[发明专利]改善气体发动机瞬态响应性的控制方法

摘要

本发明公开一种改善气体发动机瞬态响应性的控制系统及方法，系统包括气体发动机、燃料供给系统、点火控制系统和工作状态监控反馈系统，燃料供给系统包括燃料存储装置、燃气管路、燃气轨和燃气喷射阀，点火控制系统包括点火模块和电子控制器，工作状态监控反馈系统包括发动机转速传感器、发动机水温传感器、燃气轨压传感器、空气流量传感器、排气温度传感器和排气氧传感器。本发明通过燃料存储装置来增大燃气的存储量并保证燃气供给过程中压力的稳定性；通过采集空气流量、排气氧含量、排气温度和发动机转速等信息进行调整燃气喷射改变量，不仅能够改善燃气发动机的瞬态响应性，而且能够提高以气体发动机为动力源的动力装置的操作灵敏性。

主权项

改善气体发动机瞬态响应性的控制方法，其特征是，包括以下过程：气体发动机稳定运行时的控制过程：气体发动机在稳定运行状态时采用稀薄燃烧方式，电子控制器利用空气流量作为主要控制参数计算燃气喷射量；气体发动机发生负荷突变时的控制过程：气体发动机遇到负荷突变导致发动机转速降低或提高时，首先电子控制器发出增加或减少燃气喷射量的指令，进行加浓或变稀混合气来缩短发动机的瞬态响应时间，改善响应性，然后电子控制器再根据空气流量、发动机转速和排气氧含量信息进行修正燃气喷射量；所述气体发动机稳定运行时的控制过程包括以下步骤：S201、气体发动机起动运行；S202、电子控制器根据空气流量传感器所采集的空气流量及设定的空燃比计算燃气基本喷射量，并将燃气喷入气体发动机的气缸内进行燃烧做功；S203、排气氧传感器采集排气中的氧含量作为反馈信号，修正燃气喷射量使实际空燃比和设定空燃比一致，气体发动机在这一工况点实现稀薄燃烧，稳定运行；所述气体发动机发生负荷突变时的控制过程包括以下步骤：S204、气体发动机负荷发生变化时，发动机转速偏离设定转速；S205、根据发动机转速的变化改变燃气喷射量，发动机转速如果降低则增加燃气喷射量，如果升高则减少燃气喷射量；S206、电子控制器根据空气流量传感器、排气温度传感器、排气氧传感器和发动机转速传感器采集到的空气流量、排气氧含量、排气温度和发动机转速信息进行调整燃气喷射改变量，经过多次循环标定后确定负荷变化率与燃气喷射量的关系，即发动机不会出现混合气过浓导致的排温超标燃烧恶化也不会出现混合气过稀薄导致的熄火现象；S207、上述工况点标定完成，混合气的加浓和变稀薄的程度控制到一定范围内，在负荷变化的瞬态工作过程中，发动机工况变化平稳，瞬态响应性良好；S208、不断重复步骤S202‑S207完成下一个工况点的标定；S209、完成气体发动机脉谱图的标定，实现全工况稳定运行，瞬态响应性良好。