[发明专利]一种航空发动机冗余ECU控制器及其控制方法

摘要

本发明涉及一种发动机冗余ECU电路结构的控制器及其控制方法，通过设计控制器的输入电路冗余、输出电路冗余、CPU冗余来实现。当一个ECU在正常工作时，另一个ECU处于热备份状态，当ECU认为某一通道输入信号不可信时，可切换成从另一通道输入信号；当诊断出某一通道负载或驱动电路故障时，可切换成从另一通道驱动负载；当某个CPU故障或不可信时，可切换成另一个CPU来控制发动机；因此，这种ECU冗余电路结构提高了控制器的可靠性。

主权项

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。