(57)【要約】【解決手段】ブレーキシステム制御ユニットは、抑制制動モード中に、車輪ブレーキ電気ブレーキアクチュエータの第１および第２部分のうちの一方を制御してアクチュエータの第１および第２部分のうちの一方を駆動し、他方を非駆動にする。制御ユニットは、命令されたブレーキ力の二倍などの、ブレーキペダル命令の命令されたブレーキ力よりも大きなブレーキ力を発生させてブレーキアクチュエータの非駆動部分を補償するように、ブレーキアクチュエータの駆動部分を制御する。命令されたブレーキ力が所定のブレーキ力以上であるとき、非常制動モード中に抑制制動モードが中断される。一つ以上のブレーキアクチュエータの故障が検出されたときにも、抑制制動モードが中断される。【選択図】図４
2013525168.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機車輪ブレーキに関連する複数の電気モータアクチュエータを制御するシステムであって、
複数の電気モータアクチュエータの第１部分と複数の電気モータアクチュエータの第２部分とを有し、航空機車輪ブレーキに動作可能に接続されて該航空機車輪ブレーキを駆動する、複数の電気モータアクチュエータと、
前記複数の電気モータアクチュエータに動作可能に接続され、該複数の電気モータアクチュエータの前記第１部分と前記第２部分の動作を制御するように構成された電気ブレーキ駆動コントローラと、
命令されたブレーキ力を示すブレーキペダル命令を受け取るように構成されたブレーキシステム制御ユニットであって、前記電気ブレーキ駆動コントローラに接続され、抑制制動モード中に、前記複数の電気モータアクチュエータの前記第１および第２部分の一方が駆動され他方が非駆動とされるように、前記電気ブレーキ駆動コントローラを制御するように構成された、ブレーキシステム制御ユニットと、
を備えるシステム。
【請求項２】
前記ブレーキシステム制御ユニットは、前記複数の電気モータアクチュエータの前記第１および第２部分のうち駆動された一方に、前記ブレーキペダル命令の命令されたブレーキ力よりも大きなブレーキ力を発生させて、前記抑制制動モード中に非駆動とされている、前記複数の電気モータアクチュエータの前記第１および第２部分のうち他方を補償するように構成されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記抑制制動モード中に、命令されたブレーキ力を示すブレーキペダル命令にかかわらず、前記複数の電気モータアクチュエータの半分が非駆動とされ、前記抑制制動モード中に、前記複数の電気モータアクチュエータの前記第１および第２部分のうち駆動された方がブレーキペダル命令の命令されたブレーキ力の二倍を発生させるように、前記電気ブレーキ駆動コントローラを制御するように前記ブレーキシステム制御ユニットが構成されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記ブレーキシステム制御ユニットは、前記命令されたブレーキ力が所定のブレーキ力以上となる非常制動モード中に、前記抑制制動モードを中断し、前記複数の電気モータアクチュエータの前記第１および第２部分を駆動するように動作することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記ブレーキシステム制御ユニットは、前記複数の電気モータアクチュエータの少なくとも一つの故障を検出するように動作し、
前記ブレーキシステム制御ユニットによる前記複数の電気モータアクチュエータの少なくとも一つの故障の検出に応答して、前記ブレーキシステム制御ユニットは前記抑制制動モードを休止し、前記複数の電気モータアクチュエータの前記第１および第２部分が両方とも駆動される最大利用制動モードを作動させるように構成されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
複数の電気モータアクチュエータの第１部分と複数の電気モータアクチュエータの第２部分とを有し、航空機車輪ブレーキに動作可能に接続されて該航空機車輪ブレーキを駆動する、複数の電気モータアクチュエータと、
前記複数の電気モータアクチュエータと動作可能に接続され、該複数の電気モータアクチュエータの前記第１部分と前記第２部分の動作を制御するように構成された電気ブレーキ駆動コントローラと、
命令されたブレーキ力を示すブレーキペダル命令を受け取るように構成されたブレーキシステム制御ユニットであって、前記電気ブレーキ駆動コントローラに接続され該電気ブレーキ駆動コントローラを制御するように構成された、ブレーキシステム制御ユニットと、
を備える航空機ブレーキシステムにおいて、航空機車輪ブレーキに関連する複数の電気モータアクチュエータを制御する方法であって、
航空機車輪ブレーキの命令されたブレーキ力を示すブレーキペダル命令を生成し、
前記ブレーキペダル命令を受け取り、
抑制制動モード中に、前記複数の電気モータアクチュエータの前記第１および第２部分の一方が駆動され他方が非駆動とされるように前記電気ブレーキ駆動コントローラを制御する
ことを含む方法。
【請求項７】
前記複数の電気モータアクチュエータの前記第１および第２部分のうち駆動された一方に、前記ブレーキペダル命令の命令されたブレーキ力よりも大きなブレーキ力を発生させて、前記抑制制動モード中に非駆動とされている、前記複数の電気モータアクチュエータの前記第１および第２部分のうち他方を補償するステップをさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記抑制制動モード中に、命令されたブレーキ力を示すブレーキペダル命令にかかわらず、前記複数の電気モータアクチュエータの半分が非駆動とされ、前記抑制制動モード中に、前記複数の電気モータアクチュエータの前記第１および第２部分のうち駆動された方がブレーキペダル命令の命令されたブレーキ力の二倍を発生させるように、前記ブレーキシステム制御ユニットが前記電気ブレーキ駆動コントローラを制御することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記ブレーキシステム制御ユニットは、前記命令されたブレーキ力が所定のブレーキ力以上であるとき、前記抑制制動モードを中断するように動作することを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記ブレーキシステム制御ユニットは、前記命令されたブレーキ力が所定のブレーキ力以上であるとき、前記抑制制動モードを非作動にし、前記複数の電気モータアクチュエータの前記第１および第２部分の両方が駆動される非常制動モードを作動させることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
前記ブレーキシステム制御ユニットは、前記複数の電気モータアクチュエータの少なくとも一つの故障を検出するように動作し、
前記ブレーキシステム制御ユニットによる前記複数の電気モータアクチュエータの少なくとも一つの故障の検出に応答して、前記ブレーキシステム制御ユニットは前記抑制制動モードを休止し、前記複数の電気モータアクチュエータの前記第１および第２部分が両方とも駆動される最大利用制動モードを作動させることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１２】
前記抑制制動モード中に、前記複数の電気モータアクチュエータが連続駆動する間、該複数の電気モータアクチュエータの前記第１および第２部分が交互に駆動されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１３】
複数の電気モータアクチュエータの第１部分と複数の電気モータアクチュエータの第２部分とを有し、航空機車輪ブレーキに動作可能に接続されて該航空機車輪ブレーキを駆動する、複数の電気モータアクチュエータと、
前記複数の電気モータアクチュエータと動作可能に接続され、該複数の電気モータアクチュエータの前記第１部分と前記第２部分の動作を制御するように構成された電気ブレーキ駆動コントローラと、
命令されたブレーキ力を示すブレーキペダル命令を受け取るように構成されたブレーキシステム制御ユニットであって、前記電気ブレーキ駆動コントローラに接続され、抑制制動モード中に、前記複数の電気モータアクチュエータの前記第１および第２部分の一方が駆動され他方が非駆動とされるように、前記電気ブレーキ駆動コントローラを制御するように構成された、ブレーキシステム制御ユニットと、
を備える航空機ブレーキシステムにおいて、航空機車輪ブレーキに関連する複数の電気モータアクチュエータを制御する方法であって、
航空機車輪ブレーキの命令されたブレーキ力を示すブレーキペダル命令を生成し、
前記ブレーキペダル命令を受け取り、抑制制動モード中に、前記複数の電気モータアクチュエータの第１および第２部分の一方が駆動され他方が非駆動とされるように前記電気ブレーキ駆動コントローラを制御し、
前記複数の電気モータアクチュエータの前記第１および第２部分のうち駆動された一方に、前記ブレーキペダル命令の命令されたブレーキ力よりも大きなブレーキ力を発生させて、前記抑制制動モード中に非駆動とされている、前記複数の電気モータアクチュエータの非駆動とされている第１および第２部分のうち他方を補償する
ことを含む方法。
【請求項１４】
前記抑制制動モード中に、命令されたブレーキ力を示すブレーキペダル命令にかかわらず、前記複数の電気モータアクチュエータの半分が非駆動とされ、前記抑制制動モード中に、前記複数の電気モータアクチュエータの前記第１および第２部分のうち駆動された方がブレーキペダル命令の命令されたブレーキ力の二倍を発生させるように、前記ブレーキシステム制御ユニットが前記電気ブレーキ駆動コントローラを制御することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記ブレーキシステム制御ユニットは、前記命令されたブレーキ力が所定のブレーキ力以上であるとき、前記抑制制動モードを中断するように動作することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記ブレーキシステム制御ユニットは、前記命令されたブレーキ力が所定のブレーキ力以上であるとき、前記抑制制動モードを非作動にし、前記複数の電気モータアクチュエータの前記第１および第２部分の両方が駆動される非常制動モードを作動させることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記抑制制動モードが非作動であるとき、第１のペダル命令対ブレーキ力曲線にしたがって命令されたブレーキ力を発生させるように、前記複数の電気モータアクチュエータのそれぞれの駆動を制御するステップと、
前記抑制制動モード中に、第２のペダル命令対ブレーキ力曲線にしたがって、前記ブレーキペダル命令よりも大きな命令されたブレーキ力を発生させるように、前記複数の電気モータアクチュエータの前記第１および第２部分のうち駆動された方の駆動を制御するステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記第２のペダル命令対ブレーキ力曲線が、所与のブレーキペダル操作に対して二倍のブレーキ力を与えることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記ブレーキシステム制御ユニットは、前記複数の電気モータアクチュエータの少なくとも一つの故障を検出するように動作し、
前記ブレーキシステム制御ユニットによる前記複数の電気モータアクチュエータの少なくとも一つの故障の検出に応答して、前記ブレーキシステム制御ユニットは前記抑制制動モードを休止し、前記複数の電気モータアクチュエータの前記第１および第２部分が両方とも駆動されている最大利用制動モードを作動させることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
前記抑制制動モード中に、前記複数の電気モータアクチュエータが連続駆動する間、該複数の電気モータアクチュエータの前記第１および第２部分が交互に駆動されることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に電気ブレーキシステムに関し、より詳細には、航空機電気制動システムの電気モータアクチュエータを選択的に抑制するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機または他の車両において電気駆動式ブレーキを使用することがますます一般的になっている。典型的に、圧力プレートとバッキングプレートの間でブレーキディスクスタックを圧縮して、隣接するディスクの摩擦面を互いに係合させるように構成されたピストンアクチュエータの加圧によって、制動力が発生する。電気駆動式ブレーキは通常、油圧ピストンの代わりに電気モータアクチュエータ（ＥＭＡ）を用いて、このようなクランプ力をブレーキ圧力プレートに付加する。これにより、油圧ブレーキに関連する特定の欠点、例えば油圧リーク、油圧流体内の空気の混入、複数のブレーキロスを引き起こす油圧流体の喪失、油圧流体火災の可能性などが排除される。これらの電気駆動式ブレーキシステムの多くは、特に大型の車両や冗長性が必要とされる車両では、ブレーキ毎に複数の電気モータアクチュエータを使用して、例えば航空機制動システムにおいて電気モータアクチュエータの故障により制動が失われないようにしている。
【０００３】
電気駆動式制動システムの欠点の一つは、油圧制動システムのコストと比較すると、電気モータアクチュエータが比較的高価であるということである。摩耗サイクルが多くなる過酷な環境で作動する航空機制動システムでは特に、このような電気駆動式制動システムは、摩耗した部品を修理または調整するために定期的なメンテナンスまたはオーバーホールが必要であり、電気駆動式制動システムのコストを増大させる。各ブレーキが四台もの電気モータアクチュエータを使用し、航空機のサイズに応じて４〜２０個のブレーキが存在する航空機制動システムの場合、このような電気制動システムを使用する蓄積コストが顕著になりうる。
【０００４】
低エネルギーの地上走行ブレーキ入力中に、ブレーキ入力の数を減らし、一つ以上のブレーキを無効にすることによってカーボンブレーキの摩耗率を低減する制動システムが知られている。別の既知のシステムは、低ブレーキクランプ力が必要であるときに係合される、低ブレーキクランプ力の範囲を持つ電気ブレーキアクチュエータの第１組と、高ブレーキクランプ力が必要であるときに係合される、高ブレーキクランプ力の範囲を持つ電気ブレーキアクチュエータの第２組とを設けることによって、電気式航空機カーボンブレーキのクランプ力の精度を増加させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、各ブレーキの作動に複数の電気ブレーキアクチュエータを使用する制動システムについて、選択した電気ブレーキアクチュエータを抑制する一方で、命令された制動を常に完全に実施するように各ブレーキの性能が保持されるシステムおよび方法が依然として必要とされている。選択した電気ブレーキアクチュエータを抑制すると、そのような電気ブレーキが付加されたとき、全ての電気ブレーキアクチュエータの駆動による制動時の「感覚」と比較して、制動時の「感覚」が変化しうるので、選択された電気ブレーキアクチュエータが抑制されているときにも通常制動時の「感覚」が維持される、選択した電気ブレーキアクチュエータを抑制するシステムおよび方法を提供することが望ましい。命令された完全な制動が必要である場合、または故障状態が存在する場合に選択したブレーキアクチュエータの抑制を中断可能である、選択した電気ブレーキアクチュエータを抑制するシステムおよび方法を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
簡潔かつ一般的に述べると、本発明は、命令された完全な制動を行う能力が常に保持された状態で、航空機車輪ブレーキに関連する複数の電気モータアクチュエータのうち選択されたものを条件付きで抑制するシステムおよび方法を提供する。本発明にしたがって、ブレーキ当たり複数の電気モータアクチュエータを使用する電気駆動式ブレーキを条件付きで抑制することで、電気モータアクチュエータの使用による摩耗およびコストを安全かつ無事に削減することができる。個々の電気モータアクチュエータが所与の期間にわたりさらされる駆動サイクルが少なくなるため、電気モータアクチュエータの信頼性を改善することができる。加えて、本発明にしたがって、ブレーキ当たり複数の電気モータアクチュエータを使用する電気駆動式ブレーキを条件付きで抑制することで、制動中に全ての電気モータアクチュエータを駆動する場合と比較して、ペダル「感覚」が変わらなくなる。また、これにより、電気ブレーキによりなされる制動仕事量が一定を保つことが保証され、制動時に全ての電気モータアクチュエータを駆動する場合と比較して、電気ブレーキが同量の制動力を与え続け同量の制動エネルギーを吸収し続けるようになる。有利なことに、本発明にしたがって、ブレーキ当たり複数の電気モータアクチュエータを使用する電気駆動式ブレーキを条件付きで抑制することで、摩耗サイクルにおける削減が全ての電気モータアクチュエータの間で確実に等しく分配される。加えて、本発明は、ブレーキの電気モータアクチュエータのいずれかに影響を及ぼす故障が検出された場合、クランプ力命令にかかわらず、そのブレーキの全ての電気モータアクチュエータの作動を許可する。これにより、あらゆる故障状態の後で、最大限利用可能なブレーキ能力が確実に保持される。さらに、電気ブレーキの複数の電気モータアクチュエータのうち選択されたものを抑制することによって、滑りやすい表面上でのアンチスキッドブレーキ制御を改善することができる。駐機のために電気駆動式ブレーキが使用される航空機において、駐機中のバッテリーの消耗を削減することができる。
【０００７】
電気制動システムの電気モータアクチュエータは、完全な非常ブレーキクランプ力を与える能力を有していなければならない一方、典型的なブレーキ動作中に必要であるクランプ力は、完全な非常制動に必要となる力よりもはるかに小さい。したがって、本発明は、通常制動動作中は、ブレーキの利用可能な電気モータアクチュエータのうち一つまたは複数の使用が抑制される抑制制動モードを提供し、より大きなクランプ力が必要であるとき、より多くのまたは全ての電気モータアクチュエータが駆動される非常制動モードおよび最大利用可能制動モードを提供する。ブレーキ制御システムは、主として命令された制動レベルに基づき、選択された電気モータアクチュエータを抑制するか否かを判定する論理回路を備える。命令が、選択された電気モータアクチュエータが抑制された状態で達成可能な制動レベルである場合、制御システムはそれらの電気モータアクチュエータを抑制する。ブレーキペダル命令信号が、より多くのまたは全ての電気モータアクチュエータを駆動する必要がある所定のしきい値制動力を上回る制動力を示す場合、制御システムは、より多くのまたは全ての電気モータアクチュエータを駆動するように命令する。条件付きであるが、上述のようにブレーキを抑制することで、電気モータアクチュエータの摩耗およびコストが安全かつ無事に削減される。また、所与の期間にわたりさらされる駆動サイクルが少なくなるため、電気モータアクチュエータの信頼性が改善される。
【０００８】
したがって、本発明は、航空機車輪ブレーキに関連する複数の電気モータアクチュエータを制御するシステムを提供する。このシステムは、航空機車輪ブレーキに動作可能に接続されて航空機車輪ブレーキを駆動する、複数の電気モータアクチュエータを備える。複数の電気モータアクチュエータは複数の電気モータアクチュエータの第１および第２部分を備え、電気ブレーキ駆動コントローラが複数の電気モータアクチュエータに動作可能に接続され、複数の電気モータアクチュエータの第１部分と第２部分の動作を制御するように構成される。ブレーキシステム制御ユニットが電気ブレーキ駆動コントローラに接続され、命令されたブレーキ力を示すブレーキペダル命令を受け取り、抑制制動モード中に、複数の電気モータアクチュエータの第１および第２部分の一方が駆動され他方が非駆動とされるように、電気ブレーキ駆動コントローラを制御するように構成される。
【０００９】
好ましい態様では、ブレーキシステム制御ユニットは、複数の電気モータアクチュエータの第１および第２部分のうち駆動された一方に、ブレーキペダル命令の命令されたブレーキ力よりも大きなブレーキ力を発生させて、抑制制動モード中に非駆動とされている、複数の電気モータアクチュエータの第１および第２部分のうち他方を補償するように構成される。別の好ましい態様では、抑制制動モード中に、命令されたブレーキ力を示すブレーキペダル命令にかかわらず、複数の電気モータアクチュエータの半分が非駆動とされ、抑制制動モード中に、複数の電気モータアクチュエータの第１および第２部分のうち駆動された方がブレーキペダル命令の命令されたブレーキ力の二倍を発生させるように、電気ブレーキ駆動コントローラを制御するようにブレーキシステム制御ユニットが構成される。別の好ましい態様では、ブレーキシステム制御ユニットは、命令されたブレーキ力が所定のブレーキ力以上となる非常制動モード中に、抑制制動モードを中断し、複数の電気モータアクチュエータの第１および第２部分を駆動するように動作する。別の好ましい態様では、ブレーキシステム制御ユニットは、複数の電気モータアクチュエータの少なくとも一つの故障を検出するように動作し、ブレーキシステム制御ユニットによる複数の電気モータアクチュエータの少なくとも一つの故障の検出に応答して、ブレーキシステム制御ユニットは抑制制動モードを休止し、複数の電気モータアクチュエータの第１および第２部分が両方とも駆動される最大利用制動モードを作動させるように構成される。
【００１０】
本発明はまた、航空機車輪ブレーキに関連する複数の電気モータアクチュエータを制御する方法を提供する。命令されたブレーキ力を示すブレーキペダル命令が航空機車輪ブレーキに対して生成され、このブレーキペダル命令が受け取られ、抑制制動モード中に、複数の電気モータアクチュエータの第１および第２部分の一方が駆動され他方が非駆動とされるように、電気ブレーキ駆動コントローラが制御される。好適な態様では、複数の電気モータアクチュエータの第１および第２部分のうち駆動された一方によって発生されるブレーキ力が、ブレーキペダル命令の命令されたブレーキ力よりも好ましくは大きく、抑制制動モード中に非駆動とされている、複数の電気モータアクチュエータの第１および第２部分のうち他方を補償する。
【００１１】
別の好適な態様では、抑制制動モード中に、命令されたブレーキ力を示すブレーキペダル命令にかかわらず、複数の電気モータアクチュエータの半分が非駆動とされ、抑制制動モード中に、複数の電気モータアクチュエータの第１および第２部分のうち駆動された方がブレーキペダル命令の命令されたブレーキ力の二倍を発生させるように、ブレーキシステム制御ユニットが電気ブレーキ駆動コントローラを制御する。別の好適な態様では、ブレーキシステム制御ユニットは、命令されたブレーキ力が所定のブレーキ力以上であるとき、抑制制動モードを非作動にする。
【００１２】
別の好適な態様では、電気ブレーキ駆動コントローラを制御するステップは、抑制制動モードが非作動であるとき、第１のペダル命令対ブレーキ力曲線にしたがって命令されたブレーキ力を発生させるように、複数の電気モータアクチュエータのそれぞれの駆動を制御し、抑制制動モード中に、第２のペダル命令対ブレーキ力曲線にしたがって、ブレーキペダル命令よりも大きな命令されたブレーキ力を発生させるように、複数の電気モータアクチュエータの第１および第２部分のうち駆動された方の駆動を制御することを含む。別の好適な態様では、抑制制動モード中に、複数の電気モータアクチュエータが連続駆動する間、複数の電気モータアクチュエータの第１および第２部分が交互に駆動される。
【００１３】
本発明のこれらのおよび他の態様および利点は、以下の詳細な説明と、本発明の特徴を例として図解する添付の図面とから明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】従来技術の電気駆動式ブレーキシステム模式図である。
【図２】全ての電気モータアクチュエータ作動して従来技術による電気ブレーキシステムの完全なブレーキクランプ力を発生させる通常制動中の個々の電気モータアクチュエータのクランプ力の総和を図解する一連のチャートである。
【図３】本発明に係る電気駆動式ブレーキシステムの複数の電気モータアクチュエータを制御するシステムの模式図である。
【図４】二つの電気モータアクチュエータが図３のシステムの完全なブレーキクランプ力の発生を抑制されている、電気ブレーキシステムの個々の電気モータアクチュエータのクランプ力の総和を示す一連のチャートである。
【図５Ａ】図３のシステムにおいていずれの電気モータアクチュエータも駆動されない電気ブレーキシステムの電気モータアクチュエータの非制動構成を図解する模式図である。
【図５Ｂ】図３のシステムにおいて二つの電気モータアクチュエータが駆動され二つの電気モータアクチュエータが抑制されている、電気ブレーキシステムの電気モータアクチュエータの抑制制動構成を図解する模式図である。
【図５Ｃ】図３のシステムにおいて四つ全ての電気モータアクチュエータが駆動され電気モータアクチュエータの抑制が中断される、電気ブレーキシステムの電気モータアクチュエータの非常制動構成を図解する模式図である。
【図６】図３のシステムにおいて、抑制制動モード中の電気ブレーキシステムの電気モータアクチュエータの連続動作中に、電気モータアクチュエータを交互に作動させる一連の構成を図解する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
航空機および他の車両において電気駆動式ブレーキを使用することで、油圧式ブレーキの使用に関連するいくつかの欠点が排除される一方で、定期的なメンテナンス、油圧ブレーキシステムの摩耗した部品の修理および交換や、厳しい環境で動作する航空機制動システムの過酷な使用のために、電気駆動式ブレーキシステムで複数の電気モータアクチュエータを使用することによる累積費用が大きくなることがある。
【００１６】
図１に示すように、電気駆動式ブレーキシステム１２を制御する従来技術のシステム１０は、通常、パイロット（図示せず）によって操作される航空機ブレーキペダル１４と、航空機ブレーキペダルに関連するマイクロコントローラ１６と、を備える。マイクロコントローラは航空機ブレーキペダルの位置を読み取り、ブレーキペダル命令信号１８を生成し、この信号がブレーキシステム制御ユニット（ＢＳＣＵ）２０によって受け取られる。ブレーキシステム制御ユニットは、電気ブレーキ駆動コントローラ（ＥＢＡＣ）２４によって受け取られる命令クランプ力信号２２を生成する。電気ブレーキ駆動コントローラは、例えば航空機などの車両（図示せず）の車輪３４の車輪ブレーキ３２に関連する対称的に配置された四台の電気モータアクチュエータ３０ａ、ｂ、ｃ、ｄ（＃１、＃２、＃３、＃４）などの複数の電気モータアクチュエータにシステムバス２８を介して伝達される、個々の電気モータアクチュエータ命令２６を生成する。
【００１７】
図２を参照して、電気駆動式ブレーキシステムを制御するこのような従来技術のシステムは、車輪ブレーキの作動中に、電気ブレーキ駆動コントローラが複数の電気モータアクチュエータの全てを駆動するのが通常である。その結果、統一して作動する個々の電気モータアクチュエータの個々のクランプ力を加算し車輪ブレーキの所望の全体または完全なブレーキクランプ力を発生することによって、電気ブレーキシステムのブレーキクランプ力が与えられる。対称的に配置された四台の電気モータアクチュエータ３０ａ、ｂ、ｃ、ｄ（電気モータアクチュエータ＃１、＃２、＃３、＃４）を含む電気駆動式ブレーキシステムにとって、対称的に配置された四台の電気モータアクチュエータ３０ａ、ｂ、ｃ、ｄ（電気モータアクチュエータ＃１、＃２、＃３、＃４）それぞれの通常制動命令のクランプ力曲線３６、３８、４０、４２が合計されて、車輪ブレーキの通常制動の全体または完全なブレーキ命令クランプ力曲線４４が提供される。
【００１８】
例示を目的として図示され限定のためではない図３−６を参照すると、本発明は、航空機または他の車両の一つ以上の車輪ブレーキ用の電気駆動式ブレーキシステム５２を制御するシステム５０を提供する。図３に示すように、電気駆動式ブレーキシステムは典型的に、パイロット（図示せず）によって操作される航空機ブレーキペダル５４と、航空機ブレーキペダルと関連するマイクロコントローラ５６と、を備える。マイクロコントローラは航空機ブレーキペダルの位置を読み取り、ブレーキペダル命令信号５８を生成し、この信号がブレーキシステム制御ユニット（ＢＳＣＵ）６０によって受け取られる。ブレーキシステム制御ユニットは、電気ブレーキ駆動コントローラ（ＥＢＡＣ）６４によって受け取られる命令クランプ力信号６２を生成する。電気ブレーキ駆動コントローラは、例えば航空機などの車両（図示せず）の車輪７４の車輪ブレーキ７２に関連する対称的に配置された四台の電気モータアクチュエータ７０ａ、ｂ、ｃ、ｄ（＃１、＃２、＃３、＃４）などの複数の電気モータアクチュエータにシステムバス６８を介して伝達される、個々の電気モータアクチュエータ命令６６を生成する。
【００１９】
図３−５Ｃを参照すると、複数の電気モータアクチュエータは、操作可能である全部で四台の電気モータアクチュエータのうちの二台（例えば電気モータアクチュエータ７０ａ、７０ｂ（＃１、＃３））などの、複数の電気モータアクチュエータの第１部分８６と、操作可能である全部で四台の電気モータアクチュエータのうちの他の二台（例えば電気モータアクチュエータ７０ｂ、７０ｄ（＃２、＃４）、または電気モータアクチュエータ７０ａ、７０ｃ（＃１、＃３））などの、複数の電気モータアクチュエータの第２部分８８と、を含む。代替的に、例えば、複数の電気モータアクチュエータの第１部分を電気モータアクチュエータ７０ｂ、７０ｄ（＃２、＃４）によって形成し、複数の電気モータアクチュエータの第２部分を電気モータアクチュエータ７０ａ、７０ｃ（＃１、＃３）によって形成してもよい。しかしながら、車輪ブレーキが均衡して作動するように、電気モータアクチュエータは対称的に配置されたグループに分離されることが好ましい。
【００２０】
図５Ａに示すように、ブレーキペダルが踏まれていない（９０）とき、複数の電気モータアクチュエータの第１または第２部分のいずれも駆動されない。図５Ｂに示すように、命令されたクランプ力が所定のしきい値よりも小さい抑制制動モード中にブレーキペダルが踏まれる（９２）と、例えば電気モータアクチュエータ７０ａ、７０ｂ（＃１、＃３）または電気モータアクチュエータ７０ｂ、７０ｄ（＃２、＃４）である、四台の電気モータアクチュエータのうちの二台などの、複数の電気モータアクチュエータの第１および第２部分のうち一方が駆動される一方、抑制制動モード中は複数の電気モータアクチュエータの第１および第２部分の他方が非駆動にされる。
【００２１】
図４に示すように、ブレーキシステム制御ユニットは、抑制制動モード中に、複数の電気モータアクチュエータの第１および第２部分の一方が駆動され他方が非駆動となるように、電気ブレーキ駆動コントローラを制御するように構成される。対称的に配置された四台の電気モータアクチュエータ７０ａ、ｂ、ｃ、ｄ（電気モータアクチュエータ＃１、＃２、＃３、＃４）を備える本発明の電気駆動式ブレーキシステムに対して、抑制制動モード時の命令クランプ力曲線は、対称的に配置された四台の電気モータアクチュエータ７０ａ、ｂ、ｃ、ｄ（＃１、＃２、＃３、＃４）の通常制動時に命令されるクランプ力曲線７、７８、８０、８２がシステムの演算によって加算され、車輪ブレーキの通常制動時の全体または完全なブレーキ命令クランプ力曲線８４を提供する。
【００２２】
しかしながら、抑制制動モード中、複数の電気モータアクチュエータの選択された第１または第２部分の一方のみが、車輪ブレーキの通常制動時の全体または完全なブレーキ命令クランプ力曲線を提供するのに貢献する一方、複数の電気モータアクチュエータの抑制されている第１または第２部分の他方は、車輪ブレーキの通常制動の全体または完全なブレーキ命令クランプ力曲線に貢献しない。この結果、電気モータアクチュエータが抑制されているときと抑制されていないとき、およびその二つの間の遷移中に、車両運転者に対して好ましくないブレーキ「感覚」の変化を与えてしまう。したがって、ブレーキシステム制御ユニットは、ブレーキペダル命令の命令されたブレーキ力よりも大きなブレーキ力を、複数の電気モータアクチュエータの第１および第２部分の駆動された一方に発生させて、抑制制動モード中に非駆動である複数の電気モータアクチュエータの第１および第２部分の他方を補償し、ブレーキが抑制されていようといまいとブレーキ「感覚」を同一にするように構成されることが好ましい。
【００２３】
ブレーキシステム制御ユニットは、複数の電気モータアクチュエータの第１および第２部分のうち駆動された方が、抑制されている電気モータアクチュエータの数に正比例させて、命令された制動力よりも大きな制動力を発生させるように、電気ブレーキ駆動コントローラを制御することが好ましい。複数の電気モータアクチュエータの第１および第２部分がそれぞれ複数の電気モータアクチュエータの半分からなり、命令されたブレーキ力を示すブレーキペダル命令にかかわらず、抑制制動モード中に複数の電気モータアクチュエータの半分が非駆動とされる場合、ブレーキシステム制御ユニットは、抑制制動モード中に、複数の電気モータアクチュエータの第１および第２部分のうち駆動している方が、ブレーキペダル命令の命令されたブレーキ力の二倍のブレーキ力を発生させるように、電気ブレーキ駆動コントローラを制御することが好ましい。これにより、電気車輪制動システムの運転者の体験するペダル「感覚」が変化しないことが保証される。これはまた、車輪ブレーキにより発生する制動仕事量が、利用可能な電気モータアクチュエータの全てがともに作動するときと同一量の制動力を付加し、同一量の制動エネルギーを吸収し続けることを保証する。
【００２４】
ブレーキシステム制御ユニットは、命令されたブレーキ力が予め定められたブレーキ力以上であるとき、抑制制動モードを中断し、非常制動モード中に複数の電気モータアクチュエータの第１および第２部分を駆動することが好ましい。図５Ｃを参照して、命令されたクランプ力が所定のしきい値以上である非常制動モード９４中にブレーキペダルが踏まれると、複数の利用可能な電気モータアクチュエータの全てが作動し、例えば四台の電気モータアクチュエータが設けられている場合、非常制動モード中に四台全ての電気モータアクチュエータ（電気モータアクチュエータ７０ａ、ｂ、ｃ、ｄ（＃１、＃２、＃３、＃４））が作動する。
【００２５】
もう一つの重要事項は、他の車両と同様に、航空機においては、故障状態に対する電気式制動システムの応答が、一つ以上の電気モータアクチュエータの故障後にも制動システムの安全な動作を継続して、修理が行えるようになるときまで修理を引き延ばすことができる能力を備えるべきである。したがって、本発明では、ブレーキシステム制御ユニットは、複数の電気モータアクチュエータのうち一つまたは複数の故障を検出するように動作する。また、ブレーキシステム制御ユニットは、一つ以上の電気モータアクチュエータの故障の検出に応答して、抑制制動モードを非作動とし、複数の電気モータアクチュエータの第１および第２部分で利用可能である全ての電気モータアクチュエータが駆動される最大利用可能制動モードを作動させる。例えば、ブレーキシステム制御ユニットが、あるブレーキに関連する電気モータアクチュエータが動作不能であることを検出した場合、ブレーキシステム制御ユニットは、修理が行われるまで、そのブレーキ上の他の電気モータアクチュエータのいずれの抑制をも停止する。これにより、あらゆる故障状態の後に、最大限利用可能な制動能力が確実に保持される。故障した状態での作動は滅多に起こらないので、コスト、摩耗、信頼性への影響は無視できる。加えて、複数の電気モータアクチュエータの一つ以上の故障状態が検出された場合、または複数の電気モータアクチュエータのうち一つ以上が動作不能であり、そのブレーキ上の他の電気モータアクチュエータが動作するよう命令されている場合、上述したように、動作可能な電気モータアクチュエータへの命令をブレーキシステム制御ユニットによって調整して、ブレーキ「感覚」が全体的に変化しないようにすることができる。
【００２６】
もう一つの重視すべき事項は、電気モータアクチュエータ抑制論理回路が常に同じ電気モータアクチュエータを抑制する場合、常時使われている電気モータアクチュエータは抑制されているモータよりもはるかに早く摩耗してしまい、望ましくないということである。本発明は、いずれの電気モータアクチュエータを抑制しいずれを抑制しないかを定期的に変更する論理回路を可能にする。航空機用途においてこれを行う方法の一つは、着陸装置の伸張またはフライトサイクルの他の指標によって示されるフライトサイクル毎に交代することである。より好適な方法は、そのブレーキに対するクランプ力命令が除去される毎に、言い換えるとブレーキが解放される毎に交代することである。図６に示すように、抑制制動モード中に電気モータアクチュエータの選択を変更することは、複数の電気モータアクチュエータの第１および第２部分の駆動および非駆動を変更する連続サイクルを含む。こうすると、ブレーキペダルが踏まれず電気モータアクチュエータが駆動されない第１の非制動構成９６の後で、抑制制動モード中にブレーキペダルが踏まれてブレーキシステム制御ユニットがブレーキペダル命令を受け取ると、複数の電気モータアクチュエータの第１部分１００、例えば四台の電気モータのうちの二台（電気モータアクチュエータ７０ａ、７０ｃ（＃１、＃３）など）が駆動される第１制動構成９８で電気モータアクチュエータを駆動するように、ブレーキシステム制御ユニットが電気ブレーキ駆動コントローラを制御する。その一方、複数の電気モータアクチュエータの第２部分１０２、例えば四台の電気モータアクチュエータのうちの残りの二台（電気モータアクチュエータ７０ｂ、７０ｄ（＃２、＃４）など）は非駆動にされる。その後、ブレーキペダル命令信号が止まると、電気モータアクチュエータは、いずれの電気モータアクチュエータも駆動しない第２の非制動構成１０４をとる。ブレーキシステム制御ユニットがその後ブレーキペダル命令を受け取ると、ブレーキシステム制御ユニットは、複数の電気モータアクチュエータの第２部分１０２、すなわち電気モータアクチュエータ７０ｂ、７０ｄ（＃２、＃４）が駆動される一方、複数の電気モータアクチュエータの第１部分１００、すなわち電気モータアクチュエータ７０ａ、７０ｃ（＃１、＃３）が非駆動にされる第２制動構成１０６で電気モータアクチュエータを駆動するように、電気ブレーキ駆動コントローラを制御する。この論理回路は、電気モータアクチュエータの使用頻度を最も均等に分配し、実装すべき追加の車両論理データは不要である。これにより、抑制特徴により与えられる摩耗サイクルの低減の全てが、全電気モータアクチュエータ間で等しく分配される。
【００２７】
全ての電気モータアクチュエータが必要ではないとき、選択した電気モータアクチュエータを条件付きで抑制することで、滑りやすい表面上でのブレーキ制御が改善され、駐機中のバッテリー消耗を削減することができる。例えば濡れた路面や氷などの低摩擦面上で制動が必要であるとき、最適な制動レベルを付与するために非常に小さなクランプ力が必要になる。全ての電気モータアクチュエータがともに作動していると、クランプ力命令の僅かな変化でさえ実際のクランプ力に大きな変化を及ぼすので、アンチスキッド制御された制動を行うことが困難になる。利用可能な電気モータアクチュエータの一部を抑制すると、同一のクランプ力命令が、比例してより小さな変化を実際のクランプ力に及ぼす。その結果、ブレーキ制御システムは、滑りやすい表面上でより正確かつ効果的な制御制動を行うことができる。
【００２８】
航空機の駐機中のバッテリー消耗を削減することができる。航空機では、電気駆動式ブレーキが駐機にも使用される。駐機ブレーキがセットされた後、ブレーキシステム制御ユニットが作動し続ける一方、ブレーキが冷却する。ブレーキシステム制御ユニットは、ブレーキの熱収縮を考慮するように電気モータアクチュエータを定期的に再調整しなければならず、これは一時間ほどかかることがある。ブレーキシステム制御ユニットは、駐機中にブレーキを制御するこの期間の間、航空機のバッテリー電力を使用しなければならない。なぜなら、航空機が停止したとき、電気モータアクチュエータを作動させるために利用可能である唯一の電力源だからである。これは、バッテリーのサイジングに顕著な影響を与える。エンジンが動いているときは、駐機ブレーキを用いて完全なクランプ力を与えるのに必要になるだけであり、そのようなとき、電気モータアクチュエータを作動させる電力は、エンジンの発電機から得られ、バッテリーから得られるのではない。駐機ブレーキをバッテリーによって駆動しなければならない唯一の時間は、エンジンが作動していないときであり、このような場合は部分的なクランプ力が必要になるに過ぎない。これにより、バッテリー電力で駐機しているとき、一部の電気モータアクチュエータを抑制することが可能になる。そうすることで、バッテリーの電力消耗が大幅に削減される。
【００２９】
本発明の特定の形態について図解し説明してきたが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく様々な修正をなし得ることは、上記から明らかだろう。したがって、添付の請求項によるものを除き、本発明を限定することは意図されていない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【国際調査報告】
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