CN117302511A - 一种飞机多余度机轮刹车系统的故障检测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及飞机机轮刹车技术领域，具体涉及一种飞机多余度机轮刹车系统的故障检测系统及方法，该方法包括：判断当前刹车系统工作时的液压源是否故障，判断当前刹车系统的刹车功能是否故障，判断防滑开关是否故障，判断当前刹车系统的防滑功能是否故障，并根据液压源、刹车功能、防滑开关以及防滑功能的判断结果判断当前刹车系统的是否故障。本方法实现了综合对刹车系统是否故障进行评判，以实现准确的判断刹车系统，为后续多余度的刹车系统的自动智能切换提供依据。
Description
技术领域
本发明涉及飞机机轮刹车技术领域，具体涉及一种飞机多余度机轮刹车系统的故障检测系统及方法。
背景技术
飞机机轮刹车系统是飞机的最重要的系统之一，在飞机的起飞和着陆过程中起着重要的作用。机轮刹车系统要求的完全丧失刹车的概率要小于1E-9FH，为满足这一要求，机轮刹车系统设计时，需要考虑余度设计，尤其是针对大型飞机，需考虑机轮刹车系统的多余度设计。
现有的故障检测方法，通过增加输入切换单元，对轮速传感器的故障进行检测及隔离，但是现有技术只是采集机轮速度及故障检测，并没有对多余度的刹车系统故障进行综合判断。其它现有技术只是通过飞机防滑控制装置的辅控板和主控板分别向电液压力伺服阀输出三个检测电流，进行伺服阀状态的检测，且只是对伺服阀的故障检测，或者单独对伺服马达或者轮速的检测，并不能全面反应系统是否故障。
因此，需要提供一种飞机多余度机轮刹车系统的故障检测系统及方法以解决上述问题。
发明内容
本发明提供一种飞机多余度机轮刹车系统的故障检测系统及方法，通过对刹车系统工作时的液压源、切断阀、刹车功能、防滑功能以及防滑开关的进行故障判断，然后根据判断结果综合判断刹车系统是否故障，以解决现有的只是对伺服阀的故障检测，或者对单独的伺服马达或者轮速的检测，并不能全面反应系统是否故障的问题。
本发明的一种飞机多余度机轮刹车系统的故障检测方法采用如下技术方案：包括：
根据当前刹车系统中的液压源的压力与当前刹车系统的刹车压力门限值，获取当前刹车系统工作时的液压源是否故障；
根据当前刹车系统的每个指令传感器对应的目标指令信号，以及每个机轮的液压控制通道的控制阀和切断阀的状态，判断当前刹车系统的刹车功能是否故障，其中状态为正常或者故障；
将防滑开关中每个余度的三个信号按防滑开关的引脚顺序排序为一个目标二进制数据，为防滑开关的每个档位预设一个三位二进制数据，根据防滑开关的每个余度的目标二进制数据与每个档位对应的三位二进制数据，判断当前刹车系统工作时防滑开关是否故障；
获取在防滑开关正常且处于打开状态时各个机轮的转速信息，根据转速信息判断当前刹车系统的防滑功能是否故障；
若当前刹车系统工作时的液压源、切断阀、刹车功能、防滑功能以及防滑开关中的其中一个故障，则当前刹车系统的故障。
优选的，判断每个刹车模块的液压源是否故障的步骤为：
将每个刹车模块的液压源的压力，与对应的刹车模块的刹车压力门限值进行对比；
当液压源压力大于或者等于刹车压力门限值，则刹车模块的液压源正常；当液压源压力小于刹车压力门限值，则刹车模块的液压源故障。
优选的，判断当前刹车系统的刹车功能是否故障的步骤为：
指令传感器的三个指令信号为第一指令信号、第二指令信号及第三指令信号；
获取指令传感器的第一指令信号与第二指令信号的第一差值绝对值；
获取指令传感器的第一指令信号与第三指令信号的第二差值绝对值；
获取指令传感器的第二指令信号与第三指令信号的第三差值绝对值；
根据第一差值绝对值、第二差值绝对值以及第三差值绝对值，与脚蹬指令容差的大小，判断指令传感器的目标指令信号是否故障；
若当前刹车系统的所有的控制阀中一半及以上的控制阀故障；或者当前刹车系统中所有的切断阀中的一半及以上的切断阀故障；或者当前刹车系统中有75％及以上的指令传感器的目标指令信号故障；或者前刹车系统中的主驾驶和副驾驶的同侧脚蹬的指令传感器中对应的目标指令信号同时故障；
则当前刹车系统的刹车功能故障。
优选的，判断指令传感器的目标指令信号是否故障的步骤为：
若目标指令信号为第一指令信号：
当仅有第二差值绝对值、第三差值绝对值同小于或者等于脚蹬指令容差时，则指令输入模块的第一指令信号故障；
当仅有第一差值绝对值、第三差值绝对值同小于或者等于脚蹬指令容差时，则指令输入模块的第一指令信号故障；
当仅有第三差值绝对值小于或者等于脚蹬指令容差时，则指令输入模块的第一指令信号故障；
若目标指令信号为第二指令信号：
当仅有第一差值绝对值、第三差值绝对值同小于或者等于脚蹬指令容差时，则指令输入模块的第二指令信号故障；
当仅有第一差值绝对值、第二差值绝对值同小于或者等于脚蹬指令容差时，则指令输入模块的第二指令信号故障；
当仅有第二差值绝对值小于或者等于脚蹬指令容差时，则指令输入模块的第二指令信号故障；
若目标指令信号为第三指令信号：
当仅有第二差值绝对值、第三差值绝对值同小于或者等于脚蹬指令容差时，则指令输入模块的第三指令信号故障；
当仅有第一差值绝对值、第二差值绝对值同小于或者等于脚蹬指令容差时，则指令输入模块的第三指令信号故障；
当仅有第一差值绝对值小于或者等于脚蹬指令容差时，则指令输入模块的第三指令信号故障。
优选的，判断防滑开关是否故障的步骤为：
其中，每个余度的三个信号按防滑开关的引脚顺序依次为第一信号，第二信号以及第三信号；
将每个余度对应的目标二进制数据与防滑开关的每个档位预设的三位二进制数据进行一一匹配；
若两个目标二进制数据中，存在一个目标二进制数据与三个三位二进制数据均不匹配，则防滑开关故障；
若两个目标二进制数据中均与三个三位二进制数据中的任意一个匹配，则当两个余度对应的匹配结果一致时，防滑开关正常，当两个余度对应的匹配结果不一致时，则防滑开关故障。
优选的，判断当前刹车系统的防滑功能是否故障的步骤为：
当前刹车系统为第一刹车控制模块工作时，由第一刹车控制器检测当前刹车系统的四个轮速传感器是否故障，当四个轮速传感器中有三个及以上的轮速传感器的第一余度均发生故障，则当前刹车系统的防滑功能故障；
当前刹车系统为第二刹车控制模块或者第三刹车控制模块工作时，由第二刹车控制器检测当前刹车系统的四个轮速传感器是否故障，当四个轮速传感器中有三个及以上的轮速传感器的第二余度均发生故障，则当前刹车系统的防滑功能故障。
本发明的一种飞机多余度机轮刹车系统的故障检测系统，采用如下技术方案，包括：
液压源故障判断模块，用于根据当前刹车系统中的液压源的压力与当前刹车系统的刹车压力门限值，获取当前刹车系统工作时的液压源是否故障；
刹车功能故障判断模块，用于根据当前刹车系统的每个指令传感器对应的目标指令信号，以及每个机轮的液压控制通道的控制阀和切断阀的状态，判断当前刹车系统的刹车功能是否故障，其中状态为正常或者故障；
防滑开关故障判断模块，用于将防滑开关中每个余度的三个信号按防滑开关的引脚顺序排序为一个目标二进制数据，为防滑开关的每个档位预设一个三位二进制数据，根据防滑开关的每个余度的目标二进制数据与每个档位对应的三位二进制数据，判断当前刹车系统工作时防滑开关是否故障；
防滑功能故障判断模块，用于获取在防滑开关正常且处于打开状态时各个机轮的转速信息，根据转速信息判断当前刹车系统的防滑功能是否故障；
综合故障判断模块，用于若当前刹车系统工作时的液压源、切断阀、刹车功能、防滑功能以及防滑开关中的其中一个故障，则当前刹车系统的故障。
本发明的一种飞机多余度机轮刹车控制系统，采用如下技术方案，包括：
第一刹车控制模块、第二刹车控制模块、第三刹车控制模块以及液压源模块；
第一刹车控制模块、第二刹车控制模块以及第三刹车控制模块均包括刹车控制器和液压控制模块，其中，每个机轮的刹车装置上连接一个液压控制模块；
液压源模块，其输出端通过输出管道分别连接三个液压控制模块；
第一刹车控制模块和第二刹车控制模块的液压控制模块包括：在液压源模块的每个输出管道上均连接有多个液压控制通道，每个输出管道上设置有一个切断阀，每个液压控制通道上依次设置有控制阀和液压保险，所述液压控制通道的出口与机轮上的刹车装置的活塞的进油口连通，且第一刹车控制模块和第二刹车控制模块中的一个液压控制模块的控制阀和液压保险之间的输出管道上还设置有转换阀；
第三刹车控制模块的液压控制模块包括：在液压源模块的第三个输出管道上依次设置的第三控制阀和第三切断阀，所述第三控制阀与转换阀连通；
指令输入模块，用于为第一刹车模块、第二刹车模块以及第三车模块发送刹车指令对应的指令信号；
防滑开关，用于输入防止在每个刹车控制模块工作时的机轮抱死的控制指令；
以及一种飞机多余度机轮刹车系统的故障检测系统。
优选的，液压源模块包括：
第一液压源、第二液压源以及第三液压源；
第三液压源的输入端分别第一液压源和第二液压源连通，且第三液压源和第一液压源之间，第三液压源和第二液压源之间均设置有一个单向阀，单向阀仅用于第一液压源或者第二液压源的油液向第三液压源流通；
其中，第一液压源和第一刹车控制模块的控制阀连通，第二液压源和第二刹车控制模块的控制阀连通，第三液压源的输出端与第三切断阀连通，且第一液压源的输出端和第一刹车控制模块的切断阀连通，第二液压源的输出端和第二刹车控制模块的切断阀连通。
优选的，指令输入模块包括：四个指令传感器，四个指令传感器为主驾驶左脚蹬指令传感器、主驾驶右脚蹬指令传感器、副驾驶左脚蹬指令传感器、副驾驶右脚蹬指令传感器，每个指令传感器均为三个指令信号；其中，三个指令信号为：第一指令信号、第二指令信号以及第三指令信号，第一指令信号为第一刹车控制模块的刹车指令的输入，第二指令信号为第二刹车控制模块的刹车指令的输入，第三指令信号为第三刹车控制模块的刹车指令的输入。
本发明的有益效果是：
本发明的通过对防滑开关、指令传感器、液压源、切断阀、伺服阀以及轮速传感器进行故障检测，从而根据防滑开关、指令传感器、液压源、切断阀、伺服阀以及轮速传感器的检测结果，判断刹车系统工作时的液压源、切断阀、刹车功能、防滑功能以及防滑开关是否故障，进而根据刹车系统工作时的液压源、切断阀、刹车功能、防滑功能以及防滑开关的检测结果，对系统是否故障进行综合判断，从而准确判断刹车系统是否故障，进而方便后续进行多余度系统之间的自动智能切换，减少飞行员的工作负担。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种飞机多余度机轮刹车系统的故障检测方法的流程图；
图2为本发明的一种飞机多余度机轮刹车系统的故障检测方法中第一刹车控制模块的刹车功能故障检测的流程图；
图3为本发明的一种飞机多余度机轮刹车系统的故障检测方法中第二刹车控制模块的刹车功能故障检测的流程图；
图4为本发明的一种飞机多余度机轮刹车系统的故障检测方法中第三刹车控制模块的刹车功能故障检测的流程图；
图5为本发明的一种飞机多余度机轮刹车系统的结构示意图；
图6为本发明的一种飞机多余度机轮刹车系统的控制框图；
图7为本发明的一种飞机多余度机轮刹车系统的液压控制框图。
图中：1、防滑开关；2、指令输入模块；3、第二刹车控制器；4、第二切断阀；5、第二控制阀；6、转换阀；7、第二液压保险；8、第二压力传感器；9、第二液压源；10、第二单向阀；11、第三刹车控制器；12、第三切断阀；13、第三控制阀；14、第一液压源；15、第一单向阀；16、第三液压源；17、轮速传感器；18、机轮；19、第一压力传感器；20、第一液压保险；21、第一控制阀；22、第一切断阀；23、第一刹车控制器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的一种飞机多余度机轮刹车系统的故障检测方法的实施例，如图1所示，包括：
S1、判断当前刹车系统工作时的液压源是否故障；
具体的，根据当前刹车系统中的液压源的压力与当前刹车系统的刹车压力门限值，获取当前刹车系统工作时的液压源是否故障。
其中，判断每个刹车模块的液压源是否故障的步骤为：获取每个刹车模块的液压源的压力，将每个刹车模块的液压源的压力与对应的刹车模块的刹车压力门限值进行对比；当液压源压力大于或者等于刹车压力门限值，则刹车模块的液压源正常；当液压源压力小于刹车压力门限值，则刹车模块的液压源故障。
具体的，在S1步骤中：
当前刹车系统以第一刹车控制模块为工作模块时：第一刹车控制器23接收由第一压力传感器19检测到的第一液压源14的压力信息，当第一液压源14的压力小于第一控制阀21的工作压力时，第一刹车控制器23判断第一液压源14故障；当第一液压源14的压力大于或者等于第一控制阀21的工作压力时，第一刹车控制器23判断第一液压源14正常。
当前刹车系统以第二刹车控制模块为工作模块时：第二刹车控制器3接收由第二压力传感器8检测到的第二液压源9压力信息，当第二液压源9的压力小于第二控制阀5正常工作压力时，第二刹车控制器3判断第二液压源9故障；当第二液压源9的压力大于或者等于第二控制阀5正常工作压力时，第二刹车控制器3判断第二液压源9故障，第二刹车控制器3判断第二液压源9正常。
当前刹车系统以第三刹车控制模块为工作模块时：第二刹车控制器3接收由第一压力传感器19检测到的第三液压源16的压力信息，当第三液压源16的压力小于第三控制阀13的工作压力时，第二刹车控制器3判断第三液压源16故障；当第三液压源16的压力大于或者等于第三控制阀13的工作压力时，则第二刹车控制器3判断第三液压源16正常。
其中，第一刹车控制器23接收第二刹车控制器3发送的第二液压源9和第三液压源16的故障或正常的信息；第二刹车控制器3接收第一刹车控制器23发送的第一液压源14故障或正常的信息；第三刹车控制器11接收第一刹车控制器23发送的第一液压源14故障或正常的信息、接收第二刹车控制器3发送的第二液压源9故障或正常的信息，以及第三液压源16正常或故障的信息。
需要说明的是，本实施例中的刹车压力门限值为1900psi。
S2、判断当前刹车系统的刹车功能是否故障；
具体的，根据当前刹车系统的每个指令传感器对应的目标指令信号，以及每个机轮18的液压控制通道的控制阀和切断阀的状态，判断当前刹车系统的刹车功能是否故障，其中状态为正常或者故障。
其中，判断当前刹车系统的刹车功能是否故障的步骤为：指令传感器的三个指令信号为第一指令信号、第二指令信号及第三指令信号；获取指令传感器的第一指令信号与第二指令信号的第一差值绝对值；获取指令传感器的第一指令信号与第三指令信号的第二差值绝对值；获取指令传感器的第二指令信号与第三指令信号的第三差值绝对值；根据第一差值绝对值、第二差值绝对值以及第三差值绝对值，与脚蹬指令容差的大小，判断指令传感器的目标指令信号是否故障；若当前刹车系统的所有的控制阀中一半及以上的控制阀故障；或者当前刹车系统中所有的切断阀中一半及以上的切断阀故障；或者当前刹车系统中有75％及以上的指令传感器的目标指令信号故障；或者前刹车系统中的主驾驶和副驾驶的同侧脚蹬的指令传感器中对应的目标指令信号同时故障；则当前刹车系统的刹车功能故障。
在步骤S2中，本实施例具体的是由第一刹车控制器23判断刹车功能是否故障；第一刹车控制器23接收指令传感器的第一指令信号，第二刹车控制器3接收指令传感器的第二信号并发送第一刹车控制器23，第三刹车控制器11接收指令传感器的第三指令信号并发送第一刹车控制器23，由第一刹车控制器23判断指令传感器是否故障，具体的：
|LVDT1-LVDT2|≤LT (1)
|LVDT1-LVDT3|≤LT (2)
|LVDT2-LVDT3|≤LT (3)
式中，LVDT1为第一刹车控制器23接收指令传感器的第一指令信号；
LVDT2为第二刹车控制器3接收到的指令传感器的第二指令信号；
LVDT3为第三刹车控制器11接收到的指令传感器的第三指令信号；
LT为脚蹬指令容差；
需要说明的是，本实施例中，第一刹车控制器23接收指令传感器的第一指令信号LVDT1、第二指令信号LVDT2以及第三指令信号LVDT3均为0到100；脚蹬指令容差LT为5。
其中，若目标指令信号为第一指令信号：当仅有第二差值绝对值、第三差值绝对值同小于或者等于脚蹬指令容差时，则指令输入模块的第一指令信号故障；当仅有第一差值绝对值、第三差值绝对值同小于或者等于脚蹬指令容差时，则指令输入模块的第一指令信号故障；当仅有第三差值绝对值小于或者等于脚蹬指令容差时，则指令输入模块的第一指令信号故障；
其中，若目标指令信号为第二指令信号：当仅有第一差值绝对值、第三差值绝对值同小于或者等于脚蹬指令容差时，则指令输入模块的第二指令信号故障；当仅有第一差值绝对值、第二差值绝对值同小于或者等于脚蹬指令容差时，则指令输入模块的第二指令信号故障；当仅有第二差值绝对值小于或者等于脚蹬指令容差时，则指令输入模块的第二指令信号故障；
其中，若目标指令信号为第三指令信号：当仅有第二差值绝对值、第三差值绝对值同小于或者等于脚蹬指令容差时，则指令输入模块的第三指令信号故障；当仅有第一差值绝对值、第二差值绝对值同小于或者等于脚蹬指令容差时，则指令输入模块的第三指令信号故障；当仅有第一差值绝对值小于或者等于脚蹬指令容差时，则指令输入模块的第三指令信号故障。
具体的，目标指令信号的是否故障的判断表格，如表1所示。
表1
具体的，由于本发明以四个第一控制阀21、两个第二控制阀5、两个第三控制阀13和四个指令传感器为例，需要说明的是，第一控制阀21和第二控制阀5均为伺服阀，第三控制阀13为直驱伺服阀。
如图2所示，若当前刹车系统为第一刹车控制模块工作时，故本实施例中两个及以上的第一控制阀21故障，或者一个及以上的第一切断阀22故障，或者三个及以上的指令传感器的第一指令信号故障，或者前刹车系统中的主驾驶和副驾驶的同侧脚蹬的指令传感器中的第一指令信号同时故障，则断定当前刹车系统的第一刹车控制模块丧失一半及以上的刹车功能，本实施例中以丧失一半及以上的刹车功能为当前刹车系统的第一刹车控制模块的刹车功能故障，反之，则认为第一刹车控制模块无故障或丧失一半以下刹车功能。
如图3所示，若当前刹车系统为第二刹车控制模块工作时，故本实施例中一个及以上的第二控制阀5故障，或者一个及以上的第二切断阀4故障，或者三个及以上的指令传感器的第二指令信号故障，或者前刹车系统中的主驾驶和副驾驶的同侧脚蹬的指令传感器中的第二指令信号同时故障，则断定当前刹车系统的第二刹车控制模块丧失一半及以上的刹车功能，本实施例中以丧失一半及以上的刹车功能为当前刹车系统的第二刹车控制模块的刹车功能故障，反之，则认为第二刹车控制模块无故障或丧失一半以下刹车功能。
如图4所示，若当前刹车系统为第三刹车控制模块工作时，故本实施例中一个及以上的第三控制阀13故障，或者一个及以上的第三切断阀12故障，或者三个及以上的指令传感器的第三指令信号故障，或者前刹车系统中的主驾驶和副驾驶的同侧脚蹬的指令传感器中的第三指令信号同时故障，则断定当前刹车系统的第三刹车控制模块丧失一半及以上的刹车功能，本实施例中以丧失一半及以上的刹车功能为当前刹车系统的第三刹车控制模块的刹车功能故障，反之，则认为第三刹车控制模块无故障或丧失一半以下刹车功能。
S3、判断防滑开关是否故障；
具体的，将防滑开关1中每个余度的三个信号按防滑开关1的引脚顺序排序为一个目标二进制数据，为防滑开关1的每个档位预设一个三位二进制数据，根据防滑开关1的每个余度的目标二进制数据与每个档位对应的三位二进制数据，判断当前刹车系统工作时防滑开关1是否故障。
其中，每个余度的三个信号按防滑开关1的引脚顺序依次为第一信号，第二信号以及第三信号；将每个余度对应的目标二进制数据与防滑开关1的每个档位预设的三位二进制数据进行一一匹配；若两个目标二进制数据中，存在一个目标二进制数据与三个三位二进制数据均不匹配，则防滑开关1故障；若两个目标二进制数据中均与三个三位二进制数据中的任意一个匹配，则当两个余度对应的匹配结果一致时，防滑开关1正常，当两个余度对应的匹配结果不一致时，则防滑开关1故障；需要说明的是，当第一刹车控制器23和第二刹车控制器3判断的防滑开关1的状态均为非故障状态时，则需要判断第一刹车控制器23获取的防滑开关1的挡位和第二刹车控制器3获取的防滑开关1的挡位是否一致，若一致，则第一刹车控制器23确定防滑开关1正常；若不一致，则第一刹车控制器23确定防滑开关1故障。
其中，当前刹车系统为第一刹车控制模块工作时，则第一刹车控制器23接收防滑开关1中第一余度的三个信号，预设防滑开关1的每个档位对应的三位二进制数据，本实施例以防滑开关1处于ON挡位的三位二进制数据记为101，以防滑开关1处于OFF挡位的三位二进制数据记为110，以防滑开关1处于AUTO挡位的三位二进制数据记为011，故先由第一刹车控制模块的第一刹车控制器23接收防滑开关1中第一余度的三个信号，并将第一余度的三个信号，按照第一信号、第二信号、第三信号的顺序排序得到目标二进制数据，其中，目标二进制数的结果为101、110、011、000、001、010、111、100中的一个，将目标二进制数分别与101、110、011进行对比；如果与101相同，第一刹车控制器23判断防滑开关1处于ON挡位；如果与110相同，第一刹车控制器23判断防滑开关1处于OFF挡位；如果与011相同，第一刹车控制器23判断防滑开关1处于AUTO挡位；如果目标二进制数据为000、001、010、111、100中的任何一个，则无法匹配，即第一刹车控制器23判断防滑开关1故障，具体的，防滑开关1的状态判断如表2所示。
同理，当前刹车系统为第二刹车控制模块工作时，先由第二刹车控制模块的第二刹车控制器3接收防滑开关1中第二余度的三个信号，并将第二余度的三个信号，按照第一信号、第二信号、第三信号的数序排序得到目标二进制数据，其中，目标二进制数的结果为101、110、011、000、001、010、111、100中的一个，将目标二进制数分别与101、110、011进行对比；如果与101相同，第二刹车控制器3判断防滑开关1处于ON挡位；如果与110相同，第二刹车控制器3判断防滑开关1处于OFF挡位；如果与011相同，第二刹车控制器3判断防滑开关1处于AUTO挡位；如果目标二进制数据为000、001、010、111、100中的任何一个，则无法匹配，即第二刹车控制器3判断防滑开关1故障，防滑开关1的状态判断表格，如表2所示。
表2
S4、判断当前刹车系统的防滑功能是否故障；
具体的，获取在防滑开关1正常且处于打开状态时各个机轮18的转速信息，根据转速信息判断当前刹车系统的防滑功能是否故障；其中，判断当前刹车系统的防滑功能是否故障为：当前刹车系统为第一刹车控制模块工作时，由第一刹车控制器23检测当前刹车系统的四个轮速传感器17是否故障，当四个轮速传感器17中有三个及以上的轮速传感器17的第一余度均发生故障，则当前刹车系统的防滑功能故障；当前刹车系统为第二刹车控制模块或者第三刹车控制模块工作时，由第二刹车控制器3检测当前刹车系统的四个轮速传感器17是否故障，当四个轮速传感器17中有三个及以上的轮速传感器17的第二余度均发生故障，则当前刹车系统的防滑功能故障，本实施例中，当轮速传感器17检测到的速度不在0-300km/h范围内时，则判断轮速传感器17对应的余度故障。
S5、判断当前刹车系统的是否故障；
具体的，若当前刹车系统工作时的液压源、刹车功能、防滑功能以及防滑开关1中的其中一个故障，则当前刹车系统的故障。
本发明还公开一种飞机多余度机轮刹车系统的故障检测系统，包括：液压源故障判断模块、刹车功能故障判断模块、防滑开关故障判断模块、防滑功能故障判断模块以及综合故障判断模块，其中，液压源故障判断模块用于根据当前刹车系统中的液压源的压力与当前刹车系统的刹车压力门限值，获取当前刹车系统工作时的液压源是否故障；刹车功能故障判断模块用于根据当前刹车系统的每个指令传感器对应的目标指令信号，以及每个机轮的液压控制通道的控制阀和切断阀的状态，判断当前刹车系统的刹车功能是否故障，其中状态为正常或者故障；防滑开关故障判断模块用于将防滑开关1中每个余度的三个信号按防滑开关1的引脚顺序排序为一个目标二进制数据，为防滑开关1的每个档位预设一个三位二进制数据，根据防滑开关1的每个余度的目标二进制数据与每个档位对应的三位二进制数据，判断当前刹车系统工作时防滑开关1是否故障；防滑功能故障判断模块用于获取在防滑开关1正常且处于打开状态时各个机轮18的转速信息，根据转速信息判断当前刹车系统的防滑功能是否故障；综合故障判断模块用于若当前刹车系统工作时的液压源、刹车功能、防滑功能以及防滑开关1中的其中一个故障，则当前刹车系统的故障。
本发明还公开一种飞机多余度机轮刹车控制系统，如图5所示，包括：第一刹车控制模块、第二刹车控制模块、第三刹车控制模块、液压源模块、指令输入模块2、防滑开关1以及本发明公开的故障检测系统；第一刹车控制模块、第二刹车控制模块以及第三刹车控制模块均包括刹车控制器和液压控制模块，其中，每个机轮18的刹车装置上连接一个液压控制模块；液压源模块的输出端通过输出管道分别连接三个液压控制模块；第一刹车控制模块和第二刹车控制模块的液压控制模块包括：在液压源模块的每个输出管道上均连接有多个液压控制通道，每个输出管道上设置有一个切断阀，每个液压控制通道上依次设置有控制阀和液压保险，液压控制通道的出口与机轮上的刹车装置的活塞的进油口连通，且第一刹车控制模块和第二刹车控制模块中的一个液压控制模块的控制阀和液压保险之间的输出管道上还设置有转换阀6；第三刹车控制模块的液压控制模块包括：在液压源模块的第三个输出管道上依次设置的第三控制阀13和第三切断阀12，第三控制阀13与转换阀6连通；指令输入模块2用于为第一刹车模块、第二刹车模块以及第三车模块发送刹车指令对应的指令信号；防滑开关1用于输入防止在每个刹车控制模块工作时的机轮18抱死的控制指令；以及本发明公开的故障检测系统，故障检测系统如图5和图6所示。
具体的，本实施例的液压源模块包括：第一液压源14、第二液压源9以及第三液压源16；第三液压源16的输入端分别第一液压源14和第二液压源9连通，且第三液压源16和第一液压源14之间，第三液压源16和第二液压源9之间均设置有一个单向阀，单向阀仅用于第一液压源14或者第二液压源9的油液向第三液压源16流通；其中，第一液压源14和第一刹车控制模块的控制阀连通，第二液压源9和第二刹车控制模块的控制阀连通，第三液压源16的输出端与第三切断阀12连通，且第一液压源14的输出端和第一刹车控制模块的切断阀连通，第二液压源9的输出端和第二刹车控制模块的切断阀连通。
具体的，由于飞机有四个机轮18，故本实施例的指令输入模块2包括：四个指令传感器，四个指令传感器为主驾驶左脚蹬指令传感器、主驾驶右脚蹬指令传感器、副驾驶左脚蹬指令传感器、副驾驶右脚蹬指令传感器，每个指令传感器对应设置在每个机轮18上，每个指令传感器均为三个指令信号；其中，三个指令信号为：第一指令信号、第二指令信号以及第三指令信号，第一指令信号用于控制第一刹车控制模块，第二指令信号用于控制第二刹车控制模块，第三指令信号用于控制第三刹车控制模块。
具体的，本实施例的的第一刹车控制模块的液压控制模块包括两个第一输出管道和四个第一液压控制通道，每个第一输出管道连接各两个第一液压控制通道，每个第一液压控制通道对应控制一个机轮18；第二刹车控制模块包括一个第二输出管道和两个第二液压控制通道，每个第二输出管道连接各两个第二液压控制通道，且每个第二液压控制通道对应控制两个机轮18；具体的，如图7所示，以飞机的两个左机轮18的控制为例，即第一刹车控制模块两个左机轮18的控制是通过两个第一液压控制通道控制的，即其中第一液压控制模块经第一液压源14供能，然后将第一液压源14上的第一输出管道的第一切断阀22打开，并控制连通第一左机轮18的第一液压控制通道上的第一控制阀21打开，最后经第一液压保险20由第一液压控制通道输出至第一左机轮18的刹车装置中的活塞，当第一液压保险20后的液压控制通道破裂时，第一液压保险20关闭，目的是为了防止液压源的油液流尽，由刹车装置控制一个左机轮18减速刹车，而对于第二刹车控制模块的每个第二液压控制模块均控制两个液压通道，即如图7所示，其中一个第二液压控制模块的第二控制管道连通至第一左机轮18和第二左机轮18，从而实现对同侧机轮18的同时减速刹车控制，当第三刹车控制模块工作时，如图7所示，本实施例是以转化阀设置在第二刹车控制模块的第二控制阀5和第二液压保险7之间为例的，此时，将第三刹车控制模块的液压控制模块的输出端与将第一液压源14连接的第一单向阀15和第二液压源9上连接的第二单向阀10打开，即由第一液压源14和第二液压源9为第三液压源16供给油液，然后将第三切断阀12打开，并第三控制阀13打开，油液经第三切断阀12依次流经第三控制阀13、转换阀6进入第二液压控制模块的液压输出管道，并输出至同侧的机轮18，以同时控制同侧机轮18的减速刹车。
工作原理
系统上电，防滑开关1的初始状态为ON位置，由第一刹车控制模块的第一刹车控制器23确定防滑开关1的状态，当防滑开关1的初始状态处于ON位置时，第一刹车控制器23工作，此时第二刹车控制器3处于待命状态，等待第一刹车控制器23的指令，而第三刹车控制器11不工作；第一刹车控制器23确定防滑开关1的初始状态处于AUTO位置时，第一刹车控制模块的第一刹车控制器23工作，第二刹车控制器3和第三刹车控制器11处于待命状态，等待第一刹车控制器23的指令；第一刹车控制器23确定防滑开关1故障时，第一刹车控制器23工作，第二刹车控制器3和第三刹车控制器11处于待命状态，等待第一刹车控制器23的指令，即在防滑开关1的初始状态处于ON挡位时、防滑开关1的初始状态处于AUTO挡位时或者防滑开关1的初始状态处于故障时，由第一刹车控制模块工作(需要说明的是，本发明也默认系统上电时，第一刹车控制模块工作)；在第一刹车控制模块工作时，检测第一液压源14、刹车功能、防滑功能以及防滑开关1是否故障，当第一液压源14、刹车功能、防滑功能以及防滑开关1是否故障中的其中一个故障，则当前刹车系统的第一刹车控制模块故障，则由第一刹车控制模块进行工作；在第一刹车控制模块故障的前提下，第二刹车控制模块工作时，检测第二液压源9、刹车功能、防滑功能以及防滑开关1是否故障，当第二液压源9、刹车功能、防滑功能以及防滑开关1是否故障中的其中一个故障，则当前刹车系统的第一刹车控制模块和第二刹车控制模块故障，则由第三刹车控制模块进行工作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种飞机多余度机轮刹车系统的故障检测方法，其特征在于，包括：
根据当前刹车系统中的液压源的压力与当前刹车系统的刹车压力门限值，获取当前刹车系统工作时的液压源是否故障；
根据当前刹车系统的每个指令传感器对应的目标指令信号，以及每个机轮的液压控制通道的控制阀和切断阀的状态，判断当前刹车系统的刹车功能是否故障，其中状态为正常或者故障；
将防滑开关中每个余度的三个信号按防滑开关的引脚顺序排序为一个目标二进制数据，为防滑开关的每个档位预设一个三位二进制数据，根据防滑开关的每个余度的目标二进制数据与每个档位对应的三位二进制数据，判断当前刹车系统工作时防滑开关是否故障；
获取在防滑开关正常且处于打开状态时各个机轮的转速信息，根据转速信息判断当前刹车系统的防滑功能是否故障；
若当前刹车系统工作时的液压源、刹车功能、防滑功能以及防滑开关中的其中一个故障，则当前刹车系统的故障。
2.根据权利要求1所述的一种飞机多余度机轮刹车系统的故障检测方法，其特征在于，判断每个刹车模块的液压源是否故障的步骤为：
将每个刹车模块的液压源的压力，与对应的刹车模块的刹车压力门限值进行对比；当液压源压力大于或者等于刹车压力门限值，则刹车模块的液压源正常；当液压源压力小于刹车压力门限值，则刹车模块的液压源故障。
3.根据权利要求1所述的一种飞机多余度机轮刹车系统的故障检测方法，其特征在于，判断当前刹车系统的刹车功能是否故障的步骤为：
所述指令传感器的三个指令信号为第一指令信号、第二指令信号及第三指令信号；
获取指令传感器的第一指令信号与第二指令信号的第一差值绝对值；
获取指令传感器的第一指令信号与第三指令信号的第二差值绝对值；
获取指令传感器的第二指令信号与第三指令信号的第三差值绝对值；
根据第一差值绝对值、第二差值绝对值以及第三差值绝对值，与脚蹬指令容差的大小，判断指令传感器的目标指令信号是否故障；
若当前刹车系统的所有的控制阀中一半及以上的控制阀故障；或者当前刹车系统中所有的切断阀中的一半及以上的切断阀故障；或者当前刹车系统中有75％及以上的指令传感器的目标指令信号故障；或者前刹车系统中的主驾驶和副驾驶的同侧脚蹬的指令传感器中对应的目标指令信号同时故障；
则当前刹车系统的刹车功能故障。
4.根据权利要求3所述的一种飞机多余度机轮刹车系统的故障检测方法，其特征在于，判断指令传感器的目标指令信号是否故障的步骤为：
若目标指令信号为第一指令信号：
当仅有第二差值绝对值、第三差值绝对值同小于或者等于脚蹬指令容差时，则指令输入模块的第一指令信号故障；
当仅有第一差值绝对值、第三差值绝对值同小于或者等于脚蹬指令容差时，则指令输入模块的第一指令信号故障；
当仅有第三差值绝对值小于或者等于脚蹬指令容差时，则指令输入模块的第一指令信号故障；
若目标指令信号为第二指令信号：
当仅有第一差值绝对值、第三差值绝对值同小于或者等于脚蹬指令容差时，则指令输入模块的第二指令信号故障；
当仅有第一差值绝对值、第二差值绝对值同小于或者等于脚蹬指令容差时，则指令输入模块的第二指令信号故障；
当仅有第二差值绝对值小于或者等于脚蹬指令容差时，则指令输入模块的第二指令信号故障；
若目标指令信号为第三指令信号：
当仅有第二差值绝对值、第三差值绝对值同小于或者等于脚蹬指令容差时，则指令输入模块的第三指令信号故障；
当仅有第一差值绝对值、第二差值绝对值同小于或者等于脚蹬指令容差时，则指令输入模块的第三指令信号故障；
当仅有第一差值绝对值小于或者等于脚蹬指令容差时，则指令输入模块的第三指令信号故障。
5.根据权利要求1所述的一种飞机多余度机轮刹车系统的故障检测方法，其特征在于，判断防滑开关是否故障的步骤为：
其中，每个余度的三个信号按防滑开关的引脚顺序依次为第一信号，第二信号以及第三信号；
将每个余度对应的目标二进制数据与防滑开关的每个档位预设的三位二进制数据进行一一匹配；
若两个目标二进制数据中，存在一个目标二进制数据与三个三位二进制数据均不匹配，则防滑开关故障；
若两个目标二进制数据中均与三个三位二进制数据中的任意一个匹配，则当两个余度对应的匹配结果一致时，防滑开关正常，当两个余度对应的匹配结果不一致时，则防滑开关故障。
6.根据权利要求1所述的一种飞机多余度机轮刹车系统的故障检测方法，其特征在于，判断当前刹车系统的防滑功能是否故障的步骤为：
当前刹车系统为第一刹车控制模块工作时，由第一刹车控制器检测当前刹车系统的四个轮速传感器是否故障，当四个轮速传感器中有三个及以上的轮速传感器的第一余度均发生故障，则当前刹车系统的防滑功能故障；
当前刹车系统为第二刹车控制模块或者第三刹车控制模块工作时，由第二刹车控制器检测当前刹车系统的四个轮速传感器是否故障，当四个轮速传感器中有三个及以上的轮速传感器的第二余度均发生故障，则当前刹车系统的防滑功能故障。
7.一种飞机多余度机轮刹车系统的故障检测系统，其特征在于，包括：
液压源故障判断模块，用于根据当前刹车系统中的液压源的压力与当前刹车系统的刹车压力门限值，获取当前刹车系统工作时的液压源是否故障；
刹车功能故障判断模块，用于根据当前刹车系统的每个指令传感器对应的目标指令信号，以及每个机轮的液压控制通道的控制阀和切断阀的状态，判断当前刹车系统的刹车功能是否故障，其中状态为正常或者故障；
防滑开关故障判断模块，用于将防滑开关中每个余度的三个信号按防滑开关的引脚顺序排序为一个目标二进制数据，为防滑开关的每个档位预设一个三位二进制数据，根据防滑开关的每个余度的目标二进制数据与每个档位对应的三位二进制数据，判断当前刹车系统工作时防滑开关是否故障；
防滑功能故障判断模块，用于获取在防滑开关正常且处于打开状态时各个机轮的转速信息，根据转速信息判断当前刹车系统的防滑功能是否故障；
综合故障判断模块，用于若当前刹车系统工作时的液压源、刹车功能、防滑功能以及防滑开关中的其中一个故障，则当前刹车系统的故障。
8.一种飞机多余度机轮刹车控制系统，其特征在于，包括：
第一刹车控制模块、第二刹车控制模块、第三刹车控制模块以及液压源模块；
所述第一刹车控制模块、第二刹车控制模块以及第三刹车控制模块均包括刹车控制器和液压控制模块，其中，每个机轮的刹车装置上连接一个液压控制模块；
液压源模块，其输出端通过输出管道分别连接三个液压控制模块；
第一刹车控制模块和第二刹车控制模块的液压控制模块包括：在液压源模块的每个输出管道上均连接有多个液压控制通道，每个输出管道上设置有一个切断阀，每个液压控制通道上依次设置有控制阀和液压保险，所述液压控制通道的出口与机轮上的刹车装置的活塞的进油口连通，且第一刹车控制模块和第二刹车控制模块中的一个液压控制模块的控制阀和液压保险之间的输出管道上还设置有转换阀；
第三刹车控制模块的液压控制模块包括：在液压源模块的第三个输出管道上依次设置的第三控制阀和第三切断阀，所述第三控制阀与转换阀连通；
指令输入模块，用于为第一刹车模块、第二刹车模块以及第三车模块发送刹车指令对应的指令信号；
防滑开关，用于输入防止在每个刹车控制模块工作时的机轮抱死的控制指令；
以及权利要求7所述的故障检测系统。
9.根据权利要求8所述的一种飞机多余度机轮刹车控制系统，其特征在于，所述液压源模块包括：
第一液压源、第二液压源以及第三液压源；
所述第三液压源的输入端分别第一液压源和第二液压源连通，且第三液压源和第一液压源之间，第三液压源和第二液压源之间均设置有一个单向阀，所述单向阀仅用于第一液压源或者第二液压源的油液向第三液压源流通；
其中，第一液压源和第一刹车控制模块的控制阀连通，第二液压源和第二刹车控制模块的控制阀连通，第三液压源的输出端与第三切断阀连通，且第一液压源的输出端和第一刹车控制模块的切断阀连通，第二液压源的输出端和第二刹车控制模块的切断阀连通。
10.根据权利要求8所述的一种飞机多余度机轮刹车控制系统，其特征在于，指令输入模块包括：四个指令传感器，四个指令传感器为主驾驶左脚蹬指令传感器、主驾驶右脚蹬指令传感器、副驾驶左脚蹬指令传感器、副驾驶右脚蹬指令传感器，每个指令传感器均为三个指令信号；其中，三个指令信号为：第一指令信号、第二指令信号以及第三指令信号，第一指令信号为第一刹车控制模块的刹车指令的输入，第二指令信号为第二刹车控制模块的刹车指令的输入，第三指令信号为第三刹车控制模块的刹车指令的输入。
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