CN103786701A - 用于减少振动的机电制动方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于飞行器的机电制动方法，飞行器具有配装到飞行器的至少一个制动轮（1）的至少一个机电制动器（2），制动器（2）具有摩擦件（3）和多个机电致动器（4），每个致动器（4）包括推压件（5），所述推压件（5）适于借助于电动机（6）移动以选择性地在摩擦件（3）上施加压紧力。根据本发明，对于给定的制动操作，对制动器的摩擦件（3）所要施加的总制动力在制动器的各致动器（4）之间不均匀地分配，使得至少两个致动器（4）施加各自不同的力。

Description

用于减少振动的机电制动方法

本发明涉及一种用于飞行器的机电制动方法。

发明背景

用于飞行器的机电制动器通常包括至少一个机电致动器，该机电致动器包括电动机和推压件，该推压件由电动机致动以选择性地对制动器的摩擦件(例如碳盘的叠片)施加压紧力。

在飞行器的制动操作期间，诸碳盘之间界面处的摩擦引起振动，且振动程度会可能非常大。这种振动首先被飞行员察觉为指示低劣的可靠性，其次在起落架上和位于起落架上的所有设备上引起高程度的机械应力，由此需要这种设备的供应商开展大量的设计工作来确保设备尽管在振动情况下也能保持令人满意的可靠性。

因此，制动器供应商寻求使这种振动最小化并使振动程度与飞行器制造商所规定的要求相称。已经提出许多建议，这些建议拟通过打破制动器结构的对称性、例如通过添加在制动器的结构中以不均匀方式分配的开口或凹陷来衰减制动器的振动模式。该方案需要对结构增加加固以补偿开口或凹陷并再平衡制动器，由此使制动器的结构更趋复杂并增加其重量和其成本。

发明目的

本发明的一个目的是减少由机电制动器产生的振动而不使其结构复杂并且不增加其重量或其成本。

发明内容

为了实现该目的，本发明提供一种用于飞行器的机电制动方法，该飞行器具有配装到飞行器的至少一个制动轮的至少一个机电制动器，制动器具有摩擦件和多个机电致动器，每个致动器包括推压件，所述推压件适于借助电动机移动以选择性地在摩擦件上施加压紧力。根据本发明，对于给定的制动操作，拟对制动器的摩擦件施加的总制动力在制动器的各致动器之间以不均匀的方式分布，从而使至少两个致动器施加各自不同的力。

由于在各致动器之间以不均匀方式分布总力，对摩擦件施加的力的对称性被打破，由此使振动模式被解耦，且因此减少制动操作期间产生的振动的程度。

附图说明

考虑参照附图给出的以下说明可更好地理解本发明，附图中：

·图1示出设有机电制动器的轮子，以及适于控制制动器的各致动器以执行本发明方法的控制装置；

·图2a示出根据现有技术的第一制动操作期间测得的制动扭矩，在第一制动操作期间制动器的各致动器以一致的方式被控制；

·图2b示出第二制动操作期间测得的制动扭矩，在第二制动操作期间根据本发明的制动方法控制制动器的各致动器；以及

·图3示出第一和第二制动操作期间测得的振动程度。

具体实施方式

本发明的机电制动方法在具有一定数量的被称为“制动”轮的轮子1的飞行器上实施，“制动”轮类似于图1所示的轮子，每个制动轮1借助机电制动器2制动。飞行器的每个制动器2具有摩擦件3（在该实例中是盘叠片）和四个机电致动器4(具体是致动器4a、4b、4c和4d)，每个致动器4具有推压件5，推压件5适于由电动机6移动以选择性地对盘叠片3施加压紧力。

各致动器4由控制装置7控制，控制装置7接收由于飞行器的飞行员作用制动踏板或用于获得自动制动的所谓的“自动制动”杆而发布的制动设定点，该设定点有利地在应用防锁保护功能时予以修正。

通常，当发布制动设定点时，调节控制以使对制动器的摩擦件施加的总压紧力在制动器的各致动器之间均匀地分配。例如，对于如本实例中具有四个致动器的制动器，这意味着制动控制被定义为使得每个致动器施加等于所需的总压紧力25%的压紧力。

相反，本发明的制动方法包括，将控制装置7调整成通过在制动器2的各致动器4之间以不均匀方式分配总压紧力来控制各致动器4。当如此控制制动器时，制动期间至少两个致动器4施加各自不同的压紧力。然而如此控制制动器可保证制动器（致动器、散热器等）的均匀磨损。

图2a示出第一制动操作期间测得的作为时间函数的制动扭矩C1，扭矩C1通过制动器2的一组四个致动器4传递到制动器2。在该第一制动操作期间，制动控制被调节成使得总压紧力在制动器2的各致动器4之间均匀分配。可以看出，在时间t=T0出现高的振动程度，此时扭矩C1达到对应于所需总压紧力的目标值。

图2b示出第二制动操作期间作为时间函数的制动扭矩C2，扭矩C2通过制动器2的四个致动器4传递到制动器2。在该第二制动操作期间，制动控制被调节成使得总压紧力根据本发明的制动方法在各致动器4之间以不均匀方式分配。在该实例中，给予各致动器4的制动命令被调节成两个致动器各传递总压紧力的32.5%的占比，即，它们共同施加总力的65%，一个致动器传递30%的占比，而第四个致动器占比5%。应当观察到，扭矩C2达到目标值时的时间t=T0时出现的振动非常低。

最后，图3示出第一制动操作期间和第二制动操作期间测得的就作为振动频率函数的表达表达的振动的振幅水平，使用上述分配，在该第一制动操作期间调节制动控制以使总压紧力均匀地分配（黑点B表示的值），在第二制动操作期间调节制动控制以使总压紧力不均匀地分布（白点W表示的值）。

可以看出，在第二制动操作期间振动程度再次降低，在第二制动操作期间制动控制使得总压紧力在各致动器4之间不均匀地分配。

图2a、2b和图3中的曲线和点云清楚地表明压紧力在给定制动器的各致动器之间的不均匀分配能使振动程度显著减小。

为了避免每次制动操作期间作用以施加比其它各致动器所施加的压紧力更大的压紧力的致动器4的过早磨损或损坏，且为了避免制动器2的各盘3的摩擦面的不均匀磨损，规定本发明的制动控制在一定次数的制动操作之后随机地或以预定方式改变各致动器4中制动控制的不均匀分配。在制动操作之前而不是在制动发生的同时更改制动力的分配。

在较佳实施方式中，由此将预定的占比存储在控制装置中。在给定制动操作期间(这里称为Br1)，例如在对控制装置7的存储模块8中加载预定义占比之后的第一次操作期间，使这些占比分配在各致动器4之间。随后的制动操作以下称为Br2、Br3、Br4、Br5、…。.

因此，通过使用等于10%、15%、35%、以及40%的占比，制动操作Br1的分配包括分派10%的占比给致动器4a、分派15%的占比给致动器4b、分派35%的占比给致动器4c、以及分派40%的占比给致动器4d。

在第一实施方式中，每次修改预定义占比致动器4之间的分配，各个预定义的占比就更改，以使得每个致动器4顺次将每个占比输送到总力。因此，对于制动操作Br2，致动器4a、4b、4c和4d的占比分别为15%、35%、40%以及10%，对于制动操作Br3，各占比为35%、40%、10%、以及15%，而对于制动操作Br4，各占比为40%、10%、15%、以及35%。对于制动操作Br5，各致动器4之间占比的分配与制动操作Br1的占比分配相同。

在第二实施方式中，预定义占比被随机地分派给各致动器4。因此，能够使给定致动器4在更改之前和之后传递相同的占比，但各致动器4和各盘3的磨损在足够长的时期内被认为是均匀的。

本发明并不限于上述特定实施方式，而是相反涵盖落入由权利要求书限定的本发明范围内的任何变型。

尽管针对具有四个致动器的制动器的实例描述了本发明，但本发明自然适用于具有某些其它数量（大于一个）致动器的制动器。

提供每个致动器的制动占比仅用于说明本发明，且各占比当然可不同。

Claims (3)

1.一种用于飞行器的机电制动方法，所述飞行器具有配装到所述飞行器的至少一个制动轮（1）的至少一个机电制动器（2），所述制动器（2）具有摩擦件（3）和多个机电致动器（4），每个致动器（4）包括推压件（5），所述推压件（5）适于借助于电动机（6）移动以选择性地在所述摩擦件（3）上施加压紧力，对于给定的制动操作，所述方法使得对所述制动器的所述摩擦件（3）所要施加的总制动力在所述制动器的各所述致动器（4）之间以不均匀方式分配，从而使至少两个致动器（4）施加各自不同的力，所述方法的特征在于，在预定或随机次数的制动操作之后更改各所述致动器（4）之间的分配。

2.如权利要求1所述的制动方法，其特征在于，对于给定制动操作，每个致动器（4）为所述总力传递预定义占比，且其中在所述分配的每次更改时，更改各所述致动器之间的预定义占比，以使每个致动器相继地对所述总力传递所述预定义占比。

3.如权利要求1所述的制动方法，其特征在于，对于给定制动操作，每个致动器（4）为所述总力输送预定义占比，且其中在所述分布的每次更改时，对每个所述致动器随机地分派所述预定义占比。

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