專利名稱：脈沖發動機延遲點火控制器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種點火控制器，尤其是一種雙脈沖發動機的點火控制器。
背景技術：
雙脈沖發動機就是指在分隔的燃燒室內串聯或并聯兩個藥柱，并在要求的間隔時 間內分兩次點燃的發動機。目前國內多數的雙脈沖發動機地面靜止試驗控制系統只能完成單個發動機單次 點火控制，而只有極少數的點火控制系統在系統設計過程中就將多次點火控制方式植入控 制系統的控制臺和計算機系統中，系統復雜，對于已成型的只有單次點火功能的控制系統， 就完成不了雙脈沖點火試驗。
發明內容為了克服現有技術不能利用已成型的控制系統完成雙脈沖點火的不足，本發明提 供一種脈沖發動機延遲點火控制器，在不改動現有發動機點火控制系統的基礎上，利用其 點火啟動時序功能完成兩次點火。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是包括點火電源、時統信號單元、點火 繼電器控制單元、點火回路及電流采集單元和點火回路檢測單元。點火電源采用直流電源輸出5V 100V點火電壓，通過控制開關與繼電器的常開 觸點串聯，繼電器串聯點火回路及電流采集單元，點火回路及電流采集單元包括串聯的分 流器和點火器，分流器對點火回路電流進行采集；控制開關為手動控制，繼電器由點火繼電 器控制單元控制；點火繼電器控制單元采用延遲繼電器，延遲繼電器的輸出端與24V直流 電源和繼電器形成回路，延遲繼電器的輸入段與另一個24V直流電源之間串接有限流分壓 電阻，限流分壓電阻與時統信號單元控制的時統信號開關并聯，當時統信號開關未閉合時 隔離24V電源，使延遲繼電器處于不工作狀態，當時統信號到來時，時統信號開關閉合，延 遲繼電器工作，使得24V直流電源和繼電器形成閉合回路，繼電器工作。點火回路檢測單元 包括串聯的導通檢測電源、導通檢測開關、電流表和限流電阻，點火回路檢測單元與點火回 路及電流采集單元并聯。當接通導通檢測開關時，若點火回路正常，則電流由導通檢測電源 正極流出，依次經過點火回路及電流采集單元、限流電阻、電流表和導通檢測開關，流入導 通檢測電源負極，電流表測量值等于導通檢測電源的輸出電壓除以限流電阻阻值所得到的 電流值；若點火回路異常，則電流表測量值偏離導通檢測電源的輸出電壓除以限流電阻阻 值所得到的電流值。所述的限流分壓電阻由三個阻值相等且大于27ΚΩ的電阻串接而成，從三個電阻 中任意一個的兩端引出信號做為點火電流測試設備數字存儲記錄儀的時統信號。所述時統信號單元將發動機點火控制系統中的時統信號作為延遲點火控制器的
啟動信號。本發明的工作流程如下[0010]1、初始狀態將原發動機點火控制系統的時統單元兩端接入延遲點火控制器的時統信號單元輸入端，同時并接限流分壓電阻，另外從構成限流分壓電阻的三個電阻中任意一個的兩端 引出信號做為點火電流測試設備數字存儲記錄儀的時統信號，按動延遲繼電器的復位按 鈕，保證點火繼電器控制單元處于初始狀態，設定好延遲繼電器J的延遲時間，然后使點火 控制器開關處于斷開狀態。2、回路檢測先接一個模擬點火器，接通導通檢測開關，觀察點火回路檢測單元的電流表，若電 流表顯示出大約等于導通檢測電源的輸出電壓除以限流電阻阻值所得到的電流值，則表明 點火回路正常。3、接通點火電源接通點火電源的控制開關，時統信號開關閉合，延遲繼電器得電，經設定時間后啟 動，使與之連接的繼電器得到24V電壓，繼電器的常閉觸點吸合，點火回路接通，點火器實 現點火。本發明的有益效果是本發明在不改動原有發動機點火控制系統的基礎上，通過 假裝延遲點火控制系統，利用原有點火控制系統的時統信號進行時延，完成了兩次點火，并 且可以根據需求自由設定點火延遲時間，結構簡單，對二脈沖點火信號的發出準確可靠，采 集電流方法簡潔，數據準確。
以下結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
圖1是本發明的系統框圖；圖2是本發明點火回路檢測單元的電路示意圖；圖3是本發明點火繼電器控制單元的電路示意圖； 圖中，1-數字存儲記錄儀，2- 二次點火器，3-原控制系統時統信號，El-直流電源， S4-控制開關，K-繼電器。
具體實施方式
如圖1所示，本發明包括以下單元點火回路檢測單元如圖2所示，由導通檢測電源(DC+5V輸出)E2、導通檢測按鈕S3、數顯電流表Al、 限流電阻R1(22K)組成。當按下導通檢測按鈕S3時，若點火回路正常，則電流由導通檢測 電源E2正極流出，經點火回路、限流電阻R1、導通檢測按鈕S3、數顯電流表Al，流入導通檢 測電源E2負極，數顯電流表Al顯示出大約等于導通檢測電源E2的輸出電壓除以限流電阻 Rl阻值所得到的電流值；若點火回路異常，則數顯電流表Al顯示值將大大偏離導通檢測電 源E2的輸出電壓除以限流電阻Rl阻值所得到的電流值。時統單元該控制器關鍵是充分利用原控制系統中的時統信號作為點火控制器的啟動信號， 使得原控制系統同點火控制器按時序結合成一個時間統一的點火控制系統，方法是將點火控制器后面板時統輸入端同原控制系統時統兩端連接。二 次點火信號的發出也是該控制器的關鍵，在時統信號端增加限流分壓電阻R2、 R3、R4，其中這三個電阻值相等，均大于27K Ω，主要功能是當時統信號開關未閉合時隔離 24V電源，使延遲繼電器J處于不工作狀態，否則二次點火繼電器K觸點閉合誤點火，另外從 三個電阻其中一個兩端引出做為點火電流測試設備數字存儲記錄儀的時統信號。點火電源及點火回路由直流電源Ε1、控制開關S4、二次點火繼電器K的常開觸點、高精度分流器、二次 點火器組成。直流電源El輸出DC+5V DC100V點火電壓，控制開關S4與繼電器K的常開 觸點串聯，當S4和K都閉合時，點火直流電源El被接通，點燃點火器，由分流器采集點火電 流信號。控制開關S4為手動控制，繼電器K由點火繼電器控制單元控制。原電流采集必須先進行整個回路的電流標定，要對點火回路進行改動，這種方法 使不能使點火回路和標定回路保持一致，標定繁瑣，測試精度不高，現改為利用高精度的分 流器對點火回路電流進行采集，對分流器進行計量器具管理，改直接測量為間接測量。點火繼電器控制單元如圖3所示，由延遲繼電器J、原控制系統的時統信號Ρ1、二次點火繼電器K組成。 點火繼電器控制單元從原控制系統Pi接受時統信號，當達到設定時間時，延遲繼電器J的 常開點閉合，從而使與之相連的點火繼電器線圈得到DV24V。控制器的工作流程如下1.初始狀態將原控制系統的時統兩端接入點火控制器后面板時統輸入端，同時并接R2、R3、 R4，這三個電阻處于串接狀態，另外從三個電阻其中一個兩端引出做為點火電流測試設備 數字存儲記錄儀的時統信號，按動延遲繼電器的復位按鈕，保證點火繼電器控制單元處于 初始狀態，設定好延遲繼電器J的延遲時間，然后使點火控制器開關S4處于斷開狀態。2.回路檢測先接一個模擬點火器，按下導通檢測按鈕S3，觀察點火回路檢測單元數顯電流表 Al，若Al顯示出大約等于導通檢測電源Ε2的輸出電壓除以限流電阻Rl阻值所得到的電流 值，則表明點火回路正常。3.接通點火電源接通點火電源的控制開關S4，原控制系統的時統信號Pl閉合，延遲繼電器J得電， 經設定時間后啟動，使與之連接的點火繼電器K得到24V，繼電器K的常閉觸點吸合，點火回 路接通，點火器實現點火。實施實例一要求二脈沖點火電流為IOA 15Α，延遲時間為22. 3ms。點火器及設備連線內阻 實際為4. 5 Ω，El提供+56V，Ε2輸出+5V。首先進行初始狀態設定，將二脈沖延遲時間設定為22. 3ms。點火電源電壓El調為 56V,使點火控制器控制開關S4處于斷開狀態。再進行回路導通檢測，導通檢測電源E2為DC+5V輸出，按下導通檢測按鈕S3，電 流由導通檢測電源E2正極流出，經高精度分流器FLQ、二次模擬點火器、數顯電流表Al、限 流電阻Rl (22K)、導通檢測按鈕S3、流入導通檢測電源E2負極。觀察到點火回路檢測單元數顯電流表Al顯示電流值為220 μ A左右，則表明點火回路正常。這時接通點火控制器控制開關S4，它的一端與點火電源電壓El的正極相連接，它的另外一端與二次點火繼電器K 常開點相連，二次點火繼電器K常開點另外一端又與高精度分流器FLQ相連，點火電源電壓 El的負極又與二次點火器相連接。這樣就形成了二次點火回路。當一次點火控制系統時統信號開關Pl閉合時，將與它跨接的R2、R3、R4短路，24V 電壓就加到延遲繼電器J線圈兩端，數字存儲記錄儀就得到下跳變的時統信號，開始采集 點火回路電流，同時延遲繼電器J經22. 3ms后啟動，使與之連接的點火繼電器K得到24V， 繼電器K的常開觸點吸合，二次點火回路接通，點火器實現二次點火，點火回路電流采集為 13. 5A。達到試驗要求。實施實例二 要求二脈沖點火電流為5A 10A，延遲時間為10ms。點火器及設備連線內阻實際 為 5 Ω，El 提供 +45V，Ε2 輸出 +5V。首先進行初始狀態設定，將二脈沖延遲時間設定為10ms。點火電源電壓El調為 45V,使點火控制器控制開關S4處于斷開狀態。試驗流程同上，得到回路電流為8. 2A，達到試驗要求。
權利要求1.一種脈沖發動機延遲點火控制器，包括點火電源、時統信號單元、點火繼電器控制單 元、點火回路及電流采集單元和點火回路檢測單元，其特征在于點火電源采用直流電源輸 出5V IOOV點火電壓，通過控制開關與繼電器的常開觸點串聯，繼電器串聯點火回路及電 流采集單元，點火回路及電流采集單元包括串聯的分流器和點火器，分流器對點火回路電 流進行采集；控制開關為手動控制，繼電器由點火繼電器控制單元控制；點火繼電器控制 單元采用延遲繼電器，延遲繼電器的輸出端與24V直流電源和繼電器形成回路，延遲繼電 器的輸入段與另一個24V直流電源之間串接有限流分壓電阻，限流分壓電阻與時統信號單 元控制的時統信號開關并聯；點火回路檢測單元包括串聯的導通檢測電源、導通檢測開關、 電流表和限流電阻，點火回路檢測單元與點火回路及電流采集單元并聯。
2.根據權利要求1所述的脈沖發動機延遲點火控制器，其特征在于所述的限流分壓 電阻由三個阻值相等且大于27KΩ的電阻串接而成。
3.根據權利要求1所述的脈沖發動機延遲點火控制器，其特征在于所述的時統信號 單元將發動機點火控制系統中的時統信號作為延遲點火控制器的啟動信號。
專利摘要本實用新型公開了一種脈沖發動機延遲點火控制器，點火電源串聯控制開關、繼電器、分流器和點火器，控制開關為手動控制，繼電器由點火繼電器控制單元控制；點火繼電器控制單元采用延遲繼電器，延遲繼電器的輸出端與24V直流電源和繼電器形成回路，延遲繼電器的輸入段與另一個24V直流電源之間串接有限流分壓電阻，限流分壓電阻與時統信號單元控制的時統信號開關并聯；點火回路檢測單元包括串聯的導通檢測電源、導通檢測開關、電流表和限流電阻，點火回路檢測單元與點火回路及電流采集單元并聯。本實用新型不改動原有發動機點火控制系統，結構簡單，信號準確可靠，采集電流方法簡潔，數據準確。
文檔編號F02K7/02GK201835941SQ20102058639
公開日2011年5月18日 申請日期2010年10月28日 優先權日2010年10月28日
發明者刁建宏, 左京平, 王煦 申請人:中國航天科工集團第二研究院二一〇所