監測飛行器中液壓流體液位的方法
【專利摘要】一種監測飛行器內液壓流體液位的方法(100)，包括識別飛行器滿足預定穩定性標準的操作段(102)，接收來自流體傳感器的輸出(104)，計算至少一個液壓儲罐內的液壓流體液位(106)，至少基于所計算的液壓流體液位計算指示飛行器內液壓流體量的液壓流體值(108)，并且提供液壓流體值的指示(110)。
【專利說明】監測飛行器中液壓流體液位的方法
【背景技術】
[0001]現在的飛行器可包含液壓系統，用于操作或致動飛行器中的可動組件，例如起落架、制動器等。可能發生的情況是隨著時間飛行器液壓系統失去流體，或者在存儲點之間轉移流體從而加注儲罐過度。另外，包括由于加注過度引起的外溢的泄漏會引起由于計劃外的維護的延遲。這可能引起進一步的操作影響，而引起航線經濟收入的損失。目前獲得能真實代表飛行器操作期間液壓流體液位的讀數非常困難，特別是在包括飛行器的滑行、起飛、降落以及飛行的飛行器移動時，這是因為飛行器的移動會改變流體所儲存的儲罐內液壓流體的液位。
【發明內容】
[0002]在一個實施例中，本發明涉及一種監測液壓流體液位的方法，并包括識別當飛行器在操作時滿足預定穩定性標準的操作段，接收所識別的操作段期間流體傳感器的輸出從而限定穩定輸出，基于該穩定輸出計算液壓流體液位，至少基于所計算的液壓流體液位確定指示飛行器中液壓流體量的液壓流體值，提供液壓流體值的指示。
[0003]一種監測飛行器液壓系統中液壓流體液位的方法，所述液壓系統具有至少一個液壓儲罐，所述儲罐向至少一個飛行器組件供應液壓流體，所述液壓系統具有流體傳感器來提供指示所述儲罐內液壓流體量的輸出，所述方法包括:
[0004]識別飛行器操作時滿足預定穩定性準則的操作段；
[0005]在所識別的操作段期間接收來自所述流體傳感器的輸出來限定穩定輸出；
[0006]基于所述穩定輸出計算所述至少一個液壓儲罐內的液壓流體液位；
[0007]至少基于所計算的液壓流體液位確定指示所述飛行器內液壓流體量的液壓流體值；以及
[0008]提供所述液壓流體值的指示。
[0009]在一個實施例中，所識別的操作段包括所述飛行器飛行的多個階段。
[0010]在一個實施例中，所述飛行的多個階段包括滑行以及巡航。
[0011]在一個實施例中，計算所述液壓流體液位包括當所述飛行器操作時對至少一些所述液壓流體調整所計算的液壓流體液位。
[0012]在一個實施例中，調整所計算的液壓流體液位包括向所計算的液壓流體液位添加至少一些使用中的液壓流體。
[0013]在一個實施例中，所述添加包括添加可預測的使用液壓的組件所使用的已知液壓流體。
[0014]在一個實施例中，所述可預測的使用液壓的組件包括后緣襟翼。
[0015]在一個實施例中，該方法還包括將所確定的液壓值與預定閾值進行比較。
[0016]在一個實施例中，提供所述指示包括當所述比較指示所確定的液壓值大于所述預定閾值時，指示應當清空液壓流體。
[0017]在一個實施例中，提供所述指示包括當所述比較指示所確定的液壓值小于所述預定閾值時，指示應當添加液壓流體。
[0018]在一個實施例中，該方法還包括將所確定的液壓流體值與歷史值進行比較。
[0019]在一個實施例中，該方法還包括基于所確定的液壓流體值與歷史值的比較確定液壓系統內的泄漏。
[0020]在一個實施例中,提供指示包括指示泄漏。
[0021]在一個實施例中，穩定性標準包括如下至少一個:飛行模態值0.0lg以內的側向加速度、飛行模態值0.02g以內的縱向加速度、變化小于每半秒行3度的行進方向，以及飛行模態值I度以內的滾轉。
[0022]在一個實施例中，穩定性標準包括參數，所述參數包括如下至少一個:適當的擾流器狀態、適當的襟翼把手位置、適當的推力反向器位置以及適當的起落架位置。
[0023]一種監測飛行器液壓系統中液壓流體液位的方法，所述液壓系統具有兩個液壓儲罐，所述液壓儲罐向飛行器的至少一個可動組件供應液壓流體，所述液壓系統具有可操作地耦合到每個液壓儲罐并且提供指示其相關儲罐內液壓流體量的輸出的流體傳感器，所述方法包括:
[0024]確定飛行器的位置以及飛行器的移動；
[0025]確定飛行器上至少一個可動組件的位置；
[0026]識別飛行器操作期間滿足預定穩定性標準的操作段；
[0027]在所識別的操作段期間接收來自流體傳感器的輸出以限定穩定輸出；
[0028]基于所述穩定輸出計算液壓儲罐內的液壓流體液位；
[0029]至少基于所計算出的液壓流體液位確定指示每個液壓儲罐內液壓流體量的液壓流體值。
[0030]由所確定的液壓流體值確定加注過度條件、需要補充條件、以及泄漏條件之一；以及
[0031]提供與所確定的條件相關的指示。
[0032]在一個實施例中，計算液壓流體液位包括基于所接收到的關于飛行器的至少一個可動組件位置的輸出，對至少一些使用中的液壓流體調整所計算的液壓流體液位。
[0033]在一個實施例中，確定液壓流體值包括確定至少如下一個:兩個液壓儲罐內所計算的液壓流體液位的平均值、中值、眾數以及標準偏差。
[0034]在一個實施例中，確定條件包括將所確定的液壓流體液位的平均值、中值、眾數以及標準偏差中的至少一個與歷史流體液位比較。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0035]附圖中:
[0036]圖1為具有示范液壓系統的飛行器的一部分的示意圖；
[0037]圖2為圖1中飛行器的透視圖，以及其中可實現本發明實施例的地面站；以及
[0038]圖3為流程圖，示出根據本發明實施例的監測飛行器中的液壓流體液位的方法。
【具體實施方式】
[0039]由于在跑道上以及在空中改變俯仰、滾轉、偏航以及加速時經常使用液壓驅動系統，將真實代表液壓儲罐22內流體液位的值分離出來是很困難的。在所有飛行點期間定期采集讀數，但是這些讀數中大部分由于上述原因是不可靠的。本發明的實施例解釋這樣的不可靠的數據，并且允許更準確地監測液壓流體的液位。
[0040]附圖1示例性地表示飛行器10的一部分，其可以實施本發明的實施例并且可包括與機身耦合的一個或更多引擎組件12、位于機身14內的座艙16以及從機身14向外延伸的翼組件18。具有液壓儲罐22以及液壓回路24，并且包含所需量的液壓流體的液壓系統20包含在飛行器10中。在所說明的示例中，已經對兩個液壓儲罐22進行說明，并且這兩個液壓儲罐22通過液壓回路24相互之間流通。流體傳感器26可操作地與每個液壓儲罐22耦合，并且每個都能提供指示液壓儲罐22中液壓流體的量的輸出。
[0041]液壓回路24可向飛行器10的液壓組件28提供液壓流體。飛行器內液壓組件28的例子包括制動器30、包含多個后緣襟翼和多個前緣襟翼的襟翼32、在后緣襟翼32前端安裝的擾流器、起落架34、升降機36、方向舵38、推力反向器等。座艙16中可以包含多種控制機構40，用于致動和操作這樣的液壓組件28。控制機構40可以是任意適當的機構。通過非限制示例的方式，一種控制機構40可包括襟翼把手42，飛行員可對其操作來設定多個后緣襟翼32的位置。本描述中所使用的術語“襟翼把手”并不限制于物理把手，而是其涉及用于設定襟翼位置的控制設備。在航空史的整個早期階段，該控制設備是把手，而術語“襟翼把手”目前已經變為用來設定襟翼位置的控制設備的總稱，而不管控制設備是否是把手還是觸摸屏用戶界面上的按鈕。在液壓回路24內可提供一個或更多泵44，從而將液壓流體傳送到包含液壓組件28的飛行器10的不同部分，以及在兩個液壓儲罐22自身之間傳送。
[0042]飛行器10內還可包含大量傳感器46,且這樣的傳感器46可輸出任意數量的關于飛行器10的操作及其各種系統和組件的可用信號。例如，傳感器46可包含各種傳感器，用于確定液壓組件的狀態，包括液壓組件是否在使用。另外，傳感器46可包括各種傳感器，該各種傳感器確定飛行器10的各種動作，包括飛行器10的俯仰、滾轉、偏航以及加速。
[0043]現在參考附圖2，可以更容易的看到使得飛行器10能夠正常操作的多個額外的飛行器系統48，以及控制器50和具有無線通信鏈路52的通訊系統也可包含在飛行器10中。控制器50可操作地耦合到多個飛行器系統48，包括液壓系統20。例如，液壓組件28、流體傳感器26、控制機構40、泵44、飛行器系統48以及傳感器46可以可操作地耦合到控制器50。
[0044]控制器50還可以與飛行器10的其它控制器相連。控制器50可包括存儲器54，存儲器54可包括隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、閃存、一種或多種不同類型的便攜電子存儲器，例如盤、DVD、CD-R0M等，或者這些存儲器類型的任意適當組合。控制器50可包含一個或多個處理器56，其可以操作任何適當的程序。控制器50可以是FMS的一部分，或者可操作地耦合到FMS。
[0045]計算機可檢索信息數據庫存儲在存儲器54中，并且可由處理器56訪問。處理器56操作訪問數據庫的可執行指令的集合。備選地，控制器50可以可操作地耦合到信息數據庫。例如，這樣的數據庫可存儲在備選計算機或存儲器上。可以理解該數據庫可以是任意適當的數據庫，包括具有多組數據的單一數據庫、相互鏈接的多個離散數據庫或者甚至是簡單的數據表。可以設想數據庫可合并大量數據庫或者該數據庫實際上可以是大量的獨立數據庫。數據庫可以存儲數據，該數據包括與飛行器10的液壓系統20相關的歷史數據，該歷史數據包括之前的液壓系統20的液壓流體液面。數據庫還可以包括使用中的液壓組件28的已知液壓使用的值，以及用于飛行器10的穩定性標準。
[0046]備選地，可以設想數據庫可與控制器50分離，但是可以與控制器50通信，以便可由控制器50對其進行訪問。例如，可以設想在便攜存儲器設備上含有該數據庫，且在這種情況下，飛行器10可包括容納便攜存儲器設備的端口，且這樣的端口將與控制器50電子通信，以便控制器50能夠讀取便攜存儲設備的內容。還可以設想可通過無線通信鏈路52對數據庫進行更新。另外，可以設想這樣的數據庫可位于遠離飛行器10的位置上，例如航線操作中心、航班指揮控制部或者另一個位置。控制器50可與無線網絡可操作地耦合，通過該無線網絡，可將數據庫信息提供給控制器50。
[0047]盡管示出的是商用飛行器，但可以設想本發明實施例的部分可以在任何地方實施，包括在地面系統62的計算機60內。另外，如上所述的數據庫也可以位于目標服務器或計算機60內，該目標服務器或計算機60位于指定的地面系統62并包含指定的地面系統62。備選地，數據庫可以位于備選地面位置處。地面系統60與其它設備可通信，其它設備包括控制器50以及通過無線通信鏈路64位于遠離計算機60的數據庫。地面系統62可以是任意類型的通信地面系統62，例如航線控制或航班指揮部門。
[0048]控制器50以及計算機60的其中之一可包括計算機程序的所有或者部分，該計算機程序具有用于監測液壓系統20中的液壓流體液位的可執行指令集。不管控制器50或計算機60是否操作監測液壓流體液位的程序，該程序可包括計算機程序產品，該計算機程序產品可包括機器可讀介質，該機器可讀介質攜帶或者具有其上存儲的機器可操作指令或者數據結構。這樣的機器可讀介質可以是任何可用介質，其可由通用或專用計算機或者其它帶有處理器的機器訪問。通常來說，這樣的計算機程序包括例程、程序、對象、組件、數據結構、算法等，其具有執行特定任務或者實施特定抽象數據類型的技術效果。機器可操作指令、關聯的數據結構以及程序表示用于執行本文中公開的信息交換的程序代碼的示例。機器可操作指令包括例如指令和數據，其使得通用計算機、專用計算機或者專用處理機器執行一定的功能或一組功能。
[0049]可以理解的是飛行器10和計算機60僅代表兩個示范實施例，其配置為實現本發明的實施例或者實施例的部分。在操作期間，飛行器10和/或計算機60能夠監測液壓系統20內的流體液位。除其它以外，控制器50和/或計算機60會分析流體傳感器26的數據輸出，從而監測液壓系統20中的流體液位。例如，流體傳感器26可輸出液壓儲罐22中流體液位的信號。由于流體在飛行器10內流動，可以理解的是飛行器10的移動會影響流體傳感器26的信號輸出，即使液壓儲罐22內的流體液位保持不變。
[0050]飛行器10正在操作時，可以利用各種控制機構40來設定液壓組件28的位置。隨著某些系統的致動，將流體從液壓存儲系統22泵送到液壓組件28。該用法改變了液壓儲罐22內的流體液位。例如，襟翼把手42可用來控制后緣襟翼32的位置，這會引起流體被泵送到后緣襟翼32。控制器50和/或計算機60可通過不同系統監測液壓儲罐22內的液位結果。備選地，一些液壓組件28使用高度可預測的液壓流體量，例如后緣襟翼32。控制器50和/或計算機60可利用來自控制機構40的輸入、來自流體傳感器26的輸入、來自多個傳感器46的輸入以及來自數據庫的輸入和/或來自航線控制或航班指揮部的信息來監測飛行器10內的液壓流體液位。[0051]通過接收飛行平穩部分期間的輸出已經確定可以計算出更精確的流體液位。由于一些流體正用于飛行器10的飛行，這樣的液位可能并不是完全精確的。然而，使用中的液壓流體液位的已知值可在作出更準確確定時予以考慮。基于這樣的確定，可以檢測和/或預測什么時候這些液位過低、過高或者以不可接受的速率降低。一旦確定了液壓流體量，就可在飛行器10上和/或地面系統62處提供指示。可以設想這樣的確定可以在飛行期間完成、可以在飛行后完成、或者在一天結束時任意架次航班后完成或者任意天后任意架次航班后完成。無線通信鏈路52和無線通信鏈路64都可以用來傳送數據，以便控制器50和/或計算機60均可以完成監測。
[0052]根據本發明的實施例，附圖3說明方法100，其可用于監測飛行器10操作時液壓系統20中的液壓流體液位。方法100在102處開始，識別其中飛行器10操作期間滿足預定穩定性標準的操作段。穩定性標準通常是在飛行器10的近零俯仰、滾轉和加速處。穩定性標準還可包括各種液壓組件28的部署或不部署，并且由此可包括至少如下一個:適當的擾流器條件、適當的襟翼把手位置、適當的推力反向器位置以及適當的起落架位置。例如，表I示出可用于識別102處的操作段的各種參數以及預定的穩定性標準。
【權利要求】
1.一種監測飛行器液壓系統中液壓流體液位的方法，所述飛行器液壓系統具有至少一個液壓儲罐，其向飛行器的至少一個組件供應液壓流體，其中流體傳感器提供指示所述儲罐內液壓流體量的輸出，所述方法包括: 識別所述飛行器操作時所述飛行器滿足預定穩定性準則的操作段； 在所識別的操作段期間接收來自所述流體傳感器的輸出來限定穩定輸出； 基于所述穩定輸出計算所述至少一個液壓儲罐內的液壓流體液位； 基于至少所計算的液壓流體液位確定指示所述飛行器內液壓流體量的液壓流體值；以及 提供所述液壓流體值的指示。
2.根據權利要求1所述的方法，其中所述識別的操作段包括所述飛行器飛行的多個階段。
3.根據權利要求2所述的方法，其中所述飛行的多個階段包括滑行以及巡航。
4.根據前述任何一項權利要求所述的方法，其中計算所述液壓流體液位包括當所述飛行器操作時對使用中的所述液壓流體中的至少一些調整所計算的液壓流體液位。
5.根據權利要求4所述的方法，其中調整所述計算的液壓流體液位包括向所述計算的液壓流體液位添加至少一些使用中的液壓流體。
6.根據權利要求5所述的方法，其中所述添加包括添加可預測的使用液壓的組件所使用的已知液壓流體。
7.根據權利要求6所述的方法，其中所述可預測的使用液壓的組件包括后緣襟翼。
8.根據前述任何一項權利要求所述的方法，還包括將所確定的液壓值與預定閾值進行比較。
9.根據權利要求8所述的方法，其中提供所述指示包括當所述比較指示所確定的液壓值大于所述預定閾值時，指示應當清空液壓流體。
10.根據權利要求8或9中任一項所述的方法，其中提供所述指示包括當所述比較指示所確定的液壓值小于所述預定閾值時，指示應當添加液壓流體。
【文檔編號】G01F23/00GK103979115SQ201410176999
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年2月12日 優先權日:2013年2月12日
【發明者】R·W·霍拉賓, J·A·霍華德, D·J·希思 申請人:通用電氣航空系統有限公司