專利名稱：柴油機(jī)電子可變?nèi)加驼龝r系統(tǒng)調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及船用柴油機(jī)，特別是一種可變?nèi)加驼龝r系統(tǒng)調(diào)整方法。
背景技術(shù)：
柴油機(jī)電子可變?nèi)加驼龝r系統(tǒng)(以下簡稱VIT系統(tǒng))的主要作用是通過改變柴油機(jī)的噴油提前角使柴油機(jī)氣缸內(nèi)的最大爆發(fā)壓力(簡稱爆壓)處于相對較大值，從而達(dá)到節(jié)省燃油，提高柴油機(jī)運行的經(jīng)濟(jì)性。
可變?nèi)加凸ぷ髟硎峭ㄟ^安裝在柴油機(jī)掃氣集管上的掃氣壓力傳感器，采集柴油機(jī)的掃氣壓力信號，并將采集到的掃氣壓力信號輸入到電子調(diào)速器中，再結(jié)合調(diào)速器中的轉(zhuǎn)速信號以及調(diào)速器執(zhí)行器的位置信號，由電子調(diào)整器進(jìn)行計算、比較后對外輸出一個在4～20毫安之間變化的電流信號，這個電流信號被送到安裝在柴油機(jī)上的電流/壓力轉(zhuǎn)換器，通過轉(zhuǎn)換器將輸入的電流信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂瓶諝獾膲毫π盘枺偻ㄟ^控制空氣壓力的變化改變油泵爆壓齒條的大小，來控制油泵供油提前角，從而達(dá)到控制爆壓和節(jié)約用油的目的。
圖1是可變?nèi)加凸ぷ髟碇械谋l(fā)壓力和壓縮壓力隨負(fù)荷變化示意圖。圖中P表示氣缸內(nèi)壓力；ΔP為爆發(fā)壓力與壓縮壓力的差值；Pmax為氣缸最大爆發(fā)壓力；Pmin為電子VIT最小起作用的最小功率百分值；Pk為電子VIT作用的轉(zhuǎn)折點功率百分值。上圖為最大爆發(fā)壓力和壓縮壓力隨負(fù)荷的變化關(guān)系；下圖為爆發(fā)壓力與壓縮壓力差值隨負(fù)荷的變化關(guān)系。
MAN B&W公司在其圖紙《電子控制VIT的調(diào)節(jié)和使用說明》(《Adjustment and Description of Electronically Controlled VIT》)中提供了VIT系統(tǒng)的唯一調(diào)整方法。該已有調(diào)整方法的調(diào)整依據(jù)為以下兩個公式kI，corr＝kI(1+(Poffset，MCR-Poffset，Breakpoint)/(ΔPMCR-ΔPBreakpoint))(1)
Poffset，corr＝Poffset，MCR+(kI/kI，corr-1)*ΔPMCR(2)Poffset，Breakpoint柴油機(jī)在轉(zhuǎn)折點運行時，爆壓要達(dá)到設(shè)計值所需的壓力補償值。
Poffset，MCR柴油機(jī)在最大使用功率點運行時，爆壓要達(dá)到設(shè)計值所需的壓力補償值。
ΔPBreakpoint柴油機(jī)在轉(zhuǎn)折點運行時，爆壓與壓縮壓力的差值。
ΔPMCR柴油機(jī)在最大使用功率點運行時，爆壓與壓縮壓力的差值。
kI電子調(diào)速器輸出電流的斜率的設(shè)定值。
kI，corr電子調(diào)速器輸出電流的斜率的修正值。
Poffset，corr柴油機(jī)在MCR點運行時的爆壓補償值的修正值。
該VIT系統(tǒng)調(diào)整方法的主要調(diào)整過程有以下幾步1.在電子調(diào)速器的用戶界面中輸入各初始值(詳見附表)，例如壓縮比kc、電流控制參數(shù)kI、爆壓補償值Poffect。這些初始值的大小可采用電子調(diào)速器內(nèi)部的默認(rèn)，也可輸入經(jīng)驗數(shù)據(jù)。
2.將柴油機(jī)運行至轉(zhuǎn)折點，測量出轉(zhuǎn)折點的爆壓與壓縮壓力，如果實測爆壓未達(dá)到設(shè)計值，則通過調(diào)整電子調(diào)速器內(nèi)部的參數(shù)Poffect使爆壓測量值達(dá)到設(shè)計要求，再計算兩者的差值，并記錄此時的Poffect值，用Poffset，Breakpoint表示。
3.將柴油機(jī)運行至最大使用功率點，測量最大功率點爆壓與壓縮壓力。如果實測爆壓值與在轉(zhuǎn)折點所測得的爆壓不一致，則通過調(diào)整電子調(diào)速器內(nèi)部的參數(shù)Poffect，使最大使用功率點測得的爆壓與在轉(zhuǎn)折點所測得的爆壓相一致，計算兩者的差值，此時的Poffect值，用Poffset，MCR表示。
4.利用公式(1)計算出kI的修正值kI，corr，再利用公式(2)計算出Poffect的修正值kI，corr，在調(diào)速器中分加別輸入kI，corr和Poffset，coor值替代原先的kI和Poffect。
5.多次重復(fù)2、3、4步，直到kI與Poffect能保證轉(zhuǎn)折點與最大使用功率點的爆壓(Pmax)相同。
6.kc為柴油機(jī)的實測壓縮比，在電子VIT進(jìn)行調(diào)整之前可輸入柴油機(jī)設(shè)計的理論壓縮比，在柴油機(jī)電子VIT調(diào)整過程中主要是將實測壓縮比輸入電子VIT中，確保電子調(diào)速器內(nèi)部顯示的柴油機(jī)掃氣壓力與柴油機(jī)運行過程中的掃氣壓力相同。它的調(diào)整可過程2或3中進(jìn)行。
這種方法的主要缺點為1.過程較為復(fù)雜，兩個公式需反復(fù)迭代。先對各參數(shù)設(shè)定一個初始值并使柴油機(jī)在轉(zhuǎn)折點負(fù)荷運行，測量并紀(jì)錄相關(guān)數(shù)據(jù)，再使機(jī)器MCR點負(fù)荷運行，測量并紀(jì)錄相關(guān)數(shù)據(jù)，然后再根據(jù)迭代公式計算出一對新的數(shù)值替換原設(shè)的初始值，接著再重復(fù)上述步驟，直至轉(zhuǎn)折點和最大功率點負(fù)荷的爆發(fā)壓力相同，才能把參數(shù)確定下來。
2.浪費了大量的人力、物力，試車成本相應(yīng)較高，而且也造成試車周期的不確定，不利于生產(chǎn)的安排。一個具有豐富試車調(diào)整經(jīng)驗的人在負(fù)荷等各方面很順利的情況下也需要迭代三到四次，即測量三到四遍轉(zhuǎn)折點和最大功率點負(fù)荷的相關(guān)參數(shù)，才能計算出kI和Poffset的正確值。
3.在實際操作過程中如果初始數(shù)值設(shè)定不當(dāng)數(shù)值會越迭代越遠(yuǎn)，成為一個發(fā)散數(shù)列，沒有結(jié)果，當(dāng)發(fā)生這種情況時一切都得重頭來過。因此，這種方法費時費力，有時甚至?xí)B續(xù)動車一兩天都不能調(diào)整好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供了一種計算船用柴油機(jī)電子可變?nèi)加驼龝r系統(tǒng)調(diào)整的新方法，通過該新的調(diào)整方法可以很好地控制調(diào)速器的電流值，進(jìn)而實現(xiàn)對電子燃油正時系統(tǒng)對柴油機(jī)爆發(fā)壓力的控制，此方法較現(xiàn)有方法具有方便簡潔的優(yōu)點，節(jié)省成本，提高效率。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種柴油機(jī)電子可變?nèi)加驼龝r系統(tǒng)的調(diào)整方法，其特征在于該方法至少包括以下步驟①在柴油機(jī)的電子調(diào)速器用戶界面中輸入各初始值壓縮比Kc、電流控制參數(shù)KI、爆壓補償值Poffect，或電子調(diào)速器內(nèi)部默認(rèn)的初始值或經(jīng)驗數(shù)據(jù)；②將柴油機(jī)運行至轉(zhuǎn)折點，測量出轉(zhuǎn)折點的爆壓與壓縮壓力，如果實測爆壓未達(dá)到設(shè)計值，則通過增大或減少電子調(diào)速器內(nèi)部的參數(shù)爆壓補償值Poffect使爆壓測量值達(dá)到設(shè)計要求，并計算出爆壓與壓縮壓力間差值ΔP1，此時記錄調(diào)速器中輸出的電流值I1；③將柴油機(jī)運行至最大功率點，測量出最大功率點爆壓與壓縮壓力，如果實測爆壓值與在轉(zhuǎn)折點所測得的爆壓不一致，則通過增大或減小電子調(diào)速器內(nèi)部的參數(shù)爆壓補償值Poffect使最大功率點測得的爆壓與在轉(zhuǎn)折點所測得的爆壓相一致，并計算出爆壓與壓縮壓力兩者的差值ΔP2，此時記錄調(diào)速器中輸出的電流值I2；④根據(jù)電流運算公式I＝KI(ΔP+Poffect)+4，分別將第②、③步的數(shù)值ΔP1、I1、ΔP2、I2帶入該公式即可準(zhǔn)確地得出KI=I1-I2ΔP1-ΔP2,]]>Poffect=ΔP2(4-I1)+ΔP1(I2-4)I1-I2,]]>將KI、Poffect值輸入到調(diào)速器中，完成調(diào)整過程。
本發(fā)明的技術(shù)效果與現(xiàn)有技術(shù)中的調(diào)整方法相比，新方法的主要優(yōu)點是調(diào)整過程簡單、調(diào)整時間短、準(zhǔn)確性高。僅在兩檔負(fù)荷共測量兩次數(shù)據(jù)就可快速準(zhǔn)確地完成調(diào)整過程，不需進(jìn)行反復(fù)迭代計算，兩個小時便可調(diào)整結(jié)束，不需要增加額外的專項調(diào)試時間，節(jié)約了試車成本；同時能使試車時間相對固定，有利于生產(chǎn)過程的有序進(jìn)行；并且經(jīng)過多臺機(jī)的驗證，已證明了該調(diào)整方法的有效性和準(zhǔn)確性。


圖1為可變?nèi)加凸ぷ髟碇械谋l(fā)壓力和壓縮壓力隨負(fù)荷變化示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
一種柴油機(jī)電子可變?nèi)加驼龝r系統(tǒng)的調(diào)整方法，其特征在于該方法至少包括以下步驟①在柴油機(jī)的電子調(diào)速器用戶界面中輸入各初始值壓縮比Kc、電流控制參數(shù)KI、爆壓補償值Poffect，或電子調(diào)速器內(nèi)部默認(rèn)的初始值或經(jīng)驗數(shù)據(jù)；②將柴油機(jī)運行至轉(zhuǎn)折點，測量出轉(zhuǎn)折點的爆壓與壓縮壓力，如果實測爆壓未達(dá)到設(shè)計值，則通過增大或減少電子調(diào)速器內(nèi)部的參數(shù)爆壓補償值Poffect使爆壓測量值達(dá)到設(shè)計要求，并計算出爆壓與壓縮壓力間差值ΔP1，此時記錄調(diào)速器中輸出的電流值I1；③將柴油機(jī)運行至最大功率點，測量出最大功率點爆壓與壓縮壓力，如果實測爆壓值與在轉(zhuǎn)折點所測得的爆壓不一致，則通過增大或減小電子調(diào)速器內(nèi)部的參數(shù)爆壓補償值Poffect使最大功率點測得的爆壓與在轉(zhuǎn)折點所測得的爆壓相一致，并計算出爆壓與壓縮壓力兩者的差值ΔP2，此時記錄調(diào)速器中輸出的電流值I2；④根據(jù)電流運算公式I＝KI(ΔP+Poffect)+4，分別將第②、③步的數(shù)值ΔP1、I1、ΔP2、I2帶入該公式即可準(zhǔn)確地得出KI=I1-I2ΔP1-ΔP2,]]>Poffect=ΔP2(4-I1)+ΔP1(I2-4)I1-I2,]]>將KI、Poffect值輸入到調(diào)速器中，完成調(diào)整過程。
實施例1以5S60MCC為例，新調(diào)整方法的調(diào)整過程主要有以下幾步1、在電子調(diào)速器的用戶界面中輸入各初始值(詳見附表)，PMax為151，ΔPMax為35，Pk為0.90，PMin為0.2，ΔPk為35，ΔPMcr為15，KI為0.35，ΔPMaxcontrol為10，POffset為0；2、將柴油機(jī)運行至轉(zhuǎn)折點90％，測量出該點的爆壓為145Bar、壓縮壓力為118Bar、掃氣壓力為3.2，壓縮比Kc為36.6，實測爆壓低于設(shè)計值，則適當(dāng)增大電子調(diào)速器內(nèi)部的參數(shù)Poffect，重新測量爆壓，爆壓為150Bar、壓縮壓力為117Bar，爆壓測量值達(dá)到設(shè)計要求，然后計算出爆壓與壓縮壓力兩者的差值ΔP1為33Bar，此時記錄調(diào)速器中輸出電流值I1為15.6；3、將柴油機(jī)運行至最大功率點，測量出最大功率點爆壓為153Bar、壓縮壓力為135Bar、掃氣壓力為3.7，實測爆壓高于設(shè)計值，則適當(dāng)減小電子調(diào)速器內(nèi)部的參數(shù)Poffect，重新測量爆壓，爆壓為150Bar、壓縮壓力為136Bar，爆壓測量值達(dá)到設(shè)計要求，然后計算出爆壓與壓縮壓力兩者的差值ΔP2為14Bar，此時記錄調(diào)速器中輸出電流值I2為8.3；4、根據(jù)電流運算公式I＝KI(ΔP+Poffect)+4，分別將第2步、第3步的數(shù)值ΔP1、I1、ΔP2、I2帶入該公式KI=I1-I2ΔP1-ΔP2=0.384,]]>Poffect=ΔP2(4-I1)+ΔP1(I2-4)I1-I2=-3,]]>將這兩個值輸入到調(diào)速器中，完成調(diào)整過程。
附表

權(quán)利要求
1.一種柴油機(jī)電子可變?nèi)加驼龝r系統(tǒng)的調(diào)整方法，其特征在于該方法至少包括以下步驟①在柴油機(jī)的電子調(diào)速器用戶界面中輸入各初始值壓縮比KC、電流控制參數(shù)KI、爆壓補償值Poffect，或電子調(diào)速器內(nèi)部默認(rèn)的初始值或經(jīng)驗數(shù)據(jù)；②將柴油機(jī)運行至轉(zhuǎn)折點，測量出轉(zhuǎn)折點的爆壓與壓縮壓力，如果實測爆壓未達(dá)到設(shè)計值，則通過增大或減少電子調(diào)速器內(nèi)部的參數(shù)爆壓補償值Poffect使爆壓測量值達(dá)到設(shè)計要求，并計算出爆壓與壓縮壓力間差值ΔP1，此時記錄調(diào)速器中輸出的電流值I1；③將柴油機(jī)運行至最大功率點，測量出最大功率點爆壓與壓縮壓力，如果實測爆壓值與在轉(zhuǎn)折點所測得的爆壓不一致，則通過增大或減小電子調(diào)速器內(nèi)部的參數(shù)爆壓補償值Poffect使最大功率點測得的爆壓與在轉(zhuǎn)折點所測得的爆壓相一致，并計算出爆壓與壓縮壓力兩者的差值ΔP2，此時記錄調(diào)速器中輸出的電流值I2；④根據(jù)電流運算公式I＝KI(ΔP+Poffect)+4，分別將第②、③步的數(shù)值ΔP1、I1、ΔP2、I2帶入該公式即可準(zhǔn)確地得出KI=I1-I2ΔP1-ΔP2,]]>Poffect=ΔP2(4-I1)+ΔP1(I2-4)I1-I2,]]>將KI、Poffect值輸入到調(diào)速器中，完成調(diào)整過程。
全文摘要
一種柴油機(jī)電子可變?nèi)加驼龝r系統(tǒng)調(diào)整方法，主要包括以下步驟①在柴油機(jī)的電子調(diào)速器用戶界面中輸入各初始值；②柴油機(jī)運行至轉(zhuǎn)折點，計算出爆壓與壓縮壓力間差值ΔP
文檔編號F02D41/00GK1932266SQ20061002901
公開日2007年3月21日 申請日期2006年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月17日
發(fā)明者丁佐, 孫永元 申請人:滬東重機(jī)股份有限公司