一種柴油燃燒器油、氣調整自適應控制方法
【技術領域】
[0001]本發明適用于柴油燃燒器的控制，包括但不限于上述領域。
【背景技術】
[0002]目前柴油燃燒器上使用的油氣配比控制方式一般采用額定工況配置，當燃燒器的工況遠離額定工況時，僅做小的適應性調整或基本無調整，致使燃燒器的風油配比遠離了理論最佳值，也遠離了額定工況設計點。
[0003]由于一般并不能保證燃燒器長期工作于其設計工況下，燃燒器的工作狀態并不處于其額定設計點的情況更為常見，這導致燃燒器的工作狀況不良，燃燒狀態不佳，燃燒效率低下和污染物排放較高。
【發明內容】
[0004]一種柴油燃燒器油、氣調整自適應控制方法，本發明特征在于，該方法以霍爾效應片為傳遞參數獲取源，在供風電機控制線路板上以120度角為基準，均布三個霍爾效應片，當電機轉動時可以獲取轉動速度的參數。輔以電機轉速和進氣量的計算公式計算出理論進風量，并以霍爾效應片獲得的參數為依據，差值計算后作為驅動電磁脈沖油泵信號，即建立進風量與電磁脈沖油泵供油量之間的對應關系，以保證供油量與進風量之間的匹配對應關系；達到供風量和供油量的自動測量，同時控制供油量與供風量之間的自動適應；
所述的理論進風量，為電機每旋轉一圈進氣量與電機轉速之積；
所述的供油量為油泵的每脈沖進油量與每單位時間內工作頻率之積即為單位時間內的供油量；其中，油泵的每脈沖進油量是基本固定的。
[0005]由于風機進風量和風機的電機轉速成正比，風機電機每轉一圈的進風量與風機的扇葉葉型及風道背壓緊密相關，簡單說就是和風機及風機應用環境相關，這是由風機及其使用環境決定了的。
[0006]風機的轉速較高，一般為每分鐘3000轉左右，而電磁脈沖泵的工作頻率一般不高于80Hz，這就是說，由于風機的電機轉速可以折算為風量，而油泵的每脈沖進油量又是基本固定的，為使風量和油量達到最好的適配性，必須將風機電機的轉速和油泵的工作頻率進行關聯，這種關聯關系即是所謂的對應關系。
[0007]實施效果
本發明可以使用本電機驅動的各種葉型的風機，根據電機性能的差異而自動計算、測量和供給適配的燃油量，燃燒器始終處于一個較為理想的燃燒狀態。
[0008]本發明的一個優點是可以自動適應不同性能的電機，即如果電機的性能參數與設計值并不太一致時，仍可以保證燃燒器的燃燒處于一種相對優良的狀態。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發明的方法流程圖； 圖2是本發明霍爾效應片的位置結構示意圖。
【具體實施方式】
[0010]見圖1，圖2，一種柴油燃燒器油、氣調整自適應控制方法，本發明特征在于，該方法以霍爾效應片為傳遞參數獲取源，在供風電機控制線路板上以120度角為基準，均布三個霍爾效應片，當電機轉動時可以獲取轉動速度的參數。輔以電機轉速和進氣量的計算公式計算出理論進風量，并以霍爾效應片獲得的參數為依據，差值計算后作為驅動電磁脈沖油泵信號，即建立進風量與電磁脈沖油泵供油量之間的對應關系，以保證供油量與進風量之間的匹配對應關系；達到供風量和供油量的自動測量，同時控制供油量與供風量之間的自動適應；
所述的理論進風量，為電機每旋轉一圈進氣量與電機轉速之積；
所述的供油量為油泵的每脈沖進油量與每單位時間內工作頻率之積即為單位時間內的供油量；其中，油泵的每脈沖進油量是基本固定的。
[0011]本發明的具體特點:
風機進風量和風機電機轉速之間的換算關系，含有對海拔變化和溫度變化進行修正的補償方法解釋
風機進風量和風機的電機轉速成正比，風機電機每轉一圈的進風量與風機的扇葉葉型及風道背壓緊密相關，簡單說就是和風機及風機應用環境相關，這是由風機及其使用環境決定了的。由于使用環境已經確定，風機已經確定，風機的電機每轉一圈的風量也已經確定，故而就可以建立在一定密度條件下進風量與風機的電機轉速之間的線性關系。
[0012]由上述說明環節還可以看出，如果空氣密度發生了變化，則仍有可能導致實際進風量發生變化，故而需要對密度的變化因素進行考慮。而導致空氣密度變化的主要因素是壓力和溫度，當壓力降低或溫度升高時，均導致空氣密度下降；相反則導致空氣密度上升。大氣環境下的空氣壓力變化最大影響因素是海拔，故而針對空氣密度在一定海拔高度和溫度條件下的數值，可以依據環境溫度和海拔高度的經驗數據制訂一個表格，供查詢和提供參照。當環境海拔高度和溫度確定之后，空氣的密度則根據對應的海拔和溫度條件，以最相似的查詢結果為參照進行計算和修正。這種具體的計算和修正方法很多，可以采用互相關法等計算。
[0013]還可以采用擬合法，即采用多段的線性曲線擬合空氣密度隨海拔高度和溫度變化的復雜非線性規律。當環境海拔和溫度參數確定后，即可將海拔高度和溫度參數代入相應適用的線性曲線計算公式中，從而求得對應條件下的空氣密度修正值。
[0014]風機總供風量計算，為電機每旋轉一圈進風量與風機電機轉速之積。
[0015]關于油泵供油量的計算方法
關于供油量的計算，油泵的每脈沖進油量又是基本固定的，與每單位時間內工作頻率之積即為單位時間內的泵油量。
[0016]關于風油配比之間的匹配關系的指導原則
關于供油量的計算依據，可以參照柴油燃燒最佳實際風油當量配比為1.2-1.4進行調配。當實際工作空燃當量比小于1.2時，則減小供油量或是加大供風量；當實際工作空燃當量比大于1.4時，則加大供油量或是減小供風量。
[0017]關于多義線擬合法或查表法的解釋
如前所述，空氣密度受多種因素影響，呈現非線性規律。使用一個復雜的算法來精確描述空氣的密度，在工程上沒有必要。常用下述兩種算法來近似計算空氣密度的工程計算數值。
[0018]多義線擬合算法，即采用多段的線性曲線擬合空氣密度隨海拔高度和溫度變化的復雜非線性規律。當環境海拔和溫度參數確定后，即可將上述兩個參數代入相應適用的線性曲線計算公式中，從而求得對應條件下的空氣密度修正計算值。
[0019]查表法是另一種估算空氣密度的方法，即在存貯器內將空氣密度在不同海拔和溫度條件下的數值做成數據查詢表，當燃燒器工作時即先行查詢并修正空氣密度數值，當環境海拔高度和溫度確定之后，空氣的密度則根據對應的海拔和溫度條件，以最相似的查詢結果為參照進行計算和修正。這種具體的計算和修正方法很多，可以采用鄰近點值互相關法等估算。
[0020]風機轉速與油泵工作頻率之間的換算關系
由前面所述，我們可以獲得這樣一個概念，即確定的系統和使用環境條件下，可以通過風機電機的轉速獲知確切的風機進風量信息。根據風、油匹配關系，油泵的最佳泵油量也已經確定。
[0021]在已知油泵每脈沖供油的情況下，只需要確定油泵的工作頻率即可。
[0022]即確定風機電機轉速和油泵工作頻率之間的數字關系即可。實際的工程使用過程中，即通過建立一個線性關系式來確定兩者之間的換算關系，也可以加上某些修正系數。
[0023]該關系式與燃燒器系統和油泵工作特性緊密相關，當更換油泵或風機時，或是調整燃燒器的使用背壓情況時，均會使得換算關系式發生變化。在這里不便給出確切的方程式，因為它們并不適用于所有情況，僅能在這里給出文字說明。
【主權項】
1.一種柴油燃燒器油、氣調整自適應控制方法，其特征在于，該方法以霍爾效應片為傳遞參數獲取源，在供風電機控制線路板上以120度角為基準，均布三個霍爾效應片，當電機轉動時可以獲取轉動速度的參數；輔以電機轉速和進氣量的計算公式計算出理論進風量，并以霍爾效應片獲得的參數為依據，差值計算后作為驅動電磁脈沖油泵信號，即建立進風量與電磁脈沖油泵供油量之間的對應關系，以保證供油量與進風量之間的匹配對應關系；達到供風量和供油量的自動測量，同時控制供油量與供風量之間的自動適應； 所述的理論進風量，為電機每旋轉一圈進氣量與電機轉速之積； 所述的供油量為油泵的每脈沖進油量與每單位時間內工作頻率之積即為單位時間內的供油量；其中，油泵的每脈沖進油量是基本固定的。
【專利摘要】一種柴油燃燒器油、氣調整自適應控制方法，該方法以霍爾效應片為傳遞參數獲取源，在供風電機控制線路板上以120度角為基準，均布三個霍爾效應片，當電機轉動時可以獲取轉動速度的參數；輔以電機轉速和進氣量的計算公式計算出理論進風量，并以霍爾效應片獲得的參數為依據，差值計算后作為驅動電磁脈沖油泵信號，即建立進風量與電磁脈沖油泵供油量之間的對應關系，以保證供油量與進風量之間的匹配對應關系；達到供風量和供油量的自動測量，同時控制供油量與供風量之間的自動適應。本發明可以自動適應不同性能的電機，即如果電機的性能參數與設計值并不太一致時，仍可以保證燃燒器的燃燒處于一種相對優良的狀態。
【IPC分類】F23N1-02
【公開號】CN104654347
【申請號】CN201410807397
【發明人】劉世青, 葉致中, 康壯, 王景峰
【申請人】云南航天工業有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2014年12月23日