一种飞行器分布式液压能源控制方法及系统与流程

本发明涉及航空液压系统，具体而言，涉及一种飞行器分布式液压能源控制方法及系统。

背景技术：

1、近年来，随着飞行器性能需求的不断提高，飞行器液压系统在构型、分析方法等方面有了长足的发展，系统由低压向高压发展，由小功率向大功率发展，由集中式向分布式电液一体化发展，此时也出现了多电/全电飞行器的概念，功率电传飞控也得到了部分应用。飞行器液压系统的需求正在由集中式向分布式转变，从而引起了分布式液压能源系统的发展。

2、飞行器液压系统以液压油为工作介质，依靠液压油驱动执行机构完成特定操纵动作。飞行器液压系统通常其由液压泵、液压阀、管路及液压元件组成，飞行器液压系统将机上的能源转化为液压能，为机上的飞控系统、飞行器通用系统提供动力。传统集中式液压能源系统的核心技术是发动机驱动泵(edp)。通过edp将发动机轴功率和电网功率转化为液压能源，驱动机上液压用户进行运动。其局限性在于用户需要多套液压能源供压以保障可靠性时，需要布置多套管路，系统布局和隔离要求较难满足。分布式液压能源系统的核心技术则是分布式电液能源系统(lehgs，localelectro-hydraulicgenerationsystem)，它将电机、泵、油箱、油滤等部件高度集成化，以取代传统的1套液压能源供压，其在高压、大机动场景下优势越来越明显。现有的液压能源系统的油源供给大部分采用的是机上集中式液压系统的集中油源，需要向集中油源引出液压管道配合能源系统使用，无法以独立部件的形式单独安装在所需的液压用户附近，飞行器的轻量化需求得不到满足；采用电机泵作为核心部件的机载液压能源系统没有进行外部流量分配设计，针对系统进油、回油流量不匹配的工况条件缺乏考虑，无法适应不同工况条件下的负载需求，需要在液压用户端设计切换电磁阀切换油路方向，增加了液压用户端的系统复杂度，其系统可靠性和安全性较低。

技术实现思路

1、为解决飞行器上液压供给系统体积过大的问题，本发明提供了一种飞行器分布式液压能源控制方法及系统。

2、第一方面，本发明提供了一种飞行器分布式液压能源控制方法，包括：

3、步骤s11，基于负载组件发出第一信号，控制转换单元的电机沿第一方向旋转；其中，所述转换单元包括所述电机、油泵；所述电机与所述油泵驱动连接；所述油泵的第一口向所述负载组件的第一口供给液压油；所述负载组件的第二口向所述油泵的第二口供给液压油；

4、步骤s12，基于所述电机沿第一方向旋转，获取所述负载组件的工作数据；其中，所述工作数据包括所述负载组件的第一口的流量和所述负载组件的第二口的流量；

5、步骤s13，基于所述负载组件的第一口的流量大于所述负载组件的第二口的流量，第一传感器获取所述油泵的第一口与所述负载组件的第一口连通管路的第一压力值；

6、步骤s14，基于所述第一压力值大于第一设定值，控制第一液控单向阀开启；其中，油箱通过所述第一液控单向阀与所述油泵的第二口连通；所述第一液控单向阀关闭时阻碍液压油从所述油泵的第二口流向所述油箱；所述第一传感器与所述第一液控单向阀电连接。

7、在一些实施例中，基于所述步骤s12中的所述工作数据还包括作用在所述负载组件的外力，所述步骤s13还包括：

8、步骤s131，基于所述负载组件的第一口的流量大于所述负载组件的第二口的流量且所述外力大于作用力阈值，获取所述第一压力值和第二压力值；其中，所述外力作用在所述负载组件的力方向与所述电机沿第一方向旋转时所述油泵的第一口提供的液压油作用在所述负载组件上的力方向相同；所述第二压力值包括第二传感器获取所述油泵的第二口与所述负载组件的第二口连通管路的液压油压力值；

9、步骤s132，基于所述第一压力值大于第二设定值，控制所述第一液控单向阀开启；其中，所述第二设定值小于所述第一设定值；

10、步骤s133，基于所述第一压力值大于所述第二设定值且所述第二压力值大于第三设定值，控制第二液控单向阀关闭。

11、在一些实施例中，所述飞行器分布式液压能源控制方法还包括：

12、步骤s151，基于所述负载组件的第一口的流量小于所述负载组件的第二口的流量，所述第一传感器获取所述油泵的第一口与所述负载组件的第一口连通管路的第一压力值；

13、步骤s152，基于所述第一压力值大于第四设定值，控制第一液控单向阀开启；其中，所述第四设定值小于所述第一设定值。

14、在一些实施例中，基于所述步骤s12中的所述工作数据还包括作用在所述负载组件的外力，所述步骤s151还包括：

15、步骤s1511，基于所述负载组件的第一口的流量小于所述负载组件的第二口的流量且所述外力大于作用力阈值，获取所述第一压力值和所述第二压力值；其中，所述外力作用在所述负载组件的力方向与所述电机沿第一方向旋转时所述油泵的第一口提供的液压油作用在所述负载组件上的力方向相同；

16、步骤s1512，基于所述第一压力值大于第五设定值，控制所述第一液控单向阀开启；其中，所述第五设定值小于所述第四设定值；

17、步骤s1513，基于所述第一压力值大于所述第五设定值且所述第二压力值大于第六设定值，控制第二液控单向阀关闭；其中，所述第六设定值小于所述第三设定值。

18、在一些实施例中，所述飞行器分布式液压能源控制方法还包括：

19、步骤s161，基于所述负载组件发出第二信号，控制所述电机沿第二方向旋转；其中，所述第二方向与所述第一方向相反；所述油泵的第二口向所述负载组件的第二口供给液压油；所述负载组件的第一口向所述油泵的第一口供给液压油；

20、步骤s162，基于所述电机沿第二方向旋转，获取所述负载组件的所述工作数据；

21、步骤s163，基于所述负载组件的第一口的流量小于所述负载组件的第二口的流量，第二传感器获取所述油泵的第二口与所述负载组件的第二口连通管路的第二压力值；

22、步骤s164，基于所述第二压力值大于所述第一设定值，控制第二液控单向阀开启；其中，所述油箱通过所述第二液控单向阀与所述油泵的第一口连通；所述第二液控单向阀关闭时阻碍液压油从所述油泵的第一口流向所述油箱；所述第二传感器与所述第二液控单向阀电连接。

23、在一些实施例中，基于所述步骤s162中的所述工作数据还包括作用在所述负载组件的外力，所述步骤s163还包括：

24、步骤s1631，基于所述负载组件的第一口的流量小于所述负载组件的第二口的流量且所述外力大于作用力阈值，获取所述第一压力值和所述第二压力值；其中，所述外力作用在所述负载组件的力方向与所述电机沿第二方向旋转时所述油泵的第二口提供的液压油释放的液压能作用在所述负载组件上的力方向相同；

25、步骤s1632，基于所述第二压力值大于第二设定值，控制所述第二液控单向阀开启；其中，所述第二设定值小于所述第一设定值；

26、步骤s1633，基于所述第二压力值大于所述第二设定值且所述第一压力值大于第三设定值，控制第一液控单向阀关闭。

27、在一些实施例中，所述飞行器分布式液压能源控制方法还包括：

28、步骤s171，基于所述负载组件的第一口的流量大于所述负载组件的第二口的流量，所述第二传感器获取所述油泵的第二口与所述负载组件的第二口连通管路的所述第二压力值；

29、步骤s172，基于所述第二压力值大于第四设定值，控制所述第二液控单向阀开启；其中，所述第四设定值小于所述第一设定值。

30、在一些实施例中，基于所述步骤s162中的所述工作数据还包括作用在所述负载组件的外力，所述步骤s171还包括：

31、步骤s1711，基于所述负载组件的第一口的流量大于所述负载组件的第二口的流量且所述外力大于作用力阈值，获取所述第一压力值和所述第二压力值；其中，所述外力作用在所述负载组件的力方向与所述电机沿第二方向旋转时所述油泵的第二口提供的液压油作用在所述负载组件上的力方向相同；

32、步骤s1712，基于所述第二压力值大于第五设定值，控制所述第二液控单向阀开启；其中，所述第五设定值小于所述第四设定值；

33、步骤s1713，基于所述第二压力值大于所述第五设定值且所述第一压力值大于第六设定值，控制第一液控单向阀关闭；其中，所述第六设定值小于所述第三设定值。

34、第二方面，本发明提供了一种飞行器分布式液压能源系统，所述飞行器分布式液压能源系统应用于第一方面中任一所述的一种飞行器分布式液压能源控制方法，所述飞行器分布式液压能源系统包括：

35、加压组件，所述加压组件包括控制器、转换单元；所述转换单元包括电机、油泵；所述电机与所述油泵驱动连接；所述电机与所述控制器电连接；所述电机旋转的方向包括第一方向、第二方向；所述第一方向与所述第二方向相反；

36、供油组件，所述供油组件包括油箱、补偿单元；所述补偿单元包括第一液控单向阀、第一传感器；所述油箱通过所述第一液控单向阀与所述油泵的第一口连通；所述第一传感器与所述第一液控单向阀电连接；所述第一传感器与所述控制器电连接；

37、负载组件，所述负载组件与所述控制器信号连接；所述负载组件与所述油泵连通；所述第一传感器设置在所述油泵的第一口与所述负载组件的第一口连通的管路上，用于采集管路中的液压油压力值。

38、在一些实施例中，所述补偿单元还包括第二液控单向阀、第二传感器；所述第二传感器与所述第二液控单向阀电连接；所述第二传感器与所述控制器电连接；所述油箱通过所述第二液控单向阀与所述油泵的第二口连通；所述第二传感器设置在所述油泵的第二口与所述负载组件的第二口连通的管路上，用于采集管路中的液压油压力值。

39、为解决飞行器上液压供给系统体积过大的问题，本发明有以下优点：

40、飞行器分布式液压能源系统可以作为独立的液压系统，其转换单元的电机可以沿第一方向(可以是顺时针或逆时针)旋转，从而可以驱动油泵向负载组件供给液压油。油泵的第一口可以向负载组件的第一口供给液压油；负载组件的第二口可以向油泵的第二口供给液压油。油箱可以通过第一液控单向阀与油泵的第二口连通，第一液控单向阀关闭时可以阻碍液压油从油泵的第二口流向所述油箱。这样可以使得油泵与负载组件之间的液压油循环双向使用，减少多余的外部管路，有效减小油箱的体积，可以满足飞行器的轻量化需求。当负载组件的第一口(可以作为进油口)的液压油流量大于其第二口(可以作为出油口)的液压油流量时，第一传感器可以控制第一液控单向阀启动，从而使得油箱可以通过控制第一液控单向阀开合至最大程度，使得油箱可以向油泵的第二口(可以作为进油口)所在的管道内快速补充液压油，避免油泵的第二口所在的管道内的液压油形成负压，确保油泵可以正常工作以提供飞行器液压作动所需的液压能。