CN108688823A - 允许取消推力设定上限的飞行器推进机组的降级工作模式 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种允许取消推力设定上限的飞行器推进机组的降级工作模式。一种控制由控制器(3)支配的推进机组(2)的方法，控制器(3)根据推力控制装置(4)的位置来产生施加到推进机组(2)的推力设定值。控制器(3)具有正常运行模式和降级运行模式，在降级运行模式中推力设定值被设置上限以把推力限制为预定阈值。在降级模式中，实施推力控制装置(4)的位置的预定序列准许产生并施加与大于所述预定阈值的推力相对应的推力设定值。驾驶员还可在无需进行用于禁止降级模式的附加或非直观操纵的情况下获得在需要时的推力增加，而不必退出降级模式。本发明还涉及对应的设备并涉及包括该设备的飞行器。

Description

允许取消推力设定上限的飞行器推进机组的降级工作模式
技术领域
本发明涉及飞行器推进机组的控制的领域。本发明尤其涉及飞行器推进机组的推力的控制。
背景技术
飞行器，尤其是包括多个推进机组的商业飞行器，通常配备有允许监视其推进机组的运行并且在异常或故障的情况下调整推进机组的运行的设备。
飞行器的每个发动机，或更一般地，每个推进机组，被专用控制器控制。该控制器管理推进机组并根据希望推力向推进机组施加设定值。该控制器，常在英语中被针对“发动机电子控制器”首字母缩写为EEC，连接到传感器组件。这些传感器被安装在不同区域中和/或与发动机的不同功能相关联以便测量运行参数。
飞行器的推进机组的控制器通常还用于在推进机组运行异常或故障的情况下保护推进机组。
控制器通常被配置为在需要时在硬件和软件方面实施对推进机组的保护措施。例如，如果由连接到控制器的传感器的网络测量或根据这些传感器的测量结果而确定的运行参数之一(或多个)在发动机运转时超出被考虑为正常的范围，则控制器可以实施保护措施。
推进机组的第一保护等级可包括使推进机组在降级运行模式中运行。例如，在该降级运行模式中，推进机组产生的推力被相对于在正常运行时(也就是说未施加保护措施)的最大推力而限制。因此，在降级运行模式中，控制器产生的设定值被设置上限以使得推力不超过某个阈值。
然而这种降级运行模式有缺点：妨碍获得大于固定阈值的推力，即使在紧急的情况下也是如此，并且即使降级运行模式的施加源自控制器的错误测量或者错误翻译也是如此。显然，控制装置允许飞行器的驾驶员手动禁止降级运行模式。然而，希望允许在紧急情况下将驾驶员的精神压力和所有附属动作最大程度地限制为其主要驾驶任务的方案。
发明内容
本发明的总目标因此是克服前述所有或部分缺点。
本发明因此涉及一种控制飞行器的推进机组的方法，其中由推进机组产生的推力被控制器支配，控制器根据推力控制装置的位置来产生施加到推进机组的推力设定值。所述控制器具有：
－正常运行模式，在该正常运行模式中推力控制装置的位置直接确定施加到推进机组的推力设定值，以及
－至少一个降级运行模式，在降级运行模式中推力设定值被设置上限以使得推进机组的推力被限制为在比与正常运行模式中的最大推力小的预定阈值。
在降级运行模式中，实施推力控制装置的位置的预定序列准许产生并施加与大于所述预定阈值的推力相对应的推力设定值。
通过借助推力控制装置的预定序列针对降级运行模式准许控制器生成相对于与预定推力阈值对应的设定值而言取消上限的推力设定值，本发明允许驾驶员恢复来自发动机的推力的增加，至少是临时增加，例如响应于其中发动机的绝对保护不是第一优先级的紧急情形。
优选地，预定序列是简单且直观的，同时确切地表现驾驶员获得更大推力的意愿。
预定序列可包括把控制装置放置在与希望的推力相对应的位置中，然后所产生的推力设定值对应于所述希望的推力。
根据实施方式，预定序列包括：把推力控制装置放置在推进机组的预定慢速位置中，后面跟随的是把推力控制装置放置在与希望的推力对应的位置中。
根据另一实施方式，预定序列包括把推力控制装置放置在与最大推力对应的位置中。
在降级运行模式中并且在推力控制装置的位置的预定序列之后，推力被限制为推力的当前值以使得：如果推力控制装置被重新操纵到与大于所述当前值的推力相对应的位置中，则推力设定值不增大。
在降级运行模式中并且在推力控制装置的位置的预定序列之后，操纵推力控制装置到与小于当前推力的推力相对应的位置中可以导致生成与控制装置的位置相对应的推力设定值。
在降级运行模式中并且在推力控制装置的位置的预定序列之后，预定序列的实现次数被计数，并且如果超过预定序列的给定实现次数，则使得与推力超过阈值的请求相对应的推力控制装置的任何后续操纵无效。
预定序列的给定实施次数可以为例如一次、二次、三次或四次。
本发明还涉及一种控制设备，控制由飞行器的推进机组产生的推力，该控制设备包括：推力控制装置，推力控制装置的位置对应于希望的推力；以及控制器，适于产生推力设定值并且把推力设定值发送到推进机组；其中，控制器被配置为具有：正常运行模式和至少一个降级运行模式，以及其中在正常运行模式中，推力控制装置的位置直接确定由控制器产生的推力设定值，以及在降级运行模式中，推力设定值被限制在比与正常运行模式中的最大推力相对应的设定值小的预定阈值。控制器还被配置为使得在降级运行模式中推力控制装置的位置的预定序列准许产生与大于所述预定阈值的推力相对应的推力设定值。
本发明最后涉及一种飞行器，包括：至少一个推进机组；以及这样的控制设备，用于控制由所述推进机组产生的推力。
附图说明
通过以下描述，本发明的其他特征和优点变得更清楚。
在以示例而非限制地给出的附图中：
－图1示出包括根据本发明的实施方式的设备的飞行器的示意性透视图；
－图2示意性地示出在本发明的实施方式中实施的方法的步骤。
具体实施方式
图1示意性地示出包括两个推进机组2的飞行器1。本发明以下参照两个推进机组2进行描述，但是本发明显然有利地应用于相关飞行器的每个推进机组2。
推进机组2具有支配所述推进机组2的控制器3。因此，控制器3负责管理以推进机组为目的地的控制信号，以便操纵推进机组的运行。尤其是，控制器3发出推力设定值，推力设定值向推进机组指示推进机组应该产生的推力或功率。
在控制器3的正常运行模式中，推力设定值直接与推力控制装置4的位置相关联，正常运行模式是控制器3的正常运行模式并且通常由控制器实施。推力控制装置4，还称为“油门杆”，通常包括可由飞行器的驾驶员致动的操纵杆，操纵杆在旋转或平移运动中的位置对应于希望用于与该推力控制装置4相关联的推进机组2的推力或功率值。换句话说，在控制器3的正常运行模式中，推力控制装置4的位置对应于希望的推力，该位置通过控制链接5被发送给控制器3，并且控制器3产生与希望的推力相对应的推力设定值并且将推力设定值发送给推进机组2，推进机组2应用该设定值并产生对应的推力。
控制器3还收集来自传感器6的信息，所述传感器6可以组织为网络。传感器6允许测量或确定推进机组2的运行参数。运行参数包括例如：在推进机组的一个或更多个点处测得的温度，在一个或更多个点处测得的压力，旋转速度，燃料流率，油压。一般还监视大量其它参数。
参数的监视和跟踪允许控制器确定推进机组2的运行中的异常，甚至推进机组2的故障。为此，每个参数可以与以下值范围相关联：在该值范围中在推进机组运行时所述参数处于被认为是正常。当参数超出其所关联的范围时，控制器3可以在需要的情况下认定推进机组2的运行异常。
为了保持推进机组2的完整性或者更一般地避免故障传播到飞行器1或推进机组2的多个元件，控制器3可以安排保护措施的实施。例如，可以想到两个保护措施(或保护模式)等级。保护模式可以在最关键的情况下包括控制完全停止发动机。在较低关键性的情况下，保护模式可以包括根据降级运行模式使控制器3运行，并因此使推进机组2运行。例如，在降级运行模式中，推进机组2可以提供的最大推力可以被限制在正常模式中的最大推力的一部分。例如，降级模式中的推力可以被限制为被包括在正常运行模式中的最大推力的40％和90％之间的值。该限制被控制器3调节，例如通过设置降级模式中的推力的上限(也就是说通过禁止产生并发送与大于预定阈值的推力相对应的设定值)来调节。
飞行器1的其它推进机组2的推力可以在需要时响应于该上限而被调节。
然而，某些紧急情况可能要求对于降级运行模式增加推力，至少暂时地超过预定阈值。
飞行器1的驾驶员为此通常有手动禁止降级模式的可能性。但是这在潜在紧急情形中需要驾驶员的附加或不直观的动作。
此外，在降级模式的错误启动的情况下，返回正常模式要求控制器的重新初始化，这可能对于紧急情况作出响应是太长的。
因此在本发明中提出在控制器3处于降级运行模式时允许在驾驶员实施推力控制装置的位置的预定序列之后无论如何获得大于预定阈值的推力。
对于本发明的最大益处，预定序列有利地是简单、直观的，同时确切地表现驾驶员获得附加推力的意愿，而不管降级模式中的运行。
例如，预定序列可以包括：使推力控制装置(油门杆)放置在与发动机慢速(驾驶员习惯于该动作，这是因为降级模式一般要求使油门杆返回慢速位置)对应的位置中，后面跟随的是使推力控制装置(油门杆)放置在与希望推力对应的位置中。
参照图2详述利用该序列并能够在本发明中实施的方法的示例。
在第一步骤S1中，飞行器的推进机组的控制器根据正常运行模式运行。控制器产生的推力设定值对应于与推力控制装置的当前位置相关联的推力。
在步骤S2中，控制器根据从传感器接收到的信号并且连续地确定推进机组的运行参数是否超出与该运行参数相关联的被认为正常的范围。只要没有检测到异常，尤其是只要没有任何运行参数超出所属的范围，控制器就保持在正常运行模式中。
在异常情况下，表现为此处示出为(至少)一个运行参数超出其所关联的范围的例子，控制器过渡到步骤S3中的降级运行模式。
如果驾驶员希望获得推力增加而不管过渡到降级模式，他用推力控制装置实现预定序列，预定序列的意愿性是确切的，并且导致把控制装置放置到与希望推力相对应的位置中(步骤S4)。
实施预定序列确切地表现驾驶员的针对降级模式获得潜在大于预定推力阈值的推力的意愿。作为示例，预定序列可以包括：
－把推力控制装置放置在与推进机组的慢速转速对应的位置中，后面跟随的是把推力控制装置放置在与希望推力对应的位置中；或者
－把推力控制装置放置在与最大推力对应的位置中(称为最大油门)。在此情况下希望推力是最大推力，或者如果推力控制装置在过渡到最大油门之后被带到另一位置中，推力对应于该另一位置。
可想到确切地表现驾驶员的意愿的其它预定序列。
在步骤S5中，控制器产生与希望推力对应的推力设定值并且向推进机组施加该推力设定值，该推进机组因此产生希望推力而不管控制器还处于降级运行模式中。
在此处以示例性示出的例子中，然后考虑被随后施加到推力控制装置的位置。
根据第一特定情况，推力控制装置被放置在与小于当前推力的推力相对应的位置中(步骤S6)。在此情况下，通过产生并施加对应的推力设定值相对应地减小推力(步骤S7)。
根据第二特定情况，推力控制装置被放置在与大于当前推力的推力相对应的位置中(步骤S8)。在控制器仍根据降级模式运行的情况下，推力控制装置的该运动不表现为推力设定值的增大并且因此不表现为推力的增大。推力因此保持不变(步骤S9)。
第三特定情况对应于预定序列的新的执行(返回步骤S4)。
然而，在所实施的方法中(比如在此处示例性示出的方法中)可以规定把获得推力增加大于预定阈值的可能性限制为单次或给定次数。为此，每次当控制器处于降级模式中时实施推力控制装置的预定序列时，使计数器递增(S10)。在步骤S11中，控制器评估是否超过给定次数(例如一次)。如果超过给定次数，则控制器施加没有例外的降级模式(步骤S12)，也就是说，推力设定值被设置上限以使得推力被针对降级模式限制为预定阈值，并且即使推力控制装置被放置在与较大推力对应的位置中也是如此。如果未超过给定次数，则控制器在步骤S5中准许产生与希望推力相对应的推力设定值，该希望推力对应于推力控制装置的位置。
显然，在该方法整体过程中，控制器可以验证是否可以实现返回到根据正常模式的运行。这涉及一方面确保推进机组的运行参数重新处于其相应的可容许范围中，另一方面还涉及确保控制器的重新初始化可以安全地实现。
此外，在任何时刻控制器可以评价是否，尤其是由于所需的推力增加，应该安排在未准许推力增加的情况下向降级模式的返回，甚至施加另一保护措施(如停止推进机组)。
本发明因此提出控制飞行器的推进机组的方法和设备，其克服了施加保护模式的缺点，在该保护模式中最大推力被减小(也就是说降级运行模式)，尤其是在产生紧急情形时或者在过渡到保护模式是由于推进机组的运行参数的错误分析时。尽管已经针对推力控制装置的位置的序列描述了该方法，其中该序列包括把推力控制装置带到慢速然后将其带到与希望推力对应的位置中或把控制装置放置在最大推力的位置中(最大油门)，在不超出本发明范围的情况下可想到其它简单序列，例如在序列中把过渡到慢速位置替换为过渡到最大推力位置(最大油门)，或者通过在过渡到降级模式时与推力控制装置的当前位置有关的一系列位置(例如减小油门之后跟随着在向与希望推力对应的位置增大油门)。

Claims (10)

1.一种控制飞行器的推进机组(2)的方法，其中由推进机组(2)产生的推力被控制器(3)支配，控制器(3)根据推力控制装置(4)的位置来产生施加到推进机组(2)的推力设定值，所述控制器(3)具有：
－正常运行模式，在该正常运行模式中推力控制装置(4)的位置直接确定施加到推进机组(2)的推力设定值，以及
－至少一个降级运行模式，在降级运行模式中推力设定值被设置上限以使得推进机组(2)的推力被限制为在比与正常运行模式中的最大推力小的预定阈值，
其特征在于，在降级运行模式中，实施推力控制装置(4)的位置的预定序列准许产生并施加与大于所述预定阈值的推力相对应的推力设定值。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，预定序列包括把控制装置放置在与希望的推力相对应的位置中，然后所产生(S5)的推力设定值对应于所述希望的推力。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，预定序列包括：把推力控制装置放置在推进机组的预定慢速位置中，后面跟随的是把推力控制装置放置在与希望的推力对应的位置中。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，预定序列包括把推力控制装置放置在与最大推力对应的位置中。
5.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，在降级运行模式中并且在推力控制装置的位置的预定序列之后，推力被限制为推力的当前值以使得：如果推力控制装置被重新操纵到与大于所述当前值的推力相对应的位置中，则推力设定值不增大(S8)。
6.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，在降级运行模式中并且在推力控制装置的位置的预定序列之后，操纵推力控制装置到与小于当前推力的推力相对应的位置中(S6)导致产生与控制装置的位置相对应的推力设定值(S7)。
7.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，在降级运行模式中并且在推力控制装置的位置的预定序列之后，预定序列的实施次数被计数(S10)，并且如果超过预定序列的给定实施次数，则使得与推力超过阈值的请求相对应的推力控制装置的任何后续操纵无效。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，预定序列的给定实施次数为一次、二次、三次或四次。
9.一种控制设备，控制由飞行器的推进机组产生的推力，该控制设备包括：
－推力控制装置(4)，推力控制装置(4)的位置对应于希望的推力；以及
－控制器(3)，适于产生推力设定值并且把推力设定值发送到推进机组；
其中，控制器(3)被配置为具有：正常运行模式和至少一个降级运行模式，
以及其中：
－在正常运行模式中，推力控制装置(4)的位置直接确定由控制器(3)产生的推力设定值，以及
－在降级运行模式中，推力设定值被限制在比与正常运行模式中的最大推力相对应的设定值小的预定阈值，
其特征在于，控制器(3)还被配置为使得在降级运行模式中推力控制装置(4)的位置的预定序列准许产生与大于所述预定阈值的推力相对应的推力设定值。
10.一种飞行器(1)，包括：至少一个推进机组(2)；以及根据权利要求9所述的控制设备，用于控制由所述推进机组(2)产生的推力。
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