监测飞行器中液压流体液位的方法
【专利摘要】一种监测飞行器内液压流体液位的方法(100)，包括识别飞行器满足预定稳定性标准的操作段(102)，接收来自流体传感器的输出(104)，计算至少一个液压储罐内的液压流体液位(106)，至少基于所计算的液压流体液位计算指示飞行器内液压流体量的液压流体值(108)，并且提供液压流体值的指示(110)。
【专利说明】监测飞行器中液压流体液位的方法
【背景技术】
[0001]现在的飞行器可包含液压系统，用于操作或致动飞行器中的可动组件，例如起落架、制动器等。可能发生的情况是随着时间飞行器液压系统失去流体，或者在存储点之间转移流体从而加注储罐过度。另外，包括由于加注过度引起的外溢的泄漏会引起由于计划外的维护的延迟。这可能引起进一步的操作影响，而引起航线经济收入的损失。目前获得能真实代表飞行器操作期间液压流体液位的读数非常困难，特别是在包括飞行器的滑行、起飞、降落以及飞行的飞行器移动时，这是因为飞行器的移动会改变流体所储存的储罐内液压流体的液位。
【发明内容】
[0002]在一个实施例中，本发明涉及一种监测液压流体液位的方法，并包括识别当飞行器在操作时满足预定稳定性标准的操作段，接收所识别的操作段期间流体传感器的输出从而限定稳定输出，基于该稳定输出计算液压流体液位，至少基于所计算的液压流体液位确定指示飞行器中液压流体量的液压流体值，提供液压流体值的指示。
[0003]一种监测飞行器液压系统中液压流体液位的方法，所述液压系统具有至少一个液压储罐，所述储罐向至少一个飞行器组件供应液压流体，所述液压系统具有流体传感器来提供指示所述储罐内液压流体量的输出，所述方法包括:
[0004]识别飞行器操作时满足预定稳定性准则的操作段；
[0005]在所识别的操作段期间接收来自所述流体传感器的输出来限定稳定输出；
[0006]基于所述稳定输出计算所述至少一个液压储罐内的液压流体液位；
[0007]至少基于所计算的液压流体液位确定指示所述飞行器内液压流体量的液压流体值；以及
[0008]提供所述液压流体值的指示。
[0009]在一个实施例中，所识别的操作段包括所述飞行器飞行的多个阶段。
[0010]在一个实施例中，所述飞行的多个阶段包括滑行以及巡航。
[0011]在一个实施例中，计算所述液压流体液位包括当所述飞行器操作时对至少一些所述液压流体调整所计算的液压流体液位。
[0012]在一个实施例中，调整所计算的液压流体液位包括向所计算的液压流体液位添加至少一些使用中的液压流体。
[0013]在一个实施例中，所述添加包括添加可预测的使用液压的组件所使用的已知液压流体。
[0014]在一个实施例中，所述可预测的使用液压的组件包括后缘襟翼。
[0015]在一个实施例中，该方法还包括将所确定的液压值与预定阈值进行比较。
[0016]在一个实施例中，提供所述指示包括当所述比较指示所确定的液压值大于所述预定阈值时，指示应当清空液压流体。
[0017]在一个实施例中，提供所述指示包括当所述比较指示所确定的液压值小于所述预定阈值时，指示应当添加液压流体。
[0018]在一个实施例中，该方法还包括将所确定的液压流体值与历史值进行比较。
[0019]在一个实施例中，该方法还包括基于所确定的液压流体值与历史值的比较确定液压系统内的泄漏。
[0020]在一个实施例中,提供指示包括指示泄漏。
[0021]在一个实施例中，稳定性标准包括如下至少一个:飞行模态值0.0lg以内的侧向加速度、飞行模态值0.02g以内的纵向加速度、变化小于每半秒行3度的行进方向，以及飞行模态值I度以内的滚转。
[0022]在一个实施例中，稳定性标准包括参数，所述参数包括如下至少一个:适当的扰流器状态、适当的襟翼把手位置、适当的推力反向器位置以及适当的起落架位置。
[0023]一种监测飞行器液压系统中液压流体液位的方法，所述液压系统具有两个液压储罐，所述液压储罐向飞行器的至少一个可动组件供应液压流体，所述液压系统具有可操作地耦合到每个液压储罐并且提供指示其相关储罐内液压流体量的输出的流体传感器，所述方法包括:
[0024]确定飞行器的位置以及飞行器的移动；
[0025]确定飞行器上至少一个可动组件的位置；
[0026]识别飞行器操作期间满足预定稳定性标准的操作段；
[0027]在所识别的操作段期间接收来自流体传感器的输出以限定稳定输出；
[0028]基于所述稳定输出计算液压储罐内的液压流体液位；
[0029]至少基于所计算出的液压流体液位确定指示每个液压储罐内液压流体量的液压流体值。
[0030]由所确定的液压流体值确定加注过度条件、需要补充条件、以及泄漏条件之一；以及
[0031]提供与所确定的条件相关的指示。
[0032]在一个实施例中，计算液压流体液位包括基于所接收到的关于飞行器的至少一个可动组件位置的输出，对至少一些使用中的液压流体调整所计算的液压流体液位。
[0033]在一个实施例中，确定液压流体值包括确定至少如下一个:两个液压储罐内所计算的液压流体液位的平均值、中值、众数以及标准偏差。
[0034]在一个实施例中，确定条件包括将所确定的液压流体液位的平均值、中值、众数以及标准偏差中的至少一个与历史流体液位比较。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]附图中:
[0036]图1为具有示范液压系统的飞行器的一部分的示意图；
[0037]图2为图1中飞行器的透视图，以及其中可实现本发明实施例的地面站；以及
[0038]图3为流程图，示出根据本发明实施例的监测飞行器中的液压流体液位的方法。
【具体实施方式】
[0039]由于在跑道上以及在空中改变俯仰、滚转、偏航以及加速时经常使用液压驱动系统，将真实代表液压储罐22内流体液位的值分离出来是很困难的。在所有飞行点期间定期采集读数，但是这些读数中大部分由于上述原因是不可靠的。本发明的实施例解释这样的不可靠的数据，并且允许更准确地监测液压流体的液位。
[0040]附图1示例性地表示飞行器10的一部分，其可以实施本发明的实施例并且可包括与机身耦合的一个或更多引擎组件12、位于机身14内的座舱16以及从机身14向外延伸的翼组件18。具有液压储罐22以及液压回路24，并且包含所需量的液压流体的液压系统20包含在飞行器10中。在所说明的示例中，已经对两个液压储罐22进行说明，并且这两个液压储罐22通过液压回路24相互之间流通。流体传感器26可操作地与每个液压储罐22耦合，并且每个都能提供指示液压储罐22中液压流体的量的输出。
[0041]液压回路24可向飞行器10的液压组件28提供液压流体。飞行器内液压组件28的例子包括制动器30、包含多个后缘襟翼和多个前缘襟翼的襟翼32、在后缘襟翼32前端安装的扰流器、起落架34、升降机36、方向舵38、推力反向器等。座舱16中可以包含多种控制机构40，用于致动和操作这样的液压组件28。控制机构40可以是任意适当的机构。通过非限制示例的方式，一种控制机构40可包括襟翼把手42，飞行员可对其操作来设定多个后缘襟翼32的位置。本描述中所使用的术语“襟翼把手”并不限制于物理把手，而是其涉及用于设定襟翼位置的控制设备。在航空史的整个早期阶段，该控制设备是把手，而术语“襟翼把手”目前已经变为用来设定襟翼位置的控制设备的总称，而不管控制设备是否是把手还是触摸屏用户界面上的按钮。在液压回路24内可提供一个或更多泵44，从而将液压流体传送到包含液压组件28的飞行器10的不同部分，以及在两个液压储罐22自身之间传送。
[0042]飞行器10内还可包含大量传感器46,且这样的传感器46可输出任意数量的关于飞行器10的操作及其各种系统和组件的可用信号。例如，传感器46可包含各种传感器，用于确定液压组件的状态，包括液压组件是否在使用。另外，传感器46可包括各种传感器，该各种传感器确定飞行器10的各种动作，包括飞行器10的俯仰、滚转、偏航以及加速。
[0043]现在参考附图2，可以更容易的看到使得飞行器10能够正常操作的多个额外的飞行器系统48，以及控制器50和具有无线通信链路52的通讯系统也可包含在飞行器10中。控制器50可操作地耦合到多个飞行器系统48，包括液压系统20。例如，液压组件28、流体传感器26、控制机构40、泵44、飞行器系统48以及传感器46可以可操作地耦合到控制器50。
[0044]控制器50还可以与飞行器10的其它控制器相连。控制器50可包括存储器54，存储器54可包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存、一种或多种不同类型的便携电子存储器，例如盘、DVD、CD-R0M等，或者这些存储器类型的任意适当组合。控制器50可包含一个或多个处理器56，其可以操作任何适当的程序。控制器50可以是FMS的一部分，或者可操作地耦合到FMS。
[0045]计算机可检索信息数据库存储在存储器54中，并且可由处理器56访问。处理器56操作访问数据库的可执行指令的集合。备选地，控制器50可以可操作地耦合到信息数据库。例如，这样的数据库可存储在备选计算机或存储器上。可以理解该数据库可以是任意适当的数据库，包括具有多组数据的单一数据库、相互链接的多个离散数据库或者甚至是简单的数据表。可以设想数据库可合并大量数据库或者该数据库实际上可以是大量的独立数据库。数据库可以存储数据，该数据包括与飞行器10的液压系统20相关的历史数据，该历史数据包括之前的液压系统20的液压流体液面。数据库还可以包括使用中的液压组件28的已知液压使用的值，以及用于飞行器10的稳定性标准。
[0046]备选地，可以设想数据库可与控制器50分离，但是可以与控制器50通信，以便可由控制器50对其进行访问。例如，可以设想在便携存储器设备上含有该数据库，且在这种情况下，飞行器10可包括容纳便携存储器设备的端口，且这样的端口将与控制器50电子通信，以便控制器50能够读取便携存储设备的内容。还可以设想可通过无线通信链路52对数据库进行更新。另外，可以设想这样的数据库可位于远离飞行器10的位置上，例如航线操作中心、航班指挥控制部或者另一个位置。控制器50可与无线网络可操作地耦合，通过该无线网络，可将数据库信息提供给控制器50。
[0047]尽管示出的是商用飞行器，但可以设想本发明实施例的部分可以在任何地方实施，包括在地面系统62的计算机60内。另外，如上所述的数据库也可以位于目标服务器或计算机60内，该目标服务器或计算机60位于指定的地面系统62并包含指定的地面系统62。备选地，数据库可以位于备选地面位置处。地面系统60与其它设备可通信，其它设备包括控制器50以及通过无线通信链路64位于远离计算机60的数据库。地面系统62可以是任意类型的通信地面系统62，例如航线控制或航班指挥部门。
[0048]控制器50以及计算机60的其中之一可包括计算机程序的所有或者部分，该计算机程序具有用于监测液压系统20中的液压流体液位的可执行指令集。不管控制器50或计算机60是否操作监测液压流体液位的程序，该程序可包括计算机程序产品，该计算机程序产品可包括机器可读介质，该机器可读介质携带或者具有其上存储的机器可操作指令或者数据结构。这样的机器可读介质可以是任何可用介质，其可由通用或专用计算机或者其它带有处理器的机器访问。通常来说，这样的计算机程序包括例程、程序、对象、组件、数据结构、算法等，其具有执行特定任务或者实施特定抽象数据类型的技术效果。机器可操作指令、关联的数据结构以及程序表示用于执行本文中公开的信息交换的程序代码的示例。机器可操作指令包括例如指令和数据，其使得通用计算机、专用计算机或者专用处理机器执行一定的功能或一组功能。
[0049]可以理解的是飞行器10和计算机60仅代表两个示范实施例，其配置为实现本发明的实施例或者实施例的部分。在操作期间，飞行器10和/或计算机60能够监测液压系统20内的流体液位。除其它以外，控制器50和/或计算机60会分析流体传感器26的数据输出，从而监测液压系统20中的流体液位。例如，流体传感器26可输出液压储罐22中流体液位的信号。由于流体在飞行器10内流动，可以理解的是飞行器10的移动会影响流体传感器26的信号输出，即使液压储罐22内的流体液位保持不变。
[0050]飞行器10正在操作时，可以利用各种控制机构40来设定液压组件28的位置。随着某些系统的致动，将流体从液压存储系统22泵送到液压组件28。该用法改变了液压储罐22内的流体液位。例如，襟翼把手42可用来控制后缘襟翼32的位置，这会引起流体被泵送到后缘襟翼32。控制器50和/或计算机60可通过不同系统监测液压储罐22内的液位结果。备选地，一些液压组件28使用高度可预测的液压流体量，例如后缘襟翼32。控制器50和/或计算机60可利用来自控制机构40的输入、来自流体传感器26的输入、来自多个传感器46的输入以及来自数据库的输入和/或来自航线控制或航班指挥部的信息来监测飞行器10内的液压流体液位。[0051]通过接收飞行平稳部分期间的输出已经确定可以计算出更精确的流体液位。由于一些流体正用于飞行器10的飞行，这样的液位可能并不是完全精确的。然而，使用中的液压流体液位的已知值可在作出更准确确定时予以考虑。基于这样的确定，可以检测和/或预测什么时候这些液位过低、过高或者以不可接受的速率降低。一旦确定了液压流体量，就可在飞行器10上和/或地面系统62处提供指示。可以设想这样的确定可以在飞行期间完成、可以在飞行后完成、或者在一天结束时任意架次航班后完成或者任意天后任意架次航班后完成。无线通信链路52和无线通信链路64都可以用来传送数据，以便控制器50和/或计算机60均可以完成监测。
[0052]根据本发明的实施例，附图3说明方法100，其可用于监测飞行器10操作时液压系统20中的液压流体液位。方法100在102处开始，识别其中飞行器10操作期间满足预定稳定性标准的操作段。稳定性标准通常是在飞行器10的近零俯仰、滚转和加速处。稳定性标准还可包括各种液压组件28的部署或不部署，并且由此可包括至少如下一个:适当的扰流器条件、适当的襟翼把手位置、适当的推力反向器位置以及适当的起落架位置。例如，表I示出可用于识别102处的操作段的各种参数以及预定的稳定性标准。
【权利要求】
1.一种监测飞行器液压系统中液压流体液位的方法，所述飞行器液压系统具有至少一个液压储罐，其向飞行器的至少一个组件供应液压流体，其中流体传感器提供指示所述储罐内液压流体量的输出，所述方法包括: 识别所述飞行器操作时所述飞行器满足预定稳定性准则的操作段； 在所识别的操作段期间接收来自所述流体传感器的输出来限定稳定输出； 基于所述稳定输出计算所述至少一个液压储罐内的液压流体液位； 基于至少所计算的液压流体液位确定指示所述飞行器内液压流体量的液压流体值；以及 提供所述液压流体值的指示。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述识别的操作段包括所述飞行器飞行的多个阶段。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述飞行的多个阶段包括滑行以及巡航。
4.根据前述任何一项权利要求所述的方法，其中计算所述液压流体液位包括当所述飞行器操作时对使用中的所述液压流体中的至少一些调整所计算的液压流体液位。
5.根据权利要求4所述的方法，其中调整所述计算的液压流体液位包括向所述计算的液压流体液位添加至少一些使用中的液压流体。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述添加包括添加可预测的使用液压的组件所使用的已知液压流体。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述可预测的使用液压的组件包括后缘襟翼。
8.根据前述任何一项权利要求所述的方法，还包括将所确定的液压值与预定阈值进行比较。
9.根据权利要求8所述的方法，其中提供所述指示包括当所述比较指示所确定的液压值大于所述预定阈值时，指示应当清空液压流体。
10.根据权利要求8或9中任一项所述的方法，其中提供所述指示包括当所述比较指示所确定的液压值小于所述预定阈值时，指示应当添加液压流体。
【文档编号】G01F23/00GK103979115SQ201410176999
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年2月12日 优先权日:2013年2月12日
【发明者】R·W·霍拉宾, J·A·霍华德, D·J·希思 申请人:通用电气航空系统有限公司