CN106394881A

CN106394881A - 一种飞机防滑刹车系统上电自检保护方法

Info

Publication number: CN106394881A
Application number: CN201610905297.5A
Authority: CN
Inventors: 张仲康; 张永亮; 陈世攀; 郭彩虹
Original assignee: Xian Aviation Brake Technology Co Ltd
Current assignee: Xian Aviation Brake Technology Co Ltd
Priority date: 2016-10-18
Filing date: 2016-10-18
Publication date: 2017-02-15
Anticipated expiration: 2036-10-18
Also published as: CN106394881B

Abstract

一种飞机防滑刹车系统上电自检保护方法，对防滑刹车系统内部所有电气功能进行的全面故障诊断，故障诊断结果决定是否能够继续使用防滑刹车系统。在上电自检后，防滑刹车系统自动进入周期自检。周期自检只是对部分电气功能进行故障诊断。所述周期是指飞机防滑刹车控制周期，通常控制周期为20ms或40ms。本发明适用于飞机防滑刹车系统有异常启动过程时，对飞机防滑刹车系统的保护；也适用于当飞机防滑刹车系统启动后有特定刹车故障时，对飞机防滑刹车系统进行应急重启。本发明的应用是提高了飞机防滑刹车系统的可靠性和安全性。

Description

一种飞机防滑刹车系统上电自检保护方法

技术领域

本发明涉及飞机刹车控制技术领域，具体是一种飞机防滑刹车系统上电自检保护方法。

背景技术

飞机防滑刹车系统在供电后才能正常工作。飞机防滑刹车系统在正常工作过程中通常进行两种故障检测，一种是上电自检，另一种是周期自检。上电自检在飞机防滑刹车系统电源开关接通后立刻进行故障检测，故障检测范围全面，一般用时2s～3s,这个时间不能进行防滑刹车控制。周期自检按飞机防滑刹车系统控制周期进行故障检测，故障检测范围较小，周期自检可以进行防滑刹车控制。所述故障检测，也称为BIT机内检测。

上电自检保护是在飞机防滑刹车系统电源开关接通后禁止进行上电自检，直接进入周期自检。上电自检保护是飞机刹车系统的一项重要安全保护功能。上电自检保护适用于电传防滑刹车系统和全电防滑刹车系统。飞机防滑刹车系统上电自检保护方法的应用是因为飞机防滑刹车系统在使用过程中存在飞机供电异常现象，飞机供电异常可造成飞机防滑刹车系统异常启动，飞机防滑刹车系统异常启动可造成飞机轮胎过渡磨损或爆破，影响飞机着陆安全，降低了飞机防滑刹车系统的可靠性。所述供电异常现象是指飞机供电系统对防滑刹车系统供电异常。

上电自检保护功能对飞机着陆安全性至关重要，因此，在具有上电自检功能的飞机刹车系统中，均要考虑设设置上电自检保护功能。具有上电自检功能的飞机刹车系统主要包括电传防滑刹车系统和全电防滑刹车系统。早期的电磁防滑系统和电子防滑系统等模拟防滑系统不具有上电自检功能，电磁防滑系统和电子防滑系统的检测功能依靠飞行员手动检测。

周期自检不影响防滑刹车系统的数据采集及控制输出。周期自检依靠刹车输入信号和刹车输出信号进行检测，周期自检不发出检测激励信号，所以不改变刹车输入信号和刹车输出信号的量值，对防滑刹车无影响。所述刹车输入信号包括来自刹车指令传感器的上电自检刹车指令电压门限和来自机轮速度传感器的机轮速度信号等；所述刹车输出信号包括对压力伺服阀的控制信号和对液压锁的控制信号等。

上电自检与周期自检不同，需由防滑刹车系统中控制器发出检测激励信号，然后再由控制器读取反馈值，进行故障诊断。因此，在上电自检过程中，若输入上电自检刹车指令电压门限或机轮速度信号会影响故障诊断结果，造成虚警现象。由上电自检的机理可以看出，上电自检过程会输出压力伺服阀的控制信号和液压锁的控制信号，在机轮上产生刹车压力。

在常规的防滑刹车系统使用中，均要求在上电自检过程中不得输入刹车指令传感器的上电自检刹车指令电压门限和机轮速度传感器的机轮速度信号，以免造成虚警现象。但常规的防滑刹车系统存在自动供电和人工供电两种模式，因此完全杜绝上电自检过程中不得输入刹车指令传感器的上电自检刹车指令电压门限和机轮速度传感器的机轮速度信号已不可能。另外，飞机防滑刹车系统在使用过程中，也存在异常重新启动的可能，异常重新启动可能发生在着陆过程中，此时均有可能存在上电自检刹车指令电压门限和机轮速度信号，在异常重新启动后，会带来两种危害，一是影响故障诊断结果，造成虚警现象，继而可能造成刹车失压；二是自检压力造成轮胎过渡磨损，降低舒适度。

总上所述，目前主流使用的电传防滑刹车系统和正在工程化研制的全电防滑刹车系统均未设置上电自检保护，但在上电自检过程中要求不能操作刹车指令传感器，同时也要求在有机轮速度信号时，也不能进行上电自检。这些要求降低了防滑刹车系统的智能程度，也降低了可靠性和安全性。

常规的防滑刹车系统可在静态时对防滑刹车系统中电气部件进行检测，在使用中可靠性和安全性不强，存在以下缺点：

1.造成防滑刹车系统“虚警率”上升。所述“虚警率”是指防滑刹车系统在使用中无故障时产生虚假故障告警占所有故障告警的比率。

2.在防滑刹车系统使用时条件多，智能化程度低。

3.存在安全隐患，可靠性低，安全性差。

在中国航空工业集团公司标准《飞机刹车控制系统通用要求》Q/AVIC 30166-2015中提到故障检测概念。指出启动系统时和系统运行时，对系统进行故障诊断。根据故障诊断结果进行故障隔离及告警。

发明内容

为克服现有技术中存在的虚警率上升、可靠性低的不足，本发明提出了一种飞机防滑刹车系统上电自检保护方法。

本发明的具体过程是

步骤一，预置参数。

供电前，预置左机轮速度为V_KL、右机轮速度为V_KL、左上电自检刹车指令电压门限为U_L、右上电自检刹车指令电压门限为U_R。

步骤二，设置上电自检门限。

根据机轮速度大小和上电自检刹车指令电压门限大小确定是否进行上电自检。

设置机轮速度门限为20km/h，当机轮速度大于20km/h时，不进行上电自检，反之则进行上电自检。

设置上电自检刹车指令电压门限U_S为3.5VDC，当刹车指令电压大于3.5VDC时，不进行上电自检，反之则进行上电自检。

所述上电自检响应如下：

当所有机轮速度＜机轮速度门限，并且所有刹车指令电压＜刹车指令电压门限时，按常规给防滑刹车系统供电，供电后，防滑刹车系统进行了上电自检。

当任一一个机轮速度≥机轮速度门限或任一一个刹车指令电压≥刹车指令电压门限时，给防滑刹车系统供电。供电后，防滑刹车系统跳过上电自检。

为了降低防滑刹车系统“虚警率”，提高飞机防滑刹车系统的可靠性和安全性，提升飞机防滑刹车系统的智能化程度，本发明提出了一种飞机防滑刹车系统落上电自检保护方法，以在判定防滑刹车系统存在“虚警”时，仍可正常启动防滑刹车系统进行防滑刹车。

本发明的防滑刹车系统上电自检保护方法采用常规的电传防滑刹车系统。采用电传防滑刹车系统涉及的执行部件有：电源开关、机轮速度传感器、防滑刹车控制盒、刹车指令传感器、电液压力伺服阀及电磁液压锁等。所述“应急供电开关”是在防滑刹车系统供电线路上增加的一种开关装置，由人工进行操作。

本发明的飞机防滑刹车系统上电自检保护方法与常规的飞机防滑刹车系统电自检保护方法对比见表1。

表1本发明控制方法与常规控制方法对比表

项目描述	本发明控制方法	常规控制方法
			屏蔽“虚警”能力	有	无
供电过程智能化判断	具有	不具有
			可靠性、安全性	高	低

随着飞机智能化发展趋势，对飞机防滑刹车系统的可靠性、安全性要求越来越高。常规的上电自检控制方法的适应性不强已暴露出来，适应性不强降低了防滑刹车系统的可靠性和安全性。经过对飞机防滑刹车系统的使用条件进行综合分析，提出了本发明的上电自检保护方法，本发明的上电自检保护方法，提高了在供电过程中飞机防滑刹车系统工作的可靠性和安全性，具有一定的智能化特征。国、内外防滑刹车系统中尚未见到采用本发明控制方法的报道和案例。

上电自检保护方法适用于当飞机防滑刹车系统有异常启动过程时，对飞机防滑刹车系统的保护，是对飞机防滑刹车系统上电自检功能的使用完善；上电自检保护方法也适用于当飞机防滑刹车系统启动后有特定刹车故障时，对飞机防滑刹车系统进行应急重启。飞机防滑刹车系统上电自检保护方法的应用是为了增加飞机防滑刹车系统的可靠性和安全性。

所述上电自检是指飞机防滑刹车系统供电启动后，对防滑刹车系统内部所有电气功能进行的全面故障诊断，故障诊断结果决定是否能够继续使用防滑刹车系统。在上电自检后，防滑刹车系统自动进入周期自检。周期自检只是对部分电气功能进行故障诊断。所述周期是指飞机防滑刹车控制周期，通常控制周期为20ms或40ms。

具体实施方式

本实施例基于电传防滑刹车系统，防滑刹车系统在3s内完成上电自检。本实施例通过对飞机防滑刹车系统中防滑刹车控制盒的控制进行上电自检保护控制。通过对防滑刹车控制盒采集硬件信号进行判断实现飞机的上电自检保护功能。所述采集硬件信号是指机轮速度信号和刹车指令电压信号。

本实施例包括以下步骤：

步骤一，预置参数。

步骤二，设置上电自检门限。

本实施例中：

设置上电自检门限机轮速度V_S为20km/h，设置上电自检门限上电自检刹车指令电压门限U_S上电自检响应如下：

当预置左机轮速度V_KL＝15km/h、右机轮速度V_KL＝15km/h、左上电自检刹车指令电压U_L＝0.5VDC、右上电自检刹车指令电压U_R＝0.5VDC时，按常规给防滑刹车系统供电。供电后，防滑刹车系统进行了上电自检。表明在正常供电情况下，防滑刹车系统能够全面对系统电气部件进行故障诊断，确保系统可靠、安全使用，上电自检持续了3秒钟。

当预置左机轮速度V_KL＝80km/h，右机轮速度V_KL＝15km/h，左上电自检刹车指令电压U_L＝0.5VDC，右上电自检刹车指令电压U_R＝0.5VDC后，给防滑刹车系统供电。供电后，防滑刹车系统跳过了上电自检。表明左机轮在转动情况下，防滑刹车系统没有进行上电自检，避免了自检信号对轮胎产生过度磨损现象，刹车控制提前了3秒钟。

当预置左机轮速度V_KL＝15km/h，右机轮速度V_KL＝80km/h，左上电自检刹车指令电压门_L＝0.5VDC，右上电自检刹车指令U_R＝0.5VDC后，给防滑刹车系统供电。供电后，防滑刹车系统跳过了上电自检。表明在右机轮在转动情况下，防滑刹车系统没有进行上电自检，避免了自检信号对轮胎产生过度磨损现象，刹车控制提前了3秒钟。

当预置左机轮速度V_KL＝80km/h，右机轮速度V_KL＝80km/h，左上电自检刹车指令电压U_L＝0.5VDC，右上电自检刹车指令电压U_R＝0.5VDC后，给防滑刹车系统供电，供电后，防滑刹车系统跳过了上电自检。表明在左机轮和右机轮在同时转动情况下，防滑刹车系统没有进行上电自检，避免了自检信号对轮胎产生过度磨损现象，刹车控制提前了3秒钟。

当预置左机轮速度V_KL＝15km/h，右机轮速度V_KL＝15km/h，左上电自检刹车指令电压U_L＝4.5VDC，右上电自检刹车指令电压U_R＝0.5VDC后，给防滑刹车系统供电，供电后，防滑刹车系统跳过了上电自检。表明在左刹车指令有输出情况下，防滑刹车系统没有进行上电自检，飞行员的控制被正常响应，刹车控制提前了3秒钟。所述飞行员的控制被正常响应是指飞行员通过踩踏刹车指令传感器，主观希望此时不进行上电自检，达到提前使用刹车或解除虚警的目的。

当预置左机轮速度V_KL＝15km/h，右机轮速度V_KL＝15km/h，左上电自检刹车指令电压U_L＝0.5VDC，右上电自检刹车指令电压U_R＝4.5VDC后，给防滑刹车系统供电，供电后，防滑刹车系统进行了上电自检。供电后，防滑刹车系统跳过了上电自检。表明在右刹车指令有输出情况下，防滑刹车系统没有进行上电自检，飞行员的控制被正常响应，刹车控制提前了3秒钟。

当预置左机轮速度V_KL＝15km/h，右机轮速度V_KL＝15km/h，左上电自检刹车指令电压U_L＝4.5VDC，右上电自检刹车指令电压U_R＝4.5VDC后，给防滑刹车系统供电，供电后，防滑刹车系统进行了上电自检。供电后，防滑刹车系统跳过了上电自检。表明在左刹车指令和右刹车指令都有输出情况下，防滑刹车系统没有进行上电自检，飞行员的控制被正常响应，刹车控制提前了3秒钟。

本实施例中，通过对防滑刹车系统输入条件的变化，分别判断防滑刹车系统是否具有上电自检保护能力，结果与预期一致,达到了对飞机防滑刹车系统安全控制的目标。测试结果表明，通过判断机轮速度和上电自检刹车指令电压门限，可实现飞机防滑刹车系统上电自检保护功能，提高了防滑刹车系统使用可靠性和安全性，具有智能化特点。

Claims

1.一种飞机防滑刹车系统上电自检保护方法，其特征在于，具体过程是

步骤一，预置参数：

供电前，预置左机轮速度为V_KL、右机轮速度为V_KL、左上电自检刹车指令电压门限为U_L、右上电自检刹车指令电压门限为U_R；

步骤二，设置上电自检门限：

根据机轮速度大小和上电自检刹车指令电压门限大小确定是否进行上电自检；

设置机轮速度门限为20km/h，当机轮速度大于20km/h时，不进行上电自检，反之则进行上电自检；

2.如权利要求1所述飞机防滑刹车系统上电自检保护方法，其特征在于，所述上电自检响应如下：

当所有机轮速度＜机轮速度门限，并且所有刹车指令电压＜刹车指令电压门限时，按常规给防滑刹车系统供电，供电后，防滑刹车系统进行了上电自检；

当任一一个机轮速度≥机轮速度门限或任一一个刹车指令电压≥刹车指令电压门限时，给防滑刹车系统供电；供电后，防滑刹车系统跳过上电自检。