[发明专利]航空活塞发动机的综合参数测试装置及其方法

权利要求书

1、航空活塞发动机的综合参数测试装置，包括控制单元TCU、飞控计算机、伺服电机、涡轮增压器和发动机，其特征在于：所述的测试装置还包括一个综合参数测试系统IMS；控制单元TCU具备外部通讯接口，可以通过既定通讯协议与外部设备通讯，用以传输当前的TCU参数信号以及控制伺服电机工作；涡轮增压器的涡轮进口处安装有一个旁通阀，该旁通阀与伺服电机通过钢丝连接，由伺服电机带动旁通阀进行开启和关闭；涡轮增压器的涡轮进口与发动机排气相连，依靠发动机废气驱动涡轮，涡轮带动与之同轴连接的压气机做功，将大气增压后再输送至发动机进气口；IMS用于采集调理发动机运行状态参数传感器信号并获取TCU的参数，进行参数超限判断及故障模式判断后进行数据集成，将集成的综合参数数据帧发送至飞控计算机；

上述部件之间均通过电缆进行连接或者电路板线路连接。

2、根据权利要求1所述的航空活塞发动机的综合参数测试装置，其特征在于：所述的综合参数测试系统IMS主要包括调理电路、单片机、模拟开关及电平转换单元、TCU通讯端口和飞控计算机通讯端口。

3、根据权利要求2所述的航空活塞发动机的综合参数测试装置，其特征在于：所述的调理电路用于将发动机运行状态参数传感器传输来的不同的信号形式通过放大、转换、滤波等方法调理成0～5VDC的标准电压信号，以供单片机进行A/D转换采集；调理电路的输入与发动机的传感器线缆连接，输出与单片机连接；所述的单片机用于采集调理电路输出的信号，并对采集到的参数进行计算及处理，然后与TCU及飞控计算机通讯；单片机的A/D转换器采集输入端接入经调理电路调理后的传感器信号，通讯端口引脚连接模拟开关及电平转换单元，所述的模拟开关及电平转换单元包括模拟开关和电平转换器件，通过数字电缆连接TCU通讯端口和飞控计算机通讯端口；其中模拟开关由单片机控制按既定顺序分别接通TCU通讯端口和飞控计算机通讯端口；电平转换器件单元用于将单片机数字电平转换为与TCU通讯端口、飞控计算机通讯端口相对应的数字电平。

4、航空活塞发动机综合参数测试方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一、IMS和TCU上电自检；如出现传感器或其他部件异常，给出报警信号；直至故障排除后，上电自检通过并进行发动机启动开车；

步骤二、TCU自动工作，IMS自动运行，并等待飞控计算机命令；综合参数测试系统IMS中的单片机程序控制模拟开关及电平转换单元指向飞控计算机通讯端口，处于等待飞控计算机传来数据请求命令帧状态；

步骤三、IMS进行数据采集、存储；在发动机启动的同时各传感器感受发动机各运行状态参数并通过传感器电缆连接至综合参数测试系统IMS中的调理电路进行调理后输出至单片机，单片机对参数信号进行A/D转换、采集，并进行相应的临时存储；发动机运行过程中不断的进行运行参数感受、转换、采集和临时存储的循环操作；

步骤四、IMS接到飞控计算机数据请求命令；如果综合参数测试系统IMS收到飞控计算机的数据请求命令帧，则IMS内的单片机响应中断请求，中断目前程序代码，转为执行中断处理程序；

步骤五、IMS向TCU请求数据；单片机程序控制模拟开关及电平转换单元指向TCU通讯端口，发送TCU参数请求命令帧，TCU收到参数请求命令帧后，向综合参数测试系统IMS发送当前TCU所有参数数据；综合参数测试系统IMS收到TCU参数后，进行相应临时存储；

步骤六、IMS进行参数超限判断和故障判断；参数超限判断基于参数限制表，故障模式判断基于故障表，输入为参数超限判断输出的代码，输出故障模式代码；

步骤七、IMS打包数据帧；IMS进行故障判断后，集成发动机运行状态参数、TCU参数和各种代码为一格式化数据帧；

步骤八、发送数据帧至飞控计算机。

5、根据权利要求4所述的航空活塞发动机综合参数测试方法，其特征在于：步骤二中所述的在等待飞控计算机的命令帧状态时，也可以是单片机处于待机状态，当响应飞控计算机的命令帧中断程序时，再进行发动机运行参数数据采集，其他步骤相同。