[發(fā)明專利]一種微小型航空發(fā)動機(jī)燃油控制系統(tǒng)與起動控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710663135.X
• 申請日: 2017-08-05
• 公開（公告）號: CN107255050B
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡春艷;李偉;郭磊;劉存喜;韓博;劉富強(qiáng);穆勇;鄭斐華
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院工程熱物理研究所
• 主分類號: F02C9/30
• 分類號: F02C9/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種微小型航空發(fā)動機(jī)燃油控制系統(tǒng)，包括燃油箱、電動燃油泵、多通接頭、主供油閥、優(yōu)先供油閥、點(diǎn)火供油閥、泵后壓力傳感器、發(fā)動機(jī)的狀態(tài)傳感器、點(diǎn)火器、起動電機(jī)和發(fā)動機(jī)電子控制器，所述燃油箱通過油路經(jīng)電動燃油泵與所述多通接頭的進(jìn)油口連通，其特征在于，

所述多通接頭包括出油口Ⅰ、出油口Ⅱ、出油口Ⅲ，其中，所述出油口Ⅰ經(jīng)主供油閥的輸出端連接到發(fā)動機(jī)的主噴嘴，所述出油口Ⅱ經(jīng)優(yōu)先供油閥的輸出端連接到發(fā)動機(jī)的優(yōu)先噴嘴，所述出油口Ⅲ經(jīng)點(diǎn)火供油閥的輸出端連接到發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火噴嘴；所述多通接頭上還設(shè)有信號輸出端，所述信號輸出端經(jīng)泵后壓力傳感器與所述發(fā)動機(jī)電子控制器連接；

所述電動燃油泵、主供油閥、優(yōu)先供油閥、點(diǎn)火供油閥以及發(fā)動機(jī)的狀態(tài)傳感器、點(diǎn)火器、起動電機(jī)均與所述發(fā)動機(jī)電子控制器通信連接；

所述發(fā)動機(jī)電子控制器根據(jù)發(fā)動機(jī)狀態(tài)傳感器和泵后壓力傳感器的信息，產(chǎn)生PWM信號來調(diào)節(jié)所述電機(jī)燃油泵供油量的大小，通過控制所述主供油閥、優(yōu)先供油閥和點(diǎn)火供油閥的通斷來控制燃油輸送到發(fā)動機(jī)的不同噴嘴。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航空發(fā)動機(jī)燃油控制系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動機(jī)的狀態(tài)傳感器包括發(fā)動機(jī)進(jìn)口總壓傳感器、排氣溫度傳感器和發(fā)動機(jī)燃?xì)鉁u輪轉(zhuǎn)速傳感器，用于分別測量發(fā)動機(jī)進(jìn)口總壓P1t、排氣溫度T5和發(fā)動機(jī)燃?xì)鉁u輪轉(zhuǎn)速Ng，并將發(fā)動機(jī)的進(jìn)口總壓P1t、排氣溫度T5和發(fā)動機(jī)燃?xì)鉁u輪轉(zhuǎn)速Ng傳輸給所述發(fā)動機(jī)電子控制器，所述發(fā)動機(jī)電子控制器根據(jù)發(fā)動機(jī)狀態(tài)傳感器和泵后壓力傳感器的信息，自適應(yīng)控制起動時序和供油量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的航空發(fā)動機(jī)燃油控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的主供油閥、優(yōu)先供油閥和點(diǎn)火供油閥均為電磁閥，由所述發(fā)動機(jī)電子控制器用以控制各電磁閥的通斷。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的航空發(fā)動機(jī)燃油控制系統(tǒng)，其特征在于，發(fā)動機(jī)的起動控制過程分為電機(jī)帶轉(zhuǎn)、點(diǎn)火供油、優(yōu)先供油和主供油4個階段。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的航空發(fā)動機(jī)燃油控制系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動機(jī)電子控制器接收到起動指令后，進(jìn)入電機(jī)帶轉(zhuǎn)階段，起動時間計時器ts清0，并開始起動計時，發(fā)動機(jī)電子控制器輸出起動電機(jī)驅(qū)動信號開啟起動電機(jī)，起動電機(jī)帶動發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)發(fā)動機(jī)電子控制器檢測到燃?xì)鉁u輪轉(zhuǎn)速Ng達(dá)到設(shè)定的點(diǎn)火供油轉(zhuǎn)速N1后，轉(zhuǎn)入點(diǎn)火供油階段，若起動時間ts超過電機(jī)工作保護(hù)時間tmp仍未轉(zhuǎn)入點(diǎn)火供油階段，則關(guān)閉起動電機(jī)且報告起動失敗。

6.根據(jù)上述權(quán)利要求5所述的航空發(fā)動機(jī)燃油控制系統(tǒng)，其特征在于，在所述點(diǎn)火供油階段，發(fā)動機(jī)電子控制器根據(jù)發(fā)動機(jī)進(jìn)口總壓P1t計算初始點(diǎn)火油量W1，并控制電機(jī)燃油泵工作使其輸出相應(yīng)燃油量，同時打開點(diǎn)火供油閥，驅(qū)動點(diǎn)火器工作，在起動電機(jī)帶轉(zhuǎn)和燃油燃燒的雙重作用下，燃?xì)鉁u輪轉(zhuǎn)速Ng增加，發(fā)動機(jī)電子控制器按燃油閉環(huán)計算值不斷增加燃油量。

7.根據(jù)上述權(quán)利要求6所述的航空發(fā)動機(jī)燃油控制系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)發(fā)動機(jī)溫度T5未達(dá)到點(diǎn)火成功溫度時，判斷起動時間計時器ts是否超過電機(jī)工作保護(hù)時間tmp，若超過，判定起動失敗，停車關(guān)閉起動電機(jī)、點(diǎn)火器、點(diǎn)火供油閥和電機(jī)燃油泵，若不超時，則繼續(xù)供油并檢測發(fā)動機(jī)溫度；當(dāng)發(fā)動機(jī)溫度T5達(dá)到點(diǎn)火成功溫度時，則開始判定泵后壓力條件。

8.根據(jù)上述權(quán)利要求7所述的航空發(fā)動機(jī)燃油控制系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)泵后壓力傳感器的壓力未達(dá)到優(yōu)先供油壓力Pf時，若超時，判定起動失敗，關(guān)閉工作電組件，若不超時，繼續(xù)供油并檢測泵后壓力；當(dāng)泵后壓力傳感器的壓力達(dá)到優(yōu)先供油壓力Pf時，關(guān)閉點(diǎn)火器，記下當(dāng)前燃油量W2，轉(zhuǎn)入優(yōu)先供油階段。