DA42NG飞机ECU用备电瓶触发原理和ECU供电分析

张宇庆

摘要：DA42NG飞机的电源系统需要向ECU供电，而ECU的供电直接会影响发动机的正常工作，所以为保险起见，该系统配备了ECU备用电瓶。本文通过一起DA42NG飞机检查过程中偶然发现备用电瓶处于工作状态的现象，对ECU的供电和备用电瓶的触发原理进行分析，并提出操作上的建议，避免造成不必要的后果。

关键词：DA42NG;ECU;备用电瓶;供电

0  引言

某日飞行结束后，机务人员在对一架DA42NG飞机进行飞行后检查工作时，听见位于左发动机短舱的低压燃油泵依然处于工作状态（有声响），检查发现，除左发动机开关处于开位，其余电门正常关闭，当关闭左发动机开关后，低压燃油泵停止工作，初步分析为发动机开关未关，但ECU仍在工作，其供电来源于ECU备用电瓶。电源系统属于飞机的重要系统，而DA42NG飞机是发动机是由ECU进行控制，所以ECU的供电对发动机的正常工作極其重要，出现电源系统故障可能导致发动机停车，针对这一问题，需要对ECU的供电进行分析，验证其可靠性。本文对ECU的供电和备用电瓶的触发原理进行分析，并提出建议。

1  操作测试

首先从该机的现象入手，为了再现该机之前ECU备用电瓶触发的现象，人员对该机进行了各开关的操作测试，在操作测试时发现，在飞机主电门关闭时，仅打开发动机开关不会使飞机ECU和对应低压燃油泵接通电源并工作，而只有在主电门和发动机开关同时接通时直接关闭主电门则会重现现象。

2  ECU供电相关的部件及作用

主电门：接通后使主电瓶继电器的线圈接地并且使主电瓶继电器工作。

发动机开关：接通后使交流发电机调压器励磁和ECU备用电瓶继电器通电，同时将ECU汇流条接通到ECU A和ECU B上。

主电瓶：DA42NG飞机是一个24V直流电源系统，主电瓶是一个24V，13.6A的电池，位于前行李舱内，安装在驾驶舱前隔框右侧靠前位置，给主汇流条供电。

发电机：每台发动机有一台交流发电机，位于发动机左后侧，通过多楔带带动发电，输出电流经过终端接线柱到达左、右主汇流条。

主汇流条：左主汇流条提供电源给用电设备和左ECU汇流条;右主汇流条提供电源给用电设备、右ECU汇流条和航空电子设备汇流条。

ECU汇流条：由主汇流条供电;当发动机开关打开时接通，同侧ECU汇流条给同侧的ECU A/B及对应低压燃油泵供电，同时可以给对侧的ECU B及其对应的低压燃油泵供电。

ECU备用电瓶：若主电瓶出现故障，每台交流发电机的磁场由两个串联的12V，7.2A的ECU备用电瓶提供励磁电流，保持交流发电机正常工作，同时向ECU供电;若发电机也失效也为ECU供电维持发动机运行30分钟，之后发动机会停车。

3  备用电瓶触发原理

通过DA42NG飞机维护手册电路图分析，ECU备用继电器通电吸合才能使ECU备用电瓶与ECU汇流条电路接通，而要使ECU备用继电器作动的前提是发动机开关处于开位且ECU汇流条能给继电器控制线圈供电，其控制逻辑图见图1。DA42NG飞机ECU备用电瓶在发电机和主电瓶无故障且飞机各电源线路输出正常的情况下不应触发，从操作的角度分析存在一定的问题导致了该现象的发生。

4  ECU的供电逻辑分析

从系统原理分析ECU的供电可以来自三个部件：一是主电瓶、二是发电机、三是ECU备用电瓶，在运行过程中应存在以下几种供电情况。

①打开主电门，发动机开关关位，低压燃油泵不工作，ECU不工作，3个部件均不对ECU供电。

②打开主电门，发动机开关开位，低压燃油泵工作，ECU工作，此时为主电瓶供电，发电机不工作，备用电瓶未触发。在此状态下若主电瓶电压过低，ECU备用电有可能触发维持ECU正常工作。

③所有电门开启时，关闭发动机开关，主电门不关闭，低压燃油泵不工作，ECU不工作，主电瓶不向ECU供电，发电机不工作，备用电瓶未触发。

④所有电门开启时，关闭主电门，不关闭发动机开关，低压燃油泵工作，ECU工作，此时为备用电瓶向ECU供电，主电瓶不工作，发电机不工作。

⑤起动发动机后，发动机开关开位，关闭主电门或拔出主电瓶断路器，此时为备用电瓶提供发电机励磁，模拟主电瓶失效，由发电机输出电流维持ECU工作电流。

⑥起动发动机后，发动机开关开位，关闭发电机开关拔出发电机断路器，同时关闭主电门或拔出主电瓶断路器，此时为备用电瓶向ECU供电，模拟主电瓶和发电机同时失效。

综上所述，DA42NG飞机在主电源（发电机和主电瓶）正常工作并打开L/R发动机开关的情况下，由飞机主电源通过L/R ECU汇流条向L/R ECU供电，ECU能正常控制发动机;当ECU汇流条电压高于ECU备用电瓶电压时，飞机供电网络会给ECU备用电瓶充电。如果电瓶出现故障，此时备用电瓶触发通过ECU汇流条给发电机励磁，继续维持发动机运转和整机所需电源。如果此时出现飞机主电瓶和发电机全部失效，将由ECU备用电瓶通过ECU汇流条向ECU供电，以确保ECU能继续控制发动机正常工作。逻辑简化图见图2。

该机在左、右发动机均停车后，可能由于某些原因又打开了发动机开关，且在未关闭发动机开关的情况下关闭飞机主电门，相当于模拟飞机主电瓶和发电机均失效的情况，此时由ECU备用电瓶供电，相应ECU和对应的低压燃油泵继续工作。若未及时发现可能导致燃油泵损坏，ECU备用电瓶过渡放电，使用寿命减少，降低安全裕度。

5  结论

当飞机所有电门正常关闭时，打开发动机开关并不会使ECU备用电瓶未ECU供电;只有在打开发动机开关的情况下出现飞机主电源失效（或关闭）时，自动由ECU备用电瓶供电。这种设计能保证如果出现空中整机断电时，飞机ECU正常工作的连续性，此原理为飞机设计需要，而非设计缺陷。

6  结语

本文简要分析了ECU供电和备用电瓶触发原理，希望飞行人员和机务人员在座舱内操作面板开关时应严格按要求执行。为了避免DA42NG飞机使用时或关车后，出现ECU备用电瓶过渡放电，低压燃油泵继续工作的情况，应确保发动机开关关闭后，再关闭飞机主电门。

参考文献：

[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）.