[发明专利]测量航空发动机内流动的燃气流压力的修正方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一般航空领域。本发明特别适用于(但并不限于)涡轮发动机，而且特别是涡轮喷气发动机。更具体地讲，本发明涉及到测量航空发动机的运行参数，诸如在发动机内流动的燃气流的压力。

背景技术

按照已知方式，航空发动机的控制和调节是基于飞机专用计算机提供的测量和稳定性和精度已知的传感器技术。这种情况特别适用于大气压力，写作P0，该压力数据由专门用于大气参数的计算机提供(称之为“大气数据计算机”)，例如，利用石英式或振筒式传感器，这些都具有长期精度。

为了简化起见，在下面的描述中，术语“飞机测量”用来表示飞机上这些专用计算机提供的压力测量。

大气压力的飞机测量由全权数字发动机控制(FADEC)装置特别用来控制飞机发动机推力。考虑到该参数的重要性，FADEC装置还有一个可使用的大气压力测量，该测量由另一个传感器进行，该传感器位于飞机发动机的计算机内。

该测量在下文中称之为“发动机测量”(与飞机测量不同)，在大气压力的飞机测量失去的情况下使用，目的是限制发动机的推力变化。因此，该测量必须非常准确，而且，在非常严酷的航空条例中，该测量是涉及最大推力变化的主要方面，最大推力变化是指在失去飞机测量情况下允许发生的变化。

为了符合这些条例要求，发动机制造商首先考虑的解决方案是采用具有良好性能的发动机传感器，即，接近于飞机传感器的性能。然而，这种传感器因为其精度而十分昂贵。

此外，发动机内的传感器会受到热机械环境的影响，这种环境要比飞机传感器所受环境更为严酷。结果，一般来讲，很难保证这种传感器的性能能够长期稳定使用。

为此，对于使用多年的发动机传感器来讲，普遍会出现相当大的偏移误差(又称之为“零点误差”或“偏移”)。尽管出现这种重大偏移误差，因为要求这种传感器始终符合现行的条例，所以这种传感器的精度在其还是新的时候必须非常大，从而确保精度尽可能长时期地处于其公差范围内。

发明内容

本发明的一个具体目的是提出一种测量发动机内流动的燃气流压力的的修正方法，所述发动机为正在推动飞机的发动机，从而解决上述缺陷，该测量在飞机飞行期间由发动机内的传感器来提供。根据本发明，该修正方法包括：

·在如下之间存在差别的基础上，估算影响传感器的偏移误差的估算步骤；

·发动机内传感器所提供的燃气流压力的校准测量；以及

·飞机传感器所提供的大气压力的测量，所述飞机传感器的测量精度要大于发动机内传感器的测量精度；

在发动机内传感器和飞机传感器受到相同周围大气压力的情况下，进行校准测量和大气压力测量；以及

·从燃气流压力测量中减去所估算偏移误差的减去步骤。

另外，本发明还相应地提供了一种可修正发动机内流动的燃气流压力测量的修正装置，所述发动机为正在推动飞机的发动机，所述测量在飞机飞行期间由发动机内传感器低通，所述装置包括：

·采集如下测量的装置；

·由发动机内传感器所提供的燃气流压力的校准测量；以及

·由飞机传感器所提供的大气压力测量，所述飞机传感器提供的测量精度要大于发动机内传感器的测量精度；

在发动机内传感器和飞机传感器受到相同周围环境大气压力的情况下，进行校准测量和大气压力测量；

·根据校准测量和大气压力测量之间存在的差别，估算影响发动机内传感器的偏移误差的装置；以及

·从燃气流压力测量中减去所估算的偏移误差的装置。

应该关注的是，在本发明说明中，术语“飞机传感器”的使用与术语“发动机中传感器”相反，意思是指传感器置于飞机上且在发动机外部。

为此，本发明提出了利用大气压力的飞机测量来对流过发动机燃气流压力的发动机测量进行修正。考虑到飞机上通常使用的传感器，这种飞机测量准确而稳定。

本发明所修正的当前发动机测量可涉及到在发动机不同位置处所测燃气流压力：例如，该压力可以是发动机入口处的大气压力，若为涡轮喷气发动机时，则是其风扇出口处燃气流的压力等等。特别是，本发明可以对用来调节推力或监测发动机的压力测量进行修正，每当所测压力提供的参数值范围大于还是等于大气压力值的范围。

为此，无需在发动机内安装非常精确和非常昂贵的传感器，因为本发明可很方便地补偿发动机传感器的精确偏差。本发明优选应用到主要由于偏移误差而导致精度不准的发动机传感器。