[发明专利]飞行器制动系统的架构

说明书

一种飞行器制动系统的架构，包括：制动器(20)，其包括多个机电致动器(25)，其中每个机电致动器(25)包括功率模块和数字通信模块(26)，其中制动数字通信模块被互连以形成数字网络(30)；适配成生成用于控制电机的数字信号的两个控制单元(22a、22b)；一个网络互连部件(23)，它连接到两个控制单元并被合并在数字网络中以用于经由数字网络将数字控制信号分发给数字通信模块。

技术领域

本发明涉及飞行器制动系统的架构领域。

背景技术

在飞行器上提供了包括必须移动的移动部件的许多系统其。

翼元件(例如副翼、襟翼、减速板)、起落装置的元件(例如，可在展开位置和回缩位置之间移动的起落装置支柱、或者轮的制动器的相对于制动摩擦构件滑动的柱塞)、使得可以实现可变几何涡轮的元件、泵或燃料计量机构的元件、推力反向器的元件、螺旋桨桨距驱动机构的元件(例如在直升机或涡轮螺旋桨发动机)等属于这种移动部件。

在现代飞行器上，越来越多的机电致动器被用于实现这种移动部件。事实上，使用机电致动器的优点有很多：简单的配电和驱动、灵活性、简化维护操作，等等。

机电致动器通常包括移动该移动部件的移动致动构件、旨在驱动移动致动构件并因此驱动移动部件的电机、以及用于机电致动器的各种参数的一个或多个传感器。

其中集成这种机电致动器的机载电致动系统传统上实现以下功能：根据要实现的功能定义设定点(例如，速度、位置或力设定点)、测量一个或多个机电致动器伺服控制参数(例如，速度、位置或、力)、执行使机电致动器能够达到设定点的伺服控制环路、产生供应电机的电流、以及通过电机将电能转换成驱动致动构件并且因此驱动移动部件的机械能。

执行伺服控制环路和产生供电电流的功能通常在一个或多个集中式计算机中实现：这被称为集中式架构。

参考图1，已知飞行器制动器1包括四个机电致动器2，其被分组为两个不同的两个机电致动器2的阵列。一个不同阵列的机电致动器2连接到位于飞行器舱中的同一集中式计算机3。每个机电致动器2的电机接收向机电致动器2连接的集中式计算机3供电的三相电流，并且每个机电致动器2将伺服控制参数的测量值传送到集中式计算机3(例如，电机的转子的角位置的测量值)。

现在将参考图2更详细地描述在这种集中式架构中对机电致动器2供电的三相电流25的产生。“高电平”外部设定点由外部设定点生成装置14生成，并且经由数字总线15传送到每个集中式计算机3(图2中由参考符号T1表示的传输)。在制动系统架构的情况下，这种外部设定点表示由飞行器的飞行员产生的制动请求。外部设定点被传送到集中式计算机3的处理装置6。集中式计算机3的处理装置6随后控制和驱动包括一个或多个伺服控制环路的机电致动器2。机电致动器2将从传感器7获得的一个或多个伺服控制参数的测量值传送到集中式计算机3，其中所述测量值是伺服控制环路反馈信号。伺服控制环路输出信号被传送到功率模块8驱动器，然后传送到集中式计算机3的功率模块9，该功率模块9产生供应给机电致动器2的电机10的三相电流。电机随后驱动致动构件11。实施伺服控制环路需要存储在集中式计算机3的存储器12中的参数。集中式计算机3的功率模块9(它例如包括逆变器)由集中式计算机3外部的供电单元13供电。

应当注意，这种集中式架构具有一些缺点。首先，再次参考图1，可以看出，所示的架构需要每个机电致动器2使用至少九根电线：用于电机的三相的三根供电线16(在图1中由单条线表示))，用于将电机10的转子的角位置测量值发送回集中式计算机3的四条通信线17(在图1中由单条线表示)，以及用于对用于锁定机电致动器2从而使得可以实现停车制动的元件供电的两条供电线18(在图1中由单条线表示)。这种电线16、17、18集成在从舱延伸到制动器1并且麻烦且沉重的电缆组装件中。电缆组装件(其中供电线16以及因此对电机10供电的电流在其中行进)的广泛长度使得需要使用共模电流滤波电路，这增加了集中式计算机3的质量、复杂性和成本。

发明目的