[發明專利]具有增強的起動控制計劃的發動機系統

有效

• 申請號: 201310065858.1
• 申請日: 2013-01-09
• 公開（公告）號: CN103195582A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: E·庫爾沙特;Y·熊;R·豪格蘭德;C·E·湯普森
• 申請（專利權）人: 霍尼韋爾國際公司
• 主分類號: F02C9/00
• 分類號: F02C9/00;F02C9/48
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李晨;嚴志軍

技術領域

本發明一般地涉及燃氣渦輪發動機，更具體地涉及用于在起動操作期間控制燃氣渦輪發動機的發動機系統和方法。

背景技術

在許多飛行器中，燃氣渦輪發動機執行多種功能，包括為飛行器提供推進力以及驅動各種其他的旋轉部件(例如發電機、壓縮機和泵)，從而供應電功率和/或氣動功率。此類發動機可以被包括在輔助動力單元(APU)中，輔助動力單元(APU)通過提供電功率和/或氣動功率而為主推進發動機提供補充。

燃氣渦輪發動機通常包括壓縮機區段、燃燒區段和渦輪機區段。壓縮機區段對在燃氣渦輪發動機的前端處提供的空氣進行壓縮，并將壓縮空氣提供給燃燒區段。燃料被加入壓縮空氣，所得到的混合物在燃燒區段內被點燃從而產生燃燒氣體。燃燒氣體被引導到渦輪機區段，渦輪機區段從燃燒氣體中抽取能量以提供驅動壓縮機區段和輔機部件所需的原動力，使得燃氣渦輪發動機是自維持的。

通常，有多種方式來起動燃氣渦輪發動機，下面稱為“起動模式”。在常規的飛行器中，飛行員選擇合適類型的起動模式。例如，一種此類模式是輔助起動模式，其中，電的或氣動的起動馬達被用于初始地向將壓縮機區段連接到渦輪機區段的軸提供原動力。起動馬達可以被用于將壓縮機區段的速度提高到這樣的點，在該點處，提供給燃燒區段的壓縮空氣導致得到適合于點燃(通常稱為“點火”)的燃料/空氣混合物。點火之后，當燃氣渦輪發動機自維持而使得燃氣渦輪發動機不需要來自起動馬達的原動力(即，渦輪機區段產生的功率足以驅動壓縮機區段)時，起動馬達被中斷。在其他情況下，起動模式可以是風車起動模式，其中，流入發動機的空氣(作為前進運動或受迫吸入的結果)被用于驅動壓縮機。與輔助起動模式中一樣，流入燃燒區段的空氣與燃料混合并被點燃。關于起動模式的決定依賴于多個參數以及哪個模式可能更適合實際情況。通常，飛行員執行一系列步驟來選擇正確的起動模式。不合適的起動模式選擇可能會導致不完全的和/或延遲的起動，和/或導致過度的發動機溫度條件。

因此，需要提供能以更自動且更自主的方式起動燃氣渦輪發動機的發動機控制系統，特別是通過提供由發動機控制器而不是由飛行員進行的起動模式選擇。另外，本發明的其他期望特征和特性將會通過下面結合附圖與背景技術的本發明詳細描述和所附權利要求而變得明顯。

發明內容

根據示范實施例，一種用于起動燃氣渦輪發動機的發動機系統包括：起動機，其聯接到燃氣渦輪發動機并構造成給燃氣渦輪發動機提供轉矩；以及控制器，其聯接到起動機并且構造成評估發動機系統參數并基于發動機系統參數在用于起動燃氣渦輪發動機的多個起動模式中進行選擇。

根據另一個示范實施例，提供一種用于起動燃氣渦輪發動機的方法。該方法包括：利用控制器評估聯接到燃氣渦輪發動機的起動機的狀態；利用控制器基于起動機的狀態選擇起動模式；以及基于所選擇的起動模式產生加速命令。

附圖說明

下面將結合附圖描述本發明，在附圖中，相同的數字表示相同的元件并且

圖1是根據示范實施例的發動機系統的示意性框圖；

圖2是根據示范實施例的流程圖，示出了用于起動圖1的發動機系統的方法；

圖3是根據示范實施例的圖表，示出了用于圖1的發動機系統的示范加速計劃；并且

圖4是根據示范實施例的圖表，示出了用于圖1的發動機系統的示范燃料計劃。

具體實施方式

下面的詳細描述僅僅是本質上的示范，并不表示限制本發明或本發明的應用與用途。如本文所使用的，詞語“示范”是指“作為例子、示例或展示”。因而，本文中被描述為“示范”的任何實施例不必然地被認為是優選的或者優于其他實施例。本文所描述的所有實施例是提供給本領域技術人員使其能制造或使用本發明的示范實施例，并且不限制本發明的范圍，本發明的范圍由權利要求限定。另外，并不意圖受到前面的技術領域、背景技術、發明內容或后面的詳細說明中出現的任何明示或暗示理論的約束。