发电用电控发动机的调速特性曲线设计方法技术

本发明专利技术提供一种发电用电控发动机的调速特性曲线设计方法，包括调速特性油量MAP的设计方法和外特性油量限制曲线的设计方法，发动机通过调速特性油量MAP和外特性油量限制曲线的共同作用进行油量输出来控制发动机转速；所述调速特性油量MAP的设计方法，包括：调速特性油量MAP，由多条调速曲线构成，调速曲线及调速率根据油门开度、发动机转速设置，各调速曲线按照油门开度自小到大分布，所有调速曲线均无交叉；任一油门开度对应的调速曲线，喷油量均是随发动机转速升高而逐渐减小至零，斜率则均是随着转速的升高而逐渐变陡；任一发动机转速下，随着油门开度的增大，其对应的调速曲线斜率均逐渐变缓。本发明专利技术能满足各种不同发电用发动机的调速要求。动机的调速要求。动机的调速要求。

【技术实现步骤摘要】
发电用电控发动机的调速特性曲线设计方法


[0001]本专利技术涉及内燃机
，具体涉及一种发电用电控发动机的调速特性曲线设计方法。

技术介绍

[0002]长久以来，应用于发电领域的发动机主要为机械调速发动机和电子调速发动机；前者采用机械式调速系统，形式结构简单，但是调速精度低、稳定性和瞬态调速性能差且操作性不好；后者虽然调速精度较高，但其需要多种电路组合，结构复杂、成本较高且油耗较差。
[0003]现阶段，上述两种调速模式的发电用发动机已经不能满足用户更高的使用要求和排放法规要求，电控发动机应用于发电领域是大势所趋，但现有的电控发动机主要是针对车用，需通过机械的油门踏板来控制发动机转速，无法进行自动调速，因此不能直接用于发电领域，必须进行二次开发。
[0004]为解决上述问题，亟待设计适用于发电用电控发动机的调速控制策略及调速特性曲线。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在针对现有发电用发动机调速系统的不足，提供一种适用于发电用电控发动机的调速特性曲线设计方法，具有结构简单，发动机稳定性和瞬态调速性能良好的特点，能满足各种不同发电用发动机的调速要求。为实现以上技术目的，本专利技术实施例采用的技术方案是：本专利技术实施例提供了一种发电用电控发动机的调速特性曲线设计方法，包括调速特性油量MAP的设计方法和外特性油量限制曲线的设计方法，发动机通过调速特性油量MAP和外特性油量限制曲线的共同作用进行油量输出来控制发动机转速；所述调速特性油量MAP的设计方法，包括：调速特性油量MAP，由多条调速曲线构成，调速曲线及调速率根据油门开度、发动机转速设置，各调速曲线按照油门开度自小到大分布，所有调速曲线均无交叉；任一油门开度对应的调速曲线，喷油量均是随发动机转速升高而逐渐减小至零，斜率则均是随着转速的升高而逐渐变陡；任一发动机转速下，随着油门开度的增大，其对应的调速曲线斜率均逐渐变缓；调速特性油量MAP，根据发动机转速由低到高定义了低怠速n0、油量支撑转速n1、额定转速n2、油量维持转速n3、外特性油量限制曲线停油点转速n4、超负荷油量点对应全油门调速曲线转速n5、额定工况调速曲线停油转速n6、全油门（100%油门）调速曲线停油转速n
max
；调速特性油量MAP，根据喷油量由小到大定义了低怠速限制油量q0、额定工况油量q1、超负荷油量q2、额定转速外特性限制油量q3、额定转速全油门设定油量q4；调速特性油量MAP，全油门调速曲线各发动机转速下的油量均高于发动机外特性
工作时的喷油量；所述外特性油量限制曲线的设计方法，包括：外特性油量限制曲线上各发动机转速下的喷油量均高于发动机在外特性工作时的喷油量，但要低于所述调速特性油量MAP中全油门开度对应的调速曲线上的喷油量。
[0006]进一步地，对于调速特性油量MAP，全油门调速曲线停油转速n
max
为额定转速n2的115%～130%；发动机喷油量坐标轴最小值点的喷油量为0mg/cyc，最大值点即低怠速全油门最大油量q
max
为超负荷油量q2的110%～115%；额定转速全油门设定油量q4为超负荷油量q2的107%～115%；超负荷油量点对应全油门调速曲线转速n5为额定转速n2的104%～106%。
[0007]进一步地，对于调速特性油量MAP中的全油门调速曲线，其喷油量随发动机转速升高而逐渐减小至零，其斜率则是随着转速的升高而逐渐变陡，整个全油门调速曲线平滑过渡；其他油门开度下的调速曲线也按照全油门调速曲线设定规律进行设计，但需保证随着油门开度的减小，相应调速曲线的停油转速整体是逐渐减小的，调速曲线上发动机转速对应的喷油量也是逐渐减小的。
[0008]更进一步地，在进行其他油门开度的调速曲线设定时，不同油门开度下的调速曲线可以采用不同的调速率，且在任一发动机转速下，随着油门开度的增大，其对应的调速曲线斜率均逐渐变缓。
[0009]进一步地，对于调速特性油量MAP，发动机额定工况调速曲线停油转速n6在发动机额定转速n2的110%～125%之间；且需高于所述的超负荷油量点对应全油门调速曲线转速n5；在进行调速特性油量MAP设定时，需保证发动机在热机状态下的低怠速且无负载工作时，其对应的油门开度大于等于3%。
[0010]进一步地，外特性油量限制曲线上，低怠速n0对应的低怠速限制油量q0为发动机额定工况油量q1的30%～70%；外特性油量限制曲线上，额定转速外特性限制油量q3要大于或等于超负荷油量q2；外特性油量限制曲线上，额定转速外特性限制油量q3对应的低于发动机额定转速n2的油量支撑转速n1，其至少低于发动机额定转速n2的95%，且油量支撑转速n1和额定转速n2之间的外特性油量限制曲线上的油量均不低于发动机超负荷油量q2；外特性油量限制曲线上，额定工况油量q1对应的高于发动机额定转速n2的油量维持转速n3，其至少比发动机额定转速n2高出30r/min；更进一步地，外特性油量限制曲线上，额定转速外特性限制油量q3为超负荷油量q2的103%。
[0011]更进一步地，外特性油量限制曲线上，额定工况油量q1对应的高于发动机额定转速n2的油量维持转速n3比发动机额定转速n2高出30～50r/min。
[0012]进一步地，所述调速特性油量MAP中的各调速曲线和所述发动机外特性油量限制曲线均是平滑过渡的曲线。
[0013]本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：1）可在不同的发动机工况采用最合适的调速率进行转速控制，因此能使发动机兼具良好的稳定性和瞬态调速性能，能改善发动机的经济性和排放水平并提高发动机寿命。
[0014]2）可满足不同发电机组控制模式（恒转速控制模式和并机转速微调控制模式）对发动机喷油量的调整要求，因此能适用于各种不同的发电设备。
[0015]3）可满足发电的最高等级G3要求。
附图说明
[0016]图1为本专利技术实施例中的调速特性油量MAP和外特性油量限制曲线示意图。
具体实施方式
[0017]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0018]本专利技术实施例提出的一种发电用电控发动机的调速特性曲线设计方法，包括调速特性油量MAP的设计方法和外特性油量限制曲线的设计方法，发动机通过调速特性油量MAP和外特性油量限制曲线的共同作用进行油量输出来控制发动机转速；（一）所述调速特性油量MAP的设计方法，包括：调速特性油量MAP，由多条调速曲线构成，调速曲线及调速率根据油门开度、发动机转速设置，各调速曲线按照油门开度自小到大分布，所有调速曲线均无交叉；任一油门开度对应的调速曲线，喷油量均是随发动机转速升高而逐渐减小至零，斜率则均是随着转速的升高而逐渐变陡；任一发动机转速下，随着油门开度的增大，其对应的调速曲线斜率均逐渐变缓；因此当发动机转速过高时可迅速减小喷油量来抑制发动机转速上升，而当发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发电用电控发动机的调速特性曲线设计方法，其特征在于，包括调速特性油量MAP的设计方法和外特性油量限制曲线的设计方法，发动机通过调速特性油量MAP和外特性油量限制曲线的共同作用进行油量输出来控制发动机转速；所述调速特性油量MAP的设计方法，包括：调速特性油量MAP，由多条调速曲线构成，调速曲线及调速率根据油门开度、发动机转速设置，各调速曲线按照油门开度自小到大分布，所有调速曲线均无交叉；任一油门开度对应的调速曲线，喷油量均是随发动机转速升高而逐渐减小至零，斜率则均是随着转速的升高而逐渐变陡；任一发动机转速下，随着油门开度的增大，其对应的调速曲线斜率均逐渐变缓；调速特性油量MAP，根据发动机转速由低到高定义了低怠速n0、油量支撑转速n1、额定转速n2、油量维持转速n3、外特性油量限制曲线停油点转速n4、超负荷油量点对应全油门调速曲线转速n5、额定工况调速曲线停油转速n6、全油门（100%油门）调速曲线停油转速n
max
；调速特性油量MAP，根据喷油量由小到大定义了低怠速限制油量q0、额定工况油量q1、超负荷油量q2、额定转速外特性限制油量q3、额定转速全油门设定油量q4；调速特性油量MAP，全油门调速曲线各发动机转速下的油量均高于发动机外特性工作时的喷油量；所述外特性油量限制曲线的设计方法，包括：外特性油量限制曲线上各发动机转速下的喷油量均高于发动机在外特性工作时的喷油量，但要低于所述调速特性油量MAP中全油门开度对应的调速曲线上的喷油量。2.如权利要求1所述的发电用电控发动机的调速特性曲线设计方法，其特征在于，对于调速特性油量MAP，全油门调速曲线停油转速n
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为额定转速n2的115%～130%；发动机喷油量坐标轴最小值点的喷油量为0mg/cyc，最大值点即低怠速全油门最大油量q
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为超负荷油量q2的110%～115%；额定转速全油门设定油量q4为超负荷油量q2的105%～110%；超负荷油量点对应全油门调速曲线转速n5为额定转速n2的107%～115%。3.如权利要求1所述的发电用电控发动机的调速特性曲线设计方法，其特征在于，对于调速特性油量MAP中的全油门调速曲线，其喷油量随发动机转速升高而逐渐减小至零，其斜率则是随着转速的升高而逐渐变陡，整个全油门调速曲线平...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈瑞，许云峰，秦飞，杨晓，李吉，匡鹏，
申请(专利权)人：无锡威孚高科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：