CN101528518A - 具有电力制动系统的飞机的驻机制动控制 - Google Patents

具有电力制动系统的飞机的驻机制动控制 Download PDF

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Abstract

本申请披露了一种设定具有电力制动系统的飞机驻机制动器的系统和程序。在此所述的驻机制动器的电力启动模拟了接合传统液压制动系统的驻机制动器所完成的一系列事项。电力启动过程获得制动踏板偏移数据和驻机制动杆状态数据，并确定是否基于所接收的数据来设定驻机制动机构。一旦EBAC被设定，电力制动系统就接合摩擦制动器以将制动驱动器保持在适当的位置而不必将各制动踏板物理锁定或闩锁在压下位置。

Description

具有电力制动系统的飞机的驻机制动控制
技术领域
本发明的实施例一般涉及飞机制动系统。更为具体地说，本发明的实施例涉及一种方法和系统，用于控制飞机电力制动系统的驻机制动的启动。
背景技术
大多数旧式飞机制动系统采用直接的缆线或液压制动驱动结构。这种缆线和液压控制系统会面临重量、性能或可靠性方面的问题。许多这些问题通过使用以电气方式驱动和控制的飞机制动系统得以改进。以电气方式驱动和控制的制动系统在口语上称作“线制动”系统。如同其液压式对应系统那样，飞机的电力制动系统可以包括驻机制动部件，可被启动以防止飞机在驻机时滚行。飞机电力制动系统中的驻机制动机构可以以与电力制动系统的主命令/控制逻辑集成在一起的方式进行电控和操作。理想的是，以飞行员易于学习并且以结合传统液压制动系统所用的惯用协议的直观方式来控制电力制动系统中的驻机制动机构。
发明内容
在此所述的技术和工艺涉及对飞机电力制动系统中的驻机制动机构的控制。电力制动系统的一个实施例包括一种处理结构，该结构具有适当设计的处理逻辑，该逻辑响应于从飞机的至少一个制动踏板和驻机制动杆接收的传感器数据来控制驻机制动机构的启动。驻机制动机构的控制逻辑用以响应于至少一个制动踏板和驻机制动杆的物理操作接合驻机制动器，此处这种操作模拟设定传统(液压)飞机制动系统中的驻机制动所遵循的事件顺序。
本发明实施例的以上和其他方面可以由一种飞机驻机制动器的设定方法实现，此飞机具有制动踏板；驻机制动杆；以及电力制动系统，该电力制动系统联接于制动踏板和驻机制动杆。此方法包含：获得表示制动踏板的偏移的制动踏板偏移数据；获得表示驻机制动杆的位置的驻机制动杆状态数据；以及处理制动踏板偏移数据和驻机制动杆状态数据以响应于制动踏板和驻机制动杆的操作、以模拟传统液压驱动式飞机驻机制动系统的接合特征的方式来设定电力制动系统的驻机制动机构。
本发明实施例的以上和其他方面可以通过一种飞机驻机制动器的设定方法实现，此飞机具有制动踏板；驻机制动杆；以及电力制动系统，该电力制动系统联接于制动踏板和驻机制动杆。此方法包含：获得表示制动踏板的偏移的制动踏板偏移数据；获得表示驻机制动杆的位置的驻机制动杆状态数据；响应于制动踏板偏移数据和驻机制动杆状态数据的启动条件(enable condition)，以电气方式将电力制动系统的驻机制动机构设定到工作状态；以及保持驻机制动机构的工作状态而不锁定或闩锁制动踏板。
本发明实施例的以上和其他方面可以由一种飞机驻机制动器的控制系统实现，此飞机具有制动踏板、驻机制动杆，以及电力制动系统，该电力制动系统连接于制动踏板和驻机制动杆。此控制系统包括处理结构，该结构具有处理逻辑用以：获得表示制动踏板的偏移的制动踏板偏移数据；获得表示驻机制动杆的位置的驻机制动杆状态数据；响应于制动踏板偏移数据和驻机制动杆状态数据的第一条件，解除驻机制动杆的锁定；以及其后，响应于制动踏板偏移数据和驻机制动杆状态数据的第二条件，以电气方式将电力制动系统的驻机制动机构设定到工作状态。
这里提供的概括以简化形式介绍了以下在详细说明中还有进一步描述的选定的基本概念。这里的概括并不企图认定所要求保护的主题的关键特性或必要特性，也不企图被用作确定所要求保护的主题范围的辅助手段。
附图说明
通过参照结合附图考虑的详细说明和权利要求，可以获得对本发明的实施例更全面的了解，图中同样的附图标记指的是同样的元件。
图1是飞机电力制动系统的实施例的示意简图；
图2是流程图，图示了电力驻机制动控制过程，可由图1中图示的电力制动系统执行；以及
图3是控制逻辑和电力制动系统组件的示意简图，它们可用以执行图2中图示的电力驻机制动控制过程。
具体实施方式
以下的详细说明性质上仅仅只是说明性的，并非旨在限制本发明的实施例或这些实施例的应用和用途。其次，没有意图受限于在前述技术领域、背景技术、发明内容或以下详细说明之中提出的任何直述或隐含的理论。本发明的实施例在此可以以功能和/或逻辑单元组件和各种处理步骤的方式进行说明。应当理解，这些单元组件可以通过任意数量的硬件、软件，和/或用以执行规定功能的固件实现。比如，本发明的实施例可以采用各种集成电路组件，比如存储元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查阅表，等等，它们可以在一或多个微处理器或其他控制装置的控制下执行多种功能。此外，本技术领域中的熟练人员将会理解，本发明的实施例可以结合多种不同的飞机制动系统和飞机结构实施，而在此所述的系统只是本发明的一种示例性实施例。
为简明起见，涉及信号处理、飞机制动系统、制动系统控制装置、数字逻辑结构、以及系统的其他功能方面(和系统的各个操作组件)的传统技术和组件在此不作详述。其次，示于在此所包含的各附图中的连接线旨在表示各种元件之间的示例性功能关系和/或物理连接。应当指出，许多可供代换的或附加的功能关系或物理连接可以存在于本发明的实施例之中。
以下说明会涉及到“连接”或“联接”在一起的各元件或各节点或各部件。如在此所用，除非另外明确表明，“连接”意指一个元件/节点/部件直接连接于(或直接连通于)另一个元件/节点/部件，且不一定是以机械方式。同样，除非另外明确表明，“联接”意指一个元件/节点/部件直接或间接地连接于(或直接或间接地连通于)另一元件/节点/部件，且不一定是以机械方式。因而，虽然示于图中的简图画出元件的例示性配置结构，但附加的一些插入元件、装置、部件或组件也可能出现在本发明的实施例之中。
图1是用于飞机的电力制动系统100的示例性实施例的示意简图。在示于图1之中的示例性实施例中，飞机采用左侧电力制动子系统结构102和右侧电力制动子系统结构103，它们的构成类似。术语“左”和“右”分别指的是飞机的左侧和右侧。实际上，两个子系统结构102/103可以以下述方式独立控制。为简单起见，在下文中仅仅详细说明左侧电力制动子系统结构102。应当理解，以下说明也适用于右侧电力制动子系统结构103。
对于这一示例性配置来说，左侧电力制动子系统结构102总体上包括：飞行员驻机制动杆(pilot parking brake lever)104；制动系统控制单元(BSCU)106，该单元联接于飞行员驻机制动杆104；制动踏板107，该踏板联接于BSCU106；联接于BSCU106的外电力制动驱动器控制器(EBAC)108；联接于BSCU106的内EBAC110；外轮组112，该轮组包括前轮114和后轮116；内轮组118，该轮组包括前轮120和后轮122；电力制动驱动器(附图标记124、128、132和136)，联接于各EBAC；以及摩擦制动器(附图标记126、130、134和138)，联接于各EBAC。电力制动驱动器和摩擦制动器对应于左侧电力制动子系统结构102的各轮。虽然在图1之中未示出，相应于每个轮实施例可以具有一个以上的电力制动驱动器和一个以上的摩擦制动器。如以下所述，摩擦制动器是适于结合电力制动系统100使用的驻机制动机构的一个实施例。
左侧电力制动子系统结构102中的元件可以利用数据传输总线、或者任何适当的互联装置或有助于处理信号、数据、命令/控制指令的装置等联接在一起。比如，数字数据传输总线或多个数字数据传输总线可以用以将EBAC控制信号从BSCU106传送到各EBAC，将制动机构控制信号(比如驱动器控制信号)从各EBAC传送到各电力制动驱动器，传送摩擦制动器控制信号，等等。简要地说，BSCU106对飞行员驻机制动杆104和制动踏板107的操纵做出反应，并且作为响应而产生由各EBAC108/110接收的控制信号。而各EBAC108/110又生成由各电力制动驱动器接收的制动驱动器控制信号。而制动驱动器接合以阻止或防止其相应轮的转动。这些部件和组件以下将较为详细地说明。
飞行员驻机制动杆104用以向电力制动系统100提供飞行员输入。在一个实施例中，飞机采用一个飞行员驻机制动杆来控制相应于飞机上所有轮的各驻机制动器的施用。换句话说，飞行员驻机制动杆104可以被飞机上的两个电力制动子系统结构所共用。飞行员物理操纵飞行员驻机制动杆104以便以电力方式启动飞机驻机制动器的接合。飞行员驻机制动杆104的运动和/或位置可以由硬件伺服系统、开关或等同组件测定，由转换器或等同组件转换成驻机制动命令控制信号，并被发送给BSCU106。在此所述的示例中，飞行员驻机制动杆104的操纵产生驻机制动杆状态数据，该数据表明飞行员驻机制动杆104的位置。而驻机制动杆状态数据又影响驻机制动控制逻辑。
制动踏板107也用以向电力制动系统100提供飞行员输入。飞行员物理操纵制动踏板107，造成制动踏板107的偏移或移动(亦即某种形式的物理输入)。这种物理偏移由硬件伺服系统或等效组件从其自然位置起测定，由转换器或等效组件转换成BSCU飞行员命令控制信号，并被发送给BSCU106。BSCU飞行员命令控制信号可以传输制动踏板传感器数据，该数据可以包括或指明制动踏板107的偏移位置、制动踏板107的偏移速率、制动机构的预期制动条件，等等。在此所述的示例中，制动踏板107的操纵产生制动踏板偏移数据，该数据表明制动踏板107的偏移。而制动踏板偏移数据影响驻机制动控制逻辑。
BSCU106是电子控制单元，具有内置和/或可安装的软件，它们以数字方式计算代表制动命令和驻机制动命令的EBAC控制信号。此电气/软件装置允许按给定飞机配置所需进一步优化和定制制动特性和驻机制动驱动和控制。实际上，电力制动系统100之中的每个BSCU都可以用通用的处理器、内容定址存储器、数字信号处理器、特定于具体应用的集成电路、现场可编程门阵列、任何适当的可编程逻辑器件、离散门或晶体管逻辑(discretegate or transistor logic)、离散硬件组件，或者用以实现在此所述功能的它们的任意组合来实现或实施。处理器可以表现为微处理器、控制器、微控制器、或者状态机。处理器也可以实现为各计算装置的组合，比如数字信号处理器与微处理器的组合、多个微处理器、与数字信号处理器核(digitalsignal processor core)结合的一或多个微处理器、或者任何其他这种结构。在一个实施例中，每个BSCU用装有(host)软件并设置有用于软件的外部接口的计算机处理器(诸如PowerPC555)实现。
BSCU监测各种飞机输入以提供控制功能，例如但不限于：踏板制动；驻机制动；自动制动；以及收起落架制动(gear retract braking)。此外，BSCU106混合防滑命令(可以从BSCU106内部或外部生成)以提供制动的增强控制。BSCU106从制动踏板107获得飞行员命令控制信号，以及从飞行员驻机制动杆104获得驻机制动命令控制信号。BSCU106处理其输入信号并生成一或多个EBAC控制信号，该控制信号由各EBAC108/110接收。实际上，BSCU106经由数字数据总线将EBAC控制信号传输给各EBAC108/110。在通用合的结构(未画出)中，每个BSCU可以产生独立的输出信号，与在其控制下的任意数量的EBAC一起使用。
电力制动系统100之中的每个EBAC联接于BSCU并由其控制。电力制动系统100之中的每个EBAC可以以上针对BSCU所述的方式实现、执行和体现。另外，BSCU106和EBAC108/110的功能可以结合为单一的基于处理器的部件或组件。在一个实施例中，每个EBAC是用计算机处理器(诸如PowerPC 555)实现的，它装有软件，设置有用于软件的外部接口，并包括适当的处理逻辑，该逻辑用以进行在此所述的各种EBAC操作。在此实施例中，每个EBAC108/110从BSCU106获得其各自的EBAC控制信号，处理该EBAC控制信号，并为飞机制动器组件生成制动机构控制信号。
每个轮可以包括相关联的制动机构和一或多个制动驱动器。因此，相应于每个轮的制动和驻机制动可以由电力制动系统100独立地和单独地进行控制。每个电力制动驱动器适当地设计用来从EBAC接收驱动器控制信号，其中驱动器控制信号影响电力制动驱动器的调节。在此实施例中，电力制动系统100之中的每个电力制动驱动器联接于EBAC并由其控制。以此方式，EBAC108/110控制制动驱动器来施用、释放、调整，以及另外控制轮制动器的施用。在这方面，EBAC108/110响应于由BSCU106生成的相应EBAC控制信号生成制动机构控制信号。制动机构控制信号进行适当地格式化以及处理以便相容于飞机所采用的特定制动机构。本技术领域中的熟练人员熟悉飞机制动机构和它们被控制的一般方式，而这些已知的方面在此将不作详细说明。
左侧电力制动子系统结构102可以包括适当设计的动力控制子系统(power control subsystem)140或与之协同操作。动力控制子系统140可以联接于EBAC108/110(和/或电力制动系统100的其他组件)，而且动力控制子系统140可以用以按照需要施加、撤除，以及另外调节用于电力制动驱动器的操作动力。比如，在摩擦制动器接合之后可以使动力控制子系统140能够/不能提供由EBAC108/110所使用的、用于启动保持驻机制动部件所需的制动力的电力制动驱动器和/或左侧电力制动子系统结构102的其他组件的操作动力。
右侧电力制动子系统结构103具有类似于左侧电力制动子系统结构102的结构。对于这一示例性配置来说，如图1之中所示，右侧电力制动子系统结构103可以包括单不限于：飞行员驻机制动杆104，该杆可以与左侧电力制动子系统结构102共用；BSCU146；制动踏板147；内EBAC148；外EBAC150；内轮组152；外轮组154；各电力制动驱动器(附图标记164、168、172和176)，以及摩擦制动器(附图标记166、170、174和178)，摩擦制动器对应于其各自轮(附图标记156、158、160和162)。这些组件联接在一起以如上针对左侧电力制动子系统结构102所述的的那样工作，不过，右侧处理过程优选独立于左侧处理过程。另外，右侧电力制动子系统结构103具有专用的动力控制子系统180。
这里所描述的驻机制动控制方案和相关的处理逻辑提供了一种以电力方式施加飞机驻机制动的方法，方式类似于在传统液压-机械制动系统中找到的方式。在这方面，许多传统液压驱动的飞机驻机制动系统以如下方式启动驻机制动器：首先，飞行员压下右和左制动踏板以液压驱动轮制动器；然后，飞行员抬起驻机制动杆以将制动踏板闩锁或锁定在其下压的位置，以便保持轮制动接合所需的液压力。在电力制动系统的情况下，液压驱动和制动踏板的物理闩锁都是不必要的。因此，在此所述的驻机制动控制方案可以代之以处理由制动踏板传感器生成的传感器数据、由驻机制动杆处的传感器(例如微型开关)生成的位置数据、以及联接于驻机制动杆或配装于驻机制动杆内的锁定螺线管。在此所述的示例中，电力驻机制动器响应于制动踏板偏移的电检测并结合驻机制动杆移动进入设定位置的电检测而被启动。电力制动系统于是可以响应于制动踏板和驻机制动杆的操纵而处理制动踏板偏移数据和驻机制动杆状态数据以设定驻机制动机构(例如摩擦制动器)。驻机制动控制逻辑适当地设计，使得电力制动系统以模拟传统液压驱动的飞行驻机制动系统的接合特性的方式设定驻机制动机构。换句话说，相同系列的驾驶舱事件由飞行员(或其他人员)执行，以便以电气方式设定飞机驻机制动器。驻机制动器响应于右和左制动踏板的随后下压而以电气方式停用(释放)。该动作导致可以是弹簧加载的驻机制动杆移回到其完全释放的位置；该动作还导致摩擦制动器和/或制动驱动器与轮转子脱离接合。
再次参照图1，电力制动系统100的实施例将轮制动和驻机制动控制区隔为两个线路可更换单元(line replaceable unit)(LRU)上的四条独立的通道。每个通道接收其自己的一组输入(比如制动踏板偏移数据和驻机制动杆状态数据)，并且进而独立地控制在其控制下的轮的驻机制动机构的起动。为简明和易于理解，这种并行的处理在此不作详细说明。
图2是一流程图，示出了电力驻机制动控制过程200，其可以由电力制动系统100执行。结合电力驻机制动控制过程200执行的某些任务可以由软件、硬件、固件或它们的任意组合来实现。为了说明的目的，过程200的以下说明会述及以上结合图1所提及的元件。在本发明的实施例中，过程200的各部分可以由所述系统的不同元件，比如BSCU、EBAC，或者电力制动驱动器，来执行。应当理解，过程200可以包括任何数量的附加或别的任务，示于图2之中的各任务不需要以图示的顺序执行，并且过程200可以并入在此没有详细说明的、具有附加功能的更综合的程序或过程之中。
电力驻机制动控制过程200假定，飞机采用适当设计的、用以将驻机制动杆物理保持在设定(抬起)位置或未设定(落下)位置的驻机制动杆闩锁或锁具。闩锁机构也可以被接合以限制驻机制动杆的行程范围，比如，防止驻机制动杆一移动进入其设定位置。此闩锁机构可以体现为联接于驻机制动杆或集成于驻机制动杆的电螺线管(electric solenoid)。过程200可以将驻机制动杆保持在设定位置，作为驻机制动机构的工作状态的可见标识。此外，过程200可以将驻机制动杆保持在未设定位置，作为安全措施以确保驻机制动机构不被无意地启动。过程200可以通过获得用于处理的制动踏板偏移数据和驻机制动杆状态数据(任务202)而开始。制动踏板偏移数据表明至少一个制动踏板的实际偏移量，而驻机制动杆状态数据表明驻机制动杆的物理位置。因而，这样的数据将响应于制动踏板和驻机制动杆的物理操作而改变。
电力驻机制动控制过程200的这一实施例可以在概念上分为两个阶段。第一阶段对应于制动踏板偏移数据和驻机制动杆状态数据的第一状态的检测，此处第一状态的检测启动驻机制动杆的解锁/解闩，从而允许驻机制动杆进入其设定位置。在此示例中，第一状态对应的状态为：(1)制动踏板偏移数据表明偏移值超过临界值，以及(2)驻机制动杆状态数据表明未释放(NOT RELEASED)状态。过程200的第二阶段对应于制动踏板偏移数据和驻机制动杆状态数据的第二状态的检测，此处第二状态的检测启动将驻机制动机构电气设定到其工作状态。在此示例中，第二状态对应的状态为：(1)制动踏板偏移数据仍然表明偏移值超过临界值，以及(2)驻机制动杆状态数据表明设定(SET)状态。
再次参照图2，如果制动踏板偏移数据表明偏移值超出临界值(询问任务204)，则过程200以电气方式驱动电力制动系统中的一个或多个制动驱动器(任务206)。在任务206期间，EBAC受到控制，使得它们生成导致制动驱动器接合的适当的制动驱动器控制信号。在任务206的情况下，过程200可启动用于电力制动控制信号的电压和/或用于EBAC的电压。如以上在图1所述的情况，电力制动系统100可利用一个或多个动力控制子系统140/180来调节这些电压。在一特定实施例中，任务206能够实现28VDC供电以及能够实现±130VDC供电。
除了询问任务204以外，过程200还检查驻机制动杆的状态(询问任务208)。如果驻机制动杆状态数据表明未释放(NOT RELEASED)状态，则电力驻机制动控制过程200对驻机制动杆解锁/解闩以允许驻机制动杆的进一步抬起(任务210)。值得注意的是，如果由询问任务204和208规定的准则未被满足，则过程200将不会启动驻机制动杆的解锁/解闩，而过程200可以在询问任务204(或者，等价地，在任务202)处重新进入。在一个实施例中，用于询问任务204的临界值对应于制动踏板的规定偏移角度，例如，11.5度(当然，可以指定其他角度以适合特定系统或飞机的需要)。在可选的实施例中，可以分析其他偏移度量(而非偏移角度)。在一个实施例中，用于询问任务208的临界值对应于驻机制动杆的特定位置，其可以通过开关、传感器等检测。这一临界值代表部分而非完全抬起的位置。
在任务210之后，驻机制动杆可以更进一步抬起。询问任务212检查是否达到第二状态，即，驻机制动杆状态数据是否表明设定(SET)状态。对于这一示例来说，假定制动踏板偏移值保持高于高的临界值，即，制动踏板依然是被下压的。因此，如果制动踏板偏移数据表明偏移值超过高的临界值(如相应于询问任务204所述)并且如果驻机制动杆状态数据表明设定(SET)状态，则电力驻机制动控制过程200可以开始驻机制动机构的电气启动。在一个实施例中，用于询问任务212的临界值对应于驻机制动杆的另一位置，其可以通过开关、传感器等进行检测。这一特定的临界值代表驻机制动杆的完全抬起位置。
过程200然后可以将驻机制动机构设定到其工作状态(任务214)。结合任务214，过程200可以接合一个或多个摩擦制动器以将制动驱动器保持在它们的当前位置。一旦当驻机制动机构(比如摩擦制动器)被设定，电力驻机制动控制过程200可以以适当方式表示驻机制动工作(PARKING BRAKEACTIVE)状态(任务216)。比如，过程200可以生成一种适当的显示，点亮驾驶舱指示灯，或者以另外方式产生告知机组人员驻机制动器已经接合的一种通知。在一个实施例中，过程200可以保持驻机制动机构的驻机制动工作(PARKING BRAKE ACTIVE)状态(任务218)而不锁定或闩锁制动踏板。驻机制动工作(PARKING BRAKE ACTIVE)状态的此种保持是以电子方式控制的，而不需要依赖制动踏板和/或驻机制动杆的任何进一步物理操作。
在此所述的驻机制动控制逻辑假定当驻机制动机构在以电气方式被启动时制动踏板保持下压。在驻机制动机构被启动和制动踏板随后被释放(询问任务220)之后，电力制动系统可以安全地从制动驱动器撤除驱动动力，因为摩擦制动器被接合(任务224)。如上所述，EBAC操作动力的撤除会是预期的，以便节省飞机电池电能。此外，电力驻机制动控制过程200可以启动驻机制动杆的锁具/闩锁，从而将驻机制动杆保持在其设定位置(任务224)。驻机制动杆在此位置上的锁定可用作驻机制动工作(PARKINGBRAKE ACTIVE)状态的一种可见标识，从而模拟依赖驻机制动杆的物理位置和依赖制动踏板的物理闩锁的传统驻机制动系统。值得注意的是，将驻机制动杆保持在此位置上(任务224)不需要实际触发驻机制动工作(PARKING BRAKE ACTIVE)状态的电子接合。另一方面，如果驻机制动杆被操纵达到其释放位置，则摩擦制动器将被解除接合，导致驻机制动不起作用(PARKING BRAKE INACTIVE)状态。
驻机制动机构可以用任何适当的触发事件停用(摩擦制动器和/或电力制动驱动器被释放)。例如，如果制动踏板或各制动踏板随后被下压而超出临界量且然后被释放，则可以触发停用。换句话说，制动踏板的偏移和释放导致系统以电气方式从驻机制动工作(PARKING BRAKE ACTIVE)状态到驻机制动不起作用(PARKING BRAKE INACTIVE)状态的状态改变。实际上，这可导致摩擦制动器的释放和/或电力制动驱动器的停止。此外，这将导致驻机制动杆的物理解锁和制动杆返回到其释放位置。
图3是控制逻辑和电力制动系统组件的示意简图，可以用于执行电力驻机制动控制过程200。图3画出控制系统300的一个实施例，该系统可以用于执行过程200。控制系统300包括处理结构，具有适当地设计以完成这里所述的某些技术、操作以及命令/控制任务的处理逻辑。实际上，控制系统300可以在一个或多个实际组件中实现，所述组件可以遍及电力制动系统100分布。比如，控制系统300的处理结构可以在BSCU、EBAC、动力控制子系统、飞机的共核系统(common core system)(CCS)、以及类似装置中实现。
控制系统300进行适当地设计以通过电力制动系统的命令/控制处理装置306以及通过至少一个EBAC308来影响电力制动驱动器302和摩擦制动器304的操作。简单地说，控制系统300生成一个或多个数字逻辑控制信号，用作输入到命令/控制处理装置306的输入。实际上，处理装置306可以包括但不限于：从控制系统300到飞机的CCS的接口；附加的处理硬件、软件、固件，或用于电力制动系统的其他功能的逻辑电路；与EBAC308的接口；以及类似装置。
控制系统300的实施例采用数字逻辑电路和其他联接在一起的元件，如图3之中所示。逻辑元件包括与门(AND gate)310、312、314、315、316和318，以及或门(OR gate)319和320。控制系统300还可以包括第一临界值比较器322、第二临界值比较器323、第三临界值比较器324，以及第四临界值比较器325。对于这一示例来说，控制系统300适当地设计以接收但不限于：来自制动踏板偏移传感器326(或者飞机上的等价组件)的制动踏板偏移数据；来自微型开关328/330(或者飞机上的等价组件)的驻机制动杆状态数据；制动状态排布和调节指示器(park and adjust indicator)332，可以由电力制动系统的BSCU形成；以及，在某些情况下，动力升高脉冲(power-uppulse)334。对这一示例来说，控制系统300适当地设计以产生但不限于：用于驻机制动杆螺线管控制逻辑电路338的控制信号336；触发驻机制动工作(PARKING BRAKE ACTIVE)状态(具有例如逻辑高值)或者驻机制动不起作用(PARKING BRAKE INACTIVE)状态(具有例如逻辑低值)的驻机制动闩锁信号340；以及用于指明系统当前是处于驻机制动有效状态还是驻机制动不起作用状态的驾驶舱机组指示系统343的驻机制动状态指示器信号341。控制系统300的这些方面在下文中更详细地说明。
制动踏板偏移传感器326用以生成制动踏板偏移数据。制动踏板偏移传感器326联接于相应的制动踏板或配装入相应的制动踏板。图3画出简化的配置，只包括相应于一个制动踏板的一个制动踏板偏移传感器326。实际上，控制系统300可以采用任何数量的制动踏板偏移传感器326以服务于任何数量的制动踏板，且图3中所示的控制逻辑电路可以按照需要修改以适应附加的传感器。在一个实施例中，控制系统300包括飞行员的左和右制动踏板、第一机务员的左和右制动踏板，以及四个相应的制动踏板偏移传感器326(或者四个相应组制动踏板偏移传感器)。
控制系统300也可采用产生驻机制动杆状态数据的适当的传感器或检测器结构。对图示的实施例来说，控制系统300采用微型开关328，在驻机制动杆的释放(RELEASED)状态与非释放(NOT RELEASED)状态之间切换(取决于驻机制动杆的物理位置)。微型开关328联接于驻机制动杆或配装于驻机制动杆。对这个示例来说，当驻机制动杆至少部分被抬起时(对应于非释放状态)微型开关328产生逻辑高值作为输出，而当驻机制动杆未被抬起时(对应于释放状态)产生逻辑低值。类似地，控制系统300可以包括另一微动开关330，该开关在驻机制动杆的未设定(NOT SET)状态与设定(SET)状态之间切换，这里设定状态表示驻机制动杆的完全抬起或接合位置。微型开关330可以联接于驻机制动杆或配装于驻机制动杆。对这个示例来说，当驻机制动杆完全抬起时(对应于设定状态)微动开关330产生逻辑高值作为输出，而当驻机制动杆未完全抬起时(对应于未设定状态)产生逻辑低值。
比较器322用以将制动踏板偏移值与相对较高的临界值进行比较。在一个实施例中，此临界值对应于制动踏板的规定偏移角度，比如11.5度(当然，可以指定其他角度以适应特定系统或飞机的需要)。在可选实施例中，可以分析其他偏移度量(不同于偏移角度)。如果制动踏板偏移值小于所述高临界值，比较器322的输出将是逻辑高值，否则，比较器322的输出将是逻辑低值。控制系统300可以包括另一比较器323，该比较器用以将制动踏板偏移值与小于高临界值的相对较低的临界值进行比较。在这个示例中，低临界值对应于大约10.0度的偏移角度(当然，可以指定其他一些角度以适应特定系统或飞机的需要)。如果制动踏板偏移值大于或等于所述低临界值，比较器323的输出将是逻辑高值；否则，比较器323的输出将是逻辑低值。因此，只有当制动踏板偏移值是至少10.0度并且小于11.5度时，与门310的输出才会是逻辑高值。
在此实施例中，比较器324用以将制动踏板偏移值与所述低临界值(10.0度)进行比较。如果制动踏板偏移值小于所述低临界值，比较器324的输出将是逻辑高值，否则，比较器324的输出将是逻辑低值。比较器324的输出用作与门314的一个输入。
控制系统300也可以包括比较器325，用以将制动踏板偏移值与所述高临界值(11.5度)进行比较。如果制动踏板偏移值大于或等于所述高临界值，比较器325的输出(出现在节点342处)将是逻辑高值，否则比较器325的输出将是逻辑低值。
当驻机制动杆至少部分被抬起时，微型开关328从其释放(RELEASED)状态改变到其非释放(NOT RELEASED)状态。如上所述，微型开关328的输出(出现在节点344处)，当驻机制动杆处在非释放状态时将是逻辑低值，而当驻机制动杆处在释放(RELEASED)状态时将是逻辑低值。
当驻机制动杆被完全抬起时，微型开关330从其未设定(NOT SET)状态改变到其设定(SET)状态。如上所述，微型开关330的输出(出现在节点346处)，当驻机制动杆处在设定状态下时将是逻辑高值，而当驻机制动杆处在未设定状态下时将是逻辑低值。
仅仅当：(1)制动踏板偏移值小于所述低临界值；(2)驻机制动闩锁信号340是逻辑低值，即系统处在驻机制动工作(PARKING BRAKE ACTIVE)状态下；以及(3)影响驻机制动杆螺线管控制逻辑338的操作的控制信号336是逻辑高值时，与门314的输出将是逻辑高值。否则，与门314的输出将是逻辑低值。仅仅当：(1)制动踏板偏移值小于所述高临界值；(2)制动踏板偏移值大于或等于所述低临界值；以及(3)控制信号336是逻辑高值时，与门312的输出将是逻辑高值。
如上所述，飞机可以采用电气启动式驻机制动杆锁定机构。该驻机制动杆锁具可以用比如联接于驻机制动杆或配装于驻机制动杆内的电螺线管实现。表示驻机制动杆螺线管控制逻辑电路338的控制信号336的与门315的输出，取决于或门319的输出和微型开关328的状态。
控制信号336将按需要对驻机制动杆螺线管供电或解除供电。例如，控制信号336可以用作电螺线管的触发信号，使得控制信号336的逻辑高值解除驻机制动杆的锁定。在此实施例中，驻机制动杆螺线管控制逻辑338防止驻机制动杆被完全抬起，除非：(1)或门319的输出是逻辑高值；以及(2)驻机制动杆处在未释放(NOT RELEASED)状态。此外，驻机制动杆螺线管控制逻辑338适当地进行设计以处理在驻机制动杆处于其非释放(NOTRELEASED)状态下而制动踏板偏移值落在所述高临界值以下的情形。具体地说，系统保持螺线管被供电，使得驻机制动杆在中间状态下不被锁定或卡住。
在此实施例中，驻机制动闩锁信号340的逻辑高值触发驻机制动机构的启动，而驻机制动闩锁信号340的逻辑低值触发驻机制动机构的解除启动。在图3中，驻机制动闩锁信号340由与门316产生，且驻机制动闩锁信号340还用作与门314和或门320的输入。值得注意的是，仅仅当：(1)或门320的输出是高值；以及(2)驻机制动杆处在设定(SET)状态下(即，微型开关328的输出是表示驻机制动杆未被释放(NOT RELEASED)的逻辑高值，且微型开关330的输出是表示驻机制动杆被设定(SET)的逻辑高值)，与门316的输出将是逻辑高值。
或门320用以调整与门316的输出并因此调整是否启动或解除启动驻机制动机构。对于这一示例来说，或门320接受动力升高脉冲334作为一个输入信号。动力升高脉冲334是只有当驻机制动杆处于设定(SET)状态下、在系统组件(例如相应的BSCU)的动力升高下产生的脉冲式逻辑高值(pulsedlogic high value)，。这使得如果在系统初始化之前驻机制动杆处在设定(SET)位置，控制系统300能够将驻机制动闩锁信号340设定于逻辑高值(因此启动驻机制动器)。这考虑了飞机在驻机时动力被关闭而随后动力北打开以便运行的通常情况。
或门320接收高临界值比较器325的输出作为第二输入以及与门316的输出作为第三输入。因此，对于图示的实施例来说，如果：(1)动力升高脉冲334是高值；(2)制动踏板偏移值大于或等于所述高临界值；或者(3)与门316的输出表明驻机制动器工作(PARKING BRAKE ACTIVE)状态，则或门320的输出是逻辑高值。自与门316的该反馈回路模拟了传统制动系统的运作，其中驻机制动杆被设定(其保持驻机制动器处在工作状态)后制动踏板被锁定。在电力制动系统的该实施例中，制动踏板不是响应于驻机制动杆的设定被锁定。取而代之的是，反馈回路用以在这些条件下保持驻机制动工作(PARKING BRAKE ACTIVE)状态。
仅仅当(1)驻机制动杆处在设定(SET)状态，以及(2)制动状态排布和调节指示器332是逻辑高值时，表示驻机制动状态指示信号341的、与门318的输出将是逻辑高值。制动状态排布和调节指示器332可以由BSCU产生，作为飞机驻机的标志。对于这一示例来说，制动状态排布和调节指示器332是由BSCU在其从EBAC接收到摩擦制动器被设定或未被设定的反馈/确认之后生成的状态信号。因而，与门318表示用于转播给机组人员驻机制动器已被设定的逻辑。对于这一实施例来说，响应于微型开关330处在设定(SET)状态和制动状态排布和调节指示器332是逻辑高值，与门318的输出被驱动到逻辑高值。驻机制动状态指示信号341控制驾驶舱机组指示系统343的操作，所述驾驶舱机组指示系统可以提供驻机制动工作的视频和/或音频通告。
对于这一实施例来说，与门316的输出，即驻机制动闩锁信号340，由命令/控制处理装置306接收。实际上，驻机制动闩锁信号340用作驻机制动部件的主“开/关”信号-驻机制动器将不会被启动，除非驻机制动闩锁信号340是逻辑高值。此外，命令/控制处理装置306可以适当地进行设计而以任何所需的方式来控制电力制动驱动器302和/或摩擦制动器304，以支持不同的驻机制动技术。比如，命令/控制处理装置306可以设计成具有响应于系统和/或操作条件而调节由电力制动驱动器302施加的力的大小的处理逻辑。在这方面，当飞机引擎空转时，电力制动驱动器302可以施加相对较小的力，而当飞机引擎超过空转时(即使当飞机已经驻机时的某些时间也可能发生)，则施加相对较大的力。
如上面结合电力制动系统100所述，命令/控制处理装置306可以与至少一个EBAC308、摩擦制动器304(联接于EBAC308并受其控制)、以及电力制动驱动器302(联接于EBAC308并受其控制)协同操作。图3画出简化的电力制动系统；实际上，实施例相应于每个制动转子可以包括一个以上的EBAC、任何数量的摩擦制动器、以及任何数量的电力制动驱动器。各摩擦制动器304适当地设计以将制动驱动器302保持处于分开状态。因而，摩擦制动器304与制动驱动器302协同操作并与之联接。摩擦制动器304代表用于接合制动驱动器302的机械装置。换句话说，摩擦制动器304用以将制动驱动器302保持在位，即使操作动力从EBAC308和/或制动驱动器302撤除。摩擦制动器304允许制动制动器302保持接合而不从飞机电池用掉过量的电能。在此示例中，EBAC308利用适当格式化的控制信号(suitablyformatted control signals)来控制摩擦制动器304的施用。
如果驻机制动杆被释放使得它不再保持处在其设定(SET)位置，则驻机制动状态指示信号341将被驱动到逻辑低值，驻机制动闩锁信号340将被驱动到逻辑低值，而EBAC308又将使摩擦制动器304脱离接合，从而解除驻机制动机构。同样，如果制动状态排布和调节指示器332改变为逻辑低值，驻机制动状态指示信号341将被驱动到低值以解除给予机组的驻机制动设定指示。
虽然已经在前面的详细说明中描述了至少一个示例性实施例，但应当理解，存在着大量的变化。还应当理解，这里的说明并不企图以任何方式限制本发明实施例的范畴、可用性，或者结构。相反，前面的详细说明将向本技术领域中的熟练人员提供一种的方便的路线图，用于实施所述的个或多个实施例。应当理解，在元件的功能和配置方面可以作出多种改变而不偏离由权利要求所限定的范畴，此范畴包括在提出本专利中请时已知的等价物和可预见的等价物。

Claims (13)

1.一种设定飞机的驻机制动的方法，所述飞机具有制动踏板、驻机制动杆、以及电力制动系统，所述电力制动系统联接于制动踏板和驻机制动杆，所述方法包括：
获得表示制动踏板的偏移的制动踏板偏移数据；
获得表示驻机制动杆的位置的驻机制动杆状态数据；以及
处理制动踏板偏移数据和驻机制动杆状态数据，以响应于制动踏板和驻机制动杆的操纵、以模拟传统液压驱动式飞机驻机制动系统的接合特征的方式设定电力制动系统的驻机制动机构。
2.按照权利要求1所述的方法，其中，处理制动踏板偏移数据和驻机制动杆状态数据包括解除驻机制动杆的锁定，如果下述成立：
制动踏板偏移数据表明偏移值超出临界值；以及
驻机制动杆状态数据表明“未释放”状态。
3.按照权利要求2所述的方法，其中，解除驻机制动杆的锁定允许驻机制动杆移动到设定位置。
4.按照权利要求3所述的方法，其中，处理制动踏板偏移数据和驻机制动杆状态数据包括以电气方式驱动电力制动系统中的制动驱动器，如果下述成立：
制动踏板偏移数据表明偏移值超出所述临界值；以及
驻机制动杆状态数据表明“设定”状态。
5.按照权利要求1所述的方法，其中，处理制动踏板偏移数据和驻机制动杆状态数据包括以电气方式将驻机制动机构设定到工作状态。
6.按照权利要求5所述的方法，其中，处理制动踏板偏移数据和驻机制动杆状态数据包括保持驻机制动机构的工作状态而不锁定或闩锁所述制动踏板。
7.按照权利要求5所述的方法，其中，处理制动踏板偏移数据和驻机制动杆状态数据包括将驻机制动杆保持在设定位置上，作为工作状态的可视标记。
8.一种设定飞机的驻机制动的方法，所述飞机具有制动踏板、驻机制动杆、以及电力制动系统，所述电力制动系统联接于制动踏板和驻机制动杆，所述方法包括：
获得表示制动踏板的偏移的制动踏板偏移数据；
获得表示驻机制动杆的位置的驻机制动杆状态数据；
响应于制动踏板偏移数据和驻机制动杆状态数据的启动条件，以电气方式将电力制动系统的驻机制动机构设定到工作状态，以及
保持驻机制动机构的工作状态而不锁定或闩锁制动踏板。
9.按照权利要求8所述的方法，还包括：如果制动踏板偏移数据表明偏移值超出临界值，以及如果驻机制动杆状态数据表明“未释放”状态，则解除驻机制动杆的锁定，其中解除驻机制动杆的锁定允许驻机制动杆移动到设定位置。
10.一种飞机的驻机制动的控制系统，所述飞机具有制动踏板、驻机制动杆、以及电力制动系统，所述电力制动系统联接于制动踏板和驻机制动杆，控制系统包括具有处理逻辑的处理结构，所述处理逻辑用以：
获得表示制动踏板的偏移的制动踏板偏移数据；
获得表示驻机制动杆的位置的驻机制动杆状态数据；
响应于制动踏板偏移数据和驻机制动杆状态数据的第一条件，解除驻机制动杆的锁定；以及
随后，响应于制动踏板偏移数据和驻机制动杆状态数据的第二条件，以电气方式将电力制动系统的驻机制动机构设定到工作状态。
11.按照权利要求10所述的控制系统，其中，处理逻辑用以响应于制动踏板和驻机制动杆的操纵、以模拟传统液压驱动式飞机驻机制动系统的接合特征的方式处理制动踏板偏移数据和驻机制动杆状态数据。
12.按照权利要求10所述的控制系统，其中，制动踏板偏移数据的一一个条件表明偏移值超出临界值；以及
驻机制动杆状态数据表明“未释放”状态；
制动踏板偏移数据的第二条件表明偏移值超出临界值；以及
驻机制动杆状态数据表明“设定”状态。
13.按照权利要求12所述的控制系统，其中，处理逻辑用以处理制动踏板偏移数据和驻机制动杆状态数据以保持驻机制动机构的工作状态而不锁定或闩锁制动踏板，
其中处理逻辑进一步用以处理制动踏板偏移数据和驻机制动杆状态数据以将驻机制动杆保持在设定位置，作为工作状态的可视标记。
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