[发明专利]航空活塞发动机涡轮增压器高稳定防喘振调节系统及方法

权利要求书

1.一种航空活塞发动机涡轮增压器高稳定防喘振调节系统，其特征在于,包括空气分流管道、流量调节阀、气动管路、负压电磁阀、电子控制器、压力传感器、转速传感器、大气压力传感器和桨距传感器；所述流量调节阀包括阀芯、阀杆、阀盖、阀座及复位弹簧，所述阀芯可以移动，与所述阀座之间的距离可以调节，所述阀芯为中空结构并在其端部开口，所述阀杆穿过所述中空结构并从所述端部开口伸出，阀芯与阀杆构成环形节流孔，所述阀杆具有变截面柱形结构，所述环形节流孔的流通面积会随着阀芯移动而变化；所述负压电磁阀通过管路与节气门后进气管相连；所述压力传感器、所述转速传感器、所述大气压力传感器和所述桨距传感器所测得的信号经信号线传至所述电子控制器，所述电子控制器发出脉宽调制驱动信号至所述负压电磁阀；所述负压电磁阀具有打开与关闭两种状态。

2.根据权利要求1所述的调节系统，其特征在于,当所述负压电磁阀处于打开状态时，所述流量调节阀的气动管路与节气门后进气管被接通；而当所述负压电磁阀处于关闭状态时，所述流量调节阀的气动管路与节气门后进气管被截断。通过调整所述脉宽调制驱动信号的脉冲占空比，以调节负压电磁阀打开状态与关闭状态的时间比。

3.根据权利要求1所述的调节系统，其特征在于，所述阀杆截面的变化规律与所述脉宽调制驱动信号脉冲占空比调节规律相关联。

4.根据权利要求1－3中任一项所述一种航空活塞发动机涡轮增压器高稳定防喘振调节系统的调节方法，其特征在于,所述调节方法具体步骤如下：

(1)通过工作点预测方法判断所述涡轮增压器的工作点，并与预估压气机喘振边界进行对比，其中，所述工作点预测方法是：在给定的螺旋桨桨距、海拔高度条件下，通过预先试验，在发动机的转速范围内预先获取增压器若干转速下的出口压力和流量，形成一组工作点图谱；依次改变螺旋桨桨距、海拔高度，形成工作点图谱族。在发动机工作过程中，通过接受压力传感器信号，获取增压器出口压力，通过转速传感器信号，获取发动机转速、通过大气压力传感器信号，获取海拔高度，通过桨距传感器信号，获取桨距。通过对工作点图谱族插值处理，判断增压器的工作点。

(2)如果实际工作点处于正常偏差范围内，则负压电磁阀处于关闭状态；如果实际工作点处于喘振偏差范围，则电子控制器发出脉宽调制驱动信号，使负压电磁阀交替发生打开与关闭状态，进而使流量调节阀动作，使得压气机出口管道的部分空气经空气分流管道进入压气机入口管道；根据实际工作点偏差大小、压力传感器信号和节气门位置传感器信号，按照脉宽调制驱动信号脉冲占空比调节规律，确定脉冲占空比，从而控制经过空气分流管道的空气量。