CN104787024A - 一种全电刹车的上电自检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全电刹车的上电自检测方法，在有限的时间内，针对刹车系统容易损坏的元件，进行了上电自检测，在系统运行之前尽可能在有限的检测次数内检测最多的元件，并不会对刹车系统其他正常元件造成损坏，及时检测和定位故障元件。保证系统运行时的安全性，并对故障元件做到及时定位、更换，提高飞机出勤率。

Description

一种全电刹车的上电自检测方法

技术领域

本发明属于刹车自动控制领域，涉及一种全电刹车的上电自检测方法，具体涉及一种用于飞机刹车系统的全电刹车的上电自检测方法。

背景技术

飞机刹车系统是飞机上功能相对独立的一个子系统，其作用在于吸收飞机着陆和滑跑阶段的动能，使飞机快速、安全地制动。全电刹车系统就是利用电机驱动装置来驱动刹车执行机构，使用电子传输线路代替原有的输油管路，实现刹车的制动控制功能。全电刹车系统具有更好的可维护性以及更优良的潜在刹车性能，而且可以大幅地减轻系统重量。

目前，对飞机电刹车系统的控制主要针对防滑控制策略和控制方法的研究，为涉及关于飞机全电刹车系统上电自检测的研究，但是出于对飞机安全的考虑，必须对刹车系统进行上电自检测，以确保其安全性和可靠性。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种全电刹车的上电自检测方法，尽早发现系统故障，提高飞机出勤率，减小飞机失事，保证飞机起飞或着陆安全。

技术方案

一种全电刹车的上电自检测方法，其特征在于步骤如下：

步骤1、检测各传感器故障：

检测电压传感器故障，根据检测结果改变电压传感器故障位状态；

检测电流传感器故障，根据检测结果改变电流传感器故障位状态；

检测力传感器故障，根据检测结果改变力传感器故障位状态；

步骤2：当电流传感器故障位状态表示电流传感器发生故障时，停止系统自检，并将所有故障信息进行报送，否则继续下一步；

步骤3：检测驱动回路故障，当驱动回路故障位状态表示电流传感器发生故障时，停止系统自检，并将所有故障信息进行报送，否则继续下一步；

步骤4：当电压传感器故障位状态表示电压传感器发生故障时，停止系统自检，并将故障信息进行报送，否则继续下一步；

步骤5：将功率电上电，检测欠压故障，若有故障，等待1秒，待功率电路充分上电后，检测如仍为欠压故障则将欠压故障位状态置1，反之则清零；

当欠压故障位状态表示发生欠压故障，停止系统自检，并将所有故障信息报进行送给，否则继续下一步；

步骤6：检测过压故障，当检测结果表示过压故障位状态为过压故障，停止系统自检，并将所有故障信息进行报送给用户，否则继续下一步；

步骤7：检测霍尔传感器故障，当霍尔传感器故障位状态表示发生霍尔传感器故障，停止系统自检，并将所有故障信息进行报送给用户，否则继续下一步；

步骤8：检测刹车执行机构故障，当刹车执行机构故障位状态表示发生刹车执行机构故障时，停止系统自检，并将所有故障信息进行报送给用户，否则继续下一步；

步骤9：停止系统自检，将所有故障信息进行报送给用户，若发生任一故障，则封锁PWM波，使PWM占空比为0，保证系统安全。

有益效果

本发明提出的一种全电刹车的上电自检测方法，在有限的时间内，针对刹车系统容易损坏的元件，进行了上电自检测，在系统运行之前尽可能在有限的检测次数内检测最多的元件，并不会对刹车系统其他正常元件造成损坏，及时检测和定位故障元件。保证系统运行时的安全性，并对故障元件做到及时定位、更换，提高飞机出勤率。

附图说明

图1：全电刹车系统结构框图：1.机电作动控制器，EMAC 2.机电作动器，EMA；

图2：全电刹车原理框图

图3：全电刹车用上电自检测方法流程图

具体实施方式

现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：

本发明所述全电刹车系统主要包括机电作动控制器(Electro-Mechanical ActuatorController,EMAC)和机电作动器组成(Electro-Mechanical Actuator，EMA)，其中EMAC包含驱动控制电路、功率变换电路、信号处理电路、电流传感器以及电压传感器，EMA包含电机、刹车执行机构、力传感器和霍尔位置传感器。驱动电路与电机绕组组成驱动回路，在不增加传感器的情况下，由电流传感器监控是否发生故障。各传感器采集到的信息需通过信号处理电路反馈回控制单元，传感器和调理电路两者任一存在故障，均会造成传感器输出结果异常，本发明将两种故障统一用传感器故障处理方法进行处理。

本发明所述上电自检测方法，各故障检测顺序如下：

(1)检测电压传感器故障，根据检测结果改变电压传感器故障位状态。

(2)检测电流传感器故障，根据检测结果改变电流传感器故障位状态。

(3)检测力传感器故障，根据检测结果改变力传感器故障位状态。

(4)根据电流传感器故障位状态判断电流传感器是否发生故障，如果是，则停止系统自检，并将所有故障信息报送给用户，如果不是，继续下一步。(检测驱动回路故障主要依靠电流传感器，若电流传感器发生故障，则无法判断驱动回路是否故障，也就无法再继续上电自检。)

(5)检测驱动回路故障，根据检测结果改变驱动回路故障位状态。

(6)根据驱动回路故障位状态判断是否发生驱动回路故障，如果是，停止系统自检，并将所有故障信息报送给用户。如果不是，继续下一步。(若驱动回路短路，冒然使功率电上电，则会引起功率电短路，后果严重，甚至引起火灾。)

(7)根据电压传感器故障位状态判断电压传感器是否发生故障，如果是，则停止系统自检，并将故障信息报送给用户，如果不是，继续下一步。(检测欠压或过压故障主要依靠电压传感器，若电压传感器发生故障，则无法判断是否发生过压或欠压故障，也就无法再继续上电自检。)

(8)功率电上电，检测欠压故障，如有故障，等待1秒，待功率电路充分上电后，检测如仍为欠压故障则将欠压故障位状态置1，反之则清零。

(9)根据欠压故障位状态判断是否发生欠压故障，如果是，则停止系统自检，并将所有故障信息报送给用户，如果不是，继续下一步。

(10)检测过压故障，根据检测结果改变过压故障位状态。

(11)根据过压故障位状态判断是否发生过压故障，如果是，则停止系统自检，并将所有故障信息报送给用户，如果不是，继续下一步。

(12)检测霍尔传感器故障，根据检测结果改变霍尔传感器故障位状态。(由于检测霍尔传感器故障和刹车执行机构故障时，必须使电机旋转，若在驱动回路故障、欠压故障或过压故障的情况下，强行使电机旋转，会造成对驱动回路的进一步破坏，也会使检测结果不准确。所以在检测霍尔传感器之前，需对驱动回路故障、欠压故障和过压故障进行检测。)

(13)根据霍尔传感器故障位状态判断是否发生霍尔传感器故障，如果是，则停止系统自检，并将所有故障信息报送给用户，如果不是，继续下一步。

(14)检测刹车执行机构故障，根据检测结果改变刹车执行机构故障位状态。(检测刹车机构故障时，必须保证以上故障均未发生，若发生任一故障，均无法保证检测结果准确。所以刹车执行机构故障需在最后检测。)

(15)根据刹车执行机构故障位状态判断是否发生刹车执行机构故障，如果是，则停止系统自检，并将所有故障信息报送给用户，如果不是，继续下一步。

(16)停止系统自检，将所有故障信息报送给用户，若发生任一故障，则封锁PWM波，使PWM占空比为0，保证系统安全。

需要说明的是，上述检测顺序中，(1)至(3)顺序可以调换，(4)至(16)顺序不能调换，且必须在(1)至(3)之后执行。

具体实施例如图1所示，本发明所述全电刹车系统主要包括EMAC 1和EMA 2，其中EMAC 1包含驱动控制电路3、功率变换电路4、信号处理电路5、电流传感器6以及电压传感器7，EMA 2包含电机8、刹车执行机构9、力传感器10和霍尔位置传感器11。如图2所示，功率变换电路4与电机8绕组作为功率电回路，组成驱动回路，在不增加传感器的情况下，由电流传感器监控是否发生短路或断路故障。各传感器采集到的信息需通过信号处理电路5反馈回驱动控制电路3，传感器和信号处理电路两者任一存在故障，均会造成传感器输出结果异常，本发明将两种故障统一用传感器故障处理方法进行处理。

本发明所述上电自检测方法如下：

S101：监测是否接收到上电自检测指令，如果是，跳至S102，如果不是，继续等待；

S102：上电自检测标志位置位；

S103：各故障位复位清零；

S104：检测电压传感器故障并根据检测结果改变电压传感器故障位状态；

例如：通过检测电压传感器输出值，若输出值超过给定阈值，则认为发生电压传感器故障，也可以通过其他方式，本发明不做具体限定。

S105：检测电流传感器故障并根据检测结果改变电流传感器故障位状态；

例如：通过检测电流传感器输出值，若输出值超过给定阈值，则认为发生电流传感器故障，也可以通过其他方式，本发明不做具体限定。

S106：检测力传感器故障并根据检测结果改变力传感器故障位状态；

例如：通过检测力传感器输出值，若输出值超过给定阈值，则认为发生力传感器故障，也可以通过其他方式，本发明不做具体限定。

S107：根据电流传感器故障位状态判断是否发生电流传感器故障，如果是，则跳至S124,如果不是，则跳至S108；

S108：检测驱动回路故障并根据检测结果改变驱动回路故障位状态；

S109：根据驱动回路故障位状态判断是否发生驱动回路故障，如果是，则跳至S124,如果不是，则跳至S110；

S110：根据电压传感器故障位状态判断是否发生电压传感器故障，如果是，则跳至S124,如果不是，则跳至S111；

S111：等待功率电上电；

S112：检测欠压故障并根据检测结果改变欠压故障位状态；

例如：通过检测电压传感器输出值，若输出值低于欠压给定阈值，则认为发生欠压故障，也可以通过其他方式，本发明不做具体限定。

S113：根据欠压故障位状态判断是否发生欠压故障，如果是，跳至S114，如果不是，跳至S116；

S114：欠压故障计数器计数；

S115：判断计数是否超过1秒，如果是，跳至S124，如果不是，跳至S112；

S116：欠压故障计数器清零；

S117：检测过压故障并根据检测结果改变过压故障位状态；

例如：通过检测电压传感器输出值，若输出值高于过压给定阈值，则认为发生过压故障，也可以通过其他方式，本发明不做具体限定。

S118：根据过压故障位状态判断是否发生过压故障，如果是，跳至S124，如果不是，跳至S119；

S119：检测霍尔故障并根据检测结果改变霍尔故障位状态；

例如：使电机运行360度电角度，观察是否霍尔传感器六种状态均存在，如均存在，则说明霍尔传感器正常，如有不存在的状态或出现全零或全一的状态则认为霍尔传感器故障，也可以通过其他方式，本发明不做具体限定。

S120：根据霍尔传感器故障位状态，判断是否发生霍尔传感器故障，如果发生，跳至S124，如未发生，跳至S121；

S121：根据力传感器故障位状态，判断是否发生力传感器故障，如果发生，跳至S124，如未发生，跳至S122；

S122：检测刹车机构故障并根据检测结果改变刹车机构故障位状态；

例如：通过驱动电机旋转，使刹车压头压紧刹车盘至一定刹车力，然后回退一定距离，从而检测刹车机构是否出现卡滞或其他故障状态，如果刹车机构可完成完整动作，则认为刹车机构正常，如在3秒内无法完成，则认为刹车机构故障，也可以通过其他方式，本发明不做具体限定。

S123：根据刹车机构故障位状态，判断是否发生刹车机构故障，并跳至S124；

S124：停止系统自检，将所有故障信息报送给用户；

S125：上电自检测标志位清零，上电自检结束。

Claims (1)

1.一种全电刹车的上电自检测方法，其特征在于步骤如下：

步骤1、检测各传感器故障：

检测电压传感器故障，根据检测结果改变电压传感器故障位状态；

检测电流传感器故障，根据检测结果改变电流传感器故障位状态；

检测力传感器故障，根据检测结果改变力传感器故障位状态；

步骤2：当电流传感器故障位状态表示电流传感器发生故障时，停止系统自检，并将所有故障信息进行报送，否则继续下一步；

步骤3：检测驱动回路故障，当驱动回路故障位状态表示电流传感器发生故障时，停止系统自检，并将所有故障信息进行报送，否则继续下一步；

步骤4：当电压传感器故障位状态表示电压传感器发生故障时，停止系统自检，并将故障信息进行报送，否则继续下一步；

步骤5：将功率电上电，检测欠压故障，若有故障，等待1秒，待功率电路充分上电后，检测如仍为欠压故障则将欠压故障位状态置1，反之则清零；

当欠压故障位状态表示发生欠压故障，停止系统自检，并将所有故障信息报进行送给，否则继续下一步；

步骤6：检测过压故障，当检测结果表示过压故障位状态为过压故障，停止系统自检，并将所有故障信息进行报送给用户，否则继续下一步；

步骤7：检测霍尔传感器故障，当霍尔传感器故障位状态表示发生霍尔传感器故障，停止系统自检，并将所有故障信息进行报送给用户，否则继续下一步；

步骤8：检测刹车执行机构故障，当刹车执行机构故障位状态表示发生刹车执行机构故障时，停止系统自检，并将所有故障信息进行报送给用户，否则继续下一步；

步骤9：停止系统自检，将所有故障信息进行报送给用户，若发生任一故障，则封锁PWM波，使PWM占空比为0，保证系统安全。