CN102149600A - 飞机螺旋桨驱动器的控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种通过加速杆(7)和控制模块(8)控制柴油发动机(2)的动力，且控制经传动件(3)与柴油发动机(2)相连的飞机螺旋桨(4)的转速的飞机螺旋桨驱动器控制系统，该飞机螺旋桨(4)可由螺旋桨叶片控制阀(6)控制。所述控制模块包括集成了与控制动力的加速杆和控制螺旋桨转速的螺旋桨叶片控制阀相连的闭合控制回路的全数字动力单元调节器(8)桨。所述控制回路比较根据加速杆位置得出的发动机转速理想值与测得的发动机转速实际值，根据测定的转速差异来控制螺旋桨叶片控制阀(6)，按照由加速杆位置所预定的发动机动力，自动适配调整螺旋桨的转速。该控制系统只有一个起动杆，允许飞行员得到放松，并且该冗余飞行控制系统所需要的部件数量得到减少。

Description

飞机螺旋桨驱动器的控制系统
技术领域
本发明涉及一种飞机螺旋桨驱动器的控制系统，可用于控制发动机的动力且控制经传动件连接于发动机的螺旋桨的转速。
背景技术
已知的飞机螺旋桨驱动器通常由驱动引擎(例如汽油引擎)和螺旋桨构成，螺旋桨通过安全联轴器和齿轮连接于驱动引擎。发动机动力被控制为理想输入动力和测得的实际动力的函数，理想输入动力由飞行员靠第一起动杆(加速杆)输入、实际动力由拥有冗余设计的发动机控制系统测得。借助于第二起动杆，根据各发动机动力的函数调整螺旋桨叶片的角度位置，根据各发动机的动力，通过螺旋桨控制系统(预先没有做冗余设计)比较用第二起动杆输入的理想转速值与测得的螺旋桨转速实际值，重新调整螺旋桨的转速。采用两个起动杆和两个控制系统的这种控制类型不仅给飞行员增加了沉重的工作负担而且不可靠，在设置螺旋桨转速时有可能发生操作错误或各控制系统缺乏冗余，同时也需要有相当数量的部件。
发明内容
本发明的目的是提供用于控制飞机螺旋桨驱动器的发动机动力和螺旋桨转速的一种冗余控制系统，它的特征是高度可靠和能减轻飞行员的工作负担，以及减少部件数量。
根据本发明，该目的可通过权利要求1所述的控制系统而实现。
本发明的基本思路是实现由一个共享起动杆来控制由加速杆确定的发动机动力和飞机螺旋桨转速，事实上，用于控制发动机的动力单元调节器(全权数字电子发动机操纵机构)接收来自发动机以及用于调整发动机动力(加速杆)的起动杆的输入信号，将控制发动机的输出信号传递给发动机，同时亦将根据确定的理想转速和测得的实际转速计算出的输出信号传递给螺旋桨叶片控制阀。因此，本发明的飞机螺旋桨驱动器控制器通过加速杆和控制模块控制柴油发动机的动力，其控制经传动件与柴油发动机相连的飞机螺旋桨的转速，该飞机螺旋桨可由螺旋桨叶片控制阀控制，所述飞机螺旋桨驱动器控制器包括：集成了与控制动力的加速杆和控制螺旋桨转速的螺旋桨叶片控制阀相连的闭合控制回路的全数字动力单元调节器，其比较根据加速杆位置得出的发动机转速理想值与测得的发动机转速实际值，根据测定的转速差异控制螺旋桨叶片控制阀，并按照加速杆位置预定的发动机动力，自动适配螺旋桨转速。实现本发明的这种单杆操作减轻了飞行员的负担，减少了控制器的部件数量，同时也拥有冗余设计。
所述控制回路包括：根据加速杆的提供以确定理想转速值的评估器单元，核查该确定的理想值的控制单元，比较理想值与测得的柴油发动机实际值、计算其差异的比较器，及用于设置螺旋桨叶片控制阀和按照预定的发动机动力调整螺旋桨转速的PID控制器。
附图说明
参照以下附图可更详细地说明本发明的具体实施方式：
图1显示的是装有集成了用于控制发动机动力的螺旋桨转速控制器的全数字化动力单元调节器(全权数字电子发动机操纵机构)的飞机螺旋桨驱动器；
图2显示的是该螺旋桨控制器的框图。
具体实施方式
见图1所示，柴油发动机2的曲轴1通过传动件3连接于飞机螺旋桨4，通过螺旋桨叶片控制阀6调节螺旋桨叶片5以控制螺旋桨的转速。飞行员操纵加速杆7设置螺旋桨的理想转速。加速杆7、柴油发动机2加上传动件3、和螺旋桨叶片控制阀6连接于通称为全权数字电子发动机操纵机构的数字化动力单元调节器8，用于对发动机和螺旋桨进行控制。该全数字化动力单元调节器8接收输入信号(传感器信号，箭头A)，并将相应的输出信号(发动机控制信号)传递给柴油发动机2(箭头B)，以通过燃油喷射、压力、增压和燃烧的方式控制发动机。此外，数字化动力单元调节器8接收飞行员操纵加速杆7时或根据加速杆的位置而发出的来自加速杆7的输入信号(箭头C)。评估器单元9利用集成在该动力单元调节器8中的闭合控制回路，在图2中简单描述，首先确定与加速杆位置相应的理想转速值，并由控制单元10核查此值。在比较器11中比较理想的转速值与通过曲轴转速传感器传递给动力单元调节器8的实际转速值。根据查明的实际与理想转速值之间的差异，后面的PID控制器12控制螺旋桨叶片控制阀6(输出信号，图1中的箭头D)，按照飞行员用加速杆7预定的柴油发动机2的动力，通过自动调整螺旋桨叶片，自动调整飞机螺旋桨4的转速。
本发明提供的通过用于控制发动机动力的加速杆7调节螺旋桨转速的流程，集成在控制动力的动力单元调节器中，这种对发动机的控制省去了先前工艺螺旋桨控制所需的第二起动杆，以及相应的非冗余性控制模块，从而减轻了飞行员的负担，现在他只需要操作一个起动杆。另一方面，全数字动力单元调节器(全权数字电子发动机操纵机构)8提供了冗余控制系统。此外，与已知的两起动杆控制器相比，本发明减少了部件数量。
符号说明
1 曲轴
2 柴油发动机
3 传动件
4 飞机螺旋桨
5 螺旋桨叶片
6 螺旋桨叶控制阀
7 加速杆
8 动力单元调节器(全权数字电子发动机操纵机构)
9 评估器单元
10 控制单元
11 比较器
12 PID控制器
箭头A输入信号，传感器信号
箭头B输出信号，发动机控制器信号
箭头C输入信号，加速杆信号
箭头D输出信号，螺旋桨控制器信号

Claims (2)

1.一种通过加速杆(7)和控制模块(8)控制柴油发动机(2)的动力，且控制经传动件(3)与柴油发动机(2)相连的飞机螺旋桨的转速的飞机螺旋桨驱动器控制系统，该飞机螺旋桨可由螺旋桨叶片控制阀(6)控制，其中所述控制模块是集成了与加速杆(7)和螺旋桨叶片控制阀(6)相连的闭合控制回路的全数字动力单元调节器(8)，其比较根据加速杆位置得出的发动机转速理想值与测得的发动机转速实际值，根据测定的转速差异控制螺旋桨叶片控制阀(6)，并按照通过加速杆(7)预定的发动机动力，自动调整螺旋桨的转速。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述控制回路包括：根据由加速杆提供的输出信号确定理想转速值的评估器单元(9)，核查该确定的理想值的控制单元(10)，比较该理想值与测得的柴油发动机(2)的实际值是否存在差异的比较器(11)，以及设置螺旋桨叶片控制阀和按照预定的发动机动力调整螺旋桨转速的PID控制器(12)。
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WO (1) WO2010028943A2 (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102923299A (zh) * 2012-10-31 2013-02-13 中国航天空气动力技术研究院 恒速螺旋桨变矩pid控制系统
CN103158882A (zh) * 2011-12-19 2013-06-19 空中客车运营简化股份公司 带有单一界面的运输工具能量控制系统
CN106704009A (zh) * 2016-12-13 2017-05-24 安徽航瑞航空动力装备有限公司 一种活塞式航空发动机负荷协调控制方法
CN108069037A (zh) * 2016-11-17 2018-05-25 罗伯特·博世有限公司 监控飞行器第一驱动单元的第一转速与至少一个第二驱动单元的第二转速偏离的方法和装置
CN108298095A (zh) * 2017-12-15 2018-07-20 石家庄飞机工业有限责任公司 一种小型通用飞机用航煤活塞发动机动力装置
CN111936384A (zh) * 2018-03-23 2020-11-13 通用电气阿维奥有限责任公司 用于涡轮螺旋桨发动机的组合的螺旋桨速度和螺旋桨螺距控制的系统和方法
CN114379770A (zh) * 2022-01-21 2022-04-22 夏青元 一种无人机电动恒速变距螺旋桨转速及桨距自动控制器
CN117075527A (zh) * 2023-10-17 2023-11-17 成都天域航通科技有限公司 一种大型固定翼货运无人机飞行控制系统

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105620767A (zh) * 2014-10-28 2016-06-01 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种利用油门杆综合控制发动机和螺旋桨的方法
BR112017025854A2 (pt) * 2016-07-20 2018-08-28 Deltahawk Engines Inc controlador e sistema de motor de entrada simples
CN109470486A (zh) * 2018-12-26 2019-03-15 东北农业大学 一种无人机油动发动机拉力测试试验装置及方法
US11964750B2 (en) * 2019-03-07 2024-04-23 General Electric Company Propeller speed overshoot preventing logic

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1046398A (zh) * 1989-04-11 1990-10-24 联合技术公司 飞机螺旋桨的转速和桨距的地面状态控制
US6340289B1 (en) * 1998-04-03 2002-01-22 Aurora Flight Sciences Corporation Single lever power controller for manned and unmanned aircraft
CN1400946A (zh) * 2000-01-14 2003-03-05 西门子公司 具有动力适配调节器的船舶推进系统
US20040031267A1 (en) * 2002-08-16 2004-02-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control system for a turbo-charged diesel aircraft engine

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5517819A (en) * 1994-12-19 1996-05-21 General Electric Company Engine full authority digital engine control automatic mach hold
US6637202B2 (en) * 2000-08-21 2003-10-28 Bombardier-Rotax Gmbh & Co. Kg Turbocharger control system and propeller control system by stepper motor
EP1611330A4 (en) * 2003-01-22 2010-06-16 Abraham E Karem FAILED TOLERANT COMBUSTION ENGINE
JP2006283621A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Honda Motor Co Ltd 航空エンジンの電子制御装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1046398A (zh) * 1989-04-11 1990-10-24 联合技术公司 飞机螺旋桨的转速和桨距的地面状态控制
US6340289B1 (en) * 1998-04-03 2002-01-22 Aurora Flight Sciences Corporation Single lever power controller for manned and unmanned aircraft
CN1400946A (zh) * 2000-01-14 2003-03-05 西门子公司 具有动力适配调节器的船舶推进系统
US20040031267A1 (en) * 2002-08-16 2004-02-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control system for a turbo-charged diesel aircraft engine

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103158882A (zh) * 2011-12-19 2013-06-19 空中客车运营简化股份公司 带有单一界面的运输工具能量控制系统
CN103158882B (zh) * 2011-12-19 2016-08-31 空中客车运营简化股份公司 带有单一界面的运输工具能量控制系统
CN102923299B (zh) * 2012-10-31 2015-03-25 中国航天空气动力技术研究院 恒速螺旋桨变矩pid控制系统
CN102923299A (zh) * 2012-10-31 2013-02-13 中国航天空气动力技术研究院 恒速螺旋桨变矩pid控制系统
CN108069037A (zh) * 2016-11-17 2018-05-25 罗伯特·博世有限公司 监控飞行器第一驱动单元的第一转速与至少一个第二驱动单元的第二转速偏离的方法和装置
CN106704009B (zh) * 2016-12-13 2019-10-11 安徽航瑞航空动力装备有限公司 一种活塞式航空发动机负荷协调控制方法
CN106704009A (zh) * 2016-12-13 2017-05-24 安徽航瑞航空动力装备有限公司 一种活塞式航空发动机负荷协调控制方法
CN108298095A (zh) * 2017-12-15 2018-07-20 石家庄飞机工业有限责任公司 一种小型通用飞机用航煤活塞发动机动力装置
CN111936384A (zh) * 2018-03-23 2020-11-13 通用电气阿维奥有限责任公司 用于涡轮螺旋桨发动机的组合的螺旋桨速度和螺旋桨螺距控制的系统和方法
CN111936384B (zh) * 2018-03-23 2024-05-03 通用电气阿维奥有限责任公司 涡轮螺旋桨发动机的电子控制系统及其控制方法
CN114379770A (zh) * 2022-01-21 2022-04-22 夏青元 一种无人机电动恒速变距螺旋桨转速及桨距自动控制器
CN114379770B (zh) * 2022-01-21 2024-05-14 夏青元 一种无人机电动恒速变距螺旋桨转速及桨距自动控制器
CN117075527A (zh) * 2023-10-17 2023-11-17 成都天域航通科技有限公司 一种大型固定翼货运无人机飞行控制系统
CN117075527B (zh) * 2023-10-17 2023-12-26 成都天域航通科技有限公司 一种大型固定翼货运无人机飞行控制系统

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Publication number Publication date
US20110190966A1 (en) 2011-08-04
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WO2010028943A3 (de) 2010-07-01
DE102008041925A1 (de) 2010-03-25
WO2010028943A2 (de) 2010-03-18
EP2331401A2 (de) 2011-06-15

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