CN109236475B - 一种单发直升机涡轴发动机的电气控制系统 - Google Patents

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    • F02C9/32—Control of fuel supply characterised by throttling of fuel

Abstract

本申请提供了一种单发直升机涡轴发动机的电气控制系统，属于直升机发动机控制技术领域。本发明采用单发直升机涡轴发动机双通道电子控制技术，电子控制器采用双通道电调加电动应急备份系统设计，即“自动”模态控制和“手动”模态。当采用“自动”模态控制方式时，飞行员通过操纵发动机控制开关(PMS开关)控制发动机状态，由电调自动控制发动机；当采用“手动”模态控制方式时，飞行员通过操纵安装在右总距杆上的扳动开关控制发动机功率。通过本发明对单涡轴发动机直升机的发动机控制具有稳定及可靠性好，操作开关可达性好，易于操作，保护适当等优点。

Description

一种单发直升机涡轴发动机的电气控制系统
技术领域
本申请属于直升机发动机控制技术领域，具体涉及一种单发直升机涡轴发动机的电气控制系统。
背景技术
涡轴发动机由于重量轻、体积小，燃气发生器后的燃气所具有的可用能量，几乎全部通过涡轮轴输出功率，带动直升机的旋翼和尾桨，所以涡轴发动机被直升机作为动力装置广范采用。而涡轴发动机控制系统在直升机上设计的好坏，直接关系到直升机的稳定性、可操作性等。
发明内容
为了解决上述技术问题至少之一，本发明单发直升机涡轴发动机的电气控制系统为单发直升机涡轴发动机双通道电子控制技术，电子控制器采用双通道电调(EECU)加电动应急备份系统设计，即“自动”模态控制和“手动”模态。当采用“自动”模态控制方式时，飞行员通过操纵发动机控制开关(PMS开关)控制发动机状态，由电调自动控制发动机；当采用“手动”模态控制方式时，飞行员通过操纵安装在右总距杆上的扳动开关控制发动机功率。
本发明单发直升机涡轴发动机的电气控制系统，主要包括：
自动模态转换模块，用于接收调节发动机的波段开关信号，并将其转化为发动机电子控制单元能够接收的离散信号；
发动机输出控制模块，包含所述发动机电子控制单元与模式切换单元，其中，所述发动机电子控制单元用于响应与所述自动模态转换模块传送的波段开关信号，发出自动控制逻辑指令；所述模式切换单元用于判断所述发动机电子控制单元工作状态，若所述发动机电子控制单元故障，则切断所述发动机电子控制单元对发动机的控制输出，并发出手动控制逻辑指令；
自动控制模块，接收所述自动控制逻辑指令，控制发动机燃油流量；
手动控制模块，接收用户的手动输入指令，控制发动机燃油流量。
优选的是，所述自动控制模块控制发动机燃油流量包括：
控制起动发电机供电、起动点火器点火以及起动并自动控制喷油电磁阀喷油。
优选的是，所述手动控制模块控制发动机燃油流量包括：
调节燃油阀开度。
优选的是，还包括配平电路，所述配平电路具有可调电阻，用于在所述发动机电子控制单元正常时，为所述发动机输出控制模块分压。
优选的是，还包括总距传感电路，所述总距传感电路具有可调电阻，用于在所述发动机电子控制单元故障时，为所述发动机输出控制模块分压。
优选的是，所述自动控制模块还包括发动机工作状态采集单元，用于调节发动机燃油流量。
本发明对单涡轴发动机直升机的发动机控制稳定，可靠性好，操作开关可达性好，易于操作，保护适当。
附图说明
图1为按照本发明单发直升机涡轴发动机的电气控制系统的一优选实施例的控制原理示意图。
图2为本发明图1所示实施例的逻辑控制电路示意图。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施方式进行详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
本发明提供了一种单发直升机涡轴发动机的电气控制系统，包括：
自动模态转换模块，用于接收调节发动机的波段开关信号，并将其转化为发动机电子控制单元能够接收的离散信号；
发动机输出控制模块，包含所述发动机电子控制单元与模式切换单元，其中，所述发动机电子控制单元用于响应与所述自动模态转换模块传送的波段开关信号，发出自动控制逻辑指令；所述模式切换单元用于判断所述发动机电子控制单元工作状态，若所述发动机电子控制单元故障，则切断所述发动机电子控制单元对发动机的控制输出，并发出手动控制逻辑指令；
自动控制模块，接收所述自动控制逻辑指令，控制发动机燃油流量；
手动控制模块，接收用户的手动输入指令，控制发动机燃油流量。
如图1所示，自动模态转换模块可以通过逻辑控制电路实现，“自动”模态控制方式时，用于通过操纵发动机控制开关(“停车/慢车/飞行”三位波段开关)控制发动机状态，由电调自动控制发动机功率。逻辑控制电路将发动机相关开关(停车/慢车/飞行)指令，通过逻辑控制电路(见图2)将开关信号转换成电调(EECU)可直接接收的离散指令信号。
图示中电调为发动机电子控制单元(EECU)，其作为发动机输出控制模块的主要控制部件，可以采用机载现有的EECU，通过EECU，发出自动控制逻辑指令，由自动控制模块执行该自动控制逻辑指令，控制发动机燃油流量，可以理解的是，自动控制模块可以作为电调的一部分，也可以集成在图1中的逻辑控制电路中，其通过连接起动机、高能点火装置、气动、提成电磁活门以及气动喷油电磁阀等，进而对这些设备进行点火、起动或阀门开度调节。
“手动”模态控制方式时，通过右总距杆上的扳动开关(“加油/断开/减油”手动控制三位开关)控制发动机燃油流量，从而控制发动机功率。可以理解的是，手动控制模块用于接收上述的三位开关指令，控制发动机燃油流量，在正常工作情况下，发动机控制系统通过电调控制发动机功率；当双通道电调(EECU)输出“电调失效”故障信号时，电调会自动转换到“手动”模式工作，驾驶员通过扳动开关继续对发动机的功率进行控制。
在一些可选实施方式中，所述自动控制模块控制发动机燃油流量包括：控制起动发电机供电、起动点火器点火以及起动并自动控制喷油电磁阀喷油。
在一些可选实施方式中，所述手动控制模块控制发动机燃油流量包括：调节燃油阀开度。
可以理解的是，自动控制模块接收电调与手动输入指令，控制起动发电机供电与点火器点火，起动喷油电磁阀喷油；手动控制模块实现手动加油与减油开关，输入控制手动备份机构的电机的正反转，调节燃油阀的开度，从而达到控制燃油流量的目的。
在一些可选实施方式中，还包括配平电路，所述配平电路具有可调电阻，用于在所述发动机电子控制单元正常时，为所述发动机输出控制模块分压。
在一些可选实施方式中，还包括总距传感电路，所述总距传感电路具有可调电阻，用于在所述发动机电子控制单元故障时，为所述发动机输出控制模块分压。
可以理解的是，上述实施例中，电调接收的是机上的28V输入电压，配平电路与总距传感电路为分压电路，通过输入合适的阻抗，将合适的电压值输入给电调。
在一些可选实施方式中，所述自动控制模块还包括发动机工作状态采集单元，用于调节发动机燃油流量。例如电调通过采集N2(NF)B传感器、扭矩传感器、P3压力传感器、油门杆中立位置、T1(大气温度)传感器等信息，获取发动机工作状态，通工作状态信息实现发动机输出功率的调节。
如图1所示，还包括直升机显示告警模块，用于显示发动机调整数据及上述各模块的工作状态。
本发明对单涡轴发动机直升机的发动机控制稳定，可靠性好，参数显示全面、直观，操作开关可达性好，易于操作，保护适当。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种单发直升机涡轴发动机的电气控制系统，其特征在于，包括：
自动模态转换模块，用于接收调节发动机的波段开关信号，并将其转化为发动机电子控制单元能够接收的离散信号；
发动机输出控制模块，包含所述发动机电子控制单元与模式切换单元，其中，所述发动机电子控制单元用于响应与所述自动模态转换模块传送的波段开关信号，发出自动控制逻辑指令；所述模式切换单元用于判断所述发动机电子控制单元工作状态，若所述发动机电子控制单元故障，则切断所述发动机电子控制单元对发动机的控制输出，并发出手动控制逻辑指令；
自动控制模块，接收所述自动控制逻辑指令，控制发动机燃油流量；
手动控制模块，接收用户的手动输入指令，控制发动机燃油流量；
配平电路，所述配平电路具有可调电阻，用于在所述发动机电子控制单元正常时，为所述发动机输出控制模块分压；
总距传感电路，所述总距传感电路具有可调电阻，用于在所述发动机电子控制单元故障时，为所述发动机输出控制模块分压；
其中，所述自动控制模块控制发动机燃油流量包括控制起动发电机供电、起动点火器点火以及起动并自动控制喷油电磁阀喷油；所述手动控制模块控制发动机燃油流量包括调节燃油阀开度。
2.如权利要求1所述的单发直升机涡轴发动机的电气控制系统，其特征在于，所述自动控制模块还包括发动机工作状态采集单元，用于调节发动机燃油流量。
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