CN214499242U - 一种航空发动机控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种航空发动机控制器，控制器包括由MOS管驱动电路和MOS管串联组成的第一控制支路；由电桥驱动器和MOS管电桥串联组成的第二控制支路；与所述第一控制支路和第二控制支路的输入端连接的微处理器，以及与微处理器连接的存储器和参数显示终端；与所述微处理器连接用于采集发动机的压力、温度、转速以及油门信号的检测模块，以及与微处理器连接的存储器；所述第一控制支路的输出端连接至主电磁阀、点火电磁阀以及点火器，所述第二控制支路的输出端连接至起动电机和油泵电机，本方案采用全电子控制器，减轻无人飞行器的控制器重量，避免使用继电器之类体积大，重量大的元器件，从而克服了现有技术的缺陷。
Description
技术领域
本实用新型涉及航空发动机领域，具体涉及一种航空发动机控制器。
背景技术
飞机要在不同的高度和速度下飞行，为了在飞行中保持发动机的给定工作状态，或者按照所要求的规律改变工作状态，都必须对发动机进行控制。所有这些只有依靠自动控制系统来完成。随着航空技术的发展，要求不断地提高，控制系统也由最初活塞式发动机改变螺旋桨桨距的转速自动调节器发展到燃气涡轮发动机的转速、温度、油量、起动、加速等控制系统，以及保证发动机安全工作的防喘装置，超温、超转限制器等。而且由于发动机性能提高，对控制也提出更多、更严格的要求。比起过去，今天需要对更多的被控参数进行更精确的控制，需要进行推力管理、系统控制、故障监视等，所有这些都使发动机的控制系统成为一个复杂的、多回路的控制和管理系统。
无人飞行器已渐渐的应用广泛，但是目前市场上的无人机都还是以旋翼无人机为主。高速飞行的固定翼无人机因为设计制造和控制困难，仍发展缓慢。其主要难题在于目前的全电子控制系统中，仍主要是参考大型航空发动机的设计，其重量尺寸较大，成为了制约固定翼无人机发展的技术难题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种航空发动机控制器，采用全电子控制器，减轻无人飞行器的控制器重量，避免使用继电器之类体积大，重量大的元器件，从而克服了现有技术的缺陷。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种航空发动机控制器，该控制器包括：
由MOS管驱动电路和MOS管串联组成的第一控制支路；
由电桥驱动器和MOS管电桥串联组成的第二控制支路；
与所述第一控制支路和第二控制支路的输入端连接的微处理器，以及与微处理器连接的存储器和参数显示终端；
与所述微处理器连接用于采集发动机的压力、温度、转速以及油门信号的检测模块，以及与微处理器连接的存储器；
所述第一控制支路的输出端连接至主电磁阀、点火电磁阀以及点火器，所述第二控制支路的输出端连接至起动电机和油泵电机。
进一步的，所述检测模块包括压力传感器、热电偶、转速传感器以及油门信号检测模块。
进一步的，所述压力传感器和热电偶分别通过放大电路与微处理器连接。
进一步的，所述转速传感器和油门通信接收端口分别通过非门与微处理器连接。
进一步的，所述第一控制支路为三条，主电磁阀、点火电磁阀以及点火器分别连接一条第一控制支路的输出端口；
所述第二控制支路为两条，起动电机和油泵电机各连接一条第二控制支路的输出端口。
进一步的，所述微处理器采用ARM内核的高速控制器，微处理器内部配置有ADC转换器，所述压力传感器和热电偶上传的信号经ADC转换器上传至微处理器。
进一步的，还包括一个电源，所述电源采用两路完全独立27V标准航空电源，其中一路大功率电源供功率附件，功率附件包括点火附件、起动电机、阀、油泵电机等，另一路电源供给控制器；
所述控制器与电源之间连接有DCDC稳压滤波器。
进一步的，所述油门信号检测模块由高速三极管构成，用于采集油门信号，高速三极管通过非门与微处理器连接，用于将油门信号整形后送入微处理器。
进一步的，所述油门信号为编码数字信号。
进一步的，所述控制器封装采用全铝合金外壳。
本实用新型的有益效果是：本方案减轻无人飞行器的控制器重量，避免使用继电器之类体积大，重量大的元器件，整个控制器总重量不足0.3千克。控制器是集成控制，对于起动、加减速和燃油控制，在一个控制器中实现；对于控制算法实现的精度更高，控制更加灵活。后期的改进和调试很方便。
附图说明
图1是本实用新型的原理框图；
图2是电机驱动电路示意图；
图3是信号放大电路；
图4是点火和电磁阀控制电路。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，一种航空发动机控制器，该控制器包括：
由MOS管驱动电路和MOS管串联组成的第一控制支路；
由电桥驱动器和MOS管电桥串联组成的第二控制支路；
与第一控制支路和第二控制支路的输入端连接的微处理器，以及与微处理器连接的存储器和参数显示终端；
与微处理器连接用于采集发动机的压力、温度、转速以及油门信号的检测模块，以及与微处理器连接的存储器；
第一控制支路的输出端连接至主电磁阀、点火电磁阀以及点火器，第二控制支路的输出端连接至起动电机和油泵电机。
参考图2所示，是一种电机驱动电路示意图，也就是本方案中的第二控制支路，图中的M和M~3分别表示油泵电机和起动电机。驱动器（也就是电桥驱动器）用于驱动MOS管S1-S6进行相应的导通，从而实现对油泵电机和起动电机的给电，在本方案中MOS管采用大功率MOS管，其本质在电路中是作为开关元件进行控制。
参考图4所示，是一种点火和电磁阀控制电路，也就是本方案所指的第一控制支路，在本实施例中，其控制原理仍然采用的是MOS管元件实现，其中MOS的导通采用三极管进行控制，也就是MOS管驱动电路。
可选的，一种航空发动机控制器，检测模块包括压力传感器、热电偶、转速传感器以及油门信号检测模块，参考图3所示，压力传感器、热电偶分别通过放大器连接至微处理器，其中转速传感器采用霍尔元件进行转速信号采集，并通过两个放大器组成的非门电路与微处理器连接。
可选的，一种航空发动机控制器，压力传感器和热电偶分别通过放大电路与微处理器连接。
可选的，一种航空发动机控制器，转速传感器和油门通信接收端口分别通过非门与微处理器连接。
可选的，一种航空发动机控制器，第一控制支路为三条，主电磁阀、点火电磁阀以及点火器分别连接一条第一控制支路的输出端口；
第二控制支路为两条，起动电机和油泵电机各连接一条第二控制支路的输出端口。
可选的，一种航空发动机控制器，微处理器采用ARM内核的高速控制器，微处理器内部配置有ADC转换器，压力传感器和热电偶上传的信号经ADC转换器上传至微处理器。
可选的，一种航空发动机控制器，还包括一个电源，电源采用两路完全独立27V标准航空电源，其中一路大功率电源供功率附件，本实施例中的功率附件包括点火附件、起动电机、阀、油泵电机等，另一路电源供给控制器；
控制器与电源之间连接有DCDC稳压滤波器。
可选的，一种航空发动机控制器，油门信号检测模块由高速三极管构成，用于采集油门信号，高速三极管通过非门与微处理器连接，用于将油门信号整形后送入微处理器。
可选的，一种航空发动机控制器，油门信号为编码数字信号。
可选的，一种航空发动机控制器，控制器封装采用全铝合金外壳。
中小型发动机主要是控制燃油流量、起动电机、阀。本方案中采用全电子控制器。采用专用存储器存储关键数据，起动控制电路和点火电路集成于控制器内。同时设计多路模拟信号输入接口，采用微处理器内部的ADC转换器进行采样。输入开关量信号采用MOS或BJT进行电平转换。输出电磁阀和开关，采用大电流MOS驱动。使用全铝合金外壳保护和功率器件散热。控制器由电源、微处理器、存储器、输入输出路、ADC转换前的信号放大电路、电磁阀驱动电路、起动电机和油泵电机驱动。控制器可以独立控制各个受控单元。
电源部分：采用两路完全独立27V标准航空电源，其中一路大功率电源供功率附件，另一路电源供给控制单元。使用DCDC稳压滤波后给控制单元供电，同时设计过流、过压和反接保护。微处理器：使用ARM内核的高速处理器。存储器：采用专用存储数据。压力和温度传感器输入后，经运放放大，再输入至微处理器内部模数转换接口，输出电路采用MOS驱动电路，大功率的MOS，主要用于控制阀门和电机等。起动电机使用MOS驱动，采用BLDC电机。油泵电机采用直流电机或BLDC电机。油门杆信号为编码数字信号，由高速三极管和非门整形后送入微处理器。点火部分直接采用MOS开关控制点火附件点火。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种航空发动机控制器，其特征在于，该控制器包括：
由MOS管驱动电路和MOS管串联组成的第一控制支路；
由电桥驱动器和MOS管电桥串联组成的第二控制支路；
与所述第一控制支路和第二控制支路的输入端连接的微处理器，以及与微处理器连接的存储器和参数显示终端；
与所述微处理器连接用于采集发动机的压力、温度、转速以及油门信号的检测模块，以及与微处理器连接的存储器；
所述第一控制支路的输出端连接至主电磁阀、点火电磁阀以及点火器，所述第二控制支路的输出端连接至起动电机和油泵电机。
2.根据权利要求1所述的一种航空发动机控制器，其特征在于，所述检测模块包括压力传感器、热电偶、转速传感器以及油门信号检测模块。
3.根据权利要求2所述的一种航空发动机控制器，其特征在于，所述压力传感器和热电偶分别通过放大电路与微处理器连接。
4.根据权利要求3所述的一种航空发动机控制器，其特征在于，所述转速传感器和油门通信接收端口分别通过非门与微处理器连接。
5.根据权利要求4所述的一种航空发动机控制器，其特征在于，所述第一控制支路为三条，主电磁阀、点火电磁阀以及点火器分别连接一条第一控制支路的输出端口；
所述第二控制支路为两条，起动电机和油泵电机各连接一条第二控制支路的输出端口。
6.根据权利要求5所述的一种航空发动机控制器，其特征在于，所述微处理器采用ARM内核的高速控制器，微处理器内部配置有ADC转换器，所述压力传感器和热电偶上传的信号经ADC转换器上传至微处理器。
7.根据权利要求2-6中任一项所述的一种航空发动机控制器，其特征在于，还包括一个电源，所述电源采用两路完全独立27V标准航空电源，其中一路大功率电源供功率附件，另一路电源供给控制器；
所述控制器与电源之间连接有DCDC稳压滤波器。
8.根据权利要求7所述的一种航空发动机控制器，其特征在于，所述油门信号检测模块由高速三极管构成，用于采集油门信号，高速三极管通过非门与微处理器连接，用于将油门信号整形后送入微处理器。
9.根据权利要求8所述的一种航空发动机控制器，其特征在于，所述油门信号为编码数字信号。
10.根据权利要求9所述的一种航空发动机控制器，其特征在于，所述控制器封装采用全铝合金外壳。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202023278880.9U CN214499242U (zh) | 2020-12-31 | 2020-12-31 | 一种航空发动机控制器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202023278880.9U CN214499242U (zh) | 2020-12-31 | 2020-12-31 | 一种航空发动机控制器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN214499242U true CN214499242U (zh) | 2021-10-26 |
Family
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN214499242U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114109815A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-03-01 | 中国航发西安动力控制科技有限公司 | 一种微小型航空电动燃油泵泵前压力监测装置及方法 |
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2020
- 2020-12-31 CN CN202023278880.9U patent/CN214499242U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN114109815A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-03-01 | 中国航发西安动力控制科技有限公司 | 一种微小型航空电动燃油泵泵前压力监测装置及方法 |
| CN114109815B (zh) * | 2021-11-05 | 2023-10-20 | 中国航发西安动力控制科技有限公司 | 一种微小型航空电动燃油泵泵前压力监测装置及方法 |
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