NL9201391A - Regelstelsel voor het toevoeren van een gasstroom aan een gasgebruikstoestel. - Google Patents
Regelstelsel voor het toevoeren van een gasstroom aan een gasgebruikstoestel. Download PDFInfo
- Publication number
- NL9201391A NL9201391A NL9201391A NL9201391A NL9201391A NL 9201391 A NL9201391 A NL 9201391A NL 9201391 A NL9201391 A NL 9201391A NL 9201391 A NL9201391 A NL 9201391A NL 9201391 A NL9201391 A NL 9201391A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- gas
- valve
- flow
- submodule
- control system
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
- F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
- F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
- F02M21/023—Valves; Pressure or flow regulators in the fuel supply or return system
- F02M21/0239—Pressure or flow regulators therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D19/02—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with gaseous fuels
- F02D19/021—Control of components of the fuel supply system
- F02D19/023—Control of components of the fuel supply system to adjust the fuel mass or volume flow
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D19/02—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with gaseous fuels
- F02D19/026—Measuring or estimating parameters related to the fuel supply system
- F02D19/027—Determining the fuel pressure, temperature or volume flow, the fuel tank fill level or a valve position
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D19/02—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with gaseous fuels
- F02D19/026—Measuring or estimating parameters related to the fuel supply system
- F02D19/027—Determining the fuel pressure, temperature or volume flow, the fuel tank fill level or a valve position
- F02D19/028—Determining the fuel pressure, temperature or volume flow, the fuel tank fill level or a valve position by estimation, i.e. without using direct measured parameter of a corresponding sensor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
- F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
- F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
- F02M21/023—Valves; Pressure or flow regulators in the fuel supply or return system
- F02M21/0233—Details of actuators therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
- F23N1/005—Regulating fuel supply using electrical or electromechanical means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/18—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel
- F23N5/184—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel using electronic means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
- F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
- F02M21/04—Gas-air mixing apparatus
- F02M21/047—Venturi mixer
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2225/00—Measuring
- F23N2225/04—Measuring pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
- F23N2235/12—Fuel valves
- F23N2235/16—Fuel valves variable flow or proportional valves
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S251/00—Valves and valve actuation
- Y10S251/905—Movable coil electrical actuator, e.g. voice coil
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/2496—Self-proportioning or correlating systems
- Y10T137/2499—Mixture condition maintaining or sensing
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
- Y10T137/7758—Pilot or servo controlled
- Y10T137/7759—Responsive to change in rate of fluid flow
- Y10T137/776—Control by pressures across flow line valve
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
- Y10T137/7758—Pilot or servo controlled
- Y10T137/7761—Electrically actuated valve
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Flow Control (AREA)
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Description
Regelstelsel voor hst toevoeren van een gasstroom aan een gasgebruiks- toestel.
De uitvinding heeft betrekking op een regelstelsel voor het toevoeren van een gasstroom aan een gasgebruikstoestel, omvattende een op het toestel aansluitbare gastoevoerleiding met een elektrisch gestuurde gas-regelklep, en een elektronische stuureenheid. Een dergelijk regelstelsel is bekend uit EP-A-0077286.
Bij een eerste uitvoeringsvorm van dit bekende stelsel wordt gebruik gemaakt van een elektronische stuurregeling die op basis van een de gewenste gasstroom representerend signaal de regelklep instelt, en van een stroming- of debietsensor waarvan het uitgangssignaal als correctie terug wordt gekopppeld naar de elektronische regeling die vervolgens de regelklep naregelt. Behalve dat dergelijke debietsensoren onnauwkeurig en onbetrouwbaar zijn, is dit stelsel veel te traag wanneer snelle respon-sietijden gewenst zijn. Bij een tweede uitvoeringsvorm van dit bekende stelsel wordt gebruik gemaakt van een eenvoudige kleppositioneerlus die op basis van een samengesteld ingangssignaal de motor bedient van de regelklep. Het samengestelde ingangssignaal bestaat in wezen uit een combinatie van inlaatgasdruk en toerental van een gasmotor. Hierop kunnen door middel van enkel minder belangrijke grootheden, zoals atmosferische druk, luchttemperatuur en gastemperatuur, correcties worden uitgeoefend. Deze laatste uitvoeringsvorm is minder omslachtig en werkt ook sneller dan de eerste uitvoeringsvorm maar is onvoldoende nauwkeurig. De uitvinding beoogt nu bovengenoemde problemen te ondervangen.
Verder is bij een toepassing van dergelijke regelstelsels, n.l. bij gasinjectiesystemen voor gasverbrandingsmotoren, de homogeniteit van het gas-luchtmengsel in de cilinders van groot belang voor het realiseren van een zo laag mogelijke emissie van schadelijke stoffen. Een daarmee samenhangende eis is een zeer nauwkeurige gasdosering met snelle respons op veranderingen in belasting en toerental. Het is in de praktijk van uitzonderlijk belang om de gas-luchtverhouding bij verandering van starttoe-rental tot vollast bij maximum toerental uiterst nauwkeurig volgens elke gewenste kromme te regelen. Dit dient eveneens te worden gerealiseerd bij wisselende gasinlaatdrukken en -temperaturen. De bekende stelsels voldoen niet aan deze eisen. De uitvinding beoogt ook hieraan tegemoet te komen.
Dit wordt met een regelstelsel van de in de aanhef genoemde soort volgens de uitvinding bereikt doordat de stuureenheid omvat een, modelmatig op de regelklep betrokken mathematische module voor instelling van de kleppositie; en doordat de gasregelklep ingebouwde sensoren heeft voor gasgrootheden en kleppositie, waarbij het regelstelsel de regelklep instelt lineair evenredig met een aan de stuureenheid toe te voeren gewens-te-gasstroomsignaal.
De genoemde mathematische module omvat een stroming-submodule, een mechanische-submodule en een kleppositie-submodule, waarin de stroming-submodule aan zijn ingangen het gewenste-gasstroomsignaal en van de klep-sensoren afkomstige gasgrootheden ontvangt, en aan zijn uitgang een signaal betreffende het doors troomoppervlak van de klep af geeft aan de mechanische-submodule, waarin de mechanische-submodule daarin verwerkte mechanische klepparameters bevat en aan zijn uitgang een kleppositiesig-naal afgeeft aan de kleppositie-submodule, die een van de kleppositiesen-sor afkomstig positiesignaal ontvangt.
Het genoemde gewenste-gasstroomsignaal kan afkomstig zijn van een hoofdregelstelsel, zoals het managementstelsel van een gasmotor. De in de gasregelklep ingebouwde klepsensoren voor gasparameters omvatten een sensor voor de gasinlaatdruk, een sensor voor de gasinlaattemperatuur, en een sensor voor het gasdrukverschil over de klep.
Met dit stelsel volgens de uitvinding is het mogelijk automatisch voor wisselende gasinlaatdrukken en temperaturen te corrigeren. Het stelsel voert deze correctie uit in een uiterst snelle responsie tevens bij veranderingen in belasting van het gebruikstoestel, en indien dit een verbrandingsinrichting is, bij veranderingen in het toerental daarvan. Dit is van belang voor wat betreft laag brandstofverbruik en lage emissie van schadelijke stoffen,
De uitvinding zal aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld nader worden toegelicht met verwijzing naar de tekeningen, waarin: figuur 1 een schematische weergave van het regelstelsel volgens de uitvinding toont; figuur 2 een blokschema ter toelichting van de weergave van fig. 1 toont; figuur 3 een uitvoeringsvorm van de regelklep toont; en figuur k een toepassing toont van het regelstelsel van fig. 2 bij een verbrandingsinrichting, zoals een gasmotor.
Fig. 1 geeft een zeer schematische weergave van het regelstelsel volgens de uitvinding, waarin met Qgn een de gewenste gasstroom represen terend signaal, met 2 een modelmatig op de regelklep betrokken mathematische module, met 3 een bij de regelklep behorende actuator en met 4 schematisch de regelklep is aangegeven. Aan de inlaatzijde van de klep 4 wordt een gasstroom toegevoerd die middels de klep wordt geregeld tot een gasstroom Qh (Q heersend) aan de uitlaatzijde. Aan de module 2 worden een aantal bij de regelklep gemeten gasgrootheden toegevoerd, zoals de gasin-laatdruk PI, de gasinlaattemperatuur Tl, de gasverschildruk over de klep ΔΡ, en de kleppositie Sh. Eveneens worden aan de module 2 een aantal gasparameters toegevoerd, zoals normaalgasdichtheid Gn, normaaldruk Pn, normaaltemperatuur Tn, gasweerstandscoëfficient λ, en mechanische klep-constanten b en k. Via de uitgang van de module wordt een bepaald stuursignaal toegevoerd aan de elektromechanische actuator 3» die uiteindelijk een kracht F uitoefent op de schuif van de regelklep 4.
Met behulp van bovengenoemde mathematische modelmatige module kan lineair evenredig met het aan de ingang toegevoerde gewenste-gasstroom-signaal de gasstroom in de uitlaat van de regelklep worden ingesteld. In deze module is een nauwkeurig mathematisch model geïmplementeerd dat het statische en dynamische gedrag beschrijft van de gasstroom en de klep. Het model wordt na produktie eenmalig op het fysische model aangepast met behulp van een aantal parameters die afzonderlijk in een meetopstelling worden bepaald. Met een dergelijke module kunnen nu gasstromen in een regelbereik van b.v. 0-75 nm3/h met een resolutie van 0,02 nm3/h worden ingesteld met een automatische correctie van schommelingen in gasinlaat-druk en -temperatuur. De regelklep heeft hierbij een drietal functies. De hoofdfunctie is de genoemde regeling van de uitgaande gasstroom. Een verdere functie is de volledige of 100# afsluiting bij stilstand van het gebruikstoestel, zoals een gasmotor, wanneer deze geen gas gebruikt. Een verdere functie is de afsluiting van de gasstroom bij deceleratie van de gasmotor, Hierbij is een minimale lek van de gasstroom toelaatbaar.
In fig. 2 is in meer detail het regelstelsel volgens de uitvinding aangegeven. De module 2 bestaat uit een stroming-submodule 2.1. een me-chanisch-submodule 2.2 en een positie-submodule 2.3· Aan de submodule 2.1 wordt een de gewenste normaalgasstroom Qgn representerend signaal toegevoerd. Dit kan afkomstig zijn van elk bij het gasgebruikstoestel behorend hoofdregelstelsel. Bij toepassing van een als verbrandingsinrichting, zoals een gasmotor, fungerend gebruikstoestel is dit de gewenste gasstroom voorstellend signaal afkomstig van het motormanagementstelsel. In de submodule 2.1 is een stromingmodel opgenomen waarmede het doorstroom-oppervlak A van de gasregelklep wordt bepaald volgens een bepaalde func- tie.
Voor toepassingen met lagere gasdrukken en stromingssnelheden (z.g. non-sonic) wordt uitgegaan van een adiabatisch verloop van de gasstroom en van het feit dat de gasstroomsnelheid en de drukverschillen klein zijn waardoor de wet van behoud van energie van Bernoulli voor vloeistoffen ook op gassen kan worden toegepast: n.l.
PI + i.p.v·,2 + p.g.hx = P2 + J.pv,22 + p.g.h2. Hierbij zijn PI en P2 statische drukken, is p de gasdichtheid, is v de gassnelheid, is g de gravi-tatieversnelling en is h de hoogte. Daar het proces op constante hoogte verloopt, is h: = h2. Deze term vervalt derhalve. De genoemde vèrgelijking moet worden aangevuld daar de doorstroming van inlaatzijde naar uitlaat-zijde gepaard gaat met energieverlies in de vorm van wrijving. Dit energieverlies kan worden bepaald volgens ΔΡ = ζ.^.ρ.ν2, waarbij ΔΡ = statisch plus dynamisch drukverschil en ζ = weerstandscoëfficient.
Na substitutie van v = Q/A, waarin A het doorstroomoppervlak van de klep is, en enig rekenwerk volgt een uitdrukking voor de gasstroom: Qgn = Α./(2ΔΡ/ρζ). Over een breed temperatuurgebied geldt voor de gasdichtheid p = pn. (Pl.Tn/Pn.Tl), waarin pn de soortelijke massa in nm is, Tn de normaaltemperatuur is en Pn de normaaldruk is. Na substitutie volgt hieruit voor Δ:
Voor toepassingen met hogere gasdrukken en stromïngsnelheden (z.g. sonic) waarbij b.v. de wet van Bernoulli niet opgaat, gelden andere wetmatigheden en is een andere betrekking voor A afleidbaar.
De mechanische-submodule 2.2 bevat een mathematisch mechanisch model van de klep met actuator en sensoren. Aangezien de doorstroompoor-ten van de regelklep een exponentieel verloop hebben, om over het gehele bereik een constante relatieve fout te verkrijgen, wordt de doorstroom-opening van de klepschuif een functie van de kleppositie S overeenkomstig de volgende vergelijking: A(s) = k.ebE. Hieruit volgt dan S=(l/b) .ln(A/k), waarbij k en b van de klepvorm afhankelijke mechanische constanten zijn.
Door de module 2.2 wordt een de kleppositie voorstellend signaal S toegevoerd aan de positie-submodule 2.3. Deze module, die eveneens een signaal Sh van de kleppositiesensor ontvangt dat evenredig is met de positie van de klepschuif, geeft aan zijn uitgang een stuursignaal af aan de actuator.
De klep omvat een cilindrisch, hol schuifventiel met centrale gas-inlaat en zijdelingse gasuitlaat met exponentieel stromingsprofiel. In deze gasregelklep is een elektromagnetische actuator opgenomen met een draadspoel in een permanent magnetisch veld. De positieregeling van deze elektromechanische actuator, die de slag van de klepschuif bedient, is een mechanisch massa-veerstelsel van de tweede orde. Om een door de actuator opgewekte kracht F te krijgen moet de spoel door een stroom- of spanningsignaal worden gestuurd. Bij stroomsturing kunnen we hiervoor schrijven Fspoel = constante.I.
In fig. 3 is een uitvoeringsvorm als voorbeeld gegeven van de gasregelklep. Hierin is met 11 het klephuis, met 12 de profielhuls, met 13 de klepschuif, met 14 de draadgewonden spoel en met 14.1 de aansluitingen daarvan, met 15 de permanente magneet, met 16 een veer, met 17 een aantal veldgeleiders, met 18 de magneetbehuizing, met 19 de spoelkoker, met 20 de positiesensor en met 20.1 de aansluitingen daarvan, met 21 de sensor voor de gasinlaatdruk PI, met 22 de sensor voor de gasinlaattemperatuur Tl en met 23 de sensor voor de gasverschildruk ΔΡ aangegeven.
De in bovengenoemde gasregelklep opgenomen actuator bestaat, zoals vermeld, uit een draadspoel 14 en een permanente magneet 15. De spoel bevindt zich voor een deel in een nauwe luchtspleet Zh waarin zeer hoge magnetische fluxdichtheid heerst. Dit wordt bereikt door het magnetische veld van de magneet met behulp van ijzergeleiders 17 te geleiden en in de luchtspleet te concentreren. Bij bekrachtiging van de spoel met een stroom zal deze spoel een (Lorentz) kracht ondervinden die lineair evenredig is met de grootte van de stroom, de fluxdichtheid en de lengte van de spoel die zich in het veld bevindt. De draadspoel is gewikkeld rond een dunne kunststofkoker 19 die aan de klepschuif 13 is bevestigd waarop de beweging wordt overgebracht. Deze klepschuif glijdt daarbij over beide doorstroompoorten. Door de stroomrichting om te draaien zal ook de richting van de kracht omdraaien. Wanneer de spoel naar binnen beweegt, naar de magneet op de tekening, zal het gas dat zich in die ruimte bevindt moeten plaatsmaken voor het volume van de spoel. De gasstroming die op deze wijze wordt veroorzaakt kan eventueel voor een deel dienen voor afkoeling van de draadspoel. De aan de linkerzijde intredende gasstroom stroomt via twee evenwijdig aan het vlak van de tekening tegenover elkaar gelegen doorstroompoorten (niet aangegeven) in een rondom gelegen ruimte 25 en treedt via de uitlaatpoort 26 naar buiten. De beide doorstroompoorten hebben, zoals vermeld, een exponentieel doorstroomprofiel dat met 27 gestippeld is aangegeven.
De schematisch aangegeven gasverschildruksensor 23 meet het drukverschil over de klep. De responsietijd van deze sensor moet kleiner zijn dan de volle-slagtijd van de klepschuif. Deze bedraagt maximaal 30 ms. De schematisch aangegeven temperatuursensor 22 meet de absolute temperatuur van het gas, en de schematisch aangegeven druksensor meet de absolute druk van het gas. De positiesensor 20 meet op verder niet-aangegeven wijze de positie van de klepschuif nauwkeurig en zet deze om in een elektrisch signaal Sh. Dit uitgangssignaal moet lineair evenredig zijn met de positie van de klepschuif.
In fig. 4 is een voorbeeld gegeven van een toepassing van de gasre-gelklep volgens de uitvinding voor een gas-luchtmenger van een verbran-dingsinrichting, zoals een gasmotor. In fig. 4 zijn dezelfde onderdelen als die uit de fig. 1 tot 3 met dezelfde verwijzingscijfers aangegeven.
Met 30 is een gas-luchtmenger aangegeven, zoals een venturi meng-buis. Aan de inlaatzijde daarvan wordt via een luchtfilter 31 toegevoerde lucht aangevoerd. Vanaf de uitlaatzijde van de menger 30 wordt een hoeveelheid gas-luchtmengsel via een smoor- of mengklep 32 toegevoerd aan de gasmotor 33·
Vanaf de gasmotor worden een aantal grootheden, zoals b.v. toerental n, absolute inlaatmengseltemperatuur (MAT), absolute inlaatmengsel-druk (MAP), ontstekinggegevens, toegevoerd aan het eerder genoemde hoofdregel of managementstelsel 3*t van de motor. Een dergelijk stelsel kan voor elke belasting en snelheid van de motor een bepaalde gas-luchtver-houding bepalen en hiervoor een de gewenste gasstroom voorstellend signaal Qgn afgeven. Dit signaal Qgn, b.v. variërend tussen 0 en 5 Volt, zal dan in het gasregelstelsel volgens de uitvinding recht evenredig worden omgezet in een gasstroom van b.v. 0 tot 73 nm3/h.
Bovengenoemde z.g. open-lusbesturing van het managementstelsel kan eveneens in gesloten-lusuitvoering werken. Dat wil zeggen, dat het ge-wenste-gasstroomsignaal aan het gasregelstelsel zal worden gecorrigeerd zodanig dat de gemeten gas-luchtverhouding gelijk is aan de gas-luchtver-houding van de motor-map. Deze motor-map is een kenveld van de motor en duidt de gewenste gas-luchtverhouding (uitgedrukt als lambda) aan bij een bepaalde motorsnelheid en een bepaalde motorbelasting. Met behulp van een speciale sensor, de z.g. lambda-sensor, in het uitlaatkanaal 35 van de motor wordt de heersende gas-luchtverhouding gedetecteerd. De open-lusbesturing wordt gebruikt b.v. wanneer geen lambda-sensor toegepast wordt, of wanneer de lambda- sensor aan het opwarmen is, of de lambda-sensor defect is.
Claims (7)
1. Regelstelsel voor het toevoeren van een gasstroom aan een gasge-bruikstoestel, omvattende een op het toestel aansluitbare gastoevoerlei-ding met een elektrisch gestuurde gasregelklep, en een elektronische stuureenheid, met het kenmerk, dat de stuureenheid omvat een, modelmatig op de regelklep betrokken mathematische module voor instelling van de kleppositie, en dat de gasregelklep ingebouwde sensoren heeft voor gasgrootheden en kleppositie, waarbij het regelstelsel de regelklep instelt lineair evenredig met een aan de stuureenheid toe te voeren gewenste-gasstroomsignaal.
2. Regelstelsel volgens conclusie 1, waarin de mathematische module omvat een stroming-submodule, een mechanische-submodule en een klepposi-tie-submodule, waarin de stroming-submodule aan zijn ingangen het gewens-te-gasstroomsignaal en van de klepsensoren afkomstige gasgrootheden ontvangt, en aan zijn uitgang een signaal betreffende het doorstroomopper-vlak van de klep afgeeft aan de mechanische-submodule, waarin de mechanische-submodule daarin verwerkte mechanische klepparameters bevat en aan zijn uitgang een kleppositiesignaal afgeeft aan de kleppositie-submodule, die een van de kleppositiesensor afkomstig positiesignaal ontvangt.
3- Regelstelsel volgens conclusie 2, waarin de klepsensoren voor de gasgrootheden omvatten een sensor voor de gasinlaatdruk, een sensor voor de gasinlaattemperatuur, en een sensor voor het gasdrukverschil over de klep.
4. Regelstelsel volgens een der voorgaande conclusies, waarin de gasregelklep is uitgevoerd als een cilindrische, holle schuifklep met centrale gasaanvoer en zijdelingse gasafvoer met exponentieel stromings-profiel en voorzien is van een elektromagnetische actuator met een op de klepschuif gewikkelde draadspoel in een permanent magnetisch veld.
5. Regelstelsel volgens een der voorgaande conclusies, toegepast bij lagere drukken en stromingssnelheden van de gasstroom, waarin in de stroming-submodule het doorstroomoppervlak A van de regelklep wordt bepaald volgens de functie
waarbij Qgn = gewenste gasstroom PI = inlaatdruk van het gas Tl = inlaattemperatuur van het gas ΔΡ = verschilgasdruk over de klep Pn = normaaldruk van het gas Tn = normaaltemperatuur van het gas pn = gasdichtheid ζ = gasweerstandscoëfficient
6. Regelstelsel volgens conclusie 5« waarin in de mechanische-sub-module de kleppositie S wordt bepaald volgens de functie: S = (1/b) ln (A/k) waarbij b = mechanische parameter k = mechanische parameter
7· Regelstelsel volgens een der voorgaande conclusies, toegepast voor een gasverbrandingsinrichting, welke voorzien is van een hoofdregel-stelsel, en waarin het gewenste-gasstroomsignaal afgegeven wordt door het genoemde hoofdregelstelsel.
Priority Applications (10)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL9201391A NL9201391A (nl) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | Regelstelsel voor het toevoeren van een gasstroom aan een gasgebruikstoestel. |
AU44323/93A AU669185B2 (en) | 1992-07-31 | 1993-07-30 | Control system for supplying a gas flow to gas consumption apparatus |
US08/100,561 US5388607A (en) | 1992-07-31 | 1993-07-30 | Control system for supplying a gas flow to a gas consumption |
CA002101711A CA2101711C (en) | 1992-07-31 | 1993-07-30 | Control system for supplying a gas flow to a gas consumption apparatus |
JP5206931A JPH06173725A (ja) | 1992-07-31 | 1993-07-30 | ガス消費装置へのガス流の供給用の制御システム |
AT93202284T ATE145449T1 (de) | 1992-07-31 | 1993-08-02 | Steuerungssystem zum zuführen eines gasstromes zu einem gasverbrauchsapparat |
EP93202284A EP0581391B1 (en) | 1992-07-31 | 1993-08-02 | Control system for supplying a gas flow to a gas consumption apparatus |
DK93202284.1T DK0581391T3 (da) | 1992-07-31 | 1993-08-02 | Styresystem til at forsyne et gasforbrugsapparat med en gasstrømning |
ES93202284T ES2096848T3 (es) | 1992-07-31 | 1993-08-02 | Sistema de control para suministrar una corriente de gas a un aparato consumidor de gas. |
DE69306056T DE69306056T2 (de) | 1992-07-31 | 1993-08-02 | Steuerungssystem zum Zuführen eines Gasstromes zu einem Gasverbrauchsapparat |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL9201391 | 1992-07-31 | ||
NL9201391A NL9201391A (nl) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | Regelstelsel voor het toevoeren van een gasstroom aan een gasgebruikstoestel. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL9201391A true NL9201391A (nl) | 1994-02-16 |
Family
ID=19861139
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL9201391A NL9201391A (nl) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | Regelstelsel voor het toevoeren van een gasstroom aan een gasgebruikstoestel. |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5388607A (nl) |
EP (1) | EP0581391B1 (nl) |
JP (1) | JPH06173725A (nl) |
AT (1) | ATE145449T1 (nl) |
AU (1) | AU669185B2 (nl) |
CA (1) | CA2101711C (nl) |
DE (1) | DE69306056T2 (nl) |
DK (1) | DK0581391T3 (nl) |
ES (1) | ES2096848T3 (nl) |
NL (1) | NL9201391A (nl) |
Families Citing this family (50)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5448977A (en) * | 1993-12-17 | 1995-09-12 | Ford Motor Company | Fuel injector pulsewidth compensation for variations in injection pressure and temperature |
US5474054A (en) * | 1993-12-27 | 1995-12-12 | Ford Motor Company | Fuel injection control system with compensation for pressure and temperature effects on injector performance |
US5611316A (en) * | 1993-12-28 | 1997-03-18 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Gas fuel supply mechanism for gas combustion engine |
US5488969A (en) * | 1994-11-04 | 1996-02-06 | Gas Research Institute | Metering valve |
NL1002330C2 (nl) * | 1996-02-13 | 1997-08-14 | Gentec Bv | Gasafsluiter. |
US5803056A (en) * | 1997-02-12 | 1998-09-08 | Siemens Electric Limited | Canister vent valve having electric pressure sensor and valve actuator |
US6050245A (en) * | 1997-02-12 | 2000-04-18 | Siemens Canada Limited | Canister vent valve having at least one sensor and single electric actuator operatively connected to a single electrical connector |
US6016832A (en) * | 1997-04-16 | 2000-01-25 | Woodward Governor Company | Valve for controlling gas mass flow |
US5873351A (en) * | 1997-04-16 | 1999-02-23 | Woodward Governor Company | Gas mass flow control system |
DE19840460B4 (de) * | 1997-09-04 | 2006-11-09 | Volkswagen Ag | Gaszumeßverfahren für eine mit Brenngas betreibbare Brennkraftmaschine und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
US6012199A (en) * | 1998-01-07 | 2000-01-11 | Litomisky; Petr | Refuse vacuum system for machine shops |
FR2789124B1 (fr) * | 1999-01-29 | 2001-03-23 | Renault | Injecteur doseur-distributeur de gaz pour moteur a combustion interne |
US6427970B1 (en) * | 2001-03-16 | 2002-08-06 | Young & Franklin, Inc. | Heat dissipating voice coil activated valves |
US7108493B2 (en) * | 2002-03-27 | 2006-09-19 | Argo-Tech Corporation | Variable displacement pump having rotating cam ring |
US6523528B1 (en) * | 2001-10-01 | 2003-02-25 | Heinzmann International Gmbh | Gas metering System |
ES2256142T3 (es) * | 2001-11-23 | 2006-07-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Metodo para la regulacion continua de una posicion de una valvula de regulacion. |
US6889705B2 (en) * | 2002-02-05 | 2005-05-10 | Alternative Fuel Systems, Inc. | Electromagnetic valve for regulation of a fuel flow |
BE1014817A3 (nl) * | 2002-05-07 | 2004-04-06 | Decap Tony Besloten Venootscha | Inrichting voor het regelen van de druk en/of het debiet van een gasstroming. |
US20040216782A1 (en) * | 2003-05-03 | 2004-11-04 | Mares E. Joseph | Gas turbine metering valve |
DE10346983B4 (de) * | 2003-10-09 | 2010-09-09 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung eines Kraftstoff-Luft-Gemischs einer mit gasförmigem Kraftstoff betriebenen Brennkraftmaschine |
ES2258910B1 (es) | 2004-11-10 | 2007-06-01 | Bsh Electrodomesticos España, S.A. | Placa de cocina de gas. |
KR100642006B1 (ko) * | 2005-02-18 | 2006-11-13 | 주식회사 웰바스 | 냉각 시스템을 갖춘 바비큐 그릴 |
ES2291083B1 (es) * | 2005-08-05 | 2008-10-16 | Bsh Electrodomesticos España, S.A. | Placa de cocina de gas. |
US7818092B2 (en) * | 2006-01-20 | 2010-10-19 | Fisher Controls International Llc | In situ emission measurement for process control equipment |
US7753066B2 (en) * | 2006-05-02 | 2010-07-13 | Thermojet Do Brasil Ltda. | Single system for low or high pressure gases control and high or low pressure gases control valve |
KR100811976B1 (ko) * | 2006-11-08 | 2008-03-10 | 이근진 | 냉각시스템을 구비한 바비큐 그릴 |
US7576337B2 (en) * | 2007-01-05 | 2009-08-18 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Power supply for an ion implantation system |
DE102007034416A1 (de) * | 2007-07-20 | 2009-01-22 | Läpple AG | Gasdruckfeder mit Messmittel sowie Einrichtung und Verfahren zur Überwachung zumindest einer innerhalb und/oder an einer Gasdruckfeder auftretenden physikalischen Messgröße |
KR101308470B1 (ko) * | 2007-12-27 | 2013-09-12 | 동부대우전자 주식회사 | 건조기의 가스히터용 밸브 |
US7823562B2 (en) * | 2008-05-16 | 2010-11-02 | Woodward Governor Company | Engine fuel control system |
US8622072B2 (en) * | 2008-12-05 | 2014-01-07 | Fisher Controls International, Llc | Apparatus to control fluid flow |
US8109289B2 (en) * | 2008-12-16 | 2012-02-07 | Honeywell International Inc. | System and method for decentralized balancing of hydronic networks |
US9464414B2 (en) * | 2011-02-28 | 2016-10-11 | Smartap A.Y Ltd. | Household electronic mixing-valve device |
US9835265B2 (en) | 2011-12-15 | 2017-12-05 | Honeywell International Inc. | Valve with actuator diagnostics |
US9557059B2 (en) | 2011-12-15 | 2017-01-31 | Honeywell International Inc | Gas valve with communication link |
US9995486B2 (en) | 2011-12-15 | 2018-06-12 | Honeywell International Inc. | Gas valve with high/low gas pressure detection |
US9846440B2 (en) | 2011-12-15 | 2017-12-19 | Honeywell International Inc. | Valve controller configured to estimate fuel comsumption |
US9851103B2 (en) | 2011-12-15 | 2017-12-26 | Honeywell International Inc. | Gas valve with overpressure diagnostics |
US9234661B2 (en) | 2012-09-15 | 2016-01-12 | Honeywell International Inc. | Burner control system |
US10422531B2 (en) | 2012-09-15 | 2019-09-24 | Honeywell International Inc. | System and approach for controlling a combustion chamber |
DE102012022221A1 (de) * | 2012-11-14 | 2015-09-03 | Michael Haug | Steuerung eines Fluidstroms in einer kraftwerkstechnischen Anlage |
US9645584B2 (en) | 2014-09-17 | 2017-05-09 | Honeywell International Inc. | Gas valve with electronic health monitoring |
DE102014117656A1 (de) * | 2014-12-02 | 2016-06-02 | Bürkert Werke GmbH | Ventilvorrichtung mit einem auf einem elektrodynamischen Aktor basierenden Ventil sowie Verfahren zum Steuern eines Ventils mit einem elektrodynamischen Aktor |
WO2016172083A1 (en) * | 2015-04-20 | 2016-10-27 | Woodward, Inc. | Gas flow fuel metering |
US10203704B2 (en) * | 2016-06-16 | 2019-02-12 | Moog Inc. | Fluid metering valve |
US10564062B2 (en) | 2016-10-19 | 2020-02-18 | Honeywell International Inc. | Human-machine interface for gas valve |
US11073281B2 (en) | 2017-12-29 | 2021-07-27 | Honeywell International Inc. | Closed-loop programming and control of a combustion appliance |
US10697815B2 (en) | 2018-06-09 | 2020-06-30 | Honeywell International Inc. | System and methods for mitigating condensation in a sensor module |
US11105440B2 (en) * | 2018-08-21 | 2021-08-31 | Mueller International, Llc | Valve assembly |
FR3100855A1 (fr) * | 2019-09-12 | 2021-03-19 | Centre National De La Recherche Scientifique | Electrovanne à actionneur fluidique proportionnel |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4146051A (en) * | 1976-01-10 | 1979-03-27 | Lucas Industries Limited | Fluid flow control system |
US4211832A (en) * | 1978-12-07 | 1980-07-08 | Wilson Greatbatch Ltd. | Lithium-halogen cell including monomer charge transfer complex |
US4277832A (en) * | 1979-10-01 | 1981-07-07 | General Electric Company | Fluid flow control system |
FR2514422A1 (fr) * | 1981-10-13 | 1983-04-15 | Gpl Equip | Detendeur-vaporisateur a injection electronique pour moteur a gaz de petrole liquefie |
JPS5895117A (ja) * | 1981-11-30 | 1983-06-06 | Kurabo Ind Ltd | 燃焼制御装置 |
US4796651A (en) * | 1988-03-30 | 1989-01-10 | LeRoy D. Ginn | Variable gas volume flow measuring and control methods and apparatus |
CA1326794C (en) * | 1989-09-29 | 1994-02-08 | Ortech Corporation | Flow control system |
EP0420599B1 (en) * | 1989-09-29 | 1995-06-21 | Ortech Corporation | Flow control system |
JPH03156509A (ja) * | 1989-11-14 | 1991-07-04 | Stec Kk | マスフローコントローラ |
US5146941A (en) * | 1991-09-12 | 1992-09-15 | Unitech Development Corp. | High turndown mass flow control system for regulating gas flow to a variable pressure system |
-
1992
- 1992-07-31 NL NL9201391A patent/NL9201391A/nl not_active Application Discontinuation
-
1993
- 1993-07-30 AU AU44323/93A patent/AU669185B2/en not_active Ceased
- 1993-07-30 JP JP5206931A patent/JPH06173725A/ja active Pending
- 1993-07-30 CA CA002101711A patent/CA2101711C/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-07-30 US US08/100,561 patent/US5388607A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-08-02 AT AT93202284T patent/ATE145449T1/de not_active IP Right Cessation
- 1993-08-02 EP EP93202284A patent/EP0581391B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-08-02 DE DE69306056T patent/DE69306056T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-08-02 ES ES93202284T patent/ES2096848T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1993-08-02 DK DK93202284.1T patent/DK0581391T3/da active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES2096848T3 (es) | 1997-03-16 |
AU4432393A (en) | 1994-02-03 |
DE69306056D1 (de) | 1997-01-02 |
CA2101711C (en) | 2004-04-27 |
CA2101711A1 (en) | 1994-02-01 |
DE69306056T2 (de) | 1997-03-13 |
EP0581391B1 (en) | 1996-11-20 |
EP0581391A1 (en) | 1994-02-02 |
DK0581391T3 (da) | 1996-12-09 |
US5388607A (en) | 1995-02-14 |
ATE145449T1 (de) | 1996-12-15 |
JPH06173725A (ja) | 1994-06-21 |
AU669185B2 (en) | 1996-05-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NL9201391A (nl) | Regelstelsel voor het toevoeren van een gasstroom aan een gasgebruikstoestel. | |
DE69938368D1 (de) | Durchflussregeleinrichtung mit Umschaltung in Abhängigkeit vom Fluid | |
KR102384046B1 (ko) | 유량 비율 제어 장치, 유량 비율 제어 장치용 프로그램, 및 유량 비율 제어 방법 | |
US6898984B2 (en) | Measuring apparatus to determine the flow of a fluid | |
GB2031616A (en) | Control system for a valve | |
GB1438684A (en) | Fluid flow rate control system | |
US3981288A (en) | Apparatus for reducing the toxic components in the exhaust gas of internal combustion engines | |
US3738609A (en) | Temperature compensated pneumatic control system | |
KR101677771B1 (ko) | 유량 제어 장치 | |
US3930481A (en) | Fuel injection system for internal combustion engines | |
US3055389A (en) | Apparatus for adjusting the amount of a medium flowing per time unit through a conduit | |
WO2009110900A1 (en) | Mass flow controller employing sliding mode control | |
US4075995A (en) | Fuel injection system | |
US4085723A (en) | Fuel control system for internal combustion engine | |
US5105791A (en) | Current to pressure/vacuum transducer | |
US3319924A (en) | Differential pressure indicator and pneumatic control system incorporating the same | |
US2816570A (en) | Manostat | |
RU2788576C1 (ru) | Струйно-фотокомпенсационный полупостоянно работающий пропорционально-интегрально-дифференциальный (ПИД) регулятор | |
SU1425620A1 (ru) | Система регулировани давлени газа | |
US4472323A (en) | Metering system | |
SU517883A1 (ru) | Устройство дл регулировани расхода | |
SU443369A1 (ru) | Регул тор соотношени потоков | |
RU1795424C (ru) | Устройство дл регулировани расхода газа | |
US3123974A (en) | pearson | |
SU1403021A1 (ru) | Устройство дл управлени расходом |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A1B | A search report has been drawn up | ||
BV | The patent application has lapsed |