专利名称:用于飞机发动机的点火系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种用于飞机发动机的点火系统。该系统包括在原有点火系统中增加左电流传感器和右电流传感器，左电流传感器设置在左点火子系统和左电源开关控制电路之间的线路上，以实时采集左点火子系统工作时的第一工作电流值；右电流传感器设置在右点火子系统和右电源开关控制电路之间的线路上，以实时采集右点火子系统工作时的第二工作电流值；左电流传感器和右电流传感器还分别与点火控制器连接，点火控制器根据的第一或第二工作电流值触发左电源开关控制电路和右电源开关控制电路的通断。本实用新型可以实时监测点火系统工作电流，能够根据监测的工作电流保持或切换当前的点火子系统，并进行报警，从而增强了点火系统故障诊断效率。
【专利说明】用于飞机发动机的点火系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及发动机点火领域，特别涉及一种用于飞机发动机的点火系统。
【背景技术】
[0002]如图1所示的现有飞机发动机点火系统包括左点火子系统1、右点火子系统2、左电源开关控制电路3、右电源开关控制电路4和点火控制器5，其中点火控制器5根据飞机控制器或发动机试车台指令信号向控制左电源开关控制电路3或右电源开关控制电路4发送点火指令；而左电源开关控制电路和右电源开关控制电路根据点火控制器输出的点火指令，分别控制左点火系统和右点火系统输入电源的通断。
[0003]现有技术中，如果发动机点火不成功的话，会有多种原因引起的，其中一个就是点火系统出现故障引起的。但是现有技术在查找发动机点火不成功原因的过程中需要对每个可能因素进行逐个排查，效率低下、耗时耗力。
实用新型内容
[0004]鉴于以上技术问题，本实用新型提供了一种用于飞机发动机的点火系统，在点火系统电路中增加一个电流传感器，可以实时监测点火系统工作电流，并能够根据监测的工作电流保持或切换当前的点火子系统。
[0005]根据本实用新型的一个方面，提供一种用于飞机发动机的点火系统，包括左点火子系统、右点火子系统、点火控制器、左电源开关控制电路、右电源开关控制电路，其中，所述点火系统还包括左电流传感器和右电流传感器，左电流传感器设置在左点火子系统和左电源开关控制电路之间的线路上，右电流传感器设置在右点火子系统和右电源开关控制电路之间的线路上，左电流传感器和右电流传感器还分别与点火控制器连接，其中:
[0006]左电流传感器实时采集左点火子系统工作时的第一工作电流值并发送给点火控制器；右电流传感器实时采集右点火子系统工作时的第二工作电流值并发送给点火控制器；点火控制器根据实时采集的第一工作电流值或第二工作电流值触发左电源开关控制电路和右电源开关控制电路的通断。
[0007]在本实用新型的一个实施例中，左电流传感器设置在左电源开关控制电路与左点火子系统之间，并在靠近左电源开关控制电路的位置安装；右电流传感器设置在右电源开关控制电路与右点火子系统之间，并在靠近右电源开关控制电路的位置安装。
[0008]在本实用新型的一个实施例中，点火控制器包括接收模块和通信模块，接收模块分别与左电流传感器和右电流传感器连接，通信模块与发动机试车台和飞机主控制器连接，其中:接收模块接收左电流传感器实时采集的第一工作电流值或右电流传感器实时采集的第二工作电流值；通信模块向发动机试车台和飞机主控制器发送所述第一工作电流值或第二工作电流值。
[0009]在本实用新型的一个实施例中，点火控制器还包括电流检测器，电流检测器分别与接收模块、左电源开关控制电路、右电源开关控制电路连接，其中:电流检测器在接收模块接收的第一工作电流值在一个连续的时间段内持续为O时，触发右电源开关控制电路导通，使电源向右点火子系统供电，并触发左电源开关控制电路断开电源向左点火子系统的供电，以切换至右点火子系统进行点火。
[0010]在本实用新型的一个实施例中，电流检测器在接收模块接收的第二工作电流值在一个连续的时间段内持续为O时，触发左电源开关控制电路导通，使电源向左点火子系统供电，并触发右电源开关控制电路断开电源向右点火子系统的供电，以切换至左点火子系统进行点火。
[0011]在本实用新型的一个实施例中，电流检测器还与通信模块连接，其中:电流检测器在接收模块接收的第一工作电流值在一个连续的时间段内持续为O时，触发通信模块向发动机试车台和飞机主控制器发送左电源开关控制电路的故障报警信息；在接收模块接收的第二工作电流值在一个连续的时间段内持续为O时，触发通信模块向发动机试车台和飞机主控制器发送右电源开关控制电路的故障报警信息。
[0012]在本实用新型的一个实施例中，点火控制器包括电流比较器，电流比较器分别与接收模块、左电源开关控制电路、右电源开关控制电路连接，其中:电流比较器在接收模块接收的第一工作电流值与标准工作电流值的差值的绝对值在一个连续的时间段内持续大于预定阀值时，触发右电源开关控制电路导通，向右点火子系统的供电，并触发左电源开关控制电路断开向左点火子系统的供电，以切换至右点火子系统进行点火。
[0013]在本实用新型的一个实施例中，电流比较器在接收模块接收的第二工作电流值与标准工作电流值的差值的绝对值在一个连续的时间段内持续大于预定阀值时，触发左电源开关控制电路导通，向左点火子系统供电，并触发右电源开关控制电路断开向右点火子系统的供电，以切换至左点火子系统进行点火。
[0014]在本实用新型的一个实施例中，电流比较器还与通信模块连接，其中:电流比较器在接收模块接收的第一工作电流值与标准工作电流值的差值的绝对值在一个连续的时间段内持续大于预定阀值时，触发通信模块向发动机试车台和飞机主控制器发送左电源开关控制电路的故障报警信息；在接收模块接收的第二工作电流值与标准工作电流值的差值的绝对值在一个连续的时间段内持续大于预定阀值时，触发通信模块向发动机试车台和飞机主控制器发送右电源开关控制电路的故障报警信息。
[0015]在本实用新型的一个实施例中，左点火子系统包括依次连接的左点火激励器、左点火电缆和左点火电嘴，右点火子系统包括依次连接的右点火激励器、右点火电缆和右点火电嘴，其中左点火激励器与左电流传感器连接，右点火激励器与右电流传感器连接，其中:左点火激励器将左电源开关控制电路提供的低压交流电源转为高压脉冲电压，左点火电缆将左点火激励器输出的高压脉冲电压传输到左点火电嘴，左点火电嘴在高压脉冲电压作用下形成电容放电，以实现发动机的点火；右点火激励器将右电源开关控制电路提供的低压交流电源转为高压脉冲电压，右点火电缆将左点火激励器输出的高压脉冲电压传输到右点火电嘴，右点火电嘴在高压脉冲电压作用下形成电容放电，以实现发动机的点火。
[0016]本实用新型通过在点火子系统电路中各增加一个电流传感器，可以实时监测点火子系统工作电流和工作状态，从而在排查发动机点火失败故障时就会减少一个排查环节，增强了点火系统故障诊断效率；同时还能够根据监测的工作电流保持或切换当前的点火子系统，从而可以提高发动机安全性；也对点火系统趋势预测及寿命管理提供了支撑作用，并兼具成本低、结构简单等优点。
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为现有用于飞机发动机的点火系统一个实施例的示意图。
[0019]图2为本实用新型用于飞机发动机的点火系统一个实施例的示意图。
[0020]图3为本实用新型一个实施例中点火系统执行部件的示意图。
[0021]图4为本实用新型用于飞机发动机的点火系统另一实施例的示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0023]除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。
[0024]同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
[0025]对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
[0026]在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
[0027]应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0028]图2为本实用新型用于飞机发动机的点火系统一个实施例的示意图。与图1所示现有技术实施例相比，在图2所示实施例中，所述点火系统除了包括左点火子系统1、右点火子系统2、左电源开关控制电路3、右电源开关控制电路4、点火控制器5，所述点火系统还包括左电流传感器6和右电流传感器7，其中:
[0029]左电流传感器6设置在左点火子系统I和左电源开关控制电路3之间的线路上，右电流传感器7设置在右点火子系统2和右电源开关控制电路4之间的线路上，左电流传感器6和右电流传感器7还分别与点火控制器5连接。
[0030]左电流传感器6实时采集左点火子系统I工作时的第一工作电流值并发送给点火控制器5。右电流传感器7实时采集右点火子系统2工作时的第二工作电流值并发送给点火控制器5。
[0031]点火控制器5根据实时采集的第一工作电流值或第二工作电流值触发左电源开关控制电路3和右电源开关控制电路4的通断，以便为接通相应的点火子系统的输入电源，使用相应的点火子系统进行点火。
[0032]基于本实用新型上述实施例提供的用于飞机发动机的点火系统，通过在点火子系统电路中各增加一个电流传感器，可以实时监测点火子系统工作电流和工作状态，从而在排查发动机点火失败故障时就会减少一个排查环节，增强了点火系统故障诊断效率；同时还能够根据监测的工作电流保持或切换当前的点火子系统并进行报警，从而可以提高发动机安全性；也对点火系统趋势预测及寿命管理提供了支撑作用，并兼具成本低、结构简单等优点。
[0033]在图2所述的实施例中，左点火子系统I和右点火子系统2构成点火系统执行部件。图3为本实用新型图2所述实施例中点火系统执行部件的示意图。
[0034]如图3所示，在所述点火系统执行部件中，左点火子系统I包括依次连接的左点火电嘴11、左点火电缆12和左点火激励器13，右点火子系统2包括依次连接的右点火电嘴21、右点火电缆22和右点火激励器23，其中左点火激励器13与左电流传感器6连接，右点火激励器23与右电流传感器7连接，其中:
[0035]左点火激励器13将左电源开关控制电路3提供的低压交流电源转为高压脉冲电压，左点火电缆12将左点火激励器13输出的高压脉冲电压传输到左点火电嘴11，左点火电嘴11在高压脉冲电压作用下形成电容放电，从而产生较强的电火花，电火花将燃烧室内可燃混合气体点燃，以实现发动机的点火。
[0036]右点火激励器23将右电源开关控制电路4提供的低压交流电源转为高压脉冲电压，右点火电缆22将左点火激励器13输出的高压脉冲电压传输到右点火电嘴21，右点火电嘴21在高压脉冲电压作用下形成电容放电，从而产生较强的电火花，电火花将燃烧室内可燃混合气体点燃，以实现发动机的点火。
[0037]在本实用新型的一个实施例中，左点火子系统或右点火子系统的输入电源(即相应电源开关控制电路提供的低压交流电源)可以是115V/400HZ交流电源。
[0038]在本实用新型的一个实施例中，左电流传感器6设置在左电源开关控制电路3与左点火子系统I之间，具体而言，所述左电流传感器6设置在左电源开关控制电路3与左点火激励器13之间，并在靠近左电源开关控制电路3的位置安装，从而避免了左点火激励器13的电磁干扰。
[0039]在本实用新型的一个实施例中，右电流传感器7设置在右电源开关控制电路4与右点火子系统2之间，具体而言，所述右电流传感器7设置在右电源开关控制电路4与右点火激励器23之间，并在靠近右电源开关控制电路4的位置安装，从而避免了右点火激励器23的电磁干扰。
[0040]图4为本实用新型用于飞机发动机的点火系统另一实施例的示意图。如图4所述，点火控制器5包括接收模块51和通信模块52，其中:
[0041]接收模块51分别与左电流传感器6和右电流传感器7连接，通信模块52与发动机试车台和飞机主控制器连接。
[0042]接收模块51接收左电流传感器6实时采集的第一工作电流值或右电流传感器7实时采集的第二工作电流值，并进行存储。
[0043]通信模块52向发动机试车台和飞机主控制器发送第一工作电流值或第二工作电流值，以便在发动机试车台和飞机主控制器侧显示所述第一工作电流值或第二工作电流值。
[0044]通过本实用新型的上述实施例，可以实现发动机试车台和飞机主控制器对点火系统工作电流的远程显示和监控；同时，便于发动机试车台和飞机主控制器通过对工作电流数据的分析处理，不仅能够反映出点火系统的工作状态，而且还能进行发动机点火系统故障诊断、趋势预测等维修决策工作，甚至为改进发动机点火系统提供数据支持。
[0045]在本实用新型的一个实施例中，点火控制器5根据来自发动机试车台或飞机控制器的起动点火指令信号、来自发动机转子转速传感器的转速值和来自发动机温度传感器的温度值，通过向左电源开关控制电路或右电源开关控制电路发送接通或断开指令，控制左点火子系统I或右点火子系统2进行点火工作。
[0046]在点火控制器5控制左点火子系统I或右点火子系统2进行点火工作时，左电流传感器I或右电流传感器2就会实时把相应的点火子系统工作电流值反馈给点火控制器5，电流信号经过A/D模块转换为点火控制器5能够识别的数字信号，如果工作电流没有出现异常则点火控制器5继续控制本点火子系统进行工作，如果工作电流出现异常则处理器会切换到另一点火子系统进行工作，并向飞机控制器或试车台发出点火子系统故障信息。
[0047]下面通过具体示例对本实用新型进行说明:
[0048]第一具体示例:
[0049]在本实用新型的第一具体示例中，如图4所示，点火控制器5还包括电流检测器53，电流检测器53分别与接收模块51、左电源开关控制电路3、右电源开关控制电路4连接，其中:
[0050]在左点火子系统I工作期间，电流检测器53在接收模块51接收的左点火子系统I的第一工作电流值在一个连续的时间段内持续为O时，触发右电源开关控制电路4导通，使电源向右点火子系统2供电，并触发左电源开关控制电路3断开电源向左点火子系统I的供电，以切换至右点火子系统2进行点火。
[0051]优选的，如图4所示，电流检测器53还可以与通信模块52连接，其中:
[0052]在左点火子系统I工作期间，电流检测器53在接收模块51接收的第一工作电流值在一个连续的时间段内持续为O时，还触发通信模块52向发动机试车台和飞机主控制器发送左电源开关控制电路3的故障报警信息。
[0053]在右点火子系统2工作期间，电流检测器53在接收模块51接收的第二工作电流值在一个连续的时间段内持续为O时，触发左电源开关控制电路3导通，使电源向左点火子系统I供电，并触发右电源开关控制电路4断开电源向右点火子系统2的供电，以切换至左点火子系统I进行点火；同时，电流检测器53还触发通信模块52向发动机试车台和飞机主控制器发送右电源开关控制电路4的故障报警信息。
[0054]在左点火子系统I和右点火子系统2同时工作期间，电流检测器53在接收模块51接收的左点火子系统I的第一工作电流值在一个连续的时间段内持续为O时，触发通信模块52向发动机试车台和飞机主控制器发送左电源开关控制电路3的故障报警信息。这种情况下，只触发报警，而不进行点火子系统切换。
[0055]同样，若左点火子系统I和右点火子系统2同时工作期间，电流检测器53在接收模块51接收的第二工作电流值在一个连续的时间段内持续为O时，只触发通信模块52向发动机试车台和飞机主控制器发送右电源开关控制电路4的故障报警信息，而不进行点火子系统切换。
[0056]第二具体示例:
[0057]在本实用新型的第二具体示例中，如图4所示，点火控制器5还可以包括电流比较器54，电流比较器54分别与接收模块51、左电源开关控制电路3、右电源开关控制电路4连接，其中:
[0058]在左点火子系统I工作期间，电流比较器54在接收模块51接收的第一工作电流值与标准工作电流值的差值的绝对值在一个连续的时间段内持续大于预定阀值时，触发右电源开关控制电路4导通，向右点火子系统2的供电，并触发左电源开关控制电路3断开向左点火子系统I的供电，以切换至右点火子系统2进行点火；同时还触发通信模块52向发动机试车台和飞机主控制器发送左电源开关控制电路3的故障报警信息。
[0059]在右点火子系统2工作期间，电流比较器54在接收模块51接收的第二工作电流值与标准工作电流值的差值的绝对值在一个连续的时间段内持续大于预定阀值时，触发左电源开关控制电路3导通，向左点火子系统I供电，并触发右电源开关控制电路4断开向右点火子系统2的供电，以切换至左点火子系统I进行点火；同时，电流检测器53还触发通信模块52向发动机试车台和飞机主控制器发送右电源开关控制电路4的故障报警信息。
[0060]在左点火子系统I和右点火子系统2同时工作期间，电流比较器54在接收模块51接收的第一工作电流值与标准工作电流值的差值的绝对值在一个连续的时间段内持续大于预定阀值时，触发通信模块52向发动机试车台和飞机主控制器发送左电源开关控制电路3的故障报警信息。这种情况下，只触发报警，而不进行点火子系统切换。
[0061]同样，在左点火子系统I和右点火子系统2同时工作期间，电流比较器54在接收模块51接收的第二工作电流值与标准工作电流值的差值的绝对值在一个连续的时间段内持续大于预定阀值时，只触发通信模块52向发动机试车台和飞机主控制器发送右电源开关控制电路4的故障报警信息，而不进行点火子系统切换。
[0062]第三具体示例:
[0063]在本实用新型的第三具体示例中，如图4所示，电流比较器54还和电流检测器53连接，其中:
[0064]电流检测器53在接收模块51接收的第一工作电流值或第二工作电流值未达到在一个连续的时间段内持续为O的情况时，触发电流比较器54开始工作。之后，电流比较器54执行与第二具体示例中类似的触发点火子系统切换和/或向发动机试车台和飞机主控制器报警的动作，这里不再详述。
[0065]同时，若电流比较器54在接收模块51接收的第一工作电流值或第二工作电流值与标准工作电流值的差值的绝对值未达到在一个连续的时间段内持续大于预定阀值的情况时，则保持当前点火子系统的工作，且不进行报警。
[0066]本实用新型用于飞机发动机的点火系统提供了一种成本效益合算且可靠的方式，以便在除点火期间之外的周期使用发动机点火系统工作电流来监测点火系统的性能。本实用新型的系统有助于以成本效益合算且可靠的方式操作和监测飞机发动机点火系统的状态。本实用新型的第一至第三具体示例是根据点火系统工作电流传感器反馈的信号，通过电流检测器和电流比较器实现点火子系统的切换和报警功能的，本领域技术人员也可以采用其它硬件电路实现点火子系统的切换、切换和报警功能，文中只是给出一种比较合理示例。
[0067]通过实施本实用新型，可以得到如下有益效果:
[0068]1、本实用新型在点火子系统电路中各增加一个电流传感器，可以实时监测点火子系统工作电流和工作状态，从而在排查发动机点火失败故障时就会减少一个排查环节，增强了点火系统故障诊断效率。
[0069]2、本实用新型还能够根据监测的工作电流保持或切换当前的点火子系统并进行报警，从而可以提高发动机安全性。
[0070]3、本实用新型还可以实现发动机试车台和飞机主控制器对点火系统工作电流的远程显示和监控。
[0071]4、本实用新型还为后台提供了电流数据，便于发动机试车台和飞机主控制器通过对工作电流数据的分析处理，不仅能够反映出点火系统的工作状态，而且还能进行发动机点火系统故障诊断、趋势预测等维修决策工作，甚至为改进发动机点火系统提供数据支持。
[0072]至此，已经详细描述了本实用新型。为了避免遮蔽本实用新型的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
[0073]本实用新型的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
【权利要求】
1.一种用于飞机发动机的点火系统，包括左点火子系统、右点火子系统、点火控制器、左电源开关控制电路、右电源开关控制电路，其特征在于，所述点火系统还包括左电流传感器和右电流传感器，其中，左电流传感器设置在左点火子系统和左电源开关控制电路之间的线路上，右电流传感器设置在右点火子系统和右电源开关控制电路之间的线路上，左电流传感器和右电流传感器还分别与点火控制器连接，其中: 左电流传感器实时采集左点火子系统工作时的第一工作电流值并发送给点火控制器；右电流传感器实时采集右点火子系统工作时的第二工作电流值并发送给点火控制器；点火控制器还分别与左电源开关控制电路和右电源开关控制电路连接，以触发左电源开关控制电路和右电源开关控制电路的通断。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于， 左电流传感器设置在左电源开关控制电路与左点火子系统之间，并在靠近左电源开关控制电路的位置安装； 右电流传感器设置在右电源开关控制电路与右点火子系统之间，并在靠近右电源开关控制电路的位置安装。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，点火控制器包括接收模块和通信模块，接收模块分别与左电流传感器和右电流传感器连接，通信模块与发动机试车台和飞机主控制器连接，其中: 接收模块接收左电流传感器实时采集的第一工作电流值或右电流传感器实时采集的第二工作电流值；通信模块向发动机试车台和飞机主控制器发送所述第一工作电流值或第二工作电流值。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，点火控制器还包括电流检测器，电流检测器分别与接收模块、左电源开关控制电路、右电源开关控制电路连接，以触发左电源开关控制电路和右电源开关控制电路的通断。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，电流检测器还与通信模块连接，以触发通信模块向发动机试车台和飞机主控制器发送左电源开关控制电路或右电源开关控制电路的故障报警信息。6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，点火控制器还包括电流比较器，电流比较器分别与接收模块、左电源开关控制电路、右电源开关控制电路连接，以触发左电源开关控制电路和右电源开关控制电路的通断。7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，电流比较器还与通信模块连接，以触发通信模块向发动机试车台和飞机主控制器发送左电源开关控制电路或右电源开关控制电路的故障报警信息。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，左点火子系统包括依次连接的左点火激励器、左点火电缆和左点火电嘴，右点火子系统包括依次连接的右点火激励器、右点火电缆和右点火电嘴，其中左点火激励器与左电流传感器连接，右点火激励器与右电流传感器连接，其中: 左点火激励器将左电源开关控制电路提供的低压交流电源转为高压脉冲电压，左点火电缆将左点火激励器输出的高压脉冲电压传输到左点火电嘴，左点火电嘴在高压脉冲电压作用下形成电容放电，以实现发动机的点火； 右点火激励器将右电源开关控制电路提供的低压交流电源转为高压脉冲电压，右点火电缆将左点火激励器输出的高压脉冲电压传输到右点火电嘴，右点火电嘴在高压脉冲电压作用下形成电容放电，以实现发动机的点火。
【文档编号】F02C7-266GK204283624SQ201420532858
【发明者】刘国建, 陶金伟, 谢瑾瑜 [申请人]中航商用航空发动机有限责任公司