一种热气机燃油供油系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种热气机燃油供油系统及方法，涉及燃油供油技术领域，该系统包括：用于将热气机燃油供油管道中的燃油增大到一定流量的齿轮式高压燃油泵；用于测量供油管道中的燃油流量的流量计；用于测量供油管道中的燃油压力的压力传感器；以及，数字信号处理器，数字信号处理器用于控制所述齿轮式高压燃油泵和测量流量计的流量信号、压力传感器的压力信号；其中，所述流量计、压力传感器均安装在所述齿轮式高压燃油泵与热气机的燃油油头之间，齿轮式高压燃油泵、流量计和压力传感器的信号线均与所述数字信号处理器相连接。本发明专利技术采用齿轮式高压燃油泵，减小了热气机燃油供油系统的体积和重量，提高了系统的功率密度。

【技术实现步骤摘要】
一种热气机燃油供油系统及方法
本专利技术涉及燃油供油
，尤其涉及一种热气机燃油供油系统及方法。
技术介绍
热气机是一种外燃式发动机，燃烧的好坏直接决定发动机的性能的优劣，燃油与空气的精确动态配比是决定燃烧好坏的关键技术，在这当中，燃油供油系统以及控制方法是重要的一环，燃油供油系统需要保证燃油的流量稳定，否则，燃油供油系统不能保证燃油的稳定，将导致热气机燃烧时的均匀性、稳定性受到一定的影响，使热气机的振动、噪声和功率等技术指标变差，因此，为了保证热气机振动、噪声和功率等技术指标稳定在优良范围内，需要保证热气机燃油供油系统稳定可靠工作。专利号为200920074080.X的专利提出了一种热气机燃油供油系统，采用柱塞式高压燃油泵组、燃油流量计以及相应的管路和阀件，使用皮囊式蓄能器作为燃油压力衰减装置，实现了热气机燃油供应控制，需要通过计算和试验确定燃油压力衰减装置的容积和填充介质压力等参数，通过在皮囊内充入一定量液体介质以调节皮囊的有效容积，同时，皮囊式蓄能器的安装位置对燃油控制精度影响也较大。在实际使用中，上述专利中所使用的皮囊式蓄能器作为燃油压力衰减装置，在生产制造以及现场安装时要求较高，产品性能一致性得不到保证，燃油的流量会有较大波动，导致热气机燃烧不稳定，带来一系列热气机使用问题。同时，柱塞式高压燃油泵组体积较大，占用了热气机系统的大量使用空间，柱塞式高压燃油泵组较大的重量也降低了热气机发电机组的功率密度，同时，该专利主要靠燃油压力衰减装置维持燃油的流量稳定，燃油压力衰减装置除了成本较高外，还使热气机燃油系统的设备增多，系统复杂化，不利于热气机系统的安装集成工作。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种热气机燃油供油系统及方法，提高了热气机燃油流量调节的精确性和稳定性；同时系统简单，安装方便，减小了热气机燃油系统的体积和重量，提高了系统的功率密度。本专利技术提供的技术方案如下：一种热气机燃油供油系统，包括，用于将热气机燃油供油管道中的燃油增大到一定流量的齿轮式高压燃油泵；用于测量所述供油管道中的燃油流量的流量计；用于测量所述供油管道中的燃油压力的压力传感器；以及，数字信号处理器，所述数字信号处理器用于控制所述齿轮式高压燃油泵和测量所述流量计的流量信号、所述压力传感器的压力信号；其中，所述流量计、压力传感器均安装在所述齿轮式高压燃油泵与所述热气机的燃油油头之间，所述齿轮式高压燃油泵、流量计和压力传感器的信号线均与所述数字信号处理器相连接。在上述技术方案中，采用齿轮式高压燃油泵，减小了热气机燃油系统的体积和重量，提高了系统的功率密度。进一步，所述数字信号处理器，用于根据采样周期，通过所述流量计获取热气机燃油供油管道中的燃油流量实际值；以及，每当获取到一个燃油流量实际值，根据当前获取到的所述燃油流量实际值和上一采样周期的燃油流量实际值，计算得到供油管道中的燃油流量修正值；以及，根据所述燃油流量修正值和获取的齿轮式高压燃油泵的当前转速，对所述齿轮式高压燃油泵的转速执行相应的控制操作。在上述技术方案中，采用根据燃油流量的变化情况控制齿轮式高压燃油泵的转速替代燃油压力衰减装置，减少设备数量，使系统更加简单，现场安装简单，设备性能一致性高，有利于燃油系统的安装集成工作，同时也节省了成本进一步，所述数字信号处理器，根据所述燃油流量修正值和获取的齿轮式高压燃油泵的当前转速，对所述齿轮式高压燃油泵的转速执行相应的控制操作包括：所述数字信号处理器，当所述燃油流量修正值从一个预设燃油流量区间每增大到相邻的一个所述预设燃油流量区间时，控制所述齿轮式高压燃油泵的当前转速相应的减小一个预设步进值；当所述燃油流量修正值从一个所述预设燃油流量区间每减小到相邻的一个所述预设燃油流量区间时，控制所述齿轮式高压燃油泵的当前转速相应的增加一个预设步进值。在上述技术方案中，根据燃油流量修正值处于的预设燃油流量区间来控制齿轮式高压燃油泵的转速，保证燃油流量调节的精确性和稳定性。进一步，所述数字信号处理器，根据所述燃油流量修正值和获取的齿轮式高压燃油泵的当前转速，对所述齿轮式高压燃油泵的转速执行相应的控制操作包括：所述数字信号处理器，当所述燃油流量修正值大于上限燃油流量值时，所述燃油流量修正值大于上限燃油流量值的持续时间每大于一次预设时间，将所述齿轮式高压燃油泵的当前转速减小一个特定步进值；当所述燃油流量修正值小于下限燃油流量值时，所述燃油流量修正值小于下限燃油流量值的持续时间每大于一次预设时间，将所述齿轮式高压燃油泵的当前转速增加一个特定步进值。在上述技术方案中，当燃油流量修正值超过上限燃油流量值、下限燃油流量值时，以固定周期调节齿轮式高压燃油泵的转速，进一步提升了燃油流量调节的精确性和稳定性。进一步，所述数字信号处理器，获取通过所述压力传感器测量得到的燃油压力；以及，当所述齿轮式高压燃油泵在工作一定时间后，获取的所述燃油压力未达到预设压力值时，进行异常处理。在上述技术方案中，通过监测燃油压力来保证供油系统的正常运行。本专利技术还提供一种热气机燃油供油控制方法，包括以下步骤：根据采样周期，获取热气机燃油供油管道中的燃油流量实际值；每当获取到一个燃油流量实际值，根据当前获取到的所述燃油流量实际值和上一采样周期的燃油流量实际值，计算得到供油管道中的燃油流量修正值；根据所述燃油流量修正值和获取的齿轮式高压燃油泵的当前转速，对所述齿轮式高压燃油泵的转速执行相应的控制操作。在上述技术方案中，采用燃油流量修正值来调节齿轮式高压燃油泵，从而使得齿轮式高压燃油泵能提前并快速响应燃油流量变化，提高了热气机燃油流量调节的精确性和稳定性。进一步，所的根据当前获取到的所述燃油流量实际值和上一周期的燃油流量实际值，计算得到供油管道中的燃油流量修正值的计算公式为：其中，s(t)为燃油流量修正值，q(t)为当前获取到的燃油流量实际值；K为系数，q(t-1)为上一采样周期的燃油流量实际值，T为采样周期。在上述技术方案中，燃油流量修正值为燃油流量实际值与燃油流量实际值的变化率进行运算所得，将燃油流量变化率也作为流量调节的衡量因素之一，以此可以减小或抵消由数据计算、控制软件执行周期、执行机构滞后、通讯延迟等环节导致的延时带来的误差，可以较快的响应热气机燃油系统控制需求，减小燃油流量的波动。进一步，所述的根据所述燃油流量修正值和获取的齿轮式高压燃油泵的当前转速，对所述齿轮式高压燃油泵的转速执行相应的控制操作包括：当所述燃油流量修正值从一个预设燃油流量区间每增大到相邻的一个所述预设燃油流量区间时，控制所述齿轮式高压燃油泵的当前转速相应的减小一个预设步进值；当所述燃油流量修正值从一个所述预设燃油流量区间每减小到相邻的一个所述预设燃油流量区间时，控制所述齿轮式高压燃油泵的当前转速相应的增加一个预设步进值。进一步，还包括以下步骤：根据燃油流量精度值和热气机点火时设置的初始燃油流量，得到上限燃油流量值和下限燃油流量值；根据所述上限燃油流量值和下限燃油流量值，划分为若干个所述预设燃油流量区间。进一步，所述的根据所述燃油流量修正值和获取的齿轮式高压燃油泵的当前转速，对所述齿轮式高压燃油泵的转速执行相应的控制操作包括：当所述燃油流量修正值大于上限燃油流量值时，所述燃油流量修正值大于上限燃油流量值本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热气机燃油供油系统，其特征在于，包括，用于将热气机燃油供油管道中的燃油增大到一定流量的齿轮式高压燃油泵；用于测量所述供油管道中的燃油流量的流量计；用于测量所述供油管道中的燃油压力的压力传感器；以及，数字信号处理器，所述数字信号处理器用于控制所述齿轮式高压燃油泵和测量所述流量计的流量信号、所述压力传感器的压力信号；其中，所述流量计、压力传感器均安装在所述齿轮式高压燃油泵与所述热气机的燃油油头之间，所述齿轮式高压燃油泵、流量计和压力传感器的信号线均与所述数字信号处理器相连接。

【技术特征摘要】
1.一种热气机燃油供油系统，其特征在于，包括，用于将热气机燃油供油管道中的燃油增大到一定流量的齿轮式高压燃油泵；用于测量所述供油管道中的燃油流量的流量计；用于测量所述供油管道中的燃油压力的压力传感器；以及，数字信号处理器，所述数字信号处理器用于控制所述齿轮式高压燃油泵和测量所述流量计的流量信号、所述压力传感器的压力信号；其中，所述流量计、压力传感器均安装在所述齿轮式高压燃油泵与所述热气机的燃油油头之间，所述齿轮式高压燃油泵、流量计和压力传感器的信号线均与所述数字信号处理器相连接。2.如权利要求1所述的热气机燃油供油系统，其特征在于：所述数字信号处理器，用于根据采样周期，通过所述流量计获取热气机燃油供油管道中的燃油流量实际值；以及，每当获取到一个燃油流量实际值，根据当前获取到的所述燃油流量实际值和上一采样周期的燃油流量实际值，计算得到供油管道中的燃油流量修正值；以及，根据所述燃油流量修正值和获取的齿轮式高压燃油泵的当前转速，对所述齿轮式高压燃油泵的转速执行相应的控制操作。3.如权利要求2所述的热气机燃油供油系统，其特征在于，所述数字信号处理器，根据所述燃油流量修正值和获取的齿轮式高压燃油泵的当前转速，对所述齿轮式高压燃油泵的转速执行相应的控制操作包括：所述数字信号处理器，当所述燃油流量修正值从一个预设燃油流量区间每增大到相邻的一个所述预设燃油流量区间时，控制所述齿轮式高压燃油泵的当前转速相应的减小一个预设步进值；当所述燃油流量修正值从一个所述预设燃油流量区间每减小到相邻的一个所述预设燃油流量区间时，控制所述齿轮式高压燃油泵的当前转速相应的增加一个预设步进值。4.如权利要求2所述的热气机燃油供油系统，其特征在于，所述数字信号处理器，根据所述燃油流量修正值和获取的齿轮式高压燃油泵的当前转速，对所述齿轮式高压燃油泵的转速执行相应的控制操作包括：所述数字信号处理器，当所述燃油流量修正值大于上限燃油流量值时，所述燃油流量修正值大于上限燃油流量值的持续时间每大于一次预设时间，将所述齿轮式高压燃油泵的当前转速减小一个特定步进值；当所述燃油流量修正值小于下限燃油流量值时，所述燃油流量修正值小于下限燃油流量值的持续时间每大于一次预设时间，将所述齿轮式高压燃油泵的当前转速增加一个特定步进值。5.如权利要求1所述的热气机燃油供油系统，其特征在于：所述数字信号处理器，获取通过所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：范伟成，王丰，周天学，李勇杰，平步青，翟永翔，闵琦，孙勇毅，郑诚，施健，
申请(专利权)人：上海齐耀动力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31