CN113460313B - 用于微型涡喷发动机与飞行器连接的控制集成装置 - Google Patents

用于微型涡喷发动机与飞行器连接的控制集成装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种微型涡喷发动机控制系统。一种用于微型涡喷发动机与飞行器连接的控制集成装置，包括用于为微型涡喷发动机发出控制信号及为飞行器反馈信号的数字控制单元ECU和具有元件安装空腔的集成外壳，所述的数字控制单元ECU和油泵设置在集成外壳的安装空腔内，在所述的微型涡喷发动机上设有用于接收所述数字控制单元ECU控制信号的TCU模块；本发明结构简单，操作使用方便，体积小，便于移动使用，使用时将起发电机固定在起发电机固定座内，将转速检测仪及电压电流检测仪与起发电机连接后，即可开始对起发电机进行测试，可以方便、快速的验证起发电机的主要性能。

Description

用于微型涡喷发动机与飞行器连接的控制集成装置
技术领域
本发明涉及发动机控制系统，尤其涉及一种微型涡喷发动机控制系统的集成装置。
背景技术
微型涡喷发动机控制系统是微型涡喷发动机的关键部件，用来感受微型涡喷发动机的转速、温度等参数以控制发动机起动电机、电磁阀、油泵等被控对象，进而控制微型涡喷发动机的起动、慢车、加减速、稳态等各工作状态。
常规的控制系统主要包括数字控制单元ECU、TCU、油泵、电磁阀等控制元件，其中TCU和电磁阀一般安装在发动机上，油泵、数字控制单元ECU一般单独安装在发动机外部。数字控制单元ECU与各个元件之间连线较多，导致发动机安装在飞行器上时，线路杂乱，维护困难且易产生干扰。
发明内容
本发明的目的在于避免现有技术的不足提供一种可以将油泵、数字控制单元ECU集成在一起，并提供各个标准接口方便发动机和飞行器连接，避免线路杂乱，美观，且便于维护的用于微型涡喷发动机与飞行器连接的控制集成装置。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种用于微型涡喷发动机与飞行器连接的控制集成装置，包括用于为微型涡喷发动机发出控制信号及为飞行器反馈信号的数字控制单元ECU和具有元件安装空腔的集成外壳，所述的数字控制单元ECU和油泵设置在集成外壳的安装空腔内，在所述的微型涡喷发动机上设有用于接收所述数字控制单元ECU控制信号的TCU模块；
在所述的数字控制单元ECU上具有用于传输飞行器与微型涡喷发动机之间的数据控制信号的接口、用于提供电源的供电接口、用于与所述的TCU模块进行通讯的发动机信号接口以及用于向油泵提供电源并控制油泵转速的油泵控制接口；
所述的数据控制信号的接口通过信号控制接口与飞行器上的信号接口连接线缆电性连接，用于飞行器数据控制信号的输入和发动机数据的回传反馈；
所述的供电接口通过电源接口与飞行器上的电源连接线缆电性连接，为所述的数字控制单元ECU供电；
所述的发动机信号接口通过TCU接口与发动机的TCU模块连接线缆电性连接，用于与所述的TCU模块的通讯连接；
所述的电源接口、信号控制接口、TCU接口均设置在所述的集成外壳上；在所述的油泵上设有油泵接口，油泵接口伸出设置在所述的集成外壳上，所述的油泵通过油泵接口抽取飞行器油箱的燃油并将燃油输送至所述的微型涡喷发动机。
进一步的，所述数据控制信号的接口包括：在所述数字控制单元ECU上设有的油门信号接口、串口通信接口以及开关信号接口；
所述的数字控制单元ECU通过油门信号接口用于传输发动机油门的控制信号；
所述的数字控制单元ECU通过所述的串口通信接口接收飞行器的控制信号，并将采集的微型涡轮发动机的工作状态数据回传至飞行器。从而实现控制发动机的工作状态，使其按照飞行器控制信号正常工作。
所述的数字控制单元ECU通过开关信号接口传输所述涡喷发动机电磁阀开关控制信号。
进一步的，在所述的数字控制单元ECU上还设有GSU接口，所述的GSU接口通过所述的信号控制接口与外接GSU连接，用于在地面测试时，采用外接GSU调整数字控制单元ECU的参数。
进一步的，所述的集成外壳包括上壳体、下壳体和用于封闭上、下壳体围成空腔的前面板和后面板，所述的前面板、后面板以及上壳体、下壳体共同围成了封闭的元件安装空腔，所述的上壳体和下壳体之间活动或固定连接；所述的数字控制单元ECU和油泵均安装在下壳体上，所述的电源接口、信号控制接口、TCU接口和油泵接口设置在前面板和后面板上。
进一步的，所述的数字控制单元ECU通过安装支柱安装在所述的外壳内，所述的支柱的一端与数字控制单元ECU固连，支柱的另一端通过由下壳体外侧伸入的第一螺钉固定在下壳体上。
进一步的，所述的油泵通过卡箍安装在下壳体上，卡箍的底部通过由下壳体外侧伸入的第二螺钉固定在下壳体上。
进一步的，在所述集成外壳上设有的电源接口、信号控制接口和TCU接口处通过螺母安装有六角支柱，用于与对应的飞行器和发动机的接口的固定连接。
进一步的，所述的电源接口为DB9接口；信号控制接口和TCU接口为DB15接口。
进一步的，所述的油泵接口包括油泵出油口和油泵进油口，所述油泵出油口和油泵进油口分别连接进油管路和出油管路，所述的油泵通过进油管路抽取飞行器油箱的燃油，同时，又通过出油管路将燃油输送至微型涡喷发动机。
本发明的有益效果是：本发明提供的用于微型涡喷发动机与飞行器连接的控制集成装置，将油泵、ECU集成在一起，并提供各个标准接口与发动机及飞行器连接，减少了线缆和接口数量，避免线路杂乱，可以快速安装、更换和维护，且金属外壳及线缆数量的降低可减少电磁干扰，提高发动机及飞行器工作的可靠性，同时，由于本发明集成性提高，操作简单，适用性增强，保障了发动机性能一致性，明显减轻了发动机系统的重量，有效提高了飞行器的负载能力。
附图说明
图1是本发明的剖视结构示意图；
图2是本发明外部结构示意图；
图3是图2的仰视结构示意图；
图4是图2的俯视结构示意图；
图5是图4的BB俯视结构示意图；
图中所示：1、集成外壳；2、数字控制单元ECU；21、GSU接口；22、油门信号接口；23、供电接口；24、发动机信号接口；25、油泵控制接口；26、串口通信接口；27、开关信号接口；31、电源接口；32、信号控制接口；33、TCU接口；34、油泵接口；4、油泵；10、前面板；11、后面板；12、上壳体；13、下壳体；14、卡箍。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1：如图1-图5所示，一种用于微型涡喷发动机与飞行器连接的控制集成装置，包括用于为微型涡喷发动机发出控制信号及为飞行器反馈信号的数字控制单元ECU2和具有元件安装空腔的集成外壳1，数字控制单元ECU2和油泵4设置在集成外壳1的安装空腔内，在微型涡喷发动机上设有用于接收所述数字控制单元ECU2控制信号的TCU模块；
在数字控制单元ECU2上具有用于传输飞行器与微型涡喷发动机之间的数据控制信号的接口、用于提供电源的供电接口23、用于与TCU模块进行通讯的发动机信号接口24以及用于向油泵提供电源并控制油泵转速的油泵控制接口25；
数据控制信号的接口通过信号控制接口32与飞行器上的信号接口连接线缆电性连接，用于飞行器数据控制信号的输入和发动机数据的回传反馈；数据控制信号的接口包括：在所述数字控制单元ECU2上设有的油门信号接口22、串口通信接口26以及开关信号接口27；
数字控制单元ECU2通过油门信号接口22用于传输发动机油门的控制信号；数字控制单元ECU2通过串口通信接口26接收飞行器的控制信号，并将采集的微型涡轮发动机的工作状态数据回传至飞行器，从而实现控制发动机的工作状态，使其按照飞行器控制信号正常工作；数字控制单元ECU2通过开关信号接口27传输所述涡喷发动机电磁阀开关控制信号。
供电接口23通过电源接口31与飞行器上的电源连接线缆电性连接，为数字控制单元ECU2供电；
发动机信号接口24通过TCU接口33与发动机的TCU模块连接线缆电性连接，用于与TCU模块的通讯连接；
电源接口31、信号控制接口32、TCU接口33均设置在集成外壳1上；在油泵4上设有油泵接口34，油泵接口34伸出设置在集成外壳1上，油泵4通过油泵接口34抽取飞行器油箱的燃油并将燃油输送至微型涡喷发动机。油泵接口34包括油泵出油口和油泵进油口，所述油泵出油口和油泵进油口分别连接进油管路和出油管路，油泵4通过进油管路抽取飞行器油箱的燃油，同时，又通过出油管路将燃油输送至微型涡喷发动机。
在数字控制单元ECU2上还设有GSU接口21，GSU接口21通过信号控制接口32与外接GSU连接，用于在地面测试时，采用外接GSU调整数字控制单元ECU2的参数。
集成外壳1包括上壳体12、下壳体13和用于封闭上、下壳体围成空腔的前面板10和后面板11，前面板10、后面板11以及上壳体12、下壳体13共同围成了封闭的元件安装空腔，上壳体12和下壳体13之间活动或固定连接；数字控制单元ECU2和油泵4均安装在下壳体13上，电源接口31、信号控制接口32、TCU接口33和油泵接口34设置在前面板10和后面板11上。
数字控制单元ECU2通过安装支柱9安装在外壳1内，支柱9的一端与数字控制单元ECU2固连，支柱9的另一端通过由下壳体13外侧伸入的第一螺钉6固定在下壳体13上。
油泵4通过卡箍14安装在下壳体13上，卡箍14的底部通过由下壳体13外侧伸入的第二螺钉7固定在下壳体13上。
在集成外壳1上设有的电源接口31、信号控制接口32和TCU接口33处通过螺母安装有六角支柱，用于与对应的飞行器和发动机的接口的固定连接。电源接口31为DB9接口；信号控制接口32和TCU接口33为DB15接口。
将集成外壳1上的电源接口31与飞行器上的电源连接线缆连接，信号控制接口32与飞行器上的信号接口连接线缆连接，再将油泵4的油泵接口34通过进油管路与飞行器油箱连接，同时，又通过出油管路与微型涡喷发动机连接，还有将TCU接口33与发动机的TCU模块连接线缆电性连接，连接完成后，飞行器工作时，飞行器上的电源通过集成单元的电源接口31向集成单元供电，飞行器通过集成单元的信号控制接口32向数字控制单元ECU2发送控制信号，数字控制单元ECU2则通过TCU接口33向发动机提供电源及控制信号，并将发动机采集和反馈的信号通过TCU接口33传输回数字控制单元ECU2，再由数字控制单元ECU2通过信号控制接口32向飞行器反馈。飞行器油箱中的燃油则由油泵4输送至微型涡喷发动机中。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于微型涡喷发动机与飞行器连接的控制集成装置，其特征在于，包括用于为微型涡喷发动机发出控制信号及为飞行器反馈信号的数字控制单元ECU（2）和具有元件安装空腔的集成外壳（1），所述的数字控制单元ECU（2）和油泵（4）设置在集成外壳（1）的安装空腔内，在所述的微型涡喷发动机上设有用于接收所述数字控制单元ECU（2）控制信号的TCU模块；
在所述的数字控制单元ECU（2）上具有用于传输飞行器与微型涡喷发动机之间的数据控制信号的接口、用于提供电源的供电接口（23）、用于与所述的TCU模块进行通讯的发动机信号接口（24）以及用于向油泵提供电源并控制油泵转速的油泵控制接口（25）；
所述的数据控制信号的接口通过信号控制接口（32）与飞行器上的信号接口连接线缆电性连接，用于飞行器数据控制信号的输入和发动机数据的回传反馈；
所述的供电接口（23）通过电源接口（31）与飞行器上的电源连接线缆电性连接，为所述的数字控制单元ECU（2）供电；
所述的发动机信号接口（24）通过TCU接口（33）与发动机的TCU模块连接线缆电性连接，用于与所述的TCU模块的通讯连接；
所述的电源接口（31）、信号控制接口（32）、TCU接口（33）均设置在所述的集成外壳（1）上；在所述的油泵（4）上设有油泵接口（34），油泵接口（34）伸出设置在所述的集成外壳（1）上，所述的油泵（4）通过油泵接口（34）抽取飞行器油箱的燃油并将燃油输送至所述的微型涡喷发动机；
所述数据控制信号的接口包括：在所述数字控制单元ECU（2）上设有的油门信号接口（22）、串口通信接口（26）以及开关信号接口（27）；
所述的数字控制单元ECU（2）通过油门信号接口（22）用于传输发动机油门的控制信号；
所述的数字控制单元ECU（2）通过所述的串口通信接口（26）接收飞行器的控制信号，并将采集的微型涡轮发动机的工作状态数据回传至飞行器；
所述的数字控制单元ECU（2）通过开关信号接口（27）传输所述涡喷发动机电磁阀开关控制信号；
在所述的数字控制单元ECU（2）上还设有GSU接口（21），所述的GSU接口（21）通过所述的信号控制接口（32）与外接GSU连接，用于在地面测试时，采用外接GSU调整数字控制单元ECU（2）的参数。
2.如权利要求1所述的用于微型涡喷发动机与飞行器连接的控制集成装置，其特征在于，所述的集成外壳（1）包括上壳体（12）、下壳体（13）和用于封闭上、下壳体围成空腔的前面板（10）和后面板（11），所述的前面板（10）、后面板（11）以及上壳体（12）、下壳体（13）共同围成了封闭的元件安装空腔，所述的上壳体（12）和下壳体（13）之间活动或固定连接；所述的数字控制单元ECU（2）和油泵（4）均安装在下壳体（13）上，所述的电源接口（31）、信号控制接口（32）、TCU接口（33）和油泵接口（34）设置在前面板（10）和后面板（11）上。
3.如权利要求1所述的用于微型涡喷发动机与飞行器连接的控制集成装置，其特征在于，所述的数字控制单元ECU（2）通过安装支柱（9）安装在所述的集成外壳（1）内，所述的支柱（9）的一端与数字控制单元ECU（2）固连，支柱（9）的另一端通过由下壳体（13）外侧伸入的第一螺钉（6）固定在下壳体（13）上。
4.如权利要求1所述的用于微型涡喷发动机与飞行器连接的控制集成装置，其特征在于，所述的油泵（4）通过卡箍（14）安装在下壳体（13）上，卡箍（14）的底部通过由下壳体（13）外侧伸入的第二螺钉（7）固定在下壳体（13）上。
5.如权利要求1所述的用于微型涡喷发动机与飞行器连接的控制集成装置，其特征在于，在所述集成外壳（1）上设有的电源接口（31）、信号控制接口（32）和TCU接口（33）处通过螺母安装有六角支柱，用于与对应的飞行器和发动机的接口的固定连接。
6.如权利要求1所述的用于微型涡喷发动机与飞行器连接的控制集成装置，其特征在于，所述的电源接口（31）为DB9接口；信号控制接口（32）和TCU接口（33）为DB15接口。
7.如权利要求1-6任一项所述的用于微型涡喷发动机与飞行器连接的控制集成装置，其特征在于，所述的油泵接口（34）包括油泵出油口和油泵进油口，所述油泵出油口和油泵进油口分别连接进油管路和出油管路，所述的油泵（4）通过进油管路抽取飞行器油箱的燃油，同时，又通过出油管路将燃油输送至微型涡喷发动机。
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