航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)冗余式電控單元的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)領(lǐng)域，具體說是一種航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)冗余式電控單元。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國(guó)內(nèi)小型航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)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(jī)械方式計(jì)量燃油，所以不能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)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(duì)可燃混合氣最佳空燃比的需求。而燃油電控噴射技術(shù)可以提高燃油霧化品質(zhì)，滿足航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料適應(yīng)性要求以及飛行過程中對(duì)動(dòng)力的變化需求。
[0003]航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元ECU(簡(jiǎn)稱ECU)是發(fā)動(dòng)機(jī)電噴系統(tǒng)的控制神經(jīng)中樞，它對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油和點(diǎn)火系統(tǒng)進(jìn)行閉環(huán)控制，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性，并減少氣體污染物排放。航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)工作條件苛刻，其對(duì)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(jī)干擾、靜電、雷電感應(yīng)、溫度因素等。航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)工作環(huán)境溫度變化大，這對(duì)E⑶等電器設(shè)備工作性能提出了更高要求，因此電路進(jìn)行可靠性分析與設(shè)計(jì)很有必要；其次，航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)具有大電流驅(qū)動(dòng)、大功率電機(jī)以及各種控制系統(tǒng)，在原有電路系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了很多控制線、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)線等，使得整個(gè)電路的復(fù)雜性、危險(xiǎn)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(dòng)機(jī)功能要求，提高電路抗干擾性，簡(jiǎn)化線束，保證電路系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行成為電控單元可靠性設(shè)計(jì)的首要目的。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供具體說是一種航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)冗余式電控單元。
[0005]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:
本發(fā)明的航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)冗余式電控單元，對(duì)電控單元的RAM中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)設(shè)置冗余備份，且冗余備份與原數(shù)據(jù)的存放地址不相連，冗余備份與原數(shù)據(jù)同步更新，當(dāng)干擾發(fā)生并攔截到程序錯(cuò)誤處理段時(shí)，將冗余備份的內(nèi)容覆蓋到原數(shù)據(jù)所在位置；將電控單元中執(zhí)行的程序拆分為多個(gè)模塊并設(shè)置模塊ID寄存器，每個(gè)模塊執(zhí)行單一功能，且每個(gè)模塊都僅設(shè)置一個(gè)出口，為每個(gè)模塊配置唯一對(duì)應(yīng)的ID號(hào)，每當(dāng)模塊對(duì)應(yīng)功能執(zhí)行完畢返回出口之前，將對(duì)應(yīng)的ID號(hào)送入ID寄存器，判斷ID寄存器中的ID號(hào)是否正確，如ID號(hào)不正確即將程序攔截到初始化段或程序錯(cuò)誤處理段；電控單元中設(shè)置有程序計(jì)數(shù)器，當(dāng)程序執(zhí)行過程中發(fā)生計(jì)時(shí)中斷時(shí)對(duì)程序計(jì)數(shù)器進(jìn)行“+1”動(dòng)作，正常工作時(shí)電控單元間隔向計(jì)數(shù)器發(fā)送清零指令，當(dāng)非正常工作發(fā)生且計(jì)數(shù)值達(dá)到最大時(shí)將電控單元復(fù)位；電控單元工作中對(duì)每一傳感器都進(jìn)行多次采樣，并對(duì)采樣取平均值作為傳感器采集的數(shù)據(jù)。
[0006]本發(fā)明還可以采用以下技術(shù)措施:
所述的RAM中數(shù)據(jù)的冗余備份為多個(gè)，且各冗余備份的存放地址互不相連；當(dāng)干擾發(fā)生并攔截到程序錯(cuò)誤處理段時(shí)，將各冗余備份的數(shù)據(jù)和原數(shù)據(jù)所在位置的現(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，采用表決的方式選出占多數(shù)的數(shù)據(jù)并覆蓋原數(shù)據(jù)的所在位置。
[0007]所述的程序的不同功能模塊之間設(shè)置空操作指令和斷點(diǎn)，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)保留。
[0008]所述的電控單元內(nèi)的計(jì)數(shù)器為獨(dú)立計(jì)數(shù)器。
[0009]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
本發(fā)明的航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)冗余式電控單元中，通過對(duì)電控單元中的RAM數(shù)據(jù)儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)進(jìn)行冗余優(yōu)化以實(shí)現(xiàn)RAM的自救，當(dāng)原數(shù)據(jù)被破壞時(shí)可以及時(shí)對(duì)RAM數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)和校正。而將程序分為多個(gè)模塊并在不同模塊間設(shè)置空操作指令和斷點(diǎn)，能夠保證程序能夠順利執(zhí)行，且能夠?qū)崿F(xiàn)卷回和故障恢復(fù)。通過計(jì)數(shù)器對(duì)程序執(zhí)行進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)程序發(fā)生紊亂時(shí)可以及時(shí)恢復(fù)，以確保程序的正常運(yùn)行。而電控單元對(duì)傳感器的多次采樣取平均值則可以保證傳感器數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。本發(fā)明的航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)冗余式電控單元在應(yīng)用中能夠提高發(fā)動(dòng)機(jī)工作的安全性和穩(wěn)定性。
【具體實(shí)施方式】
[0010]以下參照具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0011]本發(fā)明的航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)冗余式電控單元，對(duì)電控單元的RAM中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)設(shè)置冗余備份，且冗余備份與原數(shù)據(jù)的存放地址不相連，冗余備份與原數(shù)據(jù)同步更新，當(dāng)干擾發(fā)生并攔截到程序錯(cuò)誤處理段時(shí)，將冗余備份的內(nèi)容覆蓋到原數(shù)據(jù)所在位置；將電控單元中執(zhí)行的程序拆分為多個(gè)模塊并設(shè)置模塊ID寄存器，每個(gè)模塊執(zhí)行單一功能，且每個(gè)模塊都僅設(shè)置一個(gè)出口，為每個(gè)模塊配置唯一對(duì)應(yīng)的ID號(hào)，每當(dāng)模塊對(duì)應(yīng)功能執(zhí)行完畢返回出口之前，將對(duì)應(yīng)的ID號(hào)送入ID寄存器，判斷ID寄存器中的ID號(hào)是否正確，如ID號(hào)不正確即將程序攔截到初始化段或程序錯(cuò)誤處理段；電控單元中設(shè)置有程序計(jì)數(shù)器，當(dāng)程序執(zhí)行過程中發(fā)生計(jì)時(shí)中斷時(shí)對(duì)程序計(jì)數(shù)器進(jìn)行“+1”動(dòng)作，正常工作時(shí)電控單元間隔向計(jì)數(shù)器發(fā)送清零指令，當(dāng)非正常工作發(fā)生且計(jì)數(shù)值達(dá)到最大時(shí)將電控單元復(fù)位；電控單元工作中對(duì)每一傳感器都進(jìn)行多次采樣，并對(duì)采樣取平均值作為傳感器采集的數(shù)據(jù)。
[0012]RAM中數(shù)據(jù)的冗余備份為多個(gè)，且各冗余備份的存放地址互不相連；當(dāng)干擾發(fā)生并攔截到程序錯(cuò)誤處理段時(shí)，將各冗余備份的數(shù)據(jù)和原數(shù)據(jù)所在位置的現(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，采用表決的方式選出占多數(shù)的數(shù)據(jù)并覆蓋原數(shù)據(jù)的所在位置。通過多個(gè)冗余備份的方法進(jìn)一步提高了數(shù)據(jù)的安全性，極大提高了 RAM中數(shù)據(jù)的安全性。
[0013]程序的不同功能模塊之間設(shè)置空操作指令和斷點(diǎn)，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)保留。通過空操作指令使各模塊的運(yùn)作保持同步，而斷點(diǎn)的設(shè)置也建立了相應(yīng)的程序運(yùn)行恢復(fù)點(diǎn)。
[0014]電控單元內(nèi)的計(jì)數(shù)器為獨(dú)立計(jì)數(shù)器，以避免在程序中斷使能標(biāo)志不再刷新狀態(tài)時(shí)導(dǎo)致的計(jì)數(shù)器失靈。
[0015]本發(fā)明的航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)冗余式電控單元中，通過對(duì)電控單元中的RAM數(shù)據(jù)儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)進(jìn)行冗余優(yōu)化以實(shí)現(xiàn)RAM的自救，當(dāng)原數(shù)據(jù)被破壞時(shí)可以及時(shí)對(duì)RAM數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)和校正。而將程序分為多個(gè)模塊并在不同模塊間設(shè)置空操作指令和斷點(diǎn)，能夠保證程序能夠順利執(zhí)行，且能夠?qū)崿F(xiàn)卷回和故障恢復(fù)。通過計(jì)數(shù)器對(duì)程序執(zhí)行進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)程序發(fā)生紊亂時(shí)可以及時(shí)恢復(fù)，以確保程序的正常運(yùn)行。而電控單元對(duì)傳感器的多次采樣取平均值則可以保證傳感器數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。本發(fā)明的航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)冗余式電控單元在應(yīng)用中能夠提高發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)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(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)然會(huì)利用揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾，成為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)冗余式電控單元，其特征在于:對(duì)電控單元的RAM中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)設(shè)置冗余備份，且冗余備份與原數(shù)據(jù)的存放地址不相連，冗余備份與原數(shù)據(jù)同步更新，當(dāng)干擾發(fā)生并攔截到程序錯(cuò)誤處理段時(shí)，將冗余備份的內(nèi)容覆蓋到原數(shù)據(jù)所在位置；將電控單元中執(zhí)行的程序拆分為多個(gè)模塊并設(shè)置模塊ID寄存器，每個(gè)模塊執(zhí)行單一功能，且每個(gè)模塊都僅設(shè)置一個(gè)出口，為每個(gè)模塊配置唯一對(duì)應(yīng)的ID號(hào)，每當(dāng)模塊對(duì)應(yīng)功能執(zhí)行完畢返回出口之前，將對(duì)應(yīng)的ID號(hào)送入ID寄存器，判斷ID寄存器中的ID號(hào)是否正確，如ID號(hào)不正確即將程序攔截到初始化段或程序錯(cuò)誤處理段；電控單元中設(shè)置有程序計(jì)數(shù)器，當(dāng)程序執(zhí)行過程中發(fā)生計(jì)時(shí)中斷時(shí)對(duì)程序計(jì)數(shù)器進(jìn)行“+1”動(dòng)作，正常工作時(shí)電控單元間隔向計(jì)數(shù)器發(fā)送清零指令，當(dāng)非正常工作發(fā)生且計(jì)數(shù)值達(dá)到最大時(shí)將電控單元復(fù)位；電控單元工作中對(duì)每一傳感器都進(jìn)行多次采樣，并對(duì)采樣取平均值作為傳感器采集的數(shù)據(jù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)冗余式電控單元，其特征在于:RAM中數(shù)據(jù)的冗余備份為多個(gè)，且各冗余備份的存放地址互不相連；當(dāng)干擾發(fā)生并攔截到程序錯(cuò)誤處理段時(shí)，將各冗余備份的數(shù)據(jù)和原數(shù)據(jù)所在位置的現(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，采用表決的方式選出占多數(shù)的數(shù)據(jù)并覆蓋原數(shù)據(jù)的所在位置。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)冗余式電控單元，其特征在于:程序的不同功能模塊之間設(shè)置空操作指令和斷點(diǎn)，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)保留。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)冗余式電控單元，其特征在于:電控單元內(nèi)的計(jì)數(shù)器為獨(dú)立計(jì)數(shù)器。
【專利摘要】一種航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)冗余式電控單元，通過對(duì)電控單元中的RAM數(shù)據(jù)儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)進(jìn)行冗余優(yōu)化以實(shí)現(xiàn)RAM的自救，當(dāng)原數(shù)據(jù)被破壞時(shí)可以及時(shí)對(duì)RAM數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)和校正。而將程序分為多個(gè)模塊并在不同模塊間設(shè)置空操作指令和斷點(diǎn)，能夠保證程序能夠順利執(zhí)行，且能夠?qū)崿F(xiàn)卷回和故障恢復(fù)。通過計(jì)數(shù)器對(duì)程序執(zhí)行進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)程序發(fā)生紊亂時(shí)可以及時(shí)恢復(fù)，以確保程序的正常運(yùn)行。而電控單元對(duì)傳感器的多次采樣取平均值則可以保證傳感器數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。本發(fā)明的航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)冗余式電控單元在應(yīng)用中能夠提高發(fā)動(dòng)機(jī)工作的安全性和穩(wěn)定性。
【IPC分類】F02P9/00, F02D41/22, F02D41/02
【公開號(hào)】CN105298665
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510684865
【發(fā)明人】胡春明, 宋璽娟, 劉娜
【申請(qǐng)人】天津大學(xué)
【公開日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年10月22日