[发明专利]一种柴油机瞬态调速率控制方法、柴油机及发电设备

说明书

本发明涉及柴油机控制技术领域，公开一种柴油机瞬态调速率控制方法、柴油机及发电设备。若柴油机处于高负荷水平且处于突卸负荷状态，则控制轨压峰值标定功能处于开启状态，且将喷油提前角减小至根据突卸负荷模式下柴油机的转速、柴油机喷油器的喷油量和喷油提前角的关系获取的喷油提前角，以使燃油在燃烧室内不充分燃烧，减小做功量；并将油量计量单元的开度减小至预设开度，实现对油量计量单元的直接控制，从源头上提升油量计量单元的响应速度，缩短油量计量单元的开度减小至预设开度所用的时间，以迅速减小送至喷油器的燃油量，有效地抑制了轨压的上升，同时抑制了柴油机转速的上升，降低了柴油机的瞬态调速率，同时有效避免轨压过大。

技术领域

本发明涉及柴油机控制技术领域，尤其涉及一种柴油机瞬态调速率控制方法、柴油机及发电设备。

背景技术

瞬态调速率是指柴油机突卸/突加负荷时，转速动态变化过程中最大/最小转速与负荷改变前转速之差同标定转速之比的百分数。发电用柴油机在突卸负荷过程中，对瞬态调速率有严格要求。目前是通过对PID参数进行标定实现柴油机瞬态调速率的调节，但当对柴油机的瞬态调速率提出更为严格的指标时，仅凭对PID参数进行调节已无法满足要求。当发电用柴油机在突卸负荷后，转速上冲，喷油量下降，在油量下降过程中出现一段延迟区间，该区间占整个喷油量下降过程比例约为67.8％。柴油机突卸负荷后，油量下降不及时导致柴油机转速持续上升，柴油机瞬态调速率大。

研究发现，发电用柴油机突卸负荷时柴油机瞬态调速率大是因轨压峰值标定功能开启引起的。由于柴油机燃油系统响应滞后性，当扭矩出现较大波动时，轨压容易出现峰值。轨压峰值标定指的是实时监测轨压，当轨压超过轨压峰值时，控制柴油机的喷油器加电指定时间使在指定时间内扭矩保持不变，以便柴油机燃油系统能有时间进行响应。

在柴油机处于高负荷水平时突卸负荷的过程中，若关闭轨压峰值标定功能，油量下降过程中的延迟将会消失，柴油机的瞬态调速率由原来的8.9％下降到6.5％，以使柴油机的瞬态调速率得到下降。

柴油机喷油泵的进油口设有油量计量单元，喷油泵的出油口通过高压油管、共轨管与喷油器的进油口连通，喷油器用于将燃油喷射至燃烧室。在柴油机处于高负荷水平时突卸负荷的过程中，若取消轨压峰值标定功能，喷油器迅速停止喷油，但目前的控制方法中油量计量单元是缓慢关闭的，因此油量计量单元由当前开度至完全关闭需要一定时间，使喷油泵无法快速响应而继续供油，导致轨压瞬间变化，从而引起泄压阀被强制冲开等故障。

因此，亟需一种柴油机瞬态调速率控制方法来解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柴油机瞬态调速率控制方法、柴油机及发电设备，能在处于高负荷水平的柴油机突卸负荷时实现降低柴油机瞬态调速率的同时，有效避免轨压过大。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种柴油机瞬态调速率控制方法，包括正常工作模式和突卸负荷模式，若柴油机处于高负荷水平且处于突卸负荷状态，则使轨压峰值标定功能处于开启状态，且将柴油机由正常工作模式切换至突卸负荷模式，以使油量计量单元的开度减小至预设开度，且使喷油提前角减小至根据突卸负荷模式下柴油机的转速、柴油机喷油器的喷油量和喷油提前角的关系获取的喷油提前角。

作为上述的柴油机瞬态调速率控制方法的一种优选技术方案，柴油机处于突卸负荷模式的过程中，在轨压下降至预设轨压时，关闭轨压峰值标定功能。

作为上述的柴油机瞬态调速率控制方法的一种优选技术方案，在轨压峰值标定功能关闭预设时间后，开启轨压峰值标定功能，并将柴油机由突卸负荷模式切换至正常工作模式。

作为上述的柴油机瞬态调速率控制方法的一种优选技术方案，在柴油机的输出扭矩大于预设输出扭矩且轨压大于设定轨压时，发动机处于高负荷水平。