專利名稱：渦輪機(jī)燃油計(jì)量裝置的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的一般領(lǐng)域。本發(fā)明特別涉及到控制渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油流量。該發(fā)明優(yōu)選---但并非限定性地---適用于航空領(lǐng)域使用的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
眾所周知，噴入渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)的燃油流量是通過(guò)帶有滑塊(slide)的計(jì)量裝置來(lái)測(cè)定的，所述滑塊又稱之為燃油計(jì)量閥(FMV)。燃油流量取決于該滑塊的位置。噴入燃燒室的燃油的重量流量設(shè)定值是由發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)算機(jī)來(lái)評(píng)定的。傳統(tǒng)上用來(lái)控制滑塊位置的技術(shù)是以計(jì)算機(jī)輸入的重量流量設(shè)定值為基礎(chǔ)的，具體如下。當(dāng)滑塊移動(dòng)時(shí)，滑塊會(huì)通過(guò)計(jì)量裝置來(lái)改變?nèi)加土鲃?dòng)截面積S。截面積S又稱之為計(jì)量裝置的開(kāi)口面積，其可根據(jù)滑塊位置易于表示。眾所周知，當(dāng)流過(guò)計(jì)量裝置的壓力差保持恒定時(shí)，該截面積S與燃油體積流量成比例。體積流量等于重量流量除以燃油密度。燃油密度通常設(shè)想為在渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)執(zhí)行任務(wù)期間是恒定的，而且是確定的。因此，可以將燃油重量流量設(shè)定值轉(zhuǎn)換為滑塊位置設(shè)定值。然后，調(diào)節(jié)回路將滑塊位置設(shè)定值與傳感器測(cè)量的滑塊實(shí)際位置進(jìn)行比較，并確定滑塊控制信號(hào)。上述控制技術(shù)具有幾個(gè)缺陷。首先，其未考慮所使用燃油特性可能不同，也未考慮燃油密度可能變化 ，例如，由于溫度變化所致。此外，計(jì)量裝置并不總是非常精確的。結(jié)果，實(shí)際噴入的燃油重量流量與重量流量設(shè)定值不同。換句話說(shuō)，控制可能不精確。另外，人們都知道在燃油管路中使用流量計(jì)，以便提高控制精度。例如，專利申請(qǐng)文件US 5 305 597提出使用流量計(jì)輸入的測(cè)量結(jié)果來(lái)評(píng)估與燃油瞬時(shí)密度成比例的校準(zhǔn)信號(hào)。該文件還提出使用精度標(biāo)準(zhǔn)來(lái)驗(yàn)證流量計(jì)所輸入的測(cè)量的有效性。更確切地說(shuō)，在特定時(shí)間段，在其保持恒定或大于預(yù)定閾值時(shí)，流量計(jì)所輸送的測(cè)量則視為有效。當(dāng)測(cè)量視為無(wú)效時(shí)，則使用被視為有效的最接近值來(lái)確定校準(zhǔn)信號(hào)。然而，流量計(jì)也可能會(huì)受到各種故障的影響。上述文件所使用的精度標(biāo)準(zhǔn)并不會(huì)檢測(cè)到任何類型的故障或者根據(jù)所檢測(cè)故障情況來(lái)使用燃油流量指令。為此，如果流量計(jì)出現(xiàn)故障的情況下，則不會(huì)提供令人滿意的精度。于是，就需要提高渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)燃油流量的控制精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種根據(jù)重量流量設(shè)定值控制渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)燃油計(jì)量裝置滑塊位置的方法，所述方法包括:.獲得來(lái)自傳感器的位置信號(hào)的步驟，所述信號(hào)適于用來(lái)測(cè)量滑塊的位置；.獲得來(lái)自流量計(jì)的至少一個(gè)測(cè)量信號(hào)的步驟，所述信號(hào)適于用來(lái)測(cè)量計(jì)量裝置內(nèi)燃油流量；.估算所述至少一個(gè)測(cè)量信號(hào)的至少一個(gè)有效性標(biāo)準(zhǔn)的步驟；.通過(guò)計(jì)量裝置來(lái)測(cè)定燃油重量流量的步驟；以及.根據(jù)所確定的重量流量和重量流量設(shè)定值來(lái)控制滑塊位置的步驟；所述方法的特征在于:.所述至少一個(gè)測(cè)量信號(hào)包括第一和第二燃油溫度測(cè)量信號(hào)、第一和第二燃油介電常數(shù)測(cè)量信號(hào)、以及第一和第二燃油體積流量測(cè)量信號(hào)；以及.確定步驟包括根據(jù)所述至少一個(gè)有效性標(biāo)準(zhǔn)從如下各項(xiàng)中選擇重量流量:.根據(jù)位置信號(hào)變化計(jì)算的重量流量；.根據(jù)位置信號(hào)和至少其中一個(gè)所述溫度測(cè)量信號(hào)計(jì)算的重量流量；.根據(jù)位置信號(hào)和至少其中一個(gè)所述介電常數(shù)測(cè)量信號(hào)計(jì)算的重量流量；.根據(jù)位置信號(hào)、至少其中一個(gè)所述溫度測(cè)量信號(hào)、以及至少其中一個(gè)所述介電常數(shù)測(cè)量信號(hào)計(jì)算的重量流量；以及.根據(jù)至少其中一個(gè)所述溫度測(cè)量信號(hào)、至少其中一個(gè)所述介電常數(shù)測(cè)量信號(hào)、和至少其中一個(gè)所述體積流量測(cè)量信號(hào)計(jì)算的重量流量。換句話說(shuō)，本發(fā)明提出了通過(guò)估算至少一個(gè)有效性標(biāo)準(zhǔn)并根據(jù)有效性標(biāo)準(zhǔn)選擇重量流量來(lái)檢測(cè)流量計(jì)的故障(如果有的話)。這樣，假定流量計(jì)出現(xiàn)故障時(shí)，就可選擇最精確的重量流量。為此，即使在流量計(jì)出現(xiàn)故障的情況下，本發(fā)明也可以提高控制精度。有效性標(biāo)準(zhǔn)可以包括溫度測(cè)量的有效性標(biāo)準(zhǔn)、介電常數(shù)測(cè)量的有效性標(biāo)準(zhǔn)，以及體積流量測(cè)量的有效性標(biāo)準(zhǔn)。例如，如果溫度有效性標(biāo)準(zhǔn)表明溫度測(cè)量有效，介電常數(shù)測(cè)量有效性標(biāo)準(zhǔn)表明介電常數(shù)測(cè)量有效，以及體積流量測(cè)量有效性標(biāo)準(zhǔn)表明體積流量測(cè)量有效，那么，控制方法可選擇根據(jù)位置信號(hào)、至少其中一個(gè)所述溫度測(cè)量信號(hào)、以及至少其中一個(gè)所述介電常數(shù)測(cè)量信號(hào)計(jì)算的重量流量，從而給出這些情況下的最精確的測(cè)量?？傊?，對(duì)于有效性標(biāo)準(zhǔn)的每個(gè)結(jié)合形式，其中一個(gè)所計(jì)算的重量流量是最精確的，可以選擇。有效性標(biāo)準(zhǔn)可進(jìn)一步包括體積流量測(cè)量的第二有效性標(biāo)準(zhǔn)，該有效性標(biāo)準(zhǔn)的估算是首先對(duì)根據(jù)至少其中一個(gè)所述溫度測(cè)量信號(hào)、至少其中一個(gè)所述介電常數(shù)測(cè)量信號(hào)、以及至少其中一個(gè)所述體積流量測(cè)量信號(hào)所計(jì)算的重量流量進(jìn)行比較，其次是對(duì)根據(jù)位置信號(hào)、至少其中一個(gè)所述溫度測(cè)量信號(hào)、以及至少其中一個(gè)所述介電常數(shù)測(cè)量信號(hào)所計(jì)算的重量流量進(jìn)行比較。對(duì)于帶有轉(zhuǎn)子的流量計(jì)來(lái)講，轉(zhuǎn)子通常并不采用冗余方式提供。這種比較可以檢測(cè)出影響轉(zhuǎn)子的故障，從而在確定重量流量的時(shí)候給予考慮。此外，如下單獨(dú)或綜合特性可以使得測(cè)量結(jié)果有效和可靠地確定:.溫度測(cè)量的有效性標(biāo)準(zhǔn)是將第一和第二溫度測(cè)量信號(hào)與溫度測(cè)量范圍進(jìn)行比較而確定；.介電常數(shù)測(cè)量的有效性標(biāo)準(zhǔn)是將第一和第二介電常數(shù)測(cè)量信號(hào)與介電常數(shù)測(cè)量范圍進(jìn)行比較而確定；.溫度測(cè)量的有效性標(biāo)準(zhǔn)和介電常數(shù)測(cè)量的有效性標(biāo)準(zhǔn)也可根據(jù)數(shù)據(jù)集來(lái)確定，該數(shù)據(jù)集代表了根據(jù)溫度和介電常數(shù)的燃油密度；
.當(dāng)溫度或介電常數(shù)測(cè)量范圍和數(shù)據(jù)集并未表示第一和第二溫度或介電常數(shù)測(cè)量信號(hào)無(wú)效時(shí)，那么，溫度或介電常數(shù)測(cè)量的有效性標(biāo)準(zhǔn)也可根據(jù)第一和第二溫度之間或介電常數(shù)測(cè)量信號(hào)之間的差來(lái)確定；.體積流量測(cè)量的有效性標(biāo)準(zhǔn)是將第一和第二體積流量測(cè)量信號(hào)與體積流量測(cè)量范圍來(lái)比較而確定；以及.體積流量測(cè)量的有效性標(biāo)準(zhǔn)也可根據(jù)第一和第二體積流量測(cè)量信號(hào)之間的差來(lái)確定。本發(fā)明還提供了計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)該程序由計(jì)算機(jī)來(lái)執(zhí)行時(shí)，其包括了執(zhí)行本發(fā)明所述控制方法的指令。另外，本發(fā)明還提供了控制渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的電子裝置，所述電子裝置帶有存儲(chǔ)器，含有根據(jù)本發(fā)明的計(jì)算機(jī)程序。例如，電子裝置可以是渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的計(jì)算機(jī)或其可以是控制燃油流量專用的一種
裝直。本發(fā)明還提供了裝有根據(jù)本發(fā)明的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)和電子裝置的飛機(jī)。通過(guò)閱讀以非限定性示例并參照附圖給出的如下說(shuō)明可以更好地理解本發(fā)明。


.圖1為渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)燃油供給管路和該發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制裝置的示意圖；.圖2為實(shí)施本發(fā)明控制方法的局部示意圖；以及.圖3更詳細(xì)地示出了圖2所示控制方法的局部選擇步驟。
具體實(shí)施例方式下面根據(jù)本發(fā)明在渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用來(lái)介紹本發(fā)明，所述渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)可以是一例如一推進(jìn)飛機(jī)的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，直升機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)，工業(yè)渦輪機(jī)，或輔助動(dòng)力裝置(APU)。圖1為渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)燃油供給管路I以及發(fā)動(dòng)機(jī)的電子控制裝置7的示意圖。燃油供給管路I包括油箱2、計(jì)量裝置3、位置傳感器4、以及流量計(jì)5。燃油供給管路用來(lái)將燃油供給發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室6。另外，計(jì)量裝置3通常稱之為“計(jì)量”單元，用來(lái)控制供給管路I送至燃燒室6的燃油量。為此，計(jì)量裝置3帶有滑塊(圖中未示)或稱燃油計(jì)量閥(FMV)。燃油的流動(dòng)截面積S (又稱之為計(jì)量裝置的開(kāi)口面積)取決于滑塊的位置。構(gòu)件(圖中未示)保持穿過(guò)滑塊的壓力差恒定，于是，燃油的體積流量與截面積S成比例。值得注意的是，截面積S和滑塊位置之間的關(guān)系本身已為人們所知，在此不再更詳細(xì)贅述。位置傳感器4測(cè)量計(jì)量裝置3的滑塊的位置，并將位置信號(hào)送給電子控制裝置7。例如，位置傳感器可以是線性可變差動(dòng)變壓器(LVDT)式傳感器。位置傳感器4可以是成對(duì)的，可以輸送兩個(gè)位置信號(hào)POSa和POSb給電子控制裝置7。例如，流量計(jì)5可以包括一對(duì)表頭、轉(zhuǎn)子流量計(jì)和與密度測(cè)量相關(guān)的體積流量計(jì)，其中，密度是根據(jù)溫度和介電常數(shù)來(lái)確定的。為此，流量計(jì)5提供多個(gè)測(cè)量信號(hào)給電子控制裝置7:表示燃油供給管路I內(nèi)燃油溫度的溫度信號(hào)Ta和溫度信號(hào)Tb;表示燃油供給管路I內(nèi)燃油介電常數(shù)的介電常數(shù)信號(hào)PERMa和介電常數(shù)信號(hào)PERMb;以及表示燃油體積流量的體積流量信號(hào)VOLa和體積流量信號(hào)VOLb。下面，附圖標(biāo)記Ta，Tb, PERMa,-都是用來(lái)表示測(cè)量信號(hào)本身或?qū)?yīng)于測(cè)量信號(hào)的值。例如，Ta也可以是指測(cè)量信號(hào)Ta所代表的溫度。同樣，POSa和POSb可指位置信號(hào)POSa和POSb所代表的位置。流量計(jì)5可以非常方便地置放在盡可能靠近計(jì)量裝置3處，這樣，溫度Ta和Tb以及介電常數(shù)PERMa和PERMb分別對(duì)應(yīng)于計(jì)量裝置3中燃油的溫度和介電常數(shù)。電子控制裝置7裝有計(jì)算機(jī)硬件體系結(jié)構(gòu)。具體是，電子控制裝置7包括傳感器
8、只讀存儲(chǔ)器(ROM)9、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM) 10、以及接口 11。處理器8在使用隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)IO的同時(shí)，可執(zhí)行只讀存儲(chǔ)器(R0M)9內(nèi)存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序。接口 11具體用來(lái)獲得測(cè)量信號(hào)和發(fā)布控制信號(hào)。電子控制裝置7執(zhí)行計(jì)量裝置3內(nèi)滑塊位置的控制方法。該控制方法可以通過(guò)存儲(chǔ)在只讀存儲(chǔ)器9內(nèi)并由處理器8執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序12來(lái)實(shí)施?？刂品椒ㄖ荚诟鶕?jù)向燃燒室6輸送的燃油重量流量設(shè)定值Wf32，以及位置信號(hào)POSa，POSb,和測(cè)量信號(hào)Ta，Tb,PERMa, PERMb, VOLa和VOLb來(lái)確定計(jì)量裝置3滑塊的位置設(shè)定值P0S。在圖1所示示例中，電子控制裝置7為發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)算機(jī)，其執(zhí)行主要調(diào)節(jié)回路，以便根據(jù)所期望推力來(lái)確定重量流量設(shè)定值Wf32。主調(diào)節(jié)回路是通過(guò)存儲(chǔ)在只讀存儲(chǔ)器9內(nèi)并由處理器8執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序13來(lái)執(zhí)行。在另一個(gè)形式中，控制裝置7可以是控制計(jì)量裝置3的專用電子裝置，而且，其可以接收來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)算機(jī)的重量流量設(shè)定值Wf32，為此，該裝置是一個(gè)完全分開(kāi)的裝置。圖2以功能模塊形式示出了控制計(jì)量裝置3滑塊位置的方法的主要步驟。如上所述，該控制方法是通過(guò)由電子控制裝置7來(lái)執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序12來(lái)實(shí)施的。模塊20根據(jù)位置POSa和POSb來(lái)確定重量流量Wf32_sel。重量流量Wf32_sel是通過(guò)假設(shè)燃油密度為恒定的和預(yù)先測(cè)定的來(lái)確定。如何根據(jù)位置POSa和POSb來(lái)計(jì)算Wf32_sel為所屬領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，在此就不再詳細(xì)贅述。模塊21首先對(duì)溫度Ta和Tb進(jìn)行整合(consolidation)。更確切地說(shuō)，模塊21驗(yàn)證Ta和Tb是否在溫度測(cè)量范圍內(nèi)，例如，在-55° C，150° C范圍內(nèi)。如果溫度Ta或Tb不在溫度測(cè)量范圍內(nèi)，Ta或Tb的測(cè)量可視情被認(rèn)為無(wú)效。存儲(chǔ)該信息。同樣，模塊22首先對(duì)介電常數(shù)PERMa和PERMb進(jìn)行整合，驗(yàn)證PERMa和PERMb是否在介電常數(shù)測(cè)量范圍內(nèi)，例如，在1.88，2.27范圍內(nèi)。如果PERMa或PERMb不在介電常數(shù)測(cè)量范圍內(nèi)，那么，測(cè)量PERMa或PERMb可視情被認(rèn)為無(wú)效。存儲(chǔ)該信息。模塊23在溫度Ta&Tb之間和介電常數(shù)PERMa&PERMb之間進(jìn)行交叉整合。眾所周知，燃油密度隨溫度而變化。此外，對(duì)于某個(gè)溫度來(lái)講，燃油的介電常數(shù)取決于燃油類型。這樣，可以構(gòu)建數(shù)據(jù)集，例如，兩維(2D)表，該表針對(duì)某個(gè)溫度和介電常數(shù)來(lái)規(guī)定燃油相應(yīng)密度，或者溫度與介電常數(shù)均并不對(duì)應(yīng)于一種燃油。為此，模塊23利用該數(shù)據(jù)集來(lái)去除與燃油不符的溫度與介電常數(shù)信息。如果溫度和介電常數(shù)被視為無(wú)效，存儲(chǔ)該信息。此后，在模塊21和23進(jìn)行整合之后，假設(shè)其依然被視為無(wú)效時(shí)，模塊24可以進(jìn)行溫度Ta和Tb的第二次整合。更確切地說(shuō)，模塊24驗(yàn)證Ta和Tb之間的差是否小于預(yù)定閾值，例如，0.25° C。如果Ta和Tb之間的差大于該閾值，或者，在模塊21和23進(jìn)行了整合之后，如果Ta或Tb均不被認(rèn)為有效時(shí)，那么，存儲(chǔ)信息”溫度無(wú)效”，模塊24不會(huì)輸送任何溫度信息。相反，如果Ta和Tb之間的差小于或等于閾值時(shí)，或者，如果溫度Ta和Tb只有其中一個(gè)在模塊21和23執(zhí)行合并后被視為有效時(shí)，那么，存儲(chǔ)信息”溫度有效”，模塊24按如下形式輸送溫度T:.如果Ta和Tb都被視為有效時(shí)，Ta和Tb的平均值；.如果只有Ta被視為有效而Tb被視為無(wú)效時(shí)，Ta;以及.如果只有Tb被視為有效而Ta被視為無(wú)效時(shí)，Tb;模塊25的處理類似于模塊24的處理，但是，所述處理為介電常數(shù)PERMa和PERMb的處理。為此，模塊25存儲(chǔ)信息“介電常數(shù)無(wú)效”或“介電常數(shù)有效”以及，如果介電常數(shù)有效時(shí)，其輸送介電常數(shù)PERM，該常數(shù)可以是PERMa和PERMb平均值，或者是介電常數(shù)PERMa和PERMb中的另一個(gè)。模塊26執(zhí)行有關(guān)體積流量VOLa和VOLb的整合。更確切地說(shuō)，模塊26驗(yàn)證VOLa和VOLb是否在流量計(jì)5的體積流量測(cè)量范圍內(nèi)。如果流量VOLa或VOLb不在體積流量測(cè)量范圍內(nèi)，那么，測(cè)量VOLa或VOLb則適當(dāng)被視為無(wú)效。存儲(chǔ)該信息。如果VOLa和VOLb被視為有效，模塊26也驗(yàn)證VOLa和VOLb之間的差是否小于預(yù)定閾值。如果VOLa和VOLb之間的差大于該閾值，或者，如果VOLa或VOLb在相對(duì)于測(cè)量范圍的驗(yàn)證之后均被視為無(wú)效時(shí)，那么，存儲(chǔ)信息“體積流量無(wú)效”，模塊26不再輸送任何體積流量信息。相反，如果VOLa和VOLb之間的差小于或等于該閾值，或者，如果流量VOLa和VOLb中只有其中一個(gè)在相對(duì)于測(cè)量范圍的驗(yàn)證之后被視為有效時(shí)，那么，存儲(chǔ)信息“體積流量有效”,模塊26按如下形式輸送體積流量VOL:.如果VOLa和VOLb均被視為有效時(shí)，VOLa和VOLb的平均值；.如果只有VOLa被視為有效而VOLb則被視為無(wú)效時(shí)，VOLa;或者.如果只有VOLb被視為有效而VOLa則被視為無(wú)效時(shí)，VOLb。在模塊24所輸送的溫度T和模塊25輸送的介電常數(shù)PERM的基礎(chǔ)上，模塊27確定燃油的密度i。在模塊25輸送的介電常數(shù)PERM的基礎(chǔ)上，模塊28確定燃油密度i的估算值d’。在模塊24輸送的溫度T、模塊25輸送的介電常數(shù)PERM和模塊26輸送的體積流量VOL的基礎(chǔ)上，模塊29確定重量流量DEB_M。在模塊20輸送的重量流量Wf32_sel和模塊24輸送的溫度T的基礎(chǔ)上，模塊30確定溫度修正的重量流量Wf32_T。在模塊20輸送的重量流量Wf32_sel和模塊27輸送的密度i的基礎(chǔ)上，模塊31輸送密度修正的重量流量Wf32_d。在模塊20輸送的重量流量Wf32_sel和模塊28輸送的密度估算值d’的基礎(chǔ)上，模塊32確定介電常數(shù)修正的重量流量Wf32_d’。根據(jù)模塊21到25所確定的溫度和介電常數(shù)的有效性，模塊33從重量流量Wf32_sel, Wf32_T, Wf32_d,和Wf32_d’中選擇經(jīng)過(guò)修正的重量流量Wf32_cor。圖3更詳細(xì)地示出了模塊33所進(jìn)行的選擇。.如果介電常數(shù)有效而溫度無(wú)效，模塊33選擇重量流量Wf32_d’。.如果介電常數(shù)和溫度均有效，模塊33選擇重量流量Wf32_d。.如果介電常數(shù)無(wú)效而溫度有效，那么模塊33選擇重量流量Wf32_T。.如果介電常數(shù)和溫度均無(wú)效，那么，模塊33選擇重量流量Wf32_sel。如上所述，模塊33所使用的信息“溫度有效”或“溫度無(wú)效”和“介電常數(shù)有效”或“介電常數(shù)無(wú)效”是由模塊24和25來(lái)確定和存儲(chǔ)的。通過(guò)在模塊29所輸送的重量流量DEB_M和模塊33所輸送的重量流量Wf32_cor之間進(jìn)行選擇，模塊34輸送重量流量WFM。更確切地說(shuō)，如果已經(jīng)存儲(chǔ)了信息“溫度有效”，“介電常數(shù)有效”以及“體積流量有效”，這則意味著重量流量DEB_M不會(huì)受到故障的影響，表示為可使用的最精確測(cè)量，而所述重量流量DEB_M是根據(jù)流量計(jì)5測(cè)量結(jié)果所確定的流量。在這種情況下，所輸送的重量流量WFM等于DEB_M。在另一種情況下，如果已經(jīng)存儲(chǔ)了信息“渦輪有效”，“介電常數(shù)有效”，以及“體積流量”，那么模塊34會(huì)計(jì)算DEB_M和Wf32_d之間的差。如果該差大于預(yù)定閾值，那就是說(shuō)體積流量的測(cè)量存在問(wèn)題，例如，如果流量計(jì)為轉(zhuǎn)子流量計(jì)時(shí)，則是一個(gè)會(huì)影響轉(zhuǎn)子的問(wèn)題。在這種情況下，模塊34選擇重量流量Wf32_d,而不是重量流量DEB_M。相反，如果所存儲(chǔ)的信息包括“溫度有效”，“介電常數(shù)無(wú)效”，以及“體積流量無(wú)效”的其中至少一個(gè)時(shí)，那就是說(shuō)重量流量DEB_M，即根據(jù)流量計(jì)5測(cè)量結(jié)果確定的流量，會(huì)受到故障的影響。在這種情況下，所輸送的重量流量WFM等于Wf32_COr，即，在計(jì)量裝置3滑塊位置的基礎(chǔ)上確定的流量，如果這些測(cè)量有效時(shí)，則可能具有溫度修正量和/或介電常數(shù)修正量。信息“溫度有效”或“溫度無(wú)效”，“介電常數(shù)有效”或“介電常數(shù)無(wú)效”，以及“體積流量有效”或“體積流量無(wú)效”，構(gòu)成了流量計(jì)5所輸送測(cè)量信號(hào)的有效性標(biāo)準(zhǔn)。按照本發(fā)明的理念，模塊33和34所執(zhí)行的處理系指，根據(jù)這些有效性標(biāo)準(zhǔn)選擇重量流量。根據(jù)測(cè)量有效性標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)從上述各種重量流量中進(jìn)行的選擇，圖2所示方法用來(lái)確定可得到的最為精確的重量流量WFM，假定存在會(huì)影響流量計(jì)5的故障時(shí)。最后，模塊35將重量流量WFM與重量流量設(shè)定值Wf32進(jìn)行比較，從而確定控制信號(hào)P0S，以控制計(jì)量裝置3滑塊的位置。例如，模塊35可計(jì)算差值WFM-Wf32，并采用比例積分調(diào)節(jié)器。在另一種形式中，參照?qǐng)D2和3的上述方法是在穩(wěn)定階段執(zhí)行，即燃油流量大體恒定時(shí)。在瞬變過(guò)程階段，在此期間，燃油流量會(huì)變化，可以作為重量流量WFM來(lái)選擇重量流量DEB_M，Wf32_T, Wf32_d, Wf32_d’，或Wf32_sel，所述這些重量流量則是在此前穩(wěn)定階段所選擇的?？梢栽O(shè)想，在瞬變過(guò)程階段期間出現(xiàn)新的故障的風(fēng)險(xiǎn)非常小。例如，根據(jù)位置POSa和POSb信息，可以檢測(cè)瞬變過(guò)程階段的開(kāi)始和結(jié)束。此外，當(dāng)一個(gè)測(cè)量被認(rèn)為是無(wú)效時(shí)，一旦超過(guò)恢復(fù)閾值，則可以再次視其為有效，例如，設(shè)定在或等于曾使其被視為無(wú)效的消除閾值的2/3。
權(quán)利要求
1.一種根據(jù)重量流量設(shè)定值(Wf32)來(lái)控制渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)燃油計(jì)量裝置(3)滑塊位置的方法，所述方法包括: 獲取來(lái)自傳感器(4)的位置信號(hào)(POSa，POSb)的步驟，該信號(hào)適于用來(lái)測(cè)量滑塊的位置； 獲取來(lái)自流量計(jì)(5)的至少一個(gè)測(cè)量信號(hào)的步驟，所述信號(hào)適于測(cè)量計(jì)量裝置(3)內(nèi)的燃油流量； 估算所述至少一個(gè)測(cè)量信號(hào)的至少一個(gè)有效性標(biāo)準(zhǔn)的步驟； 通過(guò)計(jì)量裝置來(lái)確定燃油重量流量(WFM)的步驟；以及 根據(jù)所確定的重量流量(WFM)和重量流量設(shè)定值(Wf32)來(lái)控制滑塊位置的步驟； 所述方法的特征在于: 所述至少一個(gè)測(cè)量信號(hào)包括第一和第二燃油溫度測(cè)量信號(hào)(Ta，Tb)，第一和第二燃油介電常數(shù)測(cè)量信號(hào)(PERMa，PERMb)，以 及第一和第二燃油體積流量測(cè)量信號(hào)(VOLa，VOLb);以及 確定步驟包括根據(jù)所述至少一個(gè)有效性標(biāo)準(zhǔn)來(lái)從如下范圍中選擇重量流量: 根據(jù)位置信號(hào)計(jì)算的重量流量(Wf32_sel)； 根據(jù)位置信號(hào)和至少其中一個(gè)所述溫度測(cè)量信號(hào)計(jì)算的重量流量(Wf32_T)； 根據(jù)位置信號(hào)和至少其中一個(gè)所述介電常數(shù)測(cè)量信號(hào)計(jì)算的重量流量(Wf32_d’)； 根據(jù)位置信號(hào)、至少其中一個(gè)所述溫度測(cè)量信號(hào)，以及至少其中一個(gè)所述介電常數(shù)測(cè)量信號(hào)計(jì)算的重量流量(Wf32_d);以及 根據(jù)至少其中一個(gè)所述溫度測(cè)量信號(hào)、至少其中一個(gè)所述介電常數(shù)測(cè)量信號(hào)和至少其中一個(gè)所述體積流量測(cè)量信號(hào)計(jì)算的重量流量(DEB_M)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述至少一個(gè)有效性標(biāo)準(zhǔn)包括溫度測(cè)量有效性標(biāo)準(zhǔn)、介電常數(shù)測(cè)量有效性標(biāo)準(zhǔn)以及體積流量測(cè)量有效性標(biāo)準(zhǔn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述至少一個(gè)有效性標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步包括體積流量測(cè)量的第二有效性標(biāo)準(zhǔn)，該第二有效性標(biāo)準(zhǔn)的估算是首先對(duì)根據(jù)至少其中一個(gè)所述溫度測(cè)量信號(hào)、至少其中一個(gè)所述介電常數(shù)測(cè)量信號(hào)和至少其中一個(gè)所述體積流量測(cè)量信號(hào)所計(jì)算的重量流量進(jìn)行比較，其次是對(duì)根據(jù)位置信號(hào)、至少其中以所述溫度測(cè)量信號(hào)和至少其中一個(gè)所述介電常數(shù)測(cè)量信號(hào)所計(jì)算的重量流量進(jìn)行比較。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的控制方法，其特征在于，溫度測(cè)量的有效性標(biāo)準(zhǔn)是通過(guò)將第一和第二溫度測(cè)量信號(hào)(Ta，Tb)與溫度測(cè)量范圍進(jìn)行比較而確定的，介電常數(shù)測(cè)量的有效性標(biāo)準(zhǔn)是將第一和第二介電常數(shù)測(cè)量信號(hào)(PERMa，PERMb)與介電常數(shù)測(cè)量范圍進(jìn)行比較而確定的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制方法，其特征在于，溫度測(cè)量的有效性標(biāo)準(zhǔn)和介電常數(shù)測(cè)量的有效性標(biāo)準(zhǔn)也是根據(jù)數(shù)據(jù)集來(lái)確定的，該數(shù)據(jù)集代表了根據(jù)溫度和介電常數(shù)變化的燃油密度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制方法，其特征在于，當(dāng)溫度或介電常數(shù)測(cè)量范圍和數(shù)據(jù)集并不表示第一和第二溫度或介電常數(shù)測(cè)量信號(hào)為無(wú)效時(shí)，那么，溫度或介電常數(shù)測(cè)量的有效性標(biāo)準(zhǔn)也是根據(jù)第一和第二溫度或介電常數(shù)測(cè)量信號(hào)之間的差來(lái)確定的。
7.根據(jù)權(quán)利要求2到6任一項(xiàng)所述的控制方法，其特征在于，體積流量測(cè)量的有效性標(biāo)準(zhǔn)是將第一和第二體積流量測(cè)量信號(hào)與體積流量測(cè)量范圍進(jìn)行比較確定的。
8.一種計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)該程序由計(jì)算機(jī)執(zhí)行時(shí)，其包括了執(zhí)行權(quán)利要求1到7任一項(xiàng)所述方法的指令。
9.一種控制渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的電子裝置(7)，所述電子裝置帶有存儲(chǔ)器(9)，該存儲(chǔ)器裝有根據(jù)權(quán)利要求8所述的計(jì)算機(jī)程序。
10.一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)， 其包括燃?xì)鉁u輪和根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子裝置(7)。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)重量流量設(shè)定值(Wf32)來(lái)對(duì)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)燃油計(jì)量裝置(3)進(jìn)行控制，其包括響應(yīng)至少一個(gè)有效性標(biāo)準(zhǔn)以便從如下范圍內(nèi)選擇重量流量根據(jù)位置信號(hào)計(jì)算的重量流量；根據(jù)位置信號(hào)和至少一個(gè)溫度測(cè)量信號(hào)計(jì)算的重量流量；根據(jù)位置信號(hào)和至少一個(gè)介電常數(shù)測(cè)量信號(hào)計(jì)算的重量流量；根據(jù)位置信號(hào)、至少一個(gè)溫度測(cè)量信號(hào)和至少一個(gè)介電常數(shù)測(cè)量信號(hào)計(jì)算的重量流量；以及根據(jù)溫度測(cè)量信號(hào)、介電常數(shù)測(cè)量信號(hào)和體積流量測(cè)量信號(hào)計(jì)算的重量流量。
文檔編號(hào)F02C9/26GK103180576SQ201180051253
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月25日
發(fā)明者布魯諾·羅伯特·加利, 塞西爾·馬洛特 申請(qǐng)人:斯奈克瑪