一种发动机控制系统及飞机发动机
本发明涉及飞机发动机控制技术领域，特别涉及一种发动机控制系统及飞机发动机。通过在ECU控制模块、电源模块、点火模块、燃油控制模块内部及各个模块之间的多路径备份，实现整个发动机控制系统中电气控制的多路径备份。其中，电源模块的第一发电机、第二发电机、外置发电机、应急蓄电池的备份电源切换，实现发动机控制系统中多电源的有效利用；燃油控制模块通过燃油控制单元自动实现主燃油泵和备用燃油泵切换；通过备用电源实现发动机和应急电源供电备份，获得拥有多通道的发动机控制系统，避免发动机控制系统中各个模块内部以及发动机控制系统路径上的单点故障，导致发动机控制系统不能正常工作，确保发动机控制系统运行有足够的安全裕度。
发明专利
CN202311688454.8
2023-12-08
CN117662303A
2024-03-08
F02C9/00(2006.01)
浙江中航通飞研究院有限公司
毛德爱;马庆龙;吴昊;黄平;毛小祥;马超;石晓龙;金福祥;路立君
313200 浙江省湖州市雷甸镇通用航空产业园启航路(莫干山国家高新区)
杭州五洲普华专利代理事务所(特殊普通合伙)
姚宇吉
浙江;33
1.一种发动机控制系统，其特征在于，包括： 电源模块、点火模块、燃油控制模块、ECU控制模块； 所述电源模块包括第一发电机PMA-A、第二发电机PMA-B、外置发电机ALT1、AC/DC转换器； 所述燃油控制模块包括燃油控制单元、主燃油泵、备用燃油泵，所述燃油控制单元包括第一燃油控制子单元、第二燃油控制子单元； 所述ECU控制模块包括ECU-A、ECU-B； 发动机控制系统正常运行时，所述第一发电机PMA-A为所述点火模块供电，所述点火模块向所述ECU-A、所述ECU-B、主燃油泵供电，所述第二发电机PMA-B通过所述AC/DC转换器为所述第一燃油控制子单元供电； 当所述第一发电机PMA-A故障时，所述第二发电机PMA-B通过所述AC/DC转换器为所述点火模块供电，所述点火模块向所述ECU-A、所述ECU-B、主燃油泵供电，所述第二发电机PMA-B通过所述AC/DC转换器为所述第一燃油控制子单元供电； 当所述第一发电机PMA-A与所述第二发电机PMA-B同时故障时，所述外置发电机ALT1通过AC/DC转换器为所述点火模块供电，所述点火模块向所述ECU-A、所述ECU-B、主燃油泵供电，所述外置发电机ALT1通过所述AC/DC转换器为所述第一燃油控制子单元供电； 当所述主燃油泵故障时，所述第二发电机PMA-B通过所述AC/DC转换器为所述点火模块供电，所述点火模块向所述备用燃油泵、所述ECU-A、所述ECU-B供电，启用所述备用燃油泵； 当所述点火模块故障时，通过所述AC/DC转换器接通所述第一控制子单元，为所述备用燃油泵供电，启用所述备用燃油泵，且所述AC/DC转换器接通所述第二控制子单元，为所述ECU-B供电，确保所述ECU-B不会因点火模块故障而停止工作。 2.如权利要求1所述的一种发动机控制系统，其特征在于，所述发动机控制系统具体为：所述第一发电机PMA-A的输出端与所述点火模块的第一输入端相连接； 所述PMA-B的输出端与所述AC/DC转换器的第一输入端相连接，所述AC/DC转换器的第一输出端与所述点火模块的第二输入端相连接； 所述AC/DC转换器的第二输出端与所述第一燃油控制子单元的输入端相连接，所述AC/DC转换器的第三输出端与所述第二燃油控制子单元的输入端相连接； 所述外置发电机ALT1的输出端与所述AC/DC转换器的第二输入端相连接； 所述点火模块的第一输出端与所述主燃油泵的输入端相连接，所述主燃油泵的输出端接地，所述点火模块的第二输出端与所述备用燃油泵的第一输入端相连接，所述备用燃油泵的输出端接地；所述点火模块的第三输出端与所述ECU-A的输入端相连接，所述点火模块的第四输出端与所述ECU-B的第一输入端相连接； 所述第二燃油控制子单元的输出端与所述ECU-B的第二输入端相连接，所述第一燃油控制子单元的输出端与所述备用燃油泵的第二输入端相连接； 所述电源模块用于为所述点火模块、所述燃油控制模块供电； 所述燃油控制模块用于为发动机供油； 所述ECU控制模块用于控制所述发动机的工作。 3.如权利要求1所述的一种发动机控制系统，其特征在于，所述发动机控制系统还包括开关模块，所述开关模块用于连接所述点火模块与所述燃油控制模块； 所述开关模块的第一输出端与所述点火模块的第三输入端相连接，所述开关模块的第二输出端与所述点火模块的第四输入端相连接，所述开关模块的第三输出端与所述燃油控制模块的第五输入端相连接，所述开关模块的第四输出端、第五输出端均接地； 具体的，所述开关模块包括点火电路和起动电路； 所述点火电路包括第一开关和第二开关，所述第一开关与所述第二开关分别具有档位A、档位B、档位AB和档位OFF，且所述第一开关与所述第二开关的档位相同步，所述档位A对应所述ECU-A单独控制发动机，所述档位B对应所述ECU-B单独控制所述发动机，所述档位AB对应所述ECU-A和所述ECU-B共同控制所述发动机，所述档位OFF为断路，使得所述燃油控制模块与所述点火模块之间不连接、所述ECU控制模块断电； 所述起动电路包括起动抑制开关、起动按钮，具体为：所述起动抑制开关与所述起动按钮串联，所述起动电路的一端作为所述开关模块的第一输出端，与所述点火模块的第三端相连接，所述起动电路的另外一端作为所述开关模块的第五输出端，用于接地； 所述第一开关的一端作为所述开关模块的第二输出端，与所述点火模块的第四输出端相连接； 所述第二开关的一端作为所述开关模块的第三输出端，与所述燃油控制模块的第五输入端相连接； 所述第一开关的另一端与所述第二开关的另一端相连接后作为所述开关模块的第四输出端，用于接地。 4.如权利要求3所述的一种发动机控制系统，其特征在于，所述燃油控制单元还包括第三燃油控制子单元，所述第三燃油控制子单元的输入端与所述开关模块的第三输出端相连接。 5.如权利要求1所述的一种发动机控制系统，其特征在于，所述第一发电机PMA-A为所述发动机自带的发电机，用于为所述发动机控制系统供电； 所述第二发电机PMA-B为所述发动机自带的发电机，用于为所述发动机控制系统提供备份电源； 所述外置发电机ALT1为所述发动机的外置发电机，用于为所述发动机控制系统提供备份电源； 所述AC/DC转换器用于整流所述第二发电机PMA-B电源，并将整流后的直流电输出至所述点火模块、所述第一燃油控制子单元。 6.如权利要求1所述的一种发动机控制系统，其特征在于，所述电源模块还包括应急蓄电池，所述应急蓄电池为所述发动机系统提供备份电源； 所述应急蓄电池与所述AC/DC转换器的第二输入端相连接； 当所述第一发电机PMA-A、所述第二发电机PMA-B和所述外置发电机ALT1同时故障时，所述应急蓄电池通过所述AC/DC转换器为所述点火模块供电，所述点火模块向所述ECU-A、所述ECU-B、主燃油泵供电，所述应急蓄电池通过所述AC/DC转换器为所述第一燃油控制子单元供电。 7.如权利要求1所述的一种发动机控制系统，其特征在于，所述电源模块还包括起动模块，所述起动模块包括起动蓄电池和非重要汇流条； 所述起动蓄电池的输出端与所述非重要汇流条的第一输入端相连接，所述非重要汇流条的第一输出端与所述AC/DC转换器的第二端相连接，所述非重要汇流条的第二输出端与所述起动蓄电池的输入端相连接； 当所述发动机起动后，所述第一发电机PMA-A、所述第二发电机PMA-B、所述外置发电机ALT1均开始发电后，所述起动蓄电池断开，自动实现所述发动机控制系统内部的供电与控制。 8.如权利要求1所述的一种发动机控制系统，其特征在于，所述ECU控制模块用于控制所述发动机的工作，所述ECU-A单独控制发动机或者所述ECU-B单独控制所述发动机或者所述ECU-A和所述ECU-B共同控制所述发动机； 所述ECU-A的第一端为所述ECU控制模块的第一输入端，所述ECU-B的第二端为所述ECU控制模块的第二输入端，所述ECU-B的第三端为所述ECU控制模块的第三输入端； 所述ECU控制模块的电路具体为：所述ECU-A与所述点火模块的第三输出端相连接，所述ECU-B的第二端与所述点火模块的第四输出端相连接，所述ECU-B的第三端与所述燃油控制模块的第三输出端相连接。 9.如权利要求1所述的一种发动机控制系统，其特征在于，所述发动机控制系统还包括起动机，所述起动机与所述点火模块的第五输出端相连接；所述点火模块为所述起动机供电，运行所述起动机，将所述发动机带转至起动转速后，所述起动机脱离所述发动机。 10.一种飞机发动机，其特征在于，包括发动机和权利要求1～9任意一项所述一种发动机控制系统。