[发明专利]一种航空发动机冗余ECU控制器及其控制方法

权利要求书

1.一种航空发动机冗余ECU控制器，其特征在于，包括第一ECU模块和第二ECU模块，其中，

所述第一ECU模块用于控制发动机，包括第一信号调理电路，第一CPU，第一通信电路，第一驱动电路以及第一电源，所述第一信号调理电路用于对输入传感器信号进行整形变换，其连接至第一CPU，所述第一CPU为主控芯片，用于控制对输入信号的采集、运算、输出驱动，其连接至第一通信电路，所述第一CPU连接至第一驱动电路，所述第一驱动电路用于对控制器所控制负载进行驱动；

所述第二ECU模块用于控制发动机，包括第二信号调理电路，第二CPU，第二通信电路，第二驱动电路以及第二电源，所述第二信号调理电路用于对输入传感器信号进行整形变换，其连接至第二CPU，所述第二CPU为主控芯片，用于控制对输入信号的采集、运算、输出驱动，其连接至第二通信电路，所述第二CPU连接至第二驱动电路，所述第二驱动电路用于对控制器所控制负载进行驱动；

所述第一通信电路连接第一CPU，所述第二通信电路连接第二CPU，所述第一通信电路与第二通信电路连接，用于第一和第二CPU之间的通信；

所述电源向ECU控制器及其内置模块供电；

还包括通道切换电路，所述通道切换电路包括第一通道切换模块，第二通道切换模块以及独立切换模块，所述第一通道切换模块分别通信连接至第一信号调理电路，第二信号调理电路，第一CPU以及第二CPU并用于切换调理信号输入和切换CPU，所述独立切换模块分别通信连接至第一通道切换模块，第二通道切换模块，第一CPU以及第二CPU，所述第二通道切换模块分别通信连接至第一CPU，第二CPU，第一驱动电路以及第二驱动电路并用于用于切换第一和第二驱动电路；

还包括第一AD输入和数字IO输入模块以及第二AD输入和数字IO输入模块，第一AD输入和数字IO输入模块连接第一CPU，用于对输入的传感器信号及数字信号的采集和接口电平处理，第二AD输入和数字IO输入模块连接第二CPU，用于对输入的传感器信号及数字信号的采集和接口电平处理；还包括连接至第一CPU的第一参数存储电路以及连接至第二CPU的第二参数存储电路，第一参数存储电路为大容量参数存储电路，其连接第一CPU并用于对发动机运行参数的存储第二参数存储电路为大容量参数存储电路，其连接第二CPU并用于对发动机运行参数的存储；还包括BIT自检电路，执行模块和传感模块，所述CPU可以对自身的BIT进行自检，包括RAM、ROM、AD，所述执行模块和传感模块设置于发动机总成，所述ECU控制器通信连接至执行模块并可向其发送指令，所述传感模块通信连接至ECU控制器并可向其发送信号，所述整形变换为将磁电式曲轴传感器的模拟信号，变换为CPU所需的逻辑电平，所述负载包括发动机，和/或，阀，和/或，喷嘴，和/或，传感器；电源为ECU提供逻辑供电和传感器供电，其前端设计了专门电路，应对发电机抛负载时出现的瞬时过压；所述第一通信电路与第二通信电路分别通信连接至控制器的外部，所述第一驱动电路和第二驱动电路分别连接至继电器，所述继电器用于隔离出故障的第一或第二驱动电路，避免对另一路驱动电路产生影响；和/或，所述通道切换电路还包括用于切换第一和第二驱动电路的继电器。

2.如权利要求1所述的航空发动机冗余ECU控制器，其特征在于，还包括第一和第二实时时钟，所述第一参数存储电路连接该第一实时时钟，所述第一CPU以采集的第一实时时钟数据为时间参考，所述第二参数存储电路连接该第二实时时钟，所述第二CPU以采集的第二实时时钟数据为时间参考。

3.如权利要求2所述的航空发动机冗余ECU控制器，其特征在于，所述第一和第二实时时钟可连续存储数据6小时以上，存储频率10Hz以上，为ECU提供年/月/日/星期/时/分/秒的计时和测量，并提供秒级/每年的精度。

4.如权利要求1所述的航空发动机冗余ECU控制器，其特征在于，当第一或第二CPU正常工作时，第二或第一CPU对采集和运算的发动机数据进行存储。

5.如权利要求1-4任一项所述航空发动机冗余ECU控制器的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)两路信号调理电路输入的调理信号分别输入到两个CPU；

(2)当CPU认为某个信号调理电路调理信号不可信时，切换成另一路信号调理电路，其调理信号同时输入给两个CPU；

(3)当CPU诊断出某一路负载或驱动电路故障，切换该驱动电路对应的继电器到另一路驱动电路，同时由另一路驱动电路驱动负载；

(4)当某个CPU故障或不可信时，切换为另一CPU且该另一CPU的控制权独立。