[发明专利]基于制动器扭矩和温度的故障检测

说明书

本发明涉及基于制动器扭矩和温度的故障检测。一种用于检测与包括制动器的飞行器制动系统有关的故障的故障检测系统。检测系统包括：控制器，其被配置成接收制动需求信息、扭矩信息、磨损信息、轮速信息和制动器温度信息。控制器基于扭矩信息、磨损信息和轮速信息计算制动器的预期最高温度；确定预期最高温度与制动器温度信息之间是否存在显著的温度差异；基于制动需求信息和扭矩信息确定是否存在显著的扭矩相关差异。如果存在显著的扭矩相关差异且不存在显著的温度差异，则控制器生成第一警报；如果存在显著的温度差异且不存在显著的扭矩相关差异，则生成第二警报；以及如果存在显著的温度差异且存在显著的扭矩相关差异，则生成第三警报。

技术领域

本发明涉及用于检测与包括至少一个制动器的飞行器制动系统有关的故障的故障检测系统以及用于检测和诊断关于飞行器制动系统的故障的方法。

背景技术

现代飞行器特别是客机具有用于监测包括制动器、轮子和轮胎的飞行器部件的状况和性能的各种传感器。通常，每个监测的参数(例如，制动器温度、轮胎压力、轮子速度等)可以由单独的传感器测量，并且传感器数据被提供至用于该参数的专用监测系统。如果监测的参数偏离正常操作范围，则关联的监测系统可以生成警报。

单个参数偏离正常不能提供关于偏离的根本原因的许多信息。因此，响应于这样的警报，维修人员必须进行全面的调查，以识别故障的位置和性质。这样的调查是耗时的，并且可能会对飞行器的操作造成重大中断。此外，在一些情况下，可能会发现故障足够小使得飞行器可以保持操作，直到其下一计划的维修操作为止，在这种情况下，中断是不必要的。

还存在主动控制各种飞行器系统和部件如制动系统的趋势，例如以优化性能或增加操作寿命。这样的主动控制可以基于来自监测该系统的部件的传感器的反馈来改变飞行器系统的操作。在这样的主动控制正在运行以改变给定飞行器部件的行为的情况下，基于与该部件的性能有关的传感器数据，可能无法检测到与部件的正常行为的任何偏差，这是因为主动控制系统可以自动地补偿偏差。因此，作为引入主动控制的结果，各种故障可能不能被当前的监测系统检测到。

因此，期望用于检测与飞行器系统、特别是飞行器制动系统有关的故障的改进系统。

发明内容

本发明的第一方面提供了一种用于检测与包括至少一个制动器的飞行器制动系统有关的故障的故障检测系统。故障检测系统包括控制器，该控制器被配置成：接收与针对制动事件的请求的制动强度有关的制动需求信息；接收与在制动事件期间由至少一个制动器作用的扭矩的量有关的扭矩信息；接收与制动事件期间的至少一个制动器的磨损状态有关的磨损信息；接收与制动事件期间的和至少一个制动器相关联的轮子的轮子速度有关的轮速信息；接收与作为制动事件的结果的至少一个制动器的最高温度有关的制动器温度信息；基于所接收的扭矩信息、所接收的磨损信息和所接收的轮速信息来计算作为制动事件的结果的制动器的预期最高温度；确定所计算的预期最高温度与所接收的制动器温度信息之间是否存在显著的温度差异；以及基于所接收的制动需求信息和所接收的扭矩信息来确定是否存在显著的扭矩相关差异。如果存在显著的扭矩相关差异并且不存在显著的温度差异，则控制器被配置成生成与第一故障类型有关的第一警报。如果存在显著的温度差异并且不存在显著的扭矩相关差异，则控制器被配置成生成与第二故障类型有关的第二警报。如果存在显著的温度差异并且存在显著的扭矩相关差异，则控制器被配置成生成与第三故障类型有关的第三警报。

可选地，第一故障类型包括与制动系统的制动相关部件有关的物理故障，第二故障类型包括与制动系统的监测相关部件有关的监测故障，并且第三故障类型包括与生成所接收的扭矩信息的扭矩传感器有关的故障。可选地，第一故障类型包括以下项中的一个或更多个：剩余制动、制动盘破裂、液压故障。可选地，第二故障类型包括以下项中的一个或更多个：一个或更多个传感器的故障、一个或更多个传感器的不正确操作、一个或更多个传感器生成的不准确读数。