[發明專利]渦輪機燃油計量裝置的控制方法

有效

• 申請號: 201180051253.6
• 申請日: 2011-10-14
• 公開（公告）號: CN103180576A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 布魯諾·羅伯特·加利;塞西爾·馬洛特
• 申請（專利權）人: 斯奈克瑪
• 主分類號: F02C9/26
• 分類號: F02C9/26
• 代理公司: 中國商標專利事務所有限公司 11234
• 代理人: 宋義興;劉廣新

技術領域

本發明涉及到渦輪發動機的一般領域。本發明特別涉及到控制渦輪發動機的燃油流量。該發明優選---但并非限定性地---適用于航空領域使用的渦輪發動機。?

背景技術

眾所周知，噴入渦輪發動機燃燒室內的燃油流量是通過帶有滑塊（slide）的計量裝置來測定的，所述滑塊又稱之為燃油計量閥(FMV)。燃油流量取決于該滑塊的位置。?

噴入燃燒室的燃油的重量流量設定值是由發動機計算機來評定的。傳統上用來控制滑塊位置的技術是以計算機輸入的重量流量設定值為基礎的，具體如下。?

當滑塊移動時，滑塊會通過計量裝置來改變燃油流動截面積S。截面積S又稱之為計量裝置的開口面積，其可根據滑塊位置易于表示。眾所周知，當流過計量裝置的壓力差保持恒定時，該截面積S與燃油體積流量成比例。體積流量等于重量流量除以燃油密度。燃油密度通常設想為在渦輪發動機執行任務期間是恒定的，而且是確定的。?

因此，可以將燃油重量流量設定值轉換為滑塊位置設定值。?

然后，調節回路將滑塊位置設定值與傳感器測量的滑塊實際位置進行比較，并確定滑塊控制信號。?

上述控制技術具有幾個缺陷。首先，其未考慮所使用燃油特性可能不同，也未考慮燃油密度可能變化，例如，由于溫度變化所致。此外，計量裝置并不總是非常精確的。?

結果，實際噴入的燃油重量流量與重量流量設定值不同。換句話說，控制可能不精確。?

另外，人們都知道在燃油管路中使用流量計，以便提高控制精度。?

例如，專利申請文件US?5?305?597提出使用流量計輸入的測量結果來評估與燃油瞬時密度成比例的校準信號。?

該文件還提出使用精度標準來驗證流量計所輸入的測量的有效性。更確切地說，在特定時間段，在其保持恒定或大于預定閾值時，流量計所輸送的測量則視為有效。當測量視為無效時，則使用被視為有效的最接近值來確定校準信號。?

然而，流量計也可能會受到各種故障的影響。上述文件所使用的精度標準并不會檢測到任何類型的故障或者根據所檢測故障情況來使用燃油流量指令。為此，如果流量計出現故障的情況下，則不會提供令人滿意的精度。?

于是，就需要提高渦輪發動機燃油流量的控制精度。?

發明內容

本發明提供了一種根據重量流量設定值控制渦輪發動機燃油計量裝置滑塊位置的方法，所述方法包括：?

·?獲得來自傳感器的位置信號的步驟，所述信號適于用來測量滑塊的位置；?

·?獲得來自流量計的至少一個測量信號的步驟，所述信號適于用來測量計量裝置內燃油流量；?

·?估算所述至少一個測量信號的至少一個有效性標準的步驟；?

·?通過計量裝置來測定燃油重量流量的步驟；以及?

·?根據所確定的重量流量和重量流量設定值來控制滑塊位置的步驟；?

所述方法的特征在于：?

·所述至少一個測量信號包括第一和第二燃油溫度測量信號、第一和第二燃油介電常數測量信號、以及第一和第二燃油體積流量測量信號；以及?

·?確定步驟包括根據所述至少一個有效性標準從如下各項中選擇重量流量：?

·?根據位置信號變化計算的重量流量；?

·?根據位置信號和至少其中一個所述溫度測量信號計算的重量流量；?

·?根據位置信號和至少其中一個所述介電常數測量信號計算的重量流量；?

·?根據位置信號、至少其中一個所述溫度測量信號、以及至少其中一個所述介電常數測量信號計算的重量流量；以及?

·?根據至少其中一個所述溫度測量信號、至少其中一個所述介電常數測量信號、和至少其中一個所述體積流量測量信號計算的重量流量。?

換句話說，本發明提出了通過估算至少一個有效性標準并根據有效性標準選擇重量流量來檢測流量計的故障(如果有的話)。這樣，假定流量計出現故障時，就可選擇最精確的重量流量。為此，即使在流量計出現故障的情況下，本發明也可以提高控制精度。?

有效性標準可以包括溫度測量的有效性標準、介電常數測量的有效性標準，以及體積流量測量的有效性標準。?

例如，如果溫度有效性標準表明溫度測量有效，介電常數測量有效性標準表明介電常數測量有效，以及體積流量測量有效性標準表明體積流量測量有效，那么，控制方法可選擇根據位置信號、至少其中一個所述溫度測量信號、以及至少其中一個所述介電常數測量信號計算的重量流量，從而給出這些情況下的最精確的測量。總之，對于有效性標準的每個結合形式，其中一個所計算的重量流量是最精確的，可以選擇。?