專利名稱：用于航空器電制動系統(tǒng)的自動制動器功能的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例一般涉及一種航空器的電制動系統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明的實(shí)施例
涉及一種用于航空器的電制動系統(tǒng)的自動制動功能。
背景技術(shù)：
許多航空器采用具有由直接纜索或液壓控制結(jié)構(gòu)控制的制動機(jī)構(gòu)的制動系統(tǒng)?，F(xiàn) 代航空器正在開始用電驅(qū)動和電控的制動系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的纜索驅(qū)動和液壓起動的航空器 制動系統(tǒng)。 先進(jìn)的航空器采用自動制動功能以自動施用制動。自動制動器在起飛或著陸期間 在當(dāng)制動系統(tǒng)可由自動系統(tǒng)控制時(shí)的各時(shí)段，自動制動器可使飛行員騰出手來執(zhí)行其他任 務(wù)。自動制動系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)有安全裝置。特別地，航空器制動系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)包括足夠的獨(dú)立和 富余的處理以提供可靠的制動控制和耐久性。利用航空器電制動系統(tǒng)的基于獨(dú)立信道的控 制，希望從所有獨(dú)立的信道輸出相同的自動制動指令以確保同步制動施用。

發(fā)明內(nèi)容
公開了一種適用于航空器的電自動制動器功能的系統(tǒng)和方法。在一個實(shí)施例中， 自動制動控制功能將僅在多個制動系統(tǒng)控制信道之一上使能以確保對稱的制動施用。所述 系統(tǒng)包括用以產(chǎn)生主自動制動指令的主自動制動信道，以及用以接收所述自動制動主指令 的多個從屬自動制動信道。所述主信道接收自動制動指令驅(qū)動數(shù)據(jù)，并基于所述自動制動 指令驅(qū)動數(shù)據(jù)計(jì)算所述自動制動主指令，以及通過為所有的制動驅(qū)動器產(chǎn)生公共的自動制 動主指令來同時(shí)施加制動于所有航空器輪子而使制動施用同步化。 以上和其他方面可以通過一種用于電制動系統(tǒng)的自動制動功能的方法在一個實(shí) 施例中實(shí)現(xiàn)。該方法包括接收自動制動指令驅(qū)動數(shù)據(jù)、基于所述自動制動指令驅(qū)動數(shù)據(jù)計(jì) 算自動制動主指令、將所述自動制動主指令發(fā)送到從屬自動制動信道、響應(yīng)于所述自動制 動主指令為每個從屬自動制動信道產(chǎn)生從屬自動制動控制信號；以及用所述從屬自動制動 控制信號控制每個從屬自動制動信道制動驅(qū)動器的驅(qū)動。 本發(fā)明的以上和其他方面可以通過用于電制動系統(tǒng)的自動制動功能的另一方法
在另一實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。該方法包括接收自動制動指令驅(qū)動數(shù)據(jù)、基于所述自動制動指令驅(qū)
動數(shù)據(jù)計(jì)算自動制動主指令、以及響應(yīng)于所述自動制動主指令使制動施用同步。 該簡要說明被提供用來以簡化方式介紹一類概念，這些概念在以下的詳細(xì)描述中
更進(jìn)一步描述。該簡要說明并非旨在指明所要求保護(hù)的主題的主要特征或關(guān)鍵特征，也并
非旨在用作確定所要求保護(hù)的主題的范圍的輔助手段。


通過結(jié)合附圖參照詳細(xì)的描述和權(quán)利要求可以獲得本發(fā)明的更完整的理解，附圖 中貫徹所有附圖相同的附圖標(biāo)記指代相同的元件。
圖1是飛機(jī)電制動系統(tǒng)的示意圖； 圖2是用于飛機(jī)電制動系統(tǒng)的電自動制動功能的系統(tǒng)的示意圖；以及
圖3是圖示用于飛機(jī)的電制動系統(tǒng)的自動制動功能的過程的流程圖。
具體實(shí)施例方式
以下的詳細(xì)描述本質(zhì)上僅是示例性的而不是用來限制本發(fā)明或本申請的實(shí)施例 以及這些實(shí)施例的應(yīng)用。而且，沒有打算受到前面的技術(shù)領(lǐng)域、背景技術(shù)、發(fā)明內(nèi)容或以下 詳細(xì)描述中所提供的任何明確表述或隱含的理論的限制。 本發(fā)明的實(shí)施例在此可以利用功能和/或邏輯塊組件以及各處理步驟進(jìn)行描述。 應(yīng)當(dāng)理解，這些塊組件可以通過用以執(zhí)行規(guī)定功能的任何數(shù)量的硬件、軟件和/或固件組 件來實(shí)現(xiàn)。例如，本發(fā)明的實(shí)施例可以采用各種集成電路部件，例如存儲元件、數(shù)字信號處 理元件、邏輯元件、查閱表等，它們在一個或多個微處理器或其他控制裝置的控制下可以執(zhí) 行多種功能。另外，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員將理解，本發(fā)明的實(shí)施例可以結(jié)合各種不同的飛機(jī) 制動系統(tǒng)和飛機(jī)結(jié)構(gòu)加以實(shí)際應(yīng)用，并且在此描述的系統(tǒng)僅是本發(fā)明的一個示例性的實(shí)施 例。 為了簡潔起見，涉及信號處理、飛機(jī)制動系統(tǒng)、制動系統(tǒng)控制以及各系統(tǒng)(以及各 系統(tǒng)的各個操作部件)的其他功能方面的傳統(tǒng)技術(shù)和部件在此可能不予以詳細(xì)描述。而 且，示于所附各圖中的連接線旨在表征各元件之間的示例性功能關(guān)系和/或物理連接。應(yīng) 當(dāng)指出，許多可供替代的或附加的功能關(guān)系或物理連接可以存在于本發(fā)明的實(shí)施例中。
以下的描述提到被"連接"或"耦接"在一起的元件或節(jié)點(diǎn)或部件。如在此所使用 的，除非另外明確說明，"連接"表示一個元件/節(jié)點(diǎn)/部件直接聯(lián)接到另一元件/節(jié)點(diǎn)/部 件(或直接地與之通訊)，并且不一定是機(jī)械式地聯(lián)接。同樣，除非另外明確說明，"耦接" 表示一個元件/節(jié)點(diǎn)/部件被直接或間接聯(lián)接到另一元件/節(jié)點(diǎn)/部件(或直接或間接地 與之通訊)，并且不一定是機(jī)械式地聯(lián)接。因此，雖然圖l-2描述了元件的示例性配置結(jié)構(gòu)， 但是附加的居間元件、裝置、部件或組件可以出現(xiàn)在本發(fā)明的實(shí)施例中。
在此描述的飛機(jī)采用電制動系統(tǒng)，其可以通過任何適當(dāng)?shù)碾娫?，諸如飛機(jī)主電池 或當(dāng)飛機(jī)發(fā)動機(jī)運(yùn)行時(shí)工作的飛機(jī)有源電源(active aircraftpower su卯ly)，供電。自動 制動器是用于飛機(jī)的一種類型的自動制動系統(tǒng)。在起飛或著陸期間在當(dāng)航空器的制動系統(tǒng) 可由自動系統(tǒng)控制時(shí)的各時(shí)段，自動制動器可使飛行員騰出手來執(zhí)行其他任務(wù)。當(dāng)著陸時(shí)， 在制動自動進(jìn)行的同時(shí)，自動制動器允許飛行員監(jiān)控其他系統(tǒng)并控制飛機(jī)。當(dāng)在跑道上觸 地時(shí)，航空器自動接合輪子制動。接合自動制動器而非人工地按壓制動器踏板的另一優(yōu)點(diǎn) 是可通過自動制動控制機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)均勻減速。制動的程度可進(jìn)行選擇，并且航空器以選擇的 等級自動減速，而與其他的減速因素例如航空器阻力、推力反向裝置或擾流器無關(guān)。當(dāng)起飛 時(shí)，航空器的自動制動器可被設(shè)定為中斷起飛(RT0)模式。當(dāng)處于RTO設(shè)定下時(shí)，航空器監(jiān) 視某些狀態(tài)指示器并根據(jù)這些指示器接合RT0制動。例如，如果推力反向被起動，或如果飛 行員使節(jié)氣門返回到"空轉(zhuǎn)"位置。電自動制動器系統(tǒng)包括計(jì)算單個主信道(single master channel)上的自動制動器主指令的自動制動器功能。自動制動器功能特征進(jìn)行適當(dāng)?shù)嘏?置以將自動制動器主指令發(fā)送到從屬自動制動器信道上。因此，自動制動器功能特征為所 有制動驅(qū)動器產(chǎn)生公用的自動制動器主指令，使得制動同時(shí)均勻地施加到所有航空器輪子上。 圖1是用于航空器的電制動系統(tǒng)100的示例性實(shí)施例的示意圖。在圖1所示的實(shí) 施例中，航空器采用配置相同的左側(cè)電制動子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)102和右側(cè)電制動子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)104。 術(shù)語"左側(cè)"和"右側(cè)"分別指的是航空器的左旋和右舷。實(shí)際上，兩個子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)102/104 能夠以下面描述的方式獨(dú)立控制。為了簡潔，只有左側(cè)電制動子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)102在下面進(jìn)行 詳細(xì)描述。應(yīng)當(dāng)理解，以下描述同樣適用于右側(cè)電制動子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)104。
對于該示例性配置，左側(cè)電制動子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)102 —般包括節(jié)流桿106 ;制動系 統(tǒng)控制單元(BSCU)llO ;耦接到BSCUllO的外側(cè)電制動驅(qū)動器控制器(EBAC)112 ;耦接 到BSCU110的內(nèi)側(cè)EBAC114 ;包括前輪116和后輪118的外側(cè)輪組；包括前輪120和后輪 122的內(nèi)側(cè)輪組；耦接到各EBAC的電制動機(jī)構(gòu)(圖1中未示出)；以及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)集中器 (remotedata concentrator)(附圖標(biāo)記132、 134、 136和138)。每個電制動機(jī)構(gòu)包括由相 應(yīng)EBAC控制的至少一個電制動驅(qū)動器(附圖標(biāo)記124、 126、 128和130)。電制動機(jī)構(gòu)和遠(yuǎn) 程數(shù)據(jù)集中器對應(yīng)于左側(cè)電制動子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)102的每個輪子。雖然在圖1中沒有示出，但 是實(shí)施例可以相應(yīng)于每個輪子具有不止一個電制動機(jī)構(gòu)和不止一個遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)集中器。
電制動系統(tǒng)100可應(yīng)用于航空器的任何數(shù)量的電制動結(jié)構(gòu)，而為了易于描述，電 制動系統(tǒng)100以簡化方式描繪。所具體應(yīng)用的電制動系統(tǒng)100的實(shí)施例可以包括任何數(shù)量 的BSCU、耦接于各BSCU并由各BSCU控制的任何數(shù)量的EBAC、以及相應(yīng)于每個輪子(或相 應(yīng)于每組輪子)的任何數(shù)量的制動機(jī)構(gòu)。在操作中，電制動系統(tǒng)100能為航空器的每個輪 子或同時(shí)為任意組輪子獨(dú)立產(chǎn)生和施加制動驅(qū)動器控制信號。 左側(cè)電制動子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)102中的各元件可用數(shù)據(jù)通信總線或任何適當(dāng)?shù)幕ミB裝 置或結(jié)構(gòu)耦接在一起。例如，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信總線或各條數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信總線可以配置成將 EBAC控制信號從BSCU110傳送到各EBAC，以及將制動機(jī)構(gòu)控制信號(例如，驅(qū)動器控制信 號)從各EBAC傳送到電制動驅(qū)動器124/126/128/130，等等。簡要地說，BSCUllO對節(jié)流桿 106/142的操作做出反應(yīng)，并產(chǎn)生由各EBAC112/114接收的控制信號。而各EBAC112/114又 產(chǎn)生由電制動機(jī)構(gòu)以及特別是由驅(qū)動器124/126/128/130接收的制動機(jī)構(gòu)控制信號。而電 制動驅(qū)動器124/126/128/130接合以阻滯或防止相應(yīng)輪子的旋轉(zhuǎn)。這些裝置和部件在下面 會更詳細(xì)地描述。 節(jié)流桿106和142用以給電制動系統(tǒng)100提供輸入。飛行員可以物理上操作(各) 節(jié)流桿106和/或142，導(dǎo)致(各)節(jié)流桿106和/或142的旋轉(zhuǎn)或移動(即，某種形式 的物理輸入)。如下面結(jié)合圖4詳細(xì)描述的那樣，如果推力桿(thrust lever)沒有處于空 轉(zhuǎn)，電制動系統(tǒng)100(以及特別是BSCU110)可以構(gòu)做成以防止自動制動器的施用。該物理 旋轉(zhuǎn)或油門解析儀角度(TRA)通過一個或更多油門傳感器、共用核心系統(tǒng)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)集中器 (common core system remote data concentrator) (CCS—RDC)或等同部件根據(jù)其自然位置 進(jìn)行測量。傳感器數(shù)據(jù)由電子發(fā)動機(jī)控制器(EEC)處理并隨后發(fā)送到航空器數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)總線 上。共用核心系統(tǒng)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)集中器(CCS-RDC)經(jīng)由通道將該數(shù)據(jù)傳送至BSCUl 10 (gateways this data to theBSCU110) 。 BSCU控制信號可以為制動驅(qū)動器124/126/128/130傳送預(yù)期 的自動制動條件，或可以禁止使用制動驅(qū)動器124/126/128/130，如下面結(jié)合圖4詳細(xì)解釋 的那樣。 電制動系統(tǒng)100的實(shí)施例可以使用任何數(shù)量的BSCUllO。為了易于描述，該例子僅
6包括一個BSCU110。 BSCU110是電子控制單元，該電子控制單元裝有用數(shù)字方式計(jì)算表示制 動指令的EBAC控制信號的軟件。如果給定的航空器配置需要的話，該電氣和軟件裝置允許 制動性能和感覺的進(jìn)一步優(yōu)化和按規(guī)格定制。 BSCUllO可以用設(shè)計(jì)用來執(zhí)行在此所描述的功能的通用處理器、內(nèi)容定址存儲器、 數(shù)字信號處理器、專用集成電路、現(xiàn)場可編程門陣列、任何合適的可編程邏輯裝置、離散門 或晶體管邏輯、離散硬件部件、或它們的任意組合來予以實(shí)施或完成。處理器可以實(shí)現(xiàn)為 微處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機(jī)。處理器還可以實(shí)施為計(jì)算裝置的結(jié)合，例如數(shù)字 信號處理器和微處理器的組合、多個微處理器、結(jié)合有數(shù)字信號處理器芯(digitalsignal processor core)的一個或多個微處理器、或任何其他這種結(jié)構(gòu)。在一個實(shí)施例中，BSCUllO 實(shí)施為計(jì)算機(jī)處理器(例如PowerPc555)，裝有軟件并為軟件提供外部接口 。
BSCUllO監(jiān)測各種航空器輸入以提供控制功能，例如但不限于踏板制動、駐車制 動、自動制動以及收起落架制動。另外，BSCU110混合防滑指令(其可相對于BSCU110于內(nèi) 部或外部產(chǎn)生)以增強(qiáng)制動的控制。BSCUllO從制動踏板(未示于圖1)獲得飛行員指令控 制信號，以及另外的指令控制信號例如來自兩個節(jié)流桿106/142的輸入、空中/地面指示、 對地速度和減速板位置等。BSCU110還可以從遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)集中器132/134/136/138接收輪子 數(shù)據(jù)(例如，輪速、旋轉(zhuǎn)方向、胎壓等)。BSCU110處理其輸入信號并產(chǎn)生由EBAC112/114接 收的一個或多個EBAC控制信號。實(shí)際上，BSCU110經(jīng)由數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)總線將EBAC控制信號傳 送到EBAC112/114。在通常的結(jié)構(gòu)(未示出)中，每個BSCU可以產(chǎn)生獨(dú)立的輸出信號，用于 與在其控制之下的任意數(shù)量的EBAC —起使用。 在這個例子中，BSCU110耦接于EBAC112/114。每個EBAC112/114可以用上面針對 BSCU110描述的方式實(shí)施、完成或?qū)崿F(xiàn)。在一個實(shí)施例中，每個EBAC112/114是用計(jì)算機(jī)處 理器(例如PowerPC555)實(shí)現(xiàn)的，所述計(jì)算機(jī)處理器裝有軟件、為軟件提供外部接口并且包 括用以執(zhí)行在此描述的各種EBAC操作的合適的處理邏輯。每個EBAC112/114從BSCU110 獲得EBAC控制信號、處理EBAC控制信號并且為其相關(guān)的電制動機(jī)構(gòu)產(chǎn)生制動機(jī)構(gòu)控制信 號(制動驅(qū)動器信號)。 值得注意的是，BSCU110和各EBAC112/114的功能可以組合為單個基于處理器的 裝置或部件中。就此而言，BSCU110、 EBAC112、 EBAC114或它們的任何組合可以被認(rèn)為是電 制動系統(tǒng)100的自動制動控制結(jié)構(gòu)。此種自動制動控制結(jié)構(gòu)包括適當(dāng)配置的處理邏輯、功 能性以及支持在此描述的自動制動控制操作的裝置。 每個輪子可以包括相關(guān)聯(lián)的電制動機(jī)構(gòu)，而每個制動機(jī)構(gòu)可以包括一個或多個電
制動驅(qū)動器。因此，相應(yīng)于每個輪子的自動制動可以由電制動系統(tǒng)100獨(dú)立和單獨(dú)地控制。
每個電制動驅(qū)動器適當(dāng)?shù)貥?gòu)做而成以從其相應(yīng)EBAC接收驅(qū)動器控制信號，其中所述驅(qū)動
器控制信號影響電制動驅(qū)動器的調(diào)節(jié)。在該實(shí)施例中，電制動系統(tǒng)100中的每個電制動驅(qū)
動器耦接于EBAC并由EBAC控制。這樣，各EBAC112/114控制電制動驅(qū)動器以施加、釋放、
調(diào)節(jié)以及另外地控制輪子制動的施用。就此而言，EBAC112/114響應(yīng)于由BSCU110產(chǎn)生的
相應(yīng)指令信號而產(chǎn)生用于制動驅(qū)動器的控制信號。自動制動器控制信號適當(dāng)?shù)赜枰愿袷交?br> 和處理以與航空器采用的特定制動系統(tǒng)相兼容。本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉航空器制動機(jī)構(gòu)以及
自動制動器功能控制制動器的通用方式，這些已知的方面將不在此詳細(xì)地描述。 左側(cè)電制動子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)102可以包括適當(dāng)配置的動力控制子系統(tǒng)140或者與動力
7控制子系統(tǒng)140協(xié)作。動力控制子系統(tǒng)140可以耦接到BSCU110、各EBAC112/114(和/或 電制動系統(tǒng)100的其他部件)。在該實(shí)施例中，動力控制子系統(tǒng)140適當(dāng)?shù)貥?gòu)做而成以按照 需要提供、施加、去除、切換、或另外地調(diào)節(jié)電制動機(jī)構(gòu)和/或電制動驅(qū)動器的操作動力。例 如，動力控制子系統(tǒng)140能按需要從左側(cè)電制動子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)102的各EBAC112/114和/或 其他部件去除電力，以為電制動系統(tǒng)IOO提供互鎖特性。如下面更為詳細(xì)地描述的，動力控 制子系統(tǒng)140可以利用左側(cè)外側(cè)供電單元和左側(cè)內(nèi)側(cè)供電單元實(shí)施，其中所述左側(cè)外側(cè)供 電單元和左側(cè)內(nèi)側(cè)供電單元以獨(dú)立的方式起作用以調(diào)節(jié)左側(cè)外側(cè)和左側(cè)內(nèi)側(cè)電制動部件 的操作力。 右側(cè)電制動子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)104具有與左側(cè)電制動子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)102類似的結(jié)構(gòu)(共同
的特征、功能以及元件在此將不再多余地描述)。對于該示例性布置，如圖l所示，右側(cè)電 制動子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)104包括與節(jié)流桿106分開并且不同的右側(cè)節(jié)流桿142、 BSCU146、內(nèi)側(cè) EBAC148、外側(cè)EBAC150以及與動力控制子系統(tǒng)140分開并且不同的動力控制子系統(tǒng)152。 電制動系統(tǒng)100的兩側(cè)從兩個節(jié)流桿106/142接收自動制動器制動驅(qū)動數(shù)據(jù)?？商鎿Q地， 電制動系統(tǒng)100的兩側(cè)可以利用采用其他單獨(dú)并且不同的自動制動啟動機(jī)構(gòu)(未示于圖 1)。右側(cè)電制動子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)104的各個部件被耦接在一起而按照上面針對左側(cè)制動子系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)102所述的那樣操作，然而，右側(cè)處理操作優(yōu)選地獨(dú)立于左側(cè)處理操作。
電制動系統(tǒng)中的控制機(jī)構(gòu)或結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)用來實(shí)施根據(jù)一個示例性實(shí)施例的自動 制動器功能特性。例如，電制動系統(tǒng)100可以配置成支持如下面結(jié)合圖2所示的單個主信 道上的所述自動制動器功能實(shí)施。 圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例構(gòu)做而成的用于航空器電制動系統(tǒng)的電自動制動功能 的系統(tǒng)200的示意圖。該電制動系統(tǒng)也可按照上面結(jié)合圖l所述的那樣進(jìn)行配置。因此， 系統(tǒng)200的某些特征、部件和功能在此將不再多余描述。 用于電自動制動功能的系統(tǒng)200可以包括主自動制動信道242，用以執(zhí)行閉環(huán)自 動制動控制算法，所述控制算法產(chǎn)生主自動制動指令；以及多個從屬自動制動信道244，用 以經(jīng)由航空器網(wǎng)絡(luò)總線224接收自動制動主指令。 主自動制動信道242可以包括主自動制動信道左側(cè)外側(cè)制動系統(tǒng)控制單元 (BSCU)211、主自動制動信道左側(cè)外側(cè)電制動驅(qū)動器控制器(EBAC)218、至少一個主自動制 動信道左側(cè)外側(cè)制動驅(qū)動器220以及主自動制動信道左側(cè)外側(cè)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)集中器(RDC)222。 系統(tǒng)200適當(dāng)?shù)貥?gòu)做而成以接收或處理自動制動控制輸入信號202。 主自動制動信道左側(cè)外側(cè)制動系統(tǒng)控制單元(BSCU) 211具有與BSCU110類似的結(jié) 構(gòu)，并且可以包括左側(cè)外側(cè)主自動制動指令計(jì)算模塊208。在這個例子中，自動制動控制輸 入信號202由左側(cè)外側(cè)主自動制動指令計(jì)算模塊208接收。例如，左側(cè)和右側(cè)兩側(cè)的TRA 傳感器數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)模塊(圖2中未示出)向外側(cè)主自動制動指令計(jì)算模塊208提供推力桿位 置數(shù)據(jù)。 左側(cè)外側(cè)主自動制動指令計(jì)算模塊208被耦接到主自動制動信道左側(cè)外側(cè) BSCU211，并適當(dāng)?shù)貥?gòu)做而成以響應(yīng)于自動制動驅(qū)動數(shù)據(jù)計(jì)算/產(chǎn)生自動制動主指令。左側(cè) 外側(cè)主自動制動指令計(jì)算模塊208進(jìn)一步構(gòu)做成通過延遲自動制動主指令向各EBAC的傳 送來使延遲自動制動在主自動制動信道上的施加，以便確保貫穿所有飛機(jī)輪子制動器的同 步制動施用，如下面結(jié)合圖3所述。
左側(cè)外側(cè)EBAC218具有類似于EBAC112的結(jié)構(gòu)。左側(cè)外側(cè)EBAC218被耦接到主自
動制動信道左側(cè)外側(cè)BSCU211，并用以接收延遲的自動制動主指令以及響應(yīng)于延遲自動制
動主指令產(chǎn)生控制信號。主自動制動信道EBAC控制用以接收延遲的自動制動主指令的一
部分EBAC。控制信號用以控制左側(cè)外側(cè)制動驅(qū)動器220的驅(qū)動。實(shí)際上，自動制動控制信
號調(diào)節(jié)電制動驅(qū)動器的驅(qū)動(即，由電制動驅(qū)動器產(chǎn)生的全部夾持力的百分比)。例如，自
動制動控制信號可以發(fā)指令給電制動驅(qū)動器以釋放制動器，它可以發(fā)指令給電制動驅(qū)動器
以施加最大夾持力，或它可以發(fā)指令給電制動驅(qū)動器以施加某一中等夾持力。 左側(cè)外側(cè)RDC222耦接到左側(cè)外側(cè)主自動制動信道左側(cè)外側(cè)BSCU211，并用以接收
自動制動主指令。左側(cè)外側(cè)RDC進(jìn)一步用以經(jīng)由連接于每個從屬自動制動信道的各RDC
將自動制動主指令發(fā)送到從屬自動制動信道。如上所述，該數(shù)據(jù)通信可以載送入網(wǎng)絡(luò)總線
224。 系統(tǒng)200可以包括用以經(jīng)由航空器網(wǎng)絡(luò)總線224接收自動制動主指令的多個從屬 自動制動信道244。每個從屬自動制動信道在除了進(jìn)行防滑調(diào)節(jié)處理之外不作任何進(jìn)一步 處理的情況下、基于接收的自動制動主指令發(fā)出制動施用的指令。從屬自動制動信道還用 以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)總線224將它們的完好情況發(fā)送到主自動制動信道。就此而言，如果存在有任 何種類的錯誤或故障(例如，防滑沒有起作用、制動能力減小、夾持力不受控制等)，主自動 制動信道將解除自動制動(即，中斷主自動制動指令向從屬自動制動信的傳送道)以便確 保航空器的安全。在這種情況下的制動將由飛行員通過制動踏板進(jìn)行控制。每個從屬自動 制動信道具有類似于左側(cè)外側(cè)主自動制動信道的結(jié)構(gòu)，并且每個也可以如上面結(jié)合如圖1 所述的那樣構(gòu)做而成。因此，系統(tǒng)200的某些特征、部件和功能在此將不再贅述。
系統(tǒng)200可以包括左側(cè)內(nèi)側(cè)自動制動從屬信道246、右側(cè)外側(cè)自動制動從屬信 道248以及右側(cè)內(nèi)側(cè)自動制動從屬信道250。每個自動制動從屬信道246/248/250包括 相應(yīng)的自動制動信道從屬處理器210/214/216，自動制動信道從屬處理器210/214/216被 耦接到BSCU211/212之一并用以經(jīng)由相應(yīng)的RDC224/230/236接收自動制動主指令。自動 制動信道從屬處理器210/214/216，與主自動制動信道主計(jì)算模塊208，不執(zhí)行任何自動制 動指令計(jì)算。每個自動制動信道從屬處理器210/214/216將自動制動主指令發(fā)送到相應(yīng) EBAC226/232/238。每個EBAC226/232/238用以響應(yīng)于自動制動主指令產(chǎn)生控制信號以控 制每個相應(yīng)制動驅(qū)動器228/234/240的驅(qū)動。雖然在該例子中，主信道計(jì)算模塊在左側(cè)外 側(cè)BSCU信道上實(shí)施，但是主信道計(jì)算模塊可以替換地或另外地在任何其他存在的制動控 制信道(左側(cè)內(nèi)側(cè)、右側(cè)外側(cè)或右側(cè)內(nèi)側(cè))上實(shí)施。產(chǎn)生自動制動功能的主自動制動指令 的過程在下面進(jìn)行描述。 圖3是流程圖，圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例構(gòu)做而成的用于航空器的電制動系統(tǒng)的 自動制動功能的過程300。結(jié)合過程300執(zhí)行的各項(xiàng)任務(wù)可以通過軟件、硬件、固件或它們 的任意組合執(zhí)行。為了說明的目的，過程300的以下描述可以參照上面結(jié)合圖1-2所述的 各元件。在本發(fā)明的各實(shí)施例中，過程300的各部分可以通過所述系統(tǒng)的不同元件，例如 BSCU、 EBAC、 EBPCU等執(zhí)行。應(yīng)當(dāng)理解，過程300可以包括任何數(shù)量的另外的或者可替換的 任務(wù)，示于圖3中的各任務(wù)不必以圖示的順序執(zhí)行，以及過程300可以被并入到具有在此沒 有詳細(xì)描述的其他功能的更廣泛的流程或過程中。 結(jié)合自動制動功能過程300，圖3描述了在過程300期間的經(jīng)由航空器網(wǎng)絡(luò)處理分支330互連的兩個處理分支。主自動制動信道處理分支314被顯示在圖3的右側(cè)，而從屬 自動制動信道處理分支316被表示在圖3的左側(cè)。電制動系統(tǒng)的主自動制動信道以連續(xù)或 快速取樣的方式從航空器數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)總線接收自動制動指令驅(qū)動數(shù)據(jù)(任務(wù)302)，并基于自 動制動指令驅(qū)動數(shù)據(jù)計(jì)算自動制動主指令(任務(wù)304)。自動制動指令驅(qū)動數(shù)據(jù)可以包括但 不限于航空器減度、對地速度、擾流器數(shù)據(jù)、油門解析儀角度等。例如，飛行員通過駕駛間座 艙中的開關(guān)選擇減速，主自動制動計(jì)算模塊然后通過對比實(shí)際的航空器減速和飛行員輸入 的減速來計(jì)算自動制動主指令。主自動制動計(jì)算模塊然后為每個制動驅(qū)動控制器(EBAC) 發(fā)出帶有防滑調(diào)節(jié)的0-100%制動力的指令。例如，如果相應(yīng)于左側(cè)內(nèi)側(cè)EBAC的主自動制 動指令是62%，并且相應(yīng)于左側(cè)內(nèi)側(cè)輪子的防滑調(diào)節(jié)是2%，則左側(cè)內(nèi)側(cè)EBAC獲得60%主 制動指令輸入。主自動制動指令然后經(jīng)由航空器網(wǎng)絡(luò)發(fā)出(附圖標(biāo)記332)。為了發(fā)出主自 動制動指令，過程300將自動制動主指令發(fā)送到主自動制動信道RDC(任務(wù)318)，主自動制 動信道RDC然后將自動制動主指令發(fā)送到從屬自動制動信道RDC(任務(wù)320)，并將自動制 動主指令從每個從屬自動制動信道RDC發(fā)送到每個相應(yīng)的從屬自動制動信道處理器(任務(wù) 322)。自動制動主指令是所有制動驅(qū)動器的共用自動制動主指令，使得制動被同時(shí)均勻地 施加于所有航空器輪子。就此而言，為了確保同步制動施用，通過主自動制動信道計(jì)算模塊 延遲自動制動主指令向其相應(yīng)EBAC的傳送(任務(wù)306)，延遲與向從屬BSCU信道的發(fā)送過 程(附圖標(biāo)記332)同時(shí)進(jìn)行。所述延遲基于航空器網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲以及制動驅(qū)動器達(dá)到零 扭矩點(diǎn)(即將施用制動)所耗費(fèi)的時(shí)間進(jìn)行選擇。過程300然后在預(yù)定延遲之后將主自動 制動信道上的自動制動主指令發(fā)送到電制動驅(qū)動控制器(各EBAC)(任務(wù)308)，并利用主自 動制動信道控制信號控制主自動制動信道制動驅(qū)動器的驅(qū)動(任務(wù)312)。
從屬自動制動信道處理器不對自動制動主指令進(jìn)行任何計(jì)算。從屬自動制動信道 用作"假處理器(dummy processor)"或數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)(data gateway)以為每個輪子產(chǎn)生回應(yīng) 帶有定制防滑調(diào)節(jié)的自動制動主指令的自動制動控制信號(任務(wù)324)，并用從屬自動制動 控制信號控制其相應(yīng)(各)制動驅(qū)動器中每個制動驅(qū)動器的驅(qū)動(任務(wù)328)。在過程300 期間，從屬自動制動信道將它們的完好情況發(fā)送到主自動制動信道(任務(wù)340)。就此而言， 如果存在任何他種類的錯誤或故障(例如，防滑沒有起作用、制動能力減小、夾持力不受控 制等)，主自動制動信道將解除自動制動(即，中斷主自動制動指令向從屬自動制動信道的 傳送)以便確保航空器的安全，如上所述。 總得來說，如在此所述的用于航空器的電制動系統(tǒng)的自動制動功能采用用以產(chǎn)生 主自動制動指令的單個主自動制動信道以及用以經(jīng)由航空器網(wǎng)絡(luò)接收自動制動主指令的 多個從屬自動制動信道。用這種方法，同步制動施用得以實(shí)現(xiàn)，使得制動被均勻且同時(shí)地施 加到所有航空器輪子。 盡管在上述詳細(xì)描述中已經(jīng)給出了至少一個示例性實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)理解存在有 許多變化。也應(yīng)當(dāng)理解，在此描述的示例性實(shí)施例或各實(shí)施例不是用來以任何方式限制本 發(fā)明的范圍、應(yīng)用性或結(jié)構(gòu)。而是，上述詳細(xì)描述將為本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員提供實(shí)施所描述的 實(shí)施例或各實(shí)施例的方便的路線圖。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，在不背離本發(fā)明范圍的情況下，可以在元 件的功能和結(jié)構(gòu)配置方面做出各種改變，而本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求限定，其包括在提交 該專利申請時(shí)已知的等同物和可預(yù)見的等同物。
10
權(quán)利要求
一種用于航空器的電自動制動系統(tǒng)，該電自動制動系統(tǒng)包括主自動制動信道，該主自動制動信道用以執(zhí)行閉環(huán)自動制動控制算法，其中所述閉環(huán)自動制動控制算法產(chǎn)生自動制動主指令；以及多個從屬自動制動信道，每個從屬自動制動信道用以接收所述自動制動主指令，其中每個從屬自動制動信道在除了進(jìn)行防滑調(diào)節(jié)處理之外不作任何進(jìn)一步處理的情況下、基于接收的自動制動主指令發(fā)出制動施用的指令。
2. 如權(quán)利要求l的系統(tǒng)，其中，所述主自動制動信道還包括主計(jì)算模塊，該主計(jì)算模塊 耦接于主自動制動信道制動系統(tǒng)控制單元(BSCU)并用以計(jì)算所述自動制動主指令。
3. 如權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其中，所述主計(jì)算模塊還用以延遲所述自動制動主指令向電 制動驅(qū)動控制器(EBAC)的傳送。
4. 如權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中，所述主自動制動信道還包括電制動驅(qū)動控制器(EBAC)， 該電制動驅(qū)動控制器耦接到所述主自動制動信道BSCU并用以接收被延遲的自動制動主指 令，其中所述主自動制動信道控制用以接收被延遲的自動制動主指令的一部分電制動驅(qū)動 控制器(EBAC)。
5. 如權(quán)利要求2的系統(tǒng)，還包括主自動制動信道遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)集中器(RDC)，該主自動制動 信道遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)集中器耦接到所述主自動制動信道BSCU并用以接收所述自動制動主指令。
6. 如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中，每個所述從屬自動制動信道還包括 自動制動信道從屬處理器，該自動制動信道從屬處理器耦接到從屬自動制動BSCU并用以接收所述自動制動主指令；以及電制動驅(qū)動控制器(EBAC)，該電制動驅(qū)動控制器耦接到所述從屬自動制動信道BSCU 并用以響應(yīng)于所述自動制動主指令產(chǎn)生制動驅(qū)動信號。
7. 如權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中，所述從屬自動制動信道用以獨(dú)立地控制它們各自的 EBAC中的每一個EBAC的驅(qū)動。
8. 如權(quán)利要求l的系統(tǒng)，其中，所述從屬自動制動信道用以將它們的完好情況發(fā)送到 所述主自動制動信道。
9. 一種用于航空器的電制動系統(tǒng)的自動制動功能的方法，該方法包括 接收自動制動指令驅(qū)動數(shù)據(jù)；基于所述自動制動指令驅(qū)動數(shù)據(jù)計(jì)算閉環(huán)控制模式下的自動制動主指令； 將所述自動制動主指令發(fā)送到從屬自動制動信道，其中每個從屬自動制動信道具有在其控制之下的一個或多個對應(yīng)的從屬自動制動信道制動驅(qū)動器；響應(yīng)于所述自動制動主指令為每個所述從屬自動制動信道產(chǎn)生從屬自動制動控制信號；以及用所述從屬自動制動控制信號控制所述從屬自動制動信道制動驅(qū)動器的驅(qū)動。
10. 如權(quán)利要求9的方法，還包含將所述自動制動主指令延遲以獲得延遲的自動制動主指令； 將所述延遲的自動制動主指令傳送到電制動驅(qū)動控制器(EBAC); 響應(yīng)于所述延遲的自動制動主指令傳送主自動制動信道控制信號；以及 利用所述主自動制動信道控制信號控制電制動驅(qū)動器的驅(qū)動。
11. 如權(quán)利要求10的方法，其中，所述延遲步驟還包括選擇時(shí)間延遲使得同步制動施用得以實(shí)現(xiàn)。
12. 如權(quán)利要求9的方法，其中，控制所述從屬自動制動信道制動驅(qū)動器的驅(qū)啟動包括用所述從屬自動制動控制信號獨(dú)立控制每個所述電制動驅(qū)動器。
13. 如權(quán)利要求9的方法，還包括產(chǎn)生所述從屬自動制動信道的完好情況。
14. 如權(quán)利要求9的方法，其中，每個從屬自動制動信道在除了進(jìn)行防滑調(diào)節(jié)處理之外不作任何進(jìn)一步處理的情況下、基于所述自動制動主指令發(fā)出制動施用的指令。
15. —種用于航空器的電制動系統(tǒng)的自動制動功能的方法，該方法包括接收自動制動指令驅(qū)動數(shù)據(jù)；基于所述自動制動指令驅(qū)動數(shù)據(jù)計(jì)算自動制動主指令；以及響應(yīng)于所述自動制動主指令使制動施用同步進(jìn)行。
16. 如權(quán)利要求15的方法，其中，所述同步步驟還包括(a) 延遲所述自動制動主指令以在主自動制動信道上獲得延遲的自動制動施用；(b) 在預(yù)定延遲之后，將主自動制動信道上的自動制動主指令傳送到電制動驅(qū)動控制器(EBAC);(c) 用所述主自動制動信道控制信號控制主自動制動信道制動驅(qū)動器的驅(qū)動；以及與(a)、 (b)和(c)同時(shí)地；(d) 將所述自動制動主指令發(fā)送到多個從屬自動制動信道上，其中每個從屬自動制動信道控制多個制動驅(qū)動器；(e) 響應(yīng)于所述自動制動主指令為每個所述從屬自動制動信道產(chǎn)生從屬自動制動控制信號；以及(f) 利用從屬自動制動控制信號控制從屬自動制動信道制動驅(qū)動器的驅(qū)動。
17. 如權(quán)利要求16的方法，其中，所述延遲步驟還包括選擇時(shí)間延遲，使得每個所述從屬自動制動信道制動驅(qū)動器和所述主自動制動信道制動驅(qū)動器同時(shí)施加制動于航空器的輪子。
18. 如權(quán)利要求15的方法，其中，所述從屬自動制動信道將它們的完好情況發(fā)送給所述主自動制動信道。
19. 如權(quán)利要求15的方法，還包括多個從屬自動制動信道中的每一個響應(yīng)于所述自動制動主指令發(fā)出制動施用的指令。
20. 如權(quán)利要求19的方法，其中，每個從屬自動制動信道在除了進(jìn)行防滑調(diào)節(jié)處理之外不作任何進(jìn)一步處理的情況下、基于所述自動制動主指令發(fā)出制動施用的指令。
全文摘要
公開了一種適用于航空器的用于電自動制動功能的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包括用以產(chǎn)生主自動制動指令的單個主自動制動信道以及用以接收所述自動制動主指令的多個從屬自動制動信道。該方法接收自動制動指令驅(qū)動數(shù)據(jù)，基于所述自動制動指令驅(qū)動數(shù)據(jù)計(jì)算共用的自動制動主指令以及通過利用共用的自動制動主指令來驅(qū)動所有的制動驅(qū)動器來使制動施用同步。
文檔編號B60T8/17GK101730637SQ200780046567
公開日2010年6月9日 申請日期2007年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月22日
發(fā)明者T·T·格里菲思, 安德列亞·D·尤塔, 約翰·高恩 申請人:波音公司