CN108177644A - 一种非指令刹车抑制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于飞机刹车控制系统设计技术，涉及一种非指令刹车抑制方法及系统。本发明采用软件和硬件协同控制切断阀状态，通过软件判断其在自检测、地面刹车时，打开切断阀。而硬件则用来判定飞机处于起飞状态V1后时，接收到刹车指令时，关闭切断阀，已达到有效抑制非指令刹车的目的。同时，软件和硬件均有监控功能，可以监控切断阀故障，检测到切断阀故障，不但能够控制切断阀关闭，还能够隔离故障，方便检测。

Description

一种非指令刹车抑制方法及系统
技术领域
本发明属于飞机刹车控制系统设计技术，涉及一种非指令刹车抑制方法及系统。
背景技术
随着航空工业的发展，民用飞机对刹车控制系统的要求也越来越高，既要符合安全性需求，也要满足刹车效率的要求。在飞机的起飞与着陆过程中，会由于脚蹬机械卡滞、刹车指令传感器误输出或刹车控制单元软件错误等原因造成非指令刹车，而这种非指令刹车会导致刹车控制系统的不必要使用以及磨损，而在飞机起飞(V1后)会直接导致灾难性事件的发生，所以抑制非指令刹车的设计是刹车控制系统的必要设计，以避免灾难性事件的发生。
目前，国内外资料文献中已有多种抑制飞机起飞(V1后)非指令刹车设计。其中较为常用的控制方式有两种，第一种为由硬件控制切断阀开/关状态，软件控制刹车控制阀输出的控制方式是较为常用的非指令刹车抑制设计，但是该种控制方式存在一定的缺陷，只能对指令传感器线圈进行检测，而不能检测其他机械卡组造成的非指令刹车故障。另外一种为由两个软件控制，软件1控制切断阀，软件2控制刹车控制阀的输出。使用该种控制方式，其指令传感器需要加入其它的独立信号，并且需要保证没有单点故障造成指令传感器的输入故障，例如在脚蹬上增加微动开关。
发明内容
本发明的目的是：针对现有的飞机起飞(V1后)非指令刹车抑制电路存在的缺陷，提供一种新的、改进的非指令刹车抑制方法及系统，用以防止飞机起飞和着陆阶段的非指令刹车。
本发明的技术方案是：
一种非指令刹车抑制系统，所述系统包含刹车控制单元、刹车指令的输入装置、被控制的切断阀以及伺服阀；用做逻辑判断的控制信号有：左主起落架轮载(地/开)信号、右主起落架轮载(地/开)信号、刹车踏板位移信号、自动刹车指令、收上止转、着陆前自检、维护自检、左油门杆位置信号、右油门杆位置信号以及全部机轮速度信号；所述刹车控制单元中的软件、硬件由所述控制信号判定切断阀的状态；所述刹车指令的输入装置为指令传感器。
一种使用上述非指令刹车抑制系统的方法，其刹车控制单元中的非指令刹车抑制电路由刹车控制单元中的软件和硬件同时控制其打开或者关闭：当刹车指令的输入装置输入刹车指令信号后，软件和硬件同时控制切断阀打开；当硬件检测和软件检测同时表明无踏板作用时，软件和硬件同时控制切断阀关闭。
进一步的，所述方法具备故障监控功能，由硬件检测切断阀线圈电流，由软件检测切断阀线圈电压判断其开短路故障。
本发明的有益效果是：本发明主要是由软件、硬件共同作用控制切断阀(开/关)状态，且由软件、硬件监控切断阀状态，进行故障判断。本发明应用到实际刹车控制系统以后，能够有效缓解非指令刹车，减小系统能量(液压源、能源)消耗；本发明刹车控制系统中非指令刹车抑制设计，能够监控飞机的每一侧机轮的非指令刹车情况，更好地避免飞机起飞后(V1后)非指令刹车而导致的灾难性事件，大大提高了飞机的安全性。
附图说明
图1是按照本发明原理的非指令刹车抑制电路示意图。
图2是按照本发明原理的软件控制逻辑示意图。
图3是按照本发明原理的硬件控制逻辑示意图。
具体实施方式
通过下面的详细描述及附图，将更详细的阐述本发明的控制逻辑及优点，详细内容如下所示。
图1是按照本发明原理的非指令刹车抑制电路示意图。参见图1，本发明通过软件、硬件实现控制切断阀的功能：分别控制切断阀电路ON/OFF开关已实现控制切断阀状态；并且软件可检测切断阀线圈电压实现监控其开短路故障功能，硬件可检测切断阀控制线圈电流实现其故障监控。软件通过逻辑判断，确定是否有指令，确定切断阀状态。软件还有检测切断阀线圈功能，如检测到切断阀线圈故障，可以抑制软件打开切断阀功能。硬件通过与、或门来判断飞机是否处于起飞(V1后)状态，如果处于该状态，且有刹车指令输入时，硬件将关闭切断阀，以达到抑制飞机起飞(V1后)的非指令刹车。同时，硬件也具有检测切断阀线圈电路的功能，能够判定切断阀线圈故障，如切断阀线圈故障，那么该检测电路能够有效抑制硬件打开切断阀。采用本发明设计电路，能够有效的抑制非指令刹车。
图2是按照本发明原理的软件控制逻辑示意图。参见图2，本发明通过软件实现的功能主要包括：控制切断阀电路第一个ON/OFF开关以实现控制切断阀状态；检测切断阀线圈电压实现监控其开短路故障功能。主要是通过刹车控制单元接收飞机发送的左主起落架轮载信号、右主起落架轮载信号、刹车踏板位移、自动刹车指令、收上止转指令、着陆前自检和维护自检信号根据逻辑关系判定切断阀电路ON/OFF开关状态。其具体逻辑为：首先软件判断是否接收到维护自检、着陆前自检或者收上止转指令，如果这三条种指令中任一种指令有效，那么软件输出打开切断阀指令；反之，则需继续判断有无接收到刹车踏板位移或自动刹车指令，如这两种刹车指令的任一种刹车指令有效，则需继续判断左主起落架轮载和右起落架轮载信号，这两种轮载信号的任一种轮载信号为地状态，则打开切断阀，否则关闭切断阀。这种控制逻辑能够在飞机需要进行自检测、正常刹车或者自动刹车时，打开切断阀，使飞机处于正常工作状态。刹车控制单元软件也设计了监控功能，通过检测切断阀线圈的电压信号，判定切断阀是否故障、处于何种故障。当软件检测到切断阀线圈故障时，可以反向控制软件关闭切断阀，且该种设计能够有效隔离故障。其控制和检测功能如图2所示。
图3是按照本发明原理的硬件控制逻辑示意图。参见图3，本发明通过硬件实现的功能主要包括：控制切断阀电路第二个ON/OFF开关以实现控制切断阀状态；检测切断阀线圈电流实现监控其故障功能。主要是通过刹车控制单元接收飞机发送的左主起落架轮载信号、右主起落架轮载信号、左油门杆位置、右油门杆位置、机轮速度信号根据逻辑关系判定切断阀电路ON/OFF开关状态。其具体逻辑为：首先硬件判断其接收到的左主起落架轮载、右主起落架轮载是否均为接地状态，如是，则继续判断所有的机轮速度是否大于V1，如以上条件均符合，则判定其左油门杆位置信号和右门杆位置信号，如其中有1个以上油门杆处于快车位置，那么我们需要关闭切断阀，以防止其在飞机起飞(V1)后发生非指令。因为油门杆处于快车位时，是飞机起飞状态，且通过其轮载信号判定了飞机处于地面状态，其机轮速度均大于V1，以上条件可推断出飞机处于起飞(V1后)，这一阶段是不允许刹车的，否则会导致灾难性事件的发生。经过以上的逻辑判断可以有效的抑制这一阶段的非指令刹车。
刹车控制单元硬件也设计了监控功能，通过检测切断阀线圈的电流信号，判定切断阀是否故障、处于何种故障。当硬件检测到切断阀线圈故障后，其可以反向抑制硬件打开切断阀，且该种设计能够有效隔离故障。其具体的逻辑如图3所示。
本发明已在某一民用飞机上得到应用，其刹车控制单元通过两个ON/OFF开关控制切断阀状态，第一个开关由软件控制，软件接收刹车指令打开或关闭切断阀；第二个开关由硬件控制，硬件通过油门杆位置信号和机轮速度等信号判断切断阀状态，已达到抑制非指令输出的目的。

Claims (5)

1.一种非指令刹车抑制系统，其特征为：所述系统包含刹车控制单元、刹车指令的输入装置、被控制的切断阀以及伺服阀；用做逻辑判断的控制信号有：左主起落架轮载信号、右主起落架轮载信号、刹车踏板位位移信号、自动刹车指令、收上止转、着陆前自检、维护自检、左油门杆位置信号、右油门杆位置信号以及全部机轮速度信号；所述刹车控制单元中的软件、硬件由所述控制信号判定切断阀的状态；所述刹车指令的输入装置为指令传感器。
2.一种使用权利要求1所述非指令刹车抑制系统的方法，其特征为：所述系统中刹车控制单元中的非指令刹车抑制电路由刹车控制单元中的软件和硬件同时控制其打开或者关闭：当刹车指令的输入装置输入刹车指令信号后，软件和硬件同时控制切断阀打开；当硬件检测和软件检测同时表明无踏板作用时，软件和硬件同时控制切断阀关闭。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征为：所述方法具备故障监控功能，由硬件检测切断阀线圈电流，由软件检测切断阀线圈电压判断其开短路故障。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征为：所述软件的实现方法如下：刹车控制单元接收飞机发送的左主起落架轮载信号、右主起落架轮载信号、刹车踏板位移、自动刹车指令、收上止转指令、着陆前自检和维护自检信号根据逻辑关系判定切断阀电路ON/OFF开关状态，其具体逻辑为：首先软件判断是否接收到维护自检、着陆前自检或者收上止转指令，如果这三条种指令中任一种指令有效，那么软件输出打开切断阀指令；反之，则需继续判断有无接收到刹车踏板位移或自动刹车指令，如这两种刹车指令的任一种刹车指令有效，则需继续判断左主起落架轮载和右起落架轮载信号，如这两种轮载信号的任一种轮载信号为地状态，则打开切断阀，否则关闭切断阀。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征为：所述硬件的实现方法如下：通过刹车控制单元接收飞机发送的左主起落架轮载信号、右主起落架轮载信号、左油门杆位置、右油门杆位置、机轮速度信号根据逻辑关系判定切断阀电路ON/OFF开关状态，其具体逻辑为：首先硬件判断其接收到的左主起落架轮载、右主起落架轮载是否均为接地状态，如是，则继续判断所有的机轮速度是否大于起飞速度V1，如以上条件均符合，则判定其左油门杆位置信号和右门杆位置信号，如其中有1个以上油门杆处于快车位置，则关闭切断阀，以防止其在飞机起飞后发生非指令。
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