[发明专利]一种混合式飞机刹车系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种飞机防滑刹车控制系统和控制方法，具体是涉及一种用于电液伺服阀失效时的混合式飞机刹车系统及其控制方法。

背景技术

飞机机轮刹车系统是现代飞机起落装置的构成部分，是飞机起飞、着陆滑跑和地面滑行操纵安全运行的基本保障设备，用以保证飞机着陆后缩短滑跑距离，尽快使飞机停止下来，同时防止刹爆轮胎。飞机刹车系统的性能和可靠性的优劣直接关系到飞机的使用安全。现代飞机广泛应用电子防滑刹车控制系统，它的基本构成包括刹车阀、速度传感器、控制盒和电液伺服阀四项附件。刹车阀是一个可变减压器，由驾驶员操纵，将供压源提供的液压压力减小到所需的刹车压力，输出给机轮刹车装置，实现对机轮的刹车控制。在机轮没有出现打滑或拖胎时，电液伺服阀只起液压通道作用。速度传感器与刹车机轮机械联系，用以检测机轮旋转速度，向控制盒提供机轮速度信号，反映机轮的旋转运动状态。控制盒收到机轮速度信号经处理后，按一定规则判断机轮是否打滑或即将出现打滑。通常将机轮速度与飞机基准速度进行比较做出滑动判断。如果判断机轮发生打滑，控制盒立即向电液伺服阀发出松刹控制电流信号，根据打滑程度释放相应大小的液压压力，使该机轮恢复转动，避免刹爆轮胎。这个过程在飞机着陆滑跑中是反复进行的。飞机刹车系统是高度时间关键的实时控制系统，电液伺服阀是实施伺服控制的关键附件，对电子防滑刹车控制系统的性能和可靠性安全性影响极大。由于组成电液伺服阀的喷挡阀和滑阀的高精密度构造特点决定了它对使用环境的敏感性，在实际使用中容易遭受油液中污染物的侵害而降低性能，甚至丧失功能，例如，出现滑阀卡滞或瞬间卡死，喷嘴堵死，常常导致刹爆轮胎或冲出跑道，造成事故征候或严重后果。电液伺服阀故障是单点故障，支配刹车系统的安全性。尽管设计中已考虑到，一旦滑阀卡在中立位置时，可采用松开刹车脚蹬使单向阀回油解除机轮锁死（拖胎）的措施，但滑跑过程中使用人工解除拖胎的可靠性太差，仅能满足点刹车的要求。电液伺服阀在刹车操纵中发生故障特别是瞬间失效，驾驶员往往不能及时准确判断，以致延误采取措施处置。因此，需要对现有的刹车系统进行有效的改进。

发明内容

为克服现有技术中存在的安全性差的不足，本发明提出了一种混合式飞机刹车系统及其控制方法。

本发明包括刹车阀、电液伺服阀、电磁活门、电磁液压锁、进油口压力传感器、控制盒、刹车口压力传感器和速度传感器；所述刹车阀的进油口、刹车口和回油口分别与飞机供压系统、电液伺服阀进油口和回油箱通过管路联接；电液伺服阀的进油口、刹车口和回油口分别与刹车阀的刹车管嘴、电磁活门的进油口与飞机回油管通过管路联接；电磁活门的进油口、和回油口和刹车口分别与电液伺服阀刹车口、飞机回油管和刹车机轮刹车装置进油口通过管路联接；所述电磁液压锁与所述电液伺服阀在液压线路上形成了并行通道。控制盒的三个输入端分别与速度传感器的输出端、刹车口压力传感器的输出端和进油口压力传感器的输出端通过电缆联接。控制盒的三个输出端分别与电液伺服阀的输入端、电磁活门的输入端和电磁液压锁的输入端通过电缆联接。进油口压力传感器安装在刹车阀和电液伺服阀之间的管路上；刹车口压力传感器安装在电磁活门和刹车机轮之间的管路上。

所述电磁液压锁的进油口联接在刹车阀与电液伺服阀之间的管路上；电磁液压锁的刹车口联接在电液伺服阀与电磁活门之间的管路上。

所述电磁液压锁与所述电液伺服阀在液压线路上形成了并行通道是将电磁活门的电气接口与控制盒电气联接，将电磁液压锁的电气接口与控制盒电气联接。

本发明还提出了一种混合式飞机刹车系统的控制方法，其具体过程是：

步骤1，采集机轮速度信号和刹车压力信号：通过机轮速度传感器采集机轮速度信号，通过进油口压力传感器和刹车口压力传感器采集刹车压力信号。将采集到的机轮速度信号和刹车压力信号传输至控制盒。

步骤2，判断机轮是否打滑：控制盒根据机轮速度信号判断机轮是否打滑。采用速度差判断机轮的滑动状态，并通过速度差加偏压控制。所述速度差是机轮速度传感器检测到的刹车机轮的速度与基准速度的差值；当所述速度差超过设计的预定值即认为刹车机轮出现打滑，反之，刹车机轮未出现打滑。

步骤3，根据机轮是否打滑实施以下控制过程：

Ⅰ当判断机轮出现打滑时：

当判断机轮出现打滑时，控制盒向电液伺服阀发出松刹车控制电流信号，由电液伺服阀调节刹车压力。所述发给电液伺服阀的松刹车控制电流信号对应一个刹车压力。若刹车口压力传感器检测到的刹车压力恒大于所述松刹车控制电流对应的该刹车压力，即判断电液伺服阀打滑时不释放刹车压力，出现故障。