[發明專利]一種二沖程航空活塞發動機的噴油控制系統及方法

在審

• 申請號: 202110004415.6
• 申請日: 2021-01-04
• 公開（公告）號: CN112727621A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 陳建國;梁永勝;姜楠;席博文;盧廣超
• 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: F02D41/30
• 分類號: F02D41/30
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 巴曉艷

本發明提供了一種二沖程航空活塞發動機的噴油控制系統及方法，所述系統包括：數據測量單元，用于對轉速、節氣門開度、氣缸溫度和排氣溫度數據進行采集；控制單元，根據采集到的發動機的轉速數據，判斷發動機所處的工作狀態，計算噴油量并分配相應進氣道和缸內直噴的噴油比例；執行單元，用于啟動噴油驅動電路完成噴油過程；所述數據測量單元通過控制單元連接執行單元，本發明根據不同工況完成對進氣道噴射和缸內直噴燃油噴射比例的分配，以完成發動機全運行工況的噴油控制。

【技術領域】

本發明涉及二沖程活塞航空發動機噴油控制技術領域，尤其涉及一種二沖程航空活塞發動機的噴油控制系統及方法。

【背景技術】

燃油噴射控制能夠直接影響發動機燃油霧化和燃油經濟性，因此燃油噴射控制是發動機高效運行的關鍵因素。目前航空活塞發動機的噴油方式主要采用進氣道噴油，進氣道噴油控制簡單、容易霧化，但是由于噴油過程和二沖程活塞發動機掃氣過程存在強耦合，燃油捕獲率低，造成燃油經濟性惡化和嚴重碳氫排放。

直噴式燃油供給技術能夠將燃油噴射和掃氣過程解耦，有效提升燃油經濟性。但是直噴技術的噴油相位和噴油時間受限于掃氣口打開時間，此外冷起動時由于缸內溫度過低存在霧化不良導致起動困難的問題，因此本發明提出通過同時控制進氣道和缸內直噴多個噴油器實現缸內直噴和進氣道噴射組合控制方式，有效的解決上述問題。傳統的活塞發動機用直噴式燃油供給系統，由于其采用高壓噴射，系統復雜，重量大，無法適用于小型二沖程航空活塞發動機上使用。目前鮮有針對二沖程航空活塞發動機通過缸內直噴和進氣道噴射組合控制實現缸內直噴技術方案的專利。

因此，有必要研究一種二沖程航空活塞發動機的噴油控制系統及方法來應對現有技術的不足，以解決或減輕上述一個或多個問題。

【發明內容】

有鑒于此，本發明提供了一種二沖程航空活塞發動機的噴油控制系統及方法，通過采集轉速信號、節氣門開度和溫度信號將發動機工作狀態分為冷啟動工況、暖機工況、小負荷工況、中負荷工況和大負荷工況，根據不同工況完成對進氣道噴射和缸內直噴燃油噴射比例的分配，以完成發動機全運行工況的噴油控制。

一方面，本發明提供一種二沖程航空活塞發動機的噴油控制系統，所述系統包括：

數據測量單元，用于對轉速、節氣門開度、氣缸溫度和排氣溫度數據進行采集；

控制單元，根據采集到的發動機的轉速數據，判斷發動機所處的工作狀態，計算噴油量并分配相應進氣道和缸內直噴的噴油比例；

執行單元，用于啟動噴油驅動電路完成噴油過程；

所述數據測量單元通過控制單元連接執行單元。

如上所述的方面和任一可能的實現方式，進一步提供一種實現方式，所述數據測量單元包括轉速傳感器、溫度傳感器和節氣門開度信號反饋器；

所述轉速傳感器用于采集發動機轉速；

所述溫度傳感器用于測量發動機進氣溫度、氣缸溫度和排氣溫度；

所述節氣門開度信號反饋器為能夠提供位置反饋的舵機、能夠提供位置反饋的電機或能夠提供的節氣門位置信號的單獨的位置傳感器。

如上所述的方面和任一可能的實現方式，進一步提供一種實現方式，所述控制單元包括單片機、數字信號處理電路和放大濾波電路，所述數字信號處理電路一端連接轉速傳感器，另一端連接單片機，所述放大濾波電路一端同時連接溫度傳感器和氣節門開度信號反饋器，另一端連接單片機。

如上所述的方面和任一可能的實現方式，進一步提供一種實現方式，所述控制單元還包括電源電路和執行器功率驅動電路；所述電源電路連接單片機，所述執行器功率驅動電路一端連接單片機，另一端連接執行單元。