CN108825417A - 一种发动机辅助供油***及使用该***的无人机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发动机辅助供油***及使用该***的无人机，辅助供油***包括燃油箱和发动机，发动机上设有化油器和起动电机，还包括辅助供油装置，辅助供油装置包括辅助供油管路和控制器，辅助供油管路分别与燃油箱和化油器连接，在辅助供油管路上连接为化油器供油的油泵，发动机上设有转速传感器，控制器的输入端与转速传感器电连接，控制器的输出端分别与起动电机和油泵电连接。无人机使用了辅助供油***。本发明的辅助供油***实时检测发动机工作状态，发现发动机熄火后及时启动辅助供油装置进行二次供油程序、油泵工作时间和油门开度控制精准，可极大提高发动机重启成功率，避免了人为疏忽、反应迟缓造成的不必要损失。

Description

一种发动机辅助供油***及使用该***的无人机
技术领域
本发明涉及燃油发动机供油技术领域，具体涉及一种发动机辅助供油***及使用该***的无人机。
背景技术
目前，大多数燃油发动机的无人机都采用化油器供油，化油器阻风门均需手动关闭和开启，启动发动机前需关闭化油器阻风门，利用发动机内部形成的负压抽吸油管内燃油至发动机内，这样燃油发动机更容易启动成功，燃油发动机正常工作时，化油器需完全打开阻风门以保证充分的空气供给燃油发动机。
然而，当无人机在空中飞行时出现发动机断油熄火情况时，现行一般的做法是远程控制重启发动机，由于化油器阻风门处于打开状态、启动转速低，导致发动机内气压与外界气压的压差较小，难以将燃油吸入化油器内，发动机重启困难，无人机失去动力后飞行姿态难于控制，极易导致无人机无动力滑翔状态持续过长时间导致无人机失稳、坠落。
发明内容
本发明所要解决的是现有技术中燃油发动机的无人机在飞行时出现断油熄火的故障后，通过远程控制重启发动机时由于化油器阻风门处于打开状态、启动转速低，导致发动机内气压与外界气压的压差较小，难以将燃油吸入化油器内，发动机重启困难的技术问题，目的在于提供一种发动机辅助供油***及使用该***的无人机。
本发明通过下述技术方案实现：
一种发动机辅助供油***，包括燃油箱和发动机，所述发动机上设有化油器和起动电机，还包括辅助供油装置，所述辅助供油装置包括辅助供油管路和控制器，所述辅助供油管路分别与燃油箱和化油器连接，在辅助供油管路上连接有为化油器供油的油泵，所述发动机上设有转速传感器，所述控制器的输入端与转速传感器电连接，控制器的输出端分别与起动电机和油泵电连接。
本发明的一种发动机辅助供油***及使用该***的无人机，该***为发动机提了供辅助供油装置。无人机飞行时，当辅助供油装置的控制器检测到发动机在非正常转速时，即判断发动机出现断油熄火状态，控制器开启起动电机，起动电机自动重启发动机，同时油泵通过辅助供油管路主动给化油器提供一定量的燃油，同时控制器控制电子油门来调整化油器油门开度。控制器通过控制油泵工作时间可提供恰当的燃油量使发动机启动运转一段时间，此时发动机转速较高，发动机缸内负压增大，主油路中的燃油充满主油路并供给化油器，主油路燃油供油稳定后发动即可由主油路供油。
优选方案，所述化油器上设有电子油门，所述电子油门与控制器的输出端电连接。
优选方案，所述转速传感器为霍尔传感器，霍尔传感器用于检测发动机的转速。
优选方案，所述控制器为自动驾驶仪。
本发明的另一方面提供一种无人机，该无人机使用上述的发动机辅助供油***。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：本发明的一种发动机辅助供油***及使用该***的无人机，该***为发动机提供了辅助供油装置。无人机飞行时，当辅助供油装置的控制器检测到发动机在非正常转速时，即判断发动机出现断油熄火状态，控制器开启起动电机带动发动机重启。此时油泵通过辅助供油管路主动给化油器持续提供一定量的燃油，同时控制器控制电子油门来调整化油器的油门开度。控制器通过控制油泵工作时间给发动机提供恰当的燃油量使发动机启动运转一段时间，此时发动机转速较高，发动机缸内负压增大，主油路中的燃油充满主油路并供给化油器，主油路燃油供油稳定后发动即可由主油路供油。该辅助供油***能够自动检测无人机主油路的供油状态、响应及时、控制精准。该***实时检测发动机工作状态，发现发动机熄火后及时启动辅助供油装置进行二次供油程序、油泵工作时间和油门开度控制精准，可极大提高发动机重启成功率，避免了人为疏忽、反应迟缓造成的不必要损失。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
如图1所示，本发明一种发动机辅助供油***，包括燃油箱和发动机，发动机上设有化油器和起动电机，化油器是用于在发动机工作时产生的真空作用下，将一定比例的汽油与空气混合的装置；起动电机是用于发动机在以自身动力运转之前，驱动发动机旋转实现发动机起动的装置。
本发动机辅助供油***包括辅助供油装置，该辅助供油装置包括辅助供油管路和控制器，辅助供油管路分别与燃油箱和化油器连接，在辅助供油管路上连接有为化油器供油的油泵，辅助供油管路通过油泵把燃油箱内的燃油按照设定流向和流量输入到化油器内，油泵主动给化油器提供发动机正常工作每秒油耗的两倍燃油量供油。发动机上设有检测发动机转速的转速传感器，控制器的输入端与转速传感器电连接，控制器的输出端分别与起动电机和油泵电连接。
在无人机在飞行状态时，转速传感器检测发动机的转速处于非正常的转速，即在2000r/min以下时(正常情况下无人机处于飞行状态的发动机转速在2000-6500r/min)，控制器接收到转速传感器检测信号后，控制器启动起动电机和油泵工作，起动电机驱动发动机旋转实现发动机起动，油泵抽取燃油箱内的燃油向发动机的化油器持续设定时间供油，供油时间不大于2S。在起动电机、辅助供油管路和油泵的配合下能够快速启动发动机运转，在发动机转速正常时辅助供油装置停止工作，由主油路重新对发动机供油作业。
工作原理：
本发明的一种发动机辅助供油***及使用该***的无人机，该***为发动机提了供辅助供油装置。无人机飞行时，当辅助供油装置的控制器检测到发动机在非正常转速时，即判断发动机出现断油熄火状态，控制器开启起动电机来自动重启发动机，控制器与起动电机电路连接，控制器相当于一个开关作用，控制起动电机工作时间，工作时间人为设定在控制器中。同时控制器启动油泵，油泵通过辅助供油管路主动给化油器提供一定量的燃油，控制器在控制油泵工作时；控制器与油泵电路连接，控制器相当于一个开关作用，控制油泵工作时间，工作时间人为设定在控制器中。同时控制器控制电子油门来调整化油器的油门的开度，控制器通过舵机控制发动机的电子油门开度，电子油门开度由电子油门的舵机控制，电子油门开度范围0—100％，进而控制发动机功率输出，更利于发动机重启成功。控制器通过控制油泵工作时间可提供恰当的燃油量使发动机启动运转一段时间，此时发动机转速较高，发动机缸内负压增大，主油路中的燃油充满主油路并供给化油器，主油路燃油供油稳定后发动即可由主油路供油，发动机运转正常后辅助供油装置停止供油。
若采用通过电动调节阻风门的开启和关闭控制方式来实现重启发动机运转，采用该种方式的弊端在于：在无人机处于高空快速飞行状态下，由于空中气流和气压时刻产生变化，发动机内的负压状况也时刻产生变化，不利于主油路向化油器内按照设定的流量和流速进行供油，造成供油不稳定；同时采用阻风门的开启和关闭方案无法精确控制化油器供油量，发动机重启时，极易造成发动机淹缸，发动机淹缸后极难重启成功；因此会产生发动机重启失败，造成无人机失控和坠机事故。
若采用通过在主油路上设置油泵对化油器进行供油，这虽然能够有助于主油路持续不断供油，但是此种供油方式无疑是增大了无人机的能量损耗，影响无人机的续航里程和续航时间；同时化油器供油量随发动机体内与大气压差变化而变化，主油路油泵方案油泵供油量一般为恒定值，不符合发动机供需需求，不利于无人机稳定运行。
因此本发明辅助供油***的辅助供油管路通过油泵按照设定流向和流速对化油器进行供油，油泵的转速、供油时间、流向和流量均可控而且不受外界环境的影响，能够按照设定重启程序对发动机进行快速重启，稳定性最好，可极大提高发动机重启成功率。
优选实施例方案，在化油器上设有电子油门，电子油门与控制器的输出端电连接，控制器能够按照重启程序来控制电子油门来调整化油器油门开度，并配合起动电机和油泵对发动机进行重启，提高发动机重启成功率。
优选实施类方案，转速传感器优选为霍尔传感器，霍尔传感器用于检测发动机的转速，霍尔传感器具有结构牢固、体积小、重量轻、寿命长、安装方便，功耗小、频率高(可达1MHZ)、耐震动、不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀的优良特性，同时霍尔传感器检测到发动机转子旋转一周就输出一个脉冲，从而可测出发动机转数，通过接入频率计便可测出发动机的转速。
优选实施例方案，该控制器为自动驾驶仪，自动驾驶仪为无人机的自动控制***，能够对无人机进行精确检测和操控。
本发明的另一方面提供一种无人机，该无人机使用上述实施例的发动机辅助供油***。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种发动机辅助供油***，包括燃油箱和发动机，所述发动机上设有化油器和起动电机，其特征在于，还包括辅助供油装置，所述辅助供油装置包括辅助供油管路和控制器，所述辅助供油管路分别与燃油箱和化油器连接，在辅助供油管路上连接有为化油器供油的油泵，所述发动机上设有转速传感器，所述控制器的输入端与转速传感器电连接，控制器的输出端分别与起动电机和油泵电连接。
2.根据权利要求1所述的一种发动机辅助供油***，其特征在于，所述化油器上设有电子油门，所述电子油门与控制器的输出端电连接。
3.根据权利要求1所述的一种发动机辅助供油***，其特征在于，所述转速传感器为霍尔传感器，霍尔传感器用于检测发动机的转速。
4.根据权利要求1所述的一种发动机辅助供油***，其特征在于，所述控制器为自动驾驶仪。
5.一种无人机，其特征在于，所述无人机使用如权利要求1-4任一项所述的发动机辅助供油***。
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