态控制方法和装置、egr发动机
US10018531B2 (en) Control apparatus and control method for internal combustion engine
CN112290056A (zh) 一种氢燃料电池的阴极空气供给系统控制方法
CN108317015B (zh) 一种天然气发动机瞬态补偿控制系统及控制方法
CN111664016B (zh) 发动机的控制方法及系统、电子设备
CN112267950A (zh) 混合动力柴油机高精度扭矩控制方法
CN115692783A (zh) 一种车用燃料电池空气系统的控制方法及系统
CN109882300A (zh) 一种修正充气效率的方法和装置
CN111006867B (zh) 一种发动机进气修正map表的标定方法及进气修正方法
JP2010190134A (ja) 内燃機関の点火時期制御装置
CN114991969B (zh) 一种天然气发动机进气量空气环境自适应修正的方法、车辆和存储介质
CN114635785B (zh) 一种气体机、控制方法及装置、气体机系统
CN108005805B (zh) 一种发动机负荷计算方法、发动机及汽车
CN116108706B (zh) 一种风洞环缝式调压阀预置开度估算方法
CN117249009A (zh) 一种进气歧管多点喷射气体机空燃比闭环控制方法
CN208089416U (zh) 一种天然气发动机瞬态补偿控制系统
CN114720133B (zh) 一种大功率气体机空燃比的标定方法及标定系统
CN112324580B (zh) 发动机空燃比控制方法、装置及系统
CN108194194B (zh) 一种天然气发动机高原功率补偿装置的补偿方法
CN110374736B (zh) 一种控制沼气发电机组稳定运行的方法
CN111636972A (zh) 用于减少发动机气门导管磨损的方法及装置
CN110671218B (zh) 气体机的控制方法及装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230111

Address after: No.88 Tianqiao West Road, Yulin City, Guangxi Zhuang Autonomous Region

Patentee after: Guangxi Yuchai Ship Electric Power Co.,Ltd.

Address before: No.88 Tianqiao West Road, Yulin City, Guangxi Zhuang Autonomous Region

Patentee before: Guangxi Yuchai Machinery Co.,Ltd.