CN103407576B - 触发发动机备份控制模式的方法及发动机备份控制系统 - Google Patents

Abstract

一种触发发动机备份控制模式的方法，在备份模式开关的按压开关没有被按下且发动机的控制器没有收到有效的大气数据的情况下，丢失大气数据的一台或多台发动机的控制器自动进入软备份控制模式，在软备份控制模式经过规定时间后按压开关仍没有被按下，则丢失大气数据的一台或多台发动机的控制器自动进入硬备份控制模式，在按压开关被按下的情况下，多台发动机的控制器同时进入硬备份控制模式，在执行发动机备份控制模式的过程中，一旦能够收到有效的大气数据，就跳出发动机备份控制模式，来执行发动机正常控制模式。

Description

触发发动机备份控制模式的方法及发动机备份控制系统

技术领域

本发明涉及一种航空器的触发发动机备份控制模式的方法，更具体地涉及在航空器丢失大气数据时使用的、触发发动机进入备份控制模式的触发方法及发动机备份控制系统。

背景技术

大气数据（主要是总温、总压等参数）是航空器航行过程中的重要的参数，航空器需要定时采集飞行的大气数据，用于控制航空器的发动机，一旦丢失了飞行时的大气数据，航空器发动机便无法按照正常的控制模式对发动机输出推力。

此时，为了让发动机能够正常的工作，保证航空器的基本飞行安全，在航空器丢失飞行时的大气数据的情况下，发动机应该进入备份控制模式工作。

作为发动机备份控制模式，主要有软备份控制模式和硬备份控制模式，两者的主要区别便在于控制规律不同。如果发动机控制系统检测到丢失航空器的大气数据，且飞行员没有发出进入备份控制模式的指令时，发动机的控制系统会自动进入软备份控制模式，并且若在一定时间（例如10分钟）内没有收到飞行员发出的进入备份控制模式的指令，则在经过一定时间后，发动机的控制系统将自动转为硬备份控制模式。另外，如果飞行员发出进入备份控制模式的指令，则发动机控制系统将直接进入硬备份控制模式。

作为现有某先进机型A的触发发动机备份控制模式的方法，其是通过如图4所示的开关实现的。该机型A的备份模式开关为两层开关，每个开关各控制一台发动机。开关的上层为按压开关，标识为“常规（NORM）”，下层为指示灯。当上层按压开关被按下，且下层指示灯没有亮起，表示发动机控制系统正常检测到大气数据而处于正常控制模式。一旦发动机控制系统丢失大气数据，下层指示灯便会亮起，表示发动机控制系统处于软备份控制模式。当飞行员再次按下按压开关后，原本被按下的上层按压开关会弹起，同时下层指示灯依然亮起，表示发动机控制系统处于硬备份控制模式。

在这种先进机型A中，由于每台发动机都有一个单独的备份模式的开关，因此，在其中某一台发动机控制系统丢失大气数据时，不仅需要控制对应于该发动机的开关进入备份控制模式，还需要手动控制另一台发动机进入硬备份控制模式。飞行员在驾驶航空器的过程中需要控制许多开关，当航空器发生故障时，飞行员不仅需要按下亮起的备份模式的开关，同时需要记得按下没有亮起的、另一台发动机的备份模式的开关，一旦飞行员操作失误或是忘记使另一发动机进入硬备份控制模式，将会造成不可挽回的后果，这使飞行员在故障状态下的工作和心理负担增大。

另外，在这种先进机型A中，飞行员在航空器发生故障而面对许多开关的灯亮起时，依靠单一指示灯的持续亮起，无法判断发动机控制系统究竟是处于软备份控制模式还是硬备份控制模式，对后续飞行员的操作带来不便。

作为现有另一种先进机型B的触发发动机备份控制模式的方法，其是通过如图5所示的开关实现的。该机型B的备份模式开关为单层按压开关，开关上标识为“开（ON）”，一个开关同时控制四台发动机。当飞行员按下按压开关后，表示四台发动机同时进入备份控制模式。当按压开关弹起时，表示发动机控制系统处于正常控制模式。

在这种先进机型B中，所有四个发动机共用一个备份模式开关且没有任何警告灯指示发动机应该进入备份控制模式，因此，当其中某一台发动机控制系统丢失大气数据时，飞行员无法直观地了解此时应当进入备份控制模式，可能给航空器的航行过程带来潜在的威胁。

因此，如何设计一种发动机备份控制模式的开关和逻辑来清楚地指示飞行员当前发动机是否应该进入备份控制模式和发动机处于软备份模式或硬备份模式，并且使用一个开关就能控制所有发动机便成了亟待解决的问题。

发明内容

本发明为解决上述技术问题而作，其目的在于提供一种触发发动机备份控制模式的方法，在该方法中，使用一个开关就能控制所有发动机，并且能够清楚地提醒飞行员当前发动机是否应该进入备份控制模式，同时能够清楚地指示飞行员发动机处于软备份模式还是硬备份模式。

本发明的另一目的在于提供一种发动机备份控制系统，该发动机备份控制系统利用上述触发发动机备份控制模式的方法，来使多台发动机进入不同的备份模式，并能清楚地指示飞行员发动机处于软备份模式还是硬备份模式。

本发明第一方面的触发发动机备份控制模式的方法的特征是，包括：发动机控制器对航空器的大气数据进行检测的步骤；在备份模式开关的按压开关没有按下且上述发动机的控制器收到有效的大气数据的情况下，执行发动机正常控制模式；以及在备份模式开关的按压开关被按下时和/或上述发动机的控制器没有收到有效的大气数据的情况下，执行发动机备份控制模式，其中，上述发动机备份控制模式包括软备份控制模式和硬备份控制模式，在上述备份模式开关的上述按压开关没有被按下且上述发动机的控制器没有收到有效的大气数据的情况下，上述发动机的控制器确定丢失大气数据的发动机，丢失大气数据的一台或多台发动机的控制器自动进入软备份控制模式，且上述发动机备份模式开关的指示灯亮起，用以提醒飞行员按压上述备份模式开关的上述按压开关，倘如在软备份控制模式经过规定时间后上述备份模式开关的上述按压开关仍没有被按下，则丢失大气数据的一台或多台发动机的控制器自动进入硬备份控制模式，在上述备份模式开关的上述按压开关被按下的情况下，多台发动机的控制器同时进入硬备份控制模式，在执行发动机备份控制模式的过程中，一旦发动机控制器能够收到有效的大气数据，就跳出上述发动机备份控制模式，来执行上述发动机正常控制模式。

根据如上所述触发方法，由于在备份模式开关的按压开关没有被按下且发动机的控制器没有收到有效的大气数据的情况下，丢失大气数据的一台或多台发动机的控制器自动进入软备份控制模式，在软备份控制模式经过规定时间后按压开关仍没有被按下，则丢失大气数据的一台或多台发动机的控制器自动进入硬备份控制模式，在按压开关被按下的情况下，多台发动机的控制器同时进入硬备份控制模式，在执行发动机备份控制模式的过程中，一旦能够收到有效的大气数据，就跳出发动机备份控制模式，来执行发动机正常控制模式，因此，能使用一个开关控制所有发动机，能够利用上述发动机备份模式开关的指示灯清楚地提醒飞行员当前发动机是否应该进入备份控制模式。藉此，防止因现有某先进机型A中的依靠单一指示灯的持续亮起，而无法判断发动机控制系统究竟是处于软备份控制模式还是硬备份控制模式，对后续飞行员的操作带来不便。

较佳地，上述按压开关也具有指示灯，倘如在软备份控制模式经过规定时间内上述备份模式开关的上述按压开关被按下，则多台发动机的控制器同时进入硬备份控制模式，上述发动机备份模式开关的指示灯熄灭，上述按压开关的指示灯亮起，倘如在软备份控制模式经过规定时间后上述备份模式开关的上述按压开关仍没有被按下，则丢失大气数据的一台或多台发动机的控制器自动进入硬备份控制模式，上述发动机备份模式开关的指示灯熄灭，上述按压开关的指示灯亮起。

根据如上所述触发方法，由于备份模式开关具有两个指示灯，且两个指示灯不会同时亮起，在处于软备份控制模式时，使发动机备份模式开关的指示灯亮起，在处于硬备份控制模式时，使按压开关的指示灯亮起，因此，能够清楚地指示飞行员发动机处于软备份模式还是硬备份模式。

较佳地，在多台发动机中的任意一台或多台发动机的控制器的备份控制模式发生改变时，控制器发出一条或多条信息至航空器的驾驶舱显示屏。

根据如上所述触发方法，由于在一台或多台发动机的控制器的备份控制模式发生改变时，控制器发出一条或多条信息至航空器的驾驶舱显示屏，因此，不仅利用指示灯来提醒飞行员进行后续操作，而且能够利用航电系统清楚地指示飞行员当前发动机所处的运行状态。

本发明第二方面的发动机备份控制系统，其特征是，所述发动机备份控制系统利用本发明第一方面的触发发动机备份控制模式的方法，来使多台发动机进入不同的备份模式，所述发动机备份控制系统包括备份模式开关和所述发动机的控制器，其中：所述备份模式开关是双层开关，并能同时控制所述多台发动机；所述备份模式开关的上层是指示灯，在所述指示灯亮起时，表示所述多台发动机中的一台或多台发动机自动进入软备份控制模式；所述备份模式开关的下层是按压开关，在按下所述按压开关时，所述多台发动机同时进入硬备份控制模式；所述按压开关具有指示灯，当所述按压开关的指示灯亮起时，表示所述多台发动机中的一台或多台发动机自动进入硬备份控制模式、或是所有发动机同时手动进入硬备份控制模式，所述发动机的控制器对是否收到有效的大气信息进行判断，并在所述发动机的控制模式发生改变时，发出一条或多条信息至航空器的驾驶舱显示屏。

根据如上所述发动机备份控制系统，由于备份模式开关具有两个指示灯，且两个指示灯不会同时亮起，在处于软备份控制模式时，使发动机备份模式开关的指示灯亮起，在处于硬备份控制模式时，使按压开关的指示灯亮起，因此，能够清楚地指示飞行员发动机处于软备份模式还是硬备份模式。

根据如上所述发动机备份控制系统，由于在发动机的控制器的备份控制模式发生改变时，控制器发出一条或多条信息至航空器的驾驶舱显示屏，因此，不仅利用指示灯来提醒飞行员进行后续操作，而且能够利用航电系统清楚地指示飞行员当前发动机所处的运行状态。

因此，本发明的触发发动机备份控制模式的方法及发动机备份控制系统能够减少飞行机组在故障状态下的工作和心理负担，降低系统的复杂程度，提高飞机的飞行安全。

附图说明

图1是能实现本发明的触发发动机备份控制模式的方法的备份模式开关的示意图。

图2是表示本发明的触发发动机备份控制模式的方法的流程图。

图3是表示本发明的触发发动机备份控制模式的方法中的执行发动机备份控制模式的流程图。

图4是表示某先进机型A的、能实现触发发动机备份控制模式的方法的备份模式开关的示意图。

图5是表示另一种先进机型B的、能实现触发发动机备份控制模式的方法的备份模式开关的示意图。

具体实施方式

以下，参照图1对能实现本发明的触发发动机备份控制模式的方法的备份模式开关进行简单说明。图1是能实现本发明的触发发动机备份控制模式的方法的备份模式开关的示意图。

图1所示的备份模式开关10是双层开关，同时，该备份模式开关10能够同时控制两台发动机。

备份模式开关10的上层是指示灯20，标识为“自动（AUTO）”，在指示灯20亮起时，表示两台发动机中的某一台或两台发动机自动进入软备份控制模式。

备份模式开关10的下层是按压开关30，标识为“手动（MAN）”，当飞行员按下按压开关30时，表示两台发动机控同时进入硬备份控制模式。按压开关30具有指示灯，在所述按压开关30亮起时，表示某一台或两台发动机手动或自动进入硬备份控制模式。

以下，参照图2和图3对本发明的触发发动机备份控制模式的方法进行详细说明。图2是表示本发明的触发发动机备份控制模式的方法的流程图。图3是表示本发明的触发发动机备份控制模式的方法中的执行发动机备份控制模式的流程图。

如图2所示，在准备步骤SR中，航空器的发动机的控制器FADEC定时或者始终对航空器的大气数据（PT2）进行检测。此时，判断飞行员是否手动按下备份模式开关10的按压开关30（步骤S110）。倘如飞行员手动按下备份模式开关10的按压开关30（在步骤S101中判断为“是”），则发动机执行发动机备份控制模式（软/硬备份模式）S300。

倘如飞行员没有手动按下备份模式开关10的按压开关30（在步骤S101中判断为“否”），发动机的控制器FADEC会判断是否收到有效的大气数据（PT2）信号（步骤S102）。

倘如发动机的控制器FADEC判断为丢失航空器的PT2信号（在步骤S102中判断为“否”），则发动机执行发动机备份控制模式（软/硬备份模式）（步骤S300）。

倘如发动机的控制器FADEC判断为收到有效的大气数据PT2信号（在步骤S102中判断为“是”），则发动机执行发动机正常控制模式（步骤S200）。

如图3所示，在步骤S300中，首先进入发动机备份控制模式（软/硬备份模式）。此时，倘如在步骤S101中判断为飞行员按下按压开关30（即在步骤S101中判断为“是”），则左右发动机的控制器FADEC同时进入硬备份控制模式（步骤S390）。接着，控制器FADEC发出两条信息“L FADECALT MODE”（左侧发动机的控制器进入备份模式）、“R FADEC ALT MODE”（右侧发动机的控制器进入备份模式）至飞机的驾驶舱显示屏（步骤S391），告知飞行员两台发动机已同时进入硬备份控制模式。

倘如在步骤S101中判断为飞行员没有按下按压开关30（即在步骤S101中判断为“否”），则左右发动机的控制器FADEC先确定丢失PT2信号的发动机（步骤S310）。此时，丢失PT2信号的发动机可能是左侧的发动机，也有可能是右侧的发动机，还有可能是左右两侧的发动机。接着，丢失PT2信号的一台或两台发动机的控制器FADEC自动进入软备份控制模式（步骤S311）。然后，控制器FADEC发出一条信息“L FADEC ALT MODE”或“R FADECALT MODE”至飞机的驾驶舱显示屏，或者是发出两条信息“L FADEC ALTMODE”、“R FADEC ALT MODE”至飞机的驾驶舱显示屏（步骤S312），告知飞行员一台或两台发动机进入软备份控制模式。

最后，使发动机备份模式开关10的指示灯20亮起（步骤S313），提醒飞行员注意有发动机丢失有效PT2信号，并提醒飞行员需要按下按压开关30。

此时，倘如飞行员意识到指示灯20亮起，而按下备份模式开关10的按压开关30，也就是说，在步骤S314中判断为“是”的情况下，则左右发动机的控制器FADEC同时进入硬备份控制模式（步骤S321）。接着，使按压开关30的指示灯亮起（步骤S322）。然后，控制器FADEC发出两条信息“L FADEC ALT MODE”、“R FADEC ALT MODE”至飞机的驾驶舱显示屏（步骤S323），告知飞行员两台发动机已同时进入硬备份控制模式。

倘如飞行员没有意识到指示灯20亮起，也没有按下备份模式开关10的按压开关30（即在步骤S314中判断为“否”），则判断软备份控制模式是否经过规定时间（例如10分钟）（步骤S315）。

倘如进入软备份控制模式尚未经过规定时间（即在步骤S315中判断为“否”），则返回步骤S313，使备份模式开关10的指示灯20持续亮起，并等待飞行员按下按压开关30。

倘如飞行员在规定时间内仍没有按下备份模式开关10的按压开关30、即软备份控制模式已经过10分钟（在步骤S315中判断为“是”），则丢失PT2信号的一台或两台发动机的控制器FADEC自动进入硬备份控制模式（步骤S316）。接着，指示灯20熄灭，按压开关30的指示灯亮起（步骤S317），提醒飞行员注意有发动机丢失有效PT2信号且一台或两台发动机已经进入硬备份。

在步骤S317、步骤S321和步骤S391中，倘如发动机的控制器FADEC能够收到有效的PT2信号（即在步骤S102中判断为“是”），则执行发动机正常控制模式S200，否则继续执行发动机备份控制模式S300。

熟悉本领域的技术人员易于想到其它的优点和修改。因此，在其更宽泛的上来说，本发明并不局限于这里所示和所描述的具体细节和代表性实施例。因此，可以在不脱离如所附权利要求书及其等价物所限定的总体发明概念的精神或范围的前提下作出各种修改。

例如，在本实施方式中，例示了在步骤S317、步骤S321和步骤S391中，发动机控制器FADEC能够收到有效的PT2信号，就执行发动机正常控制模式，但本发明不局限于此，也可以在执行发动机备份控制模式（软/硬备份模式）S300中的任一时刻，只要发动机控制器FADEC能够收到有效的PT2信号，就跳出发动机备份控制模式S300，来执行发动机正常控制模式S200。

例如，在本实施方式中，仅例示以发动机控制器FADEC能够收到有效的PT2信号为判断执行正常控制模式或备份控制模式的前提，但本发明不局限于此，也可以结合其它飞行条件来综合判断。

例如，在本实施方式中，例示了发动机为两台的情况，但本发明不局限于此，飞机的发动机也可以是三台以上。在这种情况下，触发发动机备份控制模式的方法的逻辑没有发生实质改变，变化的是控制器FADEC发出信息的数量。

Claims (4)

1.一种触发发动机备份控制模式的方法，其特征在于，包括：

发动机控制器(FADEC)对航空器的大气数据(PT2)进行检测的步骤(SR)；

在备份模式开关(10)的按压开关(30)没有按下且所述发动机的控制器(FADEC)收到有效的大气数据(PT2)的情况下，执行发动机正常控制模式(S200)；以及

在备份模式开关(10)的按压开关(30)被按下时和/或所述发动机的控制器(FADEC)没有收到有效的大气数据(PT2)的情况下，执行发动机备份控制模式(S300)，

其中，所述发动机备份控制模式包括软备份控制模式和硬备份控制模式，

在所述备份模式开关(10)的所述按压开关(30)没有被按下且所述发动机的控制器(FADEC)没有收到有效的大气数据(PT2)的情况下，所述发动机的控制器(FADEC)确定丢失大气数据(PT2)的发动机，丢失大气数据(PT2)的一台或多台发动机的控制器(FADEC)自动进入软备份控制模式，且所述发动机备份模式开关(10)的指示灯(20)亮起，用以提醒飞行员按压所述备份模式开关(10)的所述按压开关(30)，

倘如在软备份控制模式经过规定时间后所述备份模式开关(10)的所述按压开关(30)仍没有被按下，则丢失大气数据(PT2)的一台或多台发动机的控制器(FADEC)自动进入硬备份控制模式，

在所述备份模式开关(10)的所述按压开关(30)被按下的情况下，多台发动机的控制器(FADEC)同时进入硬备份控制模式，所述发动机备份模式开关(10)的指示灯(20)的指示灯熄灭，

在执行发动机备份控制模式(S300)的过程中，一旦发动机控制器(FADEC)能够收到有效的大气数据(PT2)，就跳出所述发动机备份控制模式(S300)，来执行所述发动机正常控制模式(S200)，

其中：

在所述指示灯(20)亮起时，表示所述多台发动机中的一台或多台发动机自动进入软备份控制模式；

当所述按压开关(30)的指示灯亮起时，表示所述多台发动机中的一台或多台发动机自动进入硬备份控制模式、或是所有发动机同时手动进入硬备份控制模式。

2.如权利要求1所述的触发发动机备份控制模式的方法，其特征在于，

倘如在软备份控制模式经过规定时间内所述备份模式开关(10)的所述按压开关(30)被按下，则多台发动机的控制器(FADEC)同时进入硬备份控制模式，所述发动机备份模式开关(10)的指示灯(20)熄灭，所述按压开关(30)的指示灯亮起，

倘如在软备份控制模式经过规定时间后所述备份模式开关(10)的所述按压开关(30)仍没有被按下，则丢失大气数据(PT2)的一台或多台发动机的控制器(FADEC)自动进入硬备份控制模式，所述发动机备份模式开关(10)的指示灯(20)熄灭，所述按压开关(30)的指示灯亮起。

3.如权利要求1或2所述的触发发动机备份控制模式的方法，其特征在于，

在多台发动机中的任意一台或多台发动机的控制器(FADEC)的备份控制模式发生改变时，控制器发出一条或多条信息至航空器的驾驶舱显示屏。

4.一种发动机备份控制系统，其特征在于，

所述发动机备份控制系统利用权利要求1至3中任一项所述的触发发动机备份控制模式的方法，来使多台发动机进入不同的备份模式，

所述发动机备份控制系统包括备份模式开关(10)和所述发动机的控制器(FADEC)，其中：

所述备份模式开关(10)是双层开关，并能同时控制所述多台发动机；

所述备份模式开关(10)的上层是指示灯(20)，在所述指示灯(20)亮起时，表示所述多台发动机中的一台或多台发动机自动进入软备份控制模式；

所述备份模式开关(10)的下层是按压开关(30)，在按下所述按压开关(30)时，所述多台发动机同时进入硬备份控制模式；

所述按压开关(30)具有指示灯，当所述按压开关(30)的指示灯亮起时，表示所述多台发动机中的一台或多台发动机自动进入硬备份控制模式、或是所有发动机同时手动进入硬备份控制模式，

所述发动机的控制器(FADEC)对是否收到有效的大气信息(PT2)进行判断，并在所述发动机的控制模式发生改变时，发出一条或多条信息至航空器的驾驶舱显示屏。