CN105365801B - 用于控制飞行器的液压制动器的仪器和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于控制飞行器的液压驱动制动器的仪器包括制动器控制单元。制动器控制单元配置成从飞行器的操作员接收制动器信号。泵流体连通用于保存液压流体的储液器和用于将液压流体从储液器供给至制动器的制动器。电动机与制动器控制单元通信，并且耦接至泵以根据制动器信号控制由泵供给的液压流体的压力。

Description

用于控制飞行器的液压制动器的仪器和方法

技术领域

技术领域通常涉及用于飞行器的制动系统，具体涉及用于飞行器的液压驱动制动系统。

背景技术

飞行器可包括一个或多个液压系统以驱动各种设备，包括制动器。一般来说，在一个或多个液压系统故障的情况下，液压制动蓄能器向制动器提供了有限的液压压力。蓄能器通过维持液压压力充当能量存储设备。但是，一旦存储的能量(即压力)被使用，它不是可再获得的直到蓄能器再储能。

因而，在液压故障之后飞行器着陆时，制动器的任何循环用光蓄能器中一些存储的压力，直到压力降得低于有用的水平(useful level)。取决于飞行员的制动技术或者自动制动和/或防滑系统的功能，在蓄能器中存储的压力可以非常快速地耗尽，导致在初始制动应用之后很少的或不具有制动功能。蓄能器可以增加尺寸/容量以对这些变化负责。但是，这样做增加了飞行器不期望的重量和体积。

此外，公布的飞行器起飞或着陆性能可人为的降低以对在制动性能中的变化负责。这导致更长的起飞和着陆距离或者减少的有效载荷。

正因如此，希望提供一种不需要液压制动蓄能器的制动系统。此外，其它所需的特征和特性将从随后的发明内容和具体实施方式以及所附的权利要求结合附图和该背景技术而变得显而易见。

发明内容

在一个实施方式中，用于控制飞行器的液压驱动制动器的仪器包括制动器控制单元。制动器控制单元配置成从飞行器的操作员接收制动器信号。仪器还包括用于保存液压流体的储液器。泵流体连通储液器和制动器，并且配置成将液压流体从储液器供给至所述制动器。仪器还包括与制动器控制单元通信并且耦接至泵的电动机，以根据制动器信号控制液压流体的压力。

在一个实施方式中，飞行器包括液压驱动制动器。制动器控制单元从飞行器的操作员接收制动器信号。飞行器还包括用于保存液压流体的储液器。泵流体连通储液器和制动器，并且配置成将液压流体从储液器供给至制动器。飞行器还包括与制动器控制单元通信并且耦接至泵的电动机，以根据制动器信号控制液压流体的压力。

在一个实施方式中，控制飞行器的液压驱动制动器的方法包括在制动器控制单元处从飞行器的操作员接收制动器信号。方法还包括从储液器供给液压流体至制动器。方法还包括用与制动器控制单元通信并且耦接至泵的电动机根据制动器信号控制液压流体的压力。

附图说明

因为所公开主题的其它优点通过参照结合附图考虑的以下具体实施方式而变得更好地理解，所以将容易地理解所公开主题的其它优点，其中：

图1是根据一个实施方式用于控制飞行器的制动器的仪器的框图；

图2是根据另一个实施方式的仪器的框图；以及

图3是控制飞行器的制动器的方法的流程图。

具体实施方式

参照附图，其中贯穿几幅图相同的数字表示相同的部分，本文中示出以及描述了仪器100，其用于控制飞行器110的液压驱动制动器102、104、106、108。虽然仪器100是相对于飞行器110描述的，但是应该理解的是，仪器100可实施在其它运载工具中，包括但不限于汽车。

在图1示出的示例性实施方式中，液压驱动制动器102、104、106、108作为左外侧制动器102、左内侧制动器104、右内侧制动器106和右外侧制动器108实施。左制动器102、104布置在飞行器110的左舷，即由面向向前行驶方向的人感知的左侧。右制动器106、108布置在飞行器110的右舷，即由面向向前行驶方向的人感知的右侧。内侧制动器104、106布置得相对于外侧制动器102、108更靠近飞行器110的中心(未示出)。应该理解的是，可将仪器100实施在具有任何数量的制动器102、104、106、108的飞行器中。

仪器100包括制动器控制单元114。示例性实施方式的制动器控制单元114包括处理器(未示出)。示例性实施方式的处理器是基于半导体的设备，其能够执行计算、履行指令(即运行程序)和/或在其它方面操作数据。但是，在其它实施方式中，制动器控制单元114可由其它设备和/或硬件实施。

制动器控制单元114配置成从飞行器104的操作员(例如飞行员)接收制动器信号。制动器信号可在一些特性中变化以对应于由操作员施加在制动器踏板(未示出)上的压力。仅举一个实施例，制动器信号的电流或者电压可对应于施加的压力变化。

仪器100还包括用于保存液压流体的储液器118、120。在示例性实施方式中，将储液器118、120用第一储液器118和第二储液器120实施。但是，应该理解的是，取决于飞行器104或者其它运载工具的特定要求，可实施任何数量的储液器118、120。

仪器100还包括泵122、124流体连通储液器118、120。即，泵122、124从储液器118、120接收液压流体。具体地，在示例性实施方式中，将泵122、124用第一泵122流体连通第一储液器118和第二泵124流体连通第二储液器120实施。

泵122、124还流体连通制动器102、104、106、108。因此，泵122、124配置成从储液器118、120供给液压流体至制动器102、104、106、108。更具体来说，在示例性实施方式中，第一泵122流体连通左外侧制动器102和右外侧制动器108，以及第二泵124流体连通左内侧制动器104和右内侧制动器106。利用该配置，即使泵122、124其中一个故障，可将液压流体供给至在飞机的左侧和右侧上的制动器102、104、106、108。但是，可实施在泵122、124和制动器102、104、106、108之间的其它配置。

仪器100还包括电动机126、128，其耦接至泵122、124用于驱动泵122、124。在示例性实施方式中，第一电动机126耦接至第一泵122并且第二电动机128耦接至第二泵124。

电动机126、128与制动器控制单元114通信。制动器控制单元114配置成输出(即传递)对应于制动器信号的制动器控制命令信号。即，制动器控制命令信号在一些特性中变化以对应于操作员施加在制动器踏板上的压力。在示例性实施方式中，制动器控制单元114配置成输出外侧制动器控制命令信号和内侧制动器控制命令信号。示例性实施方式的电动机126、128配置成接收制动器控制命令信号以及根据这些信号控制液压流体的压力。

仪器100还可以包括电动机控制设备130、132，其与制动器控制单元114和电动机126、128通信。在示例性实施方式中，仪器100包括第一电动机控制设备130和第二电动机控制设备132，第一电动机控制设备130与制动器控制单元114和第一电动机126通信，第二电动机控制设备132与制动器控制单元114和第二电动机126通信。电动机控制设备130、132配置成从制动器控制单元114接收制动器控制命令信号，并且根据制动器控制命令信号控制电动机126、128。

电动机126、128、制动器控制单元114和/或电动机控制设备130、132可从飞行器110的电力系统(未示出)提供动力。例如，当飞行器110的发动机(未示出)是运转的时，可从耦接至发动机的一个或多个发电机(未示出)获得电力。可替换地，尤其是，当飞行器110停机时，可以从一个或多个电池(未示出)获得电力。所以，电池可以提供动力以当停机时驱动制动器。

可利用歧管(manifold)134、136形成和/或收纳上述的仪器100的某些元件。尤其是，在图1示出的实施方式中，仪器100包括第一歧管134和第二歧管136。第一歧管134形成第一储液器118，支持第一泵122以及提供第一储液器118和第一泵122之间的流体连接。类似地，第二歧管136形成第二储液器120，支持第二泵124以及提供第二储液器120和第二泵124之间的流体连接。

现在参照图2，在一些实施方式中，飞行器110可包括提供液压流体的液压系统200、202。在图2示出的实施方式中，飞行器110包括左液压系统200和右液压系统202。可利用液压系统200、202驱动飞行器110的数个部分(未示出)，包括但不限于升降舵、方向舵、副翼、襟翼和起落架。还可利用液压系统200、202提供液压流体以驱动制动器102、104、106、108。在这种情况下，仪器100可用作液压系统200、202的备用仪器，或者反之亦然。

仪器100包括源选择阀204、206，其与液压系统200、202、泵122、124和制动器102、104、106、108流体连通。具体地，源选择阀204、206包括耦接至液压系统200、202的第一输入(未编号)、耦接至泵122、124的第二输入(未编号)以及耦接至制动器102、104、106、108的输出。源选择阀204、206配置成从液压系统200、202和泵122、124其中之一选择液压流体，并且将液压流体供给至制动器102、104、106、108。换句话说，源选择阀204、206将液压流体从第一输入或者第二输入引导至输出，因此引导至制动器102、104、106、108。

在图2示出的示例性实施方式中，仪器包括第一源选择阀204和第二源选择阀206。第一源选择阀204的输入流体连通左液压系统200和第一泵122，并且其输出流体连通左外侧制动器102和右外侧制动器108。第二源选择阀206的输入流体连通右液压系统202和第二泵124，并且其输出流体连通左内侧制动器104和右内侧制动器106。

仪器包括压力传感设备208、210，其配置成检测液压系统200、202的压力。具体地，在图2示出的示例性实施方式中，第一压力传感设备208配置成检测左液压系统200的压力，并且第二压力传感设备210配置成检测右液压系统202的压力。压力传感设备208、210与源选择阀204、206通信。在正常条件下，此处液压系统200、202的压力大于预定值，源选择阀204、206配置成从液压系统200、202选择液压流体并且将液压流体输送至制动器102、104、106、108。响应于异常条件，该处液压系统200、202的压力小于预定值，源选择阀204、206配置成从泵122、124选择液压流体并且将液压流体输送至制动器102、104、106、108。应该理解的是，图2示出的压力传感设备208、210的位置仅是示例性的，并且可以可替换地实施压力传感设备208、210的其它位置。

仪器100还可包括制动器控制阀212、214，其配置成控制液压系统200、202和制动器102、104、106、108之间的液压流体。在图2示出的示例性实施方式中，第一制动器控制阀212流体连通左液压系统200和第一源选择阀204。即，第一制动器控制阀212流体地布置在左液压系统200和第一源选择阀204之间。类似地，第二制动器控制阀214流体连通右液压系统202和第二源选择阀206。换句话说，第二制动器控制阀214流体地布置在右液压系统202和第二源选择阀206之间。

制动器控制阀212、214与制动器控制单元114通信。制动器控制阀212、214配置成从制动器控制单元114接收制动器控制命令信号并且根据这些信号控制液压流体的压力。具体地，在示例性实施方式中，第一制动器控制阀212接收外侧制动器控制命令信号以控制外侧制动器102、108的液压流体压力。

飞行器110还可包括布置在液压系统200、202和制动器控制阀212、214之间的制动器切断阀216、218。更具体来说，在图2示出的实施方式中，飞行器110包括布置在左液压系统200和第一制动器控制阀212之间的第一制动器切断阀216和布置在右液压系统202和第二制动器控制阀214之间的第二制动器切断阀218。

可利用歧管220、222形成和/或收纳图2示出的实施方式的仪器100的某些元件。尤其是，仪器100包括第一歧管220和第二歧管222。第一歧管220形成第一储液器118，支持第一泵122，形成第一制动器切断阀216和第一制动器控制阀212，以及提供前述部件之间的流体连接。类似地，第二歧管222形成第二储液器120，支持第二泵124，形成第二制动器切断阀218和第二制动器控制阀214，以及提供前述部件之间的流体连接。

现在参照图3，示出控制液压驱动制动器102、104、106、108的方法300。方法300可使用上述仪器100实施。但是，方法300可以可替换地使用其它部件、设备和/或硬件实施。

方法300包括，在标记302，在制动器控制单元114处从飞行器110的操作员接收制动器信号。方法然后包括，在标记304，从制动器控制单元114传递对应于制动器信号的制动器控制命令信号。

方法300还包括，在标记306，用泵122、124从储液器118、120供给液压流体至制动器102、104、106、108。方法300还包括，在标记308，用耦接至泵122、124的电动机126、128根据制动器控制命令信号控制液压流体的压力。

本文中已经以说明性方式描述了本发明，并且应该理解的是，已经使用的术语旨在是说明词的性质而非限制。显而易见地，鉴于上面的教导本发明的许多修改和变化是可能的。除具体描述的之外，本发明可实行，这在所附的权利要求的范围内。

Claims (11)

1.一种用于控制飞行器的液压驱动制动器的仪器，所述仪器包括：

制动器控制单元，所述制动器控制单元配置成从所述飞行器的操作员接收与制动器控制输入设备的动作相对应的制动器信号；

储液器，所述储液器用于保存液压流体；

泵，所述泵流体连通所述储液器和所述制动器，并且配置成将所述液压流体从所述储液器供给至所述制动器；以及

电动机，所述电动机与所述制动器控制单元通信，并且耦接至所述泵以根据所述制动器信号控制液压流体的压力，

其中所述飞行器包括提供液压流体的液压系统，所述仪器还包括源选择阀，所述源选择阀与所述液压系统、所述泵和所述制动器流体连通，并且配置成从所述液压系统以及所述泵其中之一选择液压流体以及将所述液压流体供给至所述制动器，并且

其中所述仪器还包括压力传感设备，所述压力传感设备配置成检测所述液压系统的压力以及与所述源选择阀通信，并且其中所述源选择阀配置成响应于所述液压系统的压力小于预定值从所述泵选择液压流体以及将所述液压流体输送至所述制动器。

2.根据权利要求1所述的仪器，还包括制动器控制阀，所述制动器控制阀与所述制动器控制单元通信，并且流体地布置在所述液压系统和所述源选择阀之间以根据所述制动器信号控制液压流体的压力。

3.根据权利要求1所述的仪器，还包括电动机控制设备，所述电动机控制设备与所述制动器控制单元和所述电动机二者通信，并且配置成从所述制动器控制单元接收对应于所述制动器信号的制动器控制单元信号以及根据所述制动器控制单元信号控制所述电动机。

4.一种飞行器，包括：

液压驱动制动器；

制动器控制单元，所述制动器控制单元配置成从所述飞行器的操作员接收与制动器控制输入设备的动作相对应的制动器信号；

储液器，所述储液器用于保存液压流体；

泵，所述泵流体连通所述储液器和所述制动器，并且配置成将所述液压流体从所述储液器供给至所述制动器；

电动机，所述电动机与所述制动器控制单元通信，并且耦接至所述泵以根据所述制动器信号控制液压流体的压力；

液压系统，所述液压系统提供液压流体；

源选择阀，所述源选择阀流体连通所述液压系统、所述泵和所述制动器，并且配置成从所述液压系统和所述泵其中之一选择液压流体以及将所述液压流体供给至所述制动器；以及

压力传感设备，所述压力传感设备与所述源选择阀通信并且配置成检测所述液压系统的压力，

其中所述源选择阀配置成响应于所述液压系统的压力小于预定值从所述泵选择液压流体以及将所述液压流体从所述泵供给至所述制动器。

5.根据权利要求4所述的飞行器，还包括制动器控制阀，所述制动器控制阀与所述制动器控制单元通信，并且流体地布置在所述液压系统和所述源选择阀之间以根据所述制动器信号控制液压流体的压力。

6.根据权利要求4所述的飞行器，还包括电动机控制设备，所述电动机控制设备与所述制动器控制单元和所述电动机二者通信，并且配置成从所述制动器控制单元接收对应于所述制动器信号的制动器控制单元信号以及根据所述制动器控制单元信号控制所述电动机。

7.根据权利要求4所述的飞行器，其中，

所述制动器包括左外侧制动器、左内侧制动器、右内侧制动器和右外侧制动器；

所述储液器包括第一储液器和第二储液器；

所述电动机包括第一电动机和第二电动机；

所述泵包括：

第一泵，所述第一泵耦接至所述第一电动机并且与所述第一储液器、所述左外侧制动器和所述右外侧制动器流体连通以将所述液压流体从所述第一储液器供给至所述左外侧制动器和所述右外侧制动器，以及

第二泵，所述第二泵耦接至所述第二电动机并且与所述第二储液器、所述左内侧制动器和所述右内侧制动器流体连通以将所述液压流体从所述第二储液器供给至所述左内侧制动器和所述右内侧制动器。

8.一种控制飞行器的液压驱动制动器的方法，所述方法包括：

在制动器控制单元处从飞行器的操作员接收与制动器控制输入设备的动作相对应的制动器信号；

从所述制动器控制单元传递对应于所述制动器信号的制动器控制命令信号；

用泵从储液器供给液压流体至所述制动器；

用耦接至所述泵的电动机根据所述制动器控制命令信号控制液压流体的压力，所述泵布置在所述储液器和所述制动器之间；以及

检测所述液压系统的压力。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括用源选择阀从所述泵或者飞行器的液压系统选择液压流体，以及将所述液压流体供给至所述制动器。

10.根据权利要求8所述的方法，还包括响应于液压系统的压力小于预定值从所述泵选择液压流体。

11.根据权利要求8所述的方法，还包括用制动器控制阀根据所述制动器信号控制液压系统的液压流体的压力，所述制动器控制阀与所述制动器控制单元通信。