[发明专利]一种空燃比控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及燃气发电内燃机领域，特别是涉及一种用于内燃机的空燃比控 制装置。

背景技术

现有技术中，空燃比是指在发动机进气行程中吸入的空气与燃油的重量之 比。空燃比是发动机运转时的一个重要参数，是对燃烧废气排放、发动机的动 力性和经济性都有很大影响的性能参数。如汽油内燃机，汽油与空气混合燃烧 的时候，空气量过多或者过少都不能使汽油有效地燃烧，也就是燃烧不充分。 因此，现代内燃机的空燃比控制装置是内燃机控制系统中举足轻重的一部分。 一直以来，人们为了进一步使内燃机的燃烧更加完善，提高热效率，减少废气 排放，都在对内燃机的空燃比控制装置不断地进行改进和研究，且改进方法和 控制方法也各有不同，从而对内燃机空燃比的控制效果也越来越好。但是，随 着社会的发展，节能、环保和效率优化成为对内燃机性能的新要求，相应地， 对内燃机的空燃比控制装置的技术要求也需要进一步提高，使其更具节能、环 保和效率优化等特性。

因此，针对上述情况，提供一种控制精度准确、具备节能、环保、高效的 一种内燃机的空燃比控制装置甚为必要。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种用于内燃机的， 具有检测准确、具备节能、环保、高效特点的空燃比控制装置。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种空燃比控制装置，包括设置有：

空燃比目标值设置模块：用于根据燃气发电内燃机的转速和节气门位置的 变化确定空燃比目标值；

空燃比检测模块：用于通过检测燃气总管中的空气流量和燃气流量，得出 当前内燃机工况中的空燃比实际值；

比较模块：将接收的所述空燃比检测模块的所述当前内燃机工况中的空燃 比实际值与所述空燃比目标值设置模块的所述空燃比目标值进行比较，并输出 比较结果；

控制器模块：根据接收的所述比较模块的所述比较结果输出控制信号；

执行模块：根据接收的所述控制器模块的所述控制信号调节所述燃气总管 中的空气流量和燃气流量。

优选的，上述空燃比检测模块包括设置有空气流量传感器、燃气流量传感 器和计算单元，所述空气流量传感器和所述燃气流量传感器与所述计算单元连 接，所述计算单元根据所述空气流量传感器和所述燃气流量传感器的传感信号， 计算得出所述当前内燃机工况中的空燃比实际值。

另一优选的，上述执行模块包括设置有电控混合器、步进电机控制器、步进 电机，所述电控混合器与所述步进电机控制器连接，所述步进电机控制器输出 控制信号至所述步进电机，驱动所述步进电机控制所述电控混合器的开度面积， 进而控制所述燃气总管中的所述空气流量和所述燃气流量。

更优选的，上述步进电机控制器为能够检测当前步进电机位置，并与所述 电控混合器的输入信息进行比对，获得具有方向的步进电机位置的偏差量，驱 动所述步进电机根据所述偏差量进行位置补偿的步进电机控制器。

进一步的，上述电控混合器包括设置有检测单元及合成器，所述检测单元 检测当前工况的混合器总管内的温度、压力及所述内燃机的转速，并通过所述 合成器得出当前工况的所述电控混合器的开度面积。

更进一步的，上述电控混合器设置有初始参数设置单元，所述电控混合器 通过所述初始参数设置单元，设置内燃机启动时的所述电控混合器的初始开度 面积。

另一优选的，上述空燃比控制装置设置有甲烷浓度传感器单元，所述甲烷 浓度传感器单元包括设置有甲烷浓度传感器及与其相连的处理单元，所述甲烷 浓度传感器用于检测所述燃气总管中甲烷的浓度，所述处理单元根据所述燃气 总管中甲烷的浓度对所述比较模块的所述比较结果进行修正。

另一优选的，上述空燃比控制装置设置有排气氧传感器反馈单元，所述排气 氧传感器反馈单元通过其排气氧传感器检测排气管中的氧含量，并根据所述氧 含量对所述比较模块的所述比较结果进行修正。

更优选的，上述排气氧传感器反馈单元包括设置有氧传感器处理单元、氧传 感器校正器及所述排气氧传感器，所述氧传感器处理单元对所述排气氧传感器 检测的所述排气管中的所述氧含量进行处理得到与之对应的空燃比信息，并与 所述空燃比目标值进行比对，输送至所述氧传感器校正器处理，所述氧传感器 校正器与所述控制器模块相连。