[发明专利]用于调节燃气发动机的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于调节燃气发动机(Gasmotor)的方法，在该方法中，取决于理论体积流量确定作为燃料空气混合物的份额的燃料体积以及在燃气发动机的进气门之前的接收管(Receiverrohr)中的燃料空气混合物的混合物压力。

背景技术

燃气发动机常常用作用于备用电源发电机、快速备用设备(Schnellbereitschaftsaggregate)的或者为联合产生电流和热所用的装置(BHKW)的驱动件。在此，在例如1.7的燃烧空气比例时(即，在带有空气过量的稀薄混合物运转时)使燃气发动机运行。典型地，燃气发动机包括用于确定在燃料空气混合物中的燃气份额的燃气节流阀、用于共同输送可燃的燃气和空气的混合器(Mischer)、作为废气涡轮增压器的部分设备的压缩机、散热器以及混合物节流阀。通过混合物节流阀确定工作气缸的填充度(Füllung)并且由此确定燃气发动机的扭矩。另一方面，在通常保持恒定的影响因素时从燃料空气混合物的压力中计算工作气缸的填充度，例如在恒定的接收管温度、在恒定的转速和恒定的燃烧空气比例时。

从文件DE 10 2007 045 195B3中已知用于带有发电机的静态的燃气发动机的调节方法，在该方法中，通过转速调节器从转速调节偏差中确定作为调整参数的调节力矩。通过效率特征图表(Kennfeld)再次从调节力矩和实际转速中确定理论体积流量，其既表示用于操控燃气节流阀的输入参数也表示用于确定在接收管中的混合物压力的输入参数。重要的要素(Zentrales Element)为取决于相同的控制参数(在此，理论体积流量)并行地操控两个控制机构。通过下级的接收管压力调节回路进行在接收管中的混合物压力的调整。在该接收管压力调节回路中，理论接收管压力相应于参考变量并且测得的接收管压力相应于调节参数。那么，燃气发动机和发电机相应于受控系统(Regelstrecke)。在考虑燃气发动机的实际转速、在接收管中的温度和恒定值的情况下从理论体积流量中计算理论接收管压力。此外，燃烧空气比例和化学计算的空气需求实施成恒定值。所示出的方法在实际中已证实为有效的。然而，在相同的燃气族(Gasfamilie)之内不同燃气品质(体积份额)对于排放值的影响为重要的。

同样文件DE 699 26 036T2描述了用于调节燃气发动机的方法，在该方法中，从转速调节偏差中通过PID调节器计算用于操控混合物节流阀的调整信号。同样，取决于转速调节偏差确定修正值，之后，通过该修正值改变用于燃气节流阀的调整信号。然而，该方法的目标设定为通过修正克制发动机转速的波动，在理论发动机转速的变化之后出现该波动。

发明内容

从带有并行地操控燃气节流阀和混合物节流阀以及带有下级的接收管压力调节回路的调节方法出发，本发明的目的为，使不同的燃气质量对调节方法的影响最小化。

通过带有权利要求1的特征的用于调节燃气发动机的方法实现该目的。在从属权利要求中示出设计方案。

通过以下方式使不同的燃气品质的影响最小化，即，计算调节力矩(即转速调节器的调整参数)相对于发电机力矩的偏差，并且根据该偏差修正理论接收管压力。该偏差为用于实际使用的燃气(例如生物气)的内能与参考燃气的内能的偏差的值的度量(Maβ)。在试验台上针对该参考燃气测量(einmessen)燃气发动机，其中，使用天然气作为参考燃气。对于作为已知的燃气族中的燃气的混合物出现的现场的(vor Ort)燃气，必须已知燃料参数。其为热值、化学计算的空气需求和密度。之后，将燃料参数作为固定参数储存在系统中。通过其计算调节力矩的转速调节器参考天然气。通过从修正的输入参数、即修正的理论体积流量、修正的燃烧空气比例以及修正的空气需求中计算出理论接收管压力，修正理论接收管压力。

通过理论体积流量乘以偏差的平方计算修正的理论体积流量。从参考燃烧空气比例和偏差中计算修正的燃烧空气比例，其中，通过特征图表取决于燃气发动机的调节力矩和实际转速计算参考燃烧空气比例。通过递归方法(Rekursionsverfahren)同样取决于偏差获得修正的空气需求。