船用柴油/天然气双燃料发动机模式切换控制策略研究

摘要

船用柴油/天然气双燃料发动机在实际运行过程中,纯柴油模式与双燃料模式之间的切换极易造成发动机转速波动大、运行不稳定等情况,危害发动机的正常运行,此外,一些紧急情况(如天然气燃料不足、负荷突卸等)下,发动机需要快速平稳地完成不同模式的切换。针对这一需求,在控制系统硬件不变的前提下,根据双燃料发动机运行需求和机理,设计了基于规则的双燃料发动机模式切换控制策略,其中,柴油转双燃料模式采用倒逼控制方法,双燃料转柴油模式分为主动切换与被动切换以应对不同控制需求。所设计的切换控制策略根据实验标定数据和软件算法,实现了不同燃料模式的相互切换。最后,搭建了基于YC6K双燃料发动机实验平台,验证了不同运行工况下的模式切换控制性能。结果表明:所设计的切换控制策略满足各工况下的切换控制需求,提高了整机运行性能。