Un procedimiento, un sistema eléctrico, un módulo de control digital y un módulo de control de activador en un vehículo.

Un sistema eléctrico de un vehículo que comprende al menos un primer ordenador (29;

30) de control, un primeractivador (43), un Módulo de Control Digital primero (31) y segundo (32; 34), dispuestos para calcular comandos decontrol para el activador (43), y al menos un Módulo de Control de Activador (37) dispuesto para controlar el activador(43), en el cual el Módulo de Control de Activador (37) está conectado, por una conexión física, con el primer Módulo deControl Digital (31), el Módulo de Control de Activador (37) está adicionalmente conectado, por una conexión virtual, conel segundo Módulo de Control Digital (32; 34) del sistema eléctrico, en el cual el Módulo de Control de Activador (37) estádispuesto para recibir datos internos, que comprenden dichos comandos de control de Módulo de Control Digital (32; 34)primero y segundo, por la conexión física con el primer Módulo de Control Digital (31), y para realizar un proceso deselección a fin de determinar un comando de control, en base a los comandos de control recibidos desde al menos uno delos Módulos de Control Digital, en donde el sistema comprende adicionalmente un segundo ordenador (30) de control quecomprende al menos dos módulos (34, 35) de control digital y un módulo (40) de control de activador, y un portador digital(27) que conecta los módulos de control digital del ordenador de control primero (31, 32) y segundo (34, 35),

caracterizado porque

- cada módulo de control digital de cada ordenador de control está dispuesto para calcular un comando de control para launidad activadora del primer ordenador de control;

- el comando de control calculado proveniente de cada módulo de control digital local está dispuesto para ser transferido,internamente al segundo ordenador de control, a los otros módulos de control digital locales, residentes en el segundoordenador de control;

- los comandos de control calculados provenientes del otro módulo de control digital local, residente en el segundoordenador de control, están dispuestos para ser recibidos internamente al segundo ordenador de control;

- los comandos de control están dispuestos para ser enviados, por una conexión punto a punto sobre el portador digital,desde cada módulo de control digital local del segundo ordenador de control a un módulo de control digital residente en elprimer ordenador de control, formando un par en comunicación de módulos de control digital residentes en distintosordenadores de control;

- un módulo de control digital del primer ordenador de control, y un comando de control proveniente del otro módulo decontrol, residente en el primer ordenador, están dispuestos para recibir los comandos de control;

- los comandos de control están dispuestos para ser transferidos al módulo (37) de control de activador del primerordenador de control;

- el módulo (37) de control de activador está dispuesto para recibir los comandos de control; y

- el módulo (37) de control de activador está dispuesto para determinar un comando de control de activador en base a loscomandos de control recibidos.

Un procedimiento, un sistema eléctrico, un módulo de control digital y un módulo de control de activador en un vehículo Campo de la invención La presente invención se refiere a un sistema, un módulo de control y un procedimiento para un vehículo, según el preámbulo de las reivindicaciones independientes. Específicamente, la invención se refiere a la mejora de la fiabilidad en un sistema de control de un vehículo.

Antecedentes de la invención En el campo de la aviónica, siempre ha tenido alta prioridad y gran interés centrarse en la fiabilidad de los sistemas eléctricos. Por supuesto, es de gran importancia que cada sistema sea fiable en un vehículo aéreo, a fin de que el vuelo se desarrolle debidamente. En general, la fiabilidad ha sido resuelta proporcionando sistemas de respaldo a los sistemas principales, en donde el sistema de respaldo asume el control cuando un sistema principal queda inoperativo. Sin embargo, la introducción de sistemas de respaldo para los sistemas principales genera altos costes, aumentando el peso, así como el volumen, y reduce el Tiempo Medio Entre Fallos, MTBF, para el sistema total. La fiabilidad, por tanto, es un parámetro que está bajo desarrollo continuo a fin de resolver el problema y mantener los costes en el mínimo. Debe entenderse que el coste de la duplicación del hardware y similares es muy alto y que se desea, durante las nuevas construcciones, así como el desarrollo de sistemas existentes, evitar un aumento de los costes. En el diseño de aeronaves civiles existe el deseo de contener los costes, así como el peso, realzando a la vez la seguridad y la fiabilidad.

A menudo, las aeronaves de hoy usan una arquitectura de sistemas de control de vuelo que, en forma simplificada, puede describirse según la técnica anterior, mostrada en la FIG. 1. La FIG. 1 muestra un sistema 1 de control de vuelo según la técnica anterior. Un cierto número de sensores 5, 6, 7, 8, 9, 10 se proporcionan en la aeronave para medir, indicar, o algo similar, los datos del vehículo. Estos datos de sensores son suministrados a tres canales distintos 2, 3, 4, ya sea directamente o bien por un enlace de datos entre canales, CCDL 11. Cada canal controla un conjunto único de servomecanismos de la aeronave. En general, cada canal contiene dos módulos de control digital DCM 12, 13, 14, 15, 16, 17 que forman un par COM / MON, es decir, un DCM se monitoriza a sí mismo y, cuando se detecta un error, el DCM queda en silencio y el otro DCM es seleccionado como el DCM operativo. Un DCM comprende procesadores que calculan, por ejemplo, comandos de control para los activadores, tales como los servos y similares. En el ejemplo ilustrado, tanto el DCM 12 como el DCM 13 del primer canal 2 envían un comando de control a un Módulo de Control de Activador ACM 18. El ACM 18 recibe un comando de control desde el primer DCM 12, así como desde el segundo DCM

13. El ACM 18 está configurado para usar el comando del primer DCM y, si el primer DCM 12 queda en silencio, el ACM 18 conmuta para usar el otro comando de control proveniente del segundo DCM 13. El ACM 18 usa el comando de control para controlar los activadores ilustrados 21, 22 en su posición deseada. El ACM 18 monitoriza ciertos parámetros referidos al activador 21, 22, por ejemplo, la posición del activador. Estos datos son enviados al DCM 12, 13. Luego, los DCM 12, 13 usan los datos del activador con fines de monitorización.

Bien el DCM 12, o bien el DCM 13, controla el activador 21, según cuál DCM esté usando el ACM, y el DCM activo, es decir, el DCM que genera el valor que el ACM está usando, también controla una válvula de modalidad del activador. La válvula de modalidad del activador se usa para seleccionar una modalidad de activador de la disposición de activadores. El activador puede ser fijado en dos modalidades distintas, una primera modalidad llamada la modalidad Normal, y una segunda modalidad llamada la modalidad Amortiguada. En la modalidad Normal el activador 21 ejecuta el comando de control proveniente del segundo canal 2, es decir, el segundo canal 2 controla el activador 21. En la modalidad Amortiguada, se permite al activador 21 seguir el flujo de aire a lo largo del ala y no afecta al vehículo aéreo, es decir, el activador 21 se fija para que esté pasivo. La válvula de modalidad se conmuta desde la modalidad Normal a la modalidad Amortiguada cuando ocurre un error en el activador o en la disposición de ACM, por ejemplo, una avería, un traspaso de activador, o similar.

La técnica anterior descrita implica que, cuando ocurre un error en el DCM 12 del primer canal, no se puede iniciar un vuelo, dado que un fallo del segundo DCM 13 significaría que se deteriorarían las prestaciones del vehículo de vuelo aéreo, en donde un operador o sistema de control del vehículo aéreo no podría controlar los activadores 21 y 22 del primer canal. Además, y lo que es mucho más serio, los requisitos de seguridad no pueden ser respaldados cuando solamente un DCM del canal está funcionando.

El documento US4356546A presenta un sistema de respaldo alternativo, orientado a la gestión de tareas. El sistema tiene una pluralidad de Ordenadores, teniendo cada uno de ellos un grupo asignado de tareas que es capaz de ejecutar. Cada Ordenador comprende un Ordenador de Aplicaciones y un Controlador de Operaciones. El Controlador de Operaciones recibe mensajes por enlaces de comunicación y selecciona, entre las tareas asignadas, las tareas a realizar por parte del Ordenador de Aplicaciones asociado. Cada Controlador de Operaciones incluye un gestor de fallos que comprueba los mensajes recibidos desde los otros Ordenadores. Los gestores de fallos envían y reciben mensajes de error, por los enlaces de comunicación, para asistir en la identificación de un Ordenador defectuoso. Los mensajes subsiguientes desde

los Ordenadores considerados defectuosos son ignorados, y las tareas asignadas al Ordenador defectuoso son ejecutadas por Ordenadores alternativos en el sistema.

Por lo tanto, es un objeto de la presente invención proporcionar un sistema que sea más fiable y robusto ante los errores que se producen en módulos de control de un sistema de control de vuelo.

Resumen de la invención La presente invención resuelve el objeto indicado en lo que antecede, según las reivindicaciones independientes.

La invención revela un sistema eléctrico de un vehículo, según la reivindicación 1.

El sistema eléctrico puede ser realizado de una manera que revele que el primer ordenador de control comprende el primer módulo de control digital, el primer módulo de control de activador configurado para controlar el primer activador, el segundo módulo de control digital, y un segundo módulo activador dispuesto para controlar un segundo activador, en donde los módulos de control digital primero y segundo están dispuestos para generar datos para el primer activador, caracterizado porque el primer módulo de control está dispuesto para recibir datos referidos al primer activador desde el segundo módulo de control, y el segundo módulo de control está dispuesto para recibir datos referidos al primer activador desde el primer módulo de control, en donde el primer módulo de control y el segundo módulo de control están dispuestos para transferir los comandos de control hacia el primer módulo activador.

Además, el sistema puede comprender adicionalmente un portador de datos digitales, dispuesto para conectar el primer ordenador de control y el segundo ordenador de control, en donde el segundo ordenador comprende un tercer módulo de control, un tercer módulo activador configurado para controlar un tercer activador, un cuarto módulo de control y un cuatro módulo activador configurado para controlar un cuarto activador, en donde el tercer módulo de control está configurado para generar y transferir comandos de control para el primer activador al cuarto módulo de control y el cuarto módulo de control está configurado para generar y transferir comandos de control para el primer activador al tercer módulo de control; además, el tercer módulo de control está dispuesto para recibir comandos de control referidos al primer activador desde el cuarto módulo de control, y el cuarto módulo de control está dispuesto para recibir comandos de control referidos al primer activador desde el tercer módulo de control, en donde el tercer módulo de control y el cuarto módulo de control están dispuestos para transferir los comandos de control hacia el primer módulo activador mediante los módulos de control primero y segundo.

El tercer módulo de control puede ser dispuesto para transmitir los comandos de control por una conexión punto a punto, sobre el portador de datos digitales, a uno de los módulos de control digital del... [Seguir leyendo]

1. Un sistema eléctrico de un vehículo que comprende al menos un primer ordenador (29; 30) de control, un primer activador (43) , un Módulo de Control Digital primero (31) y segundo (32; 34) , dispuestos para calcular comandos de control para el activador (43) , y al menos un Módulo de Control de Activador (37) dispuesto para controlar el activador (43) , en el cual el Módulo de Control de Activador (37) está conectado, por una conexión física, con el primer Módulo de Control Digital (31) , el Módulo de Control de Activador (37) está adicionalmente conectado, por una conexión virtual, con el segundo Módulo de Control Digital (32; 34) del sistema eléctrico, en el cual el Módulo de Control de Activador (37) está dispuesto para recibir datos internos, que comprenden dichos comandos de control de Módulo de Control Digital (32; 34) primero y segundo, por la conexión física con el primer Módulo de Control Digital (31) , y para realizar un proceso de selección a fin de determinar un comando de control, en base a los comandos de control recibidos desde al menos uno de los Módulos de Control Digital, en donde el sistema comprende adicionalmente un segundo ordenador (30) de control que comprende al menos dos módulos (34, 35) de control digital y un módulo (40) de control de activador, y un portador digital

(27) que conecta los módulos de control digital del ordenador de control primero (31, 32) y segundo (34, 35) ,

caracterizado porque

-cada módulo de control digital de cada ordenador de control está dispuesto para calcular un comando de control para la unidad activadora del primer ordenador de control;

-el comando de control calculado proveniente de cada módulo de control digital local está dispuesto para ser transferido, internamente al segundo ordenador de control, a los otros módulos de control digital locales, residentes en el segundo ordenador de control;

-los comandos de control calculados provenientes del otro módulo de control digital local, residente en el segundo ordenador de control, están dispuestos para ser recibidos internamente al segundo ordenador de control;

-los comandos de control están dispuestos para ser enviados, por una conexión punto a punto sobre el portador digital, desde cada módulo de control digital local del segundo ordenador de control a un módulo de control digital residente en el primer ordenador de control, formando un par en comunicación de módulos de control digital residentes en distintos ordenadores de control;

-un módulo de control digital del primer ordenador de control, y un comando de control proveniente del otro módulo de control, residente en el primer ordenador, están dispuestos para recibir los comandos de control;

-los comandos de control están dispuestos para ser transferidos al módulo (37) de control de activador del primer ordenador de control;

-el módulo (37) de control de activador está dispuesto para recibir los comandos de control; y

-el módulo (37) de control de activador está dispuesto para determinar un comando de control de activador en base a los comandos de control recibidos.

2. Un sistema eléctrico según la reivindicación 1, en el cual el sistema comprende el primer (29) y un segundo ordenador

(30) de control, conteniendo cada uno un cierto número de Módulos de Control Digital (31 a 36) locales y al menos un Módulo de Control de Activador (34, 37) , en el cual el primer Módulo de Control Digital (31) está dispuesto en el primer ordenador (29) de control y el segundo Módulo de Control Digital (34) está dispuesto en el segundo ordenador (30) de control.

3. Un sistema eléctrico según la reivindicación 1, en el cual el primer ordenador (29) de control comprende el primer módulo (31) de control digital, el primer módulo (37) activador configurado para controlar el primer activador (43) , el segundo módulo (32) de control digital y un segundo módulo (38) activador dispuesto para controlar un segundo activador (45) , en el cual los módulos de control digital primero y segundo están dispuestos para generar datos para el primer activador (43) , en el cual el primer módulo de control está dispuesto para recibir datos referidos al primer activador (43) desde el segundo módulo de control, y el segundo módulo de control está dispuesto para recibir datos referidos al primer activador (43) desde el primer módulo de control, en el cual el primer módulo de control y el segundo módulo de control están dispuestos para transferir los comandos de control hacia el primer módulo activador.

4. Un sistema eléctrico según la reivindicación 3, en el cual el sistema comprende adicionalmente un portador (27) de datos digitales, dispuesto para conectar el primer ordenador (29) de control y el segundo ordenador (30) de control, en el cual el segundo ordenador (30) comprende un tercer módulo (34) de control, un tercer módulo (40) activador configurado para controlar un tercer activador (49) , un cuarto módulo (35) de control, y un cuarto módulo (41) activador configurado para controlar un cuarto activador (51) , en el cual el tercer módulo de control está configurado para generar y transferir un comando de control para el primer activador al cuarto módulo de control, y el cuarto módulo de control está configurado para generar y transferir un comando de control para el primer activador al tercer módulo de control; adicionalmente, el

tercer módulo de control está dispuesto para recibir un comando de control referido al primer activador (43) desde el cuarto módulo de control, y el cuarto módulo de control está dispuesto para recibir un comando de control referido al primer activador (43) desde el tercer módulo de control, y en el cual el tercer módulo de control y el cuarto módulo de control están dispuestos para transferir los comandos de control hacia el primer módulo activador mediante los módulos de control primero y segundo.

5. Un sistema según la reivindicación 4, en el cual el tercer módulo (35) de control está dispuesto para transmitir los comandos de control, por una conexión punto a punto sobre el portador (27) de datos digitales, a uno de los módulos de control digital del primer ordenador (29) de control, y el cuarto módulo (36) de control está dispuesto para transmitir los comandos de control, por una conexión de punto a punto sobre el portador (27) de datos digitales, a un módulo de control digital distinto del primer ordenador (29) de control.

6. Un sistema según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 5, en el cual el primer módulo de control está dispuesto para recibir los comandos de control referidos al primer activador (43) desde el tercer módulo de control, y el segundo módulo de control está dispuesto para recibir los comandos de control referidos al primer activador (43) desde el cuarto módulo de control, en el cual el primer módulo de control y el segundo módulo de control están dispuestos para transferir los comandos de control al primer módulo activador.

7. Un sistema según cualquiera de las reivindicaciones 2 o 4 a 6, donde el primer ordenador (29) de control contiene un primer mecanismo de votación que permite a cualquier número de módulos de control, residentes en el primer ordenador, producir una salida para ser usada en el proceso de votación, para determinar la modalidad del primer activador conectado con el primer ordenador de control, y donde el segundo ordenador (30) de control está dispuesto para realizar un segundo proceso de votación, con entradas desde cualquier número de módulos de control, residentes en el segundo ordenador de control, y donde el resultado de esta segunda votación está configurado para ser usado como una entrada para el primer mecanismo de votación, a fin de determinar una modalidad de dicho activador.

8. Un módulo (31; 34) de control digital de un primer ordenador (29; 30) de control de un sistema de control en un vehículo, dispuesto para calcular un primer comando de control para un activador (43) del vehículo, caracterizado porque el módulo de control digital está dispuesto para recibir un segundo comando de control para el activador (43) desde un segundo módulo (32; 35) de control digital del primer ordenador (29; 30) de control, y para transferir el primer comando de control y el segundo comando de control hacia un módulo de control de activador en el sistema, en donde el módulo (34) de control digital está dispuesto para transferir los comandos de control, por una conexión punto a punto, a un tercer módulo de control digital de un segundo ordenador (29) de control.

9. Un módulo de control digital según la reivindicación 8, en el cual el módulo (31) de control digital está dispuesto para recibir un comando de control, por una conexión de punto a punto, desde un cuarto módulo de control digital de un tercer ordenador (30) de control.

10. Un módulo de control digital según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 9, en donde el módulo de control digital es capaz de comprobar la validez del comando de control.

11. Un módulo de control digital según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en donde el módulo de control digital está dispuesto para recibir datos de activador desde un módulo de control de activador, desde un primer ordenador de control y / o un segundo ordenador de control.

12. Un módulo de control digital según la reivindicación 11, en el cual los datos de activador son usados en el cálculo del primer comando de control.

13. Un módulo de control digital según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 12, en el cual los datos de activador son usados en la determinación de una salida que indica una condición fijada de una válvula de modalidad de activador.

14. Un procedimiento para obtener datos en un sistema de control de un vehículo, en el cual los datos se refieren a un primer activador (43) en el vehículo, comprendiendo el sistema de control al menos un primer (29) ordenador de control, módulos de control digital primero y segundo, y un módulo de control del primer activador que controla el primer activador, en donde el módulo de control del primer activador está conectado, por una conexión física, con al menos el primer módulo de control digital, el módulo (37) de control del primer activador está adicionalmente conectado, por una conexión virtual, con el segundo módulo (32; 34) de control digital del sistema eléctrico, en donde el módulo (37) de control de activador del ordenador de control es capaz de comunicar los datos desde / a el segundo módulo (32; 34) de control digital, por la conexión física, al primer módulo (31) de control digital, en donde el primer ordenador (29) de control comprende al menos dos módulos (31, 32) de control digital y un módulo (37) de control de activador; y el sistema comprende adicionalmente un segundo ordenador (30) de control que comprende al menos dos módulos (34, 35) de control digital y un módulo (40) de control de activador, y un portador (27) digital que conecta los módulos de control digital del primer (31, 32) y del segundo (34, 35) ordenador de control, en donde el procedimiento está caracterizado porque comprende las siguientes etapas al comunicarse desde cada módulo de control digital:

-calcular un comando de control para la unidad activadora del primer ordenador de control en cada módulo de control digital de cada ordenador de control;

-transferir, internamente al segundo ordenador de control, el comando de control calculado, desde cada módulo de control digital local a los otros módulos de control digital locales residentes en el segundo ordenador de control;

-recibir, internamente al segundo ordenador de control, el comando de control calculado desde los otros módulos de control digital locales residentes en el segundo ordenador de control;

-enviar los comandos de control, por una conexión punto a punto sobre el portador digital, desde cada módulo de control digital local del segundo ordenador de control a un módulo de control digital residente en el primer ordenador de control, formando un par en comunicación de módulos de control digital residentes en distintos ordenadores de control;

-recibir los comandos de control en un módulo de control digital del primer ordenador de control, y un comando de control desde el otro módulo de control residente en el primer ordenador;

-transferir los comandos de control al módulo (37) de control de activador del primer ordenador de control;

-recibir los comandos de control en el módulo (37) de control de activador; y

-determinar un comando de control de activador en el módulo (37) de control de activador, en base a los comandos de control recibidos.

15. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 14, en el cual la etapa inicial de calcular los comandos de control comprende adicionalmente recibir datos de activador desde el módulo (37) de control de activador, referidos al primer activador.

16. Un procedimiento según la reivindicación 15, en el cual los datos de activador recibidos son usados a fin de calcular el comando de control y / o determinar una salida para fijar una válvula de módulo activador.

17. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 14 a 16, en el cual la etapa de determinación comprende adicionalmente la etapa de:

- votar el comando de control de activador, en base al número de comandos de control recibidos; si el número es par, votar el comando de control de activador con el valor promedio de los dos valores medios y, si el número es impar, votar el comando de control con el valor medio de los valores.

18. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 14 a 17, en el cual el procedimiento comprende adicionalmente la etapa de:

-empaquetar los comandos de activador calculados y / o los datos de retroalimentación en un paquete de datos, incorporando un medio de detectar la corrupción de ese paquete de datos, y / o que los datos no están ya actualizados a una velocidad predeterminada.