FADEC sisteminin beyni; ECU

FADEC sisteminin beyni; ECU

FADEC sisteminin beyni; ECU

Temmuz sayımızda FADEC sistemini ana hatları ile tanıtmıştık. FADEC, üzerine müstakil kitaplar yazılan çok teferruatlı konulardan birisi. Biz burada çok temel ve özet bilgi vermeye çalışıyoruz. Bu sayımızda da daha çok sistemin beyni olan, elektronik kontrol ünitesi hakkında bilgi vereceğiz.

Elektronik kontrol ünitesi, genel olarak ECU (Electronic Control Unit) veya EEC (Electronic Engine Control) olarak isimlendirilir. Hatta bu kısaltmaların açılımlarını da farklı kaynaklarda farklı şekillerde bulabilirsiniz. Kısaca iki kanallı bir bilgisayar şeklinde tanımlanabilir. EEC motor thrustını, kendi sensörleri ve uçak sistemlerinden gelen bilgiler ile kontrol eder.

Manuel thrust da olsa auto thrust da olsa, motorun kontrolü EEC’dedir. Günümüzde yaygın kullanım, tek bir kutu (case) içerisinde birbirinden bağımsız iki kanal şeklindedir. Fakat yeni nesil bazı motorlarda kanallar birbirinden bağımsız ayrı kutu (box) şeklinde de uygulanmaktadır. Örneğin CFM LEAP motorunda böyle bir uygulama mevcuttur.

Bu iki kanal, kanal A ve kanal B olarak isimlendirilir. Her bir kanal kendi başına motoru yönetebilecek yeterliliktedir. Bu iki kanal bir birleriyle sürekli iletişim halindedir. Yaygın anlatım bu kanalları oluşturan parçaların (hardware) farklı firmalara yaptırıldığı, fakat aynı yazılım (software) ile çalıştırıldığı yönündedir. Günümüzde kutunun içine dizilmiş elektronik kartlar şeklinde dizayn edilmektedir. Belli başlı kısımları; işlemci (processing unit), giriş/çıkış modülü (input/output modüle), basınç sensörleri (pressure transducers), hafıza kısmı (memory modüle), kumanda çıkışı (output drivers) ve güç kaynağı (power supply modüle) sayılabilir. İki kanal arası veri akışını sağlayan bir bağlantı mevcuttur (cross channel data link). Bu bahsettiklerimiz daha da detaylandırılabilir. Örneğin hafıza kısmı; program hafızası (program memory), geçici hafıza (random Access memory), kalıcı hafıza (non-volatile memory) ve karakterizasyon hafızası (characterization memory) gibi.

İşlemci kısmı, kontrol için gerekli tüm hesaplamaları yapar. Giriş/çıkış modülüne ve kumanda çıkışları için gerekli sinyalleri gönderir. Geçen sayıda da belirttiğimiz gibi hesaplama hızı saniyede 70 kata kadar ulaşmaktadır.

Power supply modulü, EEC’nin ihtiyacı olan elektrik akımını temin eder. Genel olarak iki görevi vardır; AC’den DC’ye dönüşüm ve voltaj ayarlaması (örneğin 115 VAC’den 22 VDC’ye). EEC’nin içerisinde dahili bir parça olabileceği gibi ayrı bir box şeklinde de olabilir. Örneğin RR TRENT700 motorunda ‘Power Supply Unit’ ismiyle ayrı bir box şeklinde kullanılmaktadır.

EEC’ye pek çok bilgi akışı vardır. Başlıca bilgi akışı kendi sensörlerinden gelen analog bilgiler, uçak air data sisteminden gelen (dijital) bilgilerdir. Motor üzerindeki sıcaklık sensörleri elektriksel sinyal gönderirken, basınç bilgileri EEC’nin içerisine kadar basınç sinyali olarak gelir. Bu sinyaller EEC içerisinde basınç sensörleri ile elektriksel sinyale çevrilir. CFM LEAP motorunda bu kısım EEC’den ayrılarak ayrı bir komponent olarak tasarlanmıştır (Pressure Subsystem). Giriş/çıkış modülü, dijital ve analog dataları alır ve gönderir. Pek çok bilgi her iki kanala ayrı ayrı gelir.

Bazı bilgiler (inputs) için, çapraz konuşma mantığı, sinyalleri A ve B kanallarıyla karşılaştırır. Her iki kanal da iyi bir sinyal alırsa, EEC iki sinyalin ortalamasını kullanır. Bir kanal iyi bir sinyal almazsa, EEC sadece diğer kanal sinyalini kullanır. Her iki kanal da iyi bir sinyal alır ancak aynı fikirde olmazsa, EEC hesaplanmış bir değer (default value) kullanır.

Kumanda çıkışı, motor üzerindeki komponentleri kontrol etmek için gerekli sinyalleri gönderir. Bunlar genelde tork motor veya selenoid şeklindedir.

EEC’nin içerisinde iki kanal olduğundan bahsetmiştik. Bu kanallardan birisi motoru kontrol ederken diğeri yedek olarak beklemektedir. Motoru o anda yöneten kanala; aktif kanal veya kontrol kanalı denilir. Diğer kanal ise monitör kanalı veya standby kanal olarak isimlendirilir. Her bir uçuşta bu kanallar yer değiştirir. Yani bir bacakta A kanalı motoru yönettiyse diğer bacakta B kanalı motoru yönetir. Her şey normal ise, her bir imalatçının daha önce belirlediği şartlar dahilinde kanal değişimi olur. Yani kanal değişiminde belirli bir standart yoktur, imalatçılar kendi belirledikleri kriterler çerçevesinde bunu gerçekleştirir.

Bir input (bilgi girişi) arızası durumunda kontrol kanalı, monitör kanalı inputlarına kanallar arası veri yolu (cross channel data link) üzerinden erişebilir. Bu tasarım aktif kanalı mümkün olduğu kadar uzun süre hizmette tutar. Bir kontrol kanalı devresinin arızalanması durumunda, kontrol,  standby  kanalına verilir. Normal olarak, EEC her motor çalıştırmada kontrol kanalını değiştirir.

Gelecek sayılarda eğer imkan olursa, sistemin çalışması, kanal değişimi ve operasyonel başarısızlık oranlarını hesaplamak için kullanılan ‘Markov Güvenilirlik Analizi’ konularından bahsedeceğiz.

12.9.2019 11:18:00
Cemil AKGÜL     1894