[发明专利]用于控制气体涡轮引擎的启动或重新点火过程的至少一部分的方法和装置

说明书

本发明涉及一种用于控制气体涡轮引擎的启动或重新点火过程的至少一部分的方法和装置，具体而言，一种控制气体涡轮引擎的启动或重新点火过程的至少一部分的方法，该方法包括：增加低压压缩机的角速度；确定低压压缩机的出口压力是否等于或大于第一阈值压力；响应于确定低压压缩机的出口压力等于或大于第一阈值压力，使用第一电机来控制低压压缩机的旋转并使用第二电机控制高压压缩机的旋转，以增加高压压缩机的角速度；确定高压压缩机的出口压力是否等于或大于第二阈值压力；以及响应于确定高压压缩机的出口压力等于或大于第二阈值压力，控制气体涡轮引擎的燃烧室内的点火，该燃烧室位于低压压缩机和高压压缩机的下游。

技术领域

本公开涉及用于控制气体涡轮引擎的启动或重新点火过程的至少一部分的方法和装置。

背景技术

气体涡轮引擎通常具有启动或重新点火过程，其中在气体涡轮引擎的燃烧室内点火之前，增加高压压缩机的角速度。在低速下，该高压压缩机可能经历称为“前端失速”的干扰。如果前端失速退化成单个单元旋转失速，则启动或重新点火过程可能被延迟，或者可能必须中止。

为防止高压压缩机的前端失速，可以使用高压压缩机中的起动放气以从高压压缩机排出空气，由此在高压压缩机的前级处实现更高的流量，同时防止在高压压缩机的后级处的阻塞。然而，起动放气可能在启动或重新点火过程期间增加气体涡轮引擎的噪音输出，并且可能添加气体涡轮引擎的重量，从而减小制动器特定的燃料消耗。

发明内容

根据第一方面，提供了一种控制气体涡轮引擎的启动或重新点火过程的至少一部分的方法，该方法包括：增加低压压缩机的角速度；确定低压压缩机的出口压力是否等于或大于第一阈值压力；响应于确定低压压缩机的出口压力等于或大于第一阈值压力，使用第一电机来控制低压压缩机的旋转并使用第二电机控制高压压缩机的旋转，以增加高压压缩机的角速度；确定高压压缩机的出口压力是否等于或大于第二阈值压力；以及响应于确定高压压缩机的出口压力等于或大于第二阈值压力，控制气体涡轮引擎的燃烧室内的点火，该燃烧室位于低压压缩机和高压压缩机的下游。

增加低压压缩机的角速度可以包括使用第一电机来控制低压压缩机的旋转以增加低压压缩机的角速度，以及使用第二电机来控制高压压缩机的旋转以限制高压压缩机的角速度。

增加低压压缩机的角速度，同时限制高压压缩机的角速度可以增加高压压缩机的出口压力。

增加高压压缩机的出口压力可以将气体涡轮引擎的喘振阈值增加到气体涡轮引擎的操作线上方。

在低压压缩机的出口压力达到第一阈值之前，可以将低压压缩机的角速度加速到低压压缩机阈值速度。该方法还可以包括：在使用第二电机来控制高压压缩机的旋转的步骤的至少一部分中，控制低压压缩机的旋转以使得低压压缩机的角速度等于或低于低压压缩机阈值速度，以增加高压压缩机的角速度。

可以在使用第二电机来控制高压压缩机的旋转的步骤之前减小低压压缩机的角速度，以增加高压压缩机的角速度。

可以在使用第二电机来控制高压压缩机的旋转的步骤期间减小低压压缩机的角速度，以增加高压压缩机的角速度。

该方法可以包括：在使用第二电机来控制高压压缩机的旋转的步骤的至少一部分中，控制低压压缩机的旋转以增加低压压缩机的角速度，以便增加高压压缩机的角速度。

该方法可以包括：使用第二电机来控制高压压缩机的旋转，以将高压压缩机的角速度增加到高压压缩机阈值速度；使用第二电机来控制高压压缩机的旋转，以将高压压缩机的角速度维持在高压压缩机阈值速度；在将高压压缩机的角速度保持在高压压缩机阈值速度的同时，使用第一电机来控制低压压缩机的旋转以改变低压压缩机的角速度。