ES2907969T3 - Detección del estado de una unidad de frenado de estacionamiento - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de detección de un estado bloqueado o desbloqueado de una unidad de frenado de estacionamiento (0) de un freno de una rueda de aeronave, comprendiendo la unidad de frenado de estacionamiento un electroimán lineal biestable (1) que comprende un núcleo ferromagnético (3; 35; 41; 52), una bobina (2; 51), un imán permanente (4), y una corredera (6) conectada a una varilla (7; 30; 40; 50), estando montada la corredera deslizante en el núcleo ferromagnético entre dos posiciones extremas situadas a una y otra parte del imán permanente y correspondientes a una posición extendida y a una posición retraída de la varilla, estando conectada la unidad de frenado de estacionamiento a un componente de alimentación (14) dispuesto para generar una tensión de control (UC) en los bornes de la bobina de modo que circule en la bobina una corriente de control (IC) y genere un campo magnético de control que desplace la corredera (6) entre las dos posiciones extremas, y a un sensor de corriente (15) dispuesto para medir la corriente de control, comprendiendo el procedimiento de detección las etapas de: - gestionar el componente de alimentación (14) para generar una tensión de prueba (Uprueba) en los bornes de la bobina y por tanto una corriente de prueba (Iprueba) que circule en la bobina, teniendo la tensión de prueba una amplitud inferior a un umbral de tensión predeterminado de modo que un campo magnético de prueba generado por la corriente de prueba no desplace la corredera; - adquirir mediciones de la corriente de prueba producidas por el sensor de corriente (15); - analizar las mediciones de la corriente de prueba y detectar el estado bloqueado o desbloqueado de la unidad de frenado de estacionamiento a partir de este análisis.
Description
DESCRIPCION
Detección del estado de una unidad de frenado de estacionamiento
La invención concierne al ámbito de las unidades de frenado de estacionamiento biestables.
Antecedentes de la invención
Un avión moderno, tal como un avión o un helicóptero, comprende clásicamente un sistema de frenado de ruedas denominadas « frenadas » de la aeronave. El sistema de frenado comprende una pluralidad de frenos destinados cada uno a frenar una de las ruedas frenadas de la aeronave. Cada freno comprende una o unas unidades de fricción, por ejemplo una pila de discos de carbono, y uno o varios actuadores de frenado. Los actuadores de frenado son generalmente actuadores electromecánicos, en cuyo caso se habla de un « sistema de frenado eléctrico », o actuadores hidráulicos, en cuyo caso se habla de un « sistema de frenado hidráulico ».
En un sistema de frenado eléctrico, cada actuador electromecánico de frenado comprende un motor eléctrico y un conjunto tornillo/tuerca, uno de cuyos elementos es accionado en rotación por el motor eléctrico y el otro elemento es forzado a deslizar sin rotación para ejercer selectivamente una fuerza de presión sobre las unidades de fricción.
Para asegurar la inmovilización de la aeronave en el estacionamiento, es necesario mantener la fuerza de presión incluso cuando el motor eléctrico del actuador electromecánico de frenado no esté alimentado.
El actuador electromecánico de frenado está por tanto provisto de una unidad de frenado de estacionamiento.
Las unidades de frenado de estacionamiento habitualmente utilizadas se pueden clasificar en dos familias: las unidades de frenado de estacionamiento monoestables y las unidades de frenado de estacionamiento biestables.
Una unidad de frenado de estacionamiento monoestable se denomina también « freno con falta de corriente ». El freno con falta de corriente libera el árbol del motor eléctrico cuando es alimentado por una corriente, y lo bloquea cuando la corriente no circula.
En una unidad de frenado de estacionamiento biestable, un pulso de corriente permite bloquear el árbol del motor eléctrico y un pulso inverso lo libera.
Las unidades de frenado de estacionamiento biestables presentan la ventaja, entre otras, de consumir menos energía eléctrica.
En este documento el interés se centra en las unidades de frenado de estacionamiento biestables.
Una unidad de frenado de estacionamiento biestable comprende un electroimán lineal biestable que comprende al menos una bobina y una corredera montada para deslizarse entre dos posiciones extremas que corresponden cada una a uno de los estados bloqueado o desbloqueado de la unidad de frenado de estacionamiento biestable.
Las lógicas implementadas en el software del sistema de frenado eléctrico, que integra la unidad de frenado de estacionamiento biestable, requieren conocer el estado real de la unidad de frenado de estacionamiento y por lo tanto la posición real de la corredera del electroimán lineal biestable. El estado real de la unidad de frenado de estacionamiento puede ser en efecto diferente del estado controlado, en particular cuando el la unidad de frenado de estacionamiento sufre un fallo que tiene por efecto bloquear la corredera en una posición cualquiera.
La patente FR 3053522 B1 describe un electroimán lineal biestable que comprende un cuerpo hueco, una bobina y una corredera montada deslizante en el cuerpo hueco bajo el efecto de un campo magnético generado por la bobina. Un sensor de campo magnético está colocado en una cavidad de una pared del cuerpo hueco y está destinado a medir un flujo magnético para determinar la posición de la corredera.
La utilización de este sensor magnético presenta ventajas indiscutibles, pero también un cierto coste, y tiende a aumentar la masa y el volumen y a reducir (al menos teóricamente) la fiabilidad de la unidad de frenado de estacionamiento.
Objeto de la invención
El objeto de la invención es detectar el estado bloqueado o desbloqueado de una unidad de frenado de estacionamiento biestable de un freno de una rueda de aeronave, sin aumentar la masa y el volumen y sin reducir la fiabilidad de la unidad de frenado de estacionamiento biestable.
Resumen de la invención
Con vistas a lograr este objetivo, se propone un procedimiento de detección de un estado bloqueado o desbloqueado de un la unidad de frenado de estacionamiento de un freno de una rueda de aeronave, comprendiendo la unidad de frenado de estacionamiento un electroimán lineal biestable que comprende un núcleo ferromagnético, una bobina, un
imán permanente y una corredera conectada a una varilla, estando la corredera montada deslizante en el núcleo ferromagnético entre dos posiciones extremas situadas a una y otra parte del imán permanente y correspondientes a una posición extendida y a una posición retraída de la varilla, estando conectado el freno de estacionamiento a un componente de alimentación dispuesto para generar una tensión de control en los bornes de la bobina de modo que circule en la bobina una corriente de control y genere un campo magnético de control que desplace la corredera entre las dos posiciones extremas, y a una sensor de corriente dispuesto para medir la corriente de control, comprendiendo el procedimiento de detección las etapas de:
- gestionar el componente de alimentación para generar una tensión de prueba en los bornes de la bobina y, por lo tanto, una corriente de prueba que circule en la bobina, teniendo la tensión de prueba una amplitud inferior a un umbral de tensión predeterminado de modo que un campo magnético de prueba generado por la corriente de prueba no desplace a la corredera;
- adquirir mediciones de la corriente de prueba producidas por el sensor de corriente;
- analizar las mediciones de la corriente de prueba y detectar el estado bloqueado o desbloqueado de la unidad de frenado de estacionamiento a partir de este análisis.
El procedimiento de detección según la invención se aplica a una unidad de frenado de estacionamiento biestable que comprende un electroimán lineal biestable y conectado a un componente de alimentación que genera la tensión de control y a un sensor de corriente que mide la corriente de control.
El procedimiento de detección se implementa por tanto utilizando el componente de alimentación y el sensor de corriente utilizados para el control de la unidad de frenado de estacionamiento biestable, y por lo tanto sin añadir ningún componente de « hardware » suplementario, tal como por ejemplo un sensor. Así pues, la implementación del procedimiento de detección no reduce la fiabilidad y no aumenta el volumen, la masa y el coste de la unidad de frenado de estacionamiento.
Se propone además un procedimiento de detección tal como el que se acaba de describir, en el cual la tensión de prueba comprende un escalón de tensión y en el cual el análisis de las mediciones de la corriente de prueba comprende la etapa de comparar una amplitud de la corriente de prueba con un primer umbral de corriente predeterminado.
Se propone demás un procedimiento de detección tal como el que se acaba de describir, en el cual el análisis de las mediciones de la corriente de prueba es un análisis frecuencial.
Se propone además un procedimiento de detección como el que se acaba de describir, en el cual el análisis frecuencial comprende la etapa de comparar una amplitud de al menos un armónico de la corriente de prueba con un segundo umbral de corriente predeterminado.
Se propone también un sistema de frenado de estacionamiento que comprende una unidad de frenado de estacionamiento, un componente de alimentación, un sensor de corriente y un componente de tratamiento, comprendiendo la unidad de frenado de estacionamiento un electroimán lineal biestable que comprende un núcleo ferromagnético, una bobina, un imán permanente y una corredera conectada a una varilla, estando la corredera montada deslizante en el núcleo ferromagnético entre dos posiciones extremas situadas a una y otra parte del imán permanente y correspondientes a una posición extendida y a una posición retraída de la varilla, estando conectada la unidad de frenado de estacionamiento al componente de alimentación que está dispuesto para generar una tensión de control en los bornes de la bobina de modo que circule en la bobina una corriente de control y genere un campo magnético de control que desplace la corredera entre las dos posiciones extremas, y al sensor de corriente que está dispuesto para medir la corriente de control, siendo implementado el procedimiento de detección que se acaba de describir en el componente de tratamiento.
Se propone además un sistema de frenado de estacionamiento tal como el que se acaba de describir, en el cual la varilla presenta una primera forma asimétrica con respecto a un primer plano medio de la varilla, que es ortogonal a una dirección de deslizamiento de la varilla, de manera que se acentúe una asimetría magnética entre un primer circuito magnético correspondiente a la varilla en posición retraída y un segundo circuito magnético correspondiente a la varilla en posición extendida.
Se propone además un sistema de frenado de estacionamiento como el que se acaba de describir, en el cual el núcleo ferromagnético presenta una segunda forma asimétrica con respecto a un segundo plano medio del núcleo ferromagnético, que es ortogonal a una dirección de deslizamiento de la varilla, de manera que se acentúe una asimetría magnética entre un primer circuito magnético correspondiente a la varilla en posición retraída y un segundo circuito magnético correspondiente a la varilla en posición extendida.
Se propone además un sistema de frenado de estacionamiento como el que se acaba de describir, en el cual la bobina está enrollada sobre el núcleo ferromagnético según una disposición asimétrica con respecto a un tercer plano medio del núcleo ferromagnético, que es ortogonal a una dirección de deslizamiento de la varilla, de manera que se acentúe
una asimetría magnética entre un primer circuito magnético correspondiente a la varilla en posición retraída y un segundo circuito magnético correspondiente a la varilla en posición extendida.
Se propone además un actuador electromecánico que comprende un cárter y un sistema de frenado de estacionamiento como el que se acaba de describir, estando integrado el sistema de frenado de estacionamiento en el cárter.
La invención se comprenderá mejor a la luz de la descripción que sigue de un modo de implementación particular no limitativo de la invención.
Breve descripción de los dibujos
Se hará referencia a los dibujos adjuntos, entre los cuales:
- la figura 1 representa un electroimán lineal biestable según un primer modo de realización de una unidad de frenado de estacionamiento que está en un estado desbloqueado;
- la figura 2 representa el electroimán lineal biestable de la unidad de frenado de estacionamiento que está en un estado bloqueado;
- la figura 3 representa el electroimán lineal biestable mientras que la unidad de frenado de estacionamiento pasa del estado bloqueado al estado desbloqueado;
- la figura 4 representa el electroimán lineal biestable mientras que la unidad de frenado de estacionamiento pasa del estado desbloqueado al estado bloqueado;
- la figura 5 representa un componente de alimentación, un sensor de corriente y un componente de tratamiento que están conectados a la unidad de frenado de estacionamiento;
- la figura 6 es un gráfico en el cual están representadas una curva de una tensión de prueba, una curva de una corriente de prueba correspondiente al estado desbloqueado de la unidad de frenado de estacionamiento, y una curva de la corriente de prueba correspondiente al estado bloqueado de la unidad de frenado de estacionamiento;
- la figura 7 representa un electroimán lineal biestable según un segundo modo de realización de una unidad de frenado de estacionamiento que está en un estado bloqueado;
- la figura 8 representa un electroimán lineal biestable según un tercer modo de realización de una unidad de frenado de estacionamiento que está en un estado bloqueado;
- la figura 9 representa un electroimán lineal biestable según un cuarto modo de realización de una unidad de frenado de estacionamiento que está en un estado bloqueado.
Descripción detallada de la invención
En referencia a las figuras 1 y 2, un actuador electromecánico de frenado de un freno de una rueda de aeronave comprende un motor eléctrico y una unidad de frenado de estacionamiento 0 que comprende un electroimán lineal biestable 1 según un primer modo de realización.
El electroimán lineal biestable 1 comprende una bobina 2, un núcleo ferromagnético 3 en forma de « E », un imán permanente 4 fijado a un extremo de la rama central 5 de la « E », y una corredera 6 móvil y unida a una varilla 7. La varilla 7 coopera con un embrague de garras conectado a un árbol de salida del motor eléctrico del actuador electromecánico de frenado.
La varilla 7 se desliza entre una posición retraída, visible en la figura 1, en la cual la unidad de frenado de estacionamiento 0 se encuentra en estado desbloqueado y en la cual el árbol de salida del motor eléctrico está liberado, y una posición extendida, visible en la figura 2, en la cual la unidad de frenado de estacionamiento 0 está en un estado bloqueado y en la cual el árbol de salida del motor eléctrico está bloqueado.
La varilla 7 es impulsada por la corredera 6 que está montada de forma deslizante en el núcleo 3 entre una primera posición extrema, correspondiente a la posición retraída de la varilla 7, y una segunda posición extrema, correspondiente a la posición extendida de la varilla 7. Por « en el núcleo 3 », se entiende aquí que al menos una porción de la corredera 6 está situada en el interior de un volumen definido por la envoltura externa del núcleo 3.
En referencia a la figura 3, cuando la unidad de frenado de estacionamiento 0 se encuentra en un estado bloqueado y conviene hacerla pasar al estado desbloqueado, se aplica una tensión de control Uc en los bornes de la bobina 2. La tensión de control Uc es aquí una tensión continua aplicada de manera pulsada. Una corriente de control continua Ic circula entonces en la bobina 2 y genera un campo magnético de control en el núcleo 3 que atrae a la corredera 6 hacia su primera posición extrema: la corredera 6 se desplaza en la dirección de la flecha 9.
En el núcleo 3 se genera un flujo magnético, resultante del campo magnético de control. El flujo magnético está simbolizado por las líneas de campo 10.
Cuando la corredera 6 se encuentra en la primera posición extrema y la varilla 7 se encuentra en la posición retraída, la unidad de frenado de estacionamiento 0 se encuentra en el estado desbloqueado. Una vez desplazada la corredera 6, ya no es necesario alimentar la unidad de frenado de estacionamiento 0 porque el imán permanente 4 mantendrá un campo magnético que inmoviliza a la corredera 6.
En referencia a la figura 4, cuando la unidad de frenado de estacionamiento 0 se encuentra en el estado desbloqueado y conviene pasarla al estado bloqueado, se aplica una tensión de control -Uc en los bornes de la bobina 2. La tensión de control -Uc se aplica de manera pulsada. En la bobina 2 circula entonces una corriente de control Ic de sentido opuesto al de la figura 3 y genera un campo magnético de control en el núcleo 3 que atrae a la corredera 6 hacia su segunda posición extrema: la corredera 6 se desplaza en la dirección de la flecha 11.
En el núcleo 3 se genera un flujo magnético, resultante del campo magnético de control. El flujo magnético está simbolizado por las líneas de campo 12.
Cuando la corredera 6 se encuentra en la segunda posición extrema y la varilla 7 se encuentra en la posición extendida, la unidad de frenado de estacionamiento 0 se encuentra en el estado bloqueado. Una vez desplazada la corredera 6, ya no es necesario alimentar la unidad de frenado de estacionamiento 0 porque el imán permanente 4 mantendrá un campo magnético que inmoviliza a la corredera 6.
En referencia a la figura 5, la unidad de frenado de estacionamiento 0 está conectada a un componente de alimentación 14, en este caso a un convertidor CC/CC que genera la tensión de control (+/-) Uc a partir de una tensión de entrada Ue . La tensión de entrada Ue es aquí más elevada que la tensión de control Uc y es por ejemplo igual a 20 V, 50 V, 270 V o incluso más.
La corriente de control Ic es medida por un sensor de corriente 15.
Un componente de tratamiento 16 adquiere las mediciones de la corriente de control Ic . El componente de tratamiento 16 comprende por ejemplo un microcontrolador, un procesador, un circuito lógico programable de tipo ASIC (del inglés « Application Specific Integrated Circuit ») o de tipo FPGA (Field Programmable Gate Array), etc. El componente de tratamiento 16 utiliza las mediciones de la corriente de control Ic para ajustar la tensión de control Uc. El componente de tratamiento 16 utiliza también las mediciones de la corriente de control Ic para vigilar la unidad de frenado de estacionamiento 0, por ejemplo detectando un eventual cortocircuito.
Se describe ahora el procedimiento de detección según la invención. El procedimiento de detección tiene como objetivo detectar el estado bloqueado o desbloqueado « real » de la unidad de frenado de estacionamiento 0.
El componente de tratamiento 16 gestiona el componente de alimentación 14 para que este último genere una tensión de prueba Uprueba en los bornes de la bobina 2 y por lo tanto una corriente de prueba Iprueba que circule en la bobina 2. El estado bloqueado o desbloqueado de la unidad de frenado de estacionamiento 0 se detecta a partir de un análisis de mediciones de la corriente de prueba Iprueba. La tensión de prueba Uprueba y la corriente de prueba Iprueba se definen de modo que la distinción entre la primera posición extrema y la segunda posición extrema sea lo más fiable posible.
La tensión de prueba Uprueba debe tener una amplitud suficientemente elevada para que las perturbaciones en la corriente de prueba Iprueba sean despreciables y para que se pueda medir de manera precisa.
La tensión de prueba Uprueba debe tener una amplitud suficientemente pequeña para que, cuando se aplica la tensión de prueba Uprueba, un campo magnético de prueba generado por la corriente de prueba Iprueba no desplace a la corredera 6. De esta manera, cuando se aplica la tensión de prueba Uprueba, la corredera 6 permanece inmóvil o, eventualmente, experimenta un movimiento de amplitud muy pequeña e insuficiente para hacerla pasar de una posición extrema a la otra. La tensión de prueba Uprueba es por tanto inferior a un umbral de tensión predeterminado. Aquí la tensión de prueba Uprueba es inferior al umbral de activación del electroimán lineal biestable 1, con un margen de algunos voltios para tener en cuenta las variaciones de tolerancia. Por ejemplo, considerando un electroimán lineal biestable 1 cuyo umbral de activación es de 14 V, la amplitud de la tensión de prueba Uprueba puede ser igual a 10 V.
El componente de tratamiento 16 adquiere después mediciones de la corriente de prueba Iprueba producidas por el sensor de corriente 15.
El componente de tratamiento 16 analiza entonces las mediciones de la corriente de prueba Iprueba y detecta el estado bloqueado o desbloqueado de la unidad de frenado de estacionamiento 0 a partir de este análisis. El componente de tratamiento 16 transmite entonces esta información a las unidades de control « superiores » (nivel sistema) del sistema de frenado eléctrico y/o de la aeronave.
En referencia a la Figura 6, la tensión de prueba Uprueba (curva 20) comprende por ejemplo un escalón de tensión de 10 V. El análisis de las mediciones de la corriente de prueba Iprueba consiste en comparar una amplitud de la corriente de prueba Iprueba con un primer umbral de corriente predeterminado Is : cuando la amplitud máxima de la corriente de
prueba Iprueba es inferior o igual que Is (curva 21), la unidad de frenado de estacionamiento 0 se encuentra en el estado desbloqueado, y cuando la amplitud máxima de la corriente de prueba Iprueba es superior a Is (curva 22), la unidad de frenado de estacionamiento 0 se encuentra en el estado bloqueado.
En lugar de la amplitud máxima, se podría naturalmente comparar otra amplitud característica de la corriente de prueba Iprueba, por ejemplo una amplitud media o una amplitud en un tiempo T dado.
La tensión de prueba Uprueba no es necesariamente un escalón de tensión sino que podría ser un seno de amplitud Aprueba y frecuencia Fprueba. La corriente de prueba Iprueba es entonces un seno cuya amplitud y desfase son específicos para cada posición extrema de la corredera 6.
La tensión de prueba Uprueba podría ser más compleja y comprender una señal cuadrada, una señal triangular, un dirac, una mezcla de estas señales, etc.
El análisis de la corriente de prueba Iprueba puede ser un análisis frecuencial. En este caso, se compara la amplitud de al menos un armónico de la corriente de prueba Iprueba con un segundo umbral de corriente predeterminado. Esta comparación permite determinar la posición extrema en la que se encuentra la corredera 6.
La corriente de prueba Iprueba puede ser analizada a la vez de manera temporal y frecuencial para hacer el resultado más robusto.
Las diferencias que existen entre la corriente de prueba Iprueba cuando la corredera 6 se encuentra en la primera posición extrema y cuando la corredera 6 se encuentra en la segunda posición extrema resultan del hecho de que el campo magnético de prueba no es idéntico en los dos casos, debido a una asimetría magnética que existe entre un primer circuito magnético correspondiente a la varilla 7 en posición retraída y un segundo circuito magnético correspondiente a la varilla 7 en posición extendida.
La asimetría magnética se debe a la influencia del imán permanente 4 que se opone en un caso al campo magnético de prueba y que lo intensifica en el otro caso.
La asimetría magnética es debida también a la asimetría de la varilla 7. En efecto, aunque no sean visibles en las figuras, las líneas de campo circulan en la cabeza 23 que se encuentra en un extremo de la varilla 7, estando el otro extremo desprovisto.
La inductancia vista desde los terminales de la unidad de frenado de estacionamiento 0 no es por lo tanto idéntica en las dos posiciones extremas de la corredera 6, y por tanto la corriente de prueba Iprueba no tiene la misma forma ni la misma amplitud en las dos posiciones extremas para la misma tensión de prueba Uprueba. Ventajosamente, en referencia a la figura 7, para acentuar las diferencias entre la corriente de prueba Iprueba en las dos posiciones se acentúa una asimetría magnética entre un primer circuito magnético correspondiente a la varilla 30 en posición retraída y un segundo circuito magnético correspondiente a la varilla 30 en posición extendida. A tal efecto, se confiere a la varilla 30 una primera forma asimétrica con respecto a un primer plano medio P1 de la varilla 30 perpendicular a una dirección de deslizamiento de la varilla 30. Por « plano medio », se entiende aquí un plano que pasa por el centro de la varilla 30 según su longitud L1.
Se puede ver así en la figura 7 que la varilla 30 presenta una porción corriente 31 que se extiende entre un primer extremo 32 de la varilla 30 y un segundo extremo 33 de la varilla 30, y una porción extrema 34 situada a nivel de la segundo extremo 33 que se extiende perpendicularmente a la porción corriente 31. La porción extrema 34 se extiende en la proximidad inmediata del núcleo 35, de manera que forma un camino magnético para las líneas de campo 36 cuando la varilla 30 se encuentra en posición extendida como es el caso en la figura 7.
Ventajosamente de nuevo, en referencia a la figura 8, para acentuar las diferencias entre la corriente de prueba Iprueba en las dos posiciones, se acentúa una asimetría magnética entre un primer circuito magnético correspondiente a la varilla 40 en posición retraída y un segundo circuito magnético correspondiente a la varilla 40 en posición extendida. Para ello, se confiere al núcleo 41 una segunda forma asimétrica con respecto a un segundo plano medio P2 del núcleo 41 perpendicular a una dirección de deslizamiento de la varilla 40. Por « plano medio » se entiende aquí un plano que pasa por el centro del núcleo 41 según su longitud L2.
En la figura 8 se ve así que los grosores de las ramas 42 y 43 del núcleo 41 son mayores que los grosores de las ramas 44 y 45. Se ve también que la anchura l1 de la cavidad interna 46 es superior a la anchura l2 de la cavidad interna 47.
Ventajosamente de nuevo, en referencia a la figura 9, para acentuar las diferencias entre la corriente de prueba Iprueba en las dos posiciones se acentúa una asimetría magnética entre un primer circuito magnético correspondiente a la varilla 50 en posición retraída y un segundo circuito magnético correspondiente a la varilla 50 en posición extendida. Para ello, se enrolla la bobina 51 sobre el núcleo ferromagnético 52 según una disposición asimétrica con respecto a un tercer plano medio P3 del núcleo 52 perpendicular a una dirección de deslizamiento de la varilla 50. Por « plano medio », se entiende aquí un plano que pasa por el centro del núcleo 52 según su longitud L3.
En la figura 9 se ve así que la bobina 51 comprende dos bobinados 54 situados a un lado del tercer plano medio P3 y un bobinado 55 situado al otro lado del tercer plano medio P3.
Se observa también que se podría conferir una forma asimétrica al imán o a la corredera.
Naturalmente, sería posible aplicar varias de estas disposiciones asimétricas al mismo electroimán lineal biestable (varilla, bobina, núcleo, imán, corredera).
Se observa por otra parte que sería posible aumentar el efecto de la asimetría magnética aumentando el tamaño del imán.
La invención que se acaba de presentar permite por lo tanto determinar el estado real de una unidad de frenado de estacionamiento existente sin modificarla « materialmente ». La detección se realiza gracias a una modificación únicamente del software del componente de tratamiento, lo que es particularmente ventajoso en materia de fiabilidad, masa, volumen y coste.
Se observa que el componente de alimentación 14, el sensor de corriente 15 y el componente de tratamiento 16 están aquí integrados en un cárter del actuador electromecánico de frenado. Esta configuración corresponde a una arquitectura distribuida del sistema de frenado eléctrico, en la cual la electrónica de control está colocada lo más cerca posible de los actuadores. Naturalmente, la invención se aplica de la misma manera en el caso de una arquitectura « centralizada » en la cual el componente de alimentación 14, el sensor de corriente 15 y el componente de tratamiento 16 están situados en un ordenador situado en el fuselaje de la aeronave.
La invención es particularmente ventajosa en el caso de arquitectura distribuida. La electrónica está integrada en efecto en el cárter del actuador electromecánico de frenado y, por lo tanto, está colocada en el freno y, por lo tanto, en un entorno restringido y severo. La adición de componentes materiales (hardware) en tal entorno es particularmente compleja y tiende a reducir la fiabilidad del actuador electromecánico de frenado. La implementación de la detección del estado real de la unidad de frenado de estacionamiento, sin componente suplementario, es por lo tanto muy interesante en esta arquitectura.
Naturalmente, la invención no se limita al modo de realización descrito sino que abarca cualquier variante que entre en el ámbito de la invención tal como se define en las reivindicaciones.
La invención está implementada aquí en una unidad de frenado de estacionamiento de un actuador electromecánico de frenado de un sistema de frenado eléctrico. Sin embargo, la misma podría implementarse también en un sistema de frenado hidráulico.
En un sistema de frenado hidráulico, cada actuador hidráulico puede estar conectado a una fuente de presión a través de un circuito hidráulico de frenado normal y un circuito hidráulico de estacionamiento. El circuito hidráulico de estacionamiento comprende clásicamente una válvula de estacionamiento que tiene un puerto de salida adaptado para ser conectado selectivamente a la fuente de presión, o a un circuito de retorno a baja presión con respecto a la citada alta presión.
La válvula de estacionamiento puede ser maniobrada por un electroimán lineal biestable que comprenda una varilla que se deslice entre una posición extendida y una posición retraída. En este caso, la « unidad de frenado de estacionamiento » comprende a la vez la válvula de estacionamiento y el electroimán lineal biestable. El estado de la válvula de estacionamiento se detecta utilizando el procedimiento de detección según la invención.
Claims (9)
1. Procedimiento de detección de un estado bloqueado o desbloqueado de una unidad de frenado de estacionamiento (0) de un freno de una rueda de aeronave, comprendiendo la unidad de frenado de estacionamiento un electroimán lineal biestable (1) que comprende un núcleo ferromagnético (3; 35; 41; 52), una bobina (2; 51), un imán permanente (4), y una corredera (6) conectada a una varilla (7; 30; 40; 50), estando montada la corredera deslizante en el núcleo ferromagnético entre dos posiciones extremas situadas a una y otra parte del imán permanente y correspondientes a una posición extendida y a una posición retraída de la varilla, estando conectada la unidad de frenado de estacionamiento a un componente de alimentación (14) dispuesto para generar una tensión de control (Uc) en los bornes de la bobina de modo que circule en la bobina una corriente de control (Ic) y genere un campo magnético de control que desplace la corredera (6) entre las dos posiciones extremas, y a un sensor de corriente (15) dispuesto para medir la corriente de control, comprendiendo el procedimiento de detección las etapas de:
- gestionar el componente de alimentación (14) para generar una tensión de prueba (Uprueba) en los bornes de la bobina y por tanto una corriente de prueba (Iprueba) que circule en la bobina, teniendo la tensión de prueba una amplitud inferior a un umbral de tensión predeterminado de modo que un campo magnético de prueba generado por la corriente de prueba no desplace la corredera;
- adquirir mediciones de la corriente de prueba producidas por el sensor de corriente (15);
- analizar las mediciones de la corriente de prueba y detectar el estado bloqueado o desbloqueado de la unidad de frenado de estacionamiento a partir de este análisis.
2. Procedimiento de detección según la reivindicación 1, en el cual la tensión de prueba comprende un escalón de tensión (20) y en el cual el análisis de las mediciones de la corriente de prueba comprende la etapa de comparar una amplitud de la corriente de prueba con un primer umbral de corriente predeterminado (Is).
3. Procedimiento de detección según la reivindicación 1, en el cual el análisis de las mediciones de la corriente de prueba es un análisis frecuencial.
4. Procedimiento de detección según la reivindicación 3, en el cual el análisis frecuencial comprende la etapa de comparar una amplitud de al menos un armónico de la corriente de prueba con un segundo umbral de corriente predeterminado.
5. Sistema de frenado de estacionamiento que comprende una unidad de frenado de estacionamiento (0), un componente de alimentación (14), un sensor de corriente (15) y un componente de tratamiento (16), comprendiendo la unidad de frenado de estacionamiento un electroimán lineal biestable (1) que comprende un núcleo ferromagnético (3), una bobina (2), un imán permanente (4), y una corredera (6) conectada a una varilla (7), estando montada la corredera deslizante en el núcleo ferromagnético entre dos posiciones extremas situadas a una y otra parte del imán permanente y correspondientes respectivamente a una posición extendida y a una posición retraída de la varilla, estando conectada la unidad de frenado de estacionamiento al componente de alimentación (14), que está dispuesto para generar una tensión de control (Uc) en los bornes de la bobina de modo que en la bobina circule una corriente de control (Ic) y genere un campo magnético de control que desplace la corredera entre las dos posiciones extremas, y al sensor de corriente (15), que está dispuesto para medir la corriente de control, siendo implementado el procedimiento de detección según una de las reivindicaciones precedentes en el componente de tratamiento (16).
6. Sistema de frenado de estacionamiento según la reivindicación 5, en el cual la varilla (30) presenta una primera forma asimétrica con respecto a un primer plano medio (P1) de la varilla, que es ortogonal a una dirección de deslizamiento de la varilla, de manera que se acentúe la asimetría magnética entre un primer circuito magnético correspondiente a la varilla (30) en posición retraída y un segundo circuito magnético correspondiente a la varilla (30) en posición extendida.
7. Sistema de frenado de estacionamiento según la reivindicación 5, en el cual el núcleo ferromagnético (41) presenta una segunda forma asimétrica con respecto a un segundo plano medio (P2) del núcleo ferromagnético, que es ortogonal al sentido de deslizamiento de la varilla (40), de manera que se acentúe una asimetría entre un primer circuito magnético correspondiente a la varilla (40) en posición retraída y un segundo circuito magnético correspondiente a la varilla (40) en posición extendida.
8. Sistema de frenado de estacionamiento según la reivindicación 5, en el cual la bobina (51) está enrollada sobre el núcleo ferromagnético (52) en una disposición asimétrica con respecto a un tercer plano medio (P3) del núcleo ferromagnético, que es ortogonal a una dirección de deslizamiento de la varilla, de manera que se acentúe una asimetría magnética entre un primer circuito magnético correspondiente a la varilla (50) en posición retraída y un segundo circuito magnético correspondiente a la varilla (50) en posición extendida.
9. Actuador electromecánico que comprende un cárter y un sistema de frenado de estacionamiento según una de las reivindicaciones 5 a 8, estando incorporado el sistema de frenado de estacionamiento en el cárter.
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