FI125390B - Procedure for operating an ottoman engine and an ottoman engine - Google Patents
Procedure for operating an ottoman engine and an ottoman engine Download PDFInfo
- Publication number
- FI125390B FI125390B FI20105531A FI20105531A FI125390B FI 125390 B FI125390 B FI 125390B FI 20105531 A FI20105531 A FI 20105531A FI 20105531 A FI20105531 A FI 20105531A FI 125390 B FI125390 B FI 125390B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- control
- fuel
- control signal
- depending
- combustion engine
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D19/02—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with gaseous fuels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0002—Controlling intake air
- F02D41/0007—Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D19/02—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with gaseous fuels
- F02D19/021—Control of components of the fuel supply system
- F02D19/023—Control of components of the fuel supply system to adjust the fuel mass or volume flow
- F02D19/024—Control of components of the fuel supply system to adjust the fuel mass or volume flow by controlling fuel injectors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D23/00—Controlling engines characterised by their being supercharged
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D41/0027—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures the fuel being gaseous
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
- F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D45/00—Electrical control not provided for in groups F02D41/00 - F02D43/00
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/24—Control of the pumps by using pumps or turbines with adjustable guide vanes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
- F02D2041/1413—Controller structures or design
- F02D2041/1418—Several control loops, either as alternatives or simultaneous
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
- F02D41/2425—Particular ways of programming the data
- F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
- F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
- F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
- F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
- F02M21/0248—Injectors
- F02M21/0251—Details of actuators therefor
- F02M21/0254—Electric actuators, e.g. solenoid or piezoelectric
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
Menetelmä ottopolttomoottorikoneen käyttämiseksi ja ottopolt-tomoottoriA method of operating an internal combustion engine machine and an internal combustion engine
Keksintö kohdistuu menetelmään patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukaisen ottopolttomoottorikoneen käyttämiseksi. Lisäksi keksintö kohdistuu patenttivaatimuksen 8 johdanto-osan mukaiseen ottopolttomoottorikonee-seen.The invention relates to a method for operating an internal combustion engine machine according to the preamble of claim 1. The invention further relates to an internal combustion engine machine according to the preamble of claim 8.
Suurkaasumoottorina muodostetussa ottopolttomoottorikoneessa on useita sylintereitä polttoaineesta, nimittäin kaasusta ja palamisilmasta muodostuvan seoksen, polttamiseksi. Tällaisessa suurkaasumoottorissa on tyypillisesti pa-kokaasuahdin, joka käsittää turbiinin ja ilmanpuristimen, jolloin pakokaasuahtimen turbiinissa polttomoottorikoneen kuuman pakokaasun painetta lasketaan pakokaasuahtimen ilmanpuristimen puhdistamiseksi ja näin polttomoottorikoneen sy-lintereihin syötettävän palamisilman kokoonpuristamiseksi. Lisäksi suurkaasumoottorissa on polttomoottorikoneen sylintereihin sovitettuja polttoaineensäätö-venttiilejä, joilla kokoonpuristettuun palamisilmaan voidaan sekoittaa polttoainetta näin polttoaineesta ja palamisilmasta muodostuvan poltettavan seokseksi asettamiseksi sylintereille käytettäväksi. Suurkaasumoottoreissa kaasuna muodostettu polttoaine lisätään palamisilmaan kokoonpuristamisen jälkeen, koska polttoaineesta ja palamisilmasta muodostuvan palavan seoksen kokoonpuristamista suurkaasumoottoreissa pidetään liian vaarallisena. Käytännöstä on lisäksi tunnettua avata tai sulkea polttoaineensäätö-venttiilejä, jotka on sovitettu polttomoottorikoneen sylintereihin ja jotka toimivat polttoaineen sekoittamiseksi kokoonpuristettuun palamisilmaan, säätö- tai ohjaus-venttiilien avulla sillä tavalla, että polttoaineensäätöventtiilien avulla kokoonpuristettuun palamisilmaan sekoitettu polttoainemäärä voi käyttää polttomoottorikonet-ta ennalta annetulla ohjeteholla ja/tai ohjekierrosluvulla. Tätä säätö- tai ohjauslaitetta, joka toimii polttoaineensäätöventtiilien ohjaamiseksi polttomoottorikoneen käyttämiseksi ennalta annetulla ohjeteholla ja/tai ohjekierrosluvulla, kutsutaan myös kierrosluvun säätimeksi.The combustion engine engine formed as a high gas engine has a plurality of cylinders for burning a mixture of fuel, namely gas and combustion air. Such a high-gas engine typically has an exhaust gas compressor comprising a turbine and an air press, wherein the exhaust gas compressor hot exhaust gas pressure is lowered in the exhaust gas turbine to purify the exhaust gas compressor air and thereby supply combustion air to the cylinders of the combustion engine. In addition, the high-gas engine has fuel control valves fitted to the cylinders of the internal combustion engine, whereby fuel can be mixed with the compressed combustion air to make the combustible mixture of fuel and combustion air for use in the cylinders. In high-gas engines, the gas produced as gas is added to the combustion air after being compressed, because compressing a combustible mixture of fuel and combustion air in high-gas engines is considered too dangerous. In addition, it is known in the art to open or close fuel control valves fitted to the cylinders of an internal combustion engine and which operate to mix fuel with compressed combustion air, control or control valves such that fuel control valves can be operated / or RPM. This regulator or control, which operates to control the fuel control valves to operate the internal combustion engine at a predetermined reference power and / or reference RPM, is also referred to as a RPM.
Ottopolttomoottorikoneen, erityisesti suurkaasumoottorin, varman ja häiriöttömän käytön varmistamiseksi ei kuitenkaan ole tarpeen vain, että poltto-moottorikonetta käytetään ennalta annetulla ohjeteholla ja/tai ohjekierrosluvulla, päinvastoin merkitystä on sillä, että polttomoottorikoneelle asetetaan käytettäväksi määritelty polttoaineesta ja palamisilmasta muodostuva seos sen käyttämiseksi ennalta annetulla lambdasäädöllä. Tähän saakka tunnetuissa menetelmissä lambdasäätöä varten tai sylintereihin syötettävän, polttoaineesta ja palamisilmas-ta muodostuvan seoksen määritellyn koostumuksen säätämiseksi on kuitenkin epäkohtana, että ne reagoivat hitaahkosti muuttuneisiin käyttöolosuhteisiin sekä havaitsevat kuormituksen nousut ja kuormituksen laskut vain hidastetusti. Erittäin riittämättömästi havaitaan käytännöstä tunnetuissa menetelmissä lambdasäätöä varten kuormituksen kytkemiset ja kuormituksen poisjäämiset. Seurauksena tästä on, että polttomoottorikoneen sylintereille asetetaan käytettäväksi joko liian laiha tai liian lihava polttoaineesta ja palamisilmasta muodostuva seos, niin että sitten polttomoottorikoneen käytössä voi säätyä ei-toivottua nakutusta, liian suuria pakokaasupäästöjä sekä polttomoottorikoneen pienentynyt hyötysuhde.However, to ensure safe and trouble-free operation of an internal combustion engine, in particular a high gas engine, it is not only necessary that the combustion engine is operated at a predetermined reference power and / or reference RPM; However, prior art methods for adjusting the defined composition of the fuel and combustion air supply to the lambda control or to the cylinders have the disadvantage that they respond slowly to changing operating conditions and only detect load increases and load decreases. Load coupling and load offsets for lambda control are known to be very inadequate in methods known in the art. As a result, a mixture of fuel and combustion air that is too thin or too fat is placed on the cylinders of the internal combustion engine so that the operation of the internal combustion engine can result in unwanted knocking, excessive exhaust emissions and a reduced efficiency of the internal combustion engine.
Julkaisuista EP 0 259 382 B1 ja EP 1 158 149 B1 on kulloinkin tunnettu kaasumoottoriin syötettävän, palamisilmasta ja polttoaineesta muodostuvan seoksen säätämiseksi menetelmiä, jotka voivat tulla käyttöön sellaisissa kaasu-moottoreissa, joissa palamisilman ja kaasun sekoitus tapahtuu ennen ilmanpuris-tinta, jossa siis polttoaineesta ja palamisilmasta muodostuva palava seos syötetään ilmanpuristimeen. Nämä menetelmät eivät sovellu käytettäväksi ottopoltto-moottorikoneessa, jossa polttoaine sekoitetaan vasta jo kokoonpuristetun palamisilman ilmanpuristimesta myötävirtaan. Tästä lähtien esillä oleva keksintö perustuu ongelmaan luoda uudenlainen menetelmä ottopolttomoottorikoneen käyttämiseksi sekä uudenlainen otto-polttomoottorikone, jossa on parannettu lambdasäätö. Tämä ongelma ratkaistaan patenttivaatimuksen 1 mukaisella menetelmällä, jolle on tunnusomaista, että ensimmäinen säätö- tai ohjauslaite asettaa ohjaussignaalin käytettäväksi polttoaineensäätöventtiilejä varten toiselle, säätö-tai ohjauslaitteelle, joka synnyttää tästä ohjaussignaalista riippuen ohjaussignaalin pakokaasuahdinta varten sillä tavalla, että sylintereille asetetaan käytettäväksi määritelty polttoaineesta ja palamisilmasta muodostuva seos polttomoottorikoneen käyttämiseksi ennalta annetulla lambda-arvolla, että toinen säätö- tai ohjauslaite korjaa ensimmäisen säätö- tai ohjauslaitteen polttoaineensäätöventtiilejä varten käytettäväksi asettamaa ohjaussignaalia säätöpoikkeama-arvon verran, ja jolloin toinen säätö- tai ohjauslaite riippuen säätöpoikkeama-arvon verran korjatusta ohjaussignaalista synnyttää ohjaussignaalin pakokaasuahdinta varten, ja että säätöpoikkeama-arvo polttoaineensäätöventtiilejä varten käytettäväksi asetetun ohjaussignaalin korjaamiseksi määritetään toisella säätö- tai ohjauslaitteella riippuen paine-erosta kokoonpuristetun palamisilman paineen ja polttoaineen paineen välillä ja/tai riippuen polttomoottorikoneen sytytysajan- kohdasta ja/tai riippuen polttoaineen lämpötilasta ja/tai riippuen polttoaineen polttoarvosta ja/tai riippuen polttomoottorikoneen hyötysuhteesta ja/tai riippuen polttoaineen metaaniluvusta tai oktaaniluvusta ja/tai riippuen nakutusintegraat-toriarvosta.EP 0 259 382 B1 and EP 1 158 149 B1 each disclose known methods for controlling a mixture of combustion air and fuel fed to a gas engine, which may be introduced in gas engines in which the combustion air and gas are blended before the air press, whereby the fuel and the combustible mixture of combustion air is fed to the air press. These methods are unsuitable for use in an internal combustion engine, where fuel is only mixed downstream of the compressed combustion air compressor. Henceforth, the present invention is based on the problem of creating a novel method of operating an internal combustion engine and a novel internal combustion engine with improved lambda control. This problem is solved by a method according to claim 1, characterized in that the first control or control device provides a control signal for use with the fuel control valves to a second control or control device that generates a control signal for the exhaust gas compressor depending on this control signal a mixture for operating a combustion engine machine with a predetermined lambda value, the second control or control device correcting the control signal provided by the first control or control device for use with the fuel control valves by the control offset value, and the second control or control device and that the control offset value for the fuel control valves occurs to adjust the control signal set to be determined by the second control or control device, depending on the pressure difference between the pressure of the compressed combustion air and the fuel pressure and / or depending on the ignition time of the combustion engine and / or depending on depending on the methane number or octane number of the fuel and / or depending on the knock integrator value.
Keksinnön mukainen menetelmä mahdollistaa parannetun lambdasää-dön ottopolttomoottorikoneessa, jossa polttoaine sekoitetaan vasta jo kokoonpu-ristetun palamisilman ilmanpuristimesta myötävirtaan. Menetelmä voi reagoida nopeasti muuttuneisiin käyttöolosuhteisiin kuten kuormituksen nousuihin ja kuormituksen vähenemisiin, erityisesti kuormituksen kytkemisiin ja kuormituksen poisjäämisiin. Ottopolttomoottorikoneen käytössä voidaan välttää ei-toivottu nakutus ja liian korkeat pakokaasupäästöt. Ottopolttomoottorikonetta voidaan käyttää hyvällä hyötysuhteella.The method of the invention enables improved lambda control in an internal combustion engine machine in which the fuel is only mixed downstream of the compressed combustion air air press. The method can react rapidly to changing operating conditions such as load increases and load decreases, especially load switching and load loss. The use of an internal combustion engine can avoid unwanted knocking and excessive exhaust emissions. The internal combustion engine can be operated with good efficiency.
Keksinnön mukainen ottopolttomoottorikone on määritelty patenttivaatimuksessa 8.An internal combustion engine machine according to the invention is defined in claim 8.
Keksinnön edullisia edelleenkehityksiä ilmenee epäitsenäisistä patenttivaatimuksista ja seuraavasta selostuksesta. Keksinnön suoritusesimerkkejä selostetaan lähemmin rajoittumatta niihin viittaamalla piirustukseen. Piirustuksessa esittää kuvio 1 ottopolttomoottorikoneen voimakkaasti kaavamaistettua kuvausta, kuvio 2 kuvion 1 mukaisen ottopolttomoottorikoneen yksityiskohdan lohkokaaviota polttomoottorikoneen käyttämiseksi keksinnön mukaisen menetelmän havainnollistamiseksi, kuvio 3 kaaviota ottopolttomoottorikoneen käyttämiseksi keksinnön mukaisen menetelmän havainnollistamiseksi, kuvio 4 lisäkaaviota ottopolttomoottorikoneen käyttämiseksi keksinnön mukaisen menetelmän havainnollistamiseksi, kuvio 5 lisäkaaviota ottopolttomoottorikoneen käyttämiseksi keksinnön mukaisen menetelmän havainnollistamiseksi, kuvio 6 lisäkaaviota ottopolttomoottorikoneen käyttämiseksi keksinnön mukaisen menetelmän havainnollistamiseksi, kuvio 7 lisäkaaviota ottopolttomoottorikoneen käyttämiseksi keksinnön mukaisen menetelmän havainnollistamiseksi, kuvio 8 lisäkaaviota ottopolttomoottorikoneen käyttämiseksi keksinnön mukaisen menetelmän havainnollistamiseksi, kuvio 9 lisäkaaviota ottopolttomoottorikoneen käyttämiseksi keksinnön mukaisen menetelmän havainnollistamiseksi, kuvio 10 lisäkaaviota ottopolttomoottorikoneen käyttämiseksi keksinnön mukaisen menetelmän havainnollistamiseksi ja kuvio 11 lisäkaaviota ottopolttomoottorikoneen käyttämiseksi keksinnön mukaisen menetelmän havainnollistamiseksi.Advantageous further developments of the invention will be apparent from the dependent claims and the following description. Exemplary embodiments of the invention will be described in more detail without reference to the drawing. The drawing shows a pattern strongly diagrammatic one ignition internal combustion engine, the description, Fig ignition internal combustion engine of the detail of Figure 2, 1 is a block diagram for operating an internal combustion engine illustrating the method according to the invention, Figure 3 is a diagram of the use of ignition internal combustion engine illustrating the method according to the invention, Figure 4 further diagram of the ignition internal combustion engine for use to illustrate the method according to the invention, Figure 5 is an additional diagram of the ignition internal combustion engine for practicing the invention Fig. 6 is a further diagram illustrating the method of the invention, Fig. 7 is a further diagram illustrating a method of the invention, Fig. 7 is a further diagram illustrating a method of the invention, Fig. 8 is a further diagram illustrating the method of Fig. 9, for operating an internal combustion engine to illustrate the method of the invention, Fig. 10 is a further diagram of using an internal combustion engine to illustrate the method of the invention and Fig. 11 is a further diagram for using an internal combustion engine to illustrate the method of the invention.
Keksintö kohdistuu ottopolttomoottorikoneen, edullisesti suurkaasu-moottorina muodostun ottokaasumoottorin, menetelmään, jossa poltetaan kaasumaista polttoainetta. Vaikka keksintö selostetaan viittaamalla suurkaasumootto-rin edulliseen käyttötapaukseen, keksintö ei ole rajoittunut tähän käyttötapaukseen. Päinvastoin keksintö voi saada käyttöä myös ottopolttomoottorikoneis-sa, jotka polttavat nestemäistä polttoainetta.The invention relates to a process for combustion of a gaseous fuel by a combustion engine machine, preferably a combustion gas engine formed as a high gas engine. Although the invention will be described with reference to a preferred use of a large gas engine, the invention is not limited to this use. On the contrary, the invention can also be used in internal combustion engine engines which burn liquid fuel.
Kuvio 1 esittää suurkaasumoottorina muodostetun sellaisen ottopolttomoottorikoneen kaavamaistettua lohkokaaviota, joka käsittää sylintereitä 10. Sylintereihin 10 syötetään polttoaineesta 12, nimittäin kaasusta ja palamisilmasta 13 muodostuvaa seosta 11 seoksen 11 polttamiseksi, jolloin polttoaineen 12 ja palamisilman 13 sekoittaminen tapahtuu sekoittimessa 14.Fig. 1 shows a schematic block diagram of a high-combustion internal combustion engine machine comprising cylinders 10. A mixture 11 of fuel 12, namely gas and combustion air 13, is fed to the cylinders 10 to combust the mixture 11, thereby mixing the fuel 12 and combustion air 13.
Palamisilman 13 tapauksessa, joka sekoitetaan polttoaineeseen 12, kysymyksessä on kokoonpuristettu palamisilma 13, joka kokoonpuristetaan pako-kaasuahtimen 16 avulla. Pakokaasuahtimessa 16 on ilmanpuristin 17, jossa ko-koonpuristamaton palamisilma 18 kokoonpuristetaan kokoonpuristetuksi pala-misilmaksi 13, jolloin pakokaasuahtimen 16 ilmanpuristinta 17 käytetään tämän turbiinilla 19, jossa polttomoottorikoneen pakokaasun 20 painetta alennetaan.In the case of combustion air 13 which is mixed with fuel 12, it is compressed combustion air 13 which is compressed by means of the exhaust gas compressor 16. The exhaust compressor 16 has an air press 17 where the non-compressed combustion air 18 is compressed into a compressed combustion air 13, wherein the exhaust press 17 of the exhaust gas compressor 16 is operated by its turbine 19, whereby the pressure of the combustion engine exhaust 20 is reduced.
Kuten jo on mainittu, polttoaine 12 sekoitetaan kokoonpuristettuun pa-lamisilmaan 13, mitä varten polttomoottorikoneen jokaiseen sylinteriin 10 on sovitettu ainakin yksi polttoaineensäätöventtiili 15. Polttoaineensäätöventtiilillä 15 voidaan määrittää kokoonpuristettuun palamisilmaan 13 sekoitetun polttoaineen 12 määrä, jotta näin lopuksi polttomoottorikoneen sylintereille asetettaisiin käytettäväksi polttoaineesta 12 ja palamisilmasta 13 muodostuva määritelty seos 11.As already mentioned, the fuel 12 is mixed with the compressed combustion air 13 for which at least one fuel control valve 15 is fitted to each cylinder 10 of the combustion engine. A defined mixture of.
Suurkaasumoottorina muodostetussa kuvion 1 ottopolttomoottoriko-neessa on kaksi säätö- tai ohjauslaitetta 21 ja 22, nimittäin ensimmäinen säätö-tai ohjauslaite 21, joka on edullisesti muodostettu kierrosluvun säätimenä, ja toinen, riippumaton tai itsenäinen säätö- tai ohjauslaite 22, jossa kysymyksessä on edullisesti moottorinohjauslaite.The combustion engine of Fig. 1, constructed as a high gas engine, has two control or control means 21 and 22, namely a first control or control device 21, preferably formed as a speed control, and a second independent or independent control or control device 22, preferably a motor control device.
Ensimmäinen säätö- tai ohjauslaite 21 toimii muun muassa ohjaussignaalin 23 käytettäväksi asettamiseen polttoaineensäätöventtiilejä 15 varten, jolloin ensimmäinen säätö- tai ohjauslaite 21 määrittää ohjaussignaaleja 23 polttoaineensäätöventtiilejä 15 varten sillä tavalla, että riippuen ohjaussignaalista 23 polt-toaineensäätöventtiilien 15 välityksellä kokoonpuristettuun palamisilmaan 13 sekoitetulla määrällä polttoainetta 12 polttomoottorikonetta käytetään ennalta annetulla ohjekierrosluvulla ja/tai ennalta annetulla ohjeteholla. Polttoaineensäätövent-tiilien 15 tapauksessa kysymys on sähkömagneettisesti ohjatuista polttoaineen-säätöventtiileistä 15. Ensimmäinen säätö- tai ohjauslaite 21 asettaa ohjaussignaaleina 23 polttoaineensäätöventtiilejä 15 varten käytettäväksi erityisesti niiden läpi-virtauskestoajan, jolloin riippuen läpivirtauskestoajasta polttoaineensäätöventtiilit 15 sekoittavat määritellyn määrän polttoainetta 12 kokoonpuristettuun palamisilmaan 13.The first control or control device 21 functions inter alia to make the control signal 23 operable for the fuel control valves 15, wherein the first control or control device 21 defines the control signals 23 for the fuel control valves 15 such that depending on the control signal 23, the is used at a predetermined reference speed and / or at a predetermined reference power. In the case of the fuel control valves 15, these are electromagnetically controlled fuel control valves 15. The first control or control device 21 sets the control signals 23 for the fuel control valves 15 to be used specifically for their flow-through time.
Nyt on tässä olevan keksinnön tarkoituksena, että ensimmäinen säätö-tai ohjauslaite 21 ei aseta polttoaineensäätöventtiilejä 15 varten tuotettuja ohjaussignaaleja 23 käytettäväksi vain polttoaineensäätöventtiileille 15 vaan päinvastoin lisäksi toiselle säätö- tai ohjauslaitteelle 22, jolloin toinen säätö- tai ohjauslaite 22 riippuen näistä ohjaussignaaleista 23 synnyttää ohjaussignaalin 24 pakokaasuah-timelle 16 sillä tavalla, että sylintereille 10 asetetaan käytettäväksi määritelty polttoaineesta 12 ja palamisilmasta 14 muodostuva seos 11 polttomoottorikoneen käyttämiseksi ennalta annetulla lambda-arvolla ja näin polttomoottorikonetta varten lambdasäädön asettamiseksi. Ohjaussignaali 24 pakokaasuahdinta 16 varten synnytetään tällöin edullisesti sillä tavalla, että pakokaasuahtimen 16 kokoonpu-ristaman palamisilman 13 paine p13 mitoitetaan sillä tavalla, että seoksella 11 on haluttu koostumus ja näin polttomoottorikonetta käytetään ennalta annetulla lambda-arvolla.It is now an object of the present invention that the first control or control device 21 does not make the control signals 23 produced for the fuel control valves 15 to be used only for the fuel control valves 15 but vice versa the second control or control device 22, the second control or control device 22 an exhaust supercharger 16 such that a defined mixture of fuel 12 and combustion air 14 is provided to the cylinders 10 to operate the internal combustion engine at a predetermined lambda value and thereby adjust the lambda control for the internal combustion engine. The control signal 24 for the exhaust compressor 16 is then preferably generated in such a way that the pressure p13 of the compressed combustion air 13 compressed by the exhaust gas compressor 16 is dimensioned such that the mixture 11 has the desired composition and thus the combustion engine is operated at a predetermined lambda value.
Riippumatta siitä, minkä tyypin pakokaasuahdinta 16 käytetään, oh-jaussuureena 24 pakokaasuahdinta 16 varten määritetään joko ohjaussuure pakokaasuahtimen 16 turbiinin säädettäviä turbiinisiipiä 19 varten tai säätösuure kuviossa 1 esittämättä jätettyä, pakokaasuahtimen 16 ilmanpuristimen 17 säädettävää ohikulkua varten. Tämän mukaisesti on tässä olevan keksinnön tarkoituksena muodostaa polttoaineesta 12 ja palamisilmasta 13 muodostuvan seoksen 11 koostumuksen säätö ja siten lambdasäätö käyttämällä edullisesti läpivirtauskestoaikana muodostettua ohjaussignaalia 23 polttoaineensäätöventtiilejä 15 varten, jolloin riippumatta edullisesti polttoaineensäätöventtiilien 15 virtauskestoaikana toteute tusta ohjaussignaalista 23 tuotetaan ohjaussignaali 24 pakokaasuahdinta 16 varten kokoonpuristetun palamisilman 13 paineeseen p13 vaikuttamiseksi tai sen säätämiseksi.Regardless of the type of exhaust supercharger 16 used, the control variable 24 for the exhaust supercharger 16 is defined as either a control variable for the turbine adjustable turbine blades 19 of the turbocharger 16 or a control variable for the adjustable bypass of the exhaust compressor 16 not shown in FIG. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a composition control, and thus a lambda control, of the fuel 12 and combustion air 13 mixture, preferably utilizing a flow signal 23 for the fuel control valves 15, preferably independent of to influence or adjust the pressure p13.
Mittana polttoainemäärälle, joka poltetaan sylintereissä 10, otetaan tämän mukaan edullisesti läpivirtauskestoaikana toteutettu ohjaussignaali 23 polt-toaineensäätöventtiilejä 15 varten, jolloin ensimmäisen säätö- tai ohjauslaitteen 21 läpivirtauskestoaika määritellään sillä tavalla, että polttomoottorikonetta käytetään halutulla ohjekierrosluvulla ja/tai ohjeteholla. Mitä pitempi on polttoaineen-säätöventtiilien 15 läpivirtauskestoaika, sitä enemmän polttoainetta poltetaan sylintereissä 10 ja sitä enemmän tehoa polttomoottorikone voi luovuttaa. Sovittamalla kokoonpuristetun palamisilman 13 paine p13 pakokaasuahtimen 16 vastaavalla ohjauksella ohjaussignaalin 24 välityksellä palamisilman 13 määrä sovitetaan polttoaineen 12 määrään seoksessa 11 halutun suhteen polttoaineesta 12 ja pa-lamisilmasta 13 asettamiseksi käytettäväksi ja näin polttomoottorikoneen käyttämiseksi halutulla lambda-arvolla.As a measure of the amount of fuel burned in the cylinders 10, a control signal 23 for the fuel control valves 15, preferably realized during the flow duration, is accordingly taken, wherein the flow control time of the first control or control device 21 is determined by operating the internal combustion engine at the desired RPM. The longer the throughput time of the fuel control valves 15, the more fuel is burned in the cylinders 10 and the more power the internal combustion engine can deliver. By adjusting the pressure p13 of the compressed combustion air 13 by corresponding control of the exhaust gas compressor 16 via the control signal 24, the amount of combustion air 13 is matched to the amount of fuel 12 in the mixture 11 to provide the desired ratio of fuel 12 and combustion air 13 and thereby operate the combustion engine.
Kuviosta 3, jossa polttomoottorikoneen halutun ohjetehon Lsoll välityksellä ohjaussuureena 23 polttoaineensäätöventtiilejä 15 varten on esitetty niiden läpivirtauskestoaika t-is, voidaan nähdä, että lisääntyvän ohjetehon Lsoll mukana suurennetaan läpivirtauskestoaikaa h5 polttoaineensäätöventtiileille 15.From Fig. 3, where the flow rate duration t-is shown as the control variable 23 for the fuel control valves 15 through the desired power output Lsoll of the internal combustion engine, it can be seen that with the increasing power output Lsoll the flow time h5 is increased for the fuel control valves 15.
Polttoaineensäätöventtiilien 15 lisääntyneellä läpivirtauskestoajalla ti5 ohjaussignaali 24 pakokaasuahdinta 16 varten määritetään sillä tavalla, että kokoonpuristetun palamisilman 13 paine p13 sovitetaan vastaavasti, mikä voidaan havaita kuvion 4 kaaviosta, jolloin kuvion 4 kaaviossa on esitetty polttomoottori-koneen tehon Lsoll mukaan kokoonpuristetun palamisilman 14 paine pi3.With the increased throughput time ti5 of the fuel control valves 15, the control signal 24 for the exhaust compressor 16 is determined by adjusting the pressure p13 of the compressed combustion air 13 accordingly, as can be seen in the diagram of FIG.
Kuvioista 3 ja 4 seuraa tämän mukaisesti välittömästi, että polttomoottorikoneen lisääntyvän ohjetehon Lsoll myötä toisaalta polttoaineensäätöventtiilien 15 läpivirtauskestoaikaa ti5 korotetaan ja että toisaalta ohjaussignaaliin 24 pakokaasuahdinta 16 varten vaikutetaan sillä tavalla, että kokoonpuristetun palamisilman 13 paine pi3 suurenee.Accordingly, Figures 3 and 4 immediately show that, with the increasing reference power Lsoll of the internal combustion engine, on the one hand the flow control time ti5 of the fuel control valves 15 is increased and on the other hand the control signal 24 for the exhaust compressor 16 is influenced.
Ohjaussignaalin 24 määrittämisessä pakokaasuahdinta 16 varten riippuen polttoaineensäätöventtiilien 15 säätösuureesta 23 toisessa säätö- tai ohjauslaitteessa 22 toimitaan yksityiskohtaisesti niin, että kuvion 2 mukaan toisessa säätö- tai ohjauslaitteessa 22 otetaan huomioon tekijöitä 26, 28 tai suureita, joilla on vaikutusta lambda-arvoon.In determining the control signal 24 for the exhaust compressor 16, depending on the control variable 23 of the fuel control valves 15, the second control or control device 22 proceeds in detail so that factors 26, 28 or quantities affecting lambda value are considered in the second control or control device 22.
Edullisen edelleenkehityksen mukaan toisessa säätö- tai ohjauslaitteessa 22 korjataan ensimmäisen säätö- tai ohjauslaitteen 21 käytettäväksi aset tamaa ohjaussignaalia 23 säätöpoikkeama-arvon Δ23 verran, jolloin toinen säätö-tai ohjauslaite 22 synnyttää sitten säätöpoikkeama-arvon Δ23 verran korjatun ohjaussignaalin 23’ perusteella ohjaussignaalin 24 pakokaasuahdinta 16 varten. Kuviosta 2 voidaan nähdä, että toinen säätö- tai ohjauslaite 22 riippuen korjatusta ohjaussignaalista 23’ korjaa laitteessa 25 tuotettua ohjaussignaalia 24’ ohjaussignaalin 24 asettamiseksi käytettäväksi pakokaasuahdinta 16 varten säätöpoikkeama-arvon Δ24 verran. Säätöpoikkeama-arvojen Δ23 ja Δ24 välityksellä otetaan huomioon tekijät 26, 28 tai suureet, jotka vaikuttavat lambda-arvoon.According to a preferred further development, the second control or control device 22 corrects the control signal 23 provided by the first control or control device 21 for use with a control deviation value Δ23, the second control or control device 22 then generating an control deviation value Δ23 based on the control signal for. From Figure 2, it can be seen that another control or control device 22, depending on the corrected control signal 23 ', corrects the control signal 24' produced in the device 25 to set the control signal 24 for use with the exhaust compressor 16 by a control deviation value Δ24. The control deviation values Δ23 and Δ24 take into account factors 26, 28 or quantities that influence the lambda value.
Kuvion 2 mukaan säätöpoikkeama-arvo Δ23 polttoaineensäätöventtii-lejä 15 varten tuotetun ohjaussignaalin 23 korjaamiseksi synnytetään tekijöiden 26 perusteella laitteessa 27, jolloin säätöpoikkeama-arvo Δ23 määritetään riippuen paine-erosta Δρ kokoonpuristetun palamisilman 13 paineen p13 ja polttoaineen 12 paineen p12 välillä ja/tai riippuen polttomoottorikoneen sytytysajankohdasta tz ja/tai polttoaineen 12 polttoaineläm poti lasta T12 ja/tai riippuen polttomoottorikoneen hyötysuhteesta ja/tai riippuen polttoaineen 12 metaaniluvusta (tai oktaaniluvusta nestemäisen polttoaineen tapauksessa) ja/tai riippuen nakutusintegraatto-riarvosta.2, the control offset value Δ23 for correcting the control signal 23 generated for the fuel control valve 15 is generated based on factors 26 in the device 27, wherein the control offset value Δ23 is determined depending on the pressure difference Δρ between the compressed combustion air 13 pressure p13 and the ignition time tz and / or the fuel temperature of the fuel 12 T12 and / or depending on the efficiency of the internal combustion engine and / or depending on the methane number of the fuel 12 (or octane number in the case of liquid fuel) and / or the knock integration value.
Kuviot 5, 6 ja 7 esittävät kulloinkin kaavioita, jotka koskevat säätöpoikkeama-arvon Δ23 määrittämistä toisessa säätö- tai ohjauslaitteessa 22. Niinpä kuvion 5 kaavioon on merkitty kokoonpuristetun palamisilman 13 paineen pi3 ja polttoaineen 12 paineen pi2 välisen paine-eron Δρ mukaan säätöpoikkeama-arvo Δ23. Tämä paine-ero Δρ ei saa muuttua määriteltyjen rajojen ΔρΜΐΝ ja ΔρΜΑχ välillä, jolloin silloin kun paine-ero Δρ suurenee suhteessa oletusarvoon Δρεου., synnytetään negatiivinen säätöpoikkeama-arvo Δ23. Ohjepaine-eroon Apsoll verrattuna poikkeavan paine-eron Δρ tapauksessa sitä vastoin synnytetään positiivinen säätöpoikkeama-arvo Δ23·Figures 5, 6, and 7 each show diagrams for determining the control deviation value Δ23 in the second control or control device 22. Thus, the control deviation Δρ for the pressure difference Δρ between the compressed combustion air 13 and the fuel 12 pressure pi2 . This pressure difference Δρ must not change between the specified limits ΔρΜΐΝ and ΔρΜΑχ, so that when the pressure difference Δρ increases with the default value Δρεου., A negative control deviation value Δ23 is generated. On the other hand, a positive control deviation value Δ23 is generated in the case of a differential pressure difference Δρ compared to the reference pressure difference Apsoll ·
Kuvio 6 esittää kaaviota, joka esittää säätöpoikkeama-arvon Δ23 synnyttämistä riippuen polttomoottorikoneen sytytysajankohdasta tz. Mitä laajemmaksi asetetaan sytytysajankohta tz verrattuna vastaavaan ohjearvoon tz Soll aikaistettuun sytytysajankohtaan olevassa suunnassa, sitä voimakkaammin kasvaa kampiakselin vääntökulma ennen yläkuolokohtaa, minkä vuoksi periaatteessa polttomoottorikoneen hyötysuhde suurenee, niin että synnytetään negatiivinen säätöpoikkeama-arvo Δ23. Jos sitä vastoin polttomoottorikoneen sytytysajankoh-taa varten olevan ohjearvon tz, soll suhteen sytytysajankohta asetetaan myöhennetyn sytytysajankohdan suuntaan, niin tuotetaan positiivinen säätöpoikkeama-arvo Δ23 ohjaussignaalia varten.Fig. 6 is a diagram showing the generation of a control deviation value Δ23 depending on the ignition time tz of the internal combustion engine. The wider the ignition time tz relative to the corresponding reference value tz Soll in the direction ahead of the early ignition time, the more the crankshaft torque angle increases before the dead center, which in principle increases the efficiency of the internal combustion engine23 to generate a negative control value. On the other hand, if the setpoint tz for the start time of the internal combustion engine is set relative to soll in the direction of the delayed start time, a positive control deviation value Δ23 for the control signal is produced.
Kuvio 7 havainnollistaa säätöpoikkeama-arvon Δ23 synnyttämistä riippuen polttoaineen 12 lämpötilasta T-12, jolloin silloin, kun polttoaineen 12 lämpötila T-12 kasvaa suhteessa ohjearvoon TSoll, synnytetään positiivinen säätöpoikkea-ma-arvo Δ23, ja kun taas, kun polttoaineen 12 lämpötila T12 suhteessa ohjearvoon T12, soll laskee, synnytetään negatiivinen säätöpoikkeama-arvo Δ23.Figure 7 illustrates the generation of a control offset value Δ23 depending on the temperature T-12 of the fuel 12, where a positive control offset value Δ23 is generated when the temperature 12 of the fuel 12 increases relative to the reference TSoll, and while the temperature 12 of the fuel 12 to setpoint T12, soll lowers, a negative control deviation value Δ23 is generated.
Synnytettyjä säätöpoikkeama-arvoja Δ23 polttoaineensäätöventtiilien 15 säätösuureita 23 varten ei käytetä tosiasiallisesti polttoaineensäätöventtiilien 15 ohjaamiseksi käytettyjen säätösuureiden 23 sovittamiseksi, päinvastoin säätöpoikkeama-arvoja Δ23 käytetään vain toisessa säätö- tai ohjauslaitteessa pako-kaasuahdinta 16 varten 22 ohjaussignaalin 24 synnyttämisen yhteydessä polttoaineensäätöventtiilien 15 säätösuureiden 23 korjaamiseksi. Tämä korjaus tapahtuu, kuten jo viittaamalla kuvioiden 5 - 7 kaavioihin on esitetty, esimerkiksi riippuen paine-erosta Δρ kokoonpuristetun palamisilman 13 paineen pi3 ja polttoaineen paineen pi2 välillä ja/tai riippuen polttomoottorikoneen sytytysajankohdasta tz ja/tai riippuen polttoaineen lämpötilasta T12.The generated offset values Δ23 for the control values 23 of the fuel control valves 15 are not actually used to match the control values 23 used to control the fuel control valves 15, on the contrary, This correction takes place, as already indicated with reference to the diagrams of Figures 5-7, for example depending on the pressure difference Δρ between the compressed combustion air 13 pressure pi3 and the fuel pressure pi2 and / or depending on the combustion engine ignition time tz and / or the fuel temperature T12.
Lisäksi tai vaihtoehtoisesti säätöpoikkeama-arvo Δ23 voidaan määrittää myös riippuen polttoaineen 12 polttoarvosta ja/tai riippuen polttomoottorikoneen hyötysuhteesta ja/tai riippuen polttoaineen metaaniluvusta (tai oktaaniluvusta nestemäisen polttoaineen tapauksessa) ja/tai riippuen nakutusintegraattoriar-vosta, jolloin tätä varten kuitenkaan ei ole esitetty kaavioita. Säätöpoikkeama-arvon Δ23 määrittäminen riippuen polttoaineen 12 polttoarvosta perustuu tietoon, että silloin, kun polttomoottorikoneen vakioteholla polttoaineen 12 polttoarvo nousee, myös palamisilman tarve kasvaa. Kaasuana-lyysillä voidaan määrittää kaasuna toteutetun polttoaineen polttoarvo sitten polttoarvosta riippuen säätöpoikkeama-arvon Δ23 määrittämiseksi. Kaasumaisen polttoaineen polttoarvon analyysiä varten voidaan käyttää kaasukromatografia. Säätöpoikkeama-arvon Δ23 määrittäminen riippuen ottopolttomoottori-koneen hyötysuhteesta perustuu tietoon, että tehollinen hyötysuhde voi muuttua käyttöaikana. Jos polttomoottorikoneen samana pysyvällä hyötysuhteella muuttuu tarvittu polttoaine, joka määritellään polttoaineensäätöventtiilien 15 läpivirtauskes-toajalla, niin silloin voidaan päätellä ottopolttomoottorikoneen hyötysuhteen muutos. Riippuen näin määritellystä uudesta hyötysuhteesta voidaan määrittää säätöpoikkeama-arvo Δ23.Additionally or alternatively, the control offset value Δ23 may also be determined depending on the fuel value of the fuel 12 and / or depending on the efficiency of the internal combustion engine and / or the fuel methane number (or octane number for liquid fuel) and / or knock integrator value is not shown. The determination of the control deviation value Δ23 depending on the fuel value of fuel 12 is based on the knowledge that as the combustion value of fuel 12 increases at constant power of the internal combustion engine, the need for combustion air also increases. Gas analysis can then determine the calorific value of the gas in gas form, depending on the calorific value, to determine the control deviation value Δ23. Gas chromatography may be used to analyze the calorific value of gaseous fuel. The determination of the control deviation value Δ23 depending on the efficiency of the internal combustion engine is based on the knowledge that the effective efficiency may change during the service life. If, at the same constant efficiency of the internal combustion engine, the required fuel, which is defined by the flow-through time of the fuel control valves 15, changes, then the change in the efficiency of the internal combustion engine can be deduced. Depending on the new efficiency thus defined, the control deviation value Δ23 can be determined.
Kuten kuviosta 2 voidaan nähdä, toinen säätö- tai ohjauslaite 22 määrittää säätösuureen 23 korjaamiseksi olevan säätöpoikkeama-arvon Δ23 ohella lisäksi säätöpoikkeama-arvon Δ24 säätösuureen 24’ korjaamiseksi, jonka laite 25 synnyttää riippuen korjatusta säätösuureesta 23’.As can be seen in Figure 2, the second adjusting or controlling device 22, in addition to adjusting the control deviation value 23 for correcting the control variable 23, additionally determines the control deviation value Δ24 for correcting the control variable 24 'generated by the device 25 depending on the corrected control variable 23'.
Korjatun säätösuureen 23’ tapauksessa kysymyksessä on korjattu lä-pivirtauskestoaika, jonka perustalta säätösuure 24’ pakokaasuahdinta 16 varten määritellään sillä tavalla, että kokoonpuristetun palamisilman 13 paine p-13 sopii polttoaineen 12 määrään, joka riippuen säätösuureesta 23 sekoitetaan polttoai-neventtiileillä 15 kokoonpuristettuun palamisilmaan 13. Säätöpoikkeama-arvolla Δ24 otetaan huomioon säätösuureen 24 määrittämisessä pakokaasuahdinta 13 varten sellaisia tekijöitä 28 tai suureita, jotka vaikuttavat kokoonpuristetun palamisilman 13 paineeseen p13.In the case of the corrected control variable 23 ', this is the corrected flow-through time, based on which the control variable 24' for the exhaust supercharger 16 is determined such that the pressure p-13 of the compressed combustion air 13 matches the amount of fuel 12 mixed with the control valve 23. The control deviation value Δ24 takes into account factors 28 or quantities affecting the pressure p13 of the compressed combustion air 13 for determining the control variable 24 for the exhaust gas compressor 13.
Edullisesti määritellään säätöpoikkeama-arvo Δ24 ohjaussignaalia 24’ varten riippuen kokoonpuristetun palamisilman 13 lämpötilasta T-13 ja/tai riippuen polttoaineen 12 metaaniluvusta MZ (tai oktaaniluvusta nestemäisen polttoaineen tapauksessa) ja/tai riippuen nakutusintegraattoriarvosta KIW ja/tai riippuen polt-tomoottorikoneen sytytysajankohdasta tz.Preferably, the control deviation value Δ24 for the control signal 24 'is determined depending on the temperature T-13 of the compressed combustion air 13 and / or depending on the methane number MZ (or octane number for liquid fuel 12) and / or
Kuvio 8 havainnollistaa menettelytapaa säätöpoikkeama-arvon Δ24 määrittämisessä riippuen polttomoottorikoneen sytytysajankohdasta, jolloin kuviossa 8 on esitetty polttomoottorikoneen sytytysajankohdan tz mukaan muutos Δρΐ3 kokoonpuristetun palamisilman 13 paineelle, jonka muutoksen tulee muodostua säätöpoikkeama-arvolla Δ24. Silloin kun sytytysajankohta tz nousee suhteessa vastaavaan ohjearvoon tz, soll, nousee myös polttomoottorikoneen naku-tustaipumus, minkä vuoksi säätöpoikkeama-arvo Δ24 määritetään niin, että säätyy positiivinen Δρι3. Vastaavaan ohjearvoon tz, soll verrattuna myöhästyneen sytytysajankohdan tapauksessa määritetään säätöpoikkeama-arvo Δ24 sillä tavalla, että säätyy negatiivinen arvo Δρι3:Ile.Figure 8 illustrates a procedure for determining the control offset value Δ24 depending on the start time of the internal combustion engine, wherein Figure 8 shows the change Δρΐ3 for the pressure of the compressed combustion air Δ As the ignition time tz rises relative to the corresponding setpoint tz, soll, the knocking tendency of the internal combustion engine also increases, so the control deviation value Δ24 is determined so that the positive Δρι3 is adjusted. Compared with the corresponding setpoint tz, soll, in the case of a delayed ignition time, the control deviation value Δ24 is determined by adjusting the negative value for Δρι3.
Kuvio 9 havainnollistaa menettelytapaa säätöpoikkeama-arvon Δ24 määrittämisessä riippuen kokoonpuristetun palamisilman 13 lämpötilasta T-|3, jolloin silloin, kun kokoonpuristetun palamisilman 13 lämpötila T-13 nousee verrattuna vastaavaan ohjearvoon T13, soll, säätöpoikkeama-arvo Δ24 määritetään sillä tavalla, että kokoonpuristetun palamisilman paine pi3 kasvaa, minkä vuoksi silloin saadaan Δρι3:Ile positiivisia arvoja. Jos sitä vastoin kokoonpuristetun palamisilman 13 lämpötila laskee verrattuna vastaavaan ohjearvoon T13, soll, niin säätöpoikkeama-arvo Δ24 määritetään sillä tavalla, että Δρι3:Ile säätyy negatiivisia arvoja, niin että kokoonpuristetun palamisilman 13 paine pi3 tulee pienemmäksi.Fig. 9 illustrates a procedure for determining the control deviation value Δ24 depending on the temperature T-13 of the compressed combustion air 13, whereby when the temperature T-13 of the compressed combustion air 13 increases relative to the corresponding reference T13, soll, the control deviation value Δ24 is determined pi3 increases, which gives positive values for Δρι3. Conversely, if the temperature of the compressed combustion air 13 decreases relative to the corresponding reference value T13, soll, the control deviation value Δ24 is determined such that negative values are set for Δρι3 so that the pressure p3 of the compressed combustion air 13 is lowered.
Kuviossa 10 on esitetty yhteydet säätöpoikkeama-arvon Δ24 määrittämisessä riippuen polttoaineen 12 muuttuvasta metaaniluvusta, jolloin kuviosta 10 voidaan nähdä, että silloin, kun metaaniluku MZ verrattuna vastaavaan ohjearvoon MZsoll suurenee, säätöpoikkeama-arvo Δ24 määritetään sillä tavalla, että Δρι3:Ile säätyy negatiivisia arvoja, niin että täten kokoonpuristetun palamisilman 13 paine pi3 tulee pienemmäksi. Jos sitä vastoin polttoaineen 12 metaaniluku MZ verrattuna ohjearvoon MZsoll pienenee, säätöpoikkeama-arvo Δ24 määritetään sillä tavalla, että Δρι3:Ile säätyy positiivisia arvoja, että siten kokoonpuristetun palamisilman 13 paine pi3 kasvaa. Tämä perustuu tietoon, että laskevan metaanilu-vun mukana nakutuskestävyys vähenee.Figure 10 illustrates the relationships in determining the control offset value Δ24 depending on the variable methane number of fuel 12, where Figure 10 shows that when the methane number MZ increases relative to the corresponding reference MZsoll, the control offset value Δ24 is determined such that Δρι3 so that the pressure pi3 of the compressed combustion air 13 is thus reduced. Conversely, if the methane number MZ of the fuel 12 is reduced relative to the reference MZsoll, the control deviation value Δ24 is determined such that positive values are set for Δρι3 so that the pressure p3 of the compressed combustion air 13 is increased. This is based on the knowledge that knock resistance decreases with the decreasing methane index.
Kuvio 11 havainnollistaa lopuksi menettelytapaa säätöpoikkeama-arvon Δ24 määrittämisessä riippuen nakutusintegraattoriarvosta KIW, jotta silloin, kun jo esiintyy nakutusta polttomoottorikoneessa, lambdasäätö sovitetaan vastaavalla säätöpoikkeama-arvolla Δ24 ja polttomoottorikone muutetaan jälleen na-kutuksettomaan käyttöön. Nakutusindikaattorin arvo on mitta nakutuskestävyydel-le (tai nakutustiheydelle edeltävissä palamistyöjaksoissa). Mitä korkeampi naku-tusintegraattoriarvo KIW on, sitä voimakkaammin moottori nakuttaa. Mitä korkeampi nakutusintegraattoriarvo KIW on, sitä voimakkaammin säätöpoikkeama-arvo Δ24 sovitetaan niin, että Δρι3:Ile saadaan lisääntyvästi positiivisia arvoja, että siten kokoonpuristetun palamisilman 13 paine pi3 kasvaa kasvavan naku-tusintegraattoriarvon KIW mukana.Finally, Fig. 11 illustrates a procedure for determining the control offset value Δ24, depending on the knock integrator value KIW, to adapt the lambda control to the corresponding control offset value Δ24 and reuse the internal combustion engine when there is already knock on the internal combustion engine. The knock indicator value is a measure of knock resistance (or knock frequency before firing cycles). The higher the knock integrator value KIW, the more powerful the knock motor is. The higher the knocker integrator value KIW, the more strongly the control deviation value Δ24 is adjusted so that Δρι3 becomes more positive, so that the pressure β3 of the compressed combustion air 13 increases with the increasing knocker integrator value KIW.
Claims (8)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102009023045.9A DE102009023045B4 (en) | 2009-05-28 | 2009-05-28 | Method for operating an Otto internal combustion engine |
DE102009023045 | 2009-05-28 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20105531A0 FI20105531A0 (en) | 2010-05-14 |
FI20105531A FI20105531A (en) | 2010-11-29 |
FI125390B true FI125390B (en) | 2015-09-30 |
Family
ID=43028441
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI20105531A FI125390B (en) | 2009-05-28 | 2010-05-14 | Procedure for operating an ottoman engine and an ottoman engine |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5795464B2 (en) |
KR (2) | KR20100129126A (en) |
CN (1) | CN101900047B (en) |
DE (1) | DE102009023045B4 (en) |
FI (1) | FI125390B (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011003681A1 (en) * | 2011-02-07 | 2012-08-09 | Man Diesel & Turbo Se | Method and device for adjusting the operating state of an internal combustion engine |
AT516817A1 (en) | 2015-01-23 | 2016-08-15 | Ge Jenbacher Gmbh & Co Og | A method of operating an assembly comprising a rotating work machine |
DE102015003013B4 (en) * | 2015-03-06 | 2022-09-01 | Man Energy Solutions Se | Method and control system for operating an engine |
JP6456193B2 (en) * | 2015-03-06 | 2019-01-23 | 大阪瓦斯株式会社 | Gas engine with supercharger and control method thereof |
Family Cites Families (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3173242A (en) | 1962-01-10 | 1965-03-16 | Nordberg Manufacturing Co | Air-fuel ratio controls for engines |
US4138979A (en) * | 1977-09-29 | 1979-02-13 | The Bendix Corporation | Fuel demand engine control system |
JPS56107925A (en) * | 1980-01-31 | 1981-08-27 | Mikuni Kogyo Co Ltd | Electronically controlled fuel injector for ignited internal combustion engine |
AT384279B (en) | 1986-03-05 | 1987-10-27 | Jenbacher Werke Ag | DEVICE FOR CONTROLLING THE COMBUSTION AIR RATIO IN A LASER OPERATING GAS ENGINE |
JPH0311126A (en) * | 1989-06-08 | 1991-01-18 | Hino Motors Ltd | Air-fuel ratio controller for diesel engine |
PH30377A (en) * | 1992-02-11 | 1997-04-15 | Orbital Eng Pty | Air fuel ratio control |
JPH0674070A (en) * | 1992-02-24 | 1994-03-15 | Agency Of Ind Science & Technol | Air-fuel ratio control device |
US5904131A (en) * | 1995-12-28 | 1999-05-18 | Cummins Engine Company, Inc. | Internal combustion engine with air/fuel ratio control |
JP2000282880A (en) * | 1999-03-29 | 2000-10-10 | Mitsubishi Motors Corp | Gasoline engine |
DE50012529D1 (en) | 2000-05-26 | 2006-05-18 | Jenbacher Ag Jenbach | Device for adjusting the combustion gas-air ratio of a preferably stationary gas engine |
JP2003262139A (en) * | 2002-03-08 | 2003-09-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method and device for controlling air-fuel ratio of gas engine |
JP2003328764A (en) * | 2002-05-09 | 2003-11-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Gas engine with boost pressure controller and method for operating it |
JP4056333B2 (en) * | 2002-09-11 | 2008-03-05 | 株式会社小松製作所 | Variable nozzle opening control system for exhaust turbine supercharger |
JP2004132255A (en) * | 2002-10-10 | 2004-04-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Combustor control device |
JP4229721B2 (en) * | 2003-02-24 | 2009-02-25 | ヤンマー株式会社 | Gas engine equipped with a fuel injection amount control mechanism at start-up |
JP4055670B2 (en) * | 2003-07-30 | 2008-03-05 | 日産自動車株式会社 | Engine exhaust purification system |
JP2005048678A (en) * | 2003-07-30 | 2005-02-24 | Nissan Motor Co Ltd | Combustion control device for internal combustion engine |
KR100559423B1 (en) * | 2003-11-07 | 2006-03-10 | 현대자동차주식회사 | Fuel injection timing control method and system thereof |
JP4088600B2 (en) * | 2004-03-01 | 2008-05-21 | トヨタ自動車株式会社 | Correction method for booster fuel injection system |
DE102004061454A1 (en) * | 2004-12-17 | 2006-06-29 | Delphi Technologies, Inc., Troy | Method and device for engine control in a motor vehicle |
JP4247191B2 (en) * | 2005-03-08 | 2009-04-02 | 三菱重工業株式会社 | Gas supply device and operation method for gas engine |
JP4574576B2 (en) * | 2006-03-20 | 2010-11-04 | 本田技研工業株式会社 | Fuel control device for internal combustion engine |
US7861697B2 (en) * | 2006-06-01 | 2011-01-04 | Rem Technology, Inc. | Carbureted natural gas turbo charged engine |
DE102006026640A1 (en) * | 2006-06-08 | 2007-12-13 | Robert Bosch Gmbh | Method for operating an internal combustion engine |
DE102006049242A1 (en) * | 2006-08-09 | 2008-03-20 | Volkswagen Ag | Internal combustion engine for gas and gasoline |
JP4802168B2 (en) * | 2007-10-05 | 2011-10-26 | 本田技研工業株式会社 | Vehicle control device |
-
2009
- 2009-05-28 DE DE102009023045.9A patent/DE102009023045B4/en active Active
-
2010
- 2010-01-08 KR KR1020100001775A patent/KR20100129126A/en active Application Filing
- 2010-01-20 JP JP2010010031A patent/JP5795464B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2010-05-14 FI FI20105531A patent/FI125390B/en not_active IP Right Cessation
- 2010-05-28 CN CN201010194125.4A patent/CN101900047B/en not_active Expired - Fee Related
-
2016
- 2016-07-25 KR KR1020160094308A patent/KR20160092973A/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5795464B2 (en) | 2015-10-14 |
FI20105531A0 (en) | 2010-05-14 |
DE102009023045A1 (en) | 2010-12-02 |
KR20100129126A (en) | 2010-12-08 |
KR20160092973A (en) | 2016-08-05 |
JP2010276011A (en) | 2010-12-09 |
CN101900047B (en) | 2017-09-26 |
DE102009023045B4 (en) | 2019-09-12 |
CN101900047A (en) | 2010-12-01 |
FI20105531A (en) | 2010-11-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2423618C2 (en) | Sensor of actual fuel quality | |
KR101418226B1 (en) | Fuel gas supply method and device for gas engine | |
CN101506505B (en) | Operating method of premixed compression self-ignition engine | |
EP1559887A2 (en) | Method and apparatus for controlling pilot fuel injection to minimize NOx and HC emissions | |
JP2016084812A (en) | Control method of binary fuel engine | |
KR101929673B1 (en) | Internal combustion engine and method for operating the same | |
RU2742364C1 (en) | Combustion control method and system in natural gas engine | |
CN104863729A (en) | Method for operating internal combustion engine | |
FI125390B (en) | Procedure for operating an ottoman engine and an ottoman engine | |
WO2020200486A1 (en) | Single point fuel injection in multi-fuel combustion engines | |
JP4319481B2 (en) | Fuel gas supply and supply system for lean combustion gas engines | |
CN101932812A (en) | Internal combustion engine | |
US9267483B2 (en) | Method and control device for operating a gasoline engine | |
JP2017133440A (en) | Engine system | |
JP4738426B2 (en) | Gas engine control method and apparatus | |
EP1394393B1 (en) | Method for controlling combustion engine | |
JP6488776B2 (en) | Natural gas engine and operation method thereof | |
JPH05296058A (en) | Spark ignition gas internal combustion engine | |
WO2014020231A1 (en) | Method of and a control system for controlling the operation of an internal combustion piston engine | |
JP6485129B2 (en) | Natural gas engine and operation method thereof | |
US11959431B2 (en) | Internal combustion engine and method for operating an internal combustion engine | |
US10704470B2 (en) | Dual-fuel internal combustion engine | |
EP1956218A1 (en) | System for controlling motor torque or load for a dual motor, with homogeneous ignition combustion by means of heterogeneous combustion | |
JP2005337241A (en) | Operating method of internal combustion engine | |
WO2023225693A1 (en) | Method for operating an internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Ref document number: 125390 Country of ref document: FI Kind code of ref document: B |
|
PC | Transfer of assignment of patent |
Owner name: MAN ENERGY SOLUTIONS SE |
|
MM | Patent lapsed |