[发明专利]用于对控制致动器、尤其是气体涡轮发动机的定子的系统的控制失效进行区分的方法

说明书

技术领域

本发明涉及气体涡轮发动机领域，更特别是装备飞行器的发动机的领域，并且涉及用于对改变发动机的工作状态的构件进行控制的系统中的故障的检测，该系统例如为对压缩机定子的变距鳍的节距角进行调节的系统。

背景技术

在装备飞行器、尤其是装备军用飞行器的发动机中，通常要求对调节系统中的失效进行管理以提供对故障的更好容限并减小任务取消率。

根据已知的调节方法，对发动机的控制以具有两个互连级别的调节架构为基础。该调节架构由发动机调节环路和局部调节环路组成：发动机调节环路控制发动机的状态，例如，发动机的转速或者LP压缩机的输出速率；局部调节环路对作用在修改发动机状态的构件上的致动器的位置进行控制，该构件为燃油计量设备、输出导向轮、变距定子鳍、排气喷嘴或者其他构件。

局部调节组由三个部件组成：计算部件、控制部件和测量部件。计算部件产生待施加于致动器的电流命令。产生该命令以确保致动器的实际位置趋向期望位置。控制部件根据电流命令定位致动器的输出构件。最后，测量部件评估致动器的输出构件的位置。

计算部件仅为电气的，并且控制部件还包括机械装置。

电气部件存在重复(duplicated)。电气部件通常为双通道类型并且通常包括两个计算机，每个计算机能够向致动器发送电流。然而，致动器每次仅由一个计算机控制：主动(活跃)计算机。另一个计算机——被动计算机——准备在主动计算机出现失效的情况下接管。随后切换计算机：主动计算机变为被动计算机，反之亦然。

至于机械部件则并不重复；仅存在一个机械控制通道。

在对控制局部调节组的系统造成影响的故障中，根据故障量级的重要程度来区分故障。简单故障对应于命令链的透明或者暂时失效，而双故障对应于完全的失效。

因为在电器类型的简单控制故障情况下执行的维修行动与在机械类型的简单控制故障的情况下完成的维修行动不同，所以同样将电气来源的故障与机械来源的故障区分开。然而，对于特定的发动机，调节系统不对控制故障的类型进行诊断。则存在维修行动不适合的风险。

在双通道电气控制的情况下，当出现简单控制故障时，简单控制故障导致计算机切换。故障的电气控制通道变为被动的。因此，单控制故障在飞行中是透明的。然而，出于安全考虑，维修程序需要在地面上对一件设备——所涉及的计算机或控制单元——进行拆解。

该拆解的合理性根据单控制故障的来源变化。单控制故障或者来源于两个电气控制通道之一的失效，或者来源于机械控制通道的暂时失效。机械控制通道的暂时失效例如可以是：驱动致动器的流体被短暂沾污，因而阻止流体起作用。

当单控制故障的来源为机械的时，拆解显然是不合理的。

发明内容

本发明旨在对不具有单通道故障类型的诊断装置的发动机中的故障管理进行改善。因此，本发明涉及对局部调节环路，尤其是对变距定子鳍的节距角进行调节的环路中的控制故障的诊断的实现。本发明的目的是在出现单控制故障的情况下帮助确定维修行动。

因此，本发明涉及一种用于对控制致动器的系统中的控制故障进行区分的方法，所述致动器作用于对气体涡轮发动机的状态进行修改的构件的位置，所述系统包括电气控制装置和机械控制装置，所述电气控制装置包括至少一个计算机，所述至少一个计算机被用于计算所述致动器的活动构件的期望位置并且传输指令信号到所述致动器的单通道机械控制装置上，当在给定的差别确认时段内检测到所述致动器的所述活动构件的所述期望位置与所述致动器的所述活动构件的测量位置之间的差别时诊断出故障。

其特征在于，测量所述致动器的移动速率，并且当所测量的移动速率在所述差别确认时段内保持为零或者高于预定的阈值速率时，诊断出电气来源的故障，否则所述故障为暂时机械来源的故障。

通过本发明的方法，一装置可用于对电气故障和客观上不需要拆解的暂时机械故障之间进行区分，出于安全原因并且依照维修程序，电气故障导致在地面上对一项设备进行拆解。因此，如果单机械故障类型不重复出现，则可以确定不进行所涉及的设备的拆解。如果机械来源的故障重复出现特定次数，例如三次，则可能进行拆解。依照另一特征，如果在检测到所述差别时所述致动器位于内缩位置并且在所述给定差别确认时段一直位于所述内缩位置处，所述系统被声明为具有电气来源的故障。

该要求是由于，因为电气故障造成朝内缩位置的迅速移动，则所述致动器有可能在差别被检测到之前处于其内缩位置。在此情况下，在监视阶段内速率保持为零，这将错误地指示为暂时机械故障。