航空活塞式发动机冗余式电控单元的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及航空活塞式发动机的技术领域，具体说是一种航空活塞式发动机冗余式电控单元。
【背景技术】
[0002]目前，国内小型航空活塞式发动机均采用膜片式化油器供油系统，由于化油器通过喉管真空度以及机械方式计量燃油，所以不能满足发动机在爬升、巡航及俯冲等各种飞行工况条件下、各种环境条件下对可燃混合气最佳空燃比的需求。而燃油电控喷射技术可以提高燃油雾化品质，满足航空活塞式发动机的燃料适应性要求以及飞行过程中对动力的变化需求。
[0003]航空活塞式发动机电控单元ECU(简称ECU)是发动机电喷系统的控制神经中枢，它对发动机的燃油和点火系统进行闭环控制，提高了发动机动力性和燃油经济性，并减少气体污染物排放。航空活塞式发动机电控单元ECU包括三部分:硬件电路，控制系统软件和电控单元辅件。由于航空活塞式发动机工作条件苛刻，其对ECU可靠性的要求较其他系统更高。ECU工作过程中存在许多可能造成系统失效的因素，如随机干扰、静电、雷电感应、温度因素等。航空活塞式发动机工作环境温度变化大，这对E⑶等电器设备工作性能提出了更高要求，因此电路进行可靠性分析与设计很有必要；其次，航空活塞式发动机具有大电流驱动、大功率电机以及各种控制系统，在原有电路系统的基础上增加了很多控制线、动力驱动线等，使得整个电路的复杂性、危险性、电磁干扰等上升到了更高层面。因此，满足航空活塞式发动机功能要求，提高电路抗干扰性，简化线束，保证电路系统安全可靠运行成为电控单元可靠性设计的首要目的。
[0004]
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是提供具体说是一种航空活塞式发动机冗余式电控单元。
[0005]本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:
本发明的航空活塞式发动机冗余式电控单元，对电控单元的RAM中存储的数据设置冗余备份，且冗余备份与原数据的存放地址不相连，冗余备份与原数据同步更新，当干扰发生并拦截到程序错误处理段时，将冗余备份的内容覆盖到原数据所在位置；将电控单元中执行的程序拆分为多个模块并设置模块ID寄存器，每个模块执行单一功能，且每个模块都仅设置一个出口，为每个模块配置唯一对应的ID号，每当模块对应功能执行完毕返回出口之前，将对应的ID号送入ID寄存器，判断ID寄存器中的ID号是否正确，如ID号不正确即将程序拦截到初始化段或程序错误处理段；电控单元中设置有程序计数器，当程序执行过程中发生计时中断时对程序计数器进行“+1”动作，正常工作时电控单元间隔向计数器发送清零指令，当非正常工作发生且计数值达到最大时将电控单元复位；电控单元工作中对每一传感器都进行多次采样，并对采样取平均值作为传感器采集的数据。
[0006]本发明还可以采用以下技术措施:
所述的RAM中数据的冗余备份为多个，且各冗余备份的存放地址互不相连；当干扰发生并拦截到程序错误处理段时，将各冗余备份的数据和原数据所在位置的现数据进行比对，采用表决的方式选出占多数的数据并覆盖原数据的所在位置。
[0007]所述的程序的不同功能模块之间设置空操作指令和断点，并进行现场保留。
[0008]所述的电控单元内的计数器为独立计数器。
[0009]本发明具有的优点和积极效果是:
本发明的航空活塞式发动机冗余式电控单元中，通过对电控单元中的RAM数据储存结构进行冗余优化以实现RAM的自救，当原数据被破坏时可以及时对RAM数据进行恢复和校正。而将程序分为多个模块并在不同模块间设置空操作指令和断点，能够保证程序能够顺利执行，且能够实现卷回和故障恢复。通过计数器对程序执行进行监控，当程序发生紊乱时可以及时恢复，以确保程序的正常运行。而电控单元对传感器的多次采样取平均值则可以保证传感器数据采集的准确性。本发明的航空活塞式发动机冗余式电控单元在应用中能够提高发动机工作的安全性和稳定性。
【具体实施方式】
[0010]以下参照具体实施例对本发明进行详细的说明。
[0011]本发明的航空活塞式发动机冗余式电控单元，对电控单元的RAM中存储的数据设置冗余备份，且冗余备份与原数据的存放地址不相连，冗余备份与原数据同步更新，当干扰发生并拦截到程序错误处理段时，将冗余备份的内容覆盖到原数据所在位置；将电控单元中执行的程序拆分为多个模块并设置模块ID寄存器，每个模块执行单一功能，且每个模块都仅设置一个出口，为每个模块配置唯一对应的ID号，每当模块对应功能执行完毕返回出口之前，将对应的ID号送入ID寄存器，判断ID寄存器中的ID号是否正确，如ID号不正确即将程序拦截到初始化段或程序错误处理段；电控单元中设置有程序计数器，当程序执行过程中发生计时中断时对程序计数器进行“+1”动作，正常工作时电控单元间隔向计数器发送清零指令，当非正常工作发生且计数值达到最大时将电控单元复位；电控单元工作中对每一传感器都进行多次采样，并对采样取平均值作为传感器采集的数据。
[0012]RAM中数据的冗余备份为多个，且各冗余备份的存放地址互不相连；当干扰发生并拦截到程序错误处理段时，将各冗余备份的数据和原数据所在位置的现数据进行比对，采用表决的方式选出占多数的数据并覆盖原数据的所在位置。通过多个冗余备份的方法进一步提高了数据的安全性，极大提高了 RAM中数据的安全性。
[0013]程序的不同功能模块之间设置空操作指令和断点，并进行现场保留。通过空操作指令使各模块的运作保持同步，而断点的设置也建立了相应的程序运行恢复点。
[0014]电控单元内的计数器为独立计数器，以避免在程序中断使能标志不再刷新状态时导致的计数器失灵。
[0015]本发明的航空活塞式发动机冗余式电控单元中，通过对电控单元中的RAM数据储存结构进行冗余优化以实现RAM的自救，当原数据被破坏时可以及时对RAM数据进行恢复和校正。而将程序分为多个模块并在不同模块间设置空操作指令和断点，能够保证程序能够顺利执行，且能够实现卷回和故障恢复。通过计数器对程序执行进行监控，当程序发生紊乱时可以及时恢复，以确保程序的正常运行。而电控单元对传感器的多次采样取平均值则可以保证传感器数据采集的准确性。本发明的航空活塞式发动机冗余式电控单元在应用中能够提高发动机工作的安全性和稳定性。
[0016]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然而，并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当然会利用揭示的技术内容作出些许更动或修饰，成为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种航空活塞式发动机冗余式电控单元，其特征在于:对电控单元的RAM中存储的数据设置冗余备份，且冗余备份与原数据的存放地址不相连，冗余备份与原数据同步更新，当干扰发生并拦截到程序错误处理段时，将冗余备份的内容覆盖到原数据所在位置；将电控单元中执行的程序拆分为多个模块并设置模块ID寄存器，每个模块执行单一功能，且每个模块都仅设置一个出口，为每个模块配置唯一对应的ID号，每当模块对应功能执行完毕返回出口之前，将对应的ID号送入ID寄存器，判断ID寄存器中的ID号是否正确，如ID号不正确即将程序拦截到初始化段或程序错误处理段；电控单元中设置有程序计数器，当程序执行过程中发生计时中断时对程序计数器进行“+1”动作，正常工作时电控单元间隔向计数器发送清零指令，当非正常工作发生且计数值达到最大时将电控单元复位；电控单元工作中对每一传感器都进行多次采样，并对采样取平均值作为传感器采集的数据。2.根据权利要求1所述的航空活塞式发动机冗余式电控单元，其特征在于:RAM中数据的冗余备份为多个，且各冗余备份的存放地址互不相连；当干扰发生并拦截到程序错误处理段时，将各冗余备份的数据和原数据所在位置的现数据进行比对，采用表决的方式选出占多数的数据并覆盖原数据的所在位置。3.根据权利要求1或2所述的航空活塞式发动机冗余式电控单元，其特征在于:程序的不同功能模块之间设置空操作指令和断点，并进行现场保留。4.根据权利要求3所述的航空活塞式发动机冗余式电控单元，其特征在于:电控单元内的计数器为独立计数器。
【专利摘要】一种航空活塞式发动机冗余式电控单元，通过对电控单元中的RAM数据储存结构进行冗余优化以实现RAM的自救，当原数据被破坏时可以及时对RAM数据进行恢复和校正。而将程序分为多个模块并在不同模块间设置空操作指令和断点，能够保证程序能够顺利执行，且能够实现卷回和故障恢复。通过计数器对程序执行进行监控，当程序发生紊乱时可以及时恢复，以确保程序的正常运行。而电控单元对传感器的多次采样取平均值则可以保证传感器数据采集的准确性。本发明的航空活塞式发动机冗余式电控单元在应用中能够提高发动机工作的安全性和稳定性。
【IPC分类】F02P9/00, F02D41/22, F02D41/02
【公开号】CN105298665
【申请号】CN201510684865
【发明人】胡春明, 宋玺娟, 刘娜
【申请人】天津大学
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年10月22日