CN104816717A - 用于监视至少两个机电制动执行器的方法 - Google Patents

用于监视至少两个机电制动执行器的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于监视至少两个机电制动执行器的方法。本发明涉及用于监视至少两个飞行器轮机电制动执行器(5)的方法，包括针对每个机电制动执行器(5)执行步骤：确定代表机电执行器的电源电流的电流值；确定从至少一个其它机电执行器(5)的电源电流估计出的参考电流值；将代表性电流值与参考电流值进行比较；当代表性电流值与参考电流值之差高于预定阈值时检出机电执行器(5)的异常操作。

Description

用于监视至少两个机电制动执行器的方法
技术领域
本发明涉及包括将代表机电制动执行器的电源电流的电流值与从其它执行器的电源电流估计出的参考电流值进行比较的监视方法。
背景技术
机电飞行器制动器一般包括至少一个机电执行器，该机电执行器通常包括推杆和适用于使该推杆面向该制动器的摩擦件(例如，一叠碳盘)移位以便在摩擦件上施加趋于使飞行器减速的制动力的电动机。为了产生停放制动功能(也就是说，飞行器的固定)而无须飞行员持续地按压制动器踏板，机电执行器设置有闭锁件，该闭锁件使得将机电执行器的推杆选择性地固定就位成为可能。
这种机电执行器是电驱动的并且受外部或内部控制装置的控制，该控制装置接收制动设定点并确定要施加到摩擦件的制动力。
这种机电执行器必须与有效的监视装置相关联，该监视装置旨在定期检查机电执行器在正确操作。事实上对飞行器的安全至关重要的是确保一方面正确地施加受控的制动力，且另一方面不无意地施加制动力。知晓机电执行器的闭锁件的真实状态以及检测该闭锁件的任何故障(例如，其意外锁定)也是至关重要的。
实现现有的监视装置常常导致机电执行器的重量增加不少，或者导致增加与机电执行器相关联的附加传感器。此外，现有监视装置对机电执行器所经受的环境干扰(热、机电，等等)常常是敏感的。
发明目的
本发明的主题是一种用于监视机电制动执行器的方法，所述方法对环境干扰极其不敏感并且可以在没有任何重量增加的情况下被实现。
发明内容
根据参照附图中的各图的以下描述，将更好地理解本发明，在附图中：
-图1示意性地表示其中实现本发明的监视方法的飞行器的制动系统的架构；
-图2是表示本发明的监视方法的功能图。
-
附图说明
为实现该目的，提供了一种用于监视至少两个飞行器轮机电制动执行器的方法，每一机电执行器通过电源电流供能以向摩擦件选择性地施加压力。该监视方法包括激活机电执行器的步骤，并且针对每一个机电执行器，包括以下步骤：
-确定代表机电执行器的电源电流的电流值；
-确定从至少一个其它机电执行器的电源电流估计出的参考电流值；
-将代表性电流值与参考电流值进行比较；
-当代表性电流值与参考电流值之差高于预定阈值时检出机电执行器的异常操作。
因此，通过确定并伴随有对代表其电源电流的电流值以及参考电流值的分析来检出机电执行器的异常操作，所述确定和分析能够由预先存在的装置(电流传感器，等等)执行。实现本发明的监视方法因此不必需使用附加的装备并且因此可以在不增加重量的情况下实现。
如果检出机电执行器的异常操作，制动系统由此就能够警告飞行器的飞行员和/或生成故障消息。制动系统可随后被重新配置以尝试将机电执行器恢复成正常的操作状况。
此外，由于对执行器的异常操作的检测是基于对代表性电流值与参考电流值之差的分析的，所以通过将以相同方式或几乎相同方式经受环境干扰(尤其是温度)的各执行器电动机(同一个制动器的执行器，或两个相邻轮的制动器的执行器，或由同一个控制器供能的执行器，等等)的电源电流作比较，这些环境干扰对检测的影响被显著降低。
具体实施方式
参考图1，本发明在此被实现在飞行器1上，该飞行器1包括两个主起落架2，每个起落架具有配备有机电制动器4的两个轮3。每个机电制动器4包括四个机电制动执行器5a、5b、5c、5d。
飞行器1的轮3的制动器4被制动系统致动，该制动系统除了机电执行器5以外还包括两个制动踏板6、停放制动杆7、单个制动计算机8和四个制动控制器9。每个制动控制器9包括四个功率模块10a、10b、10c、10d，每个功率模块连接至同一个轮3的制动器4的一个机电执行器5a、5b、5c、5d。
每个机电执行器5包括电动机11、由电动机11驱动的推杆12和适用于将推杆12闭锁就位的闭锁件13。
推杆12由电动机11致动以向制动器4的相关联的摩擦件(在此情况下为盘叠15)选择性地施加受控的制动力。该受控的制动力引起在盘叠15的转子和定子之间的摩擦力，并有助于减缓相关联的轮3的转动并由此有助于飞行器1的制动。
此处，闭锁件13是断电制动器，该断电制动器在被供能时，使机电致动器5的推杆12得以在电动机11的作用下自由移位，而当该断电制动器不再被供能时，使该推杆12闭锁就位。
飞行器1的轮3的制动器4可因此当飞行器1在地面上时被控制以制动飞行器1，并且被适配成应用受控的制动模式和停放制动模式。
处于受控模式的飞行器1的制动或者由飞行器1的飞行员对制动踏板6的动作被激活，或者响应于飞行员对所确定的减速水平的选择(“自动制动”功能)而被激活。
制动计算机8随后生成制动设定点Cons，该制动设定点Cons被传送到每个制动控制器9并被转换成制动力命令Comm，该制动力命令Comm进而被传送到制动控制器9的功率模块10。每个功率模块10a、10b、10c、10d根据该制动命令Comm向其连接到的机电执行器5a、5b、5c、5d的电动机11施加电源电流Ia_a、Ia_b、Ia_c、Ia_d，从而使制动器4产生使得可能制动并减缓飞行器1的制动力。
处于停放模式的飞行器1的制动由飞行员对停放制动杆7的动作来激活。在停放制动模式中，该推杆12被控制以在盘叠15上施加停放力，并随后被闭锁件13闭锁就位。
在此所述的实施例中，本发明的监视方法的目的是通过将轮3的制动器4的机电执行器5的电动机11的电源电流Ia与同一轮3的另一机电执行器5的另一电动机11的电源电流Ia进行比较来检测该机电执行器5的闭锁件13的意外锁定。
本发明的方法将因此参考配备有制动器4的单个轮3来描述，该制动器4包括四个机电执行器5a、5b、5c、5d，这一描述可以等同地应用于飞行器1的其它轮3。
参考图2，可在制动控制之后或在功能测试期间实现本发明的监视方法。监视方法首先包括步骤E1，在E1期间轮3的机电执行器5被激活。
随后，本发明的监视方法包括针对每个机电执行器5a、5b、5c、5d逐个执行且旨在检查所述机电执行器5a、5b、5c、5d的闭锁件13没被异常锁定的一定数目的步骤。
因此，对于机电执行器5a，本发明的监视方法包括步骤E2，步骤E2包括确定代表机电执行器5a的电动机11的电源电流Ia_a的电流值Ivr_a。
在此，该代表性值Ivr_a是机电执行器5a的电动机11的电源电流Ia_a的估值Ie_a的绝对值。
在此，机电执行器5a的电动机11的电源电流Ia_a的估值Ie_a是在某时间段T内由连接至机电执行器5a的电动机11的电流传感器18(图1中可见)测得的电源电流Ia_a的平均值。每个轮3的每个制动器4的每个机电执行器5的每个电动机11由此被连接至电流传感器18。
本发明的方法随后包括步骤E3，步骤E3包括确定从另一个机电执行器5的至少一个其它的电动机11的电源电流Ia估计出的参考电流值Ir_a。在此情况下，参考电流值Ir_a在此是从机电执行器5b、5c、5d的电动机11的电源电流Ia_b、Ia_c、Ia_d估计出的。
该参考电流值Ir_a在此是机电执行器5b、5c、5d的电动机11的电源电流的估值Ie_b、Ie_c、Ie_d的绝对值的平均值。估值Ie_b、Ie_c、Ie_d在此是在某时间段T内由相关联的电流传感器18测得的电源电流Ia_a、Ia_c、Ia_d的平均值。
本发明的方法随后包括步骤E4，在步骤E4期间代表性电流值Ivr_a与参考电流值Ir_a(也即，在此情况下，估值Ie_a的绝对值与估值Ie_b、Ie_c、Ie_d的绝对值的平均值)被比较。如果代表性电流值Ivr_a和参考电流值Ir_a之差高于预定的电流阈值Is，则检出机电执行器5a的闭锁件13的意外锁定。在此情况下，机电执行器5a被标识并且其异常操作被用信号通知。制动系统的重新配置动作或校正动作可被控制，以尝试校正闭锁件12的意外锁定并使机电执行器5a恢复到正常操作状况。如果重新配置动作或校正动作没有使得将机电执行器5a恢复到正常操作状况成为可能，则机电执行器5a被停用，故障消息被发送并且维护操作被安排，所述维护操作包括对机电执行器5a直接执行测试或替换后者。如果代表性电流值Ivr_a和参考电流值Ir_a之差低于或等于预定的电流阈值Is，则检出机电执行器5a的正常操作。
随后针对每一个其它机电执行器5b、5c、5d执行刚才所述的诸步骤。
要注意，在此所述的监视方法的情况下(检出的机电执行器5的异常操作是所述机电执行器5的闭锁件12的意外锁定)，优选的是，对于每个所监视的机电执行器5，根据机电执行器5的断电操作阶段期间测得的电源电流Ia来定义代表性电流值Ivr和参考电流值Ir。断电操作阶段与推杆12朝向盘叠15的收敛移动或离开盘叠15的发散移动相对应，在此期间推杆12被移向盘叠15或移离盘叠15而不与其接触。在这种收敛移动或发散移动期间，所关注的机电执行器5的电动机11的电源电流Ia基本恒定且很低，推杆12的速度稳定基本恒定，并且推杆12的位置线性变化。
本发明并不限于刚刚已描述的特定实施方式，而是正好相反，涵盖落入由权利要求书限定的本发明的框架内的任何变型。
尽管已经在包括具有特定架构的制动系统的飞行器中描述了本发明，但是本发明显然可以在包括不同设计的制动系统的飞行器中实现。
尽管在此所述的监视方法中已经例举出了作为机电执行器的闭锁件的断电制动器的例子，但是本发明可以被应用到任何类型的闭锁件。
尽管在此所述的监视方法中，机电执行器的电动机的电源电流被与相同轮的其它机电执行器的电动机的电源电流或该轮的所有执行器的电源电流的平均值进行了比较，但是将执行器的电动机的电源电流与另一轮的执行器的电动机的电源电流进行比较是可能的。该监视方法因此例如可应用于包括两个轮(每个轮配备有包括单个机电执行器的制动器)的任何交通工具的制动系统。
尽管已指出电动机的电源电流的估值Ie_a、Ie_b、Ie_c、Ie_d是某时间段T内的平均值，但这些估值也可以是电源电流的瞬时值，或者使得可能估计这些电源电流的任何其它类型的值。
尽管在此已经指出所检出的机电执行器的异常操作是闭锁件的异常锁定，但所检出的异常操作可以是不同的(推杆的意外闭锁、执行器的卡住或内部磨损，等等)。

Claims (6)

1.一种用于监视至少两个飞行器轮机电制动执行器(5)的方法，每个机电执行器(5)通过电源电流(Ia)供能以向摩擦件(15)选择性地施加制动力，所述监视方法包括激活所述机电执行器(5)的步骤以及针对每个机电执行器(5)执行以下步骤：
-确定代表所述机电执行器的电源电流的电流值(Ivr)；
-确定从至少一个其它机电执行器(5)的电源电流估计出的参考电流值(Ir)；
-将所述代表性电流值与所述参考电流值进行比较；
当所述代表性电流值与所述参考电流值之差高于预定阈值(Is)时检出所述机电执行器(5)的异常操作。
2.根据权利要求1所述的监视方法，其特征在于，所述代表性电流值(Ivr)是所述机电执行器(5)的电源电流的估值的绝对值。
3.根据前述权利要求之一所述的监视方法，其特征在于，所述参考电流值(Ir)是所关注的电源电流的估值的绝对值的平均值。
4.根据权利要求2和3所述的监视方法，其特征在于，所述电源电流的估值是电源电流的平均值或瞬时值。
5.根据前述权利要求之一所述的监视方法，其特征在于，所述代表性电流值(Ivr)和所述参考电流值(Ir)是从所述机电执行器(5)的空载操作阶段期间测得的电源电流获得的。
6.根据前述权利要求之一所述的监视方法，其特征在于，还包括在检出机电执行器的异常操作之后的以下步骤：
-标识展现出所述异常操作的机电执行器；
-用信号通知所述机电执行器的异常操作；
-执行校正或重新配置动作以尝试将所述机电执行器恢复成正常的操作状况；
-如果所述校正或重新配置动作没有使展现出异常操作的机电执行器恢复到所述正常操作状况成为可能，则停用所述机电执行器。
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