專利名稱：測(cè)量航空發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)流動(dòng)的燃?xì)饬鲏毫Φ男拚椒ê脱b置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一般航空領(lǐng)域。本發(fā)明特別適用于(但并不限于)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，而且特別是渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。更具體地講，本發(fā)明涉及到測(cè)量航空發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，諸如在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)流動(dòng)的燃?xì)饬鞯膲毫Α?br> 背景技術(shù)：
按照已知方式，航空發(fā)動(dòng)機(jī)的控制和調(diào)節(jié)是基于飛機(jī)專用計(jì)算機(jī)提供的測(cè)量和穩(wěn)定性和精度已知的傳感器技術(shù)。這種情況特別適用于大氣壓力，寫作PO，該壓力數(shù)據(jù)由專門用于大氣參數(shù)的計(jì)算機(jī)提供(稱之為“大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)”)，例如，利用石英式或振筒式傳感器，這些都具有長(zhǎng)期精度。為了簡(jiǎn)化起見(jiàn)，在下面的描述中，術(shù)語(yǔ)“飛機(jī)測(cè)量”用來(lái)表示飛機(jī)上這些專用計(jì)算 機(jī)提供的壓力測(cè)量。大氣壓力的飛機(jī)測(cè)量由全權(quán)數(shù)字發(fā)動(dòng)機(jī)控制(FADEC)裝置特別用來(lái)控制飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)推力。考慮到該參數(shù)的重要性，F(xiàn)ADEC裝置還有一個(gè)可使用的大氣壓力測(cè)量，該測(cè)量由另一個(gè)傳感器進(jìn)行，該傳感器位于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的計(jì)算機(jī)內(nèi)。該測(cè)量在下文中稱之為“發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)量”(與飛機(jī)測(cè)量不同)，在大氣壓力的飛機(jī)測(cè)量失去的情況下使用，目的是限制發(fā)動(dòng)機(jī)的推力變化。因此，該測(cè)量必須非常準(zhǔn)確，而且，在非常嚴(yán)酷的航空條例中，該測(cè)量是涉及最大推力變化的主要方面，最大推力變化是指在失去飛機(jī)測(cè)量情況下允許發(fā)生的變化。為了符合這些條例要求，發(fā)動(dòng)機(jī)制造商首先考慮的解決方案是采用具有良好性能的發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器，即，接近于飛機(jī)傳感器的性能。然而，這種傳感器因?yàn)槠渚榷职嘿F。此外，發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的傳感器會(huì)受到熱機(jī)械環(huán)境的影響，這種環(huán)境要比飛機(jī)傳感器所受環(huán)境更為嚴(yán)酷。結(jié)果，一般來(lái)講，很難保證這種傳感器的性能能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定使用。為此，對(duì)于使用多年的發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器來(lái)講，普遍會(huì)出現(xiàn)相當(dāng)大的偏移誤差(又稱之為“零點(diǎn)誤差”或“偏移”)。盡管出現(xiàn)這種重大偏移誤差，因?yàn)橐筮@種傳感器始終符合現(xiàn)行的條例，所以這種傳感器的精度在其還是新的時(shí)候必須非常大，從而確保精度盡可能長(zhǎng)時(shí)期地處于其公差范圍內(nèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)具體目的是提出一種測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)流動(dòng)的燃?xì)饬鲏毫Φ牡男拚椒ǎ霭l(fā)動(dòng)機(jī)為正在推動(dòng)飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)，從而解決上述缺陷，該測(cè)量在飛機(jī)飛行期間由發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的傳感器來(lái)提供。根據(jù)本發(fā)明，該修正方法包括·在如下之間存在差別的基礎(chǔ)上，估算影響傳感器的偏移誤差的估算步驟；·發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)傳感器所提供的燃?xì)饬鲏毫Φ男?zhǔn)測(cè)量；以及·飛機(jī)傳感器所提供的大氣壓力的測(cè)量，所述飛機(jī)傳感器的測(cè)量精度要大于發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)傳感器的測(cè)量精度；
在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)傳感器和飛機(jī)傳感器受到相同周圍大氣壓カ的情況下，進(jìn)行校準(zhǔn)測(cè)量和大氣壓力測(cè)量；以及 從燃?xì)饬鲏亥珳y(cè)量中減去所估算偏移誤差的減去步驟。另外，本發(fā)明還相應(yīng)地提供了ー種可修正發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)流動(dòng)的燃?xì)饬鲏亥珳y(cè)量的修正裝置，所述發(fā)動(dòng)機(jī)為正在推動(dòng)飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)，所述測(cè)量在飛機(jī)飛行期間由發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)傳感器低通，所述裝置包括 采集如下測(cè)量的裝置； 由發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)傳感器所提供的燃?xì)饬鲏毫Φ男?zhǔn)測(cè)量；以及 由飛機(jī)傳感器所提供的大氣壓力測(cè)量，所述飛機(jī)傳感器提供的測(cè)量精度要大于發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)傳感器的測(cè)量精度；在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)傳感器和飛機(jī)傳感器受到相同周圍環(huán)境大氣壓力的情況下，進(jìn)行校準(zhǔn) 測(cè)量和大氣壓力測(cè)量； 根據(jù)校準(zhǔn)測(cè)量和大氣壓力測(cè)量之間存在的差別，估算影響發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)傳感器的偏移誤差的裝置；以及 從燃?xì)饬鲏亥珳y(cè)量中減去所估算的偏移誤差的裝置。應(yīng)該關(guān)注的是，在本發(fā)明說(shuō)明中，術(shù)語(yǔ)“飛機(jī)傳感器”的使用與術(shù)語(yǔ)“發(fā)動(dòng)機(jī)中傳感器”相反，意思是指?jìng)鞲衅髦糜陲w機(jī)上且在發(fā)動(dòng)機(jī)外部。為此，本發(fā)明提出了利用大氣壓力的飛機(jī)測(cè)量來(lái)對(duì)流過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)饬鲏毫Φ陌l(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)量進(jìn)行修正。考慮到飛機(jī)上通常使用的傳感器，這種飛機(jī)測(cè)量準(zhǔn)確而穩(wěn)定。本發(fā)明所修正的當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)量可涉及到在發(fā)動(dòng)機(jī)不同位置處所測(cè)燃?xì)饬鲏毫?，該壓カ可以是發(fā)動(dòng)機(jī)入口處的大氣壓力，若為渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，則是其風(fēng)扇出口處燃?xì)饬鞯膲亥鹊?。特別是，本發(fā)明可以對(duì)用來(lái)調(diào)節(jié)推力或監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的壓カ測(cè)量進(jìn)行修正，每當(dāng)所測(cè)壓カ提供的參數(shù)值范圍大于還是等于大氣壓カ值的范圍。為此，無(wú)需在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)安裝非常精確和非常昂貴的傳感器，因?yàn)楸景l(fā)明可很方便地補(bǔ)償發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器的精確偏差。本發(fā)明優(yōu)選應(yīng)用到主要由于偏移誤差而導(dǎo)致精度不準(zhǔn)的發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器。更具體地說(shuō)，本發(fā)明提出通過(guò)測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)和飛機(jī)在預(yù)定工作狀態(tài)時(shí)的大氣壓力，以及通過(guò)從發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)量中減去零點(diǎn)誤差估算值，來(lái)估算發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器零點(diǎn)誤差，從而修正發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器的偏移情況。此處應(yīng)該注意的是，術(shù)語(yǔ)“偏移誤差”或“零點(diǎn)誤差”用來(lái)表示變量X本身的值為零時(shí)所發(fā)生的該變量X的測(cè)量誤差。該偏移誤差并不取決于所測(cè)變量值的大小。為了估算偏移誤差而選擇的工作狀態(tài)對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器和飛機(jī)傳感器均受到相同周圍大氣壓カ的條件。顯然，為了確保滿足這種限制條件，可考慮傳感器的安裝高度差異，換句話說(shuō)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器和飛機(jī)傳感器之間的高度差。為此，且優(yōu)選地,這些測(cè)量是在發(fā)動(dòng)機(jī)停車時(shí)(即,在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)前或發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)一定時(shí)間后的給定發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)算機(jī)溫度，目的是估算與溫度滯后相關(guān)的誤差)，以及當(dāng)飛機(jī)在地面靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，例如，在由渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)推動(dòng)的飛機(jī)中，即就在FADEC裝置初始化之后。在這種條件下，除了可能影響飛機(jī)傳感器和發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器的偏移誤差之外，其它各種精度偏差，諸如校準(zhǔn)誤差、壓力滯后、和/或溫度滯后、傳感器周圍環(huán)境等，都會(huì)對(duì)飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器所提供的測(cè)量產(chǎn)生有限的影響，或至少對(duì)飛機(jī)傳感器所提供的測(cè)量和對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)所提供的測(cè)量具有相同的影響。換句話說(shuō)，在這種條件下，發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器所提供的流經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃?xì)饬魉鰤毫χ岛惋w機(jī)傳感器所提供的大氣壓力值之間的差異在本發(fā)明中被認(rèn)為主要是由于影響發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器的偏移誤差所致。因?yàn)轱w機(jī)傳感器與發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器相比更精確、更穩(wěn)定，所以，對(duì)其所具有的偏移誤差可視為微不足道。
所以，通過(guò)從飛機(jī)飛行時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)量中減去該差別，便可獲得有關(guān)燃?xì)饬鲏毫Φ母鼮闇?zhǔn)確的測(cè)量，而且不論飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行速度如何，都適用。根據(jù)本發(fā)明，發(fā)動(dòng)機(jī)制造商于是可以采用不昂貴的傳感器，即使這些傳感器會(huì)引起大量偏移誤差，而且，這樣，通過(guò)確保測(cè)量精度，從而可符合現(xiàn)行條例要求(即，在失去飛機(jī)測(cè)量的情況下，可允許的最大推力變化)。此外，在飛機(jī)設(shè)備使用壽命期間的各個(gè)時(shí)間段，可估算偏移誤差，目的是修正隨著時(shí)間的推移發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器可能出現(xiàn)的偏移。在另一方面，本發(fā)明還提供一種包括本發(fā)明修正裝置的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)。在具體實(shí)施例中，修正方法的各個(gè)步驟可通過(guò)計(jì)算機(jī)程序指令來(lái)確定。為此，本發(fā)明還提供了有關(guān)數(shù)據(jù)媒體的計(jì)算機(jī)程序，所述程序適合在修正裝置或更普遍的是在計(jì)算機(jī)內(nèi)實(shí)施，所述程序包括適合上述修正方法實(shí)施步驟的各種指令。本發(fā)明可以使用任何編程語(yǔ)言，并可以是源代碼、目標(biāo)碼，或源代碼和目標(biāo)碼之間的中間碼形式，諸如采用部分編制形式，或任何其它可取形式。本發(fā)明還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)媒體，包括上述計(jì)算機(jī)程序的指令。數(shù)據(jù)媒體可以是任何能夠存儲(chǔ)程序的實(shí)體或裝置。例如，媒體可以包括諸如只讀存儲(chǔ)器(ROM)的存儲(chǔ)裝置，例如，光盤R0M，或微電子電路R0M，或?qū)嶋H上就是一個(gè)磁記錄裝置，例如，軟盤或硬盤。此外，數(shù)據(jù)媒體可以是一種可傳送的媒體，諸如可通過(guò)無(wú)線電或其它手段經(jīng)由電纜或光纜來(lái)傳輸?shù)碾姎饣蚬鈱W(xué)信號(hào)。特別是，本發(fā)明的程序可以從因特網(wǎng)類型的網(wǎng)絡(luò)上下載。或者，數(shù)據(jù)媒體可以是裝有所述程序的集成電路，所述電路適合在執(zhí)行所述方法時(shí)執(zhí)行或使用。在另一個(gè)方面，本發(fā)明還提供了可測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)流動(dòng)燃?xì)饬鞯膲毫Φ南到y(tǒng)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)為正在推動(dòng)飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)，所述測(cè)量系統(tǒng)包括·測(cè)量燃?xì)饬鲏毫Φ牡谝粋鞲衅?，所述第一傳感器在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)； 測(cè)量大氣壓力的第二傳感器，所述第二傳感器位于發(fā)動(dòng)機(jī)外的飛機(jī)上，其測(cè)量精度大于第一傳感器的測(cè)量精度；·起動(dòng)如下測(cè)量的裝置·第一傳感器進(jìn)行的燃?xì)饬鲏毫π?zhǔn)測(cè)量；以及·第二傳感器進(jìn)行的大氣壓力測(cè)量；在第一和第二傳感器均受到相同周圍環(huán)境大氣壓力的情況下；以及·本發(fā)明的修正裝置，適應(yīng)于修正飛機(jī)飛行期間由第一傳感器提供的當(dāng)前壓力測(cè)量和根據(jù)大氣壓カ測(cè)量和校準(zhǔn)測(cè)量之間存在的差異估算影響第一傳感器的偏移誤差。下面參照附圖給出的實(shí)施例進(jìn)行介紹，本發(fā)明的其它特性和優(yōu)點(diǎn)就會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)，本發(fā)明并不僅限于所述實(shí)施例，


圖I示出了本發(fā)明修正裝置的具體實(shí)施例，所示為其所處周圍環(huán)境；圖2示出了影響圖I所示發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器的偏移誤差的示例；以及圖3A和3B為流程圖，示出了本發(fā)明修正方法的主要步驟，所示為由圖I所示裝置實(shí)施的具體實(shí)施例。
具體實(shí)施方式
圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置I的ー個(gè)具體實(shí)施例，所示實(shí)施例為修正發(fā)動(dòng)機(jī)壓力測(cè)量M1，所示為該裝置的周圍環(huán)境。在本示例中，測(cè)量Ml為渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)2高壓壓氣機(jī)出口處?kù)o空氣壓カ的測(cè)量，所述發(fā)動(dòng)機(jī)正在推動(dòng)飛機(jī)3。該測(cè)量在飛機(jī)飛行期間由安裝在渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)--例如渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)外殼一上的傳感器4提供。然而，這些設(shè)想都不是限定性的。本發(fā)明可以修正渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)任何其它部位流動(dòng)的空氣或任何其它氣流的壓カ的測(cè)量例如，渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)入ロ、高壓壓氣機(jī)入ロ、風(fēng)扇出口、低壓渦輪出ロ等等。本發(fā)明還適用于飛機(jī)(和通常的飛機(jī))其它類型的發(fā)動(dòng)機(jī)，而且特別是其它渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)(例如，渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī))。在這個(gè)示例中，傳感器4是ー種壓敏電阻壓カ傳感器，帶有作為惠斯通電橋連接的應(yīng)變計(jì)，這種傳感器為所屬領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知?？梢约僭O(shè)傳感器4主要因存在偏移誤差而出現(xiàn)精度不準(zhǔn)。按照已知方式，飛機(jī)3還裝有適合測(cè)量飛機(jī)和渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)2運(yùn)行參數(shù)的各種傳感器，諸如，特別是，大氣壓カPO。這些傳感器位于渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的外部。人們知道，這些傳感器隨著時(shí)間的推移仍能保持精確和穩(wěn)定(無(wú)偏移，或幾乎無(wú)偏移)。為此，特別是，飛機(jī)3帶有所屬領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的石英壓カ傳感器5，位于駕駛艙內(nèi)。顯然，傳感器5可以設(shè)想安裝在其它位置。傳感器5的測(cè)量精度要大于傳感器4的精度，一般大約為I毫巴或幾個(gè)百帕(hPa)。在該示例中，傳感器5的精度之所以較高還在于，壓カ傳感器5所測(cè)量的大氣壓力PO是在包括傳感器4所測(cè)量壓カ值PS3的范圍內(nèi)。例如，在安裝渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的飛機(jī)飛行期間，通常，大氣壓力PO和渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)高壓壓氣機(jī)出ロ處壓カPS3之間的系數(shù)為30到40。壓カ傳感器5在本發(fā)明中為飛機(jī)傳感器。其適用于將大氣壓カPO的飛機(jī)測(cè)量M2送至飛機(jī)的FADEC(圖I中未示)，特別是，可以使得渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)2得以調(diào)節(jié)和控制。應(yīng)該注意的是，每個(gè)傳感器4和5都與各自采集系統(tǒng)(圖I中未示)相連，采集系統(tǒng)特別包括了模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用來(lái)將傳感器4或5采集的測(cè)量結(jié)果以數(shù)字形式提供。構(gòu)成采集系統(tǒng)的各個(gè)部分和工作原理為所屬領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，在此不再詳細(xì)贅述。為此，根據(jù)本發(fā)明，傳感器4和5分別提供的測(cè)量Ml和M2系指?jìng)鞲衅鞑杉到y(tǒng)中模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的數(shù)字輸出。為了簡(jiǎn)化起見(jiàn)，在下面的介紹中，渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)2內(nèi)的傳感器4稱之為“發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器4”，而飛機(jī)傳感器5則仍稱作“飛機(jī)傳感器5”。應(yīng)該注意的是，本發(fā)明還應(yīng)用于除上述傳感器之外的其它類型的傳感器。成本較低的其它傳感器，甚至偏移誤差很大的傳感器，都可以用作發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器，而隨著時(shí)間的推移仍具有良好精度和穩(wěn)定性的其它傳感器則可以預(yù)期用作飛機(jī)傳感器5。例如，在一種實(shí)施方式中，傳感器4和5可以為振筒式傳感器。在所述實(shí)施例中，修正裝置I集成在FADEC內(nèi)，具有計(jì)算機(jī)的硬件體系結(jié)構(gòu)。 該修正裝置具體包括處理器10、只讀存儲(chǔ)器(ROM) 11、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM) 12、非易失性存儲(chǔ)器13，以及與發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器4和飛機(jī)傳感器5通信的通信裝置14。特別是，這些通信裝置都是由傳統(tǒng)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)總線構(gòu)成。只讀存儲(chǔ)器(ROM) 11是一種修正裝置處理器10可讀取的記錄媒體，其上記錄了計(jì)算機(jī)程序S，包括執(zhí)行本發(fā)明修正方法各個(gè)步驟的指令，如下面將要介紹的圖3A和圖3B所
/Jn ο如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在飛行期間，傳感器4所提供的測(cè)量Ml通過(guò)影響該傳感器偏移誤差的估算值來(lái)進(jìn)行修正。圖2示出了影響傳感器4的偏移誤差。在該附圖中，曲線CRef表示傳感器4所提供的壓力測(cè)量MlRef (PS3)等于渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)2高壓壓氣機(jī)出口處空氣的真實(shí)壓力PS3的參考曲線。換句話說(shuō)，如果傳感器4未受到任何故障，特別是任何偏移誤差影響時(shí)，曲線CRef所示為該傳感器4所提供的壓力測(cè)量。曲線C示出了傳感器4隨壓力PSC變化而實(shí)際提供的壓力測(cè)量Ml (PS3)。在所述示例中，可以看出，曲線CRef和C是平行的。更確切地說(shuō)，對(duì)于高壓壓氣機(jī)出口處的壓力PS3的每個(gè)值來(lái)講，適用如下關(guān)系Ml (PS3) = MlRef (PS3) + ε式中，ε是真實(shí)數(shù)字，表示影響傳感器4的偏移誤差。為了簡(jiǎn)化起見(jiàn)，圖2未示出可能會(huì)影響傳感器4所提供壓力測(cè)量的其它精度偏差原因，諸如校準(zhǔn)誤差、壓力和/或溫度滯后；以及傳感器4的周圍環(huán)境。為此，已知偏移誤差ε未考慮這些其它的可能的誤差。偏移誤差ε不受所測(cè)壓力PS3的支配。在圖2所給示例中，該誤差是正的。然而，偏移誤差同樣有可能是負(fù)的。為了按照本發(fā)明估算該偏移誤差，兩個(gè)測(cè)量分別寫作MlCal (PS3)和M2 (PO)，這些測(cè)量由發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器4和飛機(jī)傳感器5在特別時(shí)刻采集，這些特別時(shí)刻代表了渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)2和飛機(jī)3的特定工作狀態(tài)。這些特定的工作狀態(tài)對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器4和飛機(jī)傳感器5受到相同周圍大氣壓力PO的條件，忽略不計(jì)傳感器的安裝高度差別。為此，在這種條件下，且在無(wú)偏移誤差時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器4應(yīng)該提供與飛機(jī)傳感器5提供的大氣壓力測(cè)量PO相同或近乎相同的壓カ測(cè)量PS3，該測(cè)量假設(shè)為非常準(zhǔn)確，大體上等于MlRef (PS3)。因?yàn)轱w機(jī)傳感器比發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器更精確且更穩(wěn)定，所以被認(rèn)為其呈現(xiàn)的偏移誤差微乎其微。應(yīng)該注意的是，圖2中未示出影響傳感器4提供壓カ測(cè)量的其它精度偏差來(lái)源，這種假設(shè)對(duì)本發(fā)明所進(jìn)行的修正的影響甚微。如上所述，有利的是，本發(fā)明提出了利用渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)2和飛機(jī)3的特定工作狀態(tài)，在這種工作狀態(tài)下，這些誤差對(duì)飛機(jī)測(cè)量和發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)量的影響被認(rèn)為較小，或者，至少可以認(rèn)為，飛機(jī)測(cè)量和發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)量的這些誤差之間存在的差別至少被降到最小。因?yàn)閭鞲衅?呈現(xiàn)偏移誤差，其給出的測(cè)量 MlCal (PS3)是這樣的MlCal (PS3) = M2 (PO) + e 換句話說(shuō)，e = MlCal (PS3) -M2 (PO)所以，在本發(fā)明中，有利的是，影響傳感器4的偏移誤差只要根據(jù)測(cè)量MlCal (PS3)和M2 (PO)便可直接估算得出。下面，參照附圖3A和3B，更詳細(xì)地介紹本發(fā)明修正方法的主要步驟，用來(lái)實(shí)施圖I所示修正裝置I的具體方法。這些步驟可方便地依靠上述原則。本發(fā)明修正方法的實(shí)施分為兩個(gè)明顯的階段第一階段:CP Cal涉及到校準(zhǔn)，在校準(zhǔn)期間，影響傳感器4的偏移誤差得以估算(圖3A)，然后是第二階段:cp Cor「，涉及到修
正，在修正期間，傳感器4提供的測(cè)量通過(guò)采用這種方法估算的偏移誤差而得以修正(圖3B)。如上所述，根據(jù)本發(fā)明估算偏移誤差吋，要求發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器4和飛機(jī)傳感器5受到相同周圍大氣壓カPO。只有當(dāng)這些條件滿足時(shí)，才可以使用分別由傳感器4和傳感器5提供的測(cè)量，從而估算偏移誤差。因此，參照?qǐng)D3A，在飛機(jī)3起動(dòng)(步驟E10)后，處理器10開(kāi)始確定上述估算偏移誤差e的條件是否得到滿足(步驟E20)。根據(jù)已知方式，當(dāng)首先渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)2停止(即，當(dāng)其不再轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí))，其次，當(dāng)飛機(jī)3在地面處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器4和飛機(jī)傳感器5均受到相同的周圍大氣壓カ(傳感器之間的高度差忽略不計(jì))那么，估算偏移誤差的條件有效。具體是，這兩個(gè)限制條件在FADEC初始化階段結(jié)束時(shí)(在飛機(jī)3啟動(dòng)指令執(zhí)行后發(fā)生)，在FADEC發(fā)出起動(dòng)程序給渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)使其轉(zhuǎn)動(dòng)之前得到滿足。在該初始化階段期間，F(xiàn)ADEC(以及進(jìn)而是集成在FADEC內(nèi)的修正裝置)由飛機(jī)3電網(wǎng)供電，但是，渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)發(fā)電機(jī)尚未接通。因此，渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)2還未轉(zhuǎn)動(dòng)，在本發(fā)明中仍被視為停止?fàn)顟B(tài)。而后，在該初始化階段結(jié)束吋，F(xiàn)ADEC的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置(ECU)向渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)發(fā)電機(jī)的控制器發(fā)出起動(dòng)程序，以便使其激勵(lì)器接通到起動(dòng)器方式。起動(dòng)發(fā)電機(jī)而后接通。而后，發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置(ECU)控制渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)附件直到其正常起動(dòng)，即，直到其已經(jīng)加快旋轉(zhuǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置(ECU)的電源和更普遍稱之為FADEC的電源而后由渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)本身提供。為此，在目前所述實(shí)施例中，即壓力PS3的發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)量在利用壓力PO的飛機(jī)測(cè)量下予以修正時(shí)，估算偏移誤差的條件可被視為已經(jīng)滿足，直到檢測(cè)到FADEC初始化階段結(jié)束而且在向渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)送起動(dòng)程序之前。在任何情況下，都應(yīng)確保渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)還未旋轉(zhuǎn)。當(dāng)涉及到除壓力PS3之外的其它壓力時(shí)，也可考慮類似的限制條件，只要其它這些壓力不同于大氣壓力PO。相反，當(dāng)試圖采用該大氣壓力的飛機(jī)測(cè)量來(lái)修正大氣壓力的發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)量時(shí)，在除渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)和飛機(jī)在地面靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)之外的情況下，要求發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器和飛機(jī)傳感器受到相同大氣壓力的限制條件可以滿足。在飛機(jī)飛行期間，這種限制條件也可以得到滿足。如果處理器10確定估算偏移誤差ε的條件未滿足，修正方法則停止(步驟Ε30)。 相反，如果處理器確定估算偏移誤差ε的條件得到滿足，那么，就可獲取發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器4和飛機(jī)傳感器5所提供的測(cè)量(步驟Ε40)。這些測(cè)量首先由發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器4提供的壓力PS3的“校準(zhǔn)”測(cè)量MlCal (PS3)，其次由飛機(jī)傳感器5提供的大氣壓力PO的測(cè)量M2 (PO)來(lái)構(gòu)成。應(yīng)該注意的是，在目前介紹的實(shí)施例中，在處理器10發(fā)現(xiàn)估算偏移誤差的條件得到滿足時(shí)，處理器10只是重新獲得了傳感器4和5提供的測(cè)量。在另一種實(shí)施方式中，一旦發(fā)現(xiàn)估算偏移誤差的條件得到滿足時(shí)，處理器10可以主動(dòng)地啟動(dòng)這些測(cè)量。而后，處理器10通過(guò)計(jì)算測(cè)量MlCal (PS3)和M2 (PO)之間存在的差別，使用所述兩個(gè)測(cè)量來(lái)評(píng)估影響傳感器4的偏移誤差ε (步驟Ε50)ε = MlCal (PS3) -M2 (PO)采用這種方法估算的偏移誤差而后存入修正裝置的非易失性存儲(chǔ)器13。在該示例中，偏移誤差在實(shí)際起動(dòng)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)2之前進(jìn)行評(píng)估。然而，在另一種實(shí)施方式中，只要傳感器4和傳感器5均受到相同周圍環(huán)境壓力時(shí)獲得了測(cè)量MlCal (PS3)和M2 (PO)，隨后就可以接著進(jìn)行估算。步驟Ε50為校準(zhǔn)階段φ Cal的結(jié)束。該校準(zhǔn)階段可以在飛機(jī)3每次飛行開(kāi)始時(shí)實(shí)施，或相隔較長(zhǎng)時(shí)間后，例如，每年一次，因?yàn)殡S著時(shí)間的推移傳感器的偏移誤差變化會(huì)很緩慢。非易失性存儲(chǔ)器13中存儲(chǔ)偏移誤差可以使修正裝置I很容易訪問(wèn)最新的偏移誤差估算值，從而在飛機(jī)3隨后飛行期間對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器4所提供的測(cè)量進(jìn)行修正。參照?qǐng)D3Β，渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)一經(jīng)起動(dòng)，修正階段φ CoiT (步驟F10)便開(kāi)始了，在這個(gè)階段，對(duì)傳感器4的測(cè)量進(jìn)行修正。修正裝置I處理器I獲取傳感器4提供的壓力PS3的每個(gè)測(cè)量M1(PS3)(步驟F20)。然后，從該測(cè)量中去除從非易失性存儲(chǔ)器13提取的偏移誤差ε (步驟F30)，目的是獲得修正后的測(cè)量MlCorr (PS3)。MlCorr (PS3) = Ml (PS3)-ε
采用這種方式修正的測(cè)量MlCorr (PS3)構(gòu)成了壓カPS3的精確測(cè)量，無(wú)任何偏移誤差。為此，本發(fā)明可以使用成本較低的發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器，同時(shí)又符合現(xiàn)行條例有關(guān)這種傳感器測(cè)量精度的要求。值得注意的是，在此處所述示例中，大氣壓力測(cè)量PO用來(lái)修正壓カPS3的測(cè)量。然而，這種假設(shè)是不受限制的，在渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)流動(dòng)的燃?xì)饬鞯钠渌鼔亥珳y(cè)量也可得到修正。特別是，本發(fā)明還可以利用相同大氣壓カ的飛機(jī)測(cè)量來(lái)對(duì)大氣壓カPO的發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)量 進(jìn)行修正。
權(quán)利要求
1.一種測(cè)量在發(fā)動(dòng)機(jī)(2)內(nèi)流動(dòng)的燃?xì)饬鲏毫?Ml)的修正方法，所述發(fā)動(dòng)機(jī)正在推動(dòng)飛機(jī)(3)，所述測(cè)量在飛機(jī)飛行期間由發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)傳感器(4)提供，所述修正方法包括 根據(jù)如下兩種測(cè)量之間存在的差別，估算影響傳感器的偏移誤差(e)的估算步驟(E50)； 發(fā)動(dòng)機(jī)(2)內(nèi)傳感器(4)提供的燃?xì)饬鲏毫Φ男?zhǔn)測(cè)量；以及飛機(jī)(3)傳感器(5)提供的大氣壓力的測(cè)量，所述飛機(jī)傳感器的測(cè)量精度大于發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)傳感器的測(cè)量精度； 所述校準(zhǔn)測(cè)量和大氣壓力測(cè)量是在發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器和飛機(jī)傳感器受到相同周圍環(huán)境大氣壓力的條件下進(jìn)行的；以及 從燃?xì)饬鲏毫y(cè)量中減去所估算偏移誤差的減去步驟(F30)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的修正方法，其特征在于，進(jìn)行校準(zhǔn)測(cè)量和大氣壓力測(cè)量的條件與發(fā)動(dòng)機(jī)(2)停機(jī)和飛機(jī)(3)處于地面靜止?fàn)顟B(tài)一致。
3.一種計(jì)算機(jī)程序(S)，包括，在所述程序由計(jì)算機(jī)執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行權(quán)利要求I或權(quán)利要求2所述修正方法各個(gè)步驟的指令。
4.一種計(jì)算機(jī)可讀的記錄媒體，其記錄了計(jì)算機(jī)程序，所述程序包括了根據(jù)權(quán)利要求I或2所述修正方法各個(gè)步驟的執(zhí)行指令。
5.一種修正發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)流動(dòng)的燃?xì)饬鲏毫y(cè)量(Ml)的修正裝置(I)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)正在推動(dòng)飛機(jī)，所述測(cè)量是在飛機(jī)(3)飛行期間由發(fā)動(dòng)機(jī)(2)傳感器(4)提供的，所述裝置包括 獲取如下測(cè)量的裝置 發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器(4)提供的燃?xì)饬鲏毫Φ男?zhǔn)測(cè)量；以及 飛機(jī)傳感器(5)提供的大氣壓力測(cè)量，所述飛機(jī)傳感器的測(cè)量精度大于發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器的測(cè)量精度； 所述校準(zhǔn)測(cè)量和大氣壓力測(cè)量是在發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器和飛機(jī)傳感器受到相同周圍環(huán)境大氣壓力的條件下進(jìn)行的； 根據(jù)校準(zhǔn)測(cè)量和大氣壓力測(cè)量之間存在的差別，估算影響發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器的偏移誤差的裝置；以及 從燃?xì)饬鲏毫y(cè)量中減去所估算偏移誤差的裝置。
6.一種渦輪機(jī)(2)，包括了根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置(I)。
7.一種測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)流動(dòng)燃?xì)饬鲏毫Φ南到y(tǒng)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)正在推動(dòng)飛機(jī)(3)，所述系統(tǒng)包括 測(cè)量燃?xì)饬鲏毫Φ牡谝粋鞲衅?4),所述第一傳感器在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)； 測(cè)量大氣壓力的第二傳感器(5)，所述第二傳感器在發(fā)動(dòng)機(jī)外的飛機(jī)上，該傳感器提供的測(cè)量精度大于第一傳感器的測(cè)量精度， 起動(dòng)如下測(cè)量的裝置 第一傳感器對(duì)燃?xì)饬鲏毫Φ男?zhǔn)測(cè)量；以及 第二傳感器進(jìn)行的大氣壓力測(cè)量； 在第一和第二傳感器均受到相同周圍大氣壓力的情況下；以及根據(jù)權(quán)利要求5所述的修正裝置(I)，適合對(duì)在飛機(jī)飛行期間由第一傳感器提供當(dāng)前壓力測(cè)量進(jìn)行修正和根據(jù)大氣壓力測(cè)量和校準(zhǔn)測(cè)量之間存在的差異對(duì)影響第一傳感器的偏移誤差進(jìn)行估算 。
全文摘要
本發(fā)明的方法用來(lái)修正飛機(jī)飛行期間由發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器提供的燃?xì)饬鲏毫y(cè)量。所述方法包括根據(jù)如下測(cè)量之間存在的差別，估算(步驟E50)影響傳感器的偏移誤差；發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器提所供的燃?xì)饬鲏毫Φ男?zhǔn)測(cè)量；以及，飛機(jī)傳感器所提供的大氣壓力測(cè)量，所述飛機(jī)傳感器的精度大于發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器的精度；在發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器和飛機(jī)傳感器均受到相同周圍環(huán)境大氣壓力時(shí)，進(jìn)行所述這些測(cè)量；以及，從測(cè)量中減去所估算的偏移誤差。
文檔編號(hào)F01L27/02GK102803659SQ201180010179
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2011年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月18日
發(fā)明者布魯諾·羅伯特·加利, 莫里斯·喬治斯·沃諾切特 申請(qǐng)人:斯奈克瑪