[发明专利]双电机致动器

说明书

相关申请

本申请主张2009年7月27日提交的美国临时申请号为No.61/228,687的权益，其以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明一般涉及到电机控制电子设备领域，且尤其涉及一种具有用于解决冲突指令的控制电子设备的双电机致动器。

背景技术

冗余系统提供了多个部件来控制特殊的机构，从而在一个部件发生故障时，冗余部件仍能被用来控制该机构。冗余系统普遍地用于航空器上，为了安全起见，在航空器上带有冗余系统是非常可取的。

例如，冗余系统能被用来控制航空器的流体系统内的阀。该系统可包括两个从驾驶舱到电机致动器的布线通道，用来控制阀。电机致动器也可包括冗余部件，例如，两个用于对两个相互独立的电机进行指令控制的电机控制器，每个电机都由单独的电源供电。在冗余系统任何部件出现故障时，相应的冗余部件能按照来自驾驶舱的指令被用来控制阀。

在正常操作情况下，两个电机控制器都收到相同的输入指令。但是，在某些情况下，系统可能遭到损坏，导致电机控制器收到冲突或相互矛盾的指令(例如，一个电机控制器被命令关闭阀，另一个电机控制器被命令打开阀)。收到相互矛盾的指令会损坏电机和/或导致电机相互对立并停转。

根据电机的相对强度，较强的电机可能最终压倒较弱的电机来控制阀。然而，由于很多因素，包括如制造公差和电机部件磨损的差异性，因此，预测哪个电机最终将压倒另一个电机是非常困难的。因此，几乎无法确定阀将根据从驾驶舱发送的指令、还是根据电力故障所产生的指令而被控制。

发明内容

本发明提供了一种双电机致动器，其中，电机控制器之间相互通信，以解决矛盾指令的问题。如果一个或两个电机控制器确定已经接收到矛盾指令，那么电机将被控制在已定义状态。

尤其是根据一个实施例，电机致动器具有一对电机控制器，用于根据所接收到的指令来控制各自相应的成对电机。电机控制器经由通信链路而在相互之间通信。每个电机控制器配置成检测对于矛盾指令的接收，例如，一个单个的电机控制器接收到矛盾指令，或两个电机控制器彼此不同地受指令。

每个电机控制器配置成经由通信链路将该每个电机控制器的受指令状态传输到另一电机控制器。电机控制器通过比较其接收的指令与另一电机控制器接收的指令来确定它们接收的指令是否矛盾。如果指令不矛盾，则电机控制器根据接收的指令而控制电机；但如果接收的指令矛盾，则电机控制器配置为控制着电机处于已定义状态。

已定义状态可以是在检测到矛盾指令之前的即时电机状态、或可以是一个不同的状态，例如缺省状态或不同的运转模式。

电机控制器之间的通信链路可以是电隔离式(electrically isolated)通信链路，例如，由一个或多个光隔离器形成的电隔离式通信链路。

根据另一方面，一种控制双电机致动器的方法包括用第一电机控制器接收指令用于控制第一电机和用第二电机控制器接收指令用于控制第二电机。该方法还包括经通信链路将每个电机控制器接收到的指令传输到另一电机控制器；确定两个电机控制器是否已经接收到矛盾指令；以及当指令不矛盾时，根据接收到的指令控制第一电机和第二电机；以及当指令矛盾时，控制第一电机和第二电机运行在已定义状态。

在航空器的示范性实施例中，本系统可包括与阀门相连接的双电机控制器。根据从驾驶舱里传输来的指令，阀门被命令打开或关闭。如果系统正常运行，一个从驾驶舱传输来的打开指令将被两个电机控制器接收到。每个电机控制器将会通过通信链路将接收到的指令传输到另一个电机控制器。然后，两个电机控制器将确定是否已经接收到了矛盾指令。如果两个电机控制器都接收到打开指令，两个电机控制器将命令电机打开阀门。

如果连接至两个电机控制器中之一的通信线路被损坏，例如，从驾驶舱到第一电机控制器的配线，那么，第一电机控制器可能会接收到错误指令而关闭阀门。因为两个电机控制器之间经由通信链路相互通信，两个电机控制器将检测到对矛盾指令的接收(例如，两个电机控制器将检测到其中一个电机控制器被命令关闭，而另一个电机控制器被命令打开)。然后两个电机控制器命令电机运行在已定义状态，例如，接收矛盾指令前的即时电机指令状态，在本实例中将会为打开状态。

通信线路的损坏也能导致一个电机控制器同时被命令打开和关闭。如果电机控制器确定其已经接收到了矛盾指令，电机控制器将被配置为命令电机运行在已定义状态。

本发明上述的和其它的特征将在下文结合附图做详细描述。