[發明專利]一種輕型無人機發動機智能控制系統及其實現方法

在審

• 申請號: 201911340049.0
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN111042933A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 閆方超;黎堯才
• 申請（專利權）人: 天津布爾科技有限公司
• 主分類號: F02D29/02
• 分類號: F02D29/02
• 代理公司: 哈爾濱市邦杰專利代理事務所(普通合伙) 23212
• 代理人: 馬長嬌

一種輕型無人機發動機智能控制系統及其實現方法。本系統其組成包括:發動機控制器，所述的發動機控制器連接飛行控制系統，所述的發動機控制器連接環境溫度傳感器、大氣壓力傳感器、進氣溫度傳感器、進氣歧管壓力傳感器，所述的發動機控制器連接點火系統和油泵，所述的點火系統連接活塞發動機，所述的活塞發動機連接噴油器、節氣門位置傳感器、風門舵機、集成式節氣門閥體總成，所述的噴油器、所述的節氣門位置傳感器、所述的風門舵機連接所述的發動機控制器，所述的活塞發動機連接缸頭溫度傳感器、霍爾傳感器，所述的缸頭溫度傳感器、所述的霍爾傳感器接所述的發動機控制器。本發明用于輕型無人機發動機智能控制系統。

技術領域：

本發明涉及一種輕型無人機發動機智能控制系統及其實現方法。

背景技術：

輕型無人機大多數采用小功率活塞發動機作為其動力系統，這種活塞發動機相對其它航空發動機而言，具有使用成本低、性價比高的優點。但傳統活塞發動機也存在一些缺點，因其不能精確計量燃油和空氣，在不同工況和環境下難以得到合適的空燃比，使得發動機動態性能、穩定性、燃油經濟性方面都有一定影響。

目前，現有的輕型無人機發動機實現方案主要是采用傳統自然吸氣化油器活塞發動機。

傳統自然吸氣化油器活塞發動機方案，①化油器是利用氣流通過化油器喉管時所產生的真空度把汽油吸出，與流經喉管的空氣形成混合氣，因此不可能精確計量燃油和空氣。由于喉管中負壓較小，燃油的霧化品質差，甚至有些油滴會沉積在進氣管的內壁上，這部分油滴和未得到充分霧化的大顆粒油滴不能充分燃燒，從而影響發動機的動態性能。②無人機在飛行過程中，由于化油器燃油量孔開度不可調整，混合氣逐漸變濃，造成富油現象，從而增加油耗率，減少續航時間。過濃的混合氣還會造成發動機工作不穩定，甚至導致空中熄火墜機事故。③在飛機大角度連續俯沖飛行時，由于螺旋槳負載減輕，造成發動機處于小負荷高轉速狀態，使發動機嚴重富油。總之，傳統自然吸氣的化油器無法保證發動機在各種工況、各種環境條件下都得到合適的空燃比，影響發動機動態性能、穩定性、燃油經濟性。

發明內容：

本發明的目的是提供一種提高活塞發動機適應性、穩定性以及燃油經濟性的一種輕型無人機發動機智能控制系統及其實現方法。

上述的目的通過以下的技術方案實現：

一種輕型無人機發動機智能控制系統，其組成包括:發動機控制器，所述的發動機控制器連接飛行控制系統，所述的發動機控制器連接環境溫度傳感器、大氣壓力傳感器、進氣溫度傳感器、進氣歧管壓力傳感器，所述的發動機控制器連接點火系統和油泵，所述的點火系統連接活塞發動機，所述的活塞發動機連接噴油器、節氣門位置傳感器、風門舵機、集成式節氣門閥體總成，所述的噴油器、所述的節氣門位置傳感器、所述的風門舵機連接所述的發動機控制器，所述的活塞發動機連接缸頭溫度傳感器、霍爾傳感器，所述的缸頭溫度傳感器、所述的霍爾傳感器接所述的發動機控制器。

所述的一種輕型無人機發動機智能控制系統，所述的發動機控制器由MCU、電源單元、時鐘單元、復位單元、調試單元、模擬信號處理單元、數字信號處理單元、執行機構驅動單元構成，其中MCU、電源單元、時鐘單元、復位單元、調試單元構成發動機控制器的最小系統，模擬信號處理單元對環境感知單元和發動機狀態反饋單元中的傳感器信號進行放大、整形調理；數字信號處理單元對發動機狀態反饋單元中的轉速信息進行處理。

所述的一種輕型無人機發動機智能控制系統，所述的環境感知單元包括環境溫度傳感器，大氣壓力傳感器，進氣溫度傳感器、進氣歧管壓力傳感器；通過環境溫度傳感器，大氣壓力傳感器，進氣溫度傳感器、進氣歧管壓力傳感器獲得環境溫度、大氣壓力、進氣溫度、進氣歧管壓力，將這些信息傳遞給發動機控制器，作為控制器計算噴油量和進氣量的輸入量，使燃油量和進氣量實時調整。