四個(gè)輪和制動(dòng)器組161、162、163、164，四個(gè)輪和制動(dòng)器組161、162、163、164中的每個(gè)組均與四個(gè)機(jī)電致動(dòng)器(EMA) 151a_d、152a_d、153a_d、154a_d相關(guān)聯(lián)。當(dāng)然，可以存在有更多或更少數(shù)量的輪和制動(dòng)器組或EMA。
[0061]EMAC 141至144經(jīng)由路由器131、132耦接至BCU 121、122中的每個(gè)BCU。路由器131、132將來(lái)自B⑶的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)總線信號(hào)經(jīng)由本地?cái)?shù)據(jù)總線113至118路由至EMAC，并將來(lái)自EMAC的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)總線信號(hào)經(jīng)由本地?cái)?shù)據(jù)總線113至118路由至B⑶。EMAC 141至144解釋來(lái)自B⑶121、122的制動(dòng)力命令，并且接收來(lái)自飛行器電力網(wǎng)N1、N2的電力(注意在圖1中僅示出了飛行器電力網(wǎng)N1、N2的高電壓部件)。每個(gè)EMAC均包括與飛行器電力網(wǎng)耦接的電制動(dòng)供電單元(EBPSU)功能。EBPSU包括安全電力聯(lián)鎖，并且如果需要?jiǎng)t還可以包括電源開(kāi)關(guān)和/或電力轉(zhuǎn)換。EMAC 141至144提供電力和控制信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)EMA 151至154。
[0062]BCU 121、122中的每一個(gè)分別為輪和制動(dòng)器組161、162、163、164中的每個(gè)組提供制動(dòng)控制信號(hào)W1、W2、W3、W4。B⑶121、122針對(duì)輪和制動(dòng)器組161至164的制動(dòng)輪中的每個(gè)制動(dòng)輪執(zhí)行快速循環(huán)防滑控制。
[0063]EMAC 141至144中的每一個(gè)能夠進(jìn)行操作，以驅(qū)動(dòng)EMA中的四個(gè)EMA。在飛行器的左手側(cè)，包括輪和制動(dòng)器組I和2，與輪和制動(dòng)器組I和2相關(guān)聯(lián)的EMAC分別驅(qū)動(dòng)輪和制動(dòng)器組I的兩個(gè)EMA以及輪和制動(dòng)器組2的兩個(gè)EMA。EMAC 141驅(qū)動(dòng)輪和制動(dòng)器組I (161)的EMA151c、151d以及輪和制動(dòng)器組2(162)的EMA 152a、152b。EMAC 142驅(qū)動(dòng)輪和制動(dòng)器組I (161)的EMA 151a、151b以及輪和制動(dòng)器組2 (162)的EMA 152c、152d。類似地，在飛行器的右手側(cè)，兩個(gè)EMAC 143、144分別驅(qū)動(dòng)輪和制動(dòng)器組3的兩個(gè)EMA以及輪和制動(dòng)器組4的兩個(gè)EMA。在可替選配置中，一個(gè)EMAC可以驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的輪和制動(dòng)器組的所有EMA。
[0064]EMA 151至154將電力轉(zhuǎn)換成機(jī)械力，以向與其相應(yīng)輪相關(guān)的制動(dòng)器提供夾緊力。輪和制動(dòng)器組件將由EMA施加的夾緊力轉(zhuǎn)換成制動(dòng)力矩，以使飛行器減速或者使飛行器保持靜止。
[0065]圖1中所示出的制動(dòng)系統(tǒng)100包括正常系統(tǒng)和緊急系統(tǒng)二者。飛行器駕駛艙控制裝置和航空電子設(shè)備110、飛行器數(shù)據(jù)總線111、離散信號(hào)112、EMAC 141至144、EMA 151至154和輪和制動(dòng)器組161至164對(duì)正常制動(dòng)系統(tǒng)和緊急制動(dòng)系統(tǒng)二者而言是共用的。如上所討論的，正常制動(dòng)系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)路由器131、132和B⑶121、122以及以上所描述的共享設(shè)備。緊急系統(tǒng)包括耦接在飛行器駕駛艙控制裝置和航空電子設(shè)備110與四個(gè)EMAC 141至144之間的緊急B⑶(eB⑶)123，以及以上所描述的共享設(shè)備。eB⑶123經(jīng)由來(lái)自例如制動(dòng)踏板發(fā)射器(BPTU)并表示制動(dòng)踏板角度的模擬和/或離散信號(hào)來(lái)接收來(lái)自飛行器駕駛艙控制裝置和航空電子設(shè)備的輸入。
[0066]eB⑶123提供保護(hù)以防止例如由于B⑶的故障、A/C航空電子設(shè)備的故障、通信數(shù)據(jù)總線的故障、或者供電故障(這依賴于供電配置)而導(dǎo)致BCU 121、122 二者的功能的喪失，所有上述故障都可能導(dǎo)致BCU的功能的喪失。eBCU 123分別經(jīng)由模擬和/或離散路徑125至128將用于輪和制動(dòng)器組161、162、163、164中的每個(gè)組的制動(dòng)控制信號(hào)Wl、W2、W3、W4輸出至EMAC 141至144。在可替選配置中，路徑112和125至128可以為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)總線。eB⑶123能夠進(jìn)行操作，以執(zhí)行與B⑶121、122相同的功能，但是eB⑶123只有在系統(tǒng)處于緊急模式下才使用。eBCU 123可以包括更簡(jiǎn)單的技術(shù)，或者可以僅依賴于架構(gòu)來(lái)接收并輸出模擬信號(hào)。eB⑶123優(yōu)選地針對(duì)輪和制動(dòng)器組161至164的制動(dòng)輪中的每個(gè)制動(dòng)輪來(lái)執(zhí)行快速循環(huán)防滑控制。eBCU可以基于與BCU不同的技術(shù)以防止共同模式故障。
[0067]EMAC 141至144中的每一個(gè)包括初級(jí)電機(jī)控制器或第一電機(jī)控制器，用于驅(qū)動(dòng)EMA 151至154中與其相關(guān)聯(lián)EMA內(nèi)的電機(jī)。為了防止由于在致動(dòng)器控制電平下的共同模式故障而引起在EMAC 141至144中的每一個(gè)的正常信道中電機(jī)控制器同時(shí)發(fā)生故障的可能性，每個(gè)EMAC還包括次級(jí)電機(jī)控制器或第二電機(jī)控制器。初級(jí)電機(jī)控制器形成EMAC的正常信道的一部分，并且次級(jí)電機(jī)控制器形成EMAC的緊急信道的一部分。電機(jī)控制器是EMAC的復(fù)雜部分，所以將不同電機(jī)控制器并入到EMAC內(nèi)，以形成緊急信道的一部分。
[0068]圖2示出了第一實(shí)施方式中的單個(gè)EMA 151a的控制的示意圖，在第一實(shí)施方式中，EMAC 141能夠進(jìn)行操作，以接收來(lái)自B⑶121、122或eB⑶123中的任一個(gè)的、基于每個(gè)輪的制動(dòng)力命令。EMAC 141解釋制動(dòng)力命令，并且接收電力，然后提供電力以驅(qū)動(dòng)EMA151a。EMAC還接收來(lái)自EMA的電機(jī)的反饋信號(hào)。
[0069]圖3示意性地示出了 EMAC 141內(nèi)的兩個(gè)不同的電機(jī)控制路徑。EMAC包括正常(初級(jí))電機(jī)控制器145，該正常(初級(jí))電機(jī)控制器145為用于與其相關(guān)聯(lián)的四個(gè)EMA(151a、151b、152c、152d)的脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號(hào)發(fā)生器。EMAC還包括緊急(次級(jí))電機(jī)控制器146，該緊急(次級(jí))電機(jī)控制器146為用于其四個(gè)EMA的PWM信號(hào)發(fā)生器。EMAC還包括用于其四個(gè)EMA的電力變換器147。
[0070]圖4示出了用于圖3所示的EMAC 141的控制方案的第一示例。在該配置中，在正常172信道與緊急173信道之間一體地切換171制動(dòng)系統(tǒng)控制，使得當(dāng)制動(dòng)控制信道從正常信道(通過(guò)B⑶121/122)切換至緊急信道(通過(guò)eB⑶123)時(shí)，電機(jī)控制信道也從正常信道(通過(guò)EMAC初級(jí)電機(jī)控制器145)切換至緊急信道(通過(guò)EMAC次級(jí)電機(jī)控制器146)。以此方式，正常制動(dòng)控制信道始終與正常電機(jī)控制信道進(jìn)行通信，并且緊急制動(dòng)控制信道始終與緊急電機(jī)控制信道進(jìn)行通信。
[0071]如圖4所示，EMAC還包括源開(kāi)關(guān)148，用于當(dāng)正常信道和緊急信道可以連續(xù)地進(jìn)行傳送時(shí)，在正常信道與緊急信道之間進(jìn)行切換。在簡(jiǎn)化設(shè)置中，如果控制信道不是連續(xù)地進(jìn)行傳送，則可以使用或門來(lái)替換源開(kāi)關(guān)148。
[0072]現(xiàn)在將描述制動(dòng)系統(tǒng)100的操作。在正常制動(dòng)系統(tǒng)操作期間，當(dāng)飛行員、助理飛行員、自動(dòng)駕駛儀等操作駕駛艙制動(dòng)控制時(shí)，駕駛艙信號(hào)(例如制動(dòng)踏板角度)由110處的飛行器航空電子設(shè)備來(lái)解釋，并且命令和監(jiān)視信號(hào)被發(fā)送至側(cè)IB⑶121和側(cè)2B⑶122。離散信號(hào)也被發(fā)送至EMAC 141至144內(nèi)的EBPSU硬件使能裝置。EMAC內(nèi)的EBPSU硬件使能裝置接收來(lái)自飛行器駕駛艙控制裝置HO的制動(dòng)使能信號(hào)，并且使得來(lái)自飛行器電力網(wǎng)的高壓電力能夠提供至EMAC內(nèi)的電力變換器級(jí)147。
[0073]側(cè)IB⑶121或側(cè)2B⑶122基于從飛行器航空電子設(shè)備接收的命令信號(hào)來(lái)計(jì)算所需要的制動(dòng)力，并且(如果可用)在將經(jīng)修改的制動(dòng)力命令發(fā)送至EMAC內(nèi)的正常電機(jī)控制信道145之前，基于輪速度來(lái)執(zhí)行防滑計(jì)算。EMAC內(nèi)的正常電機(jī)控制信道接收來(lái)自BCU的制動(dòng)力命令，并且(基于確定哪個(gè)BCU當(dāng)前起作用)計(jì)算發(fā)送至EMAC內(nèi)的電力變換器級(jí)147的PWM信號(hào)。電力變換器級(jí)使用PWM信號(hào)對(duì)提供至各個(gè)EMA151a-d、152a-d、153a-d、154a-d的電力進(jìn)行調(diào)制。EMA接收來(lái)自EMAC的電力，并且產(chǎn)生對(duì)各個(gè)制動(dòng)器的夾緊力，以使飛行器減速或者使飛行器保持靜止。
[0074]在B⑶121、122中之一發(fā)生故障的情況下，該系統(tǒng)能夠進(jìn)行操作，以切換至另一有效 BCU 121、122 偵U。
[0075]在制動(dòng)系統(tǒng)的緊急操作期間，兩個(gè)獨(dú)立的駕駛艙信號(hào)經(jīng)由模擬或數(shù)字方式發(fā)送至eB⑶123和EMAC 141至144內(nèi)的EBPSU硬件使能裝置。EBPSU硬件使能裝置接收制動(dòng)使能信號(hào)，并且使得高電壓電力能夠提供至EMAC內(nèi)的電力變換器級(jí)147。eBCU 123基于從飛行器航空電子設(shè)備接收到的命令信號(hào)來(lái)計(jì)算所需要的制動(dòng)力，并且(如果可用)在將經(jīng)修改的制動(dòng)力命令發(fā)送至EMAC內(nèi)的緊急電機(jī)控制信道146之前，基于輪速度來(lái)執(zhí)行防滑計(jì)算。EMAC內(nèi)的緊急電機(jī)控制信道接收來(lái)自eBCU的制動(dòng)力命令，并且計(jì)算發(fā)送至EMAC內(nèi)的電力變換器級(jí)147的PWM信號(hào)。電力變換器級(jí)使用PWM信號(hào)對(duì)提供至各個(gè)EMA 151a_d、152a_d、153a-d、154a-d的電力進(jìn)行調(diào)制。EMA接收來(lái)自EMAC的電力，并且產(chǎn)生對(duì)各個(gè)制動(dòng)器的夾緊力，以使飛行器減速或者使飛行器保持靜止。
[0076]圖5示出了用于圖3中所示出的EMAC的控制方案的第二示例。在該配置中，可以依賴于故障情況來(lái)獨(dú)立地切換B⑶/eB⑶的有效制動(dòng)控制信道和EMAC 141a的有效電機(jī)控制信道。因此，正常制動(dòng)控制信道(通過(guò)BCU 122/121)可以與正常電機(jī)信道(通過(guò)EMAC初級(jí)電機(jī)控制器145)或緊急電機(jī)信道(通過(guò)EMAC次級(jí)電機(jī)控制器146)進(jìn)行通信。類似地，緊急制動(dòng)控制信道(通過(guò)eBCU 123)可以與正常電機(jī)信道(通過(guò)EMAC初級(jí)電機(jī)控制器145)或緊急電機(jī)信道(通過(guò)EMAC次級(jí)電機(jī)控制器146)進(jìn)行通信。
[0077]與圖4的控制方案不同，在圖5中，制動(dòng)控制信道在正常(B⑶)172信道與緊急(eB⑶)173信道之間進(jìn)行切換174，并且源開(kāi)關(guān)148被設(shè)置成在來(lái)自正常電機(jī)控制器145的輸出與來(lái)自緊急電機(jī)控制器146的輸出之間進(jìn)行切換。EMAC 141a還包括源開(kāi)關(guān)149,用于將從B⑶121、122或eB⑶123接收的制動(dòng)控制切換177至正常電機(jī)控制信道178或緊急電機(jī)控制信道179。在簡(jiǎn)化設(shè)置中，如果控制信道不是連續(xù)地進(jìn)行傳送，則可以使用或門來(lái)替換源開(kāi)關(guān)148。
[0078]圖6詳細(xì)示出了可以在圖4的第一示例EMAC 141中使用的不同電機(jī)控制器的一個(gè)示例性的實(shí)施方式。初級(jí)(正常)電機(jī)控制器(PWM信號(hào)發(fā)生器)145為數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)，次級(jí)(緊急)電機(jī)控制器(PWM信號(hào)發(fā)生器)146為現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)。源開(kāi)關(guān)148是六重的兩信道多路復(fù)用器。來(lái)自EMA 151a的反饋信號(hào)被引導(dǎo)至初級(jí)控制器145和次級(jí)控制器146。
[0079]圖6a示出了類似于圖6但其中如上所述源開(kāi)關(guān)148已被或門148’替換的可替選的EMAC 141’。在所有其他方面，EMAC 141’與圖6中所示出的EMAC相同。
[0080]圖7示出了用于圖5的第二示例控制方案的EMAC 141a。正常/緊急制動(dòng)信道切換174受源開(kāi)關(guān)149影響，而正常/緊急(初級(jí)/次級(jí))電機(jī)控制信道切換177受源切換148影響。
[0081]圖7a示出了類似于圖7但其中如上所述源開(kāi)關(guān)148、149已被或門148’、149’替換的可替選的EMAC 141a’，并且制動(dòng)信道切換和電機(jī)控制信道切換是由初級(jí)/次級(jí)控制使能裝置174、177提