CN207182036U - 用于涡喷发动机的控制系统 - Google Patents
用于涡喷发动机的控制系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN207182036U CN207182036U CN201721187018.2U CN201721187018U CN207182036U CN 207182036 U CN207182036 U CN 207182036U CN 201721187018 U CN201721187018 U CN 201721187018U CN 207182036 U CN207182036 U CN 207182036U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- turbojet engine
- control
- module
- control valve
- control system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Control Of Turbines (AREA)
Abstract
本实用新型提供了一种用于涡喷发动机的控制系统，包括涡喷发动机、启动电机、控制阀、控制装置ECU、点火装置、存储罐以及转速传感器；启动电机与涡喷发动机连接；控制阀临近于启动电机，根据控制装置指令以控制所属存储罐的通断；控制装置ECU包括微处理器模块、控制阀模块、电源模块、保护模块、通讯模块、A/D转换电路；微处理器模块根据控制指令以调整控制阀模块的输出信号，从而控制控制阀的工作状态；转速传感器固定于涡喷发动机上，实时探测所属涡喷发动机的转速，将探测结果反馈至微处理器模块。本实用新型采用了转速传感器、控制阀、控制装置ECU等机构形成回路，实现对涡喷发动机的各个状态的控制方法，大范围控制涡喷发动机的涡轮转速。
Description
技术领域
本实用新型涉及航空电子控制技术领域，具体而言涉及一种用于涡喷发动机的控制系统。
背景技术
随着航空技术的发展，航空器对推进系统的性能提出了越来越高的要求。涡喷发动机作为一种主要的航空推进发动机，其性能主要取决于两个方面：一是涡喷发动机本身的设计水平及其制造的工艺水平；二是涡喷发动机控制系统的设计水平。因此，其控制系统的设计水平对其有决定性的影响。
传统的涡喷发动机控制器多采用机械液压式控制器。尽管由机械液压式控制器所组成的涡喷发动机控制系统具有可靠性高、抗干扰能力强等优点，然而，现代航空推进系统控制日益增多，飞行条件和工作状态的变化范围也越来越宽广，对经济性、可维护性的要求越来越高，对控制性能的要求也越来越严苛。这种由机械液压控制器所组成的控制系统日益难以满足需求。因此，涡喷发动机的控制系统成了目前发展的设计与研制。
实用新型内容
本实用新型目的在于提供了一种用于涡喷发动机的控制系统，该控制系统包括涡喷发动机、启动电机、控制阀、控制装置ECU、点火装置、存储罐以及转速传感器。
所述启动电机的电机轴与涡喷发动机的主轴相连接，带动涡喷发动机的涡轮旋转，从而使得涡喷发动机获得初始动能；
所述控制阀临近于启动电机，与控制装置ECU连接，被设置成根据控制装置ECU指令以控制所属存储罐的通断；
所述点火装置分布在控制阀与存储罐之间，用于控制存储罐的点火、燃烧；
所述控制装置ECU包括微处理器模块、A/D转换电路、控制阀模块、保护模块、通讯模块、以及用于给微处理器模块、控制阀模块、通讯模块供电的电源模块；
所述控制阀模块与控制阀的控制端连接，用于控制控制阀的工作状态；
所述微处理器模块与控制阀模块连接，与通讯模块连接，被设置成通讯模块接收到上位机发送的控制指令，并根据控制指令以调整控制阀模块的输出信号；
所述转速传感器一一对应的固定于涡喷发动机上，与A/D转换电路连接，A/D转换电路与微处理器模块连接；
所述转速传感器被设置成实时探测所属涡喷发动机的转速，将探测结果反馈至A/D转换电路，探测结果经A/D转换电路转换后发送至微处理器模块。
进一步的，所述微控制器模块包括LPC176x系列的Cortex-M3控制芯片。
进一步的，所述控制阀模块包括N个开关量，每个开关量与控制阀连接；
所述N为大于零的正整数。
进一步的，所述开关量包括地面/飞行、装订开关量，PWM指令、油门输入信号开关量，转速、预留开关量。
进一步的，所述控制装置ECU还具有保护模块。
进一步的，所述保护模块包括TLE6232芯片。
进一步的，所述通讯模块包括RS232接口和/或RS485接口。
进一步的，所述电源模块包括TLE6368芯片。
由以上本实用新型的技术方案，与现有技术相比，其显著效果在于，采用了转速传感器、控制阀、控制装置ECU等机构形成回路，实现对涡喷发动机的各个状态的控制方法，大范围控制涡喷发动机的涡轮转速。解决了现有控制系统精度低、体积大，适用范围窄的技术问题，提高了涡喷发动机的环境适应能力和可靠性。
应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的实用新型主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的实用新型主题的一部分。
结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本实用新型教导的前述和其他方面、实施例和特征。本实用新型的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本实用新型教导的具体实施方式的实践中得知。
附图说明
附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本实用新型的各个方面的实施例，其中：
图1是本实用新型的用于涡喷发动机的控制系统构示意图。
具体实施方式
为了更了解本实用新型的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
在本公开中参照附图来描述本实用新型的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本实用新型的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本实用新型所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本实用新型公开的一些方面可以单独使用，或者与本实用新型公开的其他方面的任何适当组合来使用。
结合图1，本实用新型提出了一种用于涡喷发动机10的控制系统，其包括涡喷发动机10，启动电机20，控制阀30，控制装置40，点火装置50，存储罐60及转速传感器70。
启动电机20的电机轴与涡喷发动机10的主轴相连接，带动涡喷发动机10的涡轮旋转，从而使得涡喷发动机10获得初始动能。
控制阀30临近于启动电机20，与控制装置ECU40连接。
点火装置50分布在控制阀30与存储罐60之间，用于控制存储罐60的点火、燃烧。
此处所提及的存储罐60包括空气、丙烷、燃油中的任意一种。
如果存储罐60里存放高压气体，涡喷发动机10带动涡轮旋转，控制阀30采用启动气阀，被设置成启动气体的通断，如果存储罐60里存放丙烷，涡喷发动机10启动时使用，控制阀30采用燃气阀，被设置成丙烷气的通断，如果存储罐60里存放燃油，涡喷发动机10在工作时使用，控制阀30采用燃油阀，被设置成燃油的通断。
以下以其中一个燃油为例，该控制阀30包括由燃油泵、驱动用电机、节流阀、溢流阀等构成的液压源装置或包括控制阀30在内的液压装置，用以控制指令要求的流向和流量供油。
燃油泵为齿轮电机泵，通过控制其转速来控制涡喷发动机10的喷油量，从而实现对涡喷发动机10的转速控制，进出油口被设置成控制阀30的总进油口和总出油口使用。
至于流量的控制，本申请通过控制控制阀30的开关频率来实现，即通过控制油液在同一油压条件下的流经时间来实现。
同一时间阶段内，控制阀30打开的时间越长，油液流量就越大。
另一方面，要实现对涡喷发动机10的精确控制，还应该设置检测反馈装置，实时探测涡喷发动机10的转速，以实现完整的控制回路，从而实现控制装置40对涡喷发动机10的精确控制。
本申请通过涡喷发动机10上安装转速传感器70来实现。
转速传感器70是对转速信号进行调理，使得控制装置ECU40获取涡喷发动机10的涡轮转速信号，并将之实时反馈给控制装置40，以实现控制回路。
涡喷发动机10被预设控制第一转速，作为涡喷发动机10的起始转速。动当涡轮转速信号大于第一转速时，控制阀30立即关闭所述启动电机20或启动燃油阀，控制装置ECU40实时检测涡喷发动机10的涡轮转速信号。
当涡轮转速信号小于第二转速时，控制阀30立即开启燃油阀，控制装置ECU40实时检测涡喷发动机10的涡轮转速信号。
当第一次点火失败，第二次点火，控制阀30重启开启启动电机20或启动燃气阀，开启点火装置50。
在前述结构的基础上，我们再来介绍具有涡喷发动机10的控制部分。
该控制装置ECU40包括微处理器模块41、A/D转换电路46、控制阀模块42、保护模块44、通讯模块45、以及用以给微处理器模块41、控制阀模块42、通讯模块45供电的电源模块43。
A/D转换电路46与前述转速传感器70连接，用以将转速传感器70的探测结果经A/D转换电路46转换成微处理器模块41能够处理的数字信号，在发送给微处理器模块41。
控制阀模块42与控制阀30的控制端连接，用以控制控制阀30的工作状态，作为其中一个实施例，本申请提及的控制阀模块42包括N个开关量，每个开关量与控制阀30连接，根据其输出信号调整自身的通断状态。
微处理器模块41与控制阀模块42连接，与通讯模块45连接，通过通讯模块45接收到上位机发送的控制指令，并根据控制指令以调整控制阀模块42的输出信号。
作为其中一个实施例，微处理器模块41包括LPC176x系列的Cortex-M3控制芯片。
为了进一步保护整个控制装置ECU40，本申请还在控制装置40上设置有保护模块44，作为其中一个实施例，该保护模块44包括TLE6232芯片，该芯片具有过载、短路、过热、过压保护功能。
关于通讯模块45，采用了RS232接口和/或RS485接口，其中，RS232接口为全双工传输、传输距离较近，而RS485接口为半双工传输，传输距离较远。
同一个控制装置ECU40上设置哪种通讯接口、或者是否同时设置两个通讯接口，根据实际需要决定。
例如，我们可以在同一个控制装置ECU40上同时设置RS232接口和RS485接口，其中RS232接口用于内部参数标定以及控制功能，而RS485接口用于自动启动系统通讯。
从而，本实用新型提及一种用于涡喷发动机10的控制系统，控制系统在受到外部设备经由通讯接口发送来的启动指令是，开启启动电机20或启动控制阀30，开启点火装置50，从而驱动涡喷发动机10的转速，本实用新型提出的控制系统采用了转速传感器70、控制阀30、控制装置ECU40等机构形成回路，实现对涡喷发动机10的各个状态的控制方法，大范围控制涡喷发动机10的涡轮转速。
虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
Claims (8)
1.一种用于涡喷发动机(10)的控制系统，该控制系统包括涡喷发动机(10)、启动电机(20)、控制阀(30)、控制装置ECU(40)、点火装置(50)、存储罐(60)及转速传感器(70)；
所述启动电机(20)的电机轴与涡喷发动机(10)的主轴相连接，带动涡喷发动机(10)的涡轮旋转，从而使得涡喷发动机(10)获得初始动能；
所述控制阀(30)临近于启动电机(20)，与控制装置ECU(40)连接，被设置成根据控制装置ECU(40)指令以控制所属存储罐(60)的通断；
所述点火装置(50)分布在控制阀(30)与存储罐(60)之间，用于控制存储罐(60)的点火、燃烧；
所述控制装置ECU(40)包括微处理器模块(41)、A/D转换电路(46)、控制阀模块(42)、保护模块(44)、通讯模块(45)、以及用以给微处理器模块(41)、控制阀模块(42)、通讯模块(45)供电的电源模块(43)；
所述控制阀模块(42)与控制阀(30)的控制端连接，用以控制控制阀(30)的工作状态；
所述微处理器模块(41)与控制阀模块(42)连接，与通讯模块(45)连接，被设置成通讯模块(45)接收到上位机发送的控制指令，并根据控制指令以调整控制阀模块(42)的输出信号；
所述转速传感器(70)一一对应的固定于涡喷发动机(10)上，与A/D转换电路(46)连接，A/D转换电路(46)与微处理器模块(41)连接；
所述转速传感器(70)被设置成实时探测所属涡喷发动机(10)的转速，将探测结果反馈至A/D转换电路(46)，探测结果经A/D转换电路(46)转换后发送至微处理器模块(41)。
2.根据权利要求1所述的用于涡喷发动机(10)的控制系统，其特征在于，所述微处理器模块(41)包括LPC176x系列的Cortex-M3控制芯片。
3.根据权利要求1所述的用于涡喷发动机(10)的控制系统，其特征在于，
所述控制阀模块(42)包括N个开关量，每个开关量与控制阀(30)连接；
所述N为大于零的正整数。
4.根据权利要求3所述的用于涡喷发动机(10)的控制系统，其特征在于，所述开关量包括地面/飞行、装订开关量，PWM指令、油门输入信号开关量，转速、预留开关量。
5.根据权利要求1所述的用于涡喷发动机(10)的控制系统，其特征在于，所述控制装置ECU(40)还具有保护模块(44)。
6.根据权利要求5所述的用于涡喷发动机(10)的控制系统，其特征在于，所述保护模块(44)包括TLE6232芯片。
7.根据权利要求1所述的用于涡喷发动机(10)的控制系统，其特征在于，所述通讯模块(45)包括RS232接口和/或RS485接口。
8.根据权利要求1所述的用于涡喷发动机(10)的控制系统，其特征在于，所述电源模块(43)包括TLE6368芯片。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721187018.2U CN207182036U (zh) | 2017-09-16 | 2017-09-16 | 用于涡喷发动机的控制系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721187018.2U CN207182036U (zh) | 2017-09-16 | 2017-09-16 | 用于涡喷发动机的控制系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN207182036U true CN207182036U (zh) | 2018-04-03 |
Family
ID=61746575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201721187018.2U Active CN207182036U (zh) | 2017-09-16 | 2017-09-16 | 用于涡喷发动机的控制系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN207182036U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110671212A (zh) * | 2019-10-22 | 2020-01-10 | 北京动力机械研究所 | 一种基于快速原型机的涡扇发动机控制系统及方法 |
| CN113479333A (zh) * | 2021-08-16 | 2021-10-08 | 清航空天(北京)科技有限公司 | 微型涡喷发动机控制系统 |
-
2017
- 2017-09-16 CN CN201721187018.2U patent/CN207182036U/zh active Active
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110671212A (zh) * | 2019-10-22 | 2020-01-10 | 北京动力机械研究所 | 一种基于快速原型机的涡扇发动机控制系统及方法 |
| CN110671212B (zh) * | 2019-10-22 | 2020-07-21 | 北京动力机械研究所 | 一种基于快速原型机的涡扇发动机控制系统及方法 |
| CN113479333A (zh) * | 2021-08-16 | 2021-10-08 | 清航空天(北京)科技有限公司 | 微型涡喷发动机控制系统 |
| CN113479333B (zh) * | 2021-08-16 | 2022-03-04 | 清航空天(北京)科技有限公司 | 微型涡喷发动机控制系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3318495A1 (en) | System and method for temporary augmenting power from a primary power plant | |
| CN102852647B (zh) | 一种小型涡喷发动机控制方法 | |
| CN207182036U (zh) | 用于涡喷发动机的控制系统 | |
| CN103790874A (zh) | 无阀液压伺服系统及其控制方法 | |
| CN105649782B (zh) | 一种微/小型喷气发动机燃油控制系统及控制方法 | |
| CN101761590B (zh) | 混合动力变速器的液压-机械离合器及用于操作该离合器的方法 | |
| CN110510133B (zh) | 无人机油箱增压系统及无人机 | |
| CA2976982C (en) | Power plant thrust management system for turboprop engines | |
| CN110107426A (zh) | 基于级间燃烧室与涡轮水空共用的跨介质飞航器动力装置 | |
| CN206608537U (zh) | 用于双离合变速箱的双泵系统 | |
| CA3068173A1 (en) | Method and system for operating a gas turbine engine coupled to an aircraft propeller | |
| GB2474286A (en) | A propulsion engine for an aircraft | |
| CN106195234A (zh) | 一种油位高度可调节的齿轮箱系统 | |
| US11015476B2 (en) | Electrical energy generating system | |
| CN203822450U (zh) | 一种汽车发动机进气电子增压器 | |
| JPS5888420A (ja) | 内燃機関への燃焼ガスの充てんを調節する方法及びそれを実施する装置 | |
| US7100370B2 (en) | Method for regulating the speed of a drive motor | |
| CN103291474A (zh) | 汽油机驱动腿足式机器人液压系统用控制系统及控制方法 | |
| CN109667673B (zh) | 微型航空涡喷发动机的控制方法及装置 | |
| CN107284677B (zh) | 用于飞机的油电混合推进系统 | |
| CN101865172B (zh) | 有源先导控制的主动伺服比例阀 | |
| CN107144431A (zh) | 用于涡桨发动机轴台试车的测功器控制系统及控制方法 | |
| CN208036624U (zh) | 旋翼无人机发电系统 | |
| CN105806623A (zh) | 涡轴发动机用零扭矩试验装置及试验方法 | |
| CN103661922B (zh) | 一种伺服机构用电燃气混合动力装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20200604 Address after: 210000, Jiangsu province Nanjing Lishui District Yong Yang Street, Tianshengqiao Road, No. 688 Patentee after: Nanjing saien Navigation Technology Co., Ltd Address before: Jiangning Keyuan Road District of Nanjing City, Jiangsu province 211100 No. 128 Hing Luo Village Industrial Park Patentee before: NANJING ALLCONTROLLER AVIATION TECHNOLOGY Co.,Ltd. |