[发明专利]一种航空增压器控制系统及其调节方法

权利要求书

1.一种航空活塞发动机涡轮增压器压力控制系统，其特征在于：包含直接驱动的位置伺服驱动系统，所述直接驱动的位置伺服系统采用电机驱动和减速齿轮配合实现；所述控制系统还包含大气压力传感器、大气温度传感器、增压压力传感器、增压器温度传感器、增压器转速传感器、发动机转速传感器、节气门位置传感器以及废气门位置传感器；所述控制系统还设有具备调节算法的微型计算机和接口电路组成的控制器。 

2.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于：所述控制系统设置为将所述控制器和所述直接驱动的位置伺服驱动系统进行集成，成为单独的位置伺服控制系统。所述位置伺服控制系统通过通信接口和发动机控制系统相连，发动机控制系统根据传感器信号和调节算法，发送位置伺服控制系统达到目标位置的命令。位置伺服控制系统实现废气门位置的内部位置闭环控制，发动机控制系统实现增压压力的外部闭环控制。 

3.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于：所述控制系统由单一的控制器完成位置伺服和压力闭环功能。控制器根据传感器信号和控制调节算法，直接输出驱动位置伺服控制系统的控制信号，在实现废气门位置闭环控制的基础上实现发动机增压压力的闭环控制。 

4.基于权利要求1-3中任一项所述控制系统的调节方法，其特征在于： 

包括以下步骤： 

步骤1：控制系统采集传感器信息； 

控制系统按照一定的频率采集大气压力、大气温度、增压压力、增压温度、增压器转速、发动机转速、节气门位置以及废气门位置信息。 

步骤2：控制系统查表计算初步目标增压值； 

控制系统根据发动机转速和节气门位置信息，查表插值计算初步目标增压值。 

步骤3：控制系统瞬态修正； 

控制系统根据当前采集的节气门位置，与上次采集值进行比较，计算得到节气门位置变化率，与节气门位置变化率瞬态修正门限值相除得到节气门瞬态修正系数；控制系统根据当 前采集的大气压力值，换算成大气高度值，与上次采集值比较，计算得到大气高度变化率，与大气高度变化率瞬态修正门限值相除得到大气高度瞬态修正系数。 

步骤4：控制系统计算最终目标增压值； 

控制系统根据初步目标增压值、节气门瞬态修正系数和大气高度瞬态修正系数，三者相乘确定最终目标增压值。 

步骤5：控制系统对废气门进行控制； 

若目标增压压力值大于当前增压压力值，废气门关闭，为了防止增压器喘振和压力波动，关闭废气门使当前增压压力值趋向目标增压压力值，当两者趋近到一定范围后，采用PID方法控制废气门的开闭，使当前增压压力值与目标增压压力值一致。实际目标增压压力值小于当前增压压力值，废气门打开，直接采用PID闭环控制算法。 

步骤6：控制系统输出驱动脉冲，完成驱动功能； 

控制系统对位置伺服驱动系统中的电机输出驱动脉冲，实现废气门运动控制，达到增压压力稳定控制要求。