[发明专利]一种微小型涡轮喷气发动机的控制装置及其起动控制方法

权利要求书

1.一种微小型涡轮喷气发动机的控制装置，包括采集发动机转速的转速传感器、采集排气温度的温度传感器、启动运行的开关控制器、发动机完成起动慢车后的油门控制器、对电池电压进行监测的电源保护器、对整个运行状态进行控制的电子控制单元、燃油滤清器、油箱以及在发动机起动控制的不同时刻起动的不同执行器，包括起动电机、热火塞、丙烷气阀、燃油保护阀；其特征在于，该控制装置还包括燃油齿轮泵，该燃油齿轮泵独立完成建立油压和调节油量的双重任务，其燃油保护阀安装在涡轮喷气发动机和燃油齿轮泵之间的供油通路上，当燃油齿轮泵工作状态出现错误或者失去控制时，及时地关闭油路，对油路和涡轮喷气发动机起到及时监控和安全保护作用，其燃油滤清器安装在油箱和燃油齿轮泵之间供油通路上，起滤除发动机燃油系统中的有害颗粒和水份作用，其丙烷气阀在发动机起动过程中工作，最初丙烷气阀呈脉动开启状态，控制丙烷气流量来调节丙烷气和发动机燃烧室内空气浓度比例，以保证丙烷气点火燃烧，可靠燃烧后丙烷气阀呈全开状态，丙烷气阀完成对流入发动机的丙烷气流量进行调节控制和安全保护的作用，为发动机的起动提供足够能量，其电源保护器起到了欠压保护和过流保护的作用，对系统进行报警或指示，同时为整个系统供电。

2.如权利要求1所述的一种微小型涡轮喷气发动机的控制装置，其特征在于：所述的电子控制单元又包括数字信号调理电路、电平转换电路、模拟信号调理电路、放大滤波电路、单片机和功率驱动电路；其转速传感器输出端经数字信号调理电路调理后的脉宽调制信号输出至单片机；其开关控制器输出端经电平转换电路转换后的脉宽调制信号输出至单片机；其温度传感器的输出端经放大滤波电路放大滤波后的电压信号输出至单片机；其油门控制器输出端经模拟信号调理电路调理后的电压信号输出至单片机；单片机接受信号后进行处理，经功率驱动电路输出脉宽调制信号控制起动电机、热火塞、丙烷气阀、燃油保护阀、燃油齿轮泵。

3.如权利要求1或2所述的一种微小型涡轮喷气发动机的控制装置，其特征在于：所述燃油齿轮泵由燃油齿轮泵电机、主动齿轮、从动齿轮、主动轴、从动轴组成，燃油齿轮泵中有一对啮合的主动齿轮和从动齿轮，主动齿轮安装在主动轴上，从动齿轮安装在从动轴上，并与主动齿轮对准啮合，燃油齿轮泵电机安装在主动轴的延长轴上，单片机通过脉宽调制信号控制燃油齿轮泵电机的转速，从而使燃油齿轮泵电机带动安装于主动轴上的主动齿轮转动，从动齿轮随主动齿轮转动而转动，进而使燃油齿轮泵的转速发生变化，使得燃油齿轮泵进油口的流量随主动齿轮和从动齿轮转速的变化而变化，最终控制涡轮喷气发动机的油量。

4.一种微小型涡轮喷气发动机的控制装置的起动控制方法，其特征在于，步骤如下：

第一步，由起动电机拖动发动机，当发动机提高到一定转速时，关闭起动电机，同时脉动式开启丙烷气阀门，然后起动热火塞开始点火，确定点火成功之后，丙烷气阀全部开启，同时关闭热火塞；

第二步，当发动机转速上升到燃油齿轮泵起动转速预设值时，打开燃油齿轮泵和燃油保护阀，此后，发动机在燃油和丙烷气的混合燃烧作用下，转速继续上升，当转速达到一定数值时，关闭起动电机，同时关闭丙烷气阀，此后发动机完全在燃油燃烧作用下，燃油齿轮泵电压持续增加，发动机转速继续增加直到达到发动机标定转速；

第三步，当发动机达到标定转速后起动发动机标定过程，保持标定转速并估算发动机稳态运行时的供油量，完成发动机的标定；

第四步，标定过程完成后，发动机转速由标定转速调节到慢车转速，发动机完成整个起动控制过程，此后发动机转为油门控制器控制。