[發明專利]電子節氣門控制方法及其節氣門系統

有效

• 申請號: 201610693072.8
• 申請日: 2016-08-19
• 公開（公告）號: CN106194447B
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 汪興;蔡亞兵;任黎霞;郭靖
• 申請（專利權）人: 安徽航瑞航空動力裝備有限公司
• 主分類號: F02D11/10
• 分類號: F02D11/10
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司34107
• 代理人: 朱圣榮

技術領域

本發明涉及發動機控制領域，尤其涉及發動機中電子節氣門控制方法的改進。

背景技術

電子節氣門是汽油發動機控制發動機功率的最基本途徑，利用節氣門的節流效應使發動機在不同工況需求時達到理想的發動機進氣效率，配合發動機噴油與點火，使發動機按需求進行燃燒為飛機提供所需的功率。

節氣門控制的穩定性與準確性是精確控制發動機燃燒新鮮空氣量的關鍵，從而保障發動機平穩精準的轉速、功率控制。

航空發動機對動力性、經濟性、安全性要求比較嚴格，不能完全直接采用汽車發動機的控制方式，這要求采用新型的電子節氣門與新的節氣門控制方法。

當前航空應用發動機進氣節氣門以機械節氣門為主，節氣門控制方法采用機械控制方法。機械節氣門控制需要油門舵機、拉線等機械部件，在重量上處于劣勢。而機械節氣門控制完全依靠飛行員或無人機飛手直接控制，不同操作人員控制的穩定性、準確性受個體經驗、制造誤差、環境誤差各方面影響大，不能達到產品性能的一致性以及安全可靠性要求。而且由于產品應用時間與空間維度的變化，導致產品應用在不同季節、不同地區、不同高度時由于空氣密度的變化，發動機電子節氣門的機械零位與傳感器電壓對角度的變化斜率有一定誤差范圍，機械節氣門系統無法自動學習，從而帶來操作人員的控制操作困難，降低任務執行效率、平順性與安全性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是實現一種電子節氣門自學習控制方法。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：電子節氣門控制方法,發動機控制器上電時，發動機運行之前進行節氣門自學習，學習方法包括：

節氣門機械零位自學習；

節氣門角度開度上限自學習；

節氣門角度位置傳感器電壓-節氣門角度斜率自學習。

所述節氣門機械零位自學習包括：

1)當發動機轉速檢測為零、且驅動步進電機和節氣門位置傳感器無故障，則控制節氣門閥片朝機械零位勻速運動，直到節氣門角度位置傳感器電壓進入零位范圍允許區間內，并且在運動過程中步進電機已經發生堵轉，位置傳感器電壓不再向下變化，此時記錄的角度位置傳感器電壓值為學習完成的節氣門機械零位電壓值，并記錄此次電子節氣門零位自學習完成，當節氣門系統開始運行后以此零位電壓值作為節氣門開度為零位的標準電壓值；

2)當電子節氣門零位自學習過程超過設定時間沒有完成，則記錄此次自學習失敗，自學習控制策略退出，節氣門系統開始運行；

3)當電子節氣門零位自學習過程中發動機開始運轉，則自動退出節氣門自學習過程，節氣門系統開始運行；

4)當檢測到驅動步進電機或角度位置傳感器有故障存在，影響電子節氣門零位自學習的正常運行，則記錄此次自學習失敗并退出自學習控制策略，節氣門系統開始運行。

當節氣門自學習未成功完成時，且發動機需要進入正常運行階段，則根據發動機控制器是否完成過節氣門機械零位的自學習，選擇所采用的節氣門機械零位值：

a)若發動機控制器曾經正確的完成過對應電子節氣門的零位自學習過程，則發動機控制器采用原先記錄的自學習成功時的機械零位值進行電子節氣門開度控制；

b)若發動機控制器一直沒有正確的完成過對應電子節氣門的零位自學習過程，則發動機控制器采用系統默認的電子節氣門機械零位值進行電子節氣門開度控制。

所述節氣門角度開度上限自學習包括：

1)當發動機轉速檢測為零、且驅動步進電機和節氣門位置傳感器無故障，則控制節氣門閥片朝最大開度方向勻速運動，直到節氣門角度位置傳感器電壓進入節氣門最大開度允許區間內，并且在運動過程中步進電機已經發生堵轉，位置傳感器電壓不再向上變化，此時記錄的角度位置傳感器電壓值為學習完成的節氣門開度上限電壓值，并記錄此次電子節氣門開度上限自學習完成，根據此學習值與上一步的零位自學習值一起進行控制斜率計算；

2)當電子節氣門開度上限自學習過程超過設定時間而沒有完成，則記錄此次自學習失敗，自學習控制策略退出，節氣門系統開始運行；

3)當電子節氣門開度上限自學習過程中發動機開始運轉，此時自動退出節氣門自學習過程，節氣門系統開始運行；

4)當檢測到驅動步進電機或角度位置傳感器有故障存在，影響電子節氣門開度上限自學習的正常運行，則記錄此次自學習失敗，自學習控制策略退出，節氣門系統開始運行。