CN107489530B - 一种双通道超转保护停车系统及其停车方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双通道超转保护停车系统，包括两路通道、至少一个停车电磁阀控制电路、两个用于采集判断转速信号的软件控制模块和两个或门；两路通道结构相同均包括转速传感器和超转保护装置，转速传感器输出端与超转保护装置输入端连接；停车电磁阀控制电路包括停车电磁阀线圈以及与之串联的两个开关；本发明还提供了一种超转保护停车方法，每路通道上采用独立的超转保护装置和单独的转速传感器，采集转速信号，判断超转后输出停车信号；并在每个通道上加入电子控制器软件控制模块，采集转速信号，判断超转后输出停车信号；本发明通过双通道超转保护装置结合软件控制模块共同实现超转保护停车功能，不仅超转保护功能可靠性高，而且产生误停车的概率小，具有明显的优势。

Description

一种双通道超转保护停车系统及其停车方法

技术领域

本发明涉及航空发动机控制系统，更具体地，涉及一种双通道超转保护停车系统及其停车方法。

背景技术

航空发动机转子超转是一种非常危险的状态，必须设计相应的保护装置防止超转给发动机带来危害，超转保护功能由发动机控制系统实现，发动机工作时，当转子出现超转状态，控制系统的超转保护系统执行停车动作，使发动机停车。

现有先进的发动机控制系统一般采用全权限数字式电子控制(FADEC)，使用双通道电子控制器，由硬件和软件共同实现控制功能，一般采用相似余度，两个通道的结构和功能一致，当一个通道出现故障时，可以快速平稳的切换到另一个通道，以提高电子控制器的可靠性。

由于发动机转子超转时不能及时停车和发动机正常工作时误停车的危害极大，要求控制系统的超转保护系统具备极高的可靠性，因此通常采用独立的超转保护装置，由纯硬件结构实现，与电子控制器控制通道相互独立，并采用单独的转速传感器，超转保护装置为双通道结构，双通道具备相同的结构和功能，每个通道的超转保护装置采集来自转速传感器的转速信号，当转速信号超过预设定的转速保护阀值时，输出停车控制信号，控制开关闭合，接通停车电磁阀，发动机断油停车，双通道停车电磁阀只需一个通道通电就能实现发动机断油停车。

现有的技术使用双通道独立超转保护装置，仅当两路保护电路均产生保护停车信号时，才执行超转保护动作，降低了误停车的概率，但是只要一路超转保护电路失效，则整个超转保护功能失效，可靠性低；另一种方案中，任意一路保护电路产生保护停车信号时，就执行超转保护动作，超转保护功能失效概率低，但是只要一路超转保护电路产生误停车信号，就出现误停车故障，误停车概率高。

发明内容

为了克服上述现有技术中的缺点，提供了一种双通道超转保护停车系统及其停车方法；降低了误停车的概率同时保证了超转保护的可靠性。

本发明的具体技术方案如下：

一种双通道超转保护停车系统，包括两路通道、至少一个停车电磁阀控制电路、两个用于采集判断转速信号的软件控制模块和两个或门；

所述两路通道结构相同均包括转速传感器和超转保护装置，所述转速传感器输出端与超转保护装置输入端连接；

所述停车电磁阀控制电路包括停车电磁阀线圈以及与之串联的两个开关；

所述两个或门输出端分别与任意两个开关连接，未与或门连接的开关通过其中一路通道的超转保护装置输出的停车信号控制开闭，另一路通道的超转保护装置与软件控制模块作为同一或门的两个输入端与或门连接，与同一或门输入端连接的超转保护装置和软件控制模块分别用于判断不同通道上的转速信号。

更具体地，所述两路通道分别为A路通道和B路通道，所述A路通道包括转速传感器A和超转保护装置A，所述转速传感器A输出端与超转保护装置A输入端连接，所述B路通道包括转速传感器B和超转保护装置B，所述转速传感器B输出端与超转保护装置B输入端连接；

所述停车电磁阀控制电路个数为1个，包括停车电磁阀线圈以及与之串联的两个开关1和2；

所述两个或门分别为或门1和或门2，所述或门1输出端与开关1连接，或门2输出端与开关2连接；

所述两个用于采集判断转速信号的软件控制模块分别为用于采集、判断A路通道停车信号的软件控制模块A和用于采集、判断B路通道停车信号的软件控制模块B；

所述超转保护装置A和软件控制模块B作为或门1的两个输入端与或门1连接，所述超转保护装置B和软件控制模块A作为或门2的两个输入端与或门2连接。

优选地，所述两路通道分别为A路通道和B路通道，所述A路通道包括转速传感器A和超转保护装置A，所述转速传感器A输出端与超转保护装置A输入端连接，所述B路通道包括转速传感器B和超转保护装置B，所述转速传感器B输出端与超转保护装置B输入端连接；

所述停车电磁阀控制电路个数为2个，分别为停车电磁阀控制电路a和b，所述停车电磁阀控制电路a包括停车电磁阀线圈以及与之串联的两个开关a1和a2，所述停车电磁阀控制电路b包括停车电磁阀线圈以及与之串联的两个开关b1和b2；

所述两个或门分别为或门1和或门2，所述或门1输出端与开关a1连接，所述或门2输出端与开关b1连接；

所述两个用于采集判断转速信号的软件控制模块分别为用于采集、判断A路通道停车信号的软件控制模块A和用于采集、判断B路通道停车信号的软件控制模块B；

所述开关a2通过超转保护装置A输出的停车信号控制开闭，所述开关b2通过超转保护装置B输出的停车信号控制开闭，所述超转保护装置B和软件控制模块A作为或门a的两个输入端与或门a连接，所述超转保护装置A和软件控制模块B作为或门b的两个输入端与或门b连接。

本发明还提供了一种超转保护停车方法，基于两路通道结构功能相同的双通道电子控制器、至少一个停车电磁阀控制电路，所述停车电磁阀控制电路设置两个开关；

每路通道上采用独立的超转保护装置和单独的转速传感器，采集转速信号，判断超转后输出停车信号；

并在每个通道上加入电子控制器软件控制模块，采集转速信号，判断超转后输出停车信号；

所述两种停车信号通过或门输入并控制至少一个停车电磁阀控制电路的两个串联开关闭合，接通停车电磁阀控制电路，发动机停油，实现停车动作。

进一步地，具体包括以下步骤：

第一步，转速信号采集判断，一路通道的超转保护装置和电子控制器软件控制模块采集判断来自转速传感器的转速信号并输出停车信号，另一路通道的超转保护装置采集判断来自转速传感器的转速信号并输出停车信号；

第二步，停车信号输入，同一停车电磁阀控制电路中，与或门连接的开关通过或门接收来自第一步所述一路通道中电子控制器软件模块的输出的停车信号和另一路通道中超转保护装置输出的停车信号，未与或门连接的开关接收来自第一步所述一路通道中超转保护装置输出的停车信号；

第三步，至少一个停车电磁阀控制电路的两个串联开关全部闭合，接通电磁阀，发动机断油停车。

更具体地，所述电子控制器为全权限数字式电子控制系统。

更具体地，所述第二步包括以下两种情况：

(1)一路通道上的超转保护装置和另一路通道上的超转保护装置均输出停车信号，并分别控制停车电磁阀控制电路的两个串联开关全部闭合，接通电磁阀，发动机断油停车；

(2)一路通道上的超转保护装置不输出停车信号时，另一路通道上的电子控制器和另一路通道上的超转保护装置均输出停车信号，并分别控制停车电磁阀控制电路的两个串联开关全部闭合，接通电磁阀，发动机断油停车。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、控制停车的控制电路为双通道结构，每个通道设置两个开关，只有至少一个通道的两个开关同时闭合时，才能实现停车功能；降低了超转停车系统的误停车概率。

2、在双通道结构基础上，加入超转停车软件控制模块，当一路超转保护装置故障时，通过该通道上的超转停车软件控制模块，依然能够实现停车功能，增加了超转保护停车系统的可靠性。

附图说明

图1为仅包括一个停车电磁阀控制电路超转保护系统结构示意图；

图2为包括两个停车电磁阀控制电路超转保护系统结构示意图；

图3为仅包括一个停车电磁阀控制电路且无软件控制模块的超转保护系统结构示意图；

图4为包括两个停车电磁阀控制电路但无软件控制模块的超转保护系统结构示意图。

具体实施例

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例1

如图1所示，两路通道分别为A路通道和B路通道结构相同、功能一致。；

A路通道包括转速传感器A和超转保护装置A，转速传感器A输出端与超转保护装置A输入端连接，B路通道包括转速传感器B和超转保护装置B，转速传感器B输出端与超转保护装置B输入端连接，每个通道的超转保护装置采集来自转速传感器的转速信号，当转速信号超过预设定的转速保护阀值时，输出停车控制信号；

停车电磁阀控制电路个数为1个，包括停车电磁阀线圈以及与之串联的两个开关1和2；两个或门分别为或门1和或门2，或门1输出端与开关1连接，或门2输出端与开关2连接，停车电磁阀的两个开关接收停车控制信号，同时闭合，接通停车电磁阀，发动机断油停车；

另外还包括两个用于采集判断转速信号的软件控制模块分别为用于采集、判断A路通道停车信号的软件控制模块A和用于采集、判断B路通道停车信号的软件控制模块B；超转保护装置A和软件控制模块B作为或门1的两个输入端与或门1连接，超转保护装置B和软件控制模块A作为或门2的两个输入端与或门2连接，当其中一路通道的出现故障时，仍然能够保证通过另一通道的软件模块输出停车信号，控制开关闭合，从而保证停车电磁阀的两个开关全部闭合，接通电磁阀，发动机断油停车，既降低了超转停车系统的误停车概率，也保证了停车的可靠性。

第一种情况，当A通道上的超转保护装置A和B通道上的超转保护装置B均输出停车信号，并分别控制停车电磁阀控制电路的两个串联开关1和2全部闭合，接通停车电磁阀控制电路，发动机断油停车；

第二种情况，当A通道上的超转保护装置A不输出停车信号时，B通道上的电子控制器B和B通道上的超转保护装置B均输出停车信号，并分别控制停车电磁阀控制电路的两个串联开关1和2全部闭合，接通停车电磁阀控制电路，发动机断油停车。

实施例2

如图2所示，两路通道分别为A路通道和B路通道结构相同、功能一致。

A路通道包括转速传感器A和超转保护装置A，转速传感器A输出端与超转保护装置A输入端连接，B路通道包括转速传感器B和超转保护装置B，转速传感器B输出端与超转保护装置B输入端连接，每个通道的超转保护装置采集来自转速传感器的转速信号，当转速信号超过预设定的转速保护阀值时，输出停车控制信号；

停车电磁阀控制电路个数为2个，分别为停车电磁阀控制电路a和b，停车电磁阀控制电路a包括停车电磁阀线圈以及与之串联的两个开关a1和a2，停车电磁阀控制电路b包括停车电磁阀线圈以及与之串联的两个开关b1和b2，停车电磁阀的两个开关接收停车控制信号，同时闭合，接通停车电磁阀，发动机断油停车，但仅需一个通道通电就能实现发动机断油停车；

两个或门分别为或门1和或门2，或门1输出端与开关a1连接，所述或门2输出端与开关b1连接；

两个用于采集判断转速信号的软件控制模块分别为用于采集、判断A路通道停车信号的软件控制模块A和用于采集、判断B路通道停车信号的软件控制模块B；

开关a2通过超转保护装置A输出的停车信号控制开闭，开关b2通过超转保护装置B输出的停车信号控制开闭，超转保护装置B和软件控制模块A作为或门a的两个输入端与或门a连接，超转保护装置A和软件控制模块B作为或门b的两个输入端与或门b连接；

当其中一路通道的出现故障时，仍然能够保证通过另一通道的软件模块输出停车信号，控制开关闭合，从而保证停车电磁阀的两个开关全部闭合，接通电磁阀，发动机断油停车，既降低了超转停车系统的误停车概率，也保证了停车的可靠性。

第一种情况，当A通道上的超转保护装置A和B通道上的超转保护装置B均输出停车信号，并分别控制停车电磁阀控制电路的两个串联开关a1和a2或b1和b2全部闭合，接通停车电磁阀控制电路，发动机断油停车；

第二种情况，当A通道上的超转保护装置A不输出停车信号时，B通道上的电子控制器B和B通道上的超转保护装置B均输出停车信号，并分别控制停车电磁阀控制电路的两个串联开关b1和b2全部闭合，接通停车电磁阀控制电路，发动机断油停车。

对比例1

如图3所示，与实施例1相比，包括两个结构相同的通道且包括一个具有两个串联开关的停车电磁阀，但是没有用于采集判断转速信号的软件控制模块；该方案中，当一路通道出现故障时，停车电磁阀其中一个开关无法闭合，停车电磁阀无法闭合，无法控制发动机断油停车，造成超转保护失效。

对比例2

如图4所示，与实施例2相比，包括两个结构相同的通道及两个停车电磁阀电路，但是停车电磁阀控制电路仅包括一个开关，且一路通道控制一个停车电磁阀控制电路，并且也没有用于采集判断转速信号的软件控制模块；当任意一路保护电路产生保护停车信号时，就执行超转保护动作，但只要一路超转保护电路产生误停车信号，就出现误停车故障，误停车概率高。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明的技术方案所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护之内。

Claims (6)

1.一种双通道超转保护停车系统，其特征在于，包括两路通道、至少一个停车电磁阀控制电路、两个用于采集判断转速信号的软件控制模块和两个或门；

所述两路通道结构相同均包括转速传感器和超转保护装置，所述转速传感器输出端与超转保护装置输入端连接；

所述停车电磁阀控制电路包括停车电磁阀线圈以及与之串联的两个开关；

所述两个或门输出端分别与任意两个开关连接，未与或门连接的开关通过其中一路通道的超转保护装置输出的停车信号控制开闭，另一路通道的超转保护装置与软件控制模块作为同一或门的两个输入端与或门连接，与同一或门输入端连接的超转保护装置和软件控制模块分别用于判断不同通道上的转速信号。

2.根据权利要求1所述的双通道超转保护停车系统，其特征在于，所述两路通道分别为A路通道和B路通道，所述A路通道包括转速传感器A和超转保护装置A，所述转速传感器A输出端与超转保护装置A输入端连接，所述B路通道包括转速传感器B和超转保护装置B，所述转速传感器B输出端与超转保护装置B输入端连接；

所述停车电磁阀控制电路个数为2个，分别为停车电磁阀控制电路a和b，所述停车电磁阀控制电路a包括停车电磁阀线圈以及与之串联的两个开关a1和a2，所述停车电磁阀控制电路b包括停车电磁阀线圈以及与之串联的两个开关b1和b2；

所述两个或门分别为或门a和或门b，所述或门a输出端与开关a1连接，所述或门b输出端与开关b1连接；

所述两个用于采集判断转速信号的软件控制模块分别为用于采集、判断A路通道停车信号的软件控制模块A和用于采集、判断B路通道停车信号的软件控制模块B；

所述开关a2通过超转保护装置A输出的停车信号控制开闭，所述开关b2通过超转保护装置B输出的停车信号控制开闭，所述超转保护装置B和软件控制模块A作为或门a的两个输入端与或门a连接，所述超转保护装置A和软件控制模块B作为或门b的两个输入端与或门b连接。

3.一种超转保护停车方法，其特征在于，基于两路通道结构功能相同的双通道电子控制器、至少一个停车电磁阀控制电路，所述停车电磁阀控制电路设置两个开关；

每路通道上采用独立的超转保护装置和单独的转速传感器，采集转速信号，判断超转后输出停车信号；

并在每个通道上加入电子控制器软件控制模块，采集转速信号，判断超转后输出停车信号；

所述两种停车信号通过或门输入并控制至少一个停车电磁阀控制电路的两个串联开关闭合，接通停车电磁阀控制电路，发动机停油，实现停车动作。

4.根据权利要求3所述的超转保护停车方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1.转速信号采集判断，一路通道的超转保护装置和电子控制器软件控制模块采集判断来自转速传感器的转速信号并输出停车信号，另一路通道的超转保护装置采集判断来自转速传感器的转速信号并输出停车信号；

S2.停车信号输入，同一停车电磁阀控制电路中，与或门连接的开关通过或门接收来自步骤S1所述一路通道中电子控制器软件模块的输出的停车信号和另一路通道中超转保护装置输出的停车信号，未与或门连接的开关接收来自步骤S1所述一路通道中超转保护装置输出的停车信号；

S3.至少一个停车电磁阀控制电路的两个串联开关全部闭合，接通电磁阀，发动机断油停车。

5.根据权利要求3所述的超转保护停车方法，其特征在于，所述电子控制器为全权限数字式电子控制系统。

6.根据权利要求4所述的超转保护停车方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下两种情况：

(1)一路通道上的超转保护装置和另一路通道上的超转保护装置均输出停车信号，并分别控制停车电磁阀控制电路的两个串联开关全部闭合，接通电磁阀，发动机断油停车；

(2)一路通道上的超转保护装置不输出停车信号时，另一路通道上的电子控制器和另一路通道上的超转保护装置均输出停车信号，并分别控制停车电磁阀控制电路的两个串联开关全部闭合，接通电磁阀，发动机断油停车。