产生定位点信号的方法和装置制造方法及图纸

定位点信号(C1)表示燃料流速，具有滑阀的计量单元(2)将该燃料供应至涡轮引擎中的燃烧室的燃料喷射系统(4)，该阀(2A)的位置取决于该定位点信号。所述方法包括：获得由流量计(6)所传递的表示喷射到燃烧室中的燃料的流速的测量值的第一信号(S1)；基于该阀的位置的测量值(M)估算表示喷射到燃烧室中的燃料的流速的第二信号(S2)；通过将该流量计的一数字模型应用到所述第二信号来估计由该流量计所传递的表示该测量值的第三信号(S3)；和通过将一补偿信号增加到所述第一信号而产生该定位点信号，该补偿信号通过从所述第二信号减去所述第三信号而获得。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及涡轮引擎的一般领域。其以优选但非限定的方式应用于航空领域。
技术介绍
更具体说，本专利技术涉及一种产生用于控制例如涡轮喷气发动机的涡轮引擎中的燃料调节装置的伺服控制闭合电路中的定位点信号的方法和装置。通常，定位点信号为表示将由ー计量装置提供到涡轮引擎的燃烧室的燃料喷射系统的燃料主体流速的信号。众所周知，涡轮引擎的燃料计量装置具有阀，也指燃料计量阀(FMV)，该阀的位置与将喷射到燃烧室中的燃料流速成比例，只要横越该阀的压差保持恒定。将喷射到燃烧室中的燃料主体流速的估值由涡轮引擎电脑进行估算，该估值以定 位点信号的形式提供到该计量装置。常规的用于以由该电脑所提供的估计主体流速为基础鉴别该阀位置的一项技术如下。在被移动时，该阀以较大或较小的程度阻隔通过该计量装置的燃料流动截面S。该截面S还指该计量装置的孔径区域，其较容易地表达为该阀位置的函数。以已知的方式，此区域S与燃料的体积流速成比例。这通过取得由该电脑所提供的质量流速定位点信号，并将其通过该计量装置根据燃料流动密度(每单元体积的质量)进行划分而获得。该燃料的密度通常假定为贯穿该涡轮引擎的机构是恒定的，并被预先确定。可惜的是，该假定并未考虑在该涡轮引擎工作时该所使用燃料的特性的任何可能的变化或燃料温度的任何变化。其结果是这导致对该计量装置的阀的位置的估值不准。因此存在对无上述缺点的困扰，能够准确測量提供到涡轮引擎的燃料，特别是生成准确伺服控制该计量装置的定位点信号的技术的需求。文献US 5 305 597提供ー种生成该计量装置的定位点信号的方法，该方法使用由喷射到燃烧室中的流速的流量计传递的測量值。该测量值用于估计与该燃料的瞬时密度成比例的校正信号。该校正信号用于调节基于该计量装置的阀的位置而估计的质量流速定位点信号。无论何时基于预先定义的标准进行更新，都可以确定该由流量计所传递的测量足够准确，即通常所测量的流速足够大并变化很少。
技术实现思路
本专利技术提出一种作为文献US 5 305 597所描述方法的备选的方法，其用于改善燃料在涡轮引擎中被计量的准确性。在第一方面，本专利技术提供ー种用于产生表示燃料流速的定位点信号的产生方法，其中具有滑阀的燃料计量装置将该燃料提供至将燃料喷射到涡轮引擎的燃烧室中的系统，该计量装置的阀的位置基于该定位点信号而确定，所述方法包括 获得由流量计所传递的表示喷射到燃烧室中的燃料的流速的测量值的第一信号的步骤； 基于该计量装置的阀的位置的測量值估算表示喷射到燃烧室中的燃料的流速的第二信号的步骤； 通过将该流量计的ー数字模型应用到该第二信号来估计由该流量计所传递的表示该测量值的第三信号的步骤； 通过将ー补偿信号増加到所述第一信号而产生该定位点信号的步骤，其中该补偿信号通过从第二信号减去第三信号而获得。对应地，本专利技术还提供ー种用于产生表示燃料流速的定位点信号的产生装置，一具有滑阀的燃料计量装置将提供所述燃料至一涡轮引擎中的燃烧室的燃料喷射系统，该计量装置的阀的位置由该定位点信号而确定，所述装置包括 用于获得表示由喷射到燃烧室中的燃料流速的流量计所传递的测量值的第一信号的工具； 用于基于该计量装置的阀的位置的測量值估算表示喷射到燃烧室中的燃料的流速的第二信号的工具； 用于通过将该流量计的ー数字模型应用到该第二信号来估计表示由该流量计所传递的测量值的第三信号的工具；以及 用于通过将ー补偿信号増加到所述第一信号而产生该定位点信号的工具，其中该补偿信号通过从第二信号减去第三信号而获得。这样，本专利技术建议合并两个信号以改善燃料在涡轮引擎中被计量的准确性，即第一基于所述计量装置的阀的位置而产生的信号(即通常用于调节燃料流速的信号)，和第ニ由一适于测量喷射到燃烧室中的燃料的流速的流量计所传递的信号。在例中，该流量计为一例如为扭矩计的重量流量计(WFM),或它是一容积流量计,二者自身已知。优选选择ー能够准确测量从那穿过的燃料的流速的绝对值(即准确值)的流量计，以补偿基于该计量装置的阀的位置所获得的信号的绝对值的准确性方面的不足。相反，应观察到，该流量计无需具有短的时间常数。以已知的方式，ー传感器的时间常数表征其反应时间，即惯性。此惯性引起在当该传感器执行测量的时刻与当该传感器响应于该测量值而传送一信号的时刻之间的时间偏移量。该由所述计量装置的阀的位置获得的信号的相对值是准确的(即随着时间的过去它准确表示燃料流速的动态变化)，因此其可有利地用于补偿该流量计的惯性。这样，本专利技术使得可结合来自该流量计的测量值与来自该计量装置的測量值的优点。该流量计优选位于紧靠该计量装置的阀的位置，与之串联，以使流经该计量装置的阀的燃料流与穿过该流量计的燃料流都在大致相同的温度。这改善了根据本专利技术所产生的定位点信号的准确性。在一种变化中，温度差可合并到用于估计所述第三信号的该流量计的数字模型中。与由该计量装置所进行的測量相比，使用根据本专利技术的流量计产生冗余，从而可改进定位点信号的准确性。该计量装置在准确性方面的约束因此可放松，从而使得可減少与安装到该涡轮引擎上的设备相联系的成本。定位点信号准确性的改进，其结果是，所计量的燃料喷射到燃烧室中的准确性也得到改进，具有不可忽视的各种优点。对于一涡轮喷气发动机，这些优点具体为·高压压缩机易于设计；·高压压缩机的寿命增加，因此该涡轮喷气发动机的工作范围关于其泵送和废弃限制也增加；·该流量计可用于探测在该计量装置出口处与对于该计量装置不可测的不同几何形状相联系的干扰；·放松对于该计量装置的认证限制；·改进高压压缩机的效率； ·等等。 在本专利技术的一具体实施例中·所述第一信号为步的形式，并由一适于在被增加到所述补偿信号之前平滑所述步的低通数字滤波器所过滤；以及 所述第三信号在从第二信号被减去以形成所述补偿信号之前由一低通数字滤波器所过滤。对应地，在此实施例中，所述第一信号为一带有步的波形，所述产生装置进一步包括适于平滑第一信号和与该第一信号相似的第二信号的步的第一低通数字滤波器，所述第一信号在被增加到所述补偿信号之前被所述第一滤波器过滤，所述第三信号在被从该第二信号中减去以形成所述补偿信号之前被所述第二滤波器过滤。这样，本专利技术使得可考虑该流量计的具体特征，特别是其所传递的信号，即在此例中以步为形式的信号的特征。扭矩计为传送步信号的流量计的一个例子。然而，假设使用适于波形信号的数字滤波器，本专利技术还应用其他类型的信号(因此应用其他类型的流量计)。使数字滤波器适应于所述信号的波形并不使其自身具有对于本领域技术人员的任何困难。该第一数字滤波器的时间常数被选择为足够长，以使所述步可被平滑，同时限制过滤输出的结果信号的振荡。由做此选择所导致的由所述第一滤波器所产生的延迟在本专利技术中通过利用一与该第一滤波器相似的滤波器而在所述第三信号被从第二信号减去以形成所述补偿信号之前过滤该第三信号而得到补偿。在第二方面，本专利技术提供一种将定位点信号提供至在涡轮引擎中一具有滑阀的燃料计量装置的提供方法，该计量装置的阀的位置由所述定位点信号确定，所述方法包括·通过使用根据本专利技术的产生方法而产生一第一定位点信号的步骤；·如果该第一定位点信号大于一预定阈值，将该第一第一定位点信号提供至所述燃料计量装置的步骤；·否则，向该燃料计量装置提供一至少从所述第二信号获得的第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.15 FR 10528821.ー种用于产生表示燃料流速的定位点信号(Cl)的产生方法，具有滑阀的燃料计量装置(2)将该燃料供应至用于将燃料喷射到涡轮引擎的燃烧室中的系统(4)，该计量装置的阀(2A)的位置基于该定位点信号来确定，所述方法包括 获得由流量计(6)所传递的表示喷射到燃烧室中的燃料的流速的测量值的第一信号(SI)的步骤； 基于该计量装置(2)的阀(2A)的位置的测量值(M)估算表示喷射到该燃烧室中的燃料的流速的第二信号(S2)的步骤； 通过将该流量计的ー数字模型(8B)应用到所述第二信号(S2)来估计由该流量计(6)所传递的表示该测量值的第三信号(S3)的步骤； 通过将ー补偿信号(S4)増加到所述第一信号(SI)而产生该定位点信号(Cl)的步骤，该补偿信号通过从所述第二信号减去所述第三信号而获得。2.根据权利要求I所述的产生方法，其中 所述第一信号(SI)为步的形式，并由ー适于在被増加到所述补偿信号(S4)之前平滑所述步的低通数字滤波器(M)所过滤；以及 所述第三信号(S3)在从所述第二信号被减去以形成所述补偿信号(S4)之前由一低通数字滤波器(8B)所过滤。3.ー种将定位点信号(C)提供至在涡轮引擎中具有滑阀的燃料计量装置(2)的提供方法，该计量装置的阀(2A)的位置由所述定位点信号确定，所述方法包括 通过使用根据权利要求I或2的产生方法来产生ー第一定位点信号(Cl)的步骤； 如果该第一定位点信号(Cl)大于ー预定阈值(THR)，则将该第一第一定位点信号(Cl)提供至所述燃料计量装置(2)的步骤； 否则，向该燃料计量装置(2)提供一至少从所述第二信号(S2)获得的第二定位点信号的步骤。4.根据权利要求3所述的提供方法，其中，当所述第一定位点信号(Cl)小于所述预定阈值(THR)时，所述提供给该燃料计量装置的第二定位点信号由所述第二信号(S2)与所述第一定位点信号(Cl)之间的结合而...

【专利技术属性】
技术研发人员：布鲁诺·罗伯特·加里，亚历山德拉·里乌，塞德里克·德杰拉希，
申请(专利权)人：斯奈克玛，
类型：
国别省市：