JP2006283621A - 航空エンジンの電子制御装置 - Google Patents
航空エンジンの電子制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006283621A JP2006283621A JP2005102630A JP2005102630A JP2006283621A JP 2006283621 A JP2006283621 A JP 2006283621A JP 2005102630 A JP2005102630 A JP 2005102630A JP 2005102630 A JP2005102630 A JP 2005102630A JP 2006283621 A JP2006283621 A JP 2006283621A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cpu
- cylinders
- ignition
- cylinder
- signal system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P15/00—Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits
- F02P15/02—Arrangements having two or more sparking plugs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
- F02D41/266—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor the computer being backed-up or assisted by another circuit, e.g. analogue
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P15/00—Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits
- F02P15/08—Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits having multiple-spark ignition, i.e. ignition occurring simultaneously at different places in one engine cylinder or in two or more separate engine cylinders
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
- F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
- F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
- F02P5/15—Digital data processing
- F02P5/1518—Digital data processing using two or more central computing units, e.g. interpolation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
- F02D2250/12—Timing of calculation, i.e. specific timing aspects when calculation or updating of engine parameter is performed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2400/00—Control systems adapted for specific engine types; Special features of engine control systems not otherwise provided for; Power supply, connectors or cabling for engine control systems
- F02D2400/08—Redundant elements, e.g. two sensors for measuring the same parameter
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D37/00—Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for
- F02D37/02—Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for one of the functions being ignition
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
Abstract
【課題】少ないCPUで高い冗長機能を実現でき、また設置場所に関する制約が少ない航空エンジンの電子制御装置を提供する。
【解決手段】各気筒にはメイン点火プラグ(1T〜4T)と共に、これをバックアップするためのバックアップ点火プラグ(1B〜4B)が装備されている。ECU300には、CPU71を含むレーンAおよびCPU72を含むレーンBが含まれ、点火制御系統は2つのレーンA,Bにより多重化されている。各CPU71,72は、各センサ信号に基づいて各気筒の点火タイミングを独自に演算すると共に、この演算結果を相互にやり取りし、各気筒において、メイン点火プラグの点火タイミングとバックアップ点火プラグとの点火タイミングが一致するように点火タイミングを同期させる。
【選択図】図1
【解決手段】各気筒にはメイン点火プラグ(1T〜4T)と共に、これをバックアップするためのバックアップ点火プラグ(1B〜4B)が装備されている。ECU300には、CPU71を含むレーンAおよびCPU72を含むレーンBが含まれ、点火制御系統は2つのレーンA,Bにより多重化されている。各CPU71,72は、各センサ信号に基づいて各気筒の点火タイミングを独自に演算すると共に、この演算結果を相互にやり取りし、各気筒において、メイン点火プラグの点火タイミングとバックアップ点火プラグとの点火タイミングが一致するように点火タイミングを同期させる。
【選択図】図1
Description
本発明は、航空エンジンの電子制御装置に係り、特に、燃料噴射量や点火タイミング等の全てをコンピュータで自動制御する航空エンジンの電子制御装置に関する。
FADEC(Full Authority Digital Engine Control)は、航空エンジンを電子制御するシステムの総称であり、パイロットの操縦するスロットルレバーの位置およびエンジン,もしくは航空機に取り付けられている各種センサーからさまざまな情報を受け取り、最適なエンジン推力が得られるようエンジンを制御する。FADECの採用によりエンジン制御は機械的なものから電気的なものになり、応答性が向上すると共にエンジンの正確な制御が可能になった。また、FADECの採用により、操縦室のスロットルレバーからエンジンへの信号伝達は、機械的なケーブルから電気信号によるワイヤーに変更された。このようなFADECは、例えば特許文献1に開示されている。
図4は、FADECを適用した従来の4気筒航空エンジンの点火制御システムのブロック図であり、相互に独立して2気筒ずつ制御する2つのECU100,200を組み合わせて構成されている。各気筒にはメイン点火プラグ(1T〜4T)と共に、これをバックアップするためのバックアップ点火プラグ(1B〜4B)が装備されている。
第1ECU100において、第1気筒のメイン点火プラグ1Tおよび第2気筒のバックアップ点火プラグ2Bは同爆式の第1点火コイル21から給電される。第1気筒のバックアップ点火プラグ1Bおよび第2気筒のメイン点火プラグ2Tは同爆式の第2点火コイル22から給電される。第1および第2点火コイル21,22の一次側には、それぞれ第1および第2イグナイタ31,32を介して第1CPU11および第2CPU12が接続されている。第1および第2CPU11,12は、クランク角速度およびカムタイミングをセンサ入力インターフェース41を介して取得し、これらの情報に基づいて決定した点火タイミングで、前記各点火コイル21,22への通電を制御する。
同様に、第2ECU200において、第3気筒のメイン点火プラグ3Tおよび第4気筒のバックアップ点火プラグ4Bは同爆式の第3点火コイル23から給電される。第3気筒のバックアップ点火プラグ3Bおよび第4気筒のメイン点火プラグ4Tは同爆式の第4点火コイル24から給電される。第3および第4点火コイル23,24の一次側には、それぞれ第3および第4イグナイタ33,34を介して第3CPU13および第4CPU14が接続されている。
第3および第4CPU13,14は、クランク角速度およびカムタイミングをセンサ入力インターフェース42を介して取得し、これらの情報に基づいて決定した点火タイミングで、前記各点火コイル23,24への通電を制御する。
このような構成によれば、同爆式の各点火コイル21〜24により全ての気筒においてメイン点火プラグおよびバックアップ点火プラグが常に点火されるので、各ECUにおいて一方の系統がダウンしても他方の系統により各気筒の爆発が補償される。すなわち、エンジン点火の冗長機能が実現される。
図5は、FADECを適用した従来の4気筒航空エンジンの燃料噴射システムのブロック図であり、前記と同一の符号は同一または同等機能を示している。
第1気筒内に燃料を噴射する第1インジェクタ1Jには、第1CPU11から電流制限付きハイサイトドライバ51を介して正規噴射用の信号ラインが確保されている。前記ドライバ51から出力される正規噴射信号は第2CPU12により常時監視されている。前記第1インジェクタにはさらに、第2CPU12から電流制限付きハイサイトドライバ56を介して代替噴射用の信号ラインが確保されている。
同様に、第2気筒内に燃料を噴射する第2インジェクタ2Jには、第2CPU12から電流制限付きハイサイトドライバ52を介して正規噴射用の信号ラインが確保されている。前記ドライバ52から出力される正規噴射信号は第1CPU11により常時監視されている。前記第2インジェクタにはさらに、第1CPU11から電流制限付きハイサイトドライバ55を介して代替噴射用の信号ラインが確保されている。
同様に、第3気筒内に燃料を噴射する第3インジェクタ3Jには、第3CPU13から電流制限付きハイサイトドライバ53を介して正規噴射用の信号ラインが確保されている。前記ドライバ53から出力される正規噴射信号は第4CPU14により常時監視されている。前記第3インジェクタにはさらに、第4CPU14から電流制限付きハイサイトドライバ58を介して代替噴射用の信号ラインが確保されている。
同様に、第4気筒内に燃料を噴射する第4インジェクタ4Jには、第4CPU14から電流制限付きハイサイトドライバ54を介して正規噴射用の信号ラインが確保されている。前記ドライバ54から出力される正規噴射信号は第3CPU13により常時監視されている。前記第4インジェクタにはさらに、第3CPU13から電流制限付きハイサイトドライバ57を介して代替噴射用の信号ラインが確保されている。
このような構成において、各CPUは正規噴射量と共に代替噴射量を常に算出し、例えば第1CPU11であれば、第1インジェクタ1Jの正規噴射量と共に第2インジェクタ2Jの代替噴射量を算出する。そして、この代替噴射量から求まる噴射開始タイミングから所定時間が経過しても電流制限付きハイサイトドライバ52から正規噴射信号が出力されなければ、第2インジェクタ2Jの正規噴射系統に異常が生じたと判断して代替噴射信号を出力する。
US6357427B1
上記した従来技術では、以下のような技術課題があった。
(1)高価なCPUが気筒数分だけ必要となってしまう。
(2)各ECUが2気筒部の制御しか行わないので、一方のECUの機能が、例えばセンサ入力インターフェースのコネクタ破損や離脱等により失われると、2気筒分の点火制御や燃焼噴射制御が全て不能になってしまう。
(3)各CPUが独立して動作するため、クランク角度やカムタイミングのみならず、吸気負圧センサやノックセンサ等の検知信号も入力パラメータとして遅角制御や進角制御等の複雑な点火制御を行う場合には、各CPUの演算結果に誤差が生じ、その結果、点火制御であれば、各気筒におけるメイン点火プラグの点火タイミングとバックアップ点火プラグの点火タイミングとにズレが生じる。
(4)ECU内に点火コイルが内蔵されるタイプはECUの筐体が大きくなり、その取り付け位置に制約に大きくなる。また、ECUをエンジンから離れた位置に取り付けるようになると、点火コイルと点火プラグとの距離が大きくなって長いハイテンションコードが必要になる。このため、点火二次エネルギの損失が大きくなって点火プラグへの供給電圧の低下を招くのみならず、エミッション性能への影響も大きくなってしまう。
(1)高価なCPUが気筒数分だけ必要となってしまう。
(2)各ECUが2気筒部の制御しか行わないので、一方のECUの機能が、例えばセンサ入力インターフェースのコネクタ破損や離脱等により失われると、2気筒分の点火制御や燃焼噴射制御が全て不能になってしまう。
(3)各CPUが独立して動作するため、クランク角度やカムタイミングのみならず、吸気負圧センサやノックセンサ等の検知信号も入力パラメータとして遅角制御や進角制御等の複雑な点火制御を行う場合には、各CPUの演算結果に誤差が生じ、その結果、点火制御であれば、各気筒におけるメイン点火プラグの点火タイミングとバックアップ点火プラグの点火タイミングとにズレが生じる。
(4)ECU内に点火コイルが内蔵されるタイプはECUの筐体が大きくなり、その取り付け位置に制約に大きくなる。また、ECUをエンジンから離れた位置に取り付けるようになると、点火コイルと点火プラグとの距離が大きくなって長いハイテンションコードが必要になる。このため、点火二次エネルギの損失が大きくなって点火プラグへの供給電圧の低下を招くのみならず、エミッション性能への影響も大きくなってしまう。
本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、少ないCPUで高い冗長機能を実現でき、また設置場所に関する制約が少ない航空エンジンの電子制御装置を提供することにある。
上記した目的を達成するために、本発明は、多気筒の航空エンジンをデジタル信号で多重化制御する航空エンジンの電子制御装置において、以下のような手段を講じた点に特徴がある。
(1)エンジンの状態を監視する複数のセンサと、全気筒のメイン制御を実行する第1CPUと、全気筒のバックアップ制御を実行する第2CPUと、前記第1および第2CPUを相互に接続する通信回路と、前記第1および第2CPU、各CPUへ前記センサの検知信号を供給するセンサ入力インターフェース、ならびに前記通信回路とを少なくとも収容するECUとを含み、前記第1CPUを含む第1レーンおよび前記第2CPUを含む第2レーンにより制御系統が多重化され、前記第1および第2CPUは、前記通信回路で通信して制御タイミングを相互に同期させることを特徴とする。
(2)センサ入力インターフェースが第1および第2CPUのそれぞれに対応して独立して設けられたことを特徴とする。
(3)航空エンジンが各気筒にメイン点火プラグおよびバックアップ点火プラグが装備された4気筒エンジンであり、前記第1CPUにより制御され、第1および第2気筒のメイン点火プラグに点火エネルギを供給する同爆式の第1点火コイルと、前記第1CPUにより制御され、第3および第4気筒のメイン点火プラグに点火エネルギを供給する同爆式の第2点火コイルと、前記第2CPUにより制御され、第1および第2気筒のバックアップ点火プラグに点火エネルギを供給する同爆式の第3点火コイルと、前記第2CPUにより制御され、第3および第4気筒のバックアップ点火プラグに点火エネルギを供給する同爆式の第4点火コイルとを含み、前記各点火コイルが前記ECUの外部に配置されたことを特徴とする。
(4)航空エンジンが各気筒にインジェクタを装備し、第1CPUから全気筒のインジェクタへ正規噴射信号を供給する正規信号系統と、第2CPUから全気筒のインジェクタへ代替噴射信号を供給する代替信号系統と、前記正規信号系統および代替信号系統の一方を全気筒のインジェクタと選択的に接続する切替手段と、前記正規信号系統の動作状態を第1CPUへ通知する手段とを含み、第1CPUは、正規信号系統が全気筒のインジェクタと接続されているときに当該正規信号系統の動作異常を検知すると、前記切替手段を制御して代替信号系統と全気筒のインジェクタとを接続させることを特徴とする。
(1)エンジンの状態を監視する複数のセンサと、全気筒のメイン制御を実行する第1CPUと、全気筒のバックアップ制御を実行する第2CPUと、前記第1および第2CPUを相互に接続する通信回路と、前記第1および第2CPU、各CPUへ前記センサの検知信号を供給するセンサ入力インターフェース、ならびに前記通信回路とを少なくとも収容するECUとを含み、前記第1CPUを含む第1レーンおよび前記第2CPUを含む第2レーンにより制御系統が多重化され、前記第1および第2CPUは、前記通信回路で通信して制御タイミングを相互に同期させることを特徴とする。
(2)センサ入力インターフェースが第1および第2CPUのそれぞれに対応して独立して設けられたことを特徴とする。
(3)航空エンジンが各気筒にメイン点火プラグおよびバックアップ点火プラグが装備された4気筒エンジンであり、前記第1CPUにより制御され、第1および第2気筒のメイン点火プラグに点火エネルギを供給する同爆式の第1点火コイルと、前記第1CPUにより制御され、第3および第4気筒のメイン点火プラグに点火エネルギを供給する同爆式の第2点火コイルと、前記第2CPUにより制御され、第1および第2気筒のバックアップ点火プラグに点火エネルギを供給する同爆式の第3点火コイルと、前記第2CPUにより制御され、第3および第4気筒のバックアップ点火プラグに点火エネルギを供給する同爆式の第4点火コイルとを含み、前記各点火コイルが前記ECUの外部に配置されたことを特徴とする。
(4)航空エンジンが各気筒にインジェクタを装備し、第1CPUから全気筒のインジェクタへ正規噴射信号を供給する正規信号系統と、第2CPUから全気筒のインジェクタへ代替噴射信号を供給する代替信号系統と、前記正規信号系統および代替信号系統の一方を全気筒のインジェクタと選択的に接続する切替手段と、前記正規信号系統の動作状態を第1CPUへ通知する手段とを含み、第1CPUは、正規信号系統が全気筒のインジェクタと接続されているときに当該正規信号系統の動作異常を検知すると、前記切替手段を制御して代替信号系統と全気筒のインジェクタとを接続させることを特徴とする。
本発明によれば、以下のような効果が達成される。
(1)請求項1の発明によれば、各CPUが独自に全気筒を制御するので、一方のCPUまたはそのレーンに不具合が生じても、他方のCPUまたはそのレーンにより全気筒を制御し続けることができる。しかも、各CPUは相互に通信できるので制御タイミングを同期させることができる。
(2)請求項2の発明によれば、センサ入力インターフェースがCPUごとに設けられるので、一方のセンサ入力インターフェースに不具合が生じ、当該センサ入力インターフェースを含むレーンによる制御が不能になっても、他方のCPUを含むレーンにより全気筒を制御し続けることができる。
(3)請求項3の発明によれば、各CPUにより点火制御を並列的に行うことができるので、一方のCPUを含むレーンに不具合が生じても、レーン切替を行うことなく他方のCPUを含むレーンで点火制御を継続できるようになる。
(4)請求項4の発明によれば、制御主体が一方のCPUを含むレーンから他方のCPUを含むレーンに切り替えられる場合でも、各CPUが相互に通信して制御タイミングの同期が常に確立されているので、レーン切替を良好に行えるようになる。
(1)請求項1の発明によれば、各CPUが独自に全気筒を制御するので、一方のCPUまたはそのレーンに不具合が生じても、他方のCPUまたはそのレーンにより全気筒を制御し続けることができる。しかも、各CPUは相互に通信できるので制御タイミングを同期させることができる。
(2)請求項2の発明によれば、センサ入力インターフェースがCPUごとに設けられるので、一方のセンサ入力インターフェースに不具合が生じ、当該センサ入力インターフェースを含むレーンによる制御が不能になっても、他方のCPUを含むレーンにより全気筒を制御し続けることができる。
(3)請求項3の発明によれば、各CPUにより点火制御を並列的に行うことができるので、一方のCPUを含むレーンに不具合が生じても、レーン切替を行うことなく他方のCPUを含むレーンで点火制御を継続できるようになる。
(4)請求項4の発明によれば、制御主体が一方のCPUを含むレーンから他方のCPUを含むレーンに切り替えられる場合でも、各CPUが相互に通信して制御タイミングの同期が常に確立されているので、レーン切替を良好に行えるようになる。
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る航空エンジン用の点火制御装置のブロック図であり、ここでは、4気筒の航空エンジンが一つのECU300によって制御される。
各気筒にはメイン点火プラグ(1T〜4T)と共に、これをバックアップするためのバックアップ点火プラグ(1B〜4B)が装備されている。ECU300には、CPU71を含むレーンAおよびCPU72を含むレーンBが含まれ、点火制御系統は当該2つのレーンA,Bにより多重化されている。
レーンAにおいて、第1気筒のメイン点火プラグ1Tおよび第2気筒のメイン点火プラグ2Tには同爆式の第1点火コイル21から給電される。第3気筒のメイン点火プラグ3Tおよび第4気筒のメイン点火プラグ4Tには同爆式の第2点火コイル22から給電される。各点火コイル21,22の一次側は、それぞれ電流制限回路付きハイサイドパワースイッチ61,62を介して電源ラインに接続されると共に、イグナイタ31,32を介して第1CPU71に接続されている。第1CPU71は、センサ入力インターフェース41を介して入力される各種のセンサ信号に基づいて全気筒の点火タイミングを演算し、この演算結果に基づいてメイン点火を実行する。
レーンBにおいて、第1気筒のバックアップ点火プラグ1Bおよび第2気筒のバックアップ点火プラグ2Bには同爆式の第3点火コイル23から給電される。第3気筒のバックアップ点火プラグ3Bおよび第4気筒のバックアップ点火プラグ4Bには同爆式の第4点火コイル24から給電される。各点火コイル23,24の一次側は、それぞれ電流制限回路付きハイサイドパワースイッチ63,64を介して電源ラインに接続されると共に、イグナイタ33,34を介して第2CPU72に接続されている。
前記第1および第2CPU71,72は、各センサ信号に基づいて各気筒の点火タイミングを独自に演算すると共に、この演算結果を他方のCPUと通信してやり取りし、各気筒において、メイン点火プラグ(1T〜4T)の点火タイミングとバックアップ点火プラグ(1B〜4B)との点火タイミングが一致するように点火タイミングを同期させる。したがって、一方のレーンに不具合が生じてメイン点火およびバックアップ点火の一方が不能に陥っても、他方のレーンによりメイン点火およびバックアップ点火の他方を継続できるようになる。
図2は、本発明の第2実施形態に係る航空エンジン用の燃料噴射系統のブロック図であり、前記と同一の符号は同一または同等機能を示している。ECU300には、CPU71を含むレーンAおよびCPU72を含むレーンBが含まれ、燃料噴射系統は当該2つのレーンA,Bにより多重化されている。
第1気筒内に燃料を噴射する第1インジェクタ1Jには、レーンAの第1CPU71からインジェクタドライバ91を介して正規噴射用の信号ラインが確保されると共に、電流制限付きハイサドパワースイッチ81を介して正規噴射用の給電ラインが確保されている。ドライバ91およびスイッチ81の動作は第1CPU71により監視されている。この第1インジェクタ1Jにはさらに、レーンBの第2CPU72からインジェクタドライバ93を介して代替噴射用の信号ラインが確保されると共に、電流制限付きハイサドパワースイッチ83を介して代替噴射用の給電ラインが確保されている。前記ドライバ93およびスイッチ83の動作は第2CPU72により監視されている。
同様に、第2気筒内に燃料を噴射する第2インジェクタ2Jには、レーンAの第1CPU71からインジェクタドライバ92を介して正規噴射用の信号ラインが確保されると共に、電流制限付きハイサドパワースイッチ82を介して正規噴射用の給電ラインが確保されている。ドライバ92およびスイッチ82の動作は第1CPU71により監視されている。この第2インジェクタ2Jにはさらに、レーンBの第2CPU72からインジェクタドライバ94を介して代替噴射用の信号ラインが確保されると共に、電流制限付きハイサドパワースイッチ84を介して代替噴射用の給電ラインが確保されている。前記ドライバ94およびスイッチ84の動作は第2CPU72により監視されている。
なお、図示は省略されているが、第3気筒内に燃料を噴射する第3インジェクタ3Jおよび第4気筒内に燃料を噴射する第4インジェクタ4Jにもそれぞれ、前記第1および第2インジェクタJ1,J2と同様に、レーンAの第1CPU71との間には正規噴射用の信号ラインおよび給電ラインが確保され、レーンBの第2CPU72との間には代替噴射用の信号ラインおよび給電ラインが確保されている。前記各信号ラインおよび給電ラインには、正規噴射用および代替信号用の一方の信号ラインおよび給電ラインのみを各インジェクタへ選択的に接続するレーン切替回路5が設けられている。
このような構成において、常時はレーン切替回路5によりレーンA(正規側)が選択されているので、全てのインジェクタは第1CPU71により制御される。ここで、図3に一例を示したように、レーンAにより燃料噴射が制御されているときに、時刻t1において何らかの原因でレーンAに不具合が生じ、これがドライバ91,92および/またはパワースイッチ81,82の信号リターン監視によって検知されると、制御レーンがレーン切替回路5によってレーンAからレーンB(代替側)に切り替えられる。
21〜24…点火コイル,31〜34…イグナイタ,41,42…センサ入力インターフェース,61〜64…電流制限回路付きハイサイドパワースイッチ,71,72…CPU,81〜84…電流制限付きハイサドパワースイッチ,91〜94…インジェクタドライバ,100,200,300…ECU
Claims (4)
- 多気筒の航空エンジンをデジタル信号で多重化制御する電子制御装置において、
エンジンの状態を監視する複数のセンサと、
全気筒のメイン制御を実行する第1CPUと、
全気筒のバックアップ制御を実行する第2CPUと、
前記第1および第2CPUを相互に接続する通信回路と、
前記第1および第2CPU、各CPUへ前記センサの検知信号を供給するセンサ入力インターフェース、ならびに前記通信回路とを少なくとも収容するECUとを含み、
前記第1CPUを含む第1レーンおよび前記第2CPUを含む第2レーンにより制御系統が多重化され、
前記第1および第2CPUは、前記通信回路で通信して制御タイミングを相互に同期させることを特徴とする航空エンジンの電子制御装置。 - 前記センサ入力インターフェースが第1および第2CPUのそれぞれに対応して独立して設けられたことを特徴とする請求項1に記載の航空エンジンの電子制御装置。
- 前記航空エンジンが各気筒にメイン点火プラグおよびバックアップ点火プラグが装備された4気筒エンジンであり、
前記第1CPUにより制御され、第1および第2気筒のメイン点火プラグに点火エネルギを供給する同爆式の第1点火コイルと、
前記第1CPUにより制御され、第3および第4気筒のメイン点火プラグに点火エネルギを供給する同爆式の第2点火コイルと、
前記第2CPUにより制御され、第1および第2気筒のバックアップ点火プラグに点火エネルギを供給する同爆式の第3点火コイルと、
前記第2CPUにより制御され、第3および第4気筒のバックアップ点火プラグに点火エネルギを供給する同爆式の第4点火コイルとを含み、
前記各点火コイルが前記ECUの外部に配置されたことを特徴とする請求項1または2に記載の航空エンジンの電子制御装置。 - 前記航空エンジンが各気筒にインジェクタを装備し、
第1CPUから全気筒のインジェクタへ正規噴射信号を供給する正規信号系統と、
第2CPUから全気筒のインジェクタへ代替噴射信号を供給する代替信号系統と、
前記正規信号系統および代替信号系統の一方を全気筒のインジェクタと選択的に接続する切替手段と、
前記正規信号系統の動作状態を第1CPUへ通知する手段とを含み、
前記第1CPUは、正規信号系統が全気筒のインジェクタと接続されているときに当該正規信号系統の動作異常を検知すると、前記切替手段を制御して代替信号系統と全気筒のインジェクタとを接続させることを特徴とする請求項1に記載の航空エンジンの電子制御装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005102630A JP2006283621A (ja) | 2005-03-31 | 2005-03-31 | 航空エンジンの電子制御装置 |
FR0651106A FR2883931A1 (fr) | 2005-03-31 | 2006-03-30 | Dispositif de commande electronique pour moteur d'aviation |
DE102006014928A DE102006014928A1 (de) | 2005-03-31 | 2006-03-30 | Elektronische Steuervorrichtung für einen Flugzeug-Verbrennungsmotor |
US11/394,094 US7299121B2 (en) | 2005-03-31 | 2006-03-31 | Electronic control device for aviation engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005102630A JP2006283621A (ja) | 2005-03-31 | 2005-03-31 | 航空エンジンの電子制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006283621A true JP2006283621A (ja) | 2006-10-19 |
Family
ID=36972799
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005102630A Pending JP2006283621A (ja) | 2005-03-31 | 2005-03-31 | 航空エンジンの電子制御装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7299121B2 (ja) |
JP (1) | JP2006283621A (ja) |
DE (1) | DE102006014928A1 (ja) |
FR (1) | FR2883931A1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9856031B2 (en) | 2014-02-18 | 2018-01-02 | Mitsubishi Aircraft Corporation | Aircraft including turbofan engine and igniter cable |
JP2020101165A (ja) * | 2018-12-25 | 2020-07-02 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関 |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4412228B2 (ja) * | 2005-05-13 | 2010-02-10 | 株式会社デンソー | 分散制御システム |
US8176803B1 (en) | 2008-07-29 | 2012-05-15 | Orbital Research Inc. | High-temperature sensor interface and network |
DE102008041925A1 (de) * | 2008-09-09 | 2010-03-25 | Thielert Aircraft Engines Gmbh | Steuersystem für einen Flugzeugpropellerantrieb |
DE102008054589B3 (de) * | 2008-12-12 | 2010-08-19 | Thielert Aircraft Engines Gmbh | Motorsteuerungssystem für einen Flugdieselmotor |
DE102009036277A1 (de) * | 2009-08-05 | 2011-02-17 | Man Diesel & Turbo Se | Mehrmotorenanlage und Verfahren zum Betreiben dieser |
CN101892910B (zh) * | 2010-07-22 | 2013-08-07 | 北京航天自动控制研究所 | 一种冷热兼容的飞行器点火电路 |
DE102011080989B4 (de) * | 2011-08-16 | 2013-12-12 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Steuereinrichtung für ein Einspritzsystem, Einspritzsystem mit einer Brennkraftmaschine und Notstromaggregat |
DE102011080986B4 (de) * | 2011-08-16 | 2014-02-13 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Steuereinrichtung für ein Einspritzsystem, Einspritzsystem mit einer Brennkraftmaschine und Notstromaggregat |
US9080517B2 (en) * | 2011-10-20 | 2015-07-14 | Ford Global Technologies, Llc | System and method for supplying fuel to an engine via multiple fuel paths |
US10294911B2 (en) * | 2014-06-18 | 2019-05-21 | Orbital Australia Pty Limited | Ignition control and system for an engine of an unmanned aerial vehicle (UAV) |
CN104564479A (zh) * | 2014-12-29 | 2015-04-29 | 联合汽车电子有限公司 | 发动机点火***及方法 |
CN104564480B (zh) * | 2014-12-30 | 2016-07-06 | 浙江锋龙电气股份有限公司 | 一种与小型汽油机点火器通讯的装置 |
CN204610119U (zh) * | 2015-03-12 | 2015-09-02 | 浙江吉利控股集团有限公司 | 用于串联式混合动力车辆的点火*** |
WO2019183427A1 (en) | 2018-03-22 | 2019-09-26 | Continental Motors, Inc. | Engine ignition timing and power supply system |
US10947948B1 (en) * | 2020-02-12 | 2021-03-16 | Ford Global Technologies, Llc | Systems and methods for ignition coil multiplexing in a pre-chamber system |
US12031639B2 (en) * | 2020-05-09 | 2024-07-09 | Emerson Process Management Valve Automation, Inc. | Universal logic circuit for electro-hydraulic actuator |
CN112627992B (zh) * | 2020-12-17 | 2023-03-14 | 中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所 | 一种发动机控制*** |
CN113357068A (zh) * | 2021-06-07 | 2021-09-07 | 北京理工大学 | 一种航空活塞发动机冗余点火*** |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4656588A (en) * | 1984-04-17 | 1987-04-07 | Nissan Motor Company, Limited | Anti-skid brake control system with a plurality of independently operative digital controllers |
US5140592A (en) * | 1990-03-02 | 1992-08-18 | Sf2 Corporation | Disk array system |
US5422808A (en) * | 1993-04-20 | 1995-06-06 | Anthony T. Catanese, Jr. | Method and apparatus for fail-safe control of at least one electro-mechanical or electro-hydraulic component |
US6009370A (en) * | 1993-07-26 | 1999-12-28 | Hitachi, Ltd. | Control unit for vehicle and total control system therefor |
US6357427B1 (en) * | 1999-03-15 | 2002-03-19 | Aerosance, Inc. | System and method for ignition spark energy optimization |
-
2005
- 2005-03-31 JP JP2005102630A patent/JP2006283621A/ja active Pending
-
2006
- 2006-03-30 DE DE102006014928A patent/DE102006014928A1/de not_active Withdrawn
- 2006-03-30 FR FR0651106A patent/FR2883931A1/fr active Pending
- 2006-03-31 US US11/394,094 patent/US7299121B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9856031B2 (en) | 2014-02-18 | 2018-01-02 | Mitsubishi Aircraft Corporation | Aircraft including turbofan engine and igniter cable |
JP2020101165A (ja) * | 2018-12-25 | 2020-07-02 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関 |
JP7238395B2 (ja) | 2018-12-25 | 2023-03-14 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20060235601A1 (en) | 2006-10-19 |
FR2883931A1 (fr) | 2006-10-06 |
DE102006014928A1 (de) | 2006-10-12 |
US7299121B2 (en) | 2007-11-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2006283621A (ja) | 航空エンジンの電子制御装置 | |
RU2082016C1 (ru) | Электронный модуль управления | |
JP3482675B2 (ja) | 内燃機関の安全制御装置 | |
US10100743B2 (en) | Ignition device for an aircraft engine | |
JP2005180217A (ja) | 筒内噴射式エンジンのインジェクタ制御装置 | |
US10294911B2 (en) | Ignition control and system for an engine of an unmanned aerial vehicle (UAV) | |
JP2000328981A (ja) | エンジン制御装置 | |
US5372112A (en) | Device for controlling a multi-cylinder engine | |
US10570873B2 (en) | Ignition system for tandem-type hybrid vehicle | |
JP2009150335A (ja) | 点火制御装置 | |
KR20020080459A (ko) | 엔진의 노킹 조절을 위한 방법 | |
JP5047247B2 (ja) | 内燃機関の点火制御装置 | |
JP6154998B2 (ja) | 代替燃料エンジンの点火制御方法 | |
US7595568B2 (en) | Ignition system for a gas turbine engine | |
JP3346163B2 (ja) | 車両用電子制御装置 | |
KR20150041144A (ko) | 멀티-실린더 내연 피스톤 기관의 작동 방법 | |
JP3348532B2 (ja) | エンジン制御用のデータ通信装置 | |
US7617040B2 (en) | Ignition apparatus for internal combustion engine | |
JPS6040761A (ja) | 内燃機関の燃料噴射制御方法 | |
JPS58220963A (ja) | 点火時期制御装置 | |
JP2007162619A (ja) | 内燃機関の点火制御装置 | |
JPS639658A (ja) | 内燃機関制御装置の故障伝達装置 | |
JP2007239498A (ja) | 車両用デバイスの故障診断装置 | |
JP2010275897A (ja) | エンジン制御装置 | |
JPH07269455A (ja) | 内燃機関の点火装置 |