飛機制動系統結構的製作方法

2023-05-26 09:51:56

專利名稱：飛機制動系統結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種飛機制動系統結構。
背景技術：
已知的飛機制動系統包括:-具有機電執行器的制動器，用於可選擇地將制動力施加到制動盤的相應堆疊以便在相應輪上施加制動扭矩；-至少一個動力模塊，設計為將相位電流傳送到機電執行器以使後者可施加制動力；-至少一個控制模塊，用於響應於制動指令控制動力模塊以將適當的相位電流傳送到執行器以使這些執行器可以產生所需的制動力；-至少一個動力供給單元，包括從飛機的電力總線和/或飛機的電池產生高壓電的裝置，該裝置向動力模塊提供對執行器供電所需的高功率。通常，在控制器中控制模塊和動力模塊組合在一起稱為EMAC。動力供給單元通常包括能將飛機動力總線供給的動力轉換成校準為滿足由EMAC的動力模塊產生的高功率需求的高電壓功率的變換器(例如變壓器)。在EMAC的控制模塊中的電路板自身由飛機的低壓電源供電。此外，EMAC通常合併控制為一個元件將機電執行器鎖定就位，其用作停車制動，並且其可在低壓電或高壓電下供電以便執行。最後，該結構通常包括制動計算機，設計為生成制動指令(自動制動功能)、應用防滑移保護。計算機中的電路板由飛機的低壓電源供電。

發明內容
本發明試圖提供一種簡單的制動系統結構，其要求較少的飛機電力系統的連接。為了達到這一目標，本發明提出一種飛機制動系統結構，包括:-具有機電執行器的制動器，用於可選擇地將制動力施加到制動盤的相應堆疊以便在相應輪上施加制動扭矩；-至少一個動力模塊，設計為將相位電流傳送到機電執行器以使後者可施加制動力；-至少一個控制模塊，用於響應於制動指令控制動力模塊以將適當的相位電流傳送到執行器以使這些執行器可以產生所需的制動力；-至少一個動力供給單元，包括產生高壓電以向動力模塊提供對執行器供電所需的高功率的裝置。根據本發明，動力供給單元還包括用於產生低壓電以在低電壓下對至少控制模塊供電的裝置。由此產生的低壓電用來為控制模塊的電路板供電以及對鎖定執行器作為停車制動器的構件進行致動，如果執行器被如此裝配的話。此外，該低壓電還可以用來對一臺或多臺制動計算機供電，如果執行器被如此裝配的話。因此，連接本發明的制動系統到飛機動力源將減少為連接動力供給單元到飛機的動力總線或其電池。制動系統中的所有其它設備項目將直接由動力供給單元供電，並且這相當大地簡化了制動系統到飛機動力源的連接。根據本發明的一個特定方面，動力供給單元裝配有位於產生高壓電的裝置下遊的控制動力開關。該開關是安全的特徵，其保證只在傳輸制動指令時將高壓電傳輸到執行器，這使得防止不必要的制動成為可能。例如，可以使用文獻FR2857642中詳細描述的邏輯進行控制。根據本發明的另一個特定方面，作為已經提到的裝配動力開關的替代，動力供給單元裝配有位於產生低壓電的裝置下遊的控制開關。該開關保證只在已經傳輸制動指令時對控制模塊供電，並因此能發送指令給動力模塊以產生相位電流，並且同樣避免了不必要的制動。


根據參考附圖給出的對本發明的一些具體實施例的描述，可以更好地理解本發明，其中:圖1為根據本發明一個具體實施例的飛機制動系統的圖表；和圖2為描述圖1所示制動系統的可選形式的圖表。在這些圖中，高壓電的流向由粗線表示，低壓電的流向由細線表示，且信號的流向由虛線表示。
具體實施例方式參考圖1，本發明飛機制動系統的機電制動器I各種包括一堆制動盤2，其包括，交替地作為單個與將要制動的輪一起轉動的制動盤和不轉動的制動盤。每個制動器I包括多個執行器3 (這裡只示出了一個)，該執行器由環4承載以使它們面向這堆制動盤2平放。每個執行器3包括可朝向該堆制動盤2移動以便將其壓緊從而產生制動力的柱塞5。柱塞5經由驅動線路通過執行器的電機移動，驅動線路將電機的轉動運動轉換為柱塞5的平移運動。電機通過控制器或EMAC 6供電，EMAC包括根據控制模塊8所傳輸的指令16將相位電流傳輸到執行器電機的動力模塊7。由控制模塊8傳輸的指令是基於尤其從制動計算機9、制動踏板10或停車選擇器11產生的各種信號得到的。飛機的整個制動系統在這裡設計為在三個模式下運行:正常模式、緊急模式和停車模式。在正常模式下，控制模塊8基於從制動計算機9接收的制動指令12生成指令16。在緊急模式下，其中制動計算機發生故障，控制模塊8基於表示由飛行員直接致動的制動踏板10的下沉的踏板信號13生成指令16。在停車模式下，其優於其它模式，控制模塊8響應於當停車選擇器11由飛行員致動時發出的停車信號14生成停車制動指令17。為了允許在飛機靜止時保持停車制動，執行器3裝配有停車鎖定元件，例如無電流制動器15，在不供電時，其通過將電機和柱塞5之間的動力傳動系的傳動軸之一鎖定而將柱塞鎖定就位。這之後要求的是保證對無電流制動器15供電，以控制柱塞5的運動以便其對該堆制動盤施加停車力，然後切斷到無電流制動器15的動力供給以將執行器鎖定在停車制動位置。該結構包括結合變換器21和22的動力供給單元20，其基於至少一個飛機動力總線PW和飛機電池(如果合適的話)產生動力(在這個例子中為DC電流)，用來對制動系統的各種設備項目供電，分別為高電壓HVDC23和低電壓LVDC24。當然變換器可以理解為來自可獲得的電源(例如由噴氣發動機或飛機輔助動力單元驅動的交流發電機)、使其能夠產生用於制動系統運行所需的兩個動力的任意裝置。優選地，每個變換器包括在電源不再能獲得時能夠切換飛機電池的受控開關。高壓電HVDC23用來對EMAC6的動力模塊7供電以使後者可以產生對制動執行器電機供電所需的相位電流。低壓電LVDC24自身對EMAC6的控制模塊和制動計算機9供電，且用來提供相關電路板的運行所需的電力。因此，只有動力供給單元20連接到飛機的電源。這裡，受控動力開關25位於高壓電變換器21的下遊，以便只在制動指令實際已經由制動計算機或踏板或停車選擇器發出時允許向EMAC的動力模塊供電。用於動力開關25的控制邏輯可以是例如按照文獻FR2857642中描述的邏輯。默認地，該邏輯將開關25置於開啟位置，執行器7的動力模塊未通電。在這個位置，執行器3的柱塞5不能響應於來自控制模塊8的指令而移動。該邏輯僅響應於來自執行器控制模塊8的閉鎖指令而將開關25置於關閉位置，由並非來自控制模塊8且與其獨立的確定信號確定。本發明的裝置的優點有許多:-改善的制動能力有效性。使用根據本發明的動力供給單元，能夠對飛機進行制動而不需要飛機動力網絡(由於切斷了所有噴氣發動機和輔助動力單元且沒有外部電源可使用)，因為動力供給單元能自動從電池管理高壓電和低壓電向制動系統的設備項目的供
5 口 O-簡化的制動系統，通過限制在制動系統中電壓變換器的數量和用於制動系統中各種設備項目的動力供給輸入的數量來實現。此外，動力供給單元可簡單編程以通過切斷操作重設各種設備項目，然後重新向相關電路板供給動力。-改善的制動系統可靠性。組成制動系統的設備項目的可靠性精確地增加，因為在飛行過程中動力供給單元可編程以關閉制動系統的各種設備項目，包括起落架，並且只在起落架展開時允許對它們提供動力。-優化的電池消耗。在切換飛機電池的情況下，低壓電只在有制動指令時才可被授權使用，以便限制電池消耗。可通過動力供給單元將電池狀態的副本發送到執行器控制模塊和計算機，以使控制規則(control laws)變得輕鬆(飛機製造商通常容許使用電池的退化制動性能)。-改善的制動系統透明度。當停機指令發出時，動力供給單元可管理對計算機供電所需的透明度，以便記錄數據或維持對例如停車裝置的動力供給。根據圖2所示的實施例的另一種形式，作為在高壓電動力供給線路上布置動力開關25的替代(或與其一樣)，在低壓電動力供給線路上布置開關25』是允許的。開關25』以這樣一種方式控制，即，如果生成制動指令則其關閉，在其它情況下保持打開，以便防止任何不必要的制動的危險。實際上，除了免除動力模塊的高壓電、因而防止執行器施加任意制動力之外，新開關免除控制模塊的低壓電，因而防止控制模塊得到動力模塊對執行器供電所必需的指令。因此效果是一樣的，但是新開關25』當然是較小尺寸的，因此重量輕且體積小。作為可選擇的，開關25』可預設地留在關閉位置並響應於使設備停機的指令或在飛機不要求制動的運行階段打開(例如響應於檢測到起落架艙內的起落架升起)。當然本發明不限於剛才描述的情形，而且通常包含了落入由權利要求書限定的範圍內的任何替代型式。特別地，儘管這裡的控制模塊和動力模塊描述為物理集合成一體且相同的控制器或EMAC，這兩個模塊也可以分開。因此，控制模塊可例如與制動計算機結合，而動力模塊可以儘可能靠近制動執行器布置。此外，儘管在動力供給單元中的受控動力開關的存在使得防止不必要制動成為可能，如果在別處其它安全特徵允許避免這種情況，則這種開關也可以省略。在動力供給單元中用於產生低壓電的裝置可替代各種電源:-飛機動力總線(由發動機、APU、外部電源等驅動的交流發電機可獲得的高或低AC或DC電壓);-飛機電池、或動力供給單元的內部電池，這一電源通常總是可獲得的；-由動力供給單元本身產生的高壓電。最後，本發明的動力供給單元可裝備內部電源，例如專用電池，設計為如果飛機的動力總線和電池失效或變得不可用的話就接替它們。
權利要求
1.一種飛機制動系統結構，包括: -具有機電執行器(3)的制動器，用於可選擇地將制動力施加到制動盤(2)的相應堆疊以便在相應輪上施加制動扭矩； -至少一個動力模塊(7)，設計為將相位電流傳送到機電執行器以使後者可施加制動力； -至少一個控制模塊(8)，用於響應於制動指令控制動力模塊以將適當的相位電流傳送到執行器以使這些執行器可以產生所需的制動力； -至少一個動力供給單元(20)，包括產生高壓電(HVDC)以向動力模塊提供對執行器供電所需的高功率的裝置(21)； 其特徵在於，動力供給單元還包括用於產生低壓電(LVDC)以在低電壓下對至少控制模塊供電的裝置(22)。
2.根據權利要求1的制動系統結構，其特徵在於，產生低壓電的裝置(22)還對設計為將制動指令傳送給控制模塊的制動計算機(9)供電。
3.根據權利要求1的制動系統結構，其特徵在於，動力供給單元(20)裝配有位於產生高壓電(HVDC)的裝置(21)的下遊並且響應於傳送到控制模塊(8)的制動指令而轉換到關閉位置的控制開關(25)。
4.根據權利要求1的制動系統結構，其特徵在於，動力供給單元(20)裝配有位於產生低壓電(LVDC)的裝置(22)的下遊並且響應於傳送到控制模塊(8)的制動指令而轉換到關閉位置的控制開關(25』)。
全文摘要
本發明涉及一種飛機制動系統結構，包括具有機電執行器(3)的制動器，用於可選擇地將制動力施加到制動盤(2)的相應堆疊以便在相應輪上施加制動扭矩；至少一個動力模塊(7)，設計為將相位電流傳送到機電執行器以使後者可施加制動力；至少一個控制模塊(8)，用於響應於制動指令控制動力模塊以將適當的相位電流傳送到執行器以使這些執行器可以產生所需的制動力；至少一個動力供給單元(20)，包括產生高壓電(HVDC)以向動力模塊提供對執行器供電所需的高功率的裝置(21)，以及用於產生低壓電(LVDC)以在低電壓下對至少控制模塊供電的裝置(22)。
文檔編號B60T8/17GK103085790SQ20121018978
公開日2013年5月8日 申請日期2012年4月6日 優先權日2011年4月7日
發明者J·蒂博, S·莫德瑞, D·恩夫羅伊 申請人:梅西耶-布加蒂-道提公司