專利名稱：飛機防滑剎車控制系統(tǒng)及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種飛機防滑剎車控制方法和系統(tǒng)，具體是涉及一種具有失效安全功能的飛機防滑剎車控制方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
飛機剎車系統(tǒng)是現(xiàn)代飛機起落裝置的構(gòu)成部分，主要用以保證飛機著陸后直線運動縮短滑跑距離，盡快使飛機停止下來，同時防止剎爆輪胎。電子防滑剎車系統(tǒng)的基本構(gòu)成包括機輪速度傳感器、電子防滑控制盒和電液伺服閥三項附件。機輪速度傳感器與剎車機輪機械聯(lián)系，用以檢測機輪旋轉(zhuǎn)速度，向電子防滑控制盒提供機輪速度信號，反映機輪的運動狀態(tài)。電子防滑控制盒收到機輪速度信號后，將它與飛機基準(zhǔn)速度進行比較，以判斷機輪是否打滑或即將出現(xiàn)打滑。如果判斷機輪發(fā)生打滑，電子防滑控制盒立即向電液伺服閥發(fā)出松剎控制電流信號，根據(jù)打滑程度釋放相應(yīng)大小的液壓壓力，使該機輪恢復(fù)轉(zhuǎn)動，避免剎爆輪胎。實際使用中，由于某些因素，諸如機械聯(lián)系部分失效，機輪速度傳感器本身故障，電氣連線故障等，總會造成某一個機輪速度傳感器(左輪或右輪僅一個機輪速度傳感器)輸出信號失常，例如，沒有速度信號，或速度信號近似一個常數(shù)。在這種虛假錯誤信號情況下， 電子防滑控制盒自然不能正確地進行防滑剎車控制，甚至可能導(dǎo)致嚴重后果。例如，一個機輪速度總是為零，電子防滑控制盒將誤認為該機輪被剎死，要解除其剎車。實際上，該機輪運轉(zhuǎn)完好，并未出現(xiàn)打滑或鎖死，但失常信號進入電子防滑控制盒后的作用使得該機輪不能實施正常剎車，飛機將向有剎車效果的一側(cè)轉(zhuǎn)向，貽誤剎車時機，甚至沖出跑道，造成事故。因此，如何辨識機輪速度信號的真?zhèn)问秋w機設(shè)計師需要面對解決的問題。發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的由于虛假錯誤信號，使電子防滑控制盒不能正確地進行防滑剎車控制，甚至可能導(dǎo)致嚴重后果的不足，本發(fā)明提出了一種飛機防滑剎車控制系統(tǒng)及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提出的飛機防滑剎車控制系統(tǒng)包括機輪速度傳感器、電子防滑控制盒和電液伺服閥；其中，機輪速度傳感器有2個，分別用于飛機的左機輪和右機輪。所述的機輪速度傳感器固定安裝在飛機輪軸上或剎車殼體上；機輪速度傳感器的信號輸出線與電子防滑控制盒的輸入端相連；所述電液伺服閥的進油管嘴通過液壓管路與剎車閥的輸出端口相連；電液伺服閥的液壓部分的出油管嘴，通過液壓管路與剎車裝置進油管嘴連接；電液伺服閥的液壓部分的回油管嘴通過液壓管路與剎車系統(tǒng)油箱相連；電液伺服閥的電氣部分的接線端通過導(dǎo)線與電子防滑控制盒的輸出端相連；電子防滑控制盒固定安裝在飛機附件艙內(nèi)；電子防滑控制盒的輸入端口與機輪速度傳感器通過導(dǎo)線連接；電子防滑控制盒的輸出端口與電液伺服閥通過導(dǎo)線連接。
本發(fā)明還提出了一種飛機防滑剎車控制系統(tǒng)及控制方法，其具體步驟是
步驟1，機輪速度檢測；通過機輪速度傳感器對一側(cè)機輪速度進行檢測，并將采集到的一側(cè)剎車機輪的速度信號輸入到電子防滑控制盒速度級，作為防滑控制的輸入；
步驟2，判斷機輪速度信號真?zhèn)?；判斷機輪速度信號時，或者以被判斷機輪速度信號與該機輪不同時刻的速度進行比較，或者將兩個機輪的速度信號進行比較；
a.以被判斷機輪速度信號與該機輪不同時刻的速度進行比較時
首先通過電子防滑控制盒對接收到的該機輪速度信號的真?zhèn)芜M行分析和判斷； 如果判斷結(jié)果是真，則進入步驟3，左機輪的速度信號作為有效信號輸出至電子防滑控制盒的控制級，由電子防滑控制盒的控制級進行防滑控制；反之，判斷結(jié)果是假，則將另一側(cè)機輪的速度信號作為有效信號輸出至電子防滑控制盒的控制級，并以該另一側(cè)機輪的速度信號作為機輪防滑控制的輸入量，由電子防滑控制盒的控制級進行防滑控制；在判斷機輪速度信號的真?zhèn)螘r，采用對該機輪不同時刻的速度進行比較的方法進行判斷，具體過程是，將該機輪不同時刻分別記為t1; t2，......tn，相對應(yīng)各時刻的機輪速度分別記為Vl，V2,......Vn，在不同的時間間隔內(nèi)，如果機輪的速度信號值不變，則說明該機輪速度傳感器輸出信號失常，判斷該機輪速度傳感器輸出信號為偽；所述的時間間隔根據(jù)控制精度確定， 時間間隔At = Vt1 A-V1
b.將兩個機輪的速度信號進行比較時
首先通過電子防滑控制盒對接收到的左機輪速度信號的真?zhèn)芜M行分析和判斷；如果判斷結(jié)果是真，則進入步驟3，以一側(cè)機輪的速度信號作為有效信號輸出至電子防滑控制盒的控制級，由電子防滑控制盒的控制級進行防滑控制；反之，判斷結(jié)果是假，則將右機輪的速度信號作為有效信號輸出至電子防滑控制盒的控制級，并以右機輪的速度信號作為機輪防滑控制的輸入量，由電子防滑控制盒的控制級進行防滑控制；在判斷機輪速度信號的真?zhèn)螘r，將一側(cè)機輪與另一側(cè)機輪同一時刻的速度進行比較，具體判斷過程是，首先將一側(cè)機輪和另一側(cè)機輪不同時刻分別記為t1; t2，...tn，相對應(yīng)各時刻的左機輪速度分別記為Vl，v2，......Vn，將右機輪相對應(yīng)各時刻的機輪速度分別記為ν/ ,V2'，......Vn'；對一側(cè)機輪和另一側(cè)機輪同一時刻的機輪速度進行比較，若一側(cè)機輪速度值小于另一側(cè)機輪速度值70%以上，則判定一側(cè)機輪速度傳感器輸出信號失常；當(dāng)判定一側(cè)機輪速度傳感器輸出信號失常后，則將另一側(cè)機輪的速度信號作為有效信號輸出至電子防滑控制盒的控制級，并以另一側(cè)機輪的速度信號作為機輪防滑控制的輸入量，由電子防滑控制盒的控制級進行防滑控制；
步驟3，實施防滑控制；電子防滑控制盒根據(jù)所得到的判斷為真的機輪的速度信號進行防滑控制；
步驟4，調(diào)節(jié)機輪剎車壓力；電子防滑控制盒向電液伺服閥發(fā)出控制指令，電液伺服閥根據(jù)接收到的控制指令調(diào)節(jié)機輪剎車壓力，實現(xiàn)機輪剎車的防滑控制。
本發(fā)明中，機輪速度檢測由機輪速度傳感器附件完成。防滑控制由電子防滑控制盒完成。電液伺服閥響應(yīng)電子防滑控制盒的控制電流信號，調(diào)節(jié)機輪的剎車壓力。機輪速度真?zhèn)闻袛嗖捎帽容^法進行。有兩種方法，一種是將本機輪速度與本機輪不同時刻的速度信號進行比較，如果速度信號沒有變化，恒為零或近似為某個常數(shù)，則認為本機輪速度信號失常；一種是將本機輪速度與另一機輪同一時刻的速度信號進行比較，如果在某一時刻，二者有顯著差異，則認為該機輪速度信號失常。如果判斷該機輪速度信號失常，該信號被懸空，控制程序?qū)⑾螂娮臃阑刂坪休斎肓硪粰C輪速度信號，作為該機輪的速度信號，繼續(xù)正常對該機輪進行剎車防滑控制。在飛機直線運動過程中，防滑剎車控制系統(tǒng)中的輪間保護功能能夠使飛機運動方向保持在一定角度范圍內(nèi)。為了不妨礙輪間保護功能的實現(xiàn)，本發(fā)明在采用第二種比較法判斷機輪速度信號真?zhèn)螘r，所選定的機輪速度差值與輪間保護速度差值大得多。飛機在地面轉(zhuǎn)彎時，由于此時速度低，防滑功能失效，因此，本發(fā)明不會妨礙飛機地面差動剎車轉(zhuǎn)彎功能的實現(xiàn)。
在飛機剎車過程中，如果地面濕滑，輪胎與跑道的結(jié)合系數(shù)將減小，機輪旋轉(zhuǎn)速度將與飛機運動速度失配，機輪將發(fā)生打滑現(xiàn)象。機輪速度傳感器檢測到此時的機輪速度， 提供給電子防滑控制盒，電子防滑控制盒按照預(yù)定的控制規(guī)則，例如，根據(jù)與飛機速度形成的速度差，進行防滑控制。電子防滑控制盒向電液伺服閥發(fā)出控制電流信號，相應(yīng)地減小輸往該機輪的剎車壓力，使機輪恢復(fù)轉(zhuǎn)動，避免剎爆輪胎。當(dāng)機輪轉(zhuǎn)速恢復(fù)到與飛機速度匹配時，控制電流信號減小以至消失，機輪剎車壓力又逐漸增大恢復(fù)正常。由于跑道狀態(tài)實際上是變化著的，這個過程是不斷循環(huán)進行的。
本發(fā)明所述的飛機防滑剎車控制方法簡便易行，對于數(shù)字式防滑剎車電子防滑控制盒，只需要對機輪速度信號采集處理單元軟件做適當(dāng)修改，即可在現(xiàn)有電子防滑剎車控制系統(tǒng)中應(yīng)用。采用本發(fā)明所述的飛機防滑剎車控制方法和系統(tǒng)，能顯著提高飛機在起飛、 著陸滑跑中剎車系統(tǒng)運行的效能和使用安全。本發(fā)明所述的飛機防滑剎車控制方法和系統(tǒng)，既適用于新機研制，也適用于現(xiàn)役機型的改裝。


圖1是一種電子防滑剎車系統(tǒng)示意圖。
圖2是飛機防滑剎車控制流程。
具體實施方式
實施例一
本實施例是一種飛機防滑剎車控制系統(tǒng)。包括機輪速度傳感器、電子防滑控制盒和電液伺服閥。其中，機輪速度傳感器有2個，分別用于飛機的左機輪和右機輪，本實施例以其中的左機輪加以描述。
所述的機輪速度傳感器固定安裝在飛機輪軸上或剎車殼體上，本實施例中，所述的機輪速度傳感器安裝在飛機輪軸上，通過位于輪轂上的傳動銷帶動該機輪速度傳感器轉(zhuǎn)動。機輪速度傳感器的信號輸出線與電子防滑控制盒的輸入端相連。本實施例中的電液伺服閥安裝在飛機附件艙內(nèi)。所述電液伺服閥的進油管嘴通過液壓管路與剎車閥的輸出端口相連；電液伺服閥的液壓部分的出油管嘴，通過液壓管路與剎車裝置進油管嘴連接；電液伺服閥的液壓部分的回油管嘴，通過液壓管路與剎車系統(tǒng)油箱相連。電液伺服閥的電氣部分的接線端通過導(dǎo)線與電子防滑控制盒的輸出端相連，用于接收電子防滑控制盒的輸出的控制電流信號。電子防滑控制盒固定安裝在飛機附件艙內(nèi)，通過飛機的電源系統(tǒng)提供該電子防滑控制盒所需的電源。電子防滑控制盒的輸入端口與機輪速度傳感器通過導(dǎo)線連接， 用于接收機輪速度傳感器提供的剎車機輪的速度電信號；電子防滑控制盒的輸出端口與電液伺服閥通過導(dǎo)線連接，向電液伺服閥的電氣部分輸出控制電流。
實施例二
本實施例提出了一種利用實施例所述飛機防滑剎車控制系統(tǒng)進行飛機防滑剎車控制的方法，其具體過程包括以下步驟
步驟1，機輪速度檢測。采用常規(guī)方法，通過機輪速度傳感器對左機輪速度進行檢測，并將采集到的左機輪的速度信號輸入到電子防滑控制盒速度級，作為防滑控制的輸入。
步驟2，判斷機輪速度信號真?zhèn)?。首先通過電子防滑控制盒對接收到的左機輪速度信號的真?zhèn)芜M行分析和判斷。如果判斷結(jié)果是真，則進入步驟3，左機輪的速度信號作為有效信號輸出至電子防滑控制盒的控制級，由電子防滑控制盒的控制級進行防滑控制。反之，判斷結(jié)果是假，則將右機輪的速度信號作為有效信號輸出至電子防滑控制盒的控制級， 并以右機輪的速度信號作為機輪防滑控制的輸入量，由電子防滑控制盒的控制級進行防滑控制。在判斷機輪速度信號的真?zhèn)螘r，采用對該機輪不同時刻的速度進行比較的方法進行判斷，具體過程是，將該機輪不同時刻分別記為t1; t2，......tn，相對應(yīng)各時刻的機輪速度分別記為Vl，V2,......Vn，在不同的時間間隔內(nèi)，如果機輪的速度信號值不變，則說明該機輪速度傳感器輸出信號失常，判斷該機輪速度傳感器輸出信號為假。所述的時間間隔根據(jù)控制精度確定，時間間隔At = Vt1, tn-tn_10本實施例中，時間間隔At為:3ms。
步驟3，實施防滑控制。通過電子防滑控制盒，采用現(xiàn)有技術(shù)實施對機輪剎車防滑控制。電子防滑控制盒根據(jù)所得到的判斷為真的機輪的速度信號進行防滑控制。
步驟4，調(diào)節(jié)機輪剎車壓力。電子防滑控制盒向電液伺服閥發(fā)出控制指令，電液伺服閥根據(jù)接收到的控制指令調(diào)節(jié)機輪剎車壓力，實現(xiàn)機輪剎車的防滑控制。
實施例三
本實施例提出了一種利用實施例所述飛機防滑剎車控制系統(tǒng)進行飛機防滑剎車控制的方法，其具體過程包括以下步驟
步驟1，機輪速度檢測。采用常規(guī)方法，通過機輪速度傳感器對左機輪速度進行檢測，并將采集到的左機輪的速度信號輸入到電子防滑控制盒速度級，作為防滑控制的輸入。
步驟2，判斷機輪機輪速度信號真?zhèn)?。首先通過電子防滑控制盒對接收到的左機輪速度信號的真?zhèn)芜M行分析和判斷。如果判斷結(jié)果是真，則進入步驟3，左機輪的速度信號作為有效信號輸出至電子防滑控制盒的控制級，由電子防滑控制盒的控制級進行防滑控制。反之，判斷結(jié)果是假，則將右機輪的速度信號作為有效信號輸出至電子防滑控制盒的控制級，并以右機輪的速度信號作為機輪防滑控制的輸入量，由電子防滑控制盒的控制級進行防滑控制。在判斷機輪速度信號的真?zhèn)螘r，將左機輪與右機輪同一時刻的速度進行比較，具體判斷過程是，首先將左機輪和右機輪不同時刻分別記為t1; t2，......tn，相對應(yīng)各時刻的左機輪速度分別記為Vl，v2，.......Vn，將右機輪相對應(yīng)各時刻的機輪速度分別記為V1' ,V2'，......Vn'。對左機輪和右機輪同一時刻的機輪速度進行比較，若左機輪速度值小于右機輪速度值70%以上，則判定左機輪速度傳感器輸出信號失常。當(dāng)判定左機輪速度傳感器輸出信號失常后，則將右機輪的速度信號作為有效信號輸出至電子防滑控制盒的控制級，并以右機輪的速度信號作為機輪防滑控制的輸入量，由電子防滑控制盒的控制級進行防滑控制。
步驟3，實施防滑控制。通過電子防滑控制盒，采用現(xiàn)有技術(shù)實施對機輪剎車防滑控制。電子防滑控制盒根據(jù)所得到的判斷為真的機輪的速度信號進行防滑控制。
步驟4，調(diào)節(jié)機輪剎車壓力。電子防滑控制盒向電液伺服閥發(fā)出控制指令，電液伺服閥根據(jù)接收到的控制指令調(diào)節(jié)機輪剎車壓力，實現(xiàn)機輪剎車的防滑控制。
權(quán)利要求
1.一種飛機防滑剎車控制系統(tǒng)，包括機輪速度傳感器、電子防滑控制盒和電液伺服閥；其中，機輪速度傳感器有2個，分別用于飛機的左機輪和右機輪；其特征在于，所述的機輪速度傳感器固定安裝在飛機輪軸上或剎車殼體上；機輪速度傳感器的信號輸出線與電子防滑控制盒的輸入端相連；所述電液伺服閥的進油管嘴通過液壓管路與剎車閥的輸出端口相連；電液伺服閥的液壓部分的出油管嘴，通過液壓管路與剎車裝置進油管嘴連接；電液伺服閥的液壓部分的回油管嘴通過液壓管路與剎車系統(tǒng)油箱相連；電液伺服閥的電氣部分的接線端通過導(dǎo)線與電子防滑控制盒的輸出端相連；電子防滑控制盒固定安裝在飛機附件艙內(nèi)；電子防滑控制盒的輸入端口與機輪速度傳感器通過導(dǎo)線連接；電子防滑控制盒的輸出端口與電液伺服閥通過導(dǎo)線連接。
2.一種利用權(quán)利要求1所述一種飛機防滑剎車控制系統(tǒng)及控制方法，其特征在于，具體步驟是步驟1，機輪速度檢測；通過機輪速度傳感器對一側(cè)機輪速度進行檢測，并將采集到的一側(cè)剎車機輪的速度信號輸入到電子防滑控制盒速度級，作為防滑控制的輸入；步驟2，判斷機輪速度信號真?zhèn)?；判斷機輪速度信號時，或者以被判斷機輪速度信號與該機輪不同時刻的速度進行比較，或者將兩個機輪的速度信號進行比較；a.以被判斷機輪速度信號與該機輪不同時刻的速度進行比較時首先通過電子防滑控制盒對接收到的該機輪速度信號的真?zhèn)芜M行分析和判斷；如果判斷結(jié)果是真，則進入步驟3，左機輪的速度信號作為有效信號輸出至電子防滑控制盒的控制級，由電子防滑控制盒的控制級進行防滑控制；反之，判斷結(jié)果是假，則將另一側(cè)機輪的速度信號作為有效信號輸出至電子防滑控制盒的控制級，并以該另一側(cè)機輪的速度信號作為機輪防滑控制的輸入量，由電子防滑控制盒的控制級進行防滑控制；在判斷機輪速度信號的真?zhèn)螘r，采用對該機輪不同時刻的速度進行比較的方法進行判斷，具體過程是，將該機輪不同時刻分別記為t1; t2，......tn，相對應(yīng)各時刻的機輪速度分別記為Vl，v2，......Vn，在不同的時間間隔內(nèi)，如果機輪的速度信號值不變，則說明該機輪速度傳感器輸出信號失常，判斷該機輪速度傳感器輸出信號為偽；所述的時間間隔根據(jù)控制精度確定，時間間隔At =f -f .f -fLn uI Ln Ln-1b.將兩個機輪的速度信號進行比較時首先通過電子防滑控制盒對接收到的左機輪速度信號的真?zhèn)芜M行分析和判斷；如果判斷結(jié)果是真，則進入步驟3，以一側(cè)機輪的速度信號作為有效信號輸出至電子防滑控制盒的控制級，由電子防滑控制盒的控制級進行防滑控制；反之，判斷結(jié)果是假，則將右機輪的速度信號作為有效信號輸出至電子防滑控制盒的控制級，并以右機輪的速度信號作為機輪防滑控制的輸入量，由電子防滑控制盒的控制級進行防滑控制；在判斷機輪速度信號的真?zhèn)螘r，將一側(cè)機輪與另一側(cè)機輪同一時刻的速度進行比較，具體判斷過程是，首先將一側(cè)機輪和另一側(cè)機輪不同時刻分別記為t1; t2，. . . tn，相對應(yīng)各時刻的左機輪速度分別記為V1,V2,......Vn，將右機輪相對應(yīng)各時刻的機輪速度分別記為V/ , V2'，......Vn'；對一側(cè)機輪和另一側(cè)機輪同一時刻的機輪速度進行比較，若一側(cè)機輪速度值小于另一側(cè)機輪速度值70%以上，則判定一側(cè)機輪速度傳感器輸出信號失常；當(dāng)判定一側(cè)機輪速度傳感器輸出信號失常后，則將另一側(cè)機輪的速度信號作為有效信號輸出至電子防滑控制盒的控制級，并以另一側(cè)機輪的速度信號作為機輪防滑控制的輸入量，由電子防滑控制盒的控制級進行防滑控制；步驟3，實施防滑控制；電子防滑控制盒根據(jù)所得到的判斷為真的機輪的速度信號進行防滑控制；步驟4，調(diào)節(jié)機輪剎車壓力；電子防滑控制盒向電液伺服閥發(fā)出控制指令，電液伺服閥根據(jù)接收到的控制指令調(diào)節(jié)機輪剎車壓力，實現(xiàn)機輪剎車的防滑控制。
全文摘要
一種飛機防滑剎車控制系統(tǒng)及控制方法。所述飛機防滑剎車控制系統(tǒng)中2個機輪速度傳感器分別用于飛機的左機輪和右機輪。機輪速度傳感器與電子防滑控制盒的輸入端相連。電液伺服閥分別與剎車閥、剎車裝置、電液伺服閥和電子防滑控制盒連接。電子防滑控制盒的輸入端口與機輪速度傳感器連接。電子防滑控制盒的輸出端口與電液伺服閥連接。本發(fā)明中，電子防滑控制盒通過對被判斷機輪速度信號與該機輪不同時刻的速度進行比較，或者將兩個機輪的速度信號進行比較，對接收到的機輪速度信號的真?zhèn)芜M行判斷，從而根據(jù)所得到的判斷為真的機輪的速度信號進行防滑控制，并通過電液伺服閥根據(jù)接收到的控制指令調(diào)節(jié)機輪剎車壓力，實現(xiàn)機輪安全、可靠剎車。
文檔編號B60T8/34GK102556340SQ20121005382
公開日2012年7月11日 申請日期2012年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月3日
發(fā)明者何文靜, 何永樂 申請人:西安航空制動科技有限公司