专利名称：飞机螺旋桨驱动器的控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种飞机螺旋桨驱动器的控制系统，可用于控制发动机的动力且控制 经传动件连接于发动机的螺旋桨的转速。
背景技术：
已知的飞机螺旋桨驱动器通常由驱动引擎(例如汽油引擎)和螺旋桨构成，螺旋 桨通过安全联轴器和齿轮连接于驱动引擎。发动机动力被控制为理想输入动力和测得的实 际动力的函数，理想输入动力由飞行员靠第一起动杆(加速杆)输入、实际动力由拥有冗余 设计的发动机控制系统测得。借助于第二起动杆，根据各发动机动力的函数调整螺旋桨叶 片的角度位置，根据各发动机的动力，通过螺旋桨控制系统(预先没有做冗余设计)比较用 第二起动杆输入的理想转速值与测得的螺旋桨转速实际值，重新调整螺旋桨的转速。采用 两个起动杆和两个控制系统的这种控制类型不仅给飞行员增加了沉重的工作负担而且不 可靠，在设置螺旋桨转速时有可能发生操作错误或各控制系统缺乏冗余，同时也需要有相 当数量的部件。
发明内容
本发明的目的是提供用于控制飞机螺旋桨驱动器的发动机动力和螺旋桨转速的 一种冗余控制系统，它的特征是高度可靠和能减轻飞行员的工作负担，以及减少部件数量。根据本发明，该目的可通过权利要求1所述的控制系统而实现。本发明的基本思路是实现由一个共享起动杆来控制由加速杆确定的发动机动力 和飞机螺旋桨转速，事实上，用于控制发动机的动力单元调节器(全权数字电子发动机操 纵机构)接收来自发动机以及用于调整发动机动力(加速杆)的起动杆的输入信号，将控 制发动机的输出信号传递给发动机，同时亦将根据确定的理想转速和测得的实际转速计算 出的输出信号传递给螺旋桨叶片控制阀。因此，本发明的飞机螺旋桨驱动器控制器通过加 速杆和控制模块控制柴油发动机的动力，其控制经传动件与柴油发动机相连的飞机螺旋桨 的转速，该飞机螺旋桨可由螺旋桨叶片控制阀控制，所述飞机螺旋桨驱动器控制器包括集 成了与控制动力的加速杆和控制螺旋桨转速的螺旋桨叶片控制阀相连的闭合控制回路的 全数字动力单元调节器，其比较根据加速杆位置得出的发动机转速理想值与测得的发动机 转速实际值，根据测定的转速差异控制螺旋桨叶片控制阀，并按照加速杆位置预定的发动 机动力，自动适配螺旋桨转速。实现本发明的这种单杆操作减轻了飞行员的负担，减少了控 制器的部件数量，同时也拥有冗余设计。所述控制回路包括根据加速杆的提供以确定理想转速值的评估器单元，核查该 确定的理想值的控制单元，比较理想值与测得的柴油发动机实际值、计算其差异的比较器， 及用于设置螺旋桨叶片控制阀和按照预定的发动机动力调整螺旋桨转速的PID控制器。
参照以下附图可更详细地说明本发明的
具体实施例方式图1显示的是装有集成了用于控制发动机动力的螺旋桨转速控制器的全数字化 动力单元调节器(全权数字电子发动机操纵机构)的飞机螺旋桨驱动器；图2显示的是该螺旋桨控制器的框图。
具体实施例方式见图1所示，柴油发动机2的曲轴1通过传动件3连接于飞机螺旋桨4，通过螺旋桨 叶片控制阀6调节螺旋桨叶片5以控制螺旋桨的转速。飞行员操纵加速杆7设置螺旋桨的 理想转速。加速杆7、柴油发动机2加上传动件3、和螺旋桨叶片控制阀6连接于通称为全权 数字电子发动机操纵机构的数字化动力单元调节器8，用于对发动机和螺旋桨进行控制。该 全数字化动力单元调节器8接收输入信号(传感器信号，箭头A)，并将相应的输出信号(发 动机控制信号)传递给柴油发动机2 (箭头B)，以通过燃油喷射、压力、增压和燃烧的方式控 制发动机。此外，数字化动力单元调节器8接收飞行员操纵加速杆7时或根据加速杆的位置 而发出的来自加速杆7的输入信号(箭头C)。评估器单元9利用集成在该动力单元调节器 8中的闭合控制回路，在图2中简单描述，首先确定与加速杆位置相应的理想转速值，并由控 制单元10核查此值。在比较器11中比较理想的转速值与通过曲轴转速传感器传递给动力单 元调节器8的实际转速值。根据查明的实际与理想转速值之间的差异，后面的PID控制器12 控制螺旋桨叶片控制阀6 (输出信号，图1中的箭头D)，按照飞行员用加速杆7预定的柴油发 动机2的动力，通过自动调整螺旋桨叶片，自动调整飞机螺旋桨4的转速。本发明提供的通过用于控制发动机动力的加速杆7调节螺旋桨转速的流程，集成 在控制动力的动力单元调节器中，这种对发动机的控制省去了先前工艺螺旋桨控制所需的 第二起动杆，以及相应的非冗余性控制模块，从而减轻了飞行员的负担，现在他只需要操作 一个起动杆。另一方面，全数字动力单元调节器(全权数字电子发动机操纵机构)8提供了 冗余控制系统。此外，与已知的两起动杆控制器相比，本发明减少了部件数量。符号说明
1曲轴
2柴油发动机
3传动件
4飞机螺旋桨
5螺旋桨叶片
6螺旋桨叶控制阀
7加速杆
8动力单元调节器(全权数字电子发动机操纵机构)
9评估器单元
10控制单元
11比较器
12 PID控制器
箭头A输入信号，传感器信号
箭头B输出信号，发动机控制器信号箭头C输入信号，加速杆信号箭头D输出信号，螺旋桨控制器信号
权利要求
1.一种通过加速杆(7)和控制模块⑶控制柴油发动机(2)的动力，且控制经传动件 (3)与柴油发动机( 相连的飞机螺旋桨的转速的飞机螺旋桨驱动器控制系统，该飞机螺 旋桨可由螺旋桨叶片控制阀(6)控制，其中所述控制模块是集成了与加速杆(7)和螺旋桨 叶片控制阀(6)相连的闭合控制回路的全数字动力单元调节器(8)，其比较根据加速杆位 置得出的发动机转速理想值与测得的发动机转速实际值，根据测定的转速差异控制螺旋桨 叶片控制阀(6)，并按照通过加速杆(7)预定的发动机动力，自动调整螺旋桨的转速。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述控制回路包括根据由加速杆提供的输 出信号确定理想转速值的评估器单元(9)，核查该确定的理想值的控制单元(10)，比较该 理想值与测得的柴油发动机O)的实际值是否存在差异的比较器(11)，以及设置螺旋桨叶 片控制阀和按照预定的发动机动力调整螺旋桨转速的PID控制器(12)。
全文摘要
本发明涉及一种通过加速杆(7)和控制模块(8)控制柴油发动机(2)的动力，且控制经传动件(3)与柴油发动机(2)相连的飞机螺旋桨(4)的转速的飞机螺旋桨驱动器控制系统，该飞机螺旋桨(4)可由螺旋桨叶片控制阀(6)控制。所述控制模块包括集成了与控制动力的加速杆和控制螺旋桨转速的螺旋桨叶片控制阀相连的闭合控制回路的全数字动力单元调节器(8)桨。所述控制回路比较根据加速杆位置得出的发动机转速理想值与测得的发动机转速实际值，根据测定的转速差异来控制螺旋桨叶片控制阀(6)，按照由加速杆位置所预定的发动机动力，自动适配调整螺旋桨的转速。该控制系统只有一个起动杆，允许飞行员得到放松，并且该冗余飞行控制系统所需要的部件数量得到减少。
文档编号B64D31/14GK102149600SQ200980135185
公开日2011年8月10日 申请日期2009年8月25日 优先权日2008年9月9日
发明者埃里克·博伦, 波多·梅茨多夫 申请人:提乐特飞机引擎股份有限公司