🗊Презентация Austro engine

Основные функции системы EECU Основные функции системы EECU EECU-E4 состоит из двух дублирующих блоков управления, расположенных в одном корпусе. Эти отдельные блоки управления называются ECU-модуль-A и ECU-модуль-B. Эти модули работают в так называемом режиме "горячего" резерва, что означает, что оба модуля ECU постоянно работают. Модули ECU определяют параметры времени впрыска и количества впрыскиваемого топлива в соответствии с результатами измерений датчиками. Однако, только один модуль включает подключенные активаторы, а второй остается в пассивном рабочем режиме. Логическая цепь, именуемая в дальнейшем Voter, во взаимодействии с модулями ECU обнаруживает активный ECU. Voter автономно переключается на обнаруженный модуль в автоматическом режиме. Однако, пилот может заблокировать эту процедуру, выполнив переключение между модулями вручную. Все требуемые для управления сигналы от датчиков передаются при помощи реле от модуля ECU к активаторам. Пилот также может вручную выбрать активный модуль ECU с помощью определенного переключателя. Все требуемые для управления двигателем датчики дублируются, а это значит, что каждый модуль ECU частично имеет свою систему датчиков. Однако, менее важные датчики, а также все активаторы не дублированы, так же как и предупреждающие лампы.

Для ЭСУД требуется питание напряжением 28 В и подключение в соответствии с категорией DO-160D Для ЭСУД требуется питание напряжением 28 В и подключение в соответствии с категорией DO-160D Аппаратные средства для ЭСУД AE300 разработаны специально для проекта AE 300. Программное обеспечение для ЭСУД AE300 базируется на автомобильной исходной программе Bosch Automotive Source Code для дизельных двигателей, к ней добавлены только необходимые модули для применения в авиации. Программное обеспечение разработано в соответствии с DO-178B/ED12B DAL C. Оба канала (ECU A и ECU B) имеют одно и то же программное обеспечение.

Блок-схема EECU Блок-схема EECU

Возможные сбои Возможные сбои Нет возможности изменить заданное значение Действующее заданное значение удерживается регулятором Максимальная скорость двигателя ограничена "ограничителем скорости" в регуляторе Для дополнительной защиты двигателя максимальная скорость ограничивается уменьшением впрыскиваемого топлива при скорости двигателя, превышающей максимальную Заданное значение регулятора равно минимальной скорости Минимальная скорость двигателя ограничена через минимальную рабочую скорость регулятора Активатор заданного значения колеблется Благодаря максимальному и минимальному пределам скорости и заданной максимальной скорости изменения скорости двигателя, заложенным в регуляторе, любые колебания заданного значения (произвольное изменение шага пропеллера) не могут привести к потере способности управлять летательным аппаратом

Датчик рычага управления двигателем Датчик рычага управления двигателем Датчик рычага управления двигателем применяется для определения его положения. Для этого мы применяем датчик на эффекте Холла с двойным выходом. Эти датчики устанавливаются непосредственно на рычагах управления в кабине экипажа. Если один из двух датчиков выйдет из строя, то другой датчик возьмет на себя полное управление. На случай выхода из строя обоих датчиков (что маловероятно) мы установили входной сигнал в 80% сигнала датчика рычага управления, который по умолчанию подается в ЭСУД. Этим мы гарантируем безопасную работу. Определение сигнала датчика рычага управления Датчик рычага управления двигателем является датчиком на эффекте Холла. Он имеет два независимых выхода с разными выходными характеристиками, которые проверяются внутри ECU, и каждому ECU требуется собственный датчик. Например, в установке с двумя двигателями нужны 4 таких датчика. Установка двух датчиков рычага управления в ЭСУД удерживает разницу между выходными сигналами в пределах 5% (например, Сигнал A – 85%, Сигнал B – 87%); сбои или короткие замыкания одного датчика не влияют на другой датчик. Сигнал №1 = Сигнал №2 x 2 Если датчики направлены в разные стороны, то противоположно направленный датчик нужно закрепить с поворотом на 180º. Для обеспечения надлежащей работы и полной мощности двигателя при конструировании механического интерфейса следует учесть некоторые допуски

Определение скорости и положения двигателя Определение скорости и положения двигателя Каждый ECU имеет свой набор датчиков положения: Шаговый сигнал (коленвал) Фазовый сигнал (распредвал) Используются два уровни машин состояния: Для наблюдения за сигналами датчиков и проверка на непротиворечивость Для синхронизации времени впрыска с целью зажигания в верхней мертвой точке (ВМТ) первого цилиндра Имеются два уровни дублирования: Оба ECU (активный и пассивный) оценивают положения двигателя и, если нужно, переключаются между собой После синхронизации машины состояния могут работать и при сбоях (например, если потерян сигнал распредвала, то синхронизация обеспечивается только от коленвала)

Определение скорости двигателя выполняется по шаговому сигналу, являющемуся самым точным источником скорости и наклонного положения двигателя. Фазовый сигнал является резервным источником скорости двигателя, но двигатель не может продолжать работу только на фазовом сигнале. При потере шагового сигнала voter переключает систему на другой модуль ECU. Определение скорости двигателя выполняется по шаговому сигналу, являющемуся самым точным источником скорости и наклонного положения двигателя. Фазовый сигнал является резервным источником скорости двигателя, но двигатель не может продолжать работу только на фазовом сигнале. При потере шагового сигнала voter переключает систему на другой модуль ECU. Устройство определения времени зажигания является мета-машиной состояния (управление положением двигателя), которая выполняет все необходимые расчеты, связанные с синхронизацией времени зажигания с положением коленчатого вала Мониторинг и диагностика выполняются в каждом ECU. Шаговые и фазовые сигналы принимаются и подаются как цифровые входящие сигналы ECU. Каждый сигнал проверяется на непротиворечивость по отношению к записанной теоретической модели шагового колеса и фазового колеса. Число и длительность зазоров и зубьев на один оборот (= расстановка механизмов) Минимальная и максимальная частота шагового сигнала (= диапазон скорости двигателя) Импульсная форма фазового сигнала в отношении частоты и рабочего цикла (= расстановка механизмов)

Регулировка скорости двигателя Регулировка скорости двигателя

Расчет уставки давления наддува Расчет уставки давления наддува Активатор давления наддува контролирует давление на перепускном клапане. Сам перепускной клапан контролирует прохождение газа через турбонагнетатель. Если клапан открыт, то в турбонагнетателе будет меньше энергии, и давление наддува уменьшится. Активатор давления наддува представляет собой магнитный клапан, управляемый ШИМ-сигналом от EECU При 0% рабочего цикла магнитный клапан открывается, и на перепускной клапан поступает давление наддува. выхлопной газ проходит через перепускной клапан -> мин. давление наддува При 100% рабочего цикла магнитный клапан закрывается, и на перепускной клапан не поступает давление выхлопной газ не проходит через перепускной клапан -> макс. давление наддува

Система расчета топлива Система расчета топлива Каждый ECU управляет работой реле топливного насоса, и только активный модуль ECU активирует эти реле. Пилот может активировать параллельную работу обоих насосов. Если в одном из двух насосов предварительной подачи обнаруживается падение давления топлива ниже предельного, то активный ECU выполняет переключение на второй насос. Уставка давления в АТС рассчитывается исходя из скорости двигателя и количества впрыскиваемого в текущий момент топлива Эта уставка корректируется на основании: Температуры двигателя Температуры топлива Атмосферного давления Напряжения аккумулятора* Пределы уставки определяются: Температурой топлива Количеством впрыскиваемого топлива Скоростью двигателя Напряжением на аккумуляторе

Схематическое изображение АТС Схематическое изображение АТС

Расчет крутящего момента двигателя Расчет крутящего момента двигателя Расчет крутящего момента выполняется преобразованием положения рычага управления в требуемый поступательный момент на основе скорости двигателя и положения рычага управления. Увеличение крутящего момента происходит на основании: Скорости двигателя Атмосферного давления Сигнала датчика рычага управления Минимального крутящего момента для текущего уровня полета Защитные ограничения двигателя включают: Защита от превышения скорости Предельная температура выхлопного газа Защита турбонагнетателя Предел крутящего момента Момент регулятора низких оборотов холостого хода добавляет Атмосферное давление Скорость двигателя Положение рычага плюс минимальный крутящий момент для используемой высоты полета. Внутренний крутящий момент применяется для расчета требуемого количества топлива при работе двигателя.

Регулировка скорости двигателя Регулировка скорости двигателя Принцип. Уставка скорости пропеллера рассчитывается исходя из положения датчика рычага управления. Для расчета отклонения скорости пропеллера используется текущая скорость двигателя, разделенная на передаточное число редуктора. Это отклонение преобразуется в выходное отношение для активатора, и уставка скорости пропеллера устанавливается электродвигателем (активатором) в системе регулятора. Этот электродвигатель заменяет традиционный трос Боудена. Регулятор контролирует скорость пропеллера через угол установки лопасти пропеллера, а управление активатором обеспечивает одновременно наблюдение, а также правильную и безопасную активацию. Если заданное значение достигнуто, то активатор отключает двигатель, и ECU будет работать с традиционно управляемыми регуляторами или даже с фиксированным шагом пропеллера без модификаций в управляющей программе. Требуемый крутящий момент двигателя рассчитывается в зависимости от положения рычага управления и скорости двигателя. Исходя из требуемого момента рассчитывается соответствующее количество (масса) впрыскиваемого топлива, а исходя из этого количества рассчитывается требуемое давление наддува (масса воздуха). Реально применяемая комбинация регулятора и пропеллера дает возможность максимально изменять скорость.

Самопроверка выполняется только при соблюдении следующих условий: Самопроверка выполняется только при соблюдении следующих условий: ВС находится на земле (ключ на амортизаторе шасси активирован) Двигатель работает на малых оборотах (ниже порогового значения) Рычаг управления двигателем находится в положении холостого хода (ниже порогового значения) Кнопка самопроверки нажата (если кнопку отпустить, то самопроверка немедленно прекращается на любом ее этапе) Самопроверка выполняется один раз, для повторного выполнения самопроверки кнопку самопроверки следует отпустить и снова нажать (защитная функция) Самопроверка пропеллера выполняется на обоих модулях ECU с целью проверки обеих активирующих цепей Переключение с одного модуля ECU на другой в процессе самопроверки Выполняется механизмом, предназначенным обнаруживать "зависший" ECU Эта проверка выполняется для конструкции с дублирующим EECU

Блок схема самопроверки регулятора пропеллера Блок схема самопроверки регулятора пропеллера

Расчет управления активатором рабочей точки Расчет управления активатором рабочей точки Рассчитанное отклонение скорости пропеллера преобразуется через коэффициент в отношение Затем это отношение корректируется, ограничивается и подается на нужный ("левый" или "правый") выход для управления направлением перемещения активаторов рабочей точки