[发明专利]包括两个冗余控制通道的用于控制飞行器发动机的装置

说明书

本发明涉及一种发动机控制装置，包括第一控制通道(V1)和第二控制通道(V2)，各控制通道包括第一传感器(CAV1，CAV2)和第二传感器(CBV2，CBV2)，所述第一传感器和第二传感器中的每个被配置为分别向各通道提供第一测量结果(A)和第二测量结果(B)，各通道包括限定主动通道(V1)或被动通道(V2)的主动或被动状态，所述主动通道(V1)设计为控制所述发动机的至少一个致动器(ACT)，而所述被动通道(V2)设计为在所述主动通道发生故障时取代所述主动通道。

技术领域

本发明涉及涡轮喷气式飞行器发动机的控制装置。更具体地说，本发明涉及基于来自配置为测量发动机参数的传感器的测量结果来实现给定冗余的计算的装置。

背景技术

涡轮喷气发动机通常配备有控制装置，该控制装置还提供保护来防止具有危险或灾难性后果的事件，如发动机超速的情况。因此，同一装置实现了这两个功能。

这种控制装置通常包括两个相同的通道，这使得能够在获取参数和计算用于控制一个或多个致动器的设定点时提供冗余。

理想情况下，这些通道彼此独立，但它们经常交换数据，以便合并测量结果。合并的目的是使两个通道在同一时刻进行相同的计算，以确保控制装置的热冗余：一个通道是主动式的并且控制致动器，一个通道是被动式的并且准备在系统发生故障时随时变为主动通道。具体而言，一个通道上的故障可能导致危险或灾难性事件。

如果对发动机的控制和对上述这些事件的保护由同一装置提供，则有必要对执行计算的处理器进行监控，以确保它们没有出现故障。具体地，处理器的故障可能导致发动机进入超速状态。

这样的监控是通过对各通道的计算结果进行比较来实现的，所谓的主动通道向致动器(例如发动机的可变几何结构和/或燃料计量阀)发命令。如果计算结果之间出现分歧，则被动通道被禁用，并且控制装置变成单通道式。

一个问题是，仅通过比较各通道上的计算结果，不可能区分出处理器的故障和通道之间的交换问题。

具体地说，通道间链路的中断，即使是短暂的中断，也会停止相互监控，并有必要确保系统安全，因为这会导致计算上的差异。确保安全在于对任务的其余部分隔离被动通道，因此不利地影响了任务冗余的可用性和维护中的计算机执行问题搜索的可用性。

因此，被隔离的通道可以是健康的通道，因为在通信问题期间，无法得知错误是否位于发射机通道或接收机通道上。如果剩余通道出现故障，且该故障可以通过硬件自检检测到，则其最终会将自身隔离，并导致发动机熄火。因此，这种类型的行为不利地影响了发动机在飞行中的停机率。

发明内容

因此，本发明的主题在于使系统对通道间链路损失而言更加鲁棒(即，抵抗力更强)，以使其能够安全地定位异常，从而确保只有故障的通道将自身隔离。为此，本发明的第一方面提供了一种用于控制发动机的装置，包括第一控制通道和第二控制通道，各控制通道包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器和第二传感器中的每个被配置为分别向各通道提供第一测量结果和第二测量结果，各通道包括限定主动通道或被动通道的主动或被动状态，所述主动通道用于驱动所述发动机的至少一个致动器，而所述被动通道用于在所述主动通道发生故障时取代所述主动通道，该装置设置成使得各通道包括：

-用于合并测量结果的单元，每个用于合并测量结果的单元通过至少一个通道间通信链路接收来自两个通道的测量结果作为输入，以获得合并参数，

-用于处理所述发动机的至少一个致动器的至少一个命令的单元，该装置包括：

-标称运行，其中，用于计算各通道的单元根据所述合并参数和在先前计算时间计算出的命令来计算命令，致动器由所述主动通道驱动，

-在通信链路中断的情况下的故障安全运行，其中，用于计算所述被动通道的单元根据在先前的计算时间由所述主动通道计算出的命令来计算命令。