CN105201656A - 一种带有监控装置的航空发动机点火控制系统 - Google Patents

Abstract

一种带有监控装置的航空发动机点火控制系统，涉及航空发动机设计技术，用于控制发动机点火电嘴，在发动机电子控制器双余度点火继电器控制的基础上，通过在飞机设备发动机接口单元中增加一路点火继电器，使得每个点火电嘴的继电器增加为三个，任何一个继电器吸合都能实现发动机点火功能。EEC实时监控EEC内置点火继电器的触点状态和前端输入点火电压品质，EIU实时监控EIU中点火继电器的触点状态和前端输入点火电压品质，并将监控信息通过总线反馈给EEC，最后EEC监控三个点火继电器输出合并后的电流。本发明提供的带有监控装置的航空发动机点火控制系统提高了发动机点火系统的可靠性，提高了发动机的测试性和故障诊断能力，增强飞机安全。

Description

一种带有监控装置的航空发动机点火控制系统

技术领域

本发明涉及航空发动机设计技术，具体而言，涉及一种带有监控装置的航空发动机点火控制系统。

背景技术

飞机要求发动机在任何飞行条件下都能实现点火，采用数字电子控制器的航空发动机，通常在发动机电子控制器的每个通道内置双余度点火继电器，每个通道可控制两个点火电嘴的任意一个，实现双余度点火设计，但由于发动机电子控制器空间有限，发动机电子控制器每个通道对每个点火电嘴的控制仍为单余度。为提高单个通道对单个点火电嘴的可靠控制，且考虑到过多点火继电器会增加误点火概率，所以现在亟需解决的技术问题是如何设计一种航空发动机点火控制系统。该航空发动机点火控制系统既能提高单个通道对单个点火电嘴的控制可靠性，又能防止误点火概率增加。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中的不足，提供一种结构简单合理、既能够提高单个通道对单个点火电嘴的可靠性，又能防止误点火概率增加的带有监控装置的航空发动机点火控制系统。

本发明的目的通过如下技术方案实现：一种航空发动机点火控制系统，用于控制发动机点火电嘴，包括发动机电子控制器中设置的第一通道、第二通道，第一通道、所述第二通道分别通过控制与之连接的第一点火继电器、第二点火继电器实现对点火电嘴的点火供电控制，在飞机发动机接口控制单元还设置有第一备份点火继电器、第二备份点火继电器，其中，第一通道、第二通道通过飞机发动机接口控制单元来控制第一备份点火继电器与第二备份点火继电器的吸合。

上述方案中优选的是，第一通道、第二通道分别通过第一总线、第二总线连接飞机发动机接口控制单元，第一通道、第二通道通过控制飞机发动机接口控制单元实现对第一备份点火继电器、第二备份点火继电器的控制。

上述任一方案中优选的是，还设置有正常点火电源、应急点火电源，其中，正常点火电源与第二点火继电器、第二备份点火继电器连接，为第二点火继电器、第二备份点火继电器提供电源；应急点火电源分别与第一点火继电器、第一备份点火继电器连接，为第一点火继电器、第一备份点火继电器提供电源。

上述任一方案中优选的是，第一点火电嘴通过第一点火继电器、第一备份点火继电器并联控制是否释放电火花；第二点火电嘴通过第二点火继电器、第二备份点火继电器并联控制是否释放电火花。

上述任一方案中优选的是，第一点火继电器a与应急点火电源h之间设置有第一电压监控，第二点火继电器与正常点火电源之间设置有第二电压监控，第一备份点火继电器与激励器之间设置有第一电流监控，第二通道与第二备份点火继电器之间设置有第二电流监控、第一点火继电器处设置有第三电压监控，第二点火继电器处设置有第四电压监控，监控EEC第一通道A点火继电器触点状态和EIU点火继电器触点状态，监控EEC第二通道点火继电器触点状态和EIU点火继电器触点状态。

本发明所提供的航空发动机点火控制系统的有益效果在于，结构简单，提高了发动机点火系统的可靠性，提高了发动机的测试性和故障诊断能力，增强飞机安全，装置稳定性高，安全可靠。

附图说明

图1是按照本发明的带有监控装置的航空发动机点火控制系统的一优选实施例的结构示意图；

附图标记：

1-第一电压监控、2-第二电压监控、3-第一电流监控、4-第二电流监控、5-第三电压监控、6-第四电压监控、7-EEC第一通道点火继电器触点状态、8-EEC第二通道点火继电器触点状态、9-第一EIU点火继电器触点状态、10-第二EIU点火继电器触点状态、A-第一通道、B-第二通道、E-第一点火电嘴、F-第二点火电嘴、a-第一点火继电器、b-第二点火继电器、c-第一备份点火继电器、d-第二备份点火继电器、e-第一点火激励器、f-第二点火激励器、h-应急点火电源、i-正常点火电源。

具体实施方式

为了更好地理解按照本发明方案的带有监控装置的航空发动机点火控制系统，下面结合附图对本发明的带有监控装置的航空发动机点火控制系统的一优选实施例作进一步阐述说明。

如图1所示，本发明提供的带有监控装置的航空发动机点火控制系统，包括包括发动机电子控制器中设置的第一通道A、第二通道B，第一通道A、第二通道B分别通过控制与之连接的第一点火继电器a、第二点火继电器b实现对点火电嘴的点火供电控制，在飞机发动机接口控制单元还设置有第一备份点火继电器c、第二备份点火继电器d，其中，第一通道A、第二通道B通过飞机发动机接口控制单元来控制第一备份点火继电器c与第二备份点火继电器d的吸合。

第一通道A、第二通道B分别通过第一总线3、第二总线4连接飞机发动机接口控制单元，第一通道A、第二通道B通过控制飞机发动机接口控制单元实现对第一备份点火继电器c、第二备份点火继电器d的控制。

本发明提供的航空发动机点火控制系统还设置有正常点火电源i、应急点火电源h，其中，正常点火电源i与第二点火继电器b、第二备份点火继电器d连接，为第二点火继电器b、第二备份点火继电器d提供电源；应急点火电源h分别与第一点火继电器a、第一备份点火继电器c连接，为第一点火继电器a、第一备份点火继电器c提供电源。第一点火电嘴E通过第一点火继电器a、第一备份点火继电器c并联控制是否释放电火花；第二点火电嘴F通过第二点火继电器b、第二备份点火继电器d并联控制是否释放电火花。本发明提供的航空发动机点火控制系统，在发动机电子控制器双余度点火继电器即第一点火继电器a与第二点火继电器b控制的基础上，通过在飞机设备发动机接口单元中增加一路点火继电器即第一备份点火继电器c、第二备份点火继电器d，使得每个点火电嘴的继电器增加为三个，任何一个继电器吸合都能实现发动机点火功能，提高发动机点火系统的可靠性，增强飞机安全。第一备份点火继电器c、第二备份点火继电器d位于飞机设备发动机接口单元中，与原发动机发动机电子控制器第一点火继电器a与第二点火继电器b具有物理隔离，点火控制由原来的双余度提高为三余度。发动机接口单元点火继电器输出端先进入发动机电子控制器，与发动机电子控制器中的点火继电器输出端在发动机电子控制器内部汇合后，再输出至点火激励器，实现点火。点火电源为115VAC交流电时，控制同一个点火电嘴的三个点火继电器，其供电来源相同；点火电源为28VDC直流电时，其供电只需保证电压相同，不用考虑供电来自不同汇流条。给点火电嘴A和点火电嘴B的供电可以交换，只要保证分别来自不同的汇流条。

点火电嘴由发动机电子控制器中通道的双余度点火继电器a和发动机接口单元中的第一备份点火继电器c并联控制，发动机接口单元的第一备份点火继电器c接收发动机电子控制器通道A的第一总线点火信号3，三个点火继电器中任何一个吸合，应急点火电源h就会激励第一点火电嘴E释放电火花。第二点火电嘴F由发动机电子控制器中双余度的第二点火继电器b和发动机接口单元中的第二备份点火继电器d并联控制，发动机接口单元的第二备份点火继电器d接收发动机电子控制器通道B的总线点火信号4，三个点火继电器中任何一个吸合，正常点火电源i就会激励点火电嘴B释放电火花。第一备份点火继电器c的输出端进入发动机电子控制器与第一点火继电器a输出端在第一节点合并后输出至第一点火激励器e，点火继电器d的输出端进入发动机电子控制器与点火继电器b输出端在第二节点合并后输出至第二点火激励器f。从而实现第一点火电嘴E、第二点火电嘴F的三余度点火控制。

发动机电子控制器通道除激励自身内置点火继电器a吸合外，同时发送第一总线点火信号3给发动机接口单元，控制点火继电器c的吸合，三个点火继电器中任何一个吸合，应急点火电源h就会激励点火电嘴A释放电火花。同理，点火电嘴B由发动机电子控制器中通道B的双余度点火继电器b和发动机接口单元中的点火继电器d并联控制，发动机电子控制器通道B除激励自身内置点火继电器b吸合外，同时发送第二总线点火信号4给发动机接口单元，控制点火继电器d的吸合，三个点火继电器中任何一个吸合，正常点火电源i就会激励点火电嘴B释放电火花。点火继电器c的输出端进入发动机电子控制器与点火继电器a输出端在第一节点合并后输出至第一点火激励器e，点火继电器d的输出端进入发动机电子控制器与点火继电器b输出端在第二节点合并后输出至点火激励器f。从而实现点火电嘴A和B的三余度点火控制，一旦发动机发动机电子控制器自带的点火继电器出现故障，发动机电子控制器依然可以通过飞机上发动机接口单元中的点火继电器完成发动机点火功能。

在具体的使用过程中，本发明是通过监控EEC和EIU中点火继电器触点状态、点火继电器前端输入电压和后端输出电流来综合判断故障并定位。其中，EEC通道A点火继电器前端第一电压监控1和EIU点火继电器前端第三电压监控(5)，是用来监控供给点火电嘴的输入点火电压是否欠压或过压，出现欠压或过压上报EEC并进行处置，故障定位到输入点火电压存在故障。监控EEC第一通道A点火继电器触点状态7和第一EIU点火继电器触点状态9，是为了判断控制点火电嘴的点火继电器在接收到点火指令后未吸合，故障定位到点火继电器出现失效故障。EEC第一通道A点火继电器后端第一电流监控(3)，是用来监控点火通路是否闭合，监控点火系统是否正常工作，出现故障时可定位到从EEC输出的点火电缆、点火激励器、点火电嘴存在故障；同理，EEC第二通道B点火继电器前端第二电压监控2和EIU点火继电器前端第四电压监控6，是用来监控供给点火电嘴的输入点火电压是否欠压或过压，出现欠压或过压上报EEC并进行处置，故障定位到输入点火电压存在故障。监控EEC第二通道点火继电器触点状态8和第二EIU点火继电器触点状态10，是为了判断控制点火电嘴的点火继电器在接收到点火指令后未吸合，故障定位到点火继电器出现失效故障。

EEC第二通道点火继电器后端第二电流监控4，是用来监控点火通路是否闭合，监控点火系统是否正常工作，出现故障时可定位到从EEC输出的点火电缆、点火激励器、点火电嘴存在故障。

通过监控，把故障隔离到输入点火电压故障，或者点火继电器失效故障，又或者EEC点火输出端至点火电嘴存在故障，有效提高排故效率，增强航空发动机的测试性。

以上结合本发明的带有监控装置的航空发动机点火控制系统具体实施例做了详细描述，但并非是对本发明的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改均属于本发明的技术范围，还需要说明的是，按照本发明的带有监控装置的航空发动机点火控制系统技术方案的范畴包括上述各部分之间的任意组合。

Claims (5)

1.一种带有监控装置的航空发动机点火控制系统，用于控制发动机点火电嘴，包括发动机电子控制器中设置的第一通道(A)、第二通道(B)，所述第一通道(A)、所述第二通道(B)分别通过控制与之连接的第一点火继电器(a)、第二点火继电器(b)实现对点火电嘴的点火供电控制，其特征在于，在飞机发动机接口控制单元还设置有第一备份点火继电器(c)、第二备份点火继电器(d)，其中，所述第一通道(A)、所述第二通道(B)通过飞机发动机接口控制单元来控制第一备份点火继电器(c)与第二备份点火继电器(d)的吸合。

2.如权利要求1所述的带有监控装置的航空发动机点火控制系统，其特征在于：所述第一通道(A)、所述第二通道(B)分别通过第一总线(3)、第二总线(4)连接飞机发动机接口控制单元，所述第一通道(A)、所述第二通道(B)通过控制飞机发动机接口控制单元实现对第一备份点火继电器(c)、第二备份点火继电器(d)的控制。

3.如权利要求1所述的带有监控装置的航空发动机点火控制系统，其特征在于：还设置有正常点火电源(i)、应急点火电源(h)，其中，正常点火电源(i)与第二点火继电器(b)、第二备份点火继电器(d)连接，为第二点火继电器(b)、第二备份点火继电器(d)提供电源；应急点火电源(h)分别与第一点火继电器(a)、第一备份点火继电器(c)连接，为第一点火继电器(a)、第一备份点火继电器(c)提供电源。

4.如权利要求3所述的带有监控装置的航空发动机点火控制系统，其特征在于：第一点火电嘴(E)通过第一点火继电器(a)、第一备份点火继电器(c)并联控制是否释放电火花；第二点火电嘴(F)通过第二点火继电器(b)、第二备份点火继电器(d)并联控制是否释放电火花。

5.如上述任一权利要求所述的带有监控装置的航空发动机点火控制系统，其特征在于：所述第一点火继电器(a)与应急点火电源(h)之间设置有第一电压监控(1)，所述第二点火继电器(b)与正常点火电源(i)之间设置有第二电压监控(2)，所述第一备份点火继电器(c)与激励器之间设置有第一电流监控(3)，所述第二通道(B)与所述第二备份点火继电器(d)之间设置有第二电流监控(4)、所述第一点火继电器(a)处设置有第三电压监控(5)，所述第二点火继电器(b)处设置有第四电压监控(6)，监控EEC第一通道点火继电器触点状态(7)和第一EIU点火继电器触点状态(9)，监控EEC第二通道点火继电器触点状态(8)和第二EIU点火继电器触点状态(10)。