本发明属于航空发动机,具体涉及一种活塞发动机冗余点火系统的点火控制方法。
背景技术:
1、冗余设计又称余度设计技术,是指在系统或设备完成任务起关键作用的地方,增加一套以上完成相同功能的功能通道、工作元件或部件,以保证当该部分出现故障时,系统或设备仍能正常工作,减少系统或者设备的故障概率,提高系统可靠性。
2、特别是在航空发动机技术领域,点火系统是航空活塞式发动机的重要组成系统,需要在每个循环点火期间保证各零部件正常工作,其工作的状况直接影响到发动机的功率、起动性、经济性、可靠性以及工作的安全性。一旦点火装置出现故障,极可能影响发动机正常运转,使得发动机出现停车故障。因此为了确保航空发动机运行的可靠性,现有技术中在航空发动机上也设有冗余点火系统。
3、但是,现有技术中在进行航空发动机点火系统的冗余设计时,通常是再增加一套独立的点火系统,且该套冗余设计的点火系统通常是处于预备状态,平时不参与工作,只有在另外一套点火系统出现问题之后,另外的一套点火系统才开始工作,这样虽然能对冗余设置的该套点火系统进行最大程度的保护,但是也会造成资源浪费,因此,冗余设置的点火系统如何在满足冗余设计功能的前提下,还能参与到航空发动机的运行中,给航空发动机的运行起到一个正向的作用,是一个值得研究的方向和课题。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明的目的在于提供一种活塞发动机冗余点火系统的点火控制方法,用以将冗余设计的航空发动机冗余点火系统,应用于航空发动机的运行过程中,对航空发动机的运行起到一个正向的作用。
2、为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:
3、本发明一种活塞发动机冗余点火系统的点火控制方法,所述冗余点火系统包括设置在同一发动机缸体内的一个常规设置火花塞和一个冗余设置火花塞,以及用于综合控制发动机的ecu装置,所述发动机的尾气排放部位上设有至少一个图像识别传感器;
4、所述点火控制方法包括如下步骤:
5、s110、所述图像识别传感器实时监测发动机排放尾气的颜色,并将尾气颜色监测结果实时传输至ecu装置内;
6、s120、所述ecu装置接收尾气颜色监测结果,并将尾气颜色监测结果与预先储存的发动机内部燃烧充分时的排放尾气颜色进行比对;
7、s130、若比对结果的差异值大于预设的明度差异值,ecu装置向冗余设置火花塞发送用于点火启动的电信号。
8、进一步,所述发动机的尾气排放部位上还设有至少一个颗粒监测传感器,所述颗粒监测传感器与ecu装置电性连接;
9、s210、所述颗粒监测传感器实时监测发动机排放尾气中的炭黑颗粒含量,并将炭黑颗粒含量的监测结果实时传输至ecu装置内;
10、s220、所述ecu装置接收炭黑颗粒含量的监测结果,并将炭黑颗粒含量的监测结果与预先储存的发动机内部燃烧充分时的炭黑颗粒含量进行比对;
11、s230、若比对结果的差异值大于预设的含量差异值,ecu装置向冗余设置火花塞发送用于点火启动的电信号。
12、进一步,所述发动机尾气排放部位还设有至少一个一氧化碳监测传感器,所述一氧化碳监测传感器与ecu装置电性连接;
13、s310、所述一氧化碳监测传感器实时监测发动机排放尾气中的一氧化碳含量,并将一氧化碳含量的监测结果实时传输至ecu装置内;
14、s320、所述ecu装置接收一氧化碳含量的监测结果,并将一氧化碳含量的监测结果与预先储存的发动机内部燃烧充分时的一氧化碳含量进行比对;
15、s330、若比对结果的差异值大于预设的含量差异值,ecu装置向冗余设置火花塞发送用于点火启动的电信号。
16、进一步,所述一氧化碳监测传感器、颗粒监测传感器和图像识别传感器中,至少两个监测数据的比对结果达到启动冗余设置火花塞的条件时,ecu装置向冗余设置火花塞发送用于点火启动的电信号。
17、进一步,所述发动机缸体内还设有温度监测传感器,所述温度监测传感器与ecu装置电性连接;
18、s410、所述温度监测传感器实时监测发动机缸体内的温度,并将温度监测结果实时传输至ecu装置内;
19、s420、所述ecu装置接收温度监测结果,并与预设的点火温度进行比对;
20、s430、若比对结果的差异值大于预设的点火温度差异值,ecu装置向冗余设置火花塞发送用于点火启动的电信号。
21、进一步,所述发动机缸体的数量为4个,所述冗余点火系统还包括两套电子点火器和4套点火线圈,一套所述电子点火器控制两套所述点火线圈,一套所述点火线圈控制两个火花塞,且两个火花塞位于不同的发动机缸体内,单一所述发动机缸体内的常规设置火花塞和冗余设置火花塞分别与两个不同的点火线圈配合连接。
22、进一步,所述常规设置火花塞和冗余设置火花塞分别设置于同一缸体的上部和下部,所述两套电子点火器一套用于控制缸体上部常规设置火花塞的点火,另一套用于控制每个缸体下部冗余设置火花塞的点火。
23、本发明的有益效果在于:
24、(1)本方法中,通过对尾气的颜色进行对比和判断,用以触发冗余启动系统中火花塞的启动,能保证航空发动机处于一个充分燃烧的状态,避免发动机内部产生积碳的问题,以及提升发动机燃料的燃烧效果;
25、(2)颗粒监测传感器和一氧化碳传感器的设置,配合图像识别传感器的使用,能更加精确地对发动机内燃烧不充分的状态进行判断,同时至少两个传感器监测的数据达到启动冗余设置火花塞的条件时,ecu装置才会控制冗余火花塞启动,这样可以避免冗余火花塞频繁启动,导致寿命降低速度过快的问题,同时还可以弥补颜色明度差异可能是由于其他原因导致,造成冗余设置火花塞也被启动,导致消耗的问题;
26、(3)本技术方案中,能将冗余设计的一组航空发动机点火系统运行于发动机的工作中,能起到使燃油充分燃烧,避免发动机内部积碳的效果,使冗余设计的点火系统在保证冗余设计作用的同时还能对发动机的运行起到一个正向辅助的作用。
27、本发明的其他优点、目标和特征将在随后的说明书中进行阐述,并且在某种程度上对本领域技术人员而言是显而易见的,或者本领域技术人员可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
1.一种活塞发动机冗余点火系统的点火控制方法,其特征在于:所述冗余点火系统包括设置在同一发动机缸体内的一个常规设置火花塞和一个冗余设置火花塞,以及用于综合控制发动机的ecu装置,所述发动机的尾气排放部位上设有至少一个图像识别传感器;
2.根据权利要求1所述的一种活塞发动机冗余点火系统的点火控制方法,其特征在于:所述发动机的尾气排放部位上还设有至少一个颗粒监测传感器,所述颗粒监测传感器与ecu装置电性连接;
3.根据权利要求2所述的一种活塞发动机冗余点火系统的点火控制方法,其特征在于:所述发动机尾气排放部位还设有至少一个一氧化碳监测传感器,所述一氧化碳监测传感器与ecu装置电性连接;
4.根据权利要求3所述的一种活塞发动机冗余点火系统的点火控制方法,其特征在于:所述一氧化碳监测传感器、颗粒监测传感器和图像识别传感器中,至少两个监测数据的比对结果达到启动冗余设置火花塞的条件时,ecu装置向冗余设置火花塞发送用于点火启动的电信号。
5.根据权利要求1所述的一种活塞发动机冗余点火系统的点火控制方法,其特征在于:所述发动机缸体内还设有温度监测传感器,所述温度监测传感器与ecu装置电性连接;
6.根据权利要求1所述的一种活塞发动机冗余点火系统的点火控制方法,其特征在于:所述发动机缸体的数量为4个,所述冗余点火系统还包括两套电子点火器和4套点火线圈,一套所述电子点火器控制两套所述点火线圈,一套所述点火线圈控制两个火花塞,且两个火花塞位于不同的发动机缸体内,单一所述发动机缸体内的常规设置火花塞和冗余设置火花塞分别与两个不同的点火线圈配合连接。
7.根据权利要求5所述的一种活塞发动机冗余点火系统的点火控制方法,其特征在于:所述常规设置火花塞和冗余设置火花塞分别设置于同一缸体的上部和下部,两套所述电子点火器一套用于控制缸体上部常规设置火花塞的点火,另一套用于控制每个缸体下部冗余设置火花塞的点火。
