一种电动燃油泵的流量开环控制方法技术

本发明专利技术涉及一种电动燃油泵的流量开环控制方法，包括以下步骤：控制器将接收到的质量流量指令Wref根据燃油温度T转换为需要的体积流量指令Qref；步骤2、由体积流量指令Qref，根据标定的体积流量到燃油喷嘴压差、体积流量到增压计量阀压差之间的关系表进行线性插值查询，得到燃油喷嘴压差

【技术实现步骤摘要】
一种电动燃油泵的流量开环控制方法


[0001]本专利技术属于航空发动机燃油流量控制领域，涉及电动燃油泵的流量开环控制方法。

技术介绍

[0002]多电发动机是一种航空涡轮发动机，它利用电机驱动的系统取代了传统液压机械控制系统，具有燃油损失少，安全可靠性高的优势，是下一代先进发动机的趋势。电动燃油泵利用流量计对燃油流量进行计量，在流量计前后压差一定的情况下，流过流量计的燃油流量与流量计的位移成线性关系。因此，通过直接控制电机的转速，对流量计的位移进行闭环控制，来控制燃油泵的流量输出。当流量计的位移测量失效时，无法进行阀位移的闭环控制。故需要引入一种流量的开环控制方法作为闭环控制的替代方案。同时面对当前中、小航空发动机对电动燃油泵降低成本的需求，本专利技术中的开环控制方法不需要使流量计，起到了降低成本，提高可靠性的作用。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种电动燃油泵的流量开环控制方法，能解决当流量计的位移测量失效时，无法进行阀位移的闭环控制的问题。
[0004]按照本专利技术提供的技术方案：一种电动燃油泵的流量开环控制方法，包括以下步骤：
[0005]步骤1、控制器将接收到的质量流量指令Wref根据燃油温度T转换为需要的体积流量指令Qref；
[0006]步骤2、由体积流量指令Qref，根据标定的体积流量到燃油喷嘴压差、体积流量到增压计量阀压差之间的关系表进行线性插值查询，得到燃油喷嘴压差Pnzl、增压计量阀压差Pfpv；
[0007]步骤3、利用燃油喷嘴压差Pnzl、增压计量阀压差Pfpv，结合发动机燃烧室反压CDP、燃油进口压力P0，计算得到齿轮泵压差Php；在低成本方案中取消增压计量阀时，则没有增压计量阀压差Pfpv。
[0008]步骤4、利用齿轮泵压差Php，结合计算得到的齿轮泵内漏间隙Aleak，计算得到体积内漏流量Qleak；
[0009]步骤5、将体积内漏流量Qleak与体积流量指令Qref的和作为总体积流量指令Qsum，根据齿轮泵的体积流量与转速之间的关系表进行线性插值查询，得到给定转速指令Ωref；
[0010]步骤6、将给定转速指令Ωref输出给电机转速环，转速环经过运算后通过控制器驱动电机，进而控制齿轮泵的转速，从而实现电动燃油泵的流量开环控制。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，步骤4中齿轮泵内漏间隙Aleak由标定计算得到，在标定时，齿轮泵的内漏流量Qleak由电动燃油泵体积流量指令Qref与实际流量Qfb的差值计算
得到，测试齿轮泵此时前后的压差ΔPhp，由流量公式计算得到齿轮泵的内漏间隙Aleak，计算公式如下：
[0012][0013]作为本专利技术的进一步改进，质量流量指令Wref由航空发动机控制器发送。
[0014]本申请的积极进步效果在于：
[0015]1、本专利技术结构简单，占用空间小；实现了电动燃油泵燃油流量开环的精确计量，解决了电动燃油泵闭环控制过程中，增压计量阀的位移测量失效时，无法完成闭环控制的问题。
[0016]2、本专利技术面对当前市场对电动燃油泵降低成本的需求，本专利技术中的开环控制方法不需要使用增压计量阀及其位移测量传感器，起到了降低成本，提高可靠性的作用。
附图说明
[0017]图1是本专利技术电动燃油泵驱动的原理图。
[0018]图2是本专利技术的电动流量开环控制方法原理图。
具体实施方式
[0019]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0020]为了使本领域技术人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0021]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例。此外，“包括”和“具有”等类似术语，是指除了已经在“包括”和“具有”中所罗列的那些内容以外，还可以“包括”和“具有”其它尚未罗列的内容；例如，可以包含一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备，不必限于已经清楚地列出的那些步骤或单元，而是可以包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0022]图1
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2中，包括1
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电动控制器，2
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电机，3
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齿轮泵，4
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安全阀，5
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流量计5，6
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燃油温度传感器，7
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燃油喷嘴，在低成本方案中可以取消流量计5、Wref
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给定质量流量，ρ
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燃油密度，Qref
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给定体积流量，ΔPnzl
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喷嘴压差，ΔPfpv
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流量计5压差，低成本方案中没有该数值，CDP
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燃烧室反压，P0
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燃油进口压力，ΔPhp
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齿轮泵压差，Aleak
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齿轮泵内漏间隙，Qleak
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齿轮泵内漏流量，Qsum
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给定总流量，Ωref
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给定转速，Ωp
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实际转速，Qp
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齿轮泵实际体积流量，Wp
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齿轮泵实际质量流量等。
[0023]如图1所示，电动燃油泵的驱动结构，包括齿轮泵3，齿轮泵3由电机2驱动，电机2由
电动控制器1控制，齿轮泵3输出端通过管路连通燃油喷嘴7，齿轮泵3输出端连通燃油喷嘴7的管路上设有流量计5、燃油温度传感器6，燃油温度传感器6信号输出端连接电动控制器1。
[0024]电动控制器1接收质量流量指令信号，根据不同温度下的燃油密度，得出体积流量指令信号，结合燃油喷嘴7和流量计5的流量压力关系表，插值得到喷嘴压差和增压计量活门压差，结合燃烧室反压和齿轮泵进口压力，共同得到齿轮泵的压差，利用计算得到齿轮泵内漏间隙，得出理论内漏流量，补偿到体积流量指令信号中。由齿轮泵流量转速关系表，线性插值得出对应的给定转速，控制电机2带动齿轮泵3转动，供出燃油，实现了电动燃油泵流量的开环控制，解决了电动燃油泵闭环控制过程中，流量计5的位移测量失效时，无法完成闭环控制的问题。同时面对当前中、小航空发动机对电动燃油泵降低成本的需求，本专利技术中的开环控制方法可以取消流量计5，起到了降低成本，提高可靠性的作用。
[0025]如图2所示，本专利技术是一种电动燃油泵的流量开环控制方法包括如下步骤：...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动燃油泵的流量开环控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一，电动控制器(1)将接收到的质量流量指令Wref根据燃油温度T转换为需要的体积流量指令Qref；步骤二，电动控制器(1)由体积流量指令Qref，根据标定的体积流量到燃油喷嘴(7)压差、体积流量到流量计(5)压差之间的关系表进行线性插值查询，得到燃油喷嘴压差ΔPnzl、流量计(5)压差Pfpv；步骤三，电动控制器(1)利用燃油喷嘴压差Pnzl、流量计(5)压差Pfpv，结合发动机燃烧室反压CDP、燃油进口压力P0，计算得到齿轮泵压差Php，计算公式如下：ΔPhp＝CDP+ΔPnzl+ΔPfpv
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P0步骤四，电动控制器(1)利用齿轮泵压差Php，结合计算得到的齿轮泵内漏间隙Aleak，计算得到体积内漏流量Qleak；步骤五，电动控制器(1)将体积内漏流量Q...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝圣桥，姚华，金林山，仇小杰，吴博，
申请(专利权)人：中国航发控制系统研究所，
类型：发明
国别省市：