一种应用于发电机组的双节气门发动机控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种应用于发电机组的双节气门发动机控制系统，包括微机控制器和发动机，微机控制器的输入端电连接有信号采集模块和检测模块，微机控制器的输出端电连接有点火模块和双节气门驱动装置，双节气门驱动装置包括燃气管道、助燃气管道和混合气管道，混合气管道一端与发动机相连，另一端通过混合器分别连接助燃气管道和燃气管道，燃气管道设置有燃气节气门，混合气管道设置有调速节气门，相比于传统单节气门控制，双节气门驱动装置能分别调控燃气量以及混合气量，使得控制系统对于空燃比的控制更加精确，利于稀薄燃烧控制，可对不同负荷状态下的燃气进气量实现闭环控制，降低排温的同时适用于在不同气源、气体成分发生变化的场合。

A Double Throttle Engine Control System for Generator Sets

The invention discloses a dual-throttle engine control system applied to a generator set, which comprises a microcomputer controller and an engine. The input end of the microcomputer controller is electrically connected with a signal acquisition module and a detection module. The output end of the microcomputer controller is electrically connected with a spot fire module and a dual-throttle drive device. The dual-throttle drive device includes a gas pipeline, a gas-assisted pipeline and a mixture gas. Pipeline, one end of mixed gas pipeline is connected with engine, the other end is connected with auxiliary gas pipeline and gas pipeline respectively through mixer. Gas pipeline is equipped with gas throttle, and mixed gas pipeline is equipped with speed control throttle. Compared with traditional single throttle control, double throttle drive device can control gas volume and mixture volume separately, so that the control system can control air-fuel ratio. More precise, conducive to lean combustion control, can achieve closed-loop control of gas intake under different load conditions, reduce exhaust temperature at the same time suitable for different gas sources, gas composition change occasions.

【技术实现步骤摘要】
一种应用于发电机组的双节气门发动机控制系统
本专利技术涉及一种发动机控制设备，特别是一种应用于发电机组的双节气门发动机控制系统。
技术介绍
目前常用的燃气发电机组大都是采用比例式混合器对燃气进气量进行控制，此控制方法存在空燃比控制性能差、排温高的缺点，由于不同负荷下的燃气进气量是固定的，因此不能通过控制燃气进气量实现空燃比闭环控制，导致发动机对于不同气源场合适应性低。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种降低排温、可适应于不同气源场合的应用于发电机组的双节气门发动机控制系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种应用于发电机组的双节气门发动机控制系统，包括微机控制器和发动机，所述微机控制器的输入端电连接有信号采集模块和检测模块，所述微机控制器的输出端电连接有点火模块和双节气门驱动装置，所述双节气门驱动装置包括燃气管道、助燃气管道和混合气管道，所述混合气管道的出气端连接所述发动机的进气端，所述混合气管道的进气端通过混合器分别连接所述助燃气管道和燃气管道，所述发动机的排气端设置有排气管，所述燃气管道设置有燃气节气门，所述混合气管道设置有调速节气门。所述信号采集模块包括安装在所述燃气管道的进气口与所述燃气节气门之间的燃气压力温度传感器、安装在所述助燃气管道上的大气压力温度传感器、安装在所述混合气管道的出气口与所述调速节气门之间的增压压力温度传感器、安装在所述排气管上的宽域氧传感器以及安装在所述发动机上的机油压力传感器和冷却水温传感器。所述检测模块包括安装在所述发动机上的曲轴传感器和凸轮轴传感器。所述燃气管道的进气口与所述燃气压力温度传感器之间顺序设置有手动球阀、第一过滤器、电磁阀、阻火器和调压器。所述混合器与所述调速节气门之间顺序设置有增压器和中冷器。所述助燃气管道的进气口与所述大气压力温度传感器之间设置有第二过滤器。所述微机控制器设置有调试接口。所述微机控制器设置有开关量电模块，所述开关量电模块包括微机上电开关和发动机怠速开关。本专利技术的有益效果是：本专利技术相比于传统单节气门控制，双节气门驱动装置能分别调控燃气量以及混合气量，使得控制系统对于空燃比的控制更加精确，利于稀薄燃烧控制，可对不同负荷状态下的燃气进气量实现闭环控制，降低排温的同时适用于在不同气源、气体成分发生变化的场合。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的系统结构图；图2是双节气门驱动装置的结构示意图。具体实施方式参照图1和图2，一种应用于发电机组的双节气门发动机控制系统，包括微机控制器和发动机1，所述微机控制器的输入端电连接有信号采集模块和检测模块，所述微机控制器的输出端电连接有点火模块和双节气门驱动装置，所述双节气门驱动装置包括燃气管道2、助燃气管道3和混合气管道4，所述混合气管道4的出气端连接所述发动机1的进气端，所述混合气管道4的进气端通过混合器24分别连接所述助燃气管道3和燃气管道2，所述发动机1的排气端设置有排气管5，所述燃气管道2设置有燃气节气门6，所述混合气管道4设置有调速节气门7，所述燃气节气门6全工况实时控制发动机的燃气流量，经过燃气节气门6控制的燃气与空气在混合器24处混合后进入发动机1的气缸中燃烧做功，微机控制器通过信号采集模块和检测模块采集发动机的实况数据，如增压压力温度、水温和转速等以判定发动机负荷工况，计算出发动机1相应负荷工况下需要的基本燃气气量，通过采集的燃气压力温度和水温信号对发动机1相应负荷工况下的基本燃气气量进行修正，调节燃气节气门6和调速节气门7的基本开度，对发动机全工况负荷下的燃气进气量进行精确调控，把控发动机的转速，实现发动机空燃比的闭环控制，达到发动机的稀薄燃烧、降低排温的效果，由于所述燃气节气门6可对不同负荷状态下的燃气进气量实现精确控制，因此本发动机控制系统也可适用于不同气源、气体成分发生变化的场合使用；在本实施例中，所述微机控制器为汽车ECU，所述点火模块为24V高能顺序点火装置，所述点火模块主要根据微机控制器发出的指令对初级点火线圈的回路进行控制，控制其导通和截止，从而提供给火花塞能量，点燃气缸内的混合气，完成做功。所述信号采集模块包括安装在所述燃气管道2的进气口与所述燃气节气门6之间的燃气压力温度传感器8、安装在所述助燃气管道3上的大气压力温度传感器9、安装在所述混合气管道4的出气口与所述调速节气门7之间的增压压力温度传感器10、安装在所述排气管5上的宽域氧传感器11以及安装在所述发动机1上的机油压力传感器12和冷却水温传感器13，所述检测模块包括安装在所述发动机1上的曲轴传感器14和凸轮轴传感器15，经采集处理得到的发动机增压压力温度用于微机控制器进行扭矩计算及发动机不同负荷状态下的所需燃气基本进气量的计算；经采集处理得到的燃气压力温度用于在不同负荷状态下的燃气进气量时，以及气体压力温度发生改变时，对燃气进气量进行修正；经采集处理得到的发动机机油压力，冷却水温用于发动机的保护措施，当机油压力过低或者冷却水温过高时，微机控制器会根据内部程序采取相应的措施如降低扭矩、发动机回怠速或者停机；经采集宽域氧传感器处理得到的发动机排气中的空燃比值，可反应出发动机燃烧状态，根据微机控制器内部存储标定好的不同负荷状态下的最佳空燃比MAP表，计算出实际空燃比并与最佳空燃比比较，调节发动机全工况，使其达到最佳燃烧状态。所述微机控制器设置有开关量电模块，所述开关量电模块包括微机上电开关和发动机怠速开关。所述燃气管道2的进气口与所述燃气压力温度传感器8之间顺序设置有手动球阀22、第一过滤器16、电磁阀17、阻火器18和调压器19。所述混合器24与所述调速节气门7之间顺序设置有增压器20和中冷器21，所述混合器24利用文丘里原理将燃气和空气混合后进入增压器，经过增压器20增压以及中冷器21中冷后进入发动机气缸燃烧做功。所述助燃气管道3的进气口与所述大气压力温度传感器9之间设置有第二过滤器23。所述微机控制器设置有调试接口，用于对接微机控制器以更新测试微机控制器的内部程序。在具体实施例中，燃气经过第一过滤器16、通过电磁阀17控制燃气的通断，经过阻火器18、调压器19把燃气压力稳压至需要的低压力范围内，经过稳压后的燃气通过燃气节气门6控制燃气的流量，并与空气在混合器24处充分混合，经过混合器24混合后的燃气-空气混合气体通过增压器20增压，增压后的混合气体通过中冷器21冷却，降低燃烧爆震，提高动力性，经冷却后的混合气通过调速节气门7控制进入发动机气缸的混合气流量，使发动机转速稳定；在通过燃气节气门6控制燃气流量时，所述微机控制器采集曲轴传感器14、增压压力温度传感器10、燃气压力温度传感器8和大气压力传感器9的检测数据，根据微机控制器内部烧写的扭矩算法计算出不同负荷工况下的燃气流量，并通过执行燃气节气门6的开度位置实现对燃气量的精确控制，通过采集宽域氧传感器11间接反映发动机缸内燃烧情况，并依据采集信号计算出燃烧后尾气的空燃比值，调控发动机燃烧做功。以上的实施方式不能限定本专利技术创造的保护范围，专业
的人员在不脱离本专利技术创造整体构思的情况下，所做的均等修饰与变化，均仍属于本专利技术创造涵盖的范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于发电机组的双节气门发动机控制系统，包括微机控制器和发动机（1），所述微机控制器的输入端电连接有信号采集模块和检测模块，其特征在于所述微机控制器的输出端电连接有点火模块和双节气门驱动装置，所述双节气门驱动装置包括燃气管道（2）、助燃气管道（3）和混合气管道（4），所述混合气管道（4）的出气端连接所述发动机（1）的进气端，所述混合气管道（4）的进气端通过混合器（24）分别连接所述助燃气管道（3）和燃气管道（2），所述发动机（1）的排气端设置有排气管（5），所述燃气管道（2）设置有燃气节气门（6），所述混合气管道（4）设置有调速节气门（7）。

【技术特征摘要】
1.一种应用于发电机组的双节气门发动机控制系统，包括微机控制器和发动机（1），所述微机控制器的输入端电连接有信号采集模块和检测模块，其特征在于所述微机控制器的输出端电连接有点火模块和双节气门驱动装置，所述双节气门驱动装置包括燃气管道（2）、助燃气管道（3）和混合气管道（4），所述混合气管道（4）的出气端连接所述发动机（1）的进气端，所述混合气管道（4）的进气端通过混合器（24）分别连接所述助燃气管道（3）和燃气管道（2），所述发动机（1）的排气端设置有排气管（5），所述燃气管道（2）设置有燃气节气门（6），所述混合气管道（4）设置有调速节气门（7）。2.根据权利要求1所述的应用于发电机组的双节气门发动机控制系统，其特征在于所述信号采集模块包括安装在所述燃气管道（2）的进气口与所述燃气节气门（6）之间的燃气压力温度传感器（8）、安装在所述助燃气管道（3）上的大气压力温度传感器（9）、安装在所述混合气管道（4）的出气口与所述调速节气门（7）之间的增压压力温度传感器（10）、安装在所述排气管（5）上的宽域氧传感器（11）以及安装在所述发动机（1）上的机油压力传感器（12）和冷却水...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宇楠，郭彦强，付科幸，常城，刘康力，蒋绍友，陈莹宝，
申请(专利权)人：中山市蓝水能源科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44