[發明專利]多余度電剎車機電驅動架構及剎車力控制方法

有效

• 申請號: 201710820196.2
• 申請日: 2017-09-13
• 公開（公告）號: CN107651173B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 張謙;張穎姝
• 申請（專利權）人: 西安航空制動科技有限公司
• 主分類號: B64C25/44
• 分類號: B64C25/44;B60T13/74
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 慕安榮

1.一種多余度電剎車機電驅動架構，包括指令控制架構和驅動控制架構；其特征在于，所述的驅動控制架構包括四個電剎車功率單元、機電驅動器、四個主剎車機輪、四個主輪遠程數據集中器和四個剎車裝置；所述的機電驅動器有四個，在飛機的左右兩側各配備兩個機電驅動器，每個機電驅動器有四個控制通道，產生四個對機電作動器的驅動信號；飛機的左主起落架和右主起落架上各裝有兩個主剎車機輪，每個主剎車機輪上均有一個剎車裝置，每個剎車裝置上有4個相同的機電作動器；在起落架輪軸的端面上分別安裝有所述主輪遠程數據集中器；

四個機電驅動器分別是第一機電驅動器、第二機電驅動器、第三機電驅動器和第四機電驅動器，其中：所述的第一機電驅動器上的四個電機驅動端口分別與各機輪上的第一機電作動器連接；所述的第二機電驅動器上四個電機驅動端口分別與位于左側的兩個機輪上的第二機電作動器和第三機電作動器連接；第三機電驅動器上四個電機驅動端口分別與位于右側的兩個機輪上的第二機電作動器和第三機電作動器連接；第四機電驅動器上的四個電機驅動端口分別與各機輪上的第四機電作動器連接；

所述的第一機電驅動器接收第一剎車控制與監測單元輸出的針對飛機每個機輪的剎車綜合信號；第二機電驅動器接收第一剎車控制與監測單元輸出的針對左內側和左外側的兩個機輪的剎車綜合信號；第三機電驅動器接收第二剎車控制與監測單元輸出的針對右內側和右外側的兩個機輪的剎車綜合指令；第四機電驅動器接收第二剎車控制與監測單元輸出的針對飛機每個機輪的剎車綜合信號。

2.如權利要求1所述多余度電剎車機電驅動架構，其特征在于，所述第一機電驅動器控制飛機每個剎車裝置上的一個機電作動器，第二機電驅動器控制左側主起落架每個剎車裝置上的兩個機電作動器，第三機電驅動器控制右側主起落架每個剎車裝置上的兩個機電作動器，第四機電驅動器控制飛機每個剎車裝置上剩余的一個機電作動器，四個機電驅動器總共產生對所有機電作動器的驅動信號，分別對四個剎車裝置上的各機電作動器進行獨立控制。

3.如權利要求1所述多余度電剎車機電驅動架構，其特征在于，所述主輪遠程數據集中器的信號發送至第一剎車控制與監測單元或第二剎車控制與監測單元，并將該信號傳輸至另一側的剎車控制與監測單元。

4.如權利要求1所述多余度電剎車機電驅動架構，其特征在于，第一剎車控制與監測單元輸出的針對飛機每個機輪的剎車綜合信號送到第一機電驅動器，輸出的針對左內側和左外側的兩個機輪剎車信號送到第二機電驅動器；第二剎車控制與監測單元輸出的針對右內側和右外側的兩個機輪剎車信號送到第三機電驅動器，輸出的針對飛機每個機輪的剎車綜合信號送到第四機電驅動器。

5.一種利用權利要求1所述多余度電剎車機電驅動架構實施剎車力控制的方法，其特征在于，具體過程是：

步驟1，機電驅動器工作檢測：

第一剎車控制與監測單元和第二剎車控制與監測單元對四個機電驅動器和四個電剎車功率單元進行故障檢測，并對處于故障狀態下的機電驅動器和電剎車功率單元進行故障標識記錄；

步驟2，松剎車隔離：

由步驟1標識出的不能正常工作的每個的機電驅動器和電剎車功率單元，所述第一剎車控制與監測單元和該第二剎車控制與監測單元令涉及到故障的所有驅動通道輸出完全松剎車指令，以隔離機電驅動器、電剎車功率單元及其相關的機電作動器；

步驟3，機電作動器工作檢測：

令第一剎車控制與監測單元和第二剎車控制與監測單元同時輸出一定幅值的剎車指令，通過四個機電驅動器驅動機輪剎車裝置上所有的機電作動器輸出對應的剎車壓緊力，該第一剎車控制與監測單元和該第二剎車控制與監測單元均根據機電作動器上的力傳感器實際測量到的信號確定發生故障的機電作動器，并進行故障標識；

步驟4，故障機電作動器的隔離：

對于標識出的每個處于故障狀態下的機電作動器，通過第一剎車控制與監測單元和該第二剎車控制與監測單元使所述故障機電作動器所對應的通道輸出完全松剎車指令，以隔離機電作動器故障；

步驟5，剎車指令的調整：

所述第一剎車控制與監測單元和該第二剎車控制與監測單元按照以下基礎方法，對每個機輪上未被隔離的機電作動器所對應的通道輸出的剎車綜合指令進行放大：

當所述機輪上的所有機電作動器均未被隔離時，剎車綜合指令不變；

當所述機輪上有三個機電作動器未被隔離時，將所述未被隔離的機電作動器所對應的通道輸出的三個剎車綜合指令均放大為原值的4/3倍；

當所述機輪上有兩個機電作動器未被隔離時，將所述未被隔離的機電作動器所對應的通道輸出的兩個剎車綜合指令均放大為原值的2倍；

當所述機輪上僅有一個機電作動器未被隔離時，將所述未被隔離的機電作動器所對應的通道輸出的這個剎車綜合指令均放大為原值的4倍；

當所述機輪上的所有機電作動器均被隔離時，按照飛機左側機輪和右側機輪相對應的原則，對于每一個完全喪失剎車能力的故障機輪，所述第一剎車控制與監測單元和該第二剎車控制與監測單元選擇確定飛機另一側被隔離機電作動器故障數目最多的一個機輪，令該對應側機輪上的所有機電作動器所對應的通道輸出的剎車綜合指令均輸出完全松剎車指令，以保持飛機左側的剎車阻力與右側的剎車阻力相平衡；

根據剎車盤壓緊力的分布和剎車盤動盤與靜盤之間的摩擦系數的變化，采用常規補償方法，對上述的剎車綜合指令放大方法進行進一步的修正，將正常工作的機電作動器所對應的通道輸出的剎車綜合指令放大至規定的剎車力矩值；

步驟6，輸出剎車壓緊力：

機電驅動器根據第一剎車控制與監測單元和第二剎車控制與監測單元輸出的剎車綜合指令，向各自所對應的機電作動器的電機提供所需的電驅動功率，由機電作動器輸出作用在剎車盤上的壓緊力，實施剎車控制。