[发明专利]用于在飞行器中产生液压动力的方法、混合动力控制单元的应用以及驱动系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于在飞行器中产生液压动力的方法，该飞行器具有包括连接至混合动力控制单元的至少一根传动轴的驱动系统，并且涉及混合动力控制单元的应用以及包括连接至混合动力控制单元的至少一根传动轴的驱动系统。 

背景技术

在飞行器中，通常，通过发动机驱动的液压泵——该液压泵连接至两条或更多条液压管线系统——来产生液压动力。为了增加对液压动力需求中负载峰值进行补偿的冗余或能力，可以设置有由专用电动马达驱动的另外的液压泵。 

飞行器中的主要液压负载为连接至诸如副翼、升降副翼和方向舵之类的控制面的液压致动器、以及起落架致动器和货门致动器。在起飞阶段和着陆阶段期间，增升系统通常用于增大飞行器的升力系数。通常，商用和军用飞行器的增升系统通过具有中央动力控制单元（PCU）的驱动系统提供动力，其中该PCU可包括至少一个液压马达。 

发明内容

即使很少使用完全能够提供的液压动力，每个液压泵以及安装在飞行器中以用于驱动液压泵的每个液压马达仍增加了飞行器的总重量。因此，可以认为本发明的目的在于提供用于以足够的冗余产生液压动力并且同时减小所产生的重量的方法和系统。 

关于该方法的目的由根据独立权利要求1的特征的用于在飞行器中产生液压动力的方法来满足。有利的实施方式和改进可以通过从属权利要求中来了解。 

提出了一种用于在飞行器中产生液压动力的方法，该飞行器具有驱动系统，该驱动系统包括连接至动力控制单元的至少一根传动轴，该动力控制单元具有均连接至差动齿轮单元的电动马达和液压排量机，以用于驱动共同的输出轴，该方法包括如下步骤：将液压排量机切换到泵模式下；使差动齿轮的输出轴止动；使电动马达旋转，使得液压排量机由于被止动的输出轴而被驱动并且将流体流供给到液压系统中。因此，根据本发明的方法使用已知的PCU用于在飞行器中产生液压动力。 

PCU可以包括两个独立的马达以在驱动所连接的传动轴系统过程中提供一定的冗余。在过去，PCU大多配备有两个液压马达，而在现代的混合PCU中包括有电动马达和液压马达。在常规的设计中，两个马达均连接至具有由所述两个马达驱动的输出轴的速度加和差动齿轮。在每个马达与差动齿轮的相应输入轴之间设置有制动器，该制动器仅在相应的马达运行时释放。因此，差动齿轮的输出轴由两个马达中的一个马达单独驱动或者由所述两个马达同时驱动。 

通常，PCU定位在飞行器的机身中并且电连接至计算机化的控制器——例如连接至两个独立的缝翼襟翼控制计算机（SFCC）——以用于控制并且监测驱动系统。PCU的输出轴还机械地连接至延伸到飞行器的机翼中的传动轴系统。由此，传动轴系统通过一根或多根传动轴将机械动力提供至分布在机翼内的襟翼板传动点处或缝翼板传动点处的齿轮传动式致动器。 

电动马达可以实现为具有明显的可靠性和效率的数控无刷直流马达。电动马达的运行通常通过马达电子控制器来建立，该马达电子控制器与缝翼襟翼控制计算机或飞行器的任何其他控制单元、以及电汇流排接口连接。由此，马达电子控制器根据无刷直流马达运行的需要转换电力。 

液压排量机可以通过允许在泵模式下和马达模式下运行的任何 合适的流体机来实现。马达模式对于运行液压排量机——作为用于驱动差动齿轮单元的相应输入轴的马达——而言是必需的。液压排量机可以包括用于将运行模式从泵模式切换到马达模式或者从马达模式切换到泵模式的装置，例如，通过允许将增压的液压流体供给至液压排量机而不会流回到液压系统中或者将增压的液压流体供给至液压系统而不会流回到液压排量机中的一组单向阀。优选地，液压排量机为具有由可旋转斜盘控制的多个可移动支承的活塞的轴向活塞机，其中，斜盘可以在经过中心位置的两个不同的方向上移动。这允许改变活塞的位移以及流动方向。 

在根据本发明的方法中，假定传动轴暂时不旋转，即，当增升系统处于待机状态时。由此，例如通过制动器使差动齿轮的输出轴止动。因此，差动齿轮的两个输入轴联接为使得所述输入轴中的一个输入轴的旋转引起另一输入轴通常沿相反方向的旋转。一旦输出轴被止动，则液压排量机可以由电动马达驱动以产生液压能。 

然后，由液压排量机的旋转所产生的流体流供给到液压系统中以提供用于附接至液压系统的液压负载的液压动力。