[發明專利]一種小型航空活塞二沖程渦輪增壓發動機控制方法

有效

• 申請號: 201811238440.5
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN109611193B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 董雪飛;姜梁;陳建國;楊光;王振宇
• 申請（專利權）人: 航天時代飛鴻技術有限公司;中國航天電子技術研究院
• 主分類號: F02B37/18
• 分類號: F02B37/18;F02D43/00
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

本發明提供一種小型航空活塞二沖程渦輪增壓發動機控制方法，所述控制方法將采集到的環境壓力信號、環境溫度信號、發動機轉速信號和節氣門位置信號反饋給廢氣渦輪控制器，通過旁通閥執行機構舵機控制旁通量，靈活調節渦輪增壓器入口的壓力及流量，控制增壓度，進而使該增壓發動機適用于不同海拔。

技術領域

本發明屬于中小型中低速無人機動力系統技術領域，具體涉及一種小型航空活塞二沖程渦輪增壓發動機控制方法。

背景技術

活塞式二沖程渦輪增壓發動機在工程機械領域、船舶領域及航空領域已經有應用，而小型無人機采用二沖程活塞式渦輪增壓發動機的案例很少，且難度較大。目前有針對航空活塞渦輪增壓發動機的應用集中以四沖程發動機為主，兼顧有增壓器本體的設計、增壓器控制裝置及方法；另外涉及二沖程渦輪增壓發動機的專利主要集中在船舶領域，以大型二沖程柴油機為主。缺少帶有渦輪增壓器的小型二沖程活塞汽油發動機控制方法方面的專利。

針對國內小型無人機高海拔工作的需求，在《一種小型航空活塞二沖程渦輪增壓發動機》專利的基礎上，提出本發明：應用于小型固定翼無人機的一種小型航空活塞二沖程渦輪增壓發動機控制方法。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供一種小型航空活塞二沖程渦輪增壓發動機控制方法，所述控制方法將采集到的環境壓力信號、環境溫度信號、發動機轉速信號和節氣門位置信號反饋給廢氣渦輪控制器，通過旁通閥執行機構舵機控制旁通量，靈活調節渦輪增壓器入口的壓力及流量，控制增壓度，進而使該增壓發動機適用于不同海拔；

進一步地，所述控制方法包括：

步驟1、輸入風門開度給定；

步驟2、通過發動機控制器控制點火和噴油量并監測缸溫排溫信號；

步驟3、輸出發動機轉速，并根據不同海拔下標定的map進行對標和功率恢復；

步驟4、判斷步驟3中是否滿足轉速要求，如果滿足，則輸出風門對應目標轉速，如果不是，進行步驟5；

步驟5、通過TCU控制放氣閥舵機；

步驟6、通過TCU判斷海拔高度；

步驟7、調整放氣閥開度，進而影響穩壓腔壓力；

步驟8、將轉速信號、節氣門開度信號、共享信號反饋給TCU，同時對發動機控制器進行點火和噴油量和控制，重復步驟2；

進一步地，所述步驟3中不同海拔下標定的map中的對標內容包括風門和轉速；

進一步地，所述步驟6中判斷海拔高度的方法為通過環境壓力信號和環境溫度信號進行判定；

進一步地，所述步驟7中通過TCU調整放氣閥開度，根據步驟3中結果，如果轉速偏高，則增大放氣閥開度，如果轉速偏低，則減小放氣閥開度，逐步調整和功率恢復，直到滿足轉速要求；

進一步地，所述步驟7中通過放氣閥開度影響穩壓腔壓力，并將進氣穩壓腔溫度信號和進氣穩壓腔壓力信號進行修正參數，修正完成后將節氣門開度信號、轉速信號和共享信號發送給發動機控制器和TCU；

進一步地，所述步驟8中共享信號為由發動機控制器直接提供的氣壓、溫度、高度以及節氣門開度信號；

本發明的有益效果如下：

1、本發明可以應用于無人機平臺的小型航空活塞二沖程增壓發動機的高空功率恢復的控制策略；

2、將采集到的環境壓力信號、環境溫度信號、發動機轉速信號、節氣門位置信號等信號反饋給廢氣渦輪控制器，通過旁通閥執行機構舵機控制旁通量，進而在不同海拔下實現增壓系統的控制；