DA42NG飛機ECU用備電瓶觸發原理和ECU供電分析

張宇慶

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

關鍵詞：DA42NG;ECU;備用電瓶;供電

0? 引言

某日飛行結束后，機務人員在對一架DA42NG飛機進行飛行后檢查工作時，聽見位于左發動機短艙的低壓燃油泵依然處于工作狀態（有聲響），檢查發現，除左發動機開關處于開位，其余電門正常關閉，當關閉左發動機開關后，低壓燃油泵停止工作，初步分析為發動機開關未關，但ECU仍在工作，其供電來源于ECU備用電瓶。電源系統屬于飛機的重要系統，而DA42NG飛機是發動機是由ECU進行控制，所以ECU的供電對發動機的正常工作極其重要，出現電源系統故障可能導致發動機停車，針對這一問題，需要對ECU的供電進行分析，驗證其可靠性。本文對ECU的供電和備用電瓶的觸發原理進行分析，并提出建議。

1? 操作測試

首先從該機的現象入手，為了再現該機之前ECU備用電瓶觸發的現象，人員對該機進行了各開關的操作測試，在操作測試時發現，在飛機主電門關閉時，僅打開發動機開關不會使飛機ECU和對應低壓燃油泵接通電源并工作，而只有在主電門和發動機開關同時接通時直接關閉主電門則會重現現象。

2? ECU供電相關的部件及作用

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。

發動機開關：接通后使交流發電機調壓器勵磁和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飛機是一個24V直流電源系統，主電瓶是一個24V，13.6A的電池，位于前行李艙內，安裝在駕駛艙前隔框右側靠前位置，給主匯流條供電。

發電機：每臺發動機有一臺交流發電機，位于發動機左后側，通過多楔帶帶動發電，輸出電流經過終端接線柱到達左、右主匯流條。

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

ECU匯流條：由主匯流條供電;當發動機開關打開時接通，同側ECU匯流條給同側的ECU A/B及對應低壓燃油泵供電，同時可以給對側的ECU B及其對應的低壓燃油泵供電。

ECU備用電瓶：若主電瓶出現故障，每臺交流發電機的磁場由兩個串聯的12V，7.2A的ECU備用電瓶提供勵磁電流，保持交流發電機正常工作，同時向ECU供電;若發電機也失效也為ECU供電維持發動機運行30分鐘，之后發動機會停車。

3? 備用電瓶觸發原理

通過DA42NG飛機維護手冊電路圖分析，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動機開關處于開位且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ECU備用電瓶在發電機和主電瓶無故障且飛機各電源線路輸出正常的情況下不應觸發，從操作的角度分析存在一定的問題導致了該現象的發生。

4? ECU的供電邏輯分析

從系統原理分析ECU的供電可以來自三個部件：一是主電瓶、二是發電機、三是ECU備用電瓶，在運行過程中應存在以下幾種供電情況。

①打開主電門，發動機開關關位，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，發動機開關開位，低壓燃油泵工作，ECU工作，此時為主電瓶供電，發電機不工作，備用電瓶未觸發。在此狀態下若主電瓶電壓過低，ECU備用電有可能觸發維持ECU正常工作。

③所有電門開啟時，關閉發動機開關，主電門不關閉，低壓燃油泵不工作，ECU不工作，主電瓶不向ECU供電，發電機不工作，備用電瓶未觸發。

④所有電門開啟時，關閉主電門，不關閉發動機開關，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，發電機不工作。

⑤起動發動機后，發動機開關開位，關閉主電門或拔出主電瓶斷路器，此時為備用電瓶提供發電機勵磁，模擬主電瓶失效，由發電機輸出電流維持ECU工作電流。

⑥起動發動機后，發動機開關開位，關閉發電機開關拔出發電機斷路器，同時關閉主電門或拔出主電瓶斷路器，此時為備用電瓶向ECU供電，模擬主電瓶和發電機同時失效。

綜上所述，DA42NG飛機在主電源（發電機和主電瓶）正常工作并打開L/R發動機開關的情況下，由飛機主電源通過L/R ECU匯流條向L/R ECU供電，ECU能正常控制發動機;當ECU匯流條電壓高于ECU備用電瓶電壓時，飛機供電網絡會給ECU備用電瓶充電。如果電瓶出現故障，此時備用電瓶觸發通過ECU匯流條給發電機勵磁，繼續維持發動機運轉和整機所需電源。如果此時出現飛機主電瓶和發電機全部失效，將由ECU備用電瓶通過ECU匯流條向ECU供電，以確保ECU能繼續控制發動機正常工作。邏輯簡化圖見圖2。

該機在左、右發動機均停車后，可能由于某些原因又打開了發動機開關，且在未關閉發動機開關的情況下關閉飛機主電門，相當于模擬飛機主電瓶和發電機均失效的情況，此時由ECU備用電瓶供電，相應ECU和對應的低壓燃油泵繼續工作。若未及時發現可能導致燃油泵損壞，ECU備用電瓶過渡放電，使用壽命減少，降低安全裕度。

5? 結論

當飛機所有電門正常關閉時，打開發動機開關并不會使ECU備用電瓶未ECU供電;只有在打開發動機開關的情況下出現飛機主電源失效（或關閉）時，自動由ECU備用電瓶供電。這種設計能保證如果出現空中整機斷電時，飛機ECU正常工作的連續性，此原理為飛機設計需要，而非設計缺陷。

6? 結語

本文簡要分析了ECU供電和備用電瓶觸發原理，希望飛行人員和機務人員在座艙內操作面板開關時應嚴格按要求執行。為了避免DA42NG飛機使用時或關車后，出現ECU備用電瓶過渡放電，低壓燃油泵繼續工作的情況，應確保發動機開關關閉后，再關閉飛機主電門。

參考文獻：

[1]Austro Engine Maintenance Manual E4 Series.Doc.No.E4.08.04.（R27）.

[2]Austro Engine Operation Manual E4.Doc.No.E4.01.01.（R20）.

[3]DA42 NG AIRPLANE MAINTENANCE MANUAL. Doc.No.70215.（R4）.

[4]DA42 NG AIRPLANE FLIGHT MANUAL. Doc. No.70116e.（R4）.