[發(fā)明專利]多余度的電氣燃油系統(tǒng)及控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010569034.8
• 申請(qǐng)日: 2020-06-19
• 公開（公告）號(hào): CN111734530B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧程;韓金磊;王石柱;汪小胖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海尚實(shí)能源科技有限公司
• 主分類號(hào): F02C7/22
• 分類號(hào): F02C7/22;F02C7/232;F02C9/26;F02C6/00
• 代理公司: 上海互順專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31332
• 代理人: 韋志剛

本發(fā)明公開了多余度的電氣燃油系統(tǒng)及控制方法，屬于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的多余度的電氣燃油系統(tǒng)及控制方法中，通過全權(quán)限數(shù)字控制單元控制燃油泵電機(jī)驅(qū)動(dòng)燃油泵，抽取油箱中的燃油向發(fā)動(dòng)機(jī)供油；采用第一控制器監(jiān)測(cè)全權(quán)限數(shù)字控制單元的工作狀態(tài)，當(dāng)全權(quán)限數(shù)字控制單元處于異常狀態(tài)時(shí)，第一控制器控制燃調(diào)發(fā)動(dòng)機(jī)向燃油泵電機(jī)提供電源，控制燃油泵電機(jī)驅(qū)動(dòng)燃油泵，抽取油箱中的燃油向發(fā)動(dòng)機(jī)供油，從而極大的提高了多余度的電氣燃油系統(tǒng)的余度和可靠性，同時(shí)，相比傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的多余度的電氣燃油系統(tǒng)能夠更精準(zhǔn)控制燃油供給量，并且采用的燃油泵體積小、質(zhì)量輕。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及多余度的電氣燃油系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)

為了保證飛行器和發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作，需采用燃油系統(tǒng)來供給、調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工作條件和狀態(tài)下所需的燃油，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)安全可靠地工作，并充分發(fā)揮性能。傳統(tǒng)的小型航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)主要包括連接在附件齒輪上的燃油泵、燃油調(diào)節(jié)部分、開關(guān)電磁閥和油濾等。通過飛機(jī)提供的經(jīng)過預(yù)增壓的燃油經(jīng)過燃油泵增壓后，再通過燃油調(diào)節(jié)部分進(jìn)行計(jì)量，進(jìn)入燃燒室進(jìn)行燃燒。

對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)而言，發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)尤其是燃油調(diào)節(jié)部分十分重要，燃油調(diào)節(jié)部分作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃油控制的執(zhí)行部分，從全權(quán)限數(shù)字控制單元(FADEC)接受指令并根據(jù)飛行條件和油門指令等，控制燃油計(jì)量組件進(jìn)行精確供油。一般而言，燃油調(diào)節(jié)部分主要包括機(jī)械液壓組件(HMU)和燃油計(jì)量活門(FMV)。其中，機(jī)械液壓組件負(fù)責(zé)將發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制組件傳輸過來的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成液壓信號(hào)來驅(qū)動(dòng)各種動(dòng)作部件；而燃油計(jì)量活門則確保了準(zhǔn)確的燃油進(jìn)入了燃燒室。

傳統(tǒng)的小型航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)中的各個(gè)部件，在實(shí)際應(yīng)用過程中存在的主要缺陷是：由于燃油泵受到與發(fā)動(dòng)機(jī)的主軸相連的轉(zhuǎn)速比固定限制，因此在滿足各個(gè)狀態(tài)的燃油流量需求后，往往需要有較大的冗余設(shè)計(jì)，使得燃油泵過大過重；現(xiàn)有的小型航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)的閥通過機(jī)械液壓組件實(shí)現(xiàn)，元器件體積小、精密程度高結(jié)構(gòu)復(fù)雜，容易被污染出現(xiàn)遲鈍、卡滯、失效等問題。由此可見，如何解決燃油系統(tǒng)既可以滿足設(shè)計(jì)要求進(jìn)行精準(zhǔn)供油，又同時(shí)保證其高穩(wěn)定性和可靠性，已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問題，現(xiàn)提供一種旨在穩(wěn)定性高、可靠性強(qiáng)，設(shè)計(jì)精度高的多余度的電氣燃油系統(tǒng)及控制方法。

本發(fā)明提供了一種多余度的電氣燃油系統(tǒng)，包括：

發(fā)動(dòng)機(jī)；

燃油泵，通過所述發(fā)動(dòng)機(jī)的齒輪箱上的通孔與油箱連接，用于抽取所述油箱中的燃油；

燃油泵電機(jī)，與所述燃油泵同軸連接，用于驅(qū)動(dòng)所述燃油泵向所述發(fā)動(dòng)機(jī)供油；

燃調(diào)發(fā)電機(jī)，安裝于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的齒輪箱上，與所述發(fā)動(dòng)機(jī)同軸連接，且與所述燃油泵同側(cè)，所述燃調(diào)發(fā)電機(jī)還與所述燃油泵電機(jī)連接，所述發(fā)動(dòng)機(jī)用于帶動(dòng)所述燃調(diào)發(fā)電機(jī)向所述燃油泵電機(jī)供電；

全權(quán)限數(shù)字控制單元，與所述燃油泵電機(jī)連接，用于控制所述燃油泵電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述燃油泵；

第一控制器，安裝于所述燃調(diào)發(fā)電機(jī)上，與所述全權(quán)限數(shù)字控制單元連接，用于監(jiān)測(cè)所述全權(quán)限數(shù)字控制單元的工作狀態(tài)，以及控制所述燃調(diào)發(fā)電機(jī)為所述燃油泵電機(jī)供電。

優(yōu)選的，還包括：

電磁閥，安裝于所述燃油泵與所述發(fā)動(dòng)機(jī)之間，用于對(duì)流入所述發(fā)動(dòng)機(jī)中的流量進(jìn)行開關(guān)控制。

優(yōu)選的，還包括：

起發(fā)電機(jī)，與所述發(fā)動(dòng)機(jī)同軸連接，用于為所述全權(quán)限數(shù)字控制單元供電；

第二控制器，分別與所述起發(fā)電機(jī)和所述全權(quán)限數(shù)字控制單元連接，用于控制所述起發(fā)電機(jī)為所述全權(quán)限數(shù)字控制單元供電；

所述全權(quán)限數(shù)字控制單元還用于監(jiān)測(cè)所述第二控制器的工作狀態(tài)。