[发明专利]一种天然气发动机燃气品质自适应控制方法

说明书

本发明公开了一种天然气发动机燃气品质自适应控制方法，包括台架试验，预存参数表、燃气品质自适应、燃气品质自适应条件设置、燃气品质自适应的启动、参数信息对比、获得燃气品质自适应因子、获得修正参数及燃气品质自适应的持续性等步骤，通过电控单元ECU实时检测氧传感器的信息，分析后确定相应的燃气品质自适应因子，根据燃气品质自适应因子确定需要调整的燃气喷射量修正系数、空气需求量修正系数、火角修正度数和EGR修正率，并通过相应的执行部件作用于发动机上，消除因天然气品质发生变化对Lambda稳定性的影响，有利于发动机排放结果的稳定控制，性能的稳定性控制，最终提高整个系统运行的安全性。

技术领域

本发明涉及一种天然气发动机运行控制技术领域，尤其涉及一种天然气发动机燃气品质自适应控制方法。

背景技术

目前市场上发动机运行使用的天然气成分差异较大，因为在各种品质的天然气中均混有一定比例的乙烷、丙烷及氮气等惰性气体，不同品质的天然气中上述惰性气体的含量也不同。其中乙烷、丙烷等成分的热值较高，它们的加入改变了纯天然气燃烧时的热值，从而导致与氧气混合后气体燃烧速度的改变，进而影响了发动机混合气的实际EGR率，使其实际的EGR率均大于发动机控制单元ECU计算的EGR率，因此使发动机的失火风险加大。另外，天然气成分的差异还会影响到发动机Lambda的控制精度，传统方法中是通过对氧传感器的闭环控制，实现调整Lambda的控制精度，但受上述各种惰性气体的影响，在长期使用中发现，单纯地依靠氧传感器的闭环控制并不能够保证发动机Lambda的控制精度，最终会影响发动机的运行状态。

除此之外，天然气成分的差异还会影响到发动机净功率的一致性，会改变发动机的缸内燃烧，导致发动机的净功率不能满足相关法规的要求，再加上目前使用的发动机出厂时设定的排放及功率是一致的，在使用燃烧速度不一致的混合气体后，会导致发动机排放及功率的一致性被破坏，还容易加剧发动机爆震现象的产生，严重时甚至因为爆震现象而损坏发动机。基于上述原因，需要开发一种能够根据燃气的品质，自动调整发动机运行的技术方案，以消除上述各种缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种有效控制排放污染物，保证发动机净功率一致性及运行安全性的天然气发动机燃气品质自适应控制方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种天然气发动机燃气品质自适应控制方法，在发动机上电控单元ECU的配合下完成，包括以下步骤，

步骤一、台架试验，预存参数表

在所述电控单元ECU的配合下实施台架试验，且在所述电控单元ECU内预设发动机的氧传感器闭环控制模式，所述电控单元ECU实时检测并判断氧传感器工作是否正常；

当所述电控单元ECU检测并判定氧传感器正常，且氧传感器已进入闭环控制状态时，调整发动机的运行功率，获得与发动机各运行功率对应的氧传感器的闭环控制系数，在所述电控单元ECU内将获得的各闭环控制系数转换为对应的燃气品质自适应因子，并形成燃气品质自适应因子表预存于所述电控单元ECU内；

根据所述燃气品质自适应因子表内各具体的自适应因子值，分别调整发动机运行负荷，获取各自适应因子值在发动机各运行负荷状态下，对应的燃气喷射量修正系数表、空气需求量修正系数表、点火角修正度数表和EGR率修正表，预存于所述电控单元ECU中；

步骤二、燃气品质自适应使能条件设置

在所述电控单元ECU内设置用于判断储气罐发生突变的下限基准参数和上限基准参数，当储气罐的检测参数由小于所述下限基准参数突增到高于所述上限基准参数时，即满足燃气品质自适应使能条件；

步骤三、燃气品质自适应条件设置