專利名稱：用于航空器電制動系統(tǒng)的功率切換系統(tǒng)和方法
用于航空器電制動系統(tǒng)的功率切換系統(tǒng)和方法
本申請是申請日為2007年12月20日名稱為“用于航空器電制動系統(tǒng)的功率切換系統(tǒng)和方法”的中國專利申請200780047534. 8的分案申請。技術領域
本發(fā)明實施例總體上涉及航空器功率系統(tǒng)，并且更具體地，涉及航空器電制動控制功率系統(tǒng)。
背景技術：
在歷史上通過直連線纜或液壓連接進行航空器制動控制。線纜和液壓控制連接具有重量、性能和可靠性的問題。通過使用電促動及電控制動系統(tǒng)，這些問題中的大部分已經(jīng)得到了改善。電促動及電控制動系統(tǒng)通俗地被稱為“線控制動”(brake by wire)系統(tǒng)。
通常由航空器系統(tǒng)功率和后備電池對線控制動系統(tǒng)供電。電制動促動單元(EBAC) 是線控制動系統(tǒng)的高功率子系統(tǒng)。在飛行期間，EBAC和其他負載被連接到電池。電池向其連接的負載提供后備功率，因此如果在飛行中發(fā)生活動功率損失，電池能夠支持由它饋電的那些負載。通過通常在飛行中開啟的開關，電池被連接到負載。
因為在飛行期間不需要制動，所以期望從EBAC去除功率，使得在飛行中節(jié)省功率以用于其他負載。結合附圖以及前述的技術領域和背景技術，從之后的具體實施方式
和所附權利要求中，本發(fā)明實施例的其他期望特征和特點將變得更清楚。發(fā)明內(nèi)容
公開了一種用于切換航空器電制動系統(tǒng)的功率的系統(tǒng)和方法。該方法從航空器電制動系統(tǒng)接收控制信號并且基于控制信號利用邏輯電路在動態(tài)電源單元和電池電源單元之間切換。該方法在飛行期間從EBAC移除電池功率，因此使得從電池電源單元獲得的總功率最小化，并且節(jié)省電池功率，除非航空器操作僅僅要求依靠電池功率操作。


通過參考具體實施方式
和權利要求，同時結合附圖，可得到本發(fā)明更完整的理解， 附圖中相似的附圖標記始終表示相似的元素。
圖I是用于航空器電制動系統(tǒng)的功率切換系統(tǒng)的不意圖2是示出用于切換航空器電制動系統(tǒng)的功率的過程的流程圖；以及
圖3說明了用于切換航空器電制動系統(tǒng)的功率的邏輯電路的示范實施例。
具體實施方式
如下具體實施方式
在本質(zhì)上僅僅是說明性的，并且不打算限制本發(fā)明實施例或這些實施例的應用和使用。而且，不意圖被上文的技術領域、背景技術、發(fā)明內(nèi)容或下文的具體實施方式
中的任何明示或暗示的理論約束。在此可參照功能和/或邏輯塊組件以及各個處理步驟描述本發(fā)明實施例。應該意識到，可通過被配置來執(zhí)行特定功能的任意數(shù)量的硬件、軟件和/或固件來實現(xiàn)這些塊組件。例如，本發(fā)明實施例可使用不同的電制動促動器，在一個或多個微處理器或者控制設備的控制下可執(zhí)行多種功能的集成電路組件(如存儲器元件、數(shù)字信號處理元件、邏輯元件、查找表等)。另外，本領域技術人員將意識到可結合任意數(shù)量的數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議和/或航空器配置，實現(xiàn)本發(fā)明實施例，并且在此描述的系統(tǒng)僅僅是本發(fā)明的一個示范實施例。為了簡短，在此不對有關信號處理、航空器制動、制動控制以及系統(tǒng)和系統(tǒng)各個操作組件的其他功能方面的傳統(tǒng)技術和組件進行詳細描述。而且，在此包含的各個圖中所示的連線是要表示示范性各個元件間的功能關系和/或物理耦連。應該注意到在本發(fā)明實施例中可出現(xiàn)許多替代的或附加的功能關系或者物理連接。如下描述涉及被“連接”或“耦連”在一起的元件或節(jié)點或特征。如在此使用的，除非明確聲明，否則，“連接”表示一個元件/節(jié)點/特征直接連到另一個元件/節(jié)點/特征或者直接與另一個元件/節(jié)點/特征通信，并且不必是機械性的。類似地，除非明確聲明， 否則，“耦連”表示一個元件/節(jié)點/特征直接或間接連到另一個元件/節(jié)點/特征或者直接或間接與另一個元件/節(jié)點/特征通信，并且不必是機械性的。因此，盡管圖中所示的示意圖描述了元件的示范性排列，但在發(fā)明實施例中仍然可出現(xiàn)附加的中間元件、設備、特征或成分(假設系統(tǒng)的功能性不受負面影響)。在一個實際應用即用于航空器制動系統(tǒng)的功率切換系統(tǒng)的背景下，在此描述本發(fā)明實施例。在此背景下，示例技術可應用于提供冗余并避免航空器上疏忽大意的制動應用。然而，本發(fā)明實施例并不限于這些航空器應用，在此描述的技術還可用于其他應用中。在一個實施例中，電制動促動控制器(EBAC)是消耗4kW峰值功率的高功率設備。這個功耗要求EBAC被飛機中的壓縮空氣動態(tài)冷卻。在完成著陸前，關鍵航空電子設備(avionics)必須能夠經(jīng)受得住冷卻系統(tǒng)損失事件。通過在著陸起落架放下前的飛行期間關閉EBAC，消除EBAC將用來忍受冷卻損失事件的大部分時間。同時，通過在著陸起落架放下前從功率系統(tǒng)中去除EBAC功率，對于某些操作模式，如當飛機僅從電池功率來操作時，使得從電池得到的總功率最小化。另外，通過完全關閉到EBAC的功率，在可被用于航空器牽引期間的低功率睡眠模式下EBAC將不吸收任何功率，并且除非命令制動，將節(jié)省電池功率。在一個實施例中，如下面的圖1-3內(nèi)容詳細所述，由電制動電源單元(EBPSU)執(zhí)行功率切換功能。圖I是適于和航空器電制動系統(tǒng)一起使用的功率切換系統(tǒng)100的示意圖。如圖I所示，示范性功率切換系統(tǒng)包括被配置為切換左側電制動子系統(tǒng)的功率的左側功率切換配置102，以及被配置為切換右側電制動子系統(tǒng)的功率的右側電功率切換配置104。因此，擁有分離的EBPSU，改善系統(tǒng)有效性和可靠性。在此描述的系統(tǒng)能可應用于航空器的任何數(shù)量的功率切換配置，并且以概括性的方式描述用于切換航空器電制動系統(tǒng)功率的系統(tǒng)100以說明它使用的靈活性。在這個例子中，系統(tǒng)100可包括左側功率切換配置102以及右側功率切換配置104。在此使用的術語“左”和“右”分別指相對于飛機中心線的航空器左舷(port)和右舷(starboard)。在此使用這些術語是為了描述的方便，而并不打算以任何方式限制或局限發(fā)明的范圍或應用。在實踐中，可按如下描述的方式獨立控制這兩種體系結構。在操作中，每個功率切換系統(tǒng)能夠CN 102923115 A書明說3/8頁獨立切換功率。
左側功率切換配置102大體可包括至少一個左制動系統(tǒng)控制單元(BS⑶)126、 至少一個左EBAC110/118、包括至少一個左功率切換邏輯電路116/124的至少一個左 EBPSU114/122、至少一個動態(tài)(active)電源單元112/120以及電池電源單元128。這個配置102可適合于接收、發(fā)送、交換或以其他方式處理多個數(shù)據(jù)和/或控制信號。這些信號可包括但不限于至少一個動態(tài)功率信號134/142、電池功率信號136、至少一個左BS⑶電池功率使能/禁能信號146/150、至少一個左制動事件信號132/140、至少一個左制動功率信號133/141、電池0N/0FF (開/關)開關信號(在圖I中未示出)以及至少一個功率分配 (distribution)信號(附圖標記 130/144/138/148)。
實施例可使用任意數(shù)量的BS⑶，但是如下描述的例子只使用了一個左BS⑶126。 左BSCU126是具有用來數(shù)字計算制動命令的內(nèi)嵌軟件的電子控制單元。電子/軟件實現(xiàn)方式允許制動性能和制動感的進一步優(yōu)化和定制化。通?？赏ㄟ^包括合適的處理邏輯以及被配置為執(zhí)行下述左BS⑶126操作的軟件的微控制器，實現(xiàn)左BS⑶126。微控制器可以是裝有軟件并為軟件提供外部接口的計算機，如PowerPC555，但不限于此。左BS⑶126監(jiān)視各種飛機輸入以提供控制功能，如(但不限于)用于左側電制動子系統(tǒng)的踏板制動、停機制動、自動制動以及縮回起落架(gear)制動。另外，左BS⑶126組合防滑裝置命令(可能從 BSCU內(nèi)部或外部生成，提供制動的最優(yōu)控制)。左BSCU126獲得踏板控制信號和機輪數(shù)據(jù)， 如機輪速度、機輪的旋轉 方向值以及胎壓。左BS⑶126處理其輸入信號并且生成被用作左 EBACl 10/118的輸入的一個或多個左BSCU126輸出信號。左BSCU126可在左EBAC110/118 的控制下生成由左EBAC110/118使用的獨立的輸出信號。左BS⑶126可被耦連到一個或多個左 EBAC110/118。
結合在此描述的功率切換技術，左BS⑶被配置為生成至少一個左BS⑶電池功率使能/禁能信號146/150，其中至少一個左BS⑶電池功率使能/禁能信號146/150被配置為關閉電池功率以將功率從至少一個左EBAC110/118和/或左BS⑶126斷開。
每個左EBAC110/118可被實現(xiàn)為包括合適的處理邏輯以及被配置為執(zhí)行下述 BSCU操作的軟件的微控制器。微控制器可以是裝有軟件并為軟件提供外部接口的計算機， 如PowerPC555，但并不限于此。每個EBACl 10/118獲得BSCU輸出信號，處理那些信號，并且生成用來控制針對著陸起落架機輪的制動機制的促動器信號。
至少一個左EBPSU114/122被耦連到至少一個左EBAC110/118和左BSCU126。至少一個左EBPSU114/122被配置為向左BSCU126和至少一個左EBAC110/118提供功率。 左EBPSUl 14/122通過功率分配信號(附圖標記130/144/138/148)向左BSCU126和左 EBACl 10/118提供28伏特功率。每個EPBSU114/122包括至少一個左功率切換邏輯電路 116/124，以及/或者與至少一個左功率切換邏輯電路116/124通信。
如下圖2-3內(nèi)容中更詳細描述的方式中所需要的，至少一個左功率切換邏輯電路 116/124被配置為切換(連接/斷開)左EBACl 10/118和左BS⑶126的電池電源單元128和動態(tài)電源單元112/120。
電池電源單元128被配置為向至少一個左EBPSU提供功率。在此例中，只有一個電池電源單元128為左電制動系統(tǒng)組件供電。通常在飛行期間，電池電源單元128向連接到它的負載提供功率，因此如果在飛行中發(fā)生動態(tài)功率損失，電池能夠支持那些由它饋電7的負載。因此，當動態(tài)電源失效時，電池將連續(xù)地提供功率。然而，在航空器發(fā)動機沒有運轉的情況下，電池電源單元128能夠在幾分鐘時間內(nèi)向航空器提供功率。幾分鐘之后，動態(tài)電源(由延伸到航空器外的錘頭氣渦輪(ram air turbine)供電)向航空器負載供電。至少一個左動態(tài)電源單元112/120被耦連到至少一個左EBPSU114/122，并且被配置為向至少一個左EBAC110/118提供動態(tài)功率。例如但非限制性的，可通過發(fā)送器/整流器單元(TRU)供應/控制動態(tài)電源單元112/120。每個單獨的左EBAC110/118可切換以從電池電源單元128或從左動態(tài)電源單元112/120獲得電源，除非一個左動態(tài)電源單元112/120指示故障，在這種情況下，左EBAC110/118從電池電源單元128獲得功率。通過檢測左動態(tài)功率信號134/142，可確定左動態(tài)電源單元112/120的故障/有效性。至少一個左動態(tài)功率信號134/142由至少一個左動態(tài)電源單元112/120生成，并且表示至少一個左動態(tài)電源單元134/142的有效性。例如，動態(tài)功率信號134/142可以是大約28伏特。左電池功率信號136由電池電源單元128生成，并且表示電池電源單元128的有效性。例如，左電池功率信號136可以 是大約28伏特。通過電池0N/0FF開關可開啟或關閉電池功率信號。電池0N/0FF開關信號(圖I中未示出)被配置為開始與/從至少一個左EBACl 10/118連接/斷開電池電源單元128。通過電池開關(圖I中未示出)外部地控制電池0N/0FF開關。電池開關可位于航空器的駕駛艙(cockpit)中并且通常在飛行期間開啟。因此，當動態(tài)電源失效時，如上所述，電池將在有限的時間內(nèi)提供功率，之后動態(tài)電源向航空器負載供電。至少一個左BS⑶電池功率使能/禁能信號146/150由左BS⑶126生成，并且被配置為從/與至少一個左EBACl 10/118斷開/連接電池電源單元128。左BS⑶電池功率使能/禁能信號146/150由左BS⑶126用來將從電池電源單元128到左側功率切換配置102的功率保持開啟。左BSCU電池功率使能/禁能信號146/150被饋送到如下所述的功率切換邏輯電路，使得當電池功率開關開啟時，左BS⑶126可使用相同的左BS⑶電池功率使能/禁能信號146/150來開啟和關閉EBAC110/118而不用從它自身移除功率。如果電池開關關閉，則BS⑶移除該信號會導致從它自身以及EBAC兩者移除電池功率。因此，因為EBAC在大部分飛行期間是關閉的，所以改善了 EBAC的可靠性。例如，左BSCU電池功率使能/禁能信號146/150可以是非接地或接地的離散(discrete)信號。至少一個左制動事件信號132由左BS⑶126生成，并且表示制動事件在至少一個左EBACl 10/118處的發(fā)生。如上所述，BS⑶監(jiān)視各種航空器輸入以提供控制功能，例如但不限于踏板制動、停機制動、自動制動以及縮回起落架制動。因此，左BS⑶126通過至少一個左制動事件信號132/140向左EBAC110/118發(fā)送制動命令。如下圖2_3內(nèi)容中所解釋的，如果左制動事件信號132/140表示制動活動(如著陸)的發(fā)生，則左制動系統(tǒng)回復到從電池電源單元128獲得功率。例如，至少一個左制動功率信號133/141可以是大約130伏特的信號。因此，非接地/接地的離散信號被用于功率切換，然后實際功率從EBPSU送到EBAC。右側功率切換配置104具有與左側功率切換配置102相似的結構。因此，在此將不重復描述這些組件的配置和操作。如圖I所示，右側切換電源配置104大體可包括至少一個右BS⑶168、至少一個右EBAC152/160、包括至少一個右功率切換邏輯電路158/166的至少一個右EBPSU156/164、至少一個動態(tài)電源單元154/162以及電池電源單元128。該配置104可適合于接收、發(fā)送、交換或以其他方式處理多個數(shù)據(jù)和/或控制信號。這些信號可包括但不限于至少一個動態(tài)功率信號174/182、電池功率信號176、至少一個右BS⑶電池功率使能/禁能信號186/190、至少一個右制動事件信號172/180、至少一個制動功率信號 173/181、電池0N/0FF開關信號(在圖I中未示出)以及至少一個右功率分配信號(附圖標記 170/178/184/188)。
圖2是示出根據(jù)發(fā)明示范實施例的用于切換航空器電制動系統(tǒng)的電源的過程的流程圖。過程200從BSCU和航空器電源單元接收控制信號，并且在飛行期間從EBAC和/或 BSCU移除電池功率。另外，過程200基于接收到的控制信號在電源單元間切換。通過軟件、 硬件、固件或它們的任意組合可執(zhí)行結合過程200執(zhí)行的各種任務。為了說明，如下對過程 200的描述可能涉及到如上結合圖I所述的元件。在實際的實施例中，系統(tǒng)的不同元件，如至少一個BS⑶、至少一個EBAC、至少一個EBPSU、至少一個功率切換邏輯電路116/124、至少一個動態(tài)電源單元或電池電源單元，可執(zhí)行部分的過程200。
過程200可以從查詢BS⑶電池功率使能/禁能信號是否是禁能的(查詢?nèi)蝿?02) 開始。如果BS⑶電池功率使能/禁能信號不是禁能的，則過程200繼續(xù)檢查制動事件是否發(fā)生。如果BS⑶電池功率使能/禁能信號是禁能的(查詢?nèi)蝿?02)，則過程200查詢電池開關和牽引開關(towingswitch)是否是關閉(OFF)的(查詢?nèi)蝿?04)。如果電池開關和牽引開關是關閉的，則過程200在飛行期間從BS⑶和EBAC移除/斷開電池功率(任務210)。 換句話說，過程200關閉電池電源單元，使得它不再為電制動系統(tǒng)供電。如果電池開關或牽引開關是開啟的，則過程200在飛行期間只從EBAC斷開電池電源單元和動態(tài)電源單元(任務206)。這允許一個信號基于電池開關的狀態(tài)來實現(xiàn)兩個不同的功能，并且去除在BS⑶和 EBPSU之間需要兩個信號的需求。如果電池開關或牽引開關是開啟(ON)的(查詢?nèi)蝿?04)， 則過程200在飛行期間從EBAC斷開電池電源單元和動態(tài)電源單元(任務206)。
作為任務206或任務210的結果，功率保持斷開，直到BSCU電池功率使能/禁能信號不是禁能的。此時，由查詢?nèi)蝿?12檢查制動事件是否已經(jīng)發(fā)生。如上所述，制動事件可以是踏板制動、停機制動、自動制動、縮回起落架制動等，并且由制動事件信號(如130伏特的控制信號)表示制動事件。
如果制動事件發(fā)生(查詢?nèi)蝿?12)，則過程200檢查動態(tài)功率是否是有效的(查詢?nèi)蝿?20)。如果動態(tài)功率是有效的(查詢?nèi)蝿?20)，那么EBAC和BS⑶切換到從動態(tài)電源單元獲得功率(任務226)，并且過程200返回到任務202。但是，如果已經(jīng)發(fā)生制動事件(查詢?nèi)蝿?12)并且動態(tài)功率不是有效的，那么過程200檢查主功率是否是有效的(查詢?nèi)蝿?222)。如果電池功率是有效的，那么過程200將電池電源單元再次連接到EBAC和BS⑶(任務224)，并且保持連接直到電池功率不再有效(查詢?nèi)蝿?22)。因此，過程224返回到查詢?nèi)蝿?22并且不斷檢查電池電源單元的有效性。當命令制動時，EBAC和BS⑶保持連接到電池功率。當從電池電源單元獲得功率時，過程200不允許切換回動態(tài)功率除非電池電源單元是無效的(查詢?nèi)蝿?22)。換句話說，如果在制動事件期間動態(tài)功率(TRU)復原，則過程 200并不切換到TRU直到制動結束。這將把切換約束到僅僅從TRU到電池功率轉換一次，并且防止可能的功率瞬變到BS⑶。如果電池電源單元是無效的(查詢?nèi)蝿?22)并且動態(tài)功率是有效的(查詢單元223)，那么EBAC和BS⑶連接到動態(tài)電源(任務226)。如果制動事件發(fā)生(查詢?nèi)蝿?12)并且動態(tài)功率不是有效的(查詢?nèi)蝿?20和223)并且電池功率也不是有效的(查詢?nèi)蝿?22)，則過程200返回到任務202并且不發(fā)生功率切換。如果制動事件沒有發(fā)生(查詢?nèi)蝿?12)并且動態(tài)功率是有效的(查詢?nèi)蝿?16)，那么EBAC和BS⑶切換到從動態(tài)電源單元獲得功率(任務218)，并且過程200返回到任務202。如果制動事件沒有發(fā)生(查詢?nèi)蝿?12)并且動態(tài)功率也不是有效的(查詢?nèi)蝿?16)，則過程200連接到電池電源單元(任務217)并且返回到任務202。可通過下述一個或多個恰當配置的功率切換邏輯電路300執(zhí)行過程200。功率切換邏輯電路300從BSCU和電源單元接收控制信號，并且基于下述控制信號為EBAC和/或BSCU切換(連接/斷開)電源。在一個實施例中，功率切換邏輯電路300在飛行期間為EBAC關閉功率。因此，節(jié)省了功率。
圖3說明了根據(jù)發(fā)明示范性實施例的用于切換功率的適于和航空器電制動系統(tǒng)一起使用的功率切換邏輯電路300。功率切換邏輯電路300可包括動態(tài)功率/電池判定電路329、動態(tài)功率(TRU28伏特)切換電路331以及電池功率(電池28伏特)切換電路333。在實踐中，可使用任何合適的互連體系，按所示布局將這些元件耦連在一起。對于航空器，在此描述的系統(tǒng)300可被應用于任意數(shù)量的功率切換邏輯電路配置，且電路300被描述為說明許多可能例子中的一個。動態(tài)功率/電池判定電路329，確定是TRU還是電池向制動裝置提供功率；動態(tài)功率切換電路331，確定何時將動態(tài)功率切換到制動裝置的附加條件；以及功率切換電路333，確定何時將電源功率切換到制動裝置的附加條件。通過處理接收到的表示航空器系統(tǒng)狀態(tài)的控制信號，動態(tài)功率/電池判定電路329確定是TRU還是電池應該向制動裝置提供功率。在該示范性實施例中，TRU/電池判定電路329接收和/或處理多個控制信號，可包括動態(tài)功率信號316(當TRU電壓大于24伏特時為邏輯高值，否則為邏輯低值)；電池功率信號312 (當電池電壓大于22伏特時為邏輯高值，否則為邏輯低值)；制動事件信號302 (當130伏特BSCU使能/禁能信號被使能時為邏輯高值，否則為邏輯低值)。TRU/電池判定電路329可包括觸發(fā)器電路326以及多個邏輯門 308/320/324。觸發(fā)器電路326包括置位輸入328、復位輸入330和Q輸出332。觸發(fā)器電路是任何標準的觸發(fā)器電路，并且如下所述被配置為防止從電池功率向動態(tài)電源轉換(toggle)。復位輸入330被配置為接收動態(tài)功率信號316。當動態(tài)功率信號316為低時，Q輸出332置為低且忽略置位輸入328。正如下面將解釋的，Q輸出置為低表示TRU電壓不大于24V并且不應該使用TRU。當動態(tài)功率信號316為高時，Q輸出332由置位輸入328控制。本領域技術人員熟悉觸發(fā)器真值表、觸發(fā)器電路以及控制它們的通用方式，所以這里將不對這些已知方面做詳細描述。置位輸入328被配置為接收來自邏輯門324的輸出信號325，邏輯門324可以是接收輸出信號321/323并且根據(jù)接收信號321/323生成輸出信號325的或(OR)門。如果信號321或323中有一個為邏輯高，則輸出信號325為邏輯高。每個邏輯門308/320/324具有多個輸入和一個輸出，并且可以是(但不限于)任何設計用來執(zhí)行如下所解釋的適用于航空器電制動系統(tǒng)的TRU/電池判定電路329的操作的標準邏輯門。邏輯門308是與(AND)門，被配置為接收制動事件信號302的取反值以及動態(tài)功率信號316、并且根據(jù)接收信號302/316生成輸出信號323。邏輯門320是與門，被配置為接收電池功率信號312的取反值以及動態(tài)功率信號316、并且根據(jù)接收信號312/316生成輸出信號321。當動態(tài)功率信號316為低時，輸出信號323和輸出信號321都被置為低。 當動態(tài)功率信號316為高時，輸出信號323具有制動事件信號302的取反值的值，輸出信號 321具有電池功率信號312的取反值的值。因此，如果TRU電壓大于24V以及(電池電壓不大于22伏特，或130伏特BS⑶使能/禁能信號是禁能的)，那么輸出信號325被置為邏輯高。上述邏輯門324生成要饋送到觸發(fā)器電路326的輸出信號325。
輸出信號325和動態(tài)功率信號316被饋送到觸發(fā)器電路326。如上所述，觸發(fā)器電路326被配置為防止從電池功率向動態(tài)功率轉換。例如，如果動態(tài)功率在間歇地操作，那么 Q輸出將在O和I之間轉換而開關將反反復復地開啟和關閉。因此，制動系統(tǒng)可發(fā)現(xiàn)許多功率瞬態(tài)。觸發(fā)器電路326阻止從電池電源單元到動態(tài)電源單元的非意圖的轉變。觸發(fā)器電路確保一旦切換到從電池電源獲得功率，BSCU和/或EBAC就持續(xù)從電池電源獲得功率，除非制動事件信號302是無效的(不能檢測到制動事件)或電池電源是無效的(電池電源小于 22伏特)并且動態(tài)電源是有效的(TRU電壓大于28伏特)。因此，如下所解釋的，Q輸出332 控制動態(tài)功率切換電路331和電池功率切換電路333。
通過接收控制信號，動態(tài)功率切換電路331確定何時將動態(tài)功率切換到制動裝置的附加條件。在這個示范性實施例中，動態(tài)功率切換電路331接收和/或處理多個控制信號，可包括Q輸出332和BS⑶功率使能/禁能信號348。上文解釋了 Q輸出332。當28伏特BSCU使能/禁能信號被使能時，BSCU功率使能/禁能信號348是邏輯高值，否則是邏輯低值。
動態(tài)電源切換電路331可包括邏輯門350、TRU-BSCU開關334、TRU-EBAC開關 344、多個繼電器338和多個繼電器控制信號339/335。邏輯門350是與門并且被配置為接收控制信號332/348并輸出用來控制(閉合/斷開)TRU-BSCU開關334的繼電器控制信號 335。TRU-BS⑶開關334由繼電器控制信號339控制，并且被配置為斷開/閉合以將動態(tài)電源與BS⑶連接/斷開。TRU-EBAC開關344由繼電器控制信號335控制，并且被配置為斷開/閉合以將動態(tài)電源與EBAC連接/斷開。特別地，在圖3中顯示開關334/344處于斷開位置(沒有信號流)。繼電器338被配置為使用繼電器控制信號339/335閉合/斷開開關 334/344。繼電器控制信號339由Q輸出332控制，并且被配置為閉合/斷開TRU-BS⑶開關334。繼電器控制信號335由邏輯門350控制，并且被配置為閉合/斷開TRU-EBAC開關 344。
通過接收控制信號，電池功率切換電路333確定何時將電池功率切換到制動裝置的附加條件。在這個示范性實施例中，電池功率切換電路333接收和/或處理多個控制信號，可包括Q輸出332、BS⑶功率使能/禁能信號348、電池0N/0FF開關信號356和牽引 0N/0FF開關信號358。電池功率切換電路333可包括多個邏輯門368/384/360、BAT_BSCU 開關372、TRU-EBAC開關378、多個繼電器和多個繼電器控制信號337/341。
上文解釋了 BS⑶電池功率使能/禁能信號348。電池0N/0FF開關信號356當電池開啟時為邏輯高值，而當電池關閉時為邏輯低值，并且，牽引0N/0FF開關信號當牽引模式開啟時為邏輯高值，而當牽引模式關閉時為邏輯低值。電池0N/0FF開關和牽引0N/0FF 開關是飛行員能控制來連接到電池電源單元以在兩種模式下操作設備的物理開關。
每個邏輯門360/368/384有多個輸入和一個輸出，并且每個可以是(但不限于)任何設計用來執(zhí)行如下所解釋的適用于航空器電制動系統(tǒng)的邏輯電路333的操作的標準邏輯門。邏輯門360是三輸入一輸出的或門，并且被配置為接收電池0N/0FF開關信號356、牽引0N/0FF開關信號358以及BS ⑶電池功率使能/禁能信號348。邏輯門360的輸出362被饋送到邏輯門368。 邏輯門368可以是兩輸入一輸出的與門，并且被配置為接收Q輸出332以及邏輯門360的輸出(信號362)，并輸出用來控制(閉合/斷開)BAT-BS⑶開關372的繼電器控制信號337。BAT-BS⑶開關372由繼電器信號337控制并且被配置為斷開/閉合以將電池電源單元與BS⑶連接/斷開。邏輯門384可以是兩輸入一輸出的與門并且被配置為接收Q輸出332以及BS⑶功率禁能/使能信號348，并輸出用來控制(閉合/斷開)BAT-EBAC開關378的繼電器控制信號341。BAT-EBAC開關378由繼電器控制信號341控制并且被配置為斷開/閉合以將動態(tài)電源與EBAC連接/斷開。特別地，在圖3中顯示開關372/378處于斷開位置(沒有信號流)。繼電器338被配置為使用繼電器控制信號337/378閉合/斷開開關372/378。繼電器控制信號337由邏輯門337控制并且被配置為閉合/斷開BAT-BS⑶開關372。繼電器控制信號341由邏輯門384控制并且被配置為閉合/斷開BAT-EBAC開關378。在一個示范性實施例中，功率開關邏輯電路300可如下操作如果動態(tài)功率信號316是有效的(TRU電壓>24伏特)并且電池功率信號312不是有效的(電池電壓〈22伏特)，那么Q輸出是邏輯高。因此，功率切換邏輯電路300回復到從動態(tài)電源獲得功率。在這個例子中，TRU-EBAC開關344和BSCU-TRU開關334都是閉合的，允許EBAC/BSCU從TRU獲得功率。由此均斷開的開關372/378不允許BSCU功率使能/禁能信號通過，導致電池電源連接到 EBAC/BSCU。在另一個示范性實施例中，功率切換邏輯電路300可如下操作當電池開關信號356或牽引開關信號358 (輸入到邏輯門360)是開啟的(邏輯高)并且Q輸出332是邏輯低或邏輯高，通過使能/禁能BS⑶功率使能/禁能信號348，BS⑶能打開/關閉EBAC。例如，當電池開關信號356是開啟的，通過將BS⑶使能/禁能信號348設置為禁能(邏輯低)，BS⑶將EBAC從電池功率斷開。因此，開關372閉合(在邏輯門輸出處，繼電器控制信號337是邏輯高)，允許電池電源單元向BSCU提供功率，并且開關378斷開(在邏輯門384輸出處，繼電器控制信號339是邏輯低)以阻止電池電源單元向EBAC提供功率。盡管在前述具體實施方式
中已經(jīng)給出了至少一個示范性實施例，但應該意識到存在大量的變型。還應該意識到在此描述的示范性實施例不打算以任何方式限制發(fā)明的范圍、應用或配置。更確切地，前述具體實施方式
將為本領域技術人員提供方便的指導方針以實現(xiàn)所描述的實施例。應理解，元件可在功能和排列上進行改變，而不脫離發(fā)明的范圍，其中發(fā)明的范圍由權利要求限定，其包括在提交這個專利申請時已知的等價物和可預見的等價物。
權利要求
1.一種用于切換電制動系統(tǒng)的功率的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括 制動系統(tǒng)控制單元，其被配置為生成至少一個功率控制信號，其中所述至少一個功率控制信號被配置為在飛行期間將功率從電制動系統(tǒng)斷開；以及 至少一個電制動促動控制器，其耦連到所述制動系統(tǒng)控制單元并由所述制動系統(tǒng)控制單元控制，所述制動系統(tǒng)控制單元被配置為響應于所述至少一個功率控制信號而控制所述至少一個電制動促動控制器的電池功率的切換； 至少一個電制動電源單元，其耦連到所述至少一個電制動促動控制器和所述制動系統(tǒng)控制單元，其中所述至少一個電制動電源單元被配置為向所述至少一個電制動促動控制器提供功率； 電池電源單元，其耦連到所述至少一個電制動電源單元，其中所述電池電源單元被配置為向所述電制動系統(tǒng)提供功率；和 至少一個功率切換邏輯電路，其耦連到所述至少一個電制動電源單元，其中所述至少一個功率切換邏輯電路被配置為將所述至少一個電制動促動控制器的電源在所述至少一個電制動電源單元和所述電池電源單元之間切換，或斷開所述至少一個電制動促動控制器的電源。
2.如權利要求I所述的系統(tǒng)，其進一步包括耦連到所述至少一個電制動電源單元的至少一個動態(tài)電源單元，其中所述至少一個動態(tài)電源單元被配置為向所述至少一個電制動促動控制器提供動態(tài)功率； 其中 所述至少一個功率切換邏輯電路還被配置為接收表示所述至少一個動態(tài)電源單元的有效性的動態(tài)功率信號以及表示所述電池電源單元的有效性的電池功率信號。
3.一種用于切換航空器電制動系統(tǒng)的功率的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括 至少一個電制動電源單元，其耦連到至少一個電制動促動控制器以及制動系統(tǒng)控制單元，其中所述至少一個電制動電源單元被配置為向所述至少一個電制動促動控制器提供功率；以及 電池電源單元，其耦連到所述至少一個電制動電源單元，其中所述電池電源單元被配置為向所述電制動系統(tǒng)提供功率； 至少一個功率切換邏輯電路，其耦連到所述至少一個電制動電源單元，其中所述至少一個功率切換邏輯電路被配置為將所述至少一個電制動促動控制器的電源在所述至少一個電制動電源單元和所述電池電源單元之間切換，或斷開所述至少一個電制動促動控制器的電源。
4.如權利要求3所述的系統(tǒng)，進一步包括耦連到所述至少一個電制動電源單元的至少一個動態(tài)電源單元，其中所述至少一個動態(tài)電源單元被配置為向所述至少一個電制動促動控制器提供動態(tài)功率， 其中所述至少一個功率切換邏輯電路還被配置為接收 至少一個動態(tài)功率信號，其由所述至少一個動態(tài)電源單元生成，其中所述至少一個動態(tài)功率信號表示所述至少一個動態(tài)電源單元的有效性； 電池功率信號，其由所述電池電源單元生成，其中所述電池功率信號表示所述電池電源單元的有效性；至少一個電池功率使能/禁能信號，其由所述制動系統(tǒng)控制單元生成，并被配置為將所述電池電源單元與所述至少一個電制動促動控制器斷開/連接； 至少一個制動事件信號，其由所述制動系統(tǒng)控制單元生成，并表示在所述至少一個電制動促動控制器處的制動事件的發(fā)生；以及 電池開啟/關閉開關信號，其從外部生成，并被配置為開始將所述電池電源單元與/從所述至少一個電制動促動控制器連接/斷開。
5.一種用于切換電制動系統(tǒng)的功率的方法，該方法包括 接收來自于航空器電制動系統(tǒng)的多個控制信號，所述多個控制信號包括； 動態(tài)功率信號，其表示動態(tài)電源單元的有效性； 電池功率信號，其表示電池電源單元的有效性； 功率使能/禁能信號，其控制所述電池電源單元是否耦連到電制動促動控制器； 制動事件信號，其表示在所述電制動促動控制器處的制動事件的發(fā)生； 電池開啟/關閉開關信號，其被配置為開始將所述電池電源單元從/與所述電制動促動控制器斷開/連接；以及 牽引開啟/關閉開關信號，其被配置為開始將所述電池電源單元從/與所述電制動促動控制器斷開/連接；以及 響應于所述控制信號，將所述航空器電制動系統(tǒng)的電源在電制動電源單元和電池電源單元之間切換，或斷開所述電制動促動控制器的電源。
6.如權利要求5所述的方法，其中所述切換步驟還包括在以下情況下，在飛行期間從所述電制動促動控制器和制動系統(tǒng)控制單元斷開所述電池電源單元 所述電池開啟/關閉開關信號是關閉的； 所述牽引開啟/關閉開關信號是關閉的；以及 所述功率使能/禁能信號是禁能的。
7.如權利要求5所述的方法，其中所述切換步驟還包括如果所述功率使能/禁能信號是禁能的，則在飛行期間將所述電池電源單元和所述電制動電源單元從電制動促動器斷開。
8.如權利要求5所述的方法，其中所述切換步驟還包括在以下情況下，將所述電池電源單元連接到所述電制動促動控制器 所述制動事件發(fā)生； 所述動態(tài)電源單元不是有效的；以及 所述電池電源單元是有效的。
9.如權利要求5所述的方法，其中所述切換步驟還包括在以下情況下，將所述電制動電源單元連接到所述電制動促動控制器 所述制動事件沒有發(fā)生；以及 所述電制動電源單元是有效的。
10.如權利要求5所述的方法，其中所述切換步驟還包括在以下情況下，連接到所述電池電源 所述制動事件已經(jīng)發(fā)生；以及 所述動態(tài)功率不是有效的。
11.如權利要求5所述的方法，其中所述切換步驟還包括保持將所述電池電源單元連接到所述電制動系統(tǒng)，除非 所述制動事件已經(jīng)發(fā)生； 所述動態(tài)功率是有效的；以及 所述電池電源單元不是有效的。
12.一種用于切換電制動系統(tǒng)的功率的方法，該方法包括 查詢制動系統(tǒng)控制單元BSCU電池功率使能/禁能信號是否禁能；(任務202) 響應于所述BS⑶電池功率使能/禁能信號被禁能,查詢電池開關和牽引開關是否關閉；(任務204) 響應于所述電池開關或牽引開關開啟或者關閉，在飛行期間只從電制動促動控制器即EBAC斷開電池功率和動態(tài)功率，或者從EBAC和制動系統(tǒng)控制單元即BS⑶斷開電池功率。(任務210或206)
13.根據(jù)權利要求12所述的方法，進一步包括響應于所述BS⑶電池功率使能/禁能信號未被禁能，檢查制動事件是否發(fā)生。(任務212)
14.根據(jù)權利要求13所述的方法，其中所述制動事件包含踏板制動、停機制動、自動制動、縮回起落架制動。
15.根據(jù)權利要求13或14所述的方法，進一步包括響應于所述制動事件發(fā)生或未發(fā)生，檢查所述動態(tài)功率是否有效。(任務216或220)
16.根據(jù)權利要求15所述的方法，進一步包括響應于所述制動事件發(fā)生以及所述動態(tài)功率是有效的，將所述EBAC和所述BS⑶連接到所述動態(tài)功率。(任務226)
17.根據(jù)權利要求15所述的方法，進一步包括響應于所述制動事件發(fā)生以及所述動態(tài)功率是無效的，檢查所述電池功率是否有效。(任務222)
18.根據(jù)權利要求17所述的方法，進一步包括響應于所述電池功率是有效的，將所述電池功率再次連接到所述EBAC和所述BS⑶(任務224)。
19.根據(jù)權利要求17所述的方法，進一步包括響應于所述電池功率的無效，再次檢查動態(tài)功率是否有效。(任務223)
20.根據(jù)權利要求19所述的方法，進一步包括響應于再次檢查的所述動態(tài)功率是無效的，繼續(xù)查詢所述BS⑶電池功率使能/禁能信號是否是禁能的。
21.根據(jù)權利要求19所述的方法，進一步包括響應于再次檢查的所述動態(tài)功率是有效的，將所述EBAC和所述BSCU連接到所述動態(tài)功率。(任務226)
22.根據(jù)權利要求15所述的方法，進一步包括響應于所述制動事件未發(fā)生以及所述動 態(tài)功率是有效的，將所述EBAC和所述BS⑶連接到所述動態(tài)功率。(任務218)
23.根據(jù)權利要求22所述的方法，進一步包括繼續(xù)查詢所述BSCU電池功率使能/禁能信號是否是禁能的。
24.根據(jù)權利要求15所述的方法，進一步包括響應于所述制動事件的未發(fā)生以及所述動態(tài)功率是無效的，將所述EBAC和所述BS⑶連接到所述電池功率。(任務217)
25.根據(jù)權利要求24所述的方法，進一步包括繼續(xù)查詢所述BSCU電池功率使能/禁能信號是否是禁能的。
全文摘要
公開了一種用于切換航空器電制動系統(tǒng)的電源的系統(tǒng)和方法。該方法在飛行期間從電制動促動控制器移除電池功率直到放下著陸起落架。該方法基于多個控制信號，利用邏輯電路在可用的電源之間進行切換。該方法使得在飛行期間獲得的總功率最小化，并且如果航空器僅僅要求依靠電池功率操作，則能節(jié)省電池功率。
文檔編號B60T13/74GK102923115SQ20121042548
公開日2013年2月13日 申請日期2007年12月20日 優(yōu)先權日2006年12月22日
發(fā)明者埃里克·戈多 申請人:波音公司