CN104787024B - 一种全电刹车的上电自检测方法 - Google Patents
一种全电刹车的上电自检测方法 Download PDFInfo
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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
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-MechanicalActuator Controller,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给用户,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驱动回路发生故障时,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给用户,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,并将所有故障信息进行报送给用户,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。
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