[發明專利]一種航空活塞發動機冗余點火系統

在審

• 申請號: 202110630063.5
• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113357068A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 張付軍;胡博睿;武浩;王兵兵;章振宇;趙振峰
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: F02P9/00
• 分類號: F02P9/00;F02B77/08;G01M15/05
• 代理公司: 成都方圓聿聯專利代理事務所(普通合伙) 51241
• 代理人: 茍銘

1.一種航空活塞發動機冗余點火系統，其特征在于，包括：

冗余的采集單元，用于感知發動機的工況(轉速和負荷)信息和各種溫度及壓力等狀態信息，以監測發動機的運行狀態；

冗余的控制單元，與所述冗余的采集單元連接，所述冗余的控制單元用于接收采集單元所采集的所述狀態信息，以判斷發動機的運行工況和運行狀態，并輸出點火控制信號；

冗余的執行單元，與所述冗余的控制單元連接，所述冗余的執行單元用于在所述點火控制信號的作用下，對所述發動機進行點火控制。

2.根據權利要求1所述的一種航空活塞發動機冗余點火系統，其特征在于，所述冗余的采集單元包括節氣門位置傳感器、曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、進氣溫度壓力傳感器、冷卻液溫度傳感器、爆震傳感器、排氣溫度傳感器、排氣氧傳感器等監測發動機狀態和環境信息的傳感器；

所述節氣門位置傳感器、曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、進氣溫度壓力傳感器、排氣溫度傳感器均采用兩個進行冗余設計。

3.根據權利要求1所述的一種航空活塞發動機冗余點火系統，其特征在于，所述冗余的控制單元包括控制芯片和點火驅動電路；

所述控制芯片分別與節氣門位置傳感器、曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、進氣溫度壓力傳感器、冷卻液溫度傳感器、爆震傳感器、排氣溫度傳感器和排氣氧傳感器連接，以用于對監測的發動機狀態和環境信息進行處理分析和判斷，并輸出點火控制信號；

所述點火驅動電路與所述控制芯片連接，以在點火控制信號的作用下驅動火花塞點火。

4.根據權利要求1所述的一種航空活塞發動機冗余點火系統，其特征在于，所述冗余的執行單元包括火花塞、電子點火器和點火線圈，所述電子點火器與點火線圈連接，所述點火線圈與火花塞配合連接。

5.根據權利要求4所述的一種航空活塞發動機冗余點火系統，其特征在于，所述火花塞采用每缸兩個進行冗余設計；所述電子點火器采用兩套進行冗余設計；所述發動機的缸數為四個，所述點火線圈采用四個進行冗余設計。

6.根據權利要求5所述的一種航空活塞發動機冗余點火系統，其特征在于，所述兩個火花塞分別布置在每缸的上部和下部，當一個火花塞出現故障時，以保證每缸仍然有一個火花塞可以正常使用；

所述兩套電子點火器一套用于控制每個氣缸上部火花塞的點火，另一套用于控制每個氣缸中下部火花塞的點火，當一套電子點火器出現故障時，以保證另一套電子點火器可以正常工作，實現點火系統的正常運行。

7.根據權利要求5所述的一種航空活塞發動機冗余點火系統，其特征在于，所述四個缸分別為1、2、3、4缸，所述點火線圈的設計方案為1、2缸中上部火花塞采用一個點火線圈，3、4缸中上部火花塞采用一個點火線圈，1、2缸中下部火花塞采用一個點火線圈，3、4缸中下部火花塞采用一個點火線圈，當一個點火線圈出現故障時，以保證每缸還能正常點火。

8.根據權利要求3所述的一種航空活塞發動機冗余點火系統，其特征在于，所述控制芯片和點火驅動電路采用兩塊集成式的驅動-診斷-保護模塊進行冗余設計，每一塊驅動-診斷-保護模塊包括一個控制芯片和一路點火驅動電路。

9.根據權利要求8所述的一種航空活塞發動機冗余點火系統，其特征在于，所述兩塊集成式的驅動-診斷-保護模塊中一塊用于每個氣缸中上部火花塞的點火信號控制，另一塊用于每個氣缸中下部火花塞的點火信號控制；只要一個模塊能夠正常工作就能保證每缸有一個火花塞能夠正常點火，以實現了點火驅動的備份。