Система управления двигателя - общие сведения
Самое большое отличие в работе AE300 от традиционных авиационных двигателей состоит в применении электронного блока управления (EECU). EECU позволяет пилоту управлять всеми параметрами двигателя с помощью единственного рычага. Прикладывая определенную нагрузку на рычаг, пилот выбирает уровень мощности, и EECU регулирует все параметры, включая шаг пропеллера, в соответствии с этим выбором.
Блок управления принимает входные сигналы от датчиков, включая выбранную пилотом нагрузку, регулирует такие переменные величины, как температура воздуха, температура двигателя и барометрическое давление для управления впрыском топлива (количеством и временем), шагом пропеллера и давлением наддува. Управление осуществляется по контрольным картам двигателя.
Затем требуемое давление в трубопроводе регулируется в соответствии с температурой воздуха и охладителя и постоянно сравнивается с фактическим давлением в трубопроводе. Подобным же образом контролируются и другие параметры двигателя, такие как объем впрыскиваемого топлива и время впрыска, а также работа пропеллера.
Питание датчиков системы управления подается от EECU. В случае перенапряжения (больше 34 В), активаторы будут отключены в целях безопасности компонента. Активаторы включаются вновь, напряжение падает ниже 34 В.
Однако, EECU-E4 остается в активном состоянии и во время фазы перенапряжения.
Более того, все главные реле также отключаются при высоких значениях тока в соответствии со своими заданными значениями отключения. Максимальные значения тока применимы в определенных пределах.
Обзор компонентов электроннойсистемы управления двигателем E4 (ЭСУД)
Система ЭСУД состоит из следующих основных компонентов:
Датчики и активаторы
EECU - электронный блокуправления двигателем
GPC - блок управления подогревом
Генератор
Регулятор напряжения
Стартер
На блок-схеме ЭСУД показаны соединения между компонентами системы ЭСУД, применяемыми вдвигателе AE300, а также интерфейс для соединения авиационной конструкции с ЭСУД двигателя AE300.
Основные функции системы:
EECU-E4 состоит из двух дублирующих блоков управления, расположенных в одном корпусе. Эти отдельные блоки управления называются ECU-модуль-A и ECU-модуль-В. 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 работы ЭСУД требуется питание напряжением 28В с подключением в соответствии с категорией DO-160D
Аппаратные средства ЭСУД двигателя AE300 разработаны специально для проекта AE 300, и его требования соответствуют D0-160D.
Основой программного обеспечения ЭСУД двигателя AE300 EECU является исходная автомобильная программа Bosch Automotive Source Code для дизельных двигателей, к ней добавлены только необходимые модули для применения в авиации. Программное обеспечение разработано в соответствии с D0-178B/ED12B DAL C. Оба канала (ECU A и ECU В) имеют одно и то же программное обеспечение.
Функции ЭСУД
Мониторинг внешних интерфейсов
ЭСУД ведет наблюдение за всеми внешними интерфейсами, такими, как датчики и активаторы. О распознанных ЭСУД неисправностях (например, электрических) сообщается внутри системы. Эти неисправности могут препятствовать дальнейшему функционированию/мониторингу.
Мониторинг функции переключения
Мониторинг функции переключения в отдельно вычисляемых величинах применяется для мониторинга основных функций управления двигателем (например, расчета скорости двигателя, расчета количества впрыскиваемого топлива).
Мониторинг аппаратных средств ЭСУД
Мониторинг аппаратных средств ЭСУД обеспечивает внутреннее питание, внутреннюю память и внутреннюю коммуникацию системы.
Мониторинг сбоев/Память кодов ошибок
Мониторинг сбоев и память кодов ошибок позволяют записывать до 20 сообщений об ошибках.
Статистика
Последней характеристикой ЭСУД является статистика. Статистика записывает 8 физических параметров двигателя, а также время работы модулей ECU
Переключение ECU
Переключение ECU необходимо в случае сообщения о сбое ЭСУД. Система разработана с автоматическим переключением. Эта автоматическая функция выполняется внутренней логикой (Voter), которая выбирает активный модуль ECU, или пилотом, который обладает приоритетом над решением ЭСУД
Диагностика с помощью сети CAN
Для обнаружения неисправностей необходимо выполнять диагностику ЭСУД . Выполнение этого процесса возможно с помощью диагностического средства AE 300 wizard.
Запись событий и журнал данных
В ЭСУД имеются еще две функции: запись событий и журнал данных. В журнале данных хранятся определенные "события" (например, сбои, выходы за пределы, по которым пришли сообщения) Регистратор данных периодически записывает задаваемые значения.
Все записи сопровождаются указанием времени по внутренним часам реального времени, питание которых осуществляется дополнительным\ аккумулятором внутри системы ЭСУД
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
Самопроверка ЭСУД
• После включения питания оба модуля ECU выполняют проверки аппаратных средств
• Координирующий модуль самопроверки контролирует все последующие тесты
• Координатор самопроверки вызывает процедуры проверки из заданного перечня автоматически после каждого включения питания
• Самопроверка регулятора пропеллера может быть запущена пилотом вручную нажатием кнопки самопроверки