同类型的涡轮式喷气发动机上采集的测量值的经验反馈来获 得。如图2中所示，特定迭代的建模推力附_根据在前迭代获得的建模推力NIMQD_和时 间常数T来限定。
[0053] 较优地，对于推力的增大和减小，过渡阶段模型M是不同的。同样为推力的每个类 型的修改提供了过渡阶段模型M。
[0054] 如图3中所示，涡轮式喷气发动机的过度推力和不足推力由两个不同的方法来监 视，考虑到这两个不同的方法使用不同的过渡阶段模型MSUK、Msots和不同的滤波函数F胃、 Fsots，这两个不同的方法包括不同的处理步骤IsukUsots。类似地，根据如图3中所示监视的 推力错误，告警阈值为不同的SSUK、sSQUS。
[0055] 为了清楚起见，以下参考图1中的一般示意图针对本发明的不足推力的情况进行 说明。
[0056] 较优地，如图2中所示，首先在启动涡轮式喷气发动机时并且其次取决于推力差 A的符号进行滤波函数F的初始化INIT。
[0057] 假定滤波函数为2阶的，初始化允许所述滤波函数以建模推力预定值 开始。滤波函数F根据推力差△的符号进行初始化使得可以防止监视方法根据所监视的 错误的类型而发散。举例来说，如果有效推力NIeff大于建模推力NIM (假设为过度推力）， 则用于监视不足推力的方法的滤波函数FSOTS(参见图3)能够被初始化以防止提供不一致的 结果，也就是误告警。尤其是，当加速与减速有关联时，这样的初始化是有利的。
[0058] 较优地，在初始化期间，先前的建模推力N1MQD((M)等于涡轮式喷气发动机的有效推 力NIeff。
[0059] 考虎怠谏调节设各
[0060] 根据本发明的一个优选方面，涡轮式喷气发动机包括适怠速调节设备，怠速调节 设备被用于通过怠速值（取决于所确定的涡轮式喷气发动机的环境条件）来预清空由节流 控制杆所限定的推力设定。
[0061]例如，参考图4,当飞行器的飞行员想要尽可能限制涡轮式喷气发动机的推力时， 怠速调节设备通过怠速值NIka1j来预清空由节流控制杆所限定的推力设定NIMN，以使得与速 率Nl之外的限制（速率N2,用于限制切断风险的最小燃料流速等等）相比较，涡轮式喷气 发动机的推力减小不会过大。怠速值Nlg不是计算得到的，而是来自怠速调节设备的各种 限制，从而在涡轮式喷气发动机减速时为其提供了最佳的热动力循环。
[0062] 然而，至于根据本发明的用于监视过度推力错误的方法，则必须考虑到在空转过 程中怠速值Nl1^对应于推力设定NIcws。
[0063] 为此，参考图4,为了监视过度推力，该方法包括将节流控制杆的推力设定NIman与 怠速值NIka1j相比较的步骤，最大推力值被用作上述处理步骤1中的推力设定NIcqns。换句 话说，如果节流控制杆限定的推力设定NIman大于由怠速调节设备引起的怠速值Nl1，则监 视方法与图1中示出的实施例保持一致。
[0064] 然而，如果节流控制杆限定的推力设定NIman小于由怠速调节设备引起的怠速值 NIe^则监视方法将怠速值Nl1^作为上述处理步骤1中的推力设定NIras。
[0065] 为了监视方法的可靠性，独立于怠速调节设备得知怠速值Nlg是很重要的。相应 地，如下所述对怠速值建模。
[0066]在图4中的示例中，怠速值NImd根据空转模型M1来获得，空转模型M1将建 模怠速值NImd与涡轮式喷气发动机的一个或更多环境参数值相关联。然而，明显还可以 使用其他方式来获得建模怠速值N1KMD。通过对涡轮式喷气发动机的作为怠速调节设备 的驱动的特点的环境参数进行测量，能够间接确定怠速值NIhd。
[0067]在此示例中，参考图4,空转模型M1^将建模怠速值NIHD与涡轮式喷气发动机的 环境压力Pamb和涡轮式喷气发动机的环境温度T"b相关联。在实际中，涡轮式喷气发动机的 环境参数Pamb和T"b被认为是可靠的冗余参数。尤其是，这些参数对于待监视的推力错误没 有共同的模式。显而易见，其他环境参数也适用。类似于过渡阶段模型M，空转模型M1^使 用来自相同类型的涡轮式喷气发动机上采集的测量值的经验反馈来获得。
[0068]参考图4,监视方法包括测量涡轮式喷气发动机的环境参数Paml^PT"b以借助于空 转模型Me^来限定建模怠速值NIHD的步骤。一旦获得了建模怠速值NI"D，则将所述值 与控制杆的推力设定NImn相比较，最大推力被用作处理步骤1的推力设定NIC0NS。
[0069]因为考虑到空转，所以提高了所监视的过度推力的精度。尤其是，可以避免当在高 怠速值下正常调节涡轮式喷气发动机时声明过度推力错误。
[0070] 可夺的告警阈倌
[0071] 为了提高与在相同类型的不同涡轮式喷气发动机之间的离散相比较的监视方法 的鲁棒性，告警阈值S较优地为将附加条件考虑在内的可变阈值，从而例如减小告警阈值S 的值并因此增大检测的灵敏度。换句话说，参考图5,该方法使用对涡轮式喷气发动机的至 少一个附加条件CONDI、COND2的监视。如果检测到与所述附加条件CONDI、COND2有关的故 障，则使用惩罚参数PEN1、PEN2来惩罚告警阈值S以助于推力错误的快速检测。
[0072] 较优地，该方法实现了涡轮式喷气发动机的多个附加条件CONDI、COND2的监视。 附加条件CONDI、COND2根据其关键性排名。附加条件CONDI、COND2越关键，告警阈值S的 惩罚参数PEN1、PEN2越大。因此，阈值S适于在限制误告警风险的同时允许快速检测，这是 有利的。
[0073]根据所监视的推力错误的类型（不足推力或过度推力），能够对阈值S减去/加上 惩罚参数PENl、PEN2。显而易见，惩罚参数PENl、PEN2还可以采用乘法器系数、数学函数等 形式。较优地，惩罚参数PEN1、PEN2还能够取决于所监视的辅助条件CONDI、C0ND2以逐步 调整告警阈值S。
[0074] 以下与多个辅助条件用于监视涡轮式喷气发动机的不足推力的惩罚参数相关联 的该多个辅助条件进行说明。
[0075] a)测量椎力差A的改夺谏率
【主权项】
1. 一种用于监视飞行器的涡轮式喷气发动机的推力错误的方法，当所述涡轮式喷气发 动机的推力设定（NItons)被修改时，所述方法借助于所述飞行器的机载计算机来监视飞行 器的涡轮式喷气发动机的推力错误，所述涡轮式喷气发动机的有效推力（NI eff)在过渡阶段 期间被修改以获得所期望的推力设定（NIcqns)， 所述方法包括： 借助于滤波函数（F)和过渡阶段模型（M)来处理所述推力设定（NItons)以获得建模推 力（NImqd)的步骤； 测量所述有效推力（NIeff)的步骤； 将所述建模推力（NImqd)与所述有效推力（NIeff)相比较以确定推力差（△)的步骤； 将所述推力差（△)与告警阈值（S)相比较的步骤；以及 在所述阈值（S)被超过的情况下发出告警的步骤； 在所述方法中， 在一次给定迭代下，其中，先前的建模推力（N1M((M))是已知的，所述过渡阶段模型根 据来自所述先前的建模推力（N1M((M))提供时间常数（T)，以及所述滤波函数（F)根据所获 得的时间常数（T)、所述先前的建模推力（Nl Mm((M))和所述推力设定（NIots)来提供建模推 力（NImod)。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，当所述涡轮式喷气发动机启动时，所述滤波函 数（F)根据所述推力差（△)的符号被初始化，在该初始化过程中，所述先前的建模推力 (Nl MQD(QU〇)等于所述涡轮式喷气发动机的所述有效推力（NIeff)。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述滤波函数（F)为低通函数，较优地，为2 阶传递函数。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述涡轮式喷气发动机包括适用于 使用怠速值（NIeai)来预清空借助于节流控制杆限定的设定（NIman)的怠速调节设备，所述 怠速值（Nlg)取决于所确定的所述涡轮式喷气发动机的环境条件，为了监视过度推力，所 述方法包括，测量所述涡轮式喷气发动机的至少一个环境参数的步骤，从而限定所述节流 控制杆的设定（NIman)是否由所述怠速值（NIkaJ预清空。
5. 根据权利要求4所述的方法，其中，所述监视方法包括确定借助于空转模型（MkaJ建 模的怠速值（NIemii)，所述空转模型U将建模怠速值（N1" D)与所述涡轮式喷气发动 机的一个或更多环境参数值相关联。
6. 根据权利要求5所述的方法，其中，所述空转模型（MkaJ将建模怠速值（NImd)与 所述涡轮式喷气发动机的环境压力和所述涡轮式喷气发动机的环境温度相关联。
7. 根据权利要求1至6所述的方法，其中，所述告警阈值（S)是能够被参数化的阈值， 所述涡轮式喷气发动机包括用于监视所述涡轮式喷气发动机的至少一个辅助条件（C0ND1、 C0ND2)的状态的装置，当检测到所述辅助条件（C0ND1、C0ND2)的异常状态时，惩罚参数 (PEN1、PEN2)被应用于所述告警阈值（S)。
8. 根据前项权利要求所述的方法，其中，根据所监视的辅助条件（C0ND1、C0ND2)的关 键性将惩罚参数（PEN1、PEN2)应用于所述告警阈值（S)。
【专利摘要】本发明涉及一种用于在修改涡轮扇的推力设定(NCONS)的过程中监视涡轮扇的推力错误的方法，所述方法包括：借助于滤波函数和过渡阶段模型处理推力设定(NCONS)以获得建模推力(NMOD)的步骤，将所述建模推力(NMOD)与实际推力(NEFF)相比较以确定推力差(Δ)的步骤，将所述推力差(Δ)与告警阈值(S)相比较的步骤，以及在超过所述告警阈值(S)的情况下发出告警的步骤，其中，在一次给定的迭代中，先前的建模推力是已知的，则过渡阶段模型提供根据先前的建模推力提供时间常数，并且滤波函数根据所获得的时间常数、先前的建模推力以及推力设定(NCONS)提供建模推力(NMOD)。
【IPC分类】G05B17-00, B64D31-00, F02C9-28
【公开号】CN104736819
【申请号】CN201380054528
【发明人】赛德瑞克·德杰拉希
【申请人】斯奈克玛
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2013年9月27日
【公告号】CA2886401A1, EP2917537A1, US20150219528, WO2014053752A1