[發明專利]發動機電子控制器

在審

• 申請號: 201310680782.3
• 申請日: 2013-12-12
• 公開（公告）號: CN104712435A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 張哲;張樹彥;李運華;劉濤;馬恩;殷鍇
• 申請（專利權）人: 中航商用航空發動機有限責任公司
• 主分類號: F02C9/00
• 分類號: F02C9/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 徐偉

技術領域

本發明涉及航空發動機，尤其涉及航空發動機的發動機電子控制器。

背景技術

FADEC（全權限數字電子控制）系統是航空飛行器的控制中樞。在當前的主流航空發動機FADEC系統中，核心的數字式EEC（發動機電子控制器）與分布在發動機上的傳感器和作動機構共同實現發動機控制。

EEC包含了電源模塊、輸入/輸出信號處理、計算與控制、數據通訊等功能模塊。傳統地，EEC通常采用集中式設計，EEC的內部模塊之間通過板級總線實現交互（圖1）。如圖1所示，EEC集中地布置在發動機中并與傳感器、作動機構和飛機機身通信。例如EEC與傳感器、作動機構、飛機設備艙部件和系統之間通過電纜連接。EEC采集外部輸入信號和指令，利用內部的數字式計算模塊實現控制邏輯，并將控制信號調理、輸出到外部的作動機構或其他部件與系統，從而實現發動機控制功能。

上述集中式的EEC通常被安裝在發動機的附件機匣上，具有集成度高、電纜距離短、信號品質高等優點，但是也存在如下缺點：

1.發動機環境條件惡劣，EEC安裝在發動機之上對EEC的設計和試驗要求都很苛刻，導致EEC的成本非常高；

2.隨著發動機控制要求的不斷提高，發動機控制算法的復雜度日益增長，對EEC硬件資源的要求也越來越多，EEC的體積也將隨之增大。然而，發動機上的空間有限，EEC安裝在發動機之上對體積較大的EEC造成安裝上的困難；

3.隨著航空發動機控制朝著飛行/推進綜合控制的方向發展，EEC與飛控系統的聯系越來越密切，二者的距離和通信的限制不利于綜合控制系統的設計與實現。

因此，傳統的集中式的EEC設計無法滿足未來復雜控制系統的擴展性要求。本領域亟需一種改善的EEC設計。

發明內容

以下給出一個或多個方面的簡要概述以提供對這些方面的基本理解。此概述不是所有構想到的方面的詳盡綜覽，并且既非旨在指認出所有方面的關鍵性或決定性要素亦非試圖界定任何或所有方面的范圍。其唯一的目的是要以簡化形式給出一個或多個方面的一些概念以為稍后給出的更加詳細的描述之序。

根據本發明的一方面，提供了一種發動機電子控制器，包括：控制部，該控制部位于飛行器設備艙中以用于輸出對發動機的控制信號；以及信號處理部，該信號處理部位于該發動機中并與該控制部通信地耦合，該信號處理部用于對來自該發動機的感測信號進行處理以生成對該控制部的輸入信號，其中該控制部根據來自該信號處理部的該輸入信號生成該控制信號。

在一實例中，該發動機包括傳感器，該信號處理部從該傳感器接收該感測信號。

在一實例中，該發動機包括作動機構，其中該信號處理部包括D/A轉換器，該D/A轉換器對來自該控制部的該控制信號執行數模轉換，并將模擬形式的該控制信號傳遞至該作動機構。

在一實例中，該信號處理部包括預處理模塊，以用于對該感測信號進行預處理以生成對該控制部的該輸入信號。

在一實例中，該預處理模塊包括內建測試診斷模塊，以用于根據該感測信號執行上電或周期性故障診斷。

在一實例中，該預處理模塊包括標定轉換模塊，以用于根據試驗整定的曲線或分度表將該感測信號轉換為相應的工程值。

在一實例中，該預處理模塊包括有效性判斷模塊，以用于對該感測信號執行極值診斷和斜率診斷以判斷該感測信號是否可信。

在一實例中，該預處理模塊包括信號補償及濾波模塊，以用于對該感測信號進行超前補償和慣性濾波以消除該感測信號中的高頻噪聲或擾動。

在一實例中，該信號處理部還包括A/D轉換器，該A/D轉換器對該感測信號執行模數轉換以生成數字形式的該感測信號，其中該預處理模塊對數字形式的該感測信號進行預處理。

在一實例中，該控制部包括控制信號生成模塊，該控制信號生成模塊響應于該輸入信號生成該控制信號。

在一實例中，該信號處理部包括第一通信模塊，該控制部包括第二通信模塊，該第一通信模塊和該第二通信模塊根據預定協議在該信號處理部分與該控制部之間傳遞該輸入信號和該控制信號。

在一實例中，該預定協議包括ARINC664協議，其中該第一通信模塊和該第二通信模塊是ARINC664接口。

在一實例中，該預定協議包括TTP/C協議，其中該第一通信模塊和該第二通信模塊是TTP/C接口。

在一實例中，該控制部是集成在IMA系統中的。