[发明专利]用于控制飞行器的发动机的操作的方法和系统

说明书

本公开涉及用于控制飞行器的发动机的操作的方法和系统。获得与被联接到所述发动机的螺旋桨的推力极限值相关的第一发动机功率极限值。将第一发动机功率极限值和与发动机的机械极限值相关的第二发动机功率极限值进行比较以及和与发动机的热极限值相关的第三发动机功率极限值进行比较。将最大发动机功率极限值设置为所述第一、第二和第三功率极限值中的最小值。

技术领域

本公开总体上涉及发动机控制，且更特别地涉及限制飞行器发动机的功率。

背景技术

螺旋桨驱动的飞行器的动力装置包括两个不同的部件：发动机和螺旋桨。对于最大发动机输出功率的控制和限制被设计成观察与发动机相关的极限值，例如机械水平的额定值以及热相关或涡轮温度相关的极限值。螺旋桨系统被设计成通过调节螺旋桨状态（例如螺旋桨叶片桨距）来吸收由发动机提供的扭矩，并将该扭矩转换成飞行器的推力。

然而，当调节发动机输出功率生成时，发动机输出功率生成不考虑任何螺旋桨相关的约束。

由此，存在改进的空间。

发明内容

另一方面，提供了用于控制飞行器的发动机的操作的方法。获得与被联接到发动机的螺旋桨的推力极限值相关的第一发动机功率极限值。将第一发动机功率极限值和与发动机的机械极限值相关的第二发动机功率极限值进行比较以及和与发动机的热极限值相关的第三发动机功率极限值进行比较。将最大发动机功率极限值设置为所述第一、第二和第三发动机功率极限值中的最小值。

在一些实施例中，所述方法还包括：将发动机功率极限值应用到发动机。

在一些实施例中，获得第一发动机功率极限值包括：从螺旋桨控制系统获得推力极限值。

在一些实施例中，获得第一发动机功率极限值包括：获得发动机在操作中时的发动机输出功率；并基于发动机输出功率和至少一个飞行器外部条件来确定第一发动机功率极限值。

在一些实施例中，所述至少一个飞行器外部条件包括前向空速、操作高度和环境温度中的至少一者。

在一些实施例中，所述方法还包括：接收至少一个螺旋桨操作条件，其中确定所述第一发动机功率极限值是基于发动机输出功率、所述至少一个飞行器外部条件以及所述至少一个螺旋桨操作条件来进行的。

在一些实施例中，所述至少一个螺旋桨操作条件包括螺旋桨旋转速度、螺旋桨叶片桨距角以及螺旋桨叶片效率中的至少一者。

在一些实施例中，获得发动机输出功率包括：在发动机控制系统处从螺旋桨控制系统获得发动机输出功率，其中由所述发动机控制系统来执行所述确定、比较以及设置。

在一些实施例中，所述方法还包括：基于至少一个飞行器外部条件来从查找表确定第二和第三发动机功率极限值中的至少一者。

在一些实施例中，确定第二和第三发动机功率极限值中的至少一者包括：基于至少一个飞行器外部条件的改变来动态地确定第三功率极限值。

在一些实施例中，所述方法还包括：获得更新的第一发动机功率极限值；将所述更新的第一发动机功率极限值与所述第二和第三发动机功率极限值进行比较；以及将最大发动机功率极限值设置为更新的第一发动机功率极限值、第二发动机功率极限值和第三发动机功率极限值中的最小值。

在另一方面中，提供了用于控制飞行器的发动机的操作的系统。所述系统包括处理单元和非瞬态计算机可读存储器。所述存储器上存储有能够被所述处理单元执行的程序指令，以用于：获得与被联接到所述发动机的螺旋桨的推力极限值相关的第一发动机功率极限值；将第一发动机功率极限值与第二发动机功率极限值进行比较并且与第三发动机功率极限值进行比较，第二发动机功率极限值与发动机的机械极限值相关，第三发动机功率极限值与发动机的热极限值相关；以及将最大发动机功率极限值设置为第一、第二和第三发动机功率极限值中的最小值。