第一节  APU控制系统的主要部件

1、  电子控制组件（ECU）     APU的控制是全功能数字电子控制，它的核心控制部件是ECU，ECU具有控制、查询及故障记录与诊断功能，它接受、监测APU运转的主要参数有：进气门位置、VG位置、LCV的位置、EGT（T5传感器）、RPM（MONOPOLE）、滑油压力（LOP）、滑油温度（HOT）、P3压力、FCU（FCV的TM）、燃油SOV、起动机、点火激励器以及ECU内部的控制模块。控制的参数主要有：进气门位置、VG位置、LCV的位置、EGT（T5传感器）、RPM（MONOPOLE）、FCU（FCV的TM）、燃油SOV、起动机、点火激励器。它控制的最终目的是在不使EGT超限的基础上保持恒定的转速，使发电机输出稳定的电压并提供充足的引气。 2、燃油控制组件（FCU）     APU的燃油控制组件严格意义上讲不是我们通常所认为的液压机械式的燃调，而是电控的燃油计量活门，ECU将计量好的燃油控制电信号送给计量活门，计量活门在保持前后压差的基础上，改变流通面积，从而改变燃油输出量。计量活门的前后压差可以通过调整钉来调节（内场修理调节） 3、进气门（INLET DOOR）     APU进气门由一个线性马达作动器驱动，它有三个位置：关位：2.5-3.5度，中间位：28度，最大位：42–45度，在空中进气门仅打开在中间位。进气门通过一个连杆联动电位计，给ECU信号指示门的位置。进气门可以通过三种方式打开：按压PWR/FUEL电门(ECU测试必须通过)、进入ECU的DOOR页面按压SELECT和ENTER、人工转动门作动器的驱动杆（自动打开失效时）。 4、可变几何作动机构（VGD）     VGD安装在压缩机的出口，通过VG的开关可以改变进入燃烧室的压缩空气量。VGD由一个电控气动关断活门来控制（ECU输送电信号，压缩机出口压力作动），可变几何机构（VGD）的开关位置是由ECU根据起动发动机、使用空调、EGT温度和压缩机出口压力P3等综合情况进行逻辑决断的结果。它的功能相当于喘振放气活门，但不会减少空气流量的损失，因而VGD能在保证APU进气流量和引气负载的条件下，通过改变进入APU的进气量来降低燃烧室出口的温度，提高APU的喘振裕度，而提高APU热部件的寿命和经济性。 5.负载控制活门（LCV）    负载控制活门是一个电马达调节控制，引气作动的活门。电马达控制一个喷嘴挡板，喷嘴挡板可以改变作动活门的气动量、从而改变蝶型活门的角度。LCV是一种蝶型活门，活门上安装有最大最小活门开度止动钉，通过调节止动钉能调节活门的最大最小开度—最大开度以保证有足够的引气量和引气压力来起动发动机时，不使APU的EGT超限；最小开度以保证LCV不会漏气。 5．EGT（T5传感器）、RPM（MONOPOLE）

   T5传感器：一个热电偶，将温度信号转换成电压信号。MONOPOLE:转速传感器的安装要求严格。 6．滑油压力（LOP）、滑油温度（HOT）

   低滑油压力以及高滑油温度

第二节  APU系统的控制原理

一、空气流量和EGT控制原理     空气流量和EGT主要是通过VGD的开关—控制APU的进气量以及LCV的开度调节—控制APU的引气负载量来控制的。     VGD的开关控制空气流量和EGT。根据VGD的逻辑开关控制图，可以看出VGD的有两种模式：高流量模式和低流量模式。     高流量模式：1、起动主发，且EGT大于690度；这种设计的目的是保证APU在不超温的基础上有足够的引气来起动主发，且忽略APU引气起动主发可能造成的失速；2、左右空调同时由APU供气使用，且EGT大于690度， P3压力小于100PSI或P3压力变化率小于设定值，设计的目的：保证APU在不超温、不喘振的基础上有足够的引气来供空调使用。只有当P3压力小于100PSI或P3压力变化率小于设定值，VGD才可能处于开位,使APU在高流量模式下给双空调供气。若P3的压力或P3压力变化率超过了规定值，而APU仍在高流量模式下工作，就会导致在由APU引气转换到发动机10级引气过程中（LCV由开位变为关位），APU内部发生气流分离和失速现象，甚至发生喘振并伴有较大的爆破声。使用APU给双空调供气，VGD处于开位，使进入APU的空气流量增加，以控制不使APU的EGT超过690度，VGD的开与关，EGT的温度大约能相差66度左右。     低流量模式：1．不使用引气负载；2．EGT小于690度；3．P3压力大于100PSI或P3压力变化率大于规定值时（除起动发动机且EGT超过690度以外），起动主发时，为了保证有足够的引气负载和APU的正常工作，这一防止失速的保护功能不起作用；4．由APU引气转换到发动机10级引气的过程中（它进一步防止LCV在关断过程中，若APU处于高流量模式而易发生气流分离和失速的现象）。     LCV的开度调节控制空气流量和EGT。APU转速达到99%以后，如果接受到驾驶舱控制电门的信号之后，即给电马达一个电压信号，在引气的作动下，使LCV打开在全开位。这时，若APU的EGT超过713度时，ECU会减少去力矩马达的电压信号，力矩马达通过喷嘴挡板控制活门开度变小，减少引气量，以控制EGT的温度不超限，但是这一调节功能在用APU引气起动发动机时不起作用，目的是保证有足够的引气量来起动发动机。也正因为如此，APU在起动主发时容易超温。如果LCV调节的全开角度较大，起动主发时引气流量就会增加，若起动引气管道漏气，起动主发时造成引气损失，也会使引气流量增加，从而导致EGT超限。 二、燃油和恒转速控制原理     APU输出转速是恒定的，所以如果因负载的变化（如引气负载、电力负载）而导致转速的变化，ECU都会接受到转速传感器的转速波动的信号，为保持转速的恒定，ECU就会给FCU信号改变燃油流量，以增加或减小输出功率，从而保证转速的恒定。如：电负载的增加使电机的阻力转矩增加，APU转速就会有下降的趋势，ECU 就会增加FCU计量活门的开度，增加燃油流量，使转速上升。