CN108252809B - 一种动力控制系统及飞行器 - Google Patents

Abstract

本发明适用于飞行器技术领域，提供了一种动力控制系统及飞行器，其中，动力控制系统包括控制器、发动机温度传感器、进气温度传感器、进气压力传感器、节气门位置传感器和霍尔传感器。本发明通过检测发动机的温度数据、进气温度数据、进气压力数据、发动机的转动数据和节气门阀片的位置数据，得到发动机的转速和螺旋桨的转动角度，每当螺旋桨转动到特定角度时，控制点火系统启动；根据发动机的转速和节气门阀片的位置数据控制燃油供给系统的喷油量，并根据发动机温度数据、进气温度数据和进气压力数据调节喷油量，可以实现对喷油量的精确控制，从而有效降低油耗、使发动机易于启动、可以适应高原作业环境、稳定性好且响应速度快。

Description

一种动力控制系统及飞行器

技术领域

本发明属于飞行器技术领域，尤其涉及一种动力控制系统及飞行器。

背景技术

随着科学技术的不断发展，各种类型的飞行器不断普及，例如，飞机、无人机、飞艇等，为人们的日常交通运输带来了极大便利。其中，小型飞行器在植保作业、航拍、救援、小型货物运输等方面的应用尤为广泛。

然而，现有的采用燃油活塞发动机的小型飞行器普遍存在喷油控制精度低、油耗高、启动困难、不适应高原作业环境、稳定性差，响应速度慢等诸多缺点。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种动力控制系统及飞行器，旨在解决现有的采用燃油活塞发动机的无人机类小型飞行器普遍存在喷油控制精度低、油耗高、启动困难、不适应高原作业环境、稳定性差，响应速度慢等诸多缺点的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种动力控制系统，其应用于飞行器，所述飞行器包括所述动力控制系统、进气系统、燃油供给系统、点火系统、电池、至少一个螺旋桨和至少一个发动机，所述动力控制系统包括控制器以及与所述控制器连接的发动机温度传感器、进气温度传感器、进气压力传感器、节气门位置传感器和霍尔传感器，所述进气系统包括节气门转动轴和至少一个舵机；

所述控制器还与所述电池、所述舵机、所述燃油供给系统和所述点火系统连接；

所述发动机温度传感器设置于所述发动机，用于检测所述发动机的温度数据并发送给所述控制器；所述进气温度传感器设置于所述进气系统，用于检测进气温度数据并发送给所述控制器；所述进气压力传感器设置于所述进气系统，用于检测进气压力数据并发送给所述控制器；所述霍尔传感器设置于所述点火系统，用于检测所述发动机的转动数据并发送给所述控制器；所述节气门位置传感器设置于所述进气系统，用于检测所述节气门转动轴的位置数据并发送给所述控制器；

所述控制器对所述转动数据进行处理得到所述发动机的转速和所述螺旋桨的转动角度，每当所述螺旋桨转动到特定角度时，控制所述点火系统启动，以使所述发动机正常工作；所述控制器还根据所述转速和所述位置数据控制所述燃油供给系统的喷油量，并在所述发动机正常工作过程中，根据所述温度数据、所述进气温度数据和所述进气压力数据调节所述喷油量。

在一个实施例中，所述动力控制系统还包括与所述控制器连接的故障报警器；

所述控制器未接收到所述温度数据、所述进气温度数据、所述进气压力数据、所述转动数据或所述位置数据时，发出报警控制信号；所述故障控制器根据所述报警控制信号发出对应的故障报警提示。

在一个实施例中，所述进气系统包括空滤、节气门总成和舵机总成，所述空滤包括空滤座、干过滤层和湿过滤层，所述节气门总成包括节气门体、节气门阀片、所述节气门转动轴、两个节气门转动轴承和节气门限位器，所述舵机总成包括所述舵机、舵机固定座、舵机转动副和舵机球头拉杆；

所述干过滤层和所述湿过滤层均通过可拆卸方式设置于所述空滤座，所述干过滤层设置于所述湿过滤层外侧，所述干过滤层用于过滤空气中的大颗粒杂质，所述湿过滤层用于过滤空气中的小颗粒杂质；

所述节气门体的进气道为流线型，所述两个节气门转动轴承组成滚动式双轴承结构，所述节气门限位器对所述节气门转动轴进行径向限位；

所述舵机的转动平面为平行四边形，所述舵机的转动角度与所述节气门转动轴的转动角度相同。

在一个实施例中，所述燃油供给系统包括油箱、重锤、油滤、增压油泵、油压调节器、燃油压力表、分油器和至少一个电喷油嘴，所述重锤设置于所述油箱中，所述油箱、所述油滤和所述增压油泵通过油管依次连接，所述增压油泵、所述油压调节器和所述分油器通过三通油管连接，所述电喷油嘴通过所述分油器的出油口的油嘴固定座与所述分油器连接，所述油压调节器通过油管与所述油箱的进油口连接，所述燃油压力表设置于所述油压调节器和所述油箱之间连接的油管，所述增压油泵、所述油压调节器、所述燃油压力表和所述电喷油嘴均与所述控制器连接；

所述重锤沉入所述油箱底部，使所述油箱中的油经过所述油滤过滤后通过所述燃油增压泵增压；增压后的油经所述三通油管流入所述油压调节器和所述分油器；所述燃油压力表检测到所述油的压力值大于预设压力阈值时，所述控制器控制所述油压调节器将所述油输出至所述油箱；所述燃油压力表检测到所述油的压力值小于或等于预设压力阈值时，所述控制器控制所述油压调节器闭合；所述控制器通过控制所述电喷油嘴通电或断电来调节所述喷油量，所述电喷油嘴通电时开启并喷油，不通电时闭合。

在一个实施例中，所述飞行器还包括电启动管理系统，所述电启动管理系统包括与所述发动机和所述电池连接的供电电路板；

所述供电电路板获取所述电池的电能为所述发动机供电，以控制所述发动机启动。

在一个实施例中，所述飞行器还包括电源管理系统，所述电源管理系统包括与所述控制器、所述点火系统、所述电池和所述舵机连接的稳压芯片；

所述稳压芯片获取所述电池的电能并将所述电能的电压调节为所述控制器、所述舵机和所述点火系统工作电压，为所述控制器、所述舵机和所述点火系统供电。

在一个实施例中，所述点火系统包括点火器和火花塞；

所述火花塞由绝缘体、壳体和电极组成，所述绝缘体为氧化铝含量为95％的氧化铝陶瓷；所述壳体为钢制件，所述火花塞通过所述壳体固定于所述发动机的气缸盖；所述电极包括中心电极和侧电极，所述中心电极和所述侧电极之间设置有火花间隙，所述中心电极接所述控制器，所述侧电极通过所述壳体接地，每当所述螺旋桨转动到特定角度时，所述控制器输出高压信号至所述中心电极，击穿所述火花间隙产生电火花，点燃所述发动机气缸中的油气混合体。

在一个实施例中，所述控制器对所述温度数据和所述进气温度数据进行处理得到所述发动机的温度和进入所述进气系统的空气的温度，还对所述进气压力数据进行处理得到进入所述进气系统的空气的压力；

所述控制器根据所述发动机的温度或所述空气的温度控制所述喷油量，所述喷油量与所述发动机的温度或所述空气的温度负相关；所述控制器还根据所述空气的压力控制所述喷油量，所述喷油量与所述空气的压力正相关。

在一个实施例中，所述飞行器还包括飞行控制系统，所述飞行控制系统与所述控制器、所述舵机、所述电启动管理系统和所述电源管理系统连接；

所述飞行控制系统与遥控器或地面站通过无线通信方式，根据所述遥控器或所述地面站发送的控制指令生成相应的控制信号，对所述控制器、所述舵机、所述电启动管理系统和所述电源管理系统进行控制；

所述控制信号包括发送给所述舵机的脉冲宽度调制信号，所述舵机根据所述脉冲宽度调制信号转动以调节所述节气门阀片的开度；

所述控制器还根据所述脉冲宽度调制信号获得所述节气门阀片的开度数据和进气量数据，以调节所述喷油量。

本发明实施例的第二方面提供一种飞行器，其包括上述任一项所述的动力控制系统。

本发明实施例通过检测发动机的温度数据、进气温度数据、进气压力数据、发动机的转动数据和节气门阀片的位置数据，根据转动数据得到发动机的转速和螺旋桨的转动角度，每当螺旋桨转动到特定角度时，控制点火系统启动，以使发动机正常工作；根据发动机的转速和节气门阀片的位置数据控制燃油供给系统的喷油量，并在发动机正常工作过程中，根据发动机温度数据、进气温度数据和进气压力数据调节燃油供给系统的喷油量，可以实现对燃油供给系统的喷油量的精确控制，从而有效降低油耗、使发动机易于启动、可以适应高原作业环境、稳定性好且响应速度快。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的动力控制系统的结构示意图；

图2是本发明实施例二提供的动力控制系统的结构示意图；

图3是本发明实施例三提供的燃油供给系统的结构示意图；

图4是本发明实施例四提供的飞行器的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列系统、产品或设备没有限定于已列出的模块或单元，而是可选地还包括没有列出的模块或单元，或可选地还包括对于这些产品或设备固有的其它模块或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。

实施例一

如图1所示，本实施例提供了一种动力控制系统100，其应用于飞行器。

在具体应用中，飞行器具体可以是飞机、无人机、飞艇等各种类型的采用电喷发动机的飞行器。例如，用于进行无人植保作业的植保无人机。

如图1所示，在本实施例中，飞行器1000包括动力控制系统100、进气系统200、燃油供给系统300、点火系统400、电池、至少一个螺旋桨和至少一个发动机，动力控制系统100包括控制器110以及与控制器110连接的发动机温度传感器120、进气温度传感器130、进气压力传感器140、节气门位置传感器150和霍尔传感器160，进气系统200包括节气门阀片和至少一个舵机，控制器110还与电池、舵机、燃油供给系统300和点火系统400连接。

在具体应用中，动力控制系统具体用于通过控制燃油供给系统的喷油量，来实现对飞行器的动力大小的控制。

在本实施例中，发动机温度传感器设置于发动机，用于检测发动机的温度数据并发送给控制器；进气温度传感器设置于进气系统，用于检测进气温度数据并发送给控制器；进气压力传感器设置于进气系统，用于检测进气压力数据并发送给控制器；霍尔传感器设置于点火系统，用于检测发动机的转动数据并发送给控制器；节气门位置传感器设置于进气系统，用于检测节气门阀片的位置数据并发送给控制器。

在具体应用中，发动机温度传感器和进气温度传感器均可以根据实际需要选用任意类型的温度传感器，例如，热电偶或热敏电阻式温度传感器。按照接触类型的不同可以选用接触式或非接触式温度传感器。其中，发动机温度传感器的温度检测范围为-50℃～100℃，进气温度传感器的温度检测范围为-50℃～60℃，能够实现在极寒环境下通过控制器控制发动机冷启动。

在具体应用中，进气压力传感器检测的是进气系统的节气门阀片后方的进气歧管中空气的绝对压力；节气门位置传感器又称为节气门开度传感器或节气门开关，用于检测进气系统的节气门阀片的开度。

在本实施例中，控制器用于对霍尔传感器检测到的转动数据进行处理得到发动机的转速和螺旋桨的转动角度，每当螺旋桨转动到特定角度时，控制点火系统启动，以使发动机正常工作；控制器还用于根据转速和位置数据控制燃油供给系统的喷油量，并在发动机正常工作过程中，根据温度数据、进气温度数据和进气压力数据调节喷油量。

在具体应用中，控制器具体可以选用ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)来实现，也可以选用任意的具有数据处理和控制功能的处理器件，例如，中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。

在具体应用中，螺旋桨转动到的特定角度即是使节气门阀片开度达到能够实现最佳空燃比(即混合气中空气与燃料之间的质量的比例)的角度，此时控制点火系统启动并点火，能够使发动机气缸中的油气混合体充分燃烧，提高燃油效率，降低油耗。

在一个实施例中，控制器具体用于对温度数据和进气温度数据进行处理得到发动机的温度和进入进气系统的空气的温度，还对进气压力数据进行处理得到进入进气系统的空气的压力；

控制器根据发动机的温度或空气的温度控制喷油量，喷油量与发动机的温度或空气的温度负相关；控制器还根据空气的压力控制喷油量，喷油量与空气的压力正相关。

在具体应用中，在发动机温度或空气温度较低的情况下，要使发动机正常工作，需要适当的提高喷油量，以使发动机能够适应高寒环境；在发动机温度或空气温度较高的情况下，可以适当降低喷油量，以提高空燃比，使得油气混合体充分燃烧，以降低油耗，同时使得发动机能够使用高温环境；空气压力的大小直接关系到空气中的氧气含量，在高原、高山等高海拔地带，空气的压力较小、氧气含量偏低，此时降低喷油量，可以提高空燃比，使油气混合体燃烧更加充分，使发动机能够适应高海拔环境。

在本实施例中，螺旋桨、发动机和舵机的数量相同，具体数量根据实际需要来确定。在一个实施例中，螺旋桨、发动机和舵机的数量均为六个，六个螺旋桨中包括三个规格和尺寸相同的正螺旋桨以及三个规格和尺寸相同的反螺旋桨。

应当理解的是，在实际应用中，飞行器必然还包括主体机械结构、飞行控制系统，以及实现各部件之间的信号传输的连接接口和信号传输线等常规结构，本实施例中仅示例性的介绍了与本实施例相关的部分。

本实施例通过检测发动机的温度数据、进气温度数据、进气压力数据、发动机的转动数据和节气门阀片的位置数据，根据转动数据得到发动机的转速和螺旋桨的转动角度，每当螺旋桨转动到特定角度时，控制点火系统启动，以使发动机正常工作；根据发动机的转速和节气门阀片的位置数据控制燃油供给系统的喷油量，并在发动机正常工作过程中，根据发动机温度数据、进气温度数据和进气压力数据调节燃油供给系统的喷油量，可以实现对燃油供给系统的喷油量的精确控制，从而有效降低油耗、使发动机易于启动、可以适应高原作业环境、稳定性好且响应速度快。

实施例二

如图2所示，在本实施例中，动力控制系统100还包括与控制器110连接的故障报警器170。

在具体应用中，故障报警器具体可以为灯光报警器、声音报警器或声光报警器。其中，灯光报警器具体可以选用LED灯，声音报警器具体可以选用蜂鸣器或语音芯片和喇叭的组合。

在本实施例中，控制器用于在未接收到发动机的温度数据、进气温度数据、进气压力数据、转动数据或位置数据时，发出报警控制信号；故障控制器用于根据控制器发出的报警控制信号，受控制器控制发出对应的故障报警提示。

在具体应用中，若未接收到发动机的温度数据、进气温度数据、进气压力数据、转动数据或位置数据，则说明用于采集相应数据的发动机温度传感器、进气温度传感器、进气压力传感器、霍尔传感器或节气门位置传感器发生了故障，此时，通过控制故障报警器发出对应的报警提示，可以使相关工作人员，及时发现并排除故障。

在具体应用中，故障报警器可针对不同的故障发出不同的报警提示，以使得相关工作人员能够根据报警提示的不同，识别不同的故障类型。对应的，当故障报警器为灯光报警器时，其可以包括多种不同颜色的LED灯，每种颜色的LED灯用于提示一种故障。也可以通过控制LED灯实现不同的亮灯状态，来对不同故障进行提示，可以有效减少LED灯的数量，例如，可以通过控制LED灯实现快闪、慢闪、常亮等亮灯状态，来分别提示不同的故障。

应当理解的是，在实际应用中，故障报警器采用基于LED灯实现的灯光报警器或声光报警器时，必然还包括对LED灯进行控制的调光器、LED驱动器等常规结构，本实施例中仅示例性的介绍了与本实施例相关的部分。

本实施例通过在未接收到各传感器采集的温度数据、进气温度数据、进气压力数据、转动数据或位置数据时，控制故障控制器发出对应的故障报警提示，可以对飞行控制系统的故障状态进行有效提示，便于及时排除故障。

实施例三

如图3所示，在本实施例中，燃油供给系统300包括油箱310、重锤320、油滤330、增压油泵340、油压调节器350、燃油压力表360、分油器370和至少一个电喷油嘴380。

在具体应用中，喷油嘴的数量由发动机的数量决定。图3中示例性的示出了六个喷油嘴，对应的，分油器也为一分六分油器，即分油器包括一个油路入口和六个油路出口，用于将其输入的一路燃油分成六路输出。

如图3所示，重锤320设置于油箱310中，油箱310、油滤330和增压油泵340通过油管依次连接，增压油泵340、油压调节器350和分油器370通过三通油管连接，电喷油嘴380通过位于分油器370的出油口的油嘴固定座(图中未示出)与分油器370连接，油压调节器350通过油管与油箱310连接，燃油压力表360设置于油压调节器350和油箱310之间连接的油管，增压油泵340、油压调节器350、燃油压力表360和电喷油嘴380均与控制器110连接(图中未示出)。

在本实施例中，重锤沉入油箱底部，使油箱中的油经过油滤过滤后通过燃油增压泵增压；增压后的油经三通油管流入油压调节器和分油器；燃油压力表检测到油的压力值大于预设压力阈值时，控制器控制油压调节器将油输出至油箱；燃油压力表检测到油的压力值小于或等于预设压力阈值时，控制器控制油压调节器闭合；控制器通过控制电喷油嘴通电或断电来调节喷油量，电喷油嘴通电时开启并喷油，不通电时闭合。

在具体应用中，油滤用于过滤燃油中的杂质，提高燃油的纯度；燃油增压泵用于对经油滤过滤后的油进行增压，具体增压量可根据实际需要进行设置，例如，可以将燃油压力增加到3公斤每平方厘米。

在具体应用中，三通油管用于对增压后的燃油进行分流，一部分流入油压调节器，进行油压调节，一部分流入分油器，通过喷油嘴输出至发动机的气缸中燃烧。

在具体应用中，预设压力阈值等于或大于燃油增压泵增压后的燃油压力值，例如，可以将预设压力阈值设置为3公斤每平方厘米或4公斤每平方厘米。燃油压力表检测燃油的压力值，燃油压力值大于预设压力阈值时，油压调节器开启其与油箱连接的一端的泄压阀门，将油输出到油箱，释放油压，使燃油的压力下降；燃油压力值小于或等于预设压力阈值时，泄压阀门关闭，燃油经分油器和电喷油嘴输出至发动机。

在具体应用中，增压油泵、油压调节器、燃油压力表和电喷油嘴的工作状态均由控制器控制，控制器通过采集燃油压力表检测到的压力数据，来控制油压调节器和电喷油嘴的开闭；在油的压力值小于或等于预设压力阈值时，通过控制电喷油嘴的开闭频率和时长，来调节喷油量的大小。

在具体应用中，电喷油嘴具体可以通过常闭电磁阀来实现，常闭电磁阀在通电时开启，不通电时闭合。

应当理解的是，在实际应用中，燃油供给系统必然还包括油箱盖等常规结构，本实施例中仅示例性的介绍了与本实施例相关的部分。

本实施例中，通过对燃油进行加压、分油、压力值检测、超压泄油和喷油量控制，能够实现精准喷油，保证了飞行器的燃油供给系统的稳定运行。

实施例四

如图4所示，在本实施例中，飞行器1000包括上述实施例中的动力控制系统100、进气系统200、燃油供给系统300、点火系统400、电池500、至少一个舵机600、至少一个螺旋桨、至少一个发动机700、电启动管理系统800、电源管理系统900和飞行控制系统000。

图4中为了示意方便，仅示例性的示出一个发动机和一个舵机。

在本实施例中，进气系统包括空滤、节气门总成和舵机总成，空滤包括空滤座、干过滤层和湿过滤层，节气门总成包括节气门体、节气门阀片、节气门转动轴、两个节气门转动轴承和节气门限位器，舵机总成包括舵机、舵机固定座、舵机转动副和舵机球头拉杆；

干过滤层和湿过滤层均通过可拆卸方式设置于空滤座，干过滤层设置于湿过滤层外侧，干过滤层用于过滤空气中的大颗粒杂质，湿过滤层用于过滤空气中的小颗粒杂质；

节气门体的进气道为流线型，两个节气门转动轴承组成滚动式双轴承结构，节气门限位器对节气门转动轴进行径向限位；

舵机的转动平面为平行四边形，舵机的转动角度与节气门阀片的转动角度相同。

本实施例中，通过外层为干过滤层、内层为湿过滤层的空滤，可以有效过滤空气中的各种大颗粒或小颗粒杂质，提高空气的纯度，从而提高油气混合体的燃烧效率；干过滤层和湿过滤层具体可以通过扎带、弹力绳等固定在空滤座上，以实现可拆卸式固定，便于在干过滤层或湿过滤层老化或过滤性能下降时，进行更换。

本实施例中，通过采用流线型设计的进气道，可以保证进气流畅无气体反弹；通过采用滚动式双轴承结构可以实现节气门转动过程中的滚动摩擦，降低摩擦力，提高舵机的响应速度和舵机的使用寿命。通过采用节气门位置传感器来实现对节气门转动轴的轴向定位，通过采用节气门限位器实现对节气门转动轴的径向限位，避免了节气门转动轴在轴向和径向上的位移，保证了整个进气系统的稳定性，同时由于对节气门转动轴的定位和限位作用，可以保证节气门转动轴不出现卡顿和卡死现象。

在本实施例中，通过采用平行四边形结构的舵机转动平面，可以保证舵机的转动角度与节气门转动轴的转动角度一致，降低了进气系统的非线性度，易于对节气门阀片的开度进行控制。舵机在实际安装过程中采用上位斜置方式，与螺旋桨的转动平面平行，使得螺旋桨转动时产生的风可以更好的冷却舵机，实现对舵机的散热，提高舵机的使用寿命。

在本实施例中，点火系统包括点火器和火花塞；火花塞由绝缘体、壳体和电极组成，绝缘体为氧化铝含量为95％的氧化铝陶瓷；壳体为钢制件，火花塞通过壳体固定于发动机的气缸盖；电极包括中心电极和侧电极，中心电极和侧电极之间设置有火花间隙，中心电极接控制器，侧电极通过壳体接地，每当螺旋桨转动到特定角度时，控制器输出高压信号至中心电极，击穿火花间隙产生电火花，点燃发动机气缸中的油气混合体。

在具体应用中，点火器具体可以选用电容放电式点火器。控制器根据发动机的转速、螺旋桨的转动角度、发动机的温度、进气温度、进气压力和电池电压等各种参数，综合控制点火器的具体点火时间，使得点火器的点火时间、点火角符合最佳点火条件，能够保证一次点火成功，顺利启动发动机。

在本实施例中，电启动管理系统包括与发动机和电池连接的供电电路板；供电电路板获取电池的电能为发动机供电，以控制发动机启动。

本实施例通过直接从电池取电为发动机供电，保证发动机具有足够大的启动电流，使得发动机可以快速启动。

在本实施例中，电源管理系统包括与控制器、点火系统、电池和舵机连接的稳压芯片；稳压芯片获取电池的电能并将电能的电压调节为控制器、舵机和点火系统工作电压，为控制器、舵机和点火系统供电。

本实施例通过对电池的电能进行稳压之后为控制器、舵机和点火系统供电，可以为控制器、舵机和点火系统提供稳定的供电电压，避免电池电量的损耗，提高电能利用率。

在本实施例中，飞行控制系统与控制器、舵机、电启动管理系统和电源管理系统连接；

飞行控制系统与遥控器或地面站通过无线通信方式，根据遥控器或地面站发送的控制指令生成相应的控制信号，对控制器、舵机、电启动管理系统和电源管理系统进行控制；

控制信号包括发送给舵机的脉冲宽度调制信号，舵机根据脉冲宽度调制信号转动以调节节气门阀片的开度；

控制器还根据脉冲宽度调制信号获得节气门阀片的开度数据和进气量数据，以调节喷油量。

在具体应用中，飞行控制系统可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。飞行控制系统可以内置或外接存储介质，用于存储数据或算法程序，存储介质可以是硬盘、内存、插接式硬盘、智能存储卡(Smart Media Card，SMC)、安全数字(SecureDigital，SD)卡、闪存卡(Flash Card)等。

在具体应用中，遥控器是指用户手持的可对无人机等小型飞行器的飞行状态进行控制的遥控器，遥控器上设置有摇杆、手柄、通信模块等。

在具体应用中，地面站可以是手机、平板电脑、个人数字助理、PC客户端等任意的具有人机交互和通过无线方式通信功能的智能终端。地面站可以同时实现对作业地块的测绘数据的处理和对无人机飞行状态的控制，当实现测绘数据处理功能时，在地面站上运行相应的测绘应用；实现无人机飞行状态控制功能时，在地面站上运行无人机飞行状态控制应用。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种动力控制系统，其特征在于，应用于飞行器，所述飞行器包括所述动力控制系统、进气系统、燃油供给系统、点火系统、电池、至少一个螺旋桨和至少一个发动机，所述动力控制系统包括控制器以及与所述控制器连接的发动机温度传感器、进气温度传感器、进气压力传感器、节气门位置传感器和霍尔传感器，所述进气系统包括节气门转动轴、节气门阀片和至少一个舵机；所述舵机使用上位斜置式进行安装，所述舵机与螺旋桨的转动平面平行；

所述控制器还与所述电池、所述舵机、所述燃油供给系统和所述点火系统连接；

所述发动机温度传感器设置于所述发动机，用于检测所述发动机的温度数据并发送给所述控制器；所述进气温度传感器设置于所述进气系统，用于检测进气温度数据并发送给所述控制器；所述进气压力传感器设置于所述进气系统，用于检测进气压力数据并发送给所述控制器；所述霍尔传感器设置于所述点火系统，用于检测所述发动机的转动数据并发送给所述控制器；所述节气门位置传感器设置于所述进气系统，用于检测所述节气门转动轴的位置数据并发送给所述控制器；

所述控制器对所述转动数据进行处理得到所述发动机的转速和所述螺旋桨的转动角度，每当所述螺旋桨转动到特定角度时，控制所述点火系统启动，以使所述发动机正常工作，所述特定角度即是使所述节气门阀片开度达到实现最佳空燃比的角度；所述控制器还根据所述转速和所述位置数据控制所述燃油供给系统的喷油量，并在所述发动机正常工作过程中，根据所述温度数据、所述进气温度数据和所述进气压力数据调节所述喷油量。

2.如权利要求1所述的动力控制系统，其特征在于，所述动力控制系统还包括与所述控制器连接的故障报警器；

所述控制器未接收到所述温度数据、所述进气温度数据、所述进气压力数据、所述转动数据或所述位置数据时，发出报警控制信号；所述故障报警器根据所述报警控制信号发出对应的故障报警提示。

3.如权利要求1所述的动力控制系统，其特征在于，所述进气系统包括空滤、节气门总成和舵机总成，所述空滤包括空滤座、干过滤层和湿过滤层，所述节气门总成包括节气门体、节气门阀片、所述节气门转动轴、两个节气门转动轴承和节气门限位器，所述舵机总成包括所述舵机、舵机固定座、舵机转动副和舵机球头拉杆；

所述干过滤层和所述湿过滤层均通过可拆卸方式设置于所述空滤座，所述干过滤层设置于所述湿过滤层外侧，所述干过滤层用于过滤空气中的大颗粒杂质，所述湿过滤层用于过滤空气中的小颗粒杂质；

所述节气门体的进气道为流线型，所述两个节气门转动轴承组成滚动式双轴承结构，所述节气门限位器对所述节气门转动轴进行径向限位；

所述舵机的转动平面为平行四边形，所述舵机的转动角度与所述节气门转动轴的转动角度相同。

4.如权利要求1所述的动力控制系统，其特征在于，所述燃油供给系统包括油箱、重锤、油滤、增压油泵、油压调节器、燃油压力表、分油器和至少一个电喷油嘴，所述重锤设置于所述油箱中，所述油箱、所述油滤和所述增压油泵通过油管依次连接，所述增压油泵、所述油压调节器和所述分油器通过三通油管连接，所述电喷油嘴通过所述分油器的出油口的油嘴固定座与所述分油器连接，所述油压调节器通过油管与所述油箱的进油口连接，所述燃油压力表设置于所述油压调节器和所述油箱之间连接的油管，所述增压油泵、所述油压调节器、所述燃油压力表和所述电喷油嘴均与所述控制器连接；

所述重锤沉入所述油箱底部，使所述油箱中的油经过所述油滤过滤后通过所述增压油泵增压；增压后的油经所述三通油管流入所述油压调节器和所述分油器；所述燃油压力表检测到所述油的压力值大于预设压力阈值时，所述控制器控制所述油压调节器将所述油输出至所述油箱；所述燃油压力表检测到所述油的压力值小于或等于预设压力阈值时，所述控制器控制所述油压调节器闭合；所述控制器通过控制所述电喷油嘴通电或断电来调节所述喷油量，所述电喷油嘴通电时开启并喷油，不通电时闭合。

5.如权利要求1所述的动力控制系统，其特征在于，所述飞行器还包括电启动管理系统，所述电启动管理系统包括与所述发动机和所述电池连接的供电电路板；

所述供电电路板获取所述电池的电能为所述发动机供电，以控制所述发动机启动。

6.如权利要求1所述的动力控制系统，其特征在于，所述飞行器还包括电源管理系统，所述电源管理系统包括与所述控制器、所述点火系统、所述电池和所述舵机连接的稳压芯片；

所述稳压芯片获取所述电池的电能并将所述电能的电压调节为所述控制器、所述舵机和所述点火系统工作电压，为所述控制器、所述舵机和所述点火系统供电。

7.如权利要求1所述的动力控制系统，其特征在于，所述点火系统包括点火器和火花塞；

所述火花塞由绝缘体、壳体和电极组成，所述绝缘体为氧化铝含量为95％的氧化铝陶瓷；所述壳体为钢制件，所述火花塞通过所述壳体固定于所述发动机的气缸盖；所述电极包括中心电极和侧电极，所述中心电极和所述侧电极之间设置有火花间隙，所述中心电极接所述控制器，所述侧电极通过所述壳体接地，每当所述螺旋桨转动到特定角度时，所述控制器输出高压信号至所述中心电极，击穿所述火花间隙产生电火花，点燃所述发动机气缸中的油气混合体。

8.如权利要求1所述的动力控制系统，其特征在于，所述控制器对所述温度数据和所述进气温度数据进行处理得到所述发动机的温度和进入所述进气系统的空气的温度，还对所述进气压力数据进行处理得到进入所述进气系统的空气的压力；

所述控制器根据所述发动机的温度或所述空气的温度控制所述喷油量，所述喷油量与所述发动机的温度或所述空气的温度负相关；所述控制器还根据所述空气的压力控制所述喷油量，所述喷油量与所述空气的压力正相关。

9.如权利要求1所述的动力控制系统，其特征在于，所述飞行器还包括飞行控制系统，所述飞行控制系统与所述控制器、所述舵机、电启动管理系统和电源管理系统连接；

所述飞行控制系统与遥控器或地面站通过无线通信方式，根据所述遥控器或所述地面站发送的控制指令生成相应的控制信号，对所述控制器、所述舵机、所述电启动管理系统和所述电源管理系统进行控制；

所述控制信号包括发送给所述舵机的脉冲宽度调制信号，所述舵机根据所述脉冲宽度调制信号转动以调节所述节气门阀片的开度；

所述控制器还根据所述脉冲宽度调制信号获得所述节气门阀片的开度数据和进气量数据，以调节所述喷油量。

10.一种飞行器，其特征在于，所述飞行器包括权利要求1至9任一项所述的动力控制系统。

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