EP1545949B1

System and method for adaptive brake application and initial skid detection

Abstract

The adaptive brake application and initial skid detection system allows rapid brake application and prevents deep initial skids. Brake torque is compared with a predetermined threshold brake torque. Wheel velocity error signals are also generated to indicated the difference between the wheel velocity and a reference velocity signal. A torque bias modulator integrator responsive to brake torque signals adjusts the wheel velocity error signals to provide an anti-skid control signal. The torque bias modulator integrator can also be initialized to the value of the measured brake torque when the wheel velocity error signals indicate the beginning of a skid. Brake torque difference signals are generated to indicate the difference between brake torque and a commanded brake torque, and an adjusted brake torque error signal is generated in response to the brake torque difference signals.

EP1545949B1, drawing sheet 1
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Expired 14 July 2023, 3.2 years ago.

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  1. 1
    Adaptives Bremsanwendungs- und Erfassungssystem für anfängliches Rutschen (10) zum Bremsen eines Rads (15) eines Luftfahrzeugs, umfassend:eine Radbremse (14) zum Bremsen des Rads (15);einen Bremsmomentsensor (46) zum Erzeugen von Bremsmomentsignalen (44), die eine Funktion des auf das Rad (15) angewandten Bremsmoments sind;Mittel zum Vergleichen (21) der Bremsmomentsignale (44) mit einem vorbestimmten Schwellenbremsmoment;Radschnelligkeitsignalerzeugungsmittel (12) zum Erzeugen von Radschnelligkeitssignalen, die eine Funktion der Rotationsschnelligkeit des Rads (15) sind;einen Radgeschwindkeitsumwandler (16) zum Erzeugen eines Radgeschwindigkeitssignals (VWHL), das auf den Radschnelligkeitssignalen basiert;Geschwindkeitsreferenzerzeugungsmittel zum Erzeugen eines Referenzgeschwindigkeitssignals (VREF);Radgeschwindigkeitsvergleichsmittel (18) zum Vergleichen des Radgeschwindigkeitssignals (VWHL) mit dem Referenzgeschwindigkeitssignal (VREF) zum Erzeugen von Radgeschwindigkeitsfehlersignalen (VS), die die Differenz zwischen den Luftfahrzeugsradgeschwindigkeitssignalen und dem Referenzgeschwindigkeitssignal anzeigen;Befehlsbremsmomentsignalerzeugungsmittel (30) zum Erzeugen eines Befehlsbremsmomentsignals (42) in Reaktion auf einen Verlangsamungsbefehl;undBremsmomentvergleichsmittel (48) zum Vergleichen der Bremsmomentsignale (44) mit dem Befehlsbremsmomentsignal (42) zum Erzeugen von Bremsmomentdifferenzsignalen (50), die die Differenz zwischen den Bremsmomentsignalen (44) und dem Befehlsbremsmomentsignal (42) anzeigen;dadurch gekennzeichnet, dass das System umfasst: einen Momentbias-Modulator-Integrator (20), der auf die Bremsmomentsignale (44) zum Einstellen der Radgeschwindigkeitsfehlersignale (VS) reagiert, um ein Antirutsch-Steuer/Regelsignal (28) bereitzustellen, wobei die Befehlsbremsmomentsignalerzeugungsmittel (30) eingerichtet sind, das Befehlsbremsmomentsignal (42) in Reaktion auf das Antirutsch-Steuer/Regelsignal (28) zu erzeugen;undSteuer/Regelmittel (56) zum Bereitstellen eines angepassten Bremsmomentsignals (57) an die Radbremse (14), um die Radbremse unabhängig von einer Bedienerbremsanwendung in Reaktion auf die Bremsmomentdifferenzsignale (50) zu steuern/regeln. An adaptive brake application and initial skid detection system (10) for braking of a wheel (15) of an aircraft, comprising: a wheel brake (14) for braking the wheel (15);a brake torque sensor (46) for generating brake torque signals (44) that are a function of the brake torque applied to the wheel (15);means for comparing (21) said brake torque signals (44) with a predetermined threshold brake torque;wheel speed signal generating means (12) for producing wheel speed signals that are a function of the rotational speed of the wheel (15);a wheel velocity converter (16) for generating a wheel velocity signal (VWHL) based upon said wheel speed signals;velocity reference generating means for generating a reference velocity signal (VREF);wheel velocity comparison means (18) for comparing said wheel velocity signal (VWHL) with said reference velocity signal (VREF) for generating wheel velocity error signals (VS) indicative of the difference between said aircraft wheel velocity signals and said reference velocity signal;command brake torque signal generating means (30) for generating a command brake torque signal (42) in response to a deceleration command;andbrake torque comparison means (48) for comparing said brake torque signals (44) with said command brake torque signal (42) for generating brake torque difference signals (50) indicative of the difference between said brake torque signals (44) and said command brake torque signal (42);characterised by comprising: a torque bias modulator integrator (20) responsive to said brake torque signals (44) for adjusting said wheel velocity error signals (VS) to provide an anti-skid control signal (28), wherein said command brake torque signal generating means (30) is arranged to generate said command brake torque signal (42) in response to said anti-skid control signal (28);andcontrol means (56) for providing an adjusted brake torque signal (57) to said wheel brake (14) to control said wheel brake independently of operator brake application, in response to said brake torque difference signals (50). Système adaptatif (10) d'application de frein et de détection d'amorce de glissement pour le freinage d'une roue (15) d'un aéronef, comportant : un frein (14) de roue destiné à freiner la roue (15) ;un capteur (46) de couple de frein destiné à générer des signaux (44) de couple de frein qui sont fonction du couple de frein appliqué à la roue (15) ;un moyen destiné à comparer (21) lesdits signaux (44) de couple de frein à un couple de frein de seuil prédéterminé ;un moyen (12) de génération de signaux de vitesse de roue destiné à produire des signaux de vitesse de roue qui sont fonction de la vitesse de rotation de la roue (15) ;un convertisseur (16) de vitesse de roue destiné à générer un signal de vitesse de roue (VWHL) basé sur lesdits signaux de vitesse de roues ;un moyen de génération de référence de vitesse destiné à générer un signal de vitesse de référence (VREF) ;un moyen (18) de comparaison de vitesse de roue destiné à comparer ledit signal de vitesse de roue (VWHL) audit signal de vitesse de référence (VREF) pour générer des signaux (VS) d'erreur de vitesse de roue représentatifs de la différence entre lesdits signaux de vitesse de roues de l'aéronef et ledit signal de vitesse de référence ;un moyen (30) de génération de signal de couple de frein d'ordre destiné à générer un signal (42) de couple de frein d'ordre en réponse à un ordre de décélération ;etun moyen (48) de comparaison de couple de frein destiné à comparer lesdits signaux (44) de couple de frein audit signal (42) de couple de frein d'ordre pour générer des signaux (50) de différence de couple de frein représentatifs de la différence entre lesdits signaux (44) de couple de frein et ledit signal (42) de couple de frein d'ordre ;caractérisé en ce qu'il comporte : un intégrateur (20) de modulateur de polarisation de couple qui réagit auxdits signaux (44) de couple de frein en ajustant lesdits signaux (VS) d'erreur de vitesse de roue pour produire un signal (28) de commande anti-glissement, ledit moyen (30) de génération de signal de couple de frein d'ordre étant agencé pour générer ledit signal (42) de couple de frein d'ordre en réponse audit signal (28) de commande anti-glissement ;etun moyen de commande (56) destiné à fournir un signal (57) de couple de frein ajusté audit frein (14) de roue afin de commander ledit frein de roue indépendamment de l'application du frein par l'opérateur, en réponse auxdits signaux (50) de différence de couple de frein.
  2. 2
    Adaptives Bremsanwendungs- und Erfassungssystem für anfängliches Rutschen (10) nach Anspruch 1, weiter umfassend:Mittel zum Initialisieren (21) des Momentbias-Modulator-Integrators (20) mit einem vorbestimmten Schwellenbremsmoment plus einem vorbestimmten konstanten Momentwert, um dadurch die Verzögerung des Momentbias-Modulator-Integrators (20) beim Steuern/Regeln des maximal erlaubten Bremsmoments zu minimieren. Système adaptatif (10) d'application de frein et de détection d'amorce de glissement selon la revendication 1, comportant en outre : un moyen (21) destiné à initialiser l'intégrateur (20) de modulateur de polarisation de couple avec un couple de frein de seuil prédéterminé augmenté d'une valeur de couple constante et prédéterminée, pour minimiser ainsi le retard dudit intégrateur (20) de modulateur de polarisation de couple dans la commande du couple de frein maximal admissible. The adaptive brake application and initial skid detection system (10) of Claim 1, further comprising: means for initializing (21) the torque bias modulator integrator (20) with a predetermined threshold brake torque plus a predetermined constant torque value, to thereby minimize delay of said torque bias modulator integrator (20) in controlling the maximum allowable brake torque.
  3. 3
    Adaptives Bremsanwendungs- und Erfassungssystem für anfängliches Rutschen (10) nach Anspruch 2, weiter umfassend:Mittel zum Initialisieren (21) des Momentbias-Modulator-Integrators (20) auf den Wert eines gemessenen Bremsmoments, wenn das Radgeschwindigkeitsfehlersignal (VS) größer als ein Geschwindigkeitsfehlerschwellwert wird. Système adaptatif (10) d'application de frein et de détection d'amorce de glissement selon la revendication 2, comportant en outre un moyen d'initialisation (21) de l'intégrateur (20) du modulateur de polarisation de couple à la valeur d'un couple de frein mesuré lorsque le signal (VS) d'erreur de vitesse de roue devient supérieur à un seuil d'erreur de vitesse. The adaptive brake application and initial skid detection system (10) of Claim 2, further comprising means for initializing (21) the torque bias modulator integrator (20) to the value of a measured brake torque when the wheel velocity error signal (VS) becomes greater than a velocity error threshold.
  4. 4
    Adaptives Bremsanwendungs- und Erfassungssystem für anfängliches Rutschen (10) nach Anspruch 1, wobei der Momentbias-Modulator-Integrator (20) auf Bremsmomentsignale (44) reagiert, und das System weiter umfasst:Mittel zum Initialisieren (21) des Momentbias-Modulator-Integrators (20) mit einem vorbestimmten Schwellenbremsmoment plus einem vorbestimmten konstanten Momentwert, um dadurch die Verzögerung des Momentbias-Modulator-Integrators (20) beim Steuern/Regeln des maximal erlaubten Bremsmoments zu minimieren. Système adaptatif (10) d'application de frein et de détection d'amorce de glissement selon la revendication 1, dans lequel ledit intégrateur (20) de modulateur de polarisation de couple réagit à des signaux (44) de couple de frein, et comportant en outre : un moyen d'initialisation (21) de l'intégrateur (20) de modulateur de polarisation de couple avec un couple de frein de seuil prédéterminé augmenté d'une valeur de couple constante et prédéterminée, pour minimiser ainsi le retard dudit intégrateur (20) de modulateur de polarisation de couple dans la commande du couple de frein maximal admissible. The adaptive brake application and initial skid detection system (10) of Claim 1, wherein said torque bias modulator integrator (20) is responsive to brake torque signals (44), and further comprising: means for initializing (21) the torque bias modulator integrator (20) with a predetermined threshold brake torque plus a predetermined constant torque value, to thereby minimize delay of said torque bias modulator integrator (20) in controlling the maximum allowable brake torque.
  5. 5
    Adaptives Bremsanwendungs- und Erfassungssystem für anfängliches Rutschen (10) nach Anspruch 4, weiter umfassend:Mittel zum Initialisieren (21) des Momentbias-Modulator-Integrators (20) auf den Wert eines gemessenen Bremsmoments, wenn das Radgeschwindigkeitsfehlersignal (Vs) größer als ein Geschwindigkeitsfehlerschwellwert wird. Système adaptatif (10) d'application de frein et de détection d'amorce de glissement selon la revendication 4, comportant en outre un moyen d'initialisation (21) de l'intégrateur (20) de modulateur de polarisation de couple à la valeur d'un couple de frein mesuré lorsque le signal (VS) d'erreur de vitesse de roue devient supérieur à un seuil d'erreur de vitesse. The adaptive brake application and initial skid detection system (10) of claim 4, further comprising means for initializing (21) the torque bias modulator integrator (20) to the value of a measured brake torque when the wheel velocity error signal (VS) becomes greater than a velocity error threshold.