一种乙醇汽油调配控制中精确实时调配控制方法

摘要

本发明公开一种乙醇汽油调配控制中精确实时调配控制方法，根据变性燃料乙醇和汽油组分油的目标配比，计算变性燃料乙醇和汽油组分油的预发量；设定变性燃料乙醇和汽油组分油的瞬时流速比，根据瞬时流速比分别控制变性燃料乙醇电液阀和汽油组分油电液阀的开度和开启控制时间；实时获取待付变性燃料乙醇量和待付汽油组分油量，根据[待付变性燃料乙醇量/（待付变性燃料乙醇量+待付汽油组分油量）]的比值重新确定变性燃料乙醇和汽油组分油的瞬时流速比，其中重新确定的瞬时流速比与目标配比的差值在允许阈值范围内；根据重新确定的瞬时流速比对变性燃料乙醇电液阀和汽油组分油电液阀的开度和开启控制时间进行调整，直至完成乙醇汽油调配。

说明书

技术领域

本发明涉及能源领域，具体而言，涉及一种乙醇汽油调配控制中精确实 时调配控制方法。

背景技术

车用乙醇汽油是指在汽油组分油中按体积混合比加入10%的变性燃料乙 醇后作为汽油车燃料用的汽油。GB18351-2001“车用乙醇汽油”标准规定产 品中加入变性燃料乙醇的量是10%（体积之比），允许误差是±2%（体积之 比）。

乙醇汽油调配中心一般是指中国石化、中国石油的成品油油库，乙醇汽 油的调配过程是指汽车定量灌装的过程，其调配的控制是指汽油组分油管路 和变性燃料乙醇管路的泵和电液阀的控制。

在乙醇汽油调配比较规范的场所，其要求其调配过程中的变性燃料乙醇 的量调配比例在8-12%之内。而很多管理不严格的调配中心只控制其调配混 合的汽油组分油和变性燃料乙醇添加的总量，其调配过程很大程度是在运输 过程中进行的，这样就造成乙醇汽油的质量不达标。

发明内容

本发明提供一种乙醇汽油调配控制中精确实时调配控制方法，用以改善 乙醇汽油调配的动态调和比例。

为达到上述目的，本发明提供了一种乙醇汽油调配控制中精确实时调配 控制方法，包括以下步骤：

根据变性燃料乙醇和汽油组分油的目标配比，计算变性燃料乙醇和汽油 组分油的预发量；

根据目标配比，设定变性燃料乙醇和汽油组分油的瞬时流速比，其中瞬 时流速比与目标配比的差值在允许阈值范围内；

根据瞬时流速比分别控制变性燃料乙醇电液阀和汽油组分油电液阀的开 度和开启控制时间；

在调配过程中，实时获取待付变性燃料乙醇量和待付汽油组分油量，根 据[待付变性燃料乙醇量/（待付变性燃料乙醇量+待付汽油组分油量）]的比值 重新确定变性燃料乙醇和汽油组分油的瞬时流速比，其中重新确定的瞬时流 速比与目标配比的差值在允许阈值范围内；

根据重新确定的瞬时流速比对变性燃料乙醇电液阀和汽油组分油电液阀 的开度和开启控制时间进行调整，直至完成乙醇汽油调配。

可选的，变性燃料乙醇电液阀和汽油组分油电液阀的开启控制时间分别 包括初始响应时间和叠加时间。

可选的，如果按照初始响应时间计算出的控制输出达到预定控制效果， 则不对初始响应时间进行调整；如果连续出现设定次数超过预定控制效果并 且每次偏差方向一致，则初始响应时间进行调整。

可选的，目标配比为10%，允许阈值为±2%。

上述实施例在调配过程中实时动态修正调和配比标准值，假定调和配比 标准值为10%，允许阈值为±2%，在调配过程中配比标准值不固定为10%， 改为[待付变性燃料乙醇量/（待付变性燃料乙醇量+待付汽油组分油量）]，并 实时进行修正，同时，还需要满足配比在8-12%区间。举例来说，如果付油 1000L，10L/s速率，其中变性燃料乙醇量100L，汽油组分油900L。按通常 的做法，如果11%的配比在付油，则乙醇在91秒时付出结束，而组分油101 秒付出结束。按本实施例的方法，如果11%的配比在付油，假设调整的阈值 为2%，付出一半时，系统会自动调整配比为9%，最终保证二者同时结束。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面 描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个实施例的乙醇汽油调配控制中精确实时调配控制方法 流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而 不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下就乙醇汽油调配控制中的两个可提高调配质量的关键问题进行阐 述。这两个关键问题一是实时动态修正调和配比标准值以保证调配全过程的 配比符合国家标准；二是带自学习功能的精确阀门控制保证控制效果。

为了获得准确的总调和配比，付油前控制系统自动计算汽油组分油和变 性燃料乙醇的预发数量，在付油结束时分别保证汽油组分油和变性燃料乙醇 数量准确付出即可。例如，假设需要调配x升乙醇汽油，总计需要付油0.9x 升汽油组分油和0.1x升变性燃料乙醇，控制系统只需要保证二者分别付出了 0.9x和0.1x。传统的调配过程只保证二者的付出总量，不对调配过程的瞬时 调和比例进行控制。

为了获得较好的配比质量，调配中不光要满足总配比要求，还需要保证 动态过程的配比。假定目标配比为在10%±2%。现有的做法是测定变性燃料 乙醇和汽油组分油的流速，保证二者瞬时流速在1:9，假设变性燃料乙醇瞬时 流速为v，此时瞬时配比为1v/(1V+9V)=10%，但瞬时配比不可能准确保持在 10%，如果在8-12%之间，就视为合理正常的。然而，这种做法会由于付油 前段的累积小偏差原因造成付油最后阶段瞬时配比误差比较大。

图1为本发明一个实施例的乙醇汽油调配控制中精确实时调配控制方法 流程图，如图所示，该控制方法包括以下步骤：

S102，根据变性燃料乙醇和汽油组分油的目标配比，计算变性燃料乙醇 和汽油组分油的预发量；

S104，根据目标配比，设定变性燃料乙醇和汽油组分油的瞬时流速比， 其中瞬时流速比与目标配比的差值在允许阈值范围内；

S106，根据瞬时流速比分别控制变性燃料乙醇电液阀和汽油组分油电液 阀的开度和开启控制时间；

S108，在调配过程中，实时获取待付变性燃料乙醇量和待付汽油组分油 量，根据[待付变性燃料乙醇量/（待付变性燃料乙醇量+待付汽油组分油量）] 的比值重新确定变性燃料乙醇和汽油组分油的瞬时流速比，其中重新确定的 瞬时流速比与目标配比的差值在允许阈值范围内；

S110，根据重新确定的瞬时流速比对变性燃料乙醇电液阀和汽油组分油 电液阀的开度和开启控制时间进行调整，直至完成乙醇汽油调配。

上述实施例在调配过程中实时动态修正调和配比标准值，假定调和配比 标准值为10%，允许阈值为±2%，在调配过程中配比标准值不固定为10%， 改为[待付变性燃料乙醇量/（待付变性燃料乙醇量+待付汽油组分油量）]，并 实时进行修正，同时，还需要满足配比在8-12%区间。举例来说，如果付油 1000L，10L/s速率，其中变性燃料乙醇量100L，汽油组分油900L。按通常 的做法，如果11%的配比在付油，则乙醇在91秒时付出结束，而组分油101 秒付出结束。按本实施例的方法，如果11%的配比在付油，假设调整的阈值 为2%，付出一半时，系统会自动调整配比为9%，最终保证二者同时结束。

调配控制是通过控制系统对电液阀的控制进行的。电液阀的控制有3种 状态：开启、关闭和恒定速度。任何控制动作的作用对电液阀来说都有一个 初始响应时间（一般在60ms以上），只有超过该初始响应时间的控制信号， 电液阀才会做出响应的控制动作。因此对电液阀的控制作用效果都是由在此 初始响应时间和一个叠加时间组成，叠加时间的长短决定控制作用大小。但 由于电液阀初始响应控制时间各个阀门不一样，而且对特定的电液阀来说其 也会随着橡胶件的腐蚀老化而变化，因此，根据经验值来进行的控制经常过 一段时间后控制效果就变得比较差。

为解决上述问题，我们将电液阀初始响应时间在控制系统中进行保存， 并让系统自动进行调整。如果按该初始响应时间计算出的控制输出，实际控 制达到控制效果，则不进行电液阀初始响应时间的调整。如果连续出现n（n 为自然数）次超过预想的控制效果，而且每次偏差方向一致则进行电液阀初 始响应控制时间的调整。

除了电液阀初始响应时间外，控制系统内自动根据阀门开度、误差自动 计算控制调整时间，该时间值加电液阀初始响应时间之和为最终的电液阀时 实际控制时间。

另外，为了避免长时间稳定偏差，例如，如果调整阈值为1%，配比标准 值为10%，时间配比测量值为11%，控制中可引入时间积分作用，这种小的 误差可以通过累积效果输出。

经过在多个乙醇汽油调配中心的实际试用，证明使用本精确调配控制方 法后，动态调和比例得到大大改善，而且对控制设备的作用次数出现显著的 减少，从而可以延长控制设备的寿命。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中 的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的模块可以按照实施 例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的 一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步 拆分成多个子模块。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其 限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术 人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者 对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术 方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。