飞行器刹车系统的分布式架构技术方案

本发明专利技术涉及一种飞行器制动系统的架构，包括:

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】飞行器刹车系统的分布式架构
[0001]本专利技术涉及飞行器电制动系统的领域。
[0002]专利技术背景
[0003]图1示出了用于飞行器的传统的所谓的“集中式”电制动系统。
[0004]在该架构中，用于制动飞行器的机轮的每个制动器1包括摩擦构件(例如，碳盘堆)以及四个机电致动器2，这四个机电致动器2被编组在两个不同的组中，每个组有两个机电致动器2。任何一个组中的机电致动器2都连接到位于飞行器的机身中的同一个集中式计算机3。
[0005]飞行器的飞行员(或者自动驾驶系统)生成制动设定点。
[0006]每个集中式计算机3采集制动设定点，并执行对与其连接的机电致动器2的监测和控制。机电致动器2的监测和控制利用一个或多个伺服控制回路。
[0007]因此，集中式计算机3生成三相供电电流，用于为与其连接的每个机电致动器2的电机供电。三相供电电流被传输到电机，这随后致动所述机电致动器2的推动器。推动器滑动，向制动器1的摩擦构件施加制动力，并从而向机轮施加制动扭矩。
[0008]每个集中式计算机3还采集一个或多个伺服控制参数的测量值，这些测量值由位于集中式计算机3所连接到的(或者在其附近:在制动器1上，在机轮上，等等)每个机电致动器2中的传感器获得。举例来说，这些测量值包括电机的转子的角位置的测量值。这些测量值构成了上述伺服控制回路的返回信号。
[0009]这种集中式架构存在某些缺点。
[0010]该架构需要至少九根电线用于每个机电致动器2:三根供电线4用于电机的三相(在图1中用单线表示)，四根通信线5(在图1中用单线表示)用于将伺服控制参数测量值返回到集中式计算机3，以及两根供电线6(在图1中用单线表示)用于给阻挡构件供电，所述阻挡构件用于阻挡机电致动器2，以便提供停车制动。这些电线被整合在从飞行器机身向下延伸到制动器1的线束中，并且因此体积大且重。供电线4在其中延伸以传送为电机供电的电流的线束的长度使得有必要使用用于电磁兼容性的滤波电路，从而增加了集中式计算机3的重量、复杂性和成本。
[0011]为了减轻这些缺点，已提出使用分布式架构，如图2所示。
[0012]在该架构中，制动器11的每个机电致动器10不仅包括其电机和其制动器，还包括功率模块和数字通信模块12。制动器11的数字通信模块12和机电致动器10被互连，以便形成数字网络。该架构还具有用于通过向制动器11的机电致动器10的功率模块输送供电电压来给它们供电的两个供电单元14以及适配成为电机生成数字控制信号的两个控制单元15，该信号被发送到数字通信模块12。每个机电致动器10的数字通信模块12将数字控制信号传输到功率模块，使得每个功率模块基于其数字控制信号生成并从供电电压获取供电电流。最后，该架构包括网络互连构件16，该网络互连构件16连接到控制单元15两者并且被集成在数字网络中，以便经由数字网络将数字控制信号分发给机电致动器10的数字通信模块12。在该架构中，电机的供电电流的生成因此被“分布”在机电致动器之间。
[0013]该架构是最有利的，并且用于解决上述问题。
[0014]然而，这种架构也存在一些缺点。
[0015]特别地，可以看到，连接构件16在具有两个控制单元15的控制系统中形成了“公共点”,使得连接构件16中的单一故障会导致机轮上的制动的完全丧失。
[0016]此外，已经提出将连接构件16定位在机轮的附近，在起落架的底部。这个位置是有问题的，因为它处于环境条件特别恶劣的区域，因此不适合收纳电子器件。此外，该区域具有非常小的可用空间，从而使得将连接构件16“物理地”整合到起落架上变得复杂。
[0017]专利技术目的
[0018]本专利技术的一个目的是提供一种用于飞行器制动系统的架构，该制动系统受益于分布式架构的优点，但没有上述缺点。

技术实现思路

[0019]为了实现这个目的，提供了一种用于飞行器制动系统的架构，该架构包括:
[0020]用于制动飞行器机轮的制动器，该制动器包括摩擦构件和用于向摩擦构件施加制动力并因此在机轮上施加制动扭矩的多个机电致动器，每个机电致动器包括电机、用于为电机生成供电电流的功率模块以及数字通信模块；
[0021]至少一个电源单元，用于通过传送供电电压给功率模块来为其供电；
[0022]两个控制单元，每个控制单元连接到不同一组一个或多个机电致动器，并且包括上游数字通信模块、被布置成生成数字控制信号的控制模块、以及连接到所述组的机电致动器的数字通信模块以便将数字控制信号传输到所述机电致动器的功率模块的下游数字通信模块，使得每个功率模块基于数字控制信号生成并且从供电电压获取供电电流；以及
[0023]两个控制单元的上游数字通信模块所连接到的数字通信网络。
[0024]因此，在本专利技术的架构中，用于每个电机的供电电流在机电致动器内生成，从而使得有可能受益于分布式架构的优点，如上所述。
[0025]这种架构还可以从集中式的架构的优点中获益。
[0026]特别地，给定制动器的机电致动器可以由整合在两个不同壳体中的控制单元控制，而这种架构不需要单独的装备件来执行上述连接构件的功能。这避免了在单一故障的情况下任何一个机轮失去制动。
[0027]因此，这通过减少位于起落架底部的电子器件的数量来提高制动系统的可靠性，并且系统的集成变得更简单。通过减少所述系统中的装备件的数量，也降低了制动系统的经常性成本。
[0028]还提供了如上所述的架构，其中制动器包括两个不同的组，每个组包括两个机电致动器，并且其中每个控制单元连接到两个不同组中相应一个组的两个机电致动器，以便控制它们。
[0029]还提供了一种如上所述的架构，包括多个制动器(每个制动器用于制动飞行器的不同机轮)、与每个制动器相关联的两个控制单元，以及壳体，每个壳体整合有两个控制单元。
[0030]还提供了如上所述的架构，其中与给定制动器相关联的两个控制单元被整合在两个不同的壳体中。
[0031]还提供了如上所述的架构，其中整合在给定壳体中的两个控制单元具有至少部分
不同的硬件和/或软件设计。
[0032]还提供了如上所述的架构，其中与给定制动器相关联的两个控制单元具有至少部分不同的硬件和/或软件设计。
[0033]还提供了如上所述的架构，其中制动器的机电致动器被布置成经由机电致动器的数字通信模块和控制单元的下游数字通信模块向控制单元的控制模块传输数字测量信号。
[0034]本专利技术可以鉴于以下对本专利技术的特定非限定性实施例的描述而被更好地理解。
附图说明
[0035]参考附图，在附图中：
[0036]图1示出了集中式的现有技术架构中的制动器和两个集中式计算机；
[0037]图2示出了分布式的现有技术架构中的制动器、两个供电单元、两个控制单元和互连构件；
[0038]图3示出了本专利技术的架构中的制动器、两个供电单元、两个控制单元和数字通信网络；以及
[0039]图4是类本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于飞行器制动系统的架构，所述架构包括:用于制动所述飞行器的机轮的制动器(20；37，39)，所述制动器包括摩擦构件和用于向所述摩擦构件施加制动力并从而在所述机轮上施加制动扭矩的多个机电致动器(26；36，38)，每个机电致动器包括电机、用于为所述电机生成供电电流的功率模块以及数字通信模块；至少一个供电单元(21，22),用于通过向所述功率模块输送供电电压(Vc)来给所述功率模块供电；两个控制单元(23，24；31，32，34，35)，每个控制单元连接到不同一组一个或多个机电致动器，并且包括上游数字通信模块(27)、被布置成生成数字控制信号(Sn1、Sn2)的控制模块(28)、以及下游数字通信模块(29)，所述下游数字通信模块被连接到所述组中的机电致动器的数字通信模块以便将所述数字控制信号传输到所述机电致动器的功率模块，使得每个功率模块基于所述数字控制信号生成并且从所述供电电压获取供电电流；以及数字通信网络(25；40),两个控制单元的所述上游数字通信模块(27)被连接到所述数字通信网络。2.根据权利要求1所述的架构，其特征在于，所述制动器包括两...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：赛峰起落架系统公司，
类型：发明
国别省市：