[发明专利]一种无人机用微型混动系统的辅助起动装置及控制方法

权利要求书

1.一种无人机用微型混动系统的辅助起动装置，其特征在于，包括控制器、进排气电磁阀、先导式开关阀以及安装在混动系统发动机气缸缸体上的阀座；

所述控制器用于控制所述进排气电磁阀的开关状态间接改变所述先导式开关阀的阀门开度，所述进排气电磁阀和所述先导式开关阀装配为一个整体，所述先导式开关阀通过所述阀座与气缸缸体相通连接并用于改变气缸内气体压力。

2.根据权利要求1所述的一种无人机用微型混动系统的辅助起动装置，其特征在于，还包括压力传感器，所述压力传感器安装在混动系统发动机气缸缸体上，用于检测气缸内气体压力并反馈至所述控制器。

3.根据权利要求1所述的一种无人机用微型混动系统的辅助起动装置，其特征在于，所述控制器包括控制模块和功率模块，所述控制模块采用高压驱动和低压脉宽调制的双压驱动控制，所述高压驱动用于加大电流，缩短阀的开启时间，所述低压脉宽调制用于控制脉宽维持阀的状态，所述功率模块用于放大所述控制模块发出的驱动信号并由外部电源驱动进排气电磁阀运动。

4.一种无人机用微型混动系统的辅助起动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

当控制器从混动系统ECU获取到信号为点火起动状态时，控制器控制进气电磁阀打开，使气缸气体进入先导式开关阀的先导腔，并打开先导式开关阀阀门，使进气口和排气口相通，排出气缸内残余气体，同时压力传感器开始工作，检测气缸内气体压力；

控制器在混动系统发动机每个气缸点火信号来临前，根据压力传感器检测的气体压力和相关参数计算当前起动阻力矩；

控制器从ECU获取到当前曲轴转速并根据当前曲轴转速和相关参数计算曲轴转矩，与当前起动阻力矩比较计算，判断是否气缸活塞组件能够越过活塞上止点；

控制器根据判断结果调节进排气电磁阀的开关，从而控制先导式开关阀的开度，调整气缸内气体压力，使活塞能够连续越过上止点，发动机顺利起动；

起动完成后，控制器控制进排气电磁阀均关闭进入常闭状态，通过先导式开关阀先导腔的气体压力保证气缸的密封性，使混动系统正常工作。

5.根据权利要求4所述的一种无人机用微型混动系统的辅助起动控制方法，其特征在于，当控制器检测到混动系统停机熄火时，控制器打开先导式开关阀阀门，并检测转速和阻力矩，利用曲轴惯性力和活塞压缩行程，及时排出气缸内残余气体，在曲轴完全停转时，关闭先导式开关阀，为下一次的发动机起动做准备。

6.根据权利要求4所述的一种无人机用微型混动系统的辅助起动控制方法，其特征在于，控制器在混动系统发动机每个气缸点火信号来临前，根据压力传感器检测的气缸气体压力，结合发动机的固有参数和起动加速度进行换算，计算得到当前起动阻力矩。

7.根据权利要求4所述的一种无人机用微型混动系统的辅助起动控制方法，其特征在于，控制器从ECU获取到当前曲轴转速，计算加速度，根据前面得到的阻力矩计算判断是否活塞组件能够越过活塞上止点：如果活塞能顺利越过上止点并超过设定最低转速阈值，则打开排气电磁阀，减小先导腔气压，从而减小开关阀开度，使气缸内压力增加，为点火做功做准备；如果此时活塞不能越过上止点，控制器迅速打开进气电磁阀，增大开关阀开度，减小气缸内气体压力，从而减小起动阻力矩。

8.根据权利要求4所述的一种无人机用微型混动系统的辅助起动控制方法，其特征在于，当活塞能越过上止点连续判定成功，曲轴转速达到点火要求时，进行点火起动，使混动系统顺利起动，如此时还未达到点火起动转速，则继续调整气缸气体压力，使活塞加速。