航空活塞式發(fā)動機冗余式電控單元的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及航空活塞式發(fā)動機的技術領域，具體說是一種航空活塞式發(fā)動機冗余式電控單元。
【背景技術】
[0002]目前，國內小型航空活塞式發(fā)動機均采用膜片式化油器供油系統(tǒng)，由于化油器通過喉管真空度以及機械方式計量燃油，所以不能滿足發(fā)動機在爬升、巡航及俯沖等各種飛行工況條件下、各種環(huán)境條件下對可燃混合氣最佳空燃比的需求。而燃油電控噴射技術可以提高燃油霧化品質，滿足航空活塞式發(fā)動機的燃料適應性要求以及飛行過程中對動力的變化需求。
[0003]航空活塞式發(fā)動機電控單元ECU(簡稱ECU)是發(fā)動機電噴系統(tǒng)的控制神經中樞，它對發(fā)動機的燃油和點火系統(tǒng)進行閉環(huán)控制，提高了發(fā)動機動力性和燃油經濟性，并減少氣體污染物排放。航空活塞式發(fā)動機電控單元ECU包括三部分:硬件電路，控制系統(tǒng)軟件和電控單元輔件。由于航空活塞式發(fā)動機工作條件苛刻，其對ECU可靠性的要求較其他系統(tǒng)更高。ECU工作過程中存在許多可能造成系統(tǒng)失效的因素，如隨機干擾、靜電、雷電感應、溫度因素等。航空活塞式發(fā)動機工作環(huán)境溫度變化大，這對E⑶等電器設備工作性能提出了更高要求，因此電路進行可靠性分析與設計很有必要；其次，航空活塞式發(fā)動機具有大電流驅動、大功率電機以及各種控制系統(tǒng)，在原有電路系統(tǒng)的基礎上增加了很多控制線、動力驅動線等，使得整個電路的復雜性、危險性、電磁干擾等上升到了更高層面。因此，滿足航空活塞式發(fā)動機功能要求，提高電路抗干擾性，簡化線束，保證電路系統(tǒng)安全可靠運行成為電控單元可靠性設計的首要目的。
[0004]
【發(fā)明內容】
本發(fā)明要解決的技術問題是提供具體說是一種航空活塞式發(fā)動機冗余式電控單元。
[0005]本發(fā)明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是:
本發(fā)明的航空活塞式發(fā)動機冗余式電控單元，對電控單元的RAM中存儲的數據設置冗余備份，且冗余備份與原數據的存放地址不相連，冗余備份與原數據同步更新，當干擾發(fā)生并攔截到程序錯誤處理段時，將冗余備份的內容覆蓋到原數據所在位置；將電控單元中執(zhí)行的程序拆分為多個模塊并設置模塊ID寄存器，每個模塊執(zhí)行單一功能，且每個模塊都僅設置一個出口，為每個模塊配置唯一對應的ID號，每當模塊對應功能執(zhí)行完畢返回出口之前，將對應的ID號送入ID寄存器，判斷ID寄存器中的ID號是否正確，如ID號不正確即將程序攔截到初始化段或程序錯誤處理段；電控單元中設置有程序計數器，當程序執(zhí)行過程中發(fā)生計時中斷時對程序計數器進行“+1”動作，正常工作時電控單元間隔向計數器發(fā)送清零指令，當非正常工作發(fā)生且計數值達到最大時將電控單元復位；電控單元工作中對每一傳感器都進行多次采樣，并對采樣取平均值作為傳感器采集的數據。
[0006]本發(fā)明還可以采用以下技術措施:
所述的RAM中數據的冗余備份為多個，且各冗余備份的存放地址互不相連；當干擾發(fā)生并攔截到程序錯誤處理段時，將各冗余備份的數據和原數據所在位置的現(xiàn)數據進行比對，采用表決的方式選出占多數的數據并覆蓋原數據的所在位置。
[0007]所述的程序的不同功能模塊之間設置空操作指令和斷點，并進行現(xiàn)場保留。
[0008]所述的電控單元內的計數器為獨立計數器。
[0009]本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是:
本發(fā)明的航空活塞式發(fā)動機冗余式電控單元中，通過對電控單元中的RAM數據儲存結構進行冗余優(yōu)化以實現(xiàn)RAM的自救，當原數據被破壞時可以及時對RAM數據進行恢復和校正。而將程序分為多個模塊并在不同模塊間設置空操作指令和斷點，能夠保證程序能夠順利執(zhí)行，且能夠實現(xiàn)卷回和故障恢復。通過計數器對程序執(zhí)行進行監(jiān)控，當程序發(fā)生紊亂時可以及時恢復，以確保程序的正常運行。而電控單元對傳感器的多次采樣取平均值則可以保證傳感器數據采集的準確性。本發(fā)明的航空活塞式發(fā)動機冗余式電控單元在應用中能夠提高發(fā)動機工作的安全性和穩(wěn)定性。
【具體實施方式】
[0010]以下參照具體實施例對本發(fā)明進行詳細的說明。
[0011]本發(fā)明的航空活塞式發(fā)動機冗余式電控單元，對電控單元的RAM中存儲的數據設置冗余備份，且冗余備份與原數據的存放地址不相連，冗余備份與原數據同步更新，當干擾發(fā)生并攔截到程序錯誤處理段時，將冗余備份的內容覆蓋到原數據所在位置；將電控單元中執(zhí)行的程序拆分為多個模塊并設置模塊ID寄存器，每個模塊執(zhí)行單一功能，且每個模塊都僅設置一個出口，為每個模塊配置唯一對應的ID號，每當模塊對應功能執(zhí)行完畢返回出口之前，將對應的ID號送入ID寄存器，判斷ID寄存器中的ID號是否正確，如ID號不正確即將程序攔截到初始化段或程序錯誤處理段；電控單元中設置有程序計數器，當程序執(zhí)行過程中發(fā)生計時中斷時對程序計數器進行“+1”動作，正常工作時電控單元間隔向計數器發(fā)送清零指令，當非正常工作發(fā)生且計數值達到最大時將電控單元復位；電控單元工作中對每一傳感器都進行多次采樣，并對采樣取平均值作為傳感器采集的數據。
[0012]RAM中數據的冗余備份為多個，且各冗余備份的存放地址互不相連；當干擾發(fā)生并攔截到程序錯誤處理段時，將各冗余備份的數據和原數據所在位置的現(xiàn)數據進行比對，采用表決的方式選出占多數的數據并覆蓋原數據的所在位置。通過多個冗余備份的方法進一步提高了數據的安全性，極大提高了 RAM中數據的安全性。
[0013]程序的不同功能模塊之間設置空操作指令和斷點，并進行現(xiàn)場保留。通過空操作指令使各模塊的運作保持同步，而斷點的設置也建立了相應的程序運行恢復點。
[0014]電控單元內的計數器為獨立計數器，以避免在程序中斷使能標志不再刷新狀態(tài)時導致的計數器失靈。
[0015]本發(fā)明的航空活塞式發(fā)動機冗余式電控單元中，通過對電控單元中的RAM數據儲存結構進行冗余優(yōu)化以實現(xiàn)RAM的自救，當原數據被破壞時可以及時對RAM數據進行恢復和校正。而將程序分為多個模塊并在不同模塊間設置空操作指令和斷點，能夠保證程序能夠順利執(zhí)行，且能夠實現(xiàn)卷回和故障恢復。通過計數器對程序執(zhí)行進行監(jiān)控，當程序發(fā)生紊亂時可以及時恢復，以確保程序的正常運行。而電控單元對傳感器的多次采樣取平均值則可以保證傳感器數據采集的準確性。本發(fā)明的航空活塞式發(fā)動機冗余式電控單元在應用中能夠提高發(fā)動機工作的安全性和穩(wěn)定性。
[0016]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例公開如上，然而，并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍內，當然會利用揭示的技術內容作出些許更動或修飾，成為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內容，依據本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬于本發(fā)明技術方案的范圍內。
【主權項】
1.一種航空活塞式發(fā)動機冗余式電控單元，其特征在于:對電控單元的RAM中存儲的數據設置冗余備份，且冗余備份與原數據的存放地址不相連，冗余備份與原數據同步更新，當干擾發(fā)生并攔截到程序錯誤處理段時，將冗余備份的內容覆蓋到原數據所在位置；將電控單元中執(zhí)行的程序拆分為多個模塊并設置模塊ID寄存器，每個模塊執(zhí)行單一功能，且每個模塊都僅設置一個出口，為每個模塊配置唯一對應的ID號，每當模塊對應功能執(zhí)行完畢返回出口之前，將對應的ID號送入ID寄存器，判斷ID寄存器中的ID號是否正確，如ID號不正確即將程序攔截到初始化段或程序錯誤處理段；電控單元中設置有程序計數器，當程序執(zhí)行過程中發(fā)生計時中斷時對程序計數器進行“+1”動作，正常工作時電控單元間隔向計數器發(fā)送清零指令，當非正常工作發(fā)生且計數值達到最大時將電控單元復位；電控單元工作中對每一傳感器都進行多次采樣，并對采樣取平均值作為傳感器采集的數據。2.根據權利要求1所述的航空活塞式發(fā)動機冗余式電控單元，其特征在于:RAM中數據的冗余備份為多個，且各冗余備份的存放地址互不相連；當干擾發(fā)生并攔截到程序錯誤處理段時，將各冗余備份的數據和原數據所在位置的現(xiàn)數據進行比對，采用表決的方式選出占多數的數據并覆蓋原數據的所在位置。3.根據權利要求1或2所述的航空活塞式發(fā)動機冗余式電控單元，其特征在于:程序的不同功能模塊之間設置空操作指令和斷點，并進行現(xiàn)場保留。4.根據權利要求3所述的航空活塞式發(fā)動機冗余式電控單元，其特征在于:電控單元內的計數器為獨立計數器。
【專利摘要】一種航空活塞式發(fā)動機冗余式電控單元，通過對電控單元中的RAM數據儲存結構進行冗余優(yōu)化以實現(xiàn)RAM的自救，當原數據被破壞時可以及時對RAM數據進行恢復和校正。而將程序分為多個模塊并在不同模塊間設置空操作指令和斷點，能夠保證程序能夠順利執(zhí)行，且能夠實現(xiàn)卷回和故障恢復。通過計數器對程序執(zhí)行進行監(jiān)控，當程序發(fā)生紊亂時可以及時恢復，以確保程序的正常運行。而電控單元對傳感器的多次采樣取平均值則可以保證傳感器數據采集的準確性。本發(fā)明的航空活塞式發(fā)動機冗余式電控單元在應用中能夠提高發(fā)動機工作的安全性和穩(wěn)定性。
【IPC分類】F02P9/00, F02D41/22, F02D41/02
【公開號】CN105298665
【申請?zhí)枴緾N201510684865
【發(fā)明人】胡春明, 宋璽娟, 劉娜
【申請人】天津大學
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年10月22日