DA42NG飛機(jī)ECU用備電瓶觸發(fā)原理和ECU供電分析

張宇慶

摘要：DA42NG飛機(jī)的電源系統(tǒng)需要向ECU供電，而ECU的供電直接會影響發(fā)動機(jī)的正常工作，所以為保險起見，該系統(tǒng)配備了ECU備用電瓶。本文通過一起DA42NG飛機(jī)檢查過程中偶然發(fā)現(xiàn)備用電瓶處于工作狀態(tài)的現(xiàn)象，對ECU的供電和備用電瓶的觸發(fā)原理進(jìn)行分析，并提出操作上的建議，避免造成不必要的后果。

關(guān)鍵詞：DA42NG;ECU;備用電瓶;供電

0? 引言

某日飛行結(jié)束后，機(jī)務(wù)人員在對一架DA42NG飛機(jī)進(jìn)行飛行后檢查工作時，聽見位于左發(fā)動機(jī)短艙的低壓燃油泵依然處于工作狀態(tài)（有聲響），檢查發(fā)現(xiàn)，除左發(fā)動機(jī)開關(guān)處于開位，其余電門正常關(guān)閉，當(dāng)關(guān)閉左發(fā)動機(jī)開關(guān)后，低壓燃油泵停止工作，初步分析為發(fā)動機(jī)開關(guān)未關(guān)，但ECU仍在工作，其供電來源于ECU備用電瓶。電源系統(tǒng)屬于飛機(jī)的重要系統(tǒng)，而DA42NG飛機(jī)是發(fā)動機(jī)是由ECU進(jìn)行控制，所以ECU的供電對發(fā)動機(jī)的正常工作極其重要，出現(xiàn)電源系統(tǒng)故障可能導(dǎo)致發(fā)動機(jī)停車，針對這一問題，需要對ECU的供電進(jìn)行分析，驗證其可靠性。本文對ECU的供電和備用電瓶的觸發(fā)原理進(jìn)行分析，并提出建議。

1? 操作測試

首先從該機(jī)的現(xiàn)象入手，為了再現(xiàn)該機(jī)之前ECU備用電瓶觸發(fā)的現(xiàn)象，人員對該機(jī)進(jìn)行了各開關(guān)的操作測試，在操作測試時發(fā)現(xiàn)，在飛機(jī)主電門關(guān)閉時，僅打開發(fā)動機(jī)開關(guān)不會使飛機(jī)ECU和對應(yīng)低壓燃油泵接通電源并工作，而只有在主電門和發(fā)動機(jī)開關(guān)同時接通時直接關(guān)閉主電門則會重現(xiàn)現(xiàn)象。

2? ECU供電相關(guān)的部件及作用

主電門：接通后使主電瓶繼電器的線圈接地并且使主電瓶繼電器工作。

發(fā)動機(jī)開關(guān)：接通后使交流發(fā)電機(jī)調(diào)壓器勵磁和ECU備用電瓶繼電器通電，同時將ECU匯流條接通到ECU A和ECU B上。

主電瓶：DA42NG飛機(jī)是一個24V直流電源系統(tǒng)，主電瓶是一個24V，13.6A的電池，位于前行李艙內(nèi)，安裝在駕駛艙前隔框右側(cè)靠前位置，給主匯流條供電。

發(fā)電機(jī)：每臺發(fā)動機(jī)有一臺交流發(fā)電機(jī)，位于發(fā)動機(jī)左后側(cè)，通過多楔帶帶動發(fā)電，輸出電流經(jīng)過終端接線柱到達(dá)左、右主匯流條。

主匯流條：左主匯流條提供電源給用電設(shè)備和左ECU匯流條;右主匯流條提供電源給用電設(shè)備、右ECU匯流條和航空電子設(shè)備匯流條。

ECU匯流條：由主匯流條供電;當(dāng)發(fā)動機(jī)開關(guān)打開時接通，同側(cè)ECU匯流條給同側(cè)的ECU A/B及對應(yīng)低壓燃油泵供電，同時可以給對側(cè)的ECU B及其對應(yīng)的低壓燃油泵供電。

ECU備用電瓶：若主電瓶出現(xiàn)故障，每臺交流發(fā)電機(jī)的磁場由兩個串聯(lián)的12V，7.2A的ECU備用電瓶提供勵磁電流，保持交流發(fā)電機(jī)正常工作，同時向ECU供電;若發(fā)電機(jī)也失效也為ECU供電維持發(fā)動機(jī)運(yùn)行30分鐘，之后發(fā)動機(jī)會停車。

3? 備用電瓶觸發(fā)原理

通過DA42NG飛機(jī)維護(hù)手冊電路圖分析，ECU備用繼電器通電吸合才能使ECU備用電瓶與ECU匯流條電路接通，而要使ECU備用繼電器作動的前提是發(fā)動機(jī)開關(guān)處于開位且ECU匯流條能給繼電器控制線圈供電，其控制邏輯圖見圖1。DA42NG飛機(jī)ECU備用電瓶在發(fā)電機(jī)和主電瓶無故障且飛機(jī)各電源線路輸出正常的情況下不應(yīng)觸發(fā)，從操作的角度分析存在一定的問題導(dǎo)致了該現(xiàn)象的發(fā)生。

4? ECU的供電邏輯分析

從系統(tǒng)原理分析ECU的供電可以來自三個部件：一是主電瓶、二是發(fā)電機(jī)、三是ECU備用電瓶，在運(yùn)行過程中應(yīng)存在以下幾種供電情況。

①打開主電門，發(fā)動機(jī)開關(guān)關(guān)位，低壓燃油泵不工作，ECU不工作，3個部件均不對ECU供電。

②打開主電門，發(fā)動機(jī)開關(guān)開位，低壓燃油泵工作，ECU工作，此時為主電瓶供電，發(fā)電機(jī)不工作，備用電瓶未觸發(fā)。在此狀態(tài)下若主電瓶電壓過低，ECU備用電有可能觸發(fā)維持ECU正常工作。

③所有電門開啟時，關(guān)閉發(fā)動機(jī)開關(guān)，主電門不關(guān)閉，低壓燃油泵不工作，ECU不工作，主電瓶不向ECU供電，發(fā)電機(jī)不工作，備用電瓶未觸發(fā)。

④所有電門開啟時，關(guān)閉主電門，不關(guān)閉發(fā)動機(jī)開關(guān)，低壓燃油泵工作，ECU工作，此時為備用電瓶向ECU供電，主電瓶不工作，發(fā)電機(jī)不工作。

⑤起動發(fā)動機(jī)后，發(fā)動機(jī)開關(guān)開位，關(guān)閉主電門或拔出主電瓶斷路器，此時為備用電瓶提供發(fā)電機(jī)勵磁，模擬主電瓶失效，由發(fā)電機(jī)輸出電流維持ECU工作電流。

⑥起動發(fā)動機(jī)后，發(fā)動機(jī)開關(guān)開位，關(guān)閉發(fā)電機(jī)開關(guān)拔出發(fā)電機(jī)斷路器，同時關(guān)閉主電門或拔出主電瓶斷路器，此時為備用電瓶向ECU供電，模擬主電瓶和發(fā)電機(jī)同時失效。

綜上所述，DA42NG飛機(jī)在主電源（發(fā)電機(jī)和主電瓶）正常工作并打開L/R發(fā)動機(jī)開關(guān)的情況下，由飛機(jī)主電源通過L/R ECU匯流條向L/R ECU供電，ECU能正常控制發(fā)動機(jī);當(dāng)ECU匯流條電壓高于ECU備用電瓶電壓時，飛機(jī)供電網(wǎng)絡(luò)會給ECU備用電瓶充電。如果電瓶出現(xiàn)故障，此時備用電瓶觸發(fā)通過ECU匯流條給發(fā)電機(jī)勵磁，繼續(xù)維持發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)和整機(jī)所需電源。如果此時出現(xiàn)飛機(jī)主電瓶和發(fā)電機(jī)全部失效，將由ECU備用電瓶通過ECU匯流條向ECU供電，以確保ECU能繼續(xù)控制發(fā)動機(jī)正常工作。邏輯簡化圖見圖2。

該機(jī)在左、右發(fā)動機(jī)均停車后，可能由于某些原因又打開了發(fā)動機(jī)開關(guān)，且在未關(guān)閉發(fā)動機(jī)開關(guān)的情況下關(guān)閉飛機(jī)主電門，相當(dāng)于模擬飛機(jī)主電瓶和發(fā)電機(jī)均失效的情況，此時由ECU備用電瓶供電，相應(yīng)ECU和對應(yīng)的低壓燃油泵繼續(xù)工作。若未及時發(fā)現(xiàn)可能導(dǎo)致燃油泵損壞，ECU備用電瓶過渡放電，使用壽命減少，降低安全裕度。

5? 結(jié)論

當(dāng)飛機(jī)所有電門正常關(guān)閉時，打開發(fā)動機(jī)開關(guān)并不會使ECU備用電瓶未ECU供電;只有在打開發(fā)動機(jī)開關(guān)的情況下出現(xiàn)飛機(jī)主電源失效（或關(guān)閉）時，自動由ECU備用電瓶供電。這種設(shè)計能保證如果出現(xiàn)空中整機(jī)斷電時，飛機(jī)ECU正常工作的連續(xù)性，此原理為飛機(jī)設(shè)計需要，而非設(shè)計缺陷。

6? 結(jié)語

本文簡要分析了ECU供電和備用電瓶觸發(fā)原理，希望飛行人員和機(jī)務(wù)人員在座艙內(nèi)操作面板開關(guān)時應(yīng)嚴(yán)格按要求執(zhí)行。為了避免DA42NG飛機(jī)使用時或關(guān)車后，出現(xiàn)ECU備用電瓶過渡放電，低壓燃油泵繼續(xù)工作的情況，應(yīng)確保發(fā)動機(jī)開關(guān)關(guān)閉后，再關(guān)閉飛機(jī)主電門。

參考文獻(xiàn)：

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