CN111120114A - 一种多发动机起动控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种多发动机起动控制系统，包括：具有两通道的两台飞机设备，具有两通道的四台发动机控制器，通过飞机设备的通道和发动机控制器的通道对一键起动开关指令的采集和相互通信，可以使得发动机控制器根据采集和接收到的开关信号，对四台发动机进行一键起动的判断和起动。采用本发明实施例提供的一键起动多台航空发动机的控制系统，可以通过实现一键起动按钮实现多台发动机自动起动，减轻飞行员负担，实现快速起动发动机，提高飞机的任务可靠性。

Description

一种多发动机起动控制系统
技术领域
本申请涉及但不限于航空技术领域，尤指一种多发动机起动控制系统。
背景技术
目前，常用的发动机起动方式为选择起动，例如，四台发动机具有4个按键，按动哪个按键起动相应的发动机，该操作过程由飞行员自主操作，即多台发动机在飞行员的指令下实现任一台发动机的起动，随着一台发动机起动完成后进行另一台发动机的起动，这种起动方式在常规飞行任务下可满足需求。
但是，在某些航空器(特别是军机)的特殊飞行任务要求下，需要实现多台发动机的快速起动响应，现有的多台发动机起动方式无法实现快速气动响应。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种多发动机起动控制系统，可以实现多台发动机自动起动，以解决现有的多台发动机起动方式无法实现快速气动响应的问题。
本发明实施例提供一种多发动机起动控制系统，包括：第一发动机，第二发动机，第三发动机和第四发动机，第一飞机设备和第二飞机设备，以及发动机起动按钮；每台所述发动机中配置具有第一通道和第二通道的发动机控制器，每个飞机设备中配置有第三通道和第四通道；其中，第一飞机设备的第三通道通过总线与第一发动机的第一通道和第四发动机的第一通道连接，第一飞机设备的第四通道通过总线与第一发动机的第二通道和第四发动机的第二通道连接，第二飞机设备的第三通道通过总线与第二发动机的第一通道和第三发动机的第一通道连接，第二飞机设备的第四通道通过总线与第二发动机的第二通道和第三发动机的第二通道连接；
所述发动机起动按钮，被配置为在按压的状态下发送一键起动开关指令；
所述发动机控制器中的第一通道和第二通道，以及所述飞机设备中的第三通道和第四通道，被配置为采集所述一键起动开关指令的硬线开关信号；
所述飞机设备中的第三通道和第四通道，还被配置为将其采集的硬线开关信号通过总线发送给与其连接的发动机控制器，使得所述发动机控制器接收到总线开关信号；
所述发动机控制器，被配置为根据其第一通道和第二通道采集的硬线开关信号以及飞机设备发送的总线开关信号，进行发动机起动的判断。
可选地，如上所述的多发动机起动控制系统中，所述发动机控制器进行发动机起动的判断，包括：
所述发动机控制器，被配置为在所述其第一通道和第二通道采集的硬线开关信号，以及飞机设备发送的总线开关信号中两个开关信号指示起动本发动机控制器对应的发动机时，确定起动所述发动机。
可选地，如上所述的多发动机起动控制系统中，所述发动机起动按钮中设置有四个开关，所述多发动机控制系统还包括与所述四个开关一一对应连接的四个继电器，每个继电器中设置有三个开关，所述三个开关分别连接到两个不同发动机控制器的第一通道或第二通道，以及飞机设备的一个通道。
可选地，如上所述的多发动机起动控制系统中，
所述第一继电器的三个开关一一对应连接到第二发动机控制器的第一通道、第三发动机控制器的第一通道和第一飞机设备的第三通道；
所述第二继电器的三个开关一一对应连接到第二发动机控制器的第二通道、第三发动机控制器的第二通道和第一飞机设备的第四通道；
所述第三继电器的三个开关一一对应连接到第一发动机控制器的第一通道、第四发动机控制器的第一通道和第二飞机设备的第三通道；
所述第四继电器的三个开关一一对应连接到第一发动机控制器的第二通道、第四发动机控制器的第二通道和第二飞机设备的第四通道。
可选地，如上所述的多发动机起动控制系统中，
所述多发动机起动控制系统，被配置为根据发动机起动判断结果，起动所述四台发动机。
可选地，如上所述的多发动机起动控制系统中，第一发动机和第二发动机通过气路连接到第一辅助动力装置APU，第三发动机和第四发动机通过气路连接到第二APU，所述第一APU与所述第二APU之间连接有交叉引气活门；
所述多发动机起动控制系统起动所述四台发动机，包括：
所述多发动机起动控制系统，被配置为在所述第一APU和所述第二APU均处于正常工作状态时，关闭交叉引气活门，通过所述第一APU起动所述第一发动机和第二发动机，通过所述第二APU起动第三发动机和第四发动机；还被配置为在所述第一APU或所述第二APU均处于异常工作状态时，打开所述交叉引气活门，通过所述第一APU或所述第二APU起动四台发动机。
可选地，如上所述的多发动机起动控制系统中，所述多发动机起动控制系统起动所述四台发动机，包括：
所述多发动机起动控制系统，还被配置为根据预设起动时序进行四台发动机的起动操作。
可选地，如上所述的多发动机起动控制系统中，所述多发动机起动控制系统根据预设起动时序进行四台发动机的起动操作，包括：
所述多发动机起动控制系统，还被配置为在所述交叉引气活门关闭时，第一APU根据气路长短依次起动第一发动机和第二发动机，第二APU根据气路长短依次起动第三发动机和第四发动机，在所述交叉引气活门打开时，第一APU或第二APU根据气路长短依次起动四台发动机。
本发明实施例提供的多发动机起动控制系统，包括具有两通道的两台飞机设备，具有两通道的四台发动机控制器，通过飞机设备的通道和发动机控制器的通道对一键起动开关指令的采集和相互通信，可以使得发动机控制器根据采集和接收到的开关信号，对四台发动机进行一键起动的判断和起动。采用本发明实施例提供的一键起动多台航空发动机的控制系统，可以通过实现一键起动按钮实现多台发动机自动起动，减轻飞行员负担，实现快速起动发动机，提高飞机的任务可靠性。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为本发明实施例提供的一种多发动机起动控制系统进行起动时开关的采集原理图；
图2为本发明实施例提供的多发动机起动控制系统进行发动机气动时一种气源原理示意图；
图3为本发明实施例提供的多发动机起动控制系统进行发动机气动时另一种气源原理示意图；
图4所示为本发明实施例提供的多发动机起动控制系统进行一键起动的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本发明提供以下几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
图1为本发明实施例提供的一种多发动机起动控制系统进行起动时开关的采集原理图。图1中示出出两台飞机设备和四台发动机控制器进行起动时开关的采集原理，本实施例提供的多发动机起动控制系统中，包括：第一发动机，第二发动机，第三发动机和第四发动机，第一飞机设备和第二飞机设备，以及发动机起动按钮；每台发动机中配置具有第一通道(EECi A通道)和第二通道(EECi B通道)的发动机控制器，此处，i表示第i个发动机，每个飞机设备中配置有第三通道和第四通道，第一飞机设备的通道为EIU1 A通道和EIU1 B通道，第二飞机设备的通道为EIU2 A通道和EIU2 B通道。
如图1所示多发动机起动控制系统的结构可以看出，4个发动机具有8个通道的发动机控制器，两台飞机设备具有4个通道，该系统共12个通道。
本发明实施例提供的多发动机起动控制系统中，飞机设备与发动机通道的连接关系为：
第一飞机设备的第三通道(EIU1 A通道)通过总线与第一发动机的第一通道(EEC1A通道)和第四发动机的第一通道(EEC4 A通道)连接；
第一飞机设备的第四通道(EIU1 B通道)通过总线与第一发动机的第二通道(EEC1B通道)和第四发动机的第二通道(EEC4 B通道)连接；
第二飞机设备的第三通道(EIU2 A通道)通过总线与第二发动机的第一通道(EEC2A通道)和第三发动机的第一通道(EEC3 A通道)连接；
第二飞机设备的第四通道通(EIU2 B通道)过总线与第二发动机的第二通道(EEC2B通道)和第三发动机的第二通道(EEC3 B通道)连接。
本发明实施例中的多发动机起动控制系统中，发动机起动按钮，被配置为在按压的状态下发送一键起动开关指令；
发动机控制器中的第一通道和第二通道，以及飞机设备中的第三通道和第四通道，被配置为采集一键起动开关指令的硬线开关信号；
飞机设备中的第三通道和第四通道，还被配置为将其采集的硬线开关信号通过总线发送给与其连接的发动机控制器，使得发动机控制器接收到总线开关信号；
发动机控制器，被配置为根据其第一通道和第二通道采集的硬线开关信号以及飞机设备发送的总线开关信号，进行发动机起动的判断。
参考图1所示信号采集的走向，图1是两台飞机设备和四台发动机数字电子控制器对一键起动按钮开关的采集示意图。其中，1#(2#/3#/4#)为发动机数字电子控制器EEC通道A、1#(2#/3#/4#)发动机数字电子控制器EEC通道B、飞机设备1(EIU1的通道和B通道)和飞机设备1(EIU2的通道和B通道)均可以采集该起动信号，且各采集电路(前述所有通道的采集电路，共12条通路)相互独立。且控制电路设计中考虑了尽量避免共模故障导致多台发动机起动失败。
基于图1中飞机设备的通道与发动机通道的连接关系。飞机设备1的EIU1 A通道采集了一键起动按钮硬线信号后，通过ARINC429总线传输给发动机EEC1 A通道和发动机EEC4A通道；飞机设备1的EIU1 B通道采集了一键起动按钮硬线信号后，通过ARINC429总线传输给发动机EEC1 B通道和发动机EEC4 B通道；飞机设备2的EIU2 A通道采集了一键起动按钮硬线信号后，通过ARINC429总线传输给发动机EEC2 A通道和发动机EEC3 A通道；飞机设备2的EIU2 B通道采集了一键起动按钮硬线信号后，通过ARINC429总线传输给发动机EEC2 B通道和发动机EEC3 B通道。
可选地，本发明实施例中发动机控制器进行发动机起动的判断，包括：
发动机控制器，被配置为在其第一通道和第二通道采集的硬线开关信号，以及飞机设备发送的总线开关信号中两个开关信号指示起动本发动机控制器对应的发动机时，确定起动发动机。
本发明实施例中，每台发动机EEC双通道将各通道采集的硬线开关信号相互通讯，则每台发动机主控通(A通道或B通道)道起动时根据3个一键起动信号(2个硬线信号+1个总线信号)进行三选二的逻辑判断，确认一键起动指令，按照预定义时序控制发动机的起动阀打开，完成发动机的起动。
可选地，如图1所示，本发明实施例中的发动机起动按钮中设置有四个开关，多发动机控制系统还包括与四个开关一一对应连接的四个继电器，每个继电器中设置有三个开关，三个开关分别连接到两个不同发动机控制器的第一通道或第二通道，以及飞机设备的一个通道。
在本发明实施例的一种实现方式中，如图1所示结构，第一继电器的三个开关一一对应连接到第二发动机控制器的第一通道、第三发动机控制器的第一通道和第一飞机设备的第三通道；
第二继电器的三个开关一一对应连接到第二发动机控制器的第二通道、第三发动机控制器的第二通道和第一飞机设备的第四通道；
第三继电器的三个开关一一对应连接到第一发动机控制器的第一通道、第四发动机控制器的第一通道和第二飞机设备的第三通道；
第四继电器的三个开关一一对应连接到第一发动机控制器的第二通道、第四发动机控制器的第二通道和第二飞机设备的第四通道。
在本发明实施例中，如图1所示，通过一键起动按钮控制四个继电器，每个继电分别控制上述3个通路的开关闭合状态，继电器1控制EEC2 A通道、EEC3 A通道和EIU1 A通道采集的开关，继电器2控制EEC2 B通道、EEC3 B通道和EIU1 B通道采集的开关,继电器3控制EEC1 A通道、EEC4 A通道和EIU2 A通道采集的开关,继电器4控制EEC1 B通道、EEC4 B通道和EIU2 B通道采集的开关。这种控制电路的设计考虑到避免单个故障导致多台发动机同时起动失败，即若单继电器故障，每台发动机确认一键起动的开关指令仅有一个信号丧失，保证了仍有两个有效的一键起动信号，可完成四台发动机的同时起动。因此，本发明实施例中的多发动机起动控制系统，被配置为根据上述发动机起动判断结果，起动四台发动机。
本发明实施例提供的多发动机起动控制系统，包括具有两通道的两台飞机设备，具有两通道的四台发动机控制器，通过飞机设备的通道和发动机控制器的通道对一键起动开关指令的采集和相互通信，可以使得发动机控制器根据采集和接收到的开关信号，对四台发动机进行一键起动的判断和起动。采用本发明实施例提供的一键起动多台航空发动机的控制系统，可以通过实现一键起动按钮实现多台发动机自动起动，减轻飞行员负担，实现快速起动发动机，提高飞机的任务可靠性。
图2为本发明实施例提供的多发动机起动控制系统进行发动机气动时一种气源原理示意图，图3为本发明实施例提供的多发动机起动控制系统进行发动机气动时另一种气源原理示意图。
参考图2和图3所示，第一发动机(1号发动机)和第二发动机(2号发动机)通过气路连接到第一辅助动力装置(APU1)，第三发动机(3号发动机)和第四发动机(4号发动机)通过气路连接到第二APU(APU2)，APU1与APU2之间连接有交叉引气活门。
本发明实施例中，多发动机起动控制系统起动四台发动机的实现方式，可以包括：
多发动机起动控制系统，被配置为在APU1和APU2均处于正常工作状态时，关闭交叉引气活门，通过APU1起动第一发动机(1号发动机)和第二发动机(2号发动机)，通过APU2起动第三发动机(3号发动机)和第四发动机(4号发动机)。
如图2所示，具体为两台APU正常工作时，使用APU气源进行发动机起动时的气源原理示意图，在该情况下，左侧APU(APU1)的引气阀打开时，1号、2号发动机的起动管路充满起动气源，随着1号/2号发动机起动按钮触发起动时续，控制起动机起动空气阀打开，起动1号/2号发动机。右侧起动原理与左侧相同。左侧APU(APU1)和右侧APU(APU2)可同时起动左侧和右侧的各一台发动机，此时交叉引气活门关闭。
多发动机起动控制系统，还被配置为在APU1和APU2均处于异常工作状态时，打开交叉引气活门，通过APU1和APU2起动四台发动机。
如图3所示，具体为当一台APU失效时，使用APU气源进行发动机起动时的气源原理示意图，在该情况下，交叉引气活门打开，1号、2号、3号、4号发动机的起动管路均充满起动气源，随着发动机起动按钮触发起动时续，控制起动机起动空气阀打开，起动任一台发动机。
可选地，本发明是实施例中，多发动机起动控制系统起动四台发动机的实现方式，还可以包括：
多发动机起动控制系统，还被配置为根据预设起动时序进行四台发动机的起动操作。
在实际应用中，多发动机起动控制系统根据预设起动时序进行四台发动机的起动操作的实现方式，可以包括：
多发动机起动控制系统，还被配置为在交叉引气活门关闭时，第一APU根据气路长短依次起动第一发动机和第二发动机，第二APU根据气路长短依次起动第三发动机和第四发动机，在交叉引气活门打开时，第一APU或第二APU根据气路长短依次起动四台发动机。
基于上述实施例中图1所示多发动机起动控制系统的一键起动开关采集原理，以及使用APU气源起动发动机的方式，如图4所示，为本发明实施例提供的多发动机起动控制系统进行一键起动的流程图，进行一键起动时包括如下步骤：
步骤1，采集一键起动开关指令；
a.对于多台(例如为四台)发动机的航空器，在飞机驾驶舱顶控板设置一个一键起动按钮；
b.两台飞机设备和四台发动机数字电子控制器分别采集一键起动开关指令，保证为每台发动机数字电子控制器提供两个硬线开关线号和一个总线开关信号，进行一键起动功能逻辑判断；
步骤2，根据气源配置按需控制气源系统的交叉引气活门；
为了实现快速起动发动机的目的，一般多台(四台)发动机的航空器配备多台(两台)APU提供发动机起动气源，而一台APU的引气功能一般仅能实现一台发动机的起动。包括以下两种情况：
a.若飞机两台APU同时工作，则控制交叉引气活门关闭，左侧和右侧APU可同时起动左侧和右侧的各一台发动机；
b.若任一台APU工作实效，则控制交叉引气活门打开，一侧APU起动任一台发动机；
步骤3，根据预定义号的时序进行四台发动机的气动；
在步骤一和步骤二的基础上，预定义靠近两台APU的两台发动机控制器控制起动阀打开，完成两台发动机的起动，待前两台发动机起动成功后再起动后两台发动机。
本发明实施例公开了一种多发动机起动控制系统，为一种多台航空发动机一键起动的控制系统。该多发动机起动控制系统可以通过发动机的一键起动按钮初始化四台发动机的自动起动时序，发动机控制器控制所有发动机的自动起动时序，基于起动气源的配置发动机控制器按需控制气源系统的隔离和交叉引气阀，实现多台(四台)发动机的自动起动。该多发动机起动控制系统实现简单，在某些特殊飞行任务下实现快速起动发动机，提高飞机的任务可靠性。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种多发动机起动控制系统，其特征在于，包括：第一发动机，第二发动机，第三发动机和第四发动机，第一飞机设备和第二飞机设备，以及发动机起动按钮；每台所述发动机中配置具有第一通道和第二通道的发动机控制器，每个飞机设备中配置有第三通道和第四通道；其中，第一飞机设备的第三通道通过总线与第一发动机的第一通道和第四发动机的第一通道连接，第一飞机设备的第四通道通过总线与第一发动机的第二通道和第四发动机的第二通道连接，第二飞机设备的第三通道通过总线与第二发动机的第一通道和第三发动机的第一通道连接，第二飞机设备的第四通道通过总线与第二发动机的第二通道和第三发动机的第二通道连接；
所述发动机起动按钮，被配置为在按压的状态下发送一键起动开关指令；
所述发动机控制器中的第一通道和第二通道，以及所述飞机设备中的第三通道和第四通道，被配置为采集所述一键起动开关指令的硬线开关信号；
所述飞机设备中的第三通道和第四通道，还被配置为将其采集的硬线开关信号通过总线发送给与其连接的发动机控制器，使得所述发动机控制器接收到总线开关信号；
所述发动机控制器，被配置为根据其第一通道和第二通道采集的硬线开关信号以及飞机设备发送的总线开关信号，进行发动机起动的判断。
2.根据权利要求1所述的多发动机起动控制系统，其特征在于，所述发动机控制器进行发动机起动的判断，包括：
所述发动机控制器，被配置为在所述其第一通道和第二通道采集的硬线开关信号，以及飞机设备发送的总线开关信号中两个开关信号指示起动本发动机控制器对应的发动机时，确定起动所述发动机。
3.根据权利要求1所述的多发动机起动控制系统，其特征在于，所述发动机起动按钮中设置有四个开关，所述多发动机控制系统还包括与所述四个开关一一对应连接的四个继电器，每个继电器中设置有三个开关，所述三个开关分别连接到两个不同发动机控制器的第一通道或第二通道，以及飞机设备的一个通道。
4.根据权利要求3所述的多发动机控制系统，其特征在于，
所述第一继电器的三个开关一一对应连接到第二发动机控制器的第一通道、第三发动机控制器的第一通道和第一飞机设备的第三通道；
所述第二继电器的三个开关一一对应连接到第二发动机控制器的第二通道、第三发动机控制器的第二通道和第一飞机设备的第四通道；
所述第三继电器的三个开关一一对应连接到第一发动机控制器的第一通道、第四发动机控制器的第一通道和第二飞机设备的第三通道；
所述第四继电器的三个开关一一对应连接到第一发动机控制器的第二通道、第四发动机控制器的第二通道和第二飞机设备的第四通道。
5.根据权利要求1所述的多发动机起动控制系统，其特征在于，
所述多发动机起动控制系统，被配置为根据发动机起动判断结果，起动所述四台发动机。
6.根据权利要求5所述的多发动机起动控制系统，其特征在于，第一发动机和第二发动机通过气路连接到第一辅助动力装置APU，第三发动机和第四发动机通过气路连接到第二APU，所述第一APU与所述第二APU之间连接有交叉引气活门；
所述多发动机起动控制系统起动所述四台发动机，包括：
所述多发动机起动控制系统，被配置为在所述第一APU和所述第二APU均处于正常工作状态时，关闭交叉引气活门，通过所述第一APU起动所述第一发动机和第二发动机，通过所述第二APU起动第三发动机和第四发动机；还被配置为在所述第一APU或所述第二APU均处于异常工作状态时，打开所述交叉引气活门，通过所述第一APU或所述第二APU起动四台发动机。
7.根据权利要求6所述的多发动机起动控制系统，其特征在于，所述多发动机起动控制系统起动所述四台发动机，包括：
所述多发动机起动控制系统，还被配置为根据预设起动时序进行四台发动机的起动操作。
8.根据权利要求7所述的多发动机起动控制系统，其特征在于，所述多发动机起动控制系统根据预设起动时序进行四台发动机的起动操作，包括：
所述多发动机起动控制系统，还被配置为在所述交叉引气活门关闭时，第一APU根据气路长短依次起动第一发动机和第二发动机，第二APU根据气路长短依次起动第三发动机和第四发动机，在所述交叉引气活门打开时，第一APU或第二APU根据气路长短依次起动四台发动机。
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