產生定位點信號的方法和裝置制造方法及圖紙

定位點信號(C1)表示燃料流速，具有滑閥的計量單元(2)將該燃料供應至渦輪引擎中的燃燒室的燃料噴射系統(4)，該閥(2A)的位置取決于該定位點信號。所述方法包括：獲得由流量計(6)所傳遞的表示噴射到燃燒室中的燃料的流速的測量值的第一信號(S1)；基于該閥的位置的測量值(M)估算表示噴射到燃燒室中的燃料的流速的第二信號(S2)；通過將該流量計的一數字模型應用到所述第二信號來估計由該流量計所傳遞的表示該測量值的第三信號(S3)；和通過將一補償信號增加到所述第一信號而產生該定位點信號，該補償信號通過從所述第二信號減去所述第三信號而獲得。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及渦輪引擎的一般領域。其以優選但非限定的方式應用于航空領域。
技術介紹
更具體說，本專利技術涉及一種產生用于控制例如渦輪噴氣發動機的渦輪引擎中的燃料調節裝置的伺服控制閉合電路中的定位點信號的方法和裝置。通常，定位點信號為表示將由ー計量裝置提供到渦輪引擎的燃燒室的燃料噴射系統的燃料主體流速的信號。眾所周知，渦輪引擎的燃料計量裝置具有閥，也指燃料計量閥(FMV)，該閥的位置與將噴射到燃燒室中的燃料流速成比例，只要橫越該閥的壓差保持恒定。將噴射到燃燒室中的燃料主體流速的估值由渦輪引擎電腦進行估算，該估值以定 位點信號的形式提供到該計量裝置。常規的用于以由該電腦所提供的估計主體流速為基礎鑒別該閥位置的一項技術如下。在被移動時，該閥以較大或較小的程度阻隔通過該計量裝置的燃料流動截面S。該截面S還指該計量裝置的孔徑區域，其較容易地表達為該閥位置的函數。以已知的方式，此區域S與燃料的體積流速成比例。這通過取得由該電腦所提供的質量流速定位點信號，并將其通過該計量裝置根據燃料流動密度(每單元體積的質量)進行劃分而獲得。該燃料的密度通常假定為貫穿該渦輪引擎的機構是恒定的，并被預先確定。可惜的是，該假定并未考慮在該渦輪引擎工作時該所使用燃料的特性的任何可能的變化或燃料溫度的任何變化。其結果是這導致對該計量裝置的閥的位置的估值不準。因此存在對無上述缺點的困擾，能夠準確測量提供到渦輪引擎的燃料，特別是生成準確伺服控制該計量裝置的定位點信號的技術的需求。文獻US 5 305 597提供ー種生成該計量裝置的定位點信號的方法，該方法使用由噴射到燃燒室中的流速的流量計傳遞的測量值。該測量值用于估計與該燃料的瞬時密度成比例的校正信號。該校正信號用于調節基于該計量裝置的閥的位置而估計的質量流速定位點信號。無論何時基于預先定義的標準進行更新，都可以確定該由流量計所傳遞的測量足夠準確，即通常所測量的流速足夠大并變化很少。
技術實現思路
本專利技術提出一種作為文獻US 5 305 597所描述方法的備選的方法，其用于改善燃料在渦輪引擎中被計量的準確性。在第一方面，本專利技術提供ー種用于產生表示燃料流速的定位點信號的產生方法，其中具有滑閥的燃料計量裝置將該燃料提供至將燃料噴射到渦輪引擎的燃燒室中的系統，該計量裝置的閥的位置基于該定位點信號而確定，所述方法包括 獲得由流量計所傳遞的表示噴射到燃燒室中的燃料的流速的測量值的第一信號的步驟； 基于該計量裝置的閥的位置的測量值估算表示噴射到燃燒室中的燃料的流速的第二信號的步驟； 通過將該流量計的ー數字模型應用到該第二信號來估計由該流量計所傳遞的表示該測量值的第三信號的步驟； 通過將ー補償信號増加到所述第一信號而產生該定位點信號的步驟，其中該補償信號通過從第二信號減去第三信號而獲得。對應地，本專利技術還提供ー種用于產生表示燃料流速的定位點信號的產生裝置，一具有滑閥的燃料計量裝置將提供所述燃料至一渦輪引擎中的燃燒室的燃料噴射系統，該計量裝置的閥的位置由該定位點信號而確定，所述裝置包括 用于獲得表示由噴射到燃燒室中的燃料流速的流量計所傳遞的測量值的第一信號的工具； 用于基于該計量裝置的閥的位置的測量值估算表示噴射到燃燒室中的燃料的流速的第二信號的工具； 用于通過將該流量計的ー數字模型應用到該第二信號來估計表示由該流量計所傳遞的測量值的第三信號的工具；以及 用于通過將ー補償信號増加到所述第一信號而產生該定位點信號的工具，其中該補償信號通過從第二信號減去第三信號而獲得。這樣，本專利技術建議合并兩個信號以改善燃料在渦輪引擎中被計量的準確性，即第一基于所述計量裝置的閥的位置而產生的信號(即通常用于調節燃料流速的信號)，和第ニ由一適于測量噴射到燃燒室中的燃料的流速的流量計所傳遞的信號。在例中，該流量計為一例如為扭矩計的重量流量計(WFM),或它是一容積流量計,二者自身已知。優選選擇ー能夠準確測量從那穿過的燃料的流速的絕對值(即準確值)的流量計，以補償基于該計量裝置的閥的位置所獲得的信號的絕對值的準確性方面的不足。相反，應觀察到，該流量計無需具有短的時間常數。以已知的方式，ー傳感器的時間常數表征其反應時間，即慣性。此慣性引起在當該傳感器執行測量的時刻與當該傳感器響應于該測量值而傳送一信號的時刻之間的時間偏移量。該由所述計量裝置的閥的位置獲得的信號的相對值是準確的(即隨著時間的過去它準確表示燃料流速的動態變化)，因此其可有利地用于補償該流量計的慣性。這樣，本專利技術使得可結合來自該流量計的測量值與來自該計量裝置的測量值的優點。該流量計優選位于緊靠該計量裝置的閥的位置，與之串聯，以使流經該計量裝置的閥的燃料流與穿過該流量計的燃料流都在大致相同的溫度。這改善了根據本專利技術所產生的定位點信號的準確性。在一種變化中，溫度差可合并到用于估計所述第三信號的該流量計的數字模型中。與由該計量裝置所進行的測量相比，使用根據本專利技術的流量計產生冗余，從而可改進定位點信號的準確性。該計量裝置在準確性方面的約束因此可放松，從而使得可減少與安裝到該渦輪引擎上的設備相聯系的成本。定位點信號準確性的改進，其結果是，所計量的燃料噴射到燃燒室中的準確性也得到改進，具有不可忽視的各種優點。對于一渦輪噴氣發動機，這些優點具體為·高壓壓縮機易于設計；·高壓壓縮機的壽命增加，因此該渦輪噴氣發動機的工作范圍關于其泵送和廢棄限制也增加；·該流量計可用于探測在該計量裝置出口處與對于該計量裝置不可測的不同幾何形狀相聯系的干擾；·放松對于該計量裝置的認證限制；·改進高壓壓縮機的效率； ·等等。 在本專利技術的一具體實施例中·所述第一信號為步的形式，并由一適于在被增加到所述補償信號之前平滑所述步的低通數字濾波器所過濾；以及 所述第三信號在從第二信號被減去以形成所述補償信號之前由一低通數字濾波器所過濾。對應地，在此實施例中，所述第一信號為一帶有步的波形，所述產生裝置進一步包括適于平滑第一信號和與該第一信號相似的第二信號的步的第一低通數字濾波器，所述第一信號在被增加到所述補償信號之前被所述第一濾波器過濾，所述第三信號在被從該第二信號中減去以形成所述補償信號之前被所述第二濾波器過濾。這樣，本專利技術使得可考慮該流量計的具體特征，特別是其所傳遞的信號，即在此例中以步為形式的信號的特征。扭矩計為傳送步信號的流量計的一個例子。然而，假設使用適于波形信號的數字濾波器，本專利技術還應用其他類型的信號(因此應用其他類型的流量計)。使數字濾波器適應于所述信號的波形并不使其自身具有對于本領域技術人員的任何困難。該第一數字濾波器的時間常數被選擇為足夠長，以使所述步可被平滑，同時限制過濾輸出的結果信號的振蕩。由做此選擇所導致的由所述第一濾波器所產生的延遲在本專利技術中通過利用一與該第一濾波器相似的濾波器而在所述第三信號被從第二信號減去以形成所述補償信號之前過濾該第三信號而得到補償。在第二方面，本專利技術提供一種將定位點信號提供至在渦輪引擎中一具有滑閥的燃料計量裝置的提供方法，該計量裝置的閥的位置由所述定位點信號確定，所述方法包括·通過使用根據本專利技術的產生方法而產生一第一定位點信號的步驟；·如果該第一定位點信號大于一預定閾值，將該第一第一定位點信號提供至所述燃料計量裝置的步驟；·否則，向該燃料計量裝置提供一至少從所述第二信號獲得的第本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.04.15 FR 10528821.ー種用于產生表示燃料流速的定位點信號(Cl)的產生方法，具有滑閥的燃料計量裝置(2)將該燃料供應至用于將燃料噴射到渦輪引擎的燃燒室中的系統(4)，該計量裝置的閥(2A)的位置基于該定位點信號來確定，所述方法包括 獲得由流量計(6)所傳遞的表示噴射到燃燒室中的燃料的流速的測量值的第一信號(SI)的步驟； 基于該計量裝置(2)的閥(2A)的位置的測量值(M)估算表示噴射到該燃燒室中的燃料的流速的第二信號(S2)的步驟； 通過將該流量計的ー數字模型(8B)應用到所述第二信號(S2)來估計由該流量計(6)所傳遞的表示該測量值的第三信號(S3)的步驟； 通過將ー補償信號(S4)増加到所述第一信號(SI)而產生該定位點信號(Cl)的步驟，該補償信號通過從所述第二信號減去所述第三信號而獲得。2.根據權利要求I所述的產生方法，其中 所述第一信號(SI)為步的形式，并由ー適于在被増加到所述補償信號(S4)之前平滑所述步的低通數字濾波器(M)所過濾；以及 所述第三信號(S3)在從所述第二信號被減去以形成所述補償信號(S4)之前由一低通數字濾波器(8B)所過濾。3.ー種將定位點信號(C)提供至在渦輪引擎中具有滑閥的燃料計量裝置(2)的提供方法，該計量裝置的閥(2A)的位置由所述定位點信號確定，所述方法包括 通過使用根據權利要求I或2的產生方法來產生ー第一定位點信號(Cl)的步驟； 如果該第一定位點信號(Cl)大于ー預定閾值(THR)，則將該第一第一定位點信號(Cl)提供至所述燃料計量裝置(2)的步驟； 否則，向該燃料計量裝置(2)提供一至少從所述第二信號(S2)獲得的第二定位點信號的步驟。4.根據權利要求3所述的提供方法，其中，當所述第一定位點信號(Cl)小于所述預定閾值(THR)時，所述提供給該燃料計量裝置的第二定位點信號由所述第二信號(S2)與所述第一定位點信號(Cl)之間的結合而...

【專利技術屬性】
技術研發人員：布魯諾·羅伯特·加里，亞歷山德拉·里烏，塞德里克·德杰拉希，
申請(專利權)人：斯奈克瑪，
類型：
國別省市：