[发明专利]用于调节固定式燃气发动机的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于调节固定式()燃气发动机(Gasmotor) 的方法，其中从给定转速和实际转速计算出转速调节偏差，并从该转速 调节偏差通过转速调节器确定出作为调节参数的给定转矩。此外，根据 给定转矩确定出给定体积流量，该给定体积流量用于确定混合物节气阀 角度以及燃气节气阀角度，为了调节燃气节气阀角度而通过校正因数来 改变给定体积流量。

背景技术

固定式燃气发动机用于发电。燃气发动机在λ值恒定、例如为1.7 的情况下工作，即利用过剩空气在发动机稀薄混合气运转 (Magerbetrieb)中工作。通常，燃气发动机包括用于确定燃气-空气混 合物中的燃气成分的燃气节气阀、用于使得可燃烧的燃气与空气混合的 混合器、作为废气涡轮压缩机一部分的压缩器、冷却器和至少一个混合 物节气阀。通过混合物节气阀确定在燃气发动机的进气阀之前的贮气管 (Receiverrohr)中的所抽吸的体积流量，并进而确定在贮气管中的混合 物压力。

由EP1158149A1已知一种驱动发电机的固定式燃气发动机。按 照如下方式来控制燃气发动机，即从电机功率通过特性曲线计算出作为 控制参数的给定λ。电子的电机控制器借助于给定λ来计算用于调节燃 气节气阀的燃气量给定值。根据第二实施方式，从混合物压力调节偏差 计算出给定λ值。从所探测到的在贮气管中的实际混合物压力和给定混 合物压力确定出混合物压力调节偏差，所述给定混合物压力又从电机功 率通过特性曲线来确定。根据第三实施方式，作为对第二实施方式的补 充，根据压缩器旁通阀的位置和转速调节偏差来校正用于调节燃气节气 阀的燃气量给定值。所有三个实施方式的共同特征是将燃气节气阀调节 至给定λ值。在实际工作中，在功率预先规定值改变时，首先改变作为 功率控制机构的燃气节气阀的位置。这引起所抽吸的体积流量也改变。 因为首先燃气节气阀的位置保持恒定不变，所以燃气体积流量也不改 变。由此产生变化的实际λ。在燃气节气阀例如沿着关闭方向被操纵时， 引起混合物的润滑(Anfettung)，由此引起燃气发动机的功率改变。作 为对该功率改变的反应，于是改变给定λ值、燃气量给定值和燃气节气 阀的位置。对于这种调节而言，反应时间例如在负载改变时比较关键， 因为由系统决定的对λ调节的干预比较迟钝。

由DE10346983A1已知一种燃气发动机和一种用于调节燃料混合 物的方法。对于该方法而言，在第一步骤中检测在文丘里混合器上的气 团流的差压，且在第二步骤中由所测得的燃气发动机实际功率确定出气 团流的给定差压。然后在第三步骤中使得实际差压接近于给定差压，其 方式为，利用燃气节气阀的位置来改变所输送的燃气量。在第四步骤中 重新探测所调节的燃气发动机实际功率，并如下调节混合物节气阀，即 减小在文丘里混合器中的气团流的差压的给定-实际偏差。这种顺序的流 程反复地进行，直至差压的给定-实际偏差小于极限值为止。因为燃气节 气阀位置的改变引起燃气发动机的功率改变，所以为了补偿燃气发动机 的功率改变必须再调整燃气节气阀位置。这在有些情况下会导致调节参 数过调。

由官方申请号为DE102007045195.9的公开的德国专利申请已知 一种用于调节固定式燃气发动机的方法，其中燃气节气阀和混合物节气 阀根据同一控制参数、这里为给定体积流量来并行地控制。给定体积流 量借助给定转矩来确定，给定转矩作为调节参数通过转速调节器从转速 给定-实际偏差计算出来。为了改善工作可靠性，设有转矩限制机构，通 过该转矩限制机构至少根据误差状态信号，例如在传感器失灵情况下， 限制给定转矩。但实际上已表明，该方法在波动的燃料质量或燃料密度 方面还不是最佳的。

发明内容

本发明的目的在于，减小波动的燃料质量或燃料密度对前述方法的 影响。

该目的通过一种用于调节固定式燃气发动机的方法得以实现，其中 由给定转速以及实际转速计算出转速调节偏差，转速调节器由该转速调 节偏差确定出作为调节参数的给定转矩。另外借助于给定转矩确定出给 定体积流量，该给定体积流量用于确定混合物节气阀角度以及燃气节气 阀角度，为了调节燃气节气阀角度而通过校正因数来改变给定体积流 量。校正因数通过如下方式来计算，即将实际设备功率换算成实际设备 转矩，并将该实际设备转矩通过相对于受限制的给定转矩的求商来确 定。受限制的给定转矩又由给定转矩通过转矩限制机构来计算。于是由 该商通过I调节器来确定校正因数。