[发明专利]用于控制螺旋桨驱动的飞行器的系统和方法

说明书

提供了一种用于控制螺旋桨驱动的飞行器的方法和系统，该飞行器由至少一个发动机提供动力，该至少一个发动机具有与其相关联的至少一个螺旋桨。在用于至少一个发动机的发动机控制器处接收用于至少一个发动机的至少一个控制输入。发动机控制器基于至少一个控制输入确定用于至少一个螺旋桨的旋转速度的设定点，并且向用于至少一个螺旋桨的螺旋桨控制器输出控制信号，该控制信号包括用以将至少一个螺旋桨的旋转速度调整到设定点的指令。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求在2019年2月6日提交的序列号为16/269,534的美国申请的优先权，其全部内容据此通过引用并入。

技术领域

本公开一般地涉及发动机控制，并且更具体地涉及飞行器中的发动机和螺旋桨控制。

背景技术

一种螺旋桨驱动的飞行器动力装置由两个主要且不同的部件组成：发动机和螺旋桨。发动机控制系统用于例如通过控制到发动机的燃料流来调节发动机的功率输出。来自发动机的功率输出主要用于驱动螺旋桨。类似地，螺旋桨控制系统用于例如通过改变螺旋桨旋转速度和/或螺旋桨叶片浆距来调节由螺旋桨产生的推力。

在传统的螺旋桨驱动的飞行器中，发动机控制系统和螺旋桨控制系统中的每一个由飞行员或其他操作者使用用于动力装置部件中的每一个的相应的杆来操作。因此，节流杆用于设定期望的发动机功率输出，而状态杆（condition lever）用于设定期望的螺旋桨旋转速度和叶片浆距角，从而调节推力输出。然而，对于每个主要动力装置部件存在多个杆会导致飞行员的额外工作负荷。因此，存在改进的空间。

发明内容

根据一个广泛的方面，提供了一种用于控制螺旋桨驱动的飞行器的方法，该飞行器由至少一个发动机提供动力，该发动机具有与其相关联的至少一个螺旋桨。该方法包括：在用于至少一个发动机的发动机控制器处接收用于至少一个发动机的至少一个控制输入，基于至少一个控制输入确定用于至少一个螺旋桨的旋转速度的设定点，以及向用于至少一个螺旋桨的螺旋桨控制器输出控制信号，该控制信号包括用以将至少一个螺旋桨的旋转速度调整到设定点的指令。

在一些实施例中，接收至少一个控制输入包括接收与至少一个发动机相关联的节流杆的杆位置。

在一些实施例中，从作为杆位置的函数的至少一个螺旋桨的旋转速度的映射来确定设定点。

在一些实施例中，接收至少一个控制输入包括从与至少一个发动机相关联的等级面板接收功率等级选择。

在一些实施例中，从作为功率等级选择的函数的至少一个螺旋桨的旋转速度的映射来确定设定点。

在一些实施例中，控制信号作为从至少一个控制输入导出的合成控制杆角度信号输出到螺旋桨控制器。

根据另一个广泛的方面，提供了一种用于控制螺旋桨驱动的飞行器的系统，该飞行器由至少一个发动机提供动力，该发动机具有与其相关联的至少一个螺旋桨。该系统包括用于至少一个螺旋桨的螺旋桨控制器和用于至少一个发动机的发动机控制器，发动机控制器包括至少一个处理单元和其上存储有程序指令的至少一个非暂时性计算机可读存储器，该程序指令能够由至少一个处理单元执行以用于：接收用于至少一个发动机的至少一个控制输入，基于至少一个控制输入确定用于至少一个螺旋桨的旋转速度的设定点，并且向螺旋桨控制器输出控制信号，该控制信号包括用以将至少一个螺旋桨的旋转速度调整到设定点的指令。

在一些实施例中，程序指令能够由至少一个处理单元执行以便接收至少一个控制输入，包括接收与至少一个发动机相关联的节流杆的杆位置。

在一些实施例中，程序指令能够由至少一个处理单元执行以便从作为杆位置的函数的至少一个螺旋桨的旋转速度的映射来确定设定点。

在一些实施例中，程序指令能够由至少一个处理单元执行以便接收至少一个控制输入，包括从与至少一个发动机相关联的等级面板接收功率等级选择。