具有速度补偿的飞行器辅助动力单元（APU）控制系统技术方案

具有速度补偿的飞行器辅助动力单元（APU）控制系统。公开了用于飞行器的辅助动力单元(APU)控制系统。所述APU控制系统包括：APU；一个或更多个处理器；和连接到所述一个或更多个处理器的存储器。所述存储器存储包括数据库的数据和程序代码，所述程序代码当由所述一个或更多个处理器执行时使所述APU控制系统接收指示空气密度值的一个或更多个环境信号和指示由所述APU产生的具体功率量的一个或更多个功率信号。进一步使所述APU控制系统基于所述空气密度值而确定所述APU的可变转速以及指示所述APU以所述可变转速操作。所述APU当以所述可变转速操作时持续产生所述具体功率量。

【技术实现步骤摘要】
具有速度补偿的飞行器辅助动力单元(APU)控制系统
本公开涉及一种用于飞行器的辅助动力单元(APU)控制系统。更具体地，本公开涉及一种用于补偿APU的转速以维持基本恒定的功率输出的APU控制系统。
技术介绍
飞行器可以配备有燃气轮机形式的辅助动力单元(APU)。在某些大型商用飞行器中，APU提供电力以及排气。排气从APU的负载压缩机中抽出。但是，APU仅限于在地面上和非常低的高度提供排气。或者，电动飞行器包括仅提供电力的APU。电动飞行器的APU不包括负载压缩机，因此不提供排气。尽管讨论了电动飞行器，但这种方法也用在对所有非推进系统都使用电力的飞行器上。燃气轮机通常以稳态输出速度操作以提供动力，并且在至少某些飞行器中提供排气。燃气轮机的性能受环境条件影响。具体而言，燃气轮机的功率输出和效率取决于周围条件，例如高度、空气温度、湿度和空气密度。燃气轮机功率输出的减少与高度的增加成比例。例如，与40,000英尺(约12,192米)的高度相比，海平面上的空气密度大约高三倍。空气密度的降低也降低了进入燃气轮机的空气质量流量。因此，与海平面相比，燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于飞行器(20)的辅助动力单元APU控制系统(10)，所述APU控制系统包括APU(22)，所述APU控制系统包括：/n一个或更多个处理器(1032)；和/n连接到所述一个或更多个处理器的存储器(1034)，所述存储器存储包括数据库(1044)的数据和程序代码，所述程序代码当由所述一个或更多个处理器执行时使所述APU控制系统：/n接收指示空气密度值的一个或更多个环境信号和指示由所述APU产生的具体功率量的一个或更多个功率信号；/n基于所述空气密度值而确定所述APU的可变转速；以及/n指示所述APU以所述可变转速操作，其中，所述APU当以所述可变转速操作时持续产生所述具体功率量。/n

【技术特征摘要】
20190129 US 16/260,3051.一种用于飞行器(20)的辅助动力单元APU控制系统(10)，所述APU控制系统包括APU(22)，所述APU控制系统包括：
一个或更多个处理器(1032)；和
连接到所述一个或更多个处理器的存储器(1034)，所述存储器存储包括数据库(1044)的数据和程序代码，所述程序代码当由所述一个或更多个处理器执行时使所述APU控制系统：
接收指示空气密度值的一个或更多个环境信号和指示由所述APU产生的具体功率量的一个或更多个功率信号；
基于所述空气密度值而确定所述APU的可变转速；以及
指示所述APU以所述可变转速操作，其中，所述APU当以所述可变转速操作时持续产生所述具体功率量。


2.根据权利要求1所述的APU控制系统(10)，其中，所述一个或更多个处理器(1032)执行指令以：
接收温度信号和高度信号；以及
基于所述温度信号和所述高度信号而确定所述空气密度值。


3.根据权利要求1所述的APU控制系统(10)，所述APU控制系统包括由所述APU(22)的输出(64)驱动的一个或更多个发电机(24)，其中所述一个或更多个处理器(1032)执行指令以：
接收电负载信号(76)，其中，所述电负载信号指示所述一个或更多个发电机上的电负载需求；
基于所述一个或更多个发电机的所述电负载需求而调节所述APU的所述可变转速；
确定所述一个或更多个发电机的所述电负载需求是增加还是减小；
响应于确定所述一个或更多个发电机上的所述电负载需求增加，基于所述电负载需求与所述APU的所述可变转速之间的比例关系而增加所述APU的所述可变转速；以及
响应于确定所述一个或更多个发电机上的所述电负载需求减小，减小所述APU的所述可变转速。


4.根据权利要求3所述的APU控制系统(10)，其中，所述一个或更多个处理器(1032)执行指令以：
与所述电负载需求的大小成比例地，动态地调节在给定的空气密度值下所述APU(22)的所述可变转速，其中，所述APU的所述可变转速在最小转速(134)和最大转速(132)之间可调节，并且其中，所述最小转速对应于所述一个或更多个发电机(24)的最小电力需求阈值，所述最大转速对应于所述一个或更多个发电机的最大电力需求阈值。


5.根据权利要求1所述的APU控制系统(10)，其中，所述存储器(1034)存储所述飞行器(20)的飞行计划，并且其中，所述一个或更多个处理器(1032)执行指令以：
基于所述飞行计划计算预测的电负载，其中，所预测的电负载是基于修改所述飞行器的液压负载的飞行控制面需求的；以及
基于所预测的电负载调节所述APU(22)的所述可变转速。


6.根据权利要求1至5中的任一项所述的APU控制系统(10)，其中，所述一个或更多个处理器(1032)执行指令以：
接收速度信号，该速度信号指示与在给定的空气密度值下空气中的声速相比的飞行器速度；
确定所述飞行器速度小于最大值；以及
响应于确定所述飞行器速度小于所述最大值，基于所述飞行器速度和所述APU的所述可变转速之间的线性反比例关系来调节所述APU(22)的所述可变转速。


7.根据权利要求1至5中的任一项所述的APU控制系统(10)，其中，所述一个或更多个处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·J·怀特，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国;US