[发明专利]一种航空混合动力系统的高空功率补偿调节控制方法

说明书

本发明涉及航空混合动力系统的高空功率补偿技术领域，具体公开了一种航空混合动力系统的高空功率补偿调节控制方法：根据大气压力和环境温度测算混合动力系统的进气氧浓度，并根据实时氧浓度条件，调整化油器的燃油供给量，实现空燃比的实时在线可变调节，是在低空时，使航空混合动力系统工作在最佳效率模式；在高空时，补偿航空混合动力系统的功率输出，使其工作在最佳功率区。本发明一方面增加航空混合动力系统的燃油经济性，从而改善续航时间；另一方面补偿功率输出，增加无人机的许用飞行高度。

技术领域

本发明涉及航空混合动力系统的高空功率补偿技术领域，也适用于航空活塞发动机的高空功率补偿。

背景技术

微小型航空混合动力系统由于续航时间长，载重能力强，是当前工业无人机常用的动力系统解决方案。工业无人机用微小型航空混合动力系统的核心部件为高速二冲程小排量活塞发动机和高速永磁同步电机，由发动机驱动电机发电，输出电能供无人机使用。无人机的飞行高度受地域影响，在海拔0m～4000m不等，随海拔升高，大气压力与氧气浓度下降明显，因此无人机用航空混合动力的工作环境多变。

航空混合动力系统结构紧凑，一般使用结构简单的化油器调节其发动机端的空燃比，但是这种构造紧凑的化油器机构不具备自动调节燃油供给量的功能，随着飞行高度的升高，航空混合动力系统可吸入空气量逐步减少，然而此时化油器的油量供给并未做出相应调整，导致混合动力系统的输出功率下降，进而影响无人机的机动性能，甚至导致发动机高空熄火，引发安全事故。另一方面，油量供给不可调整必然导致燃油经济性的降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种航空混合动力系统的高空功率补偿调节控制方法，本发明一方面增加航空混合动力系统的燃油经济性，从而改善续航时间；另一方面补偿功率输出，增加无人机的许用飞行高度。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种航空混合动力系统的高空功率补偿调节控制方法，其特征是，所述控制方法通过化油器油量调节装置实现，化油器油量调节装置包括舵机(3)，化油器(9)上设有油量供给螺钉(8)，舵机(3)通过传动机构与油量供给螺钉(8)相连接；

高空功率补偿调节控制方法，包括以下步骤：

(1)获取大气压力P、进气温度T与进气氧浓度C的三维map数据；

获取进气氧浓度C与舵机调节信号占空比D的二维map数据；

(2)获取实时状态下的大气压力P_实与进气温度T_实，利用大气压力P、进气温度T与进气氧浓度C三维map数据，查询P_实与T_实对应的进气氧浓度数据C_实；

(3)比较C_实与进气氧浓度预设值P_set的数值大小：

(3-1)若C_实≥P_set，判定航空混合动力系统工作在富氧条件下，航空混合动力系统进入最佳效率工作模式；

利用进气氧浓度C与舵机调节信号占空比D二维map数据，查询最佳效率工作模式下，与进气氧浓度C_实相应的舵机调节信号的占空比D_实，将舵机调节信号的占空比D_实1输出给舵机(3)，舵机(3)根据信号D_实的脉宽，反向旋转，通过传动机构驱动化油器(9)的油量供给调节螺钉(8)，从而减小供油量；

(3-2)若C_实P_set，判定航空混合动力系统工作在高空欠氧条件下，航空混合动力系统进入最佳功率工作模式；