[发明专利]多余度电刹车机电驱动架构及刹车力控制方法

权利要求书

1.一种多余度电刹车机电驱动架构，包括指令控制架构和驱动控制架构；其特征在于，所述的驱动控制架构包括四个电刹车功率单元、机电驱动器、四个主刹车机轮、四个主轮远程数据集中器和四个刹车装置；所述的机电驱动器有四个，在飞机的左右两侧各配备两个机电驱动器，每个机电驱动器有四个控制通道，产生四个对机电作动器的驱动信号；飞机的左主起落架和右主起落架上各装有两个主刹车机轮，每个主刹车机轮上均有一个刹车装置，每个刹车装置上有4个相同的机电作动器；在起落架轮轴的端面上分别安装有所述主轮远程数据集中器；

四个机电驱动器分别是第一机电驱动器、第二机电驱动器、第三机电驱动器和第四机电驱动器，其中：所述的第一机电驱动器上的四个电机驱动端口分别与各机轮上的第一机电作动器连接；所述的第二机电驱动器上四个电机驱动端口分别与位于左侧的两个机轮上的第二机电作动器和第三机电作动器连接；第三机电驱动器上四个电机驱动端口分别与位于右侧的两个机轮上的第二机电作动器和第三机电作动器连接；第四机电驱动器上的四个电机驱动端口分别与各机轮上的第四机电作动器连接；

所述的第一机电驱动器接收第一刹车控制与监测单元输出的针对飞机每个机轮的刹车综合信号；第二机电驱动器接收第一刹车控制与监测单元输出的针对左内侧和左外侧的两个机轮的刹车综合信号；第三机电驱动器接收第二刹车控制与监测单元输出的针对右内侧和右外侧的两个机轮的刹车综合指令；第四机电驱动器接收第二刹车控制与监测单元输出的针对飞机每个机轮的刹车综合信号。

2.如权利要求1所述多余度电刹车机电驱动架构，其特征在于，所述第一机电驱动器控制飞机每个刹车装置上的一个机电作动器，第二机电驱动器控制左侧主起落架每个刹车装置上的两个机电作动器，第三机电驱动器控制右侧主起落架每个刹车装置上的两个机电作动器，第四机电驱动器控制飞机每个刹车装置上剩余的一个机电作动器，四个机电驱动器总共产生对所有机电作动器的驱动信号，分别对四个刹车装置上的各机电作动器进行独立控制。

3.如权利要求1所述多余度电刹车机电驱动架构，其特征在于，所述主轮远程数据集中器的信号发送至第一刹车控制与监测单元或第二刹车控制与监测单元，并将该信号传输至另一侧的刹车控制与监测单元。

4.如权利要求1所述多余度电刹车机电驱动架构，其特征在于，第一刹车控制与监测单元输出的针对飞机每个机轮的刹车综合信号送到第一机电驱动器，输出的针对左内侧和左外侧的两个机轮刹车信号送到第二机电驱动器；第二刹车控制与监测单元输出的针对右内侧和右外侧的两个机轮刹车信号送到第三机电驱动器，输出的针对飞机每个机轮的刹车综合信号送到第四机电驱动器。

5.一种利用权利要求1所述多余度电刹车机电驱动架构实施刹车力控制的方法，其特征在于，具体过程是：

步骤1，机电驱动器工作检测：

第一刹车控制与监测单元和第二刹车控制与监测单元对四个机电驱动器和四个电刹车功率单元进行故障检测，并对处于故障状态下的机电驱动器和电刹车功率单元进行故障标识记录；

步骤2，松刹车隔离：

由步骤1标识出的不能正常工作的每个的机电驱动器和电刹车功率单元，所述第一刹车控制与监测单元和该第二刹车控制与监测单元令涉及到故障的所有驱动通道输出完全松刹车指令，以隔离机电驱动器、电刹车功率单元及其相关的机电作动器；

步骤3，机电作动器工作检测：

令第一刹车控制与监测单元和第二刹车控制与监测单元同时输出一定幅值的刹车指令，通过四个机电驱动器驱动机轮刹车装置上所有的机电作动器输出对应的刹车压紧力，该第一刹车控制与监测单元和该第二刹车控制与监测单元均根据机电作动器上的力传感器实际测量到的信号确定发生故障的机电作动器，并进行故障标识；

步骤4，故障机电作动器的隔离：

对于标识出的每个处于故障状态下的机电作动器，通过第一刹车控制与监测单元和该第二刹车控制与监测单元使所述故障机电作动器所对应的通道输出完全松刹车指令，以隔离机电作动器故障；

步骤5，刹车指令的调整：

所述第一刹车控制与监测单元和该第二刹车控制与监测单元按照以下基础方法，对每个机轮上未被隔离的机电作动器所对应的通道输出的刹车综合指令进行放大：

当所述机轮上的所有机电作动器均未被隔离时，刹车综合指令不变；

当所述机轮上有三个机电作动器未被隔离时，将所述未被隔离的机电作动器所对应的通道输出的三个刹车综合指令均放大为原值的4/3倍；

当所述机轮上有两个机电作动器未被隔离时，将所述未被隔离的机电作动器所对应的通道输出的两个刹车综合指令均放大为原值的2倍；

当所述机轮上仅有一个机电作动器未被隔离时，将所述未被隔离的机电作动器所对应的通道输出的这个刹车综合指令均放大为原值的4倍；

当所述机轮上的所有机电作动器均被隔离时，按照飞机左侧机轮和右侧机轮相对应的原则，对于每一个完全丧失刹车能力的故障机轮，所述第一刹车控制与监测单元和该第二刹车控制与监测单元选择确定飞机另一侧被隔离机电作动器故障数目最多的一个机轮，令该对应侧机轮上的所有机电作动器所对应的通道输出的刹车综合指令均输出完全松刹车指令，以保持飞机左侧的刹车阻力与右侧的刹车阻力相平衡；

根据刹车盘压紧力的分布和刹车盘动盘与静盘之间的摩擦系数的变化，采用常规补偿方法，对上述的刹车综合指令放大方法进行进一步的修正，将正常工作的机电作动器所对应的通道输出的刹车综合指令放大至规定的刹车力矩值；

步骤6，输出刹车压紧力：

机电驱动器根据第一刹车控制与监测单元和第二刹车控制与监测单元输出的刹车综合指令，向各自所对应的机电作动器的电机提供所需的电驱动功率，由机电作动器输出作用在刹车盘上的压紧力，实施刹车控制。