[发明专利]自动驾驶系统、部件和方法

权利要求书

1.一种自动驾驶系统，其构造为通过响应于电指令信号来提供直升机的周期变距操纵杆的致动而进行所述直升机的自动控制，并且所述周期变距操纵杆响应于所述直升机的旋翼的旋转而受到周期振动，所述自动驾驶系统包括：

致动器，其用于接收所述电指令信号以响应于所述电指令信号而旋转致动器输出轴，所述致动器包括一对冗余的第一电机和第二电机以及齿轮装置，每个电机都包括可旋转的电机输出轴，所述齿轮装置包括用于与所述周期变距操纵杆可操作地连接的所述致动器输出轴，并且构造为接合所述第一电机和所述第二电机中的每一个的电机输出轴，以便至少在以下模式下运行：(i)第一模式，其中所述第一电机和所述第二电机这两者都有助于所述致动器输出轴的旋转，(ii)第二模式，其中所述第一电机因所述第二电机的故障而旋转所述致动器输出轴，以及(iii)第三模式，其中所述第二电机因所述第一电机的故障而旋转所述输出轴；

限力连杆，其通过所述致动器来提供周期变距操纵杆的驾驶员超控，所述限力连杆具有第一端、第二端以及在所述第一端与所述第二端之间沿着伸长轴线取向的可变长度，所述第一端与所述周期变距操纵杆连接，当小于脱位力的力沿着所述伸长轴线施加到所述第一端和所述第二端上以提供所述第二端随着所述第一端的顺应性运动时，所述限力连杆具有作为所述第一端与所述第二端之间的所述可变长度的松弛长度，并且所述限力连杆构造为使所述可变长度响应于沿着所述伸长轴线施加到所述第一端和所述第二端上的等于或大于所述脱位力且用于所述驾驶员超控的外力而从所述松弛长度变化；以及

周期振动隔离器，其由所述致动器输出轴可拆卸地支撑以便与所述致动器输出轴共同旋转，并且连接到所述限力连杆的所述第二端，使得所述周期振动通过所述限力连杆与所述周期振动隔离器连接，并且所述周期振动隔离器构造为呈现出谐振频率，所述谐振频率至少与所述周期振动的周期振动频率近似匹配，以允许所述限力连杆的所述第二端在所述周期振动频率下相对于所述致动器轴的运动，同时将所述致动器输出轴与所述周期振动频率隔离，并且所述周期振动隔离器将所述谐振频率之下的所述致动器输出轴的输出旋转传递到所述限力连杆以便传递到所述周期变距操纵杆。

2.一种致动器，其作为通过致动一个或多个飞行控制件来提供直升机的自动控制的自动驾驶仪的一部分，所述致动器包括：

一对冗余的第一电机和第二电机，每个电机都包括可旋转的电机输出轴；以及

齿轮装置，其包括用于与所述飞行控制件可操作地连接并且构造为接合所述第一电机和第二电机中的每一个的输出轴的致动器输出轴，以便至少在以下模式下运行：(i)第一模式，其中所述第一电机和第二电机这两者都有助于所述致动器输出轴的旋转，(ii)第二模式，其中第一电机因所述第二电机的故障而旋转所述致动器输出轴，以及(iii)第三模式，其中所述第二电机因所述第一电机的故障而旋转所述输出轴。

3.根据权利要求2所述的致动器，其中，所述第一电机和所述第二电机是电动机。

4.根据权利要求2所述的致动器，其中，每个所述电机的所述电机输出轴驱动所述齿轮装置的共用输入齿轮。

5.根据权利要求4所述的致动器，其中，所述第一电机和所述第二电机中的一个电机出现故障使另一个电机驱动所述共用输入齿轮并且因此驱动出现故障所述一个电机的所述电机输出轴。

6.根据权利要求2所述的致动器，包括离合器装置，所述离合器装置在中间位置处插入所述齿轮装置，以选择性地且同时地禁止所述第一电机和所述第二电机这两者旋转所述致动器输出轴。

7.根据权利要求2所述的致动器，其中，所述电机与所述齿轮装置配合以提供至少300磅的可用输出力。

8.根据权利要求2所述的致动器，其中，所述齿轮装置提供约1720：1的传动比。

9.一种致动器控制装置，包括：

如权利要求2所述的致动器，其中，所述第一电机和所述第二电机中的每一个是无刷直流电机，所述无刷直流电机包括响应于旋转而产生指示所述电机输出轴的当前位置的霍尔输出信号的霍尔传感器装置；以及

致动器控制器，其构造为接收所述霍尔输出信号并且基于所述霍尔输出信号来获得每个电机输出轴的所述当前位置，并且因此获得所述致动器输出轴的当前位置。