Unidad de control antideslizante y sistema de recogida de datos para un sistema de frenado de vehículos.

Un sistema (10) para recoger la información relacionada con el funcionamiento de una rueda (20,

22, 24, 26)sobre un eje hueco (56) de un vehículo en movimiento, comprendiendo dicho sistema:

una unidad antideslizante (12, 14, 16, 18) situada dentro del eje (56), incluyendo dicha unidad antideslizante(12, 14, 16, 18) un procesador (58) asociado con el eje (56), una válvula antideslizante (29, 31) paracontrolar la desaceleración de la rueda (20, 22, 24, 26) en el eje (56), y una válvula antideslizante alterna(38, 40) para controlar la presión de freno en la rueda (20, 22, 24, 26) en el eje (56) en caso de fallo de laválvula antideslizante (29, 31) para controlar la desaceleración;

un transductor de velocidad de ruedas (65) adaptado para proporcionar los datos de velocidad de lasruedas a la unidad antideslizante (12, 14, 16, 18);

un concentrador de datos (48, 52) situado dentro del eje (56) configurado para almacenar la información defuncionamiento, incluyendo los datos de velocidad de las ruedas de dicha unidad antideslizante (12, 14, 16,18) durante un período de tiempo; y

un puerto de datos por radiofrecuencia (108) configurado para descargar la información de funcionamientode dicha unidad antideslizante (12, 14, 16, 18), incluyendo los datos de velocidad de las ruedas delconcentrador de datos (48, 52), incluyendo dicho puerto de datos por radiofrecuencia (108) una antena detransmisión (110) en el eje (56) y una antena de recepción (112) en la rueda (20, 22, 24, 26), estando dichaantena de transmisión en comunicación con el concentrador de datos (48, 52) y estando dicha antena derecepción configurada para recibir los datos transmitidos desde la antena de transmisión.

Unidad de control antideslizante y sistema de recogida de datos para un sistema de frenado de vehículos Antecedentes de la invención Campo de la invención La invención se refiere en general a sistemas de frenado de vehículos, y más particularmente, a un sistema antideslizante que controla la desaceleración de las ruedas del vehículo y recoge la información relacionada con el funcionamiento del sistema de frenado de vehículos.

Descripción de la técnica relacionada Se han proporcionado sistemas de frenado antideslizantes en aeronaves comerciales y de grandes turbinas para ayudar en la desaceleración de la aeronave durante el aterrizaje. Los sistemas antideslizantes modernos suelen optimizar la eficacia del frenado mediante su adaptación a las condiciones de la pista y a otros factores que afectan de frenado para maximizar la desaceleración, correspondiendo al nivel de presión del freno seleccionado por el piloto. En los sistemas de frenado antideslizantes convencionales, los frenos se aplican típicamente mecánicamente a través de una válvula dosificadora por el piloto. Tan pronto como la presión del freno de la rueda se acerca al nivel de deslizamiento, por ejemplo, cuando se detecta un deslizamiento inicial, se inicia el sistema de control antideslizante.

El documento US 2003/0093188 describe un dispositivo de detección del número de revoluciones que comprende un codificador soportado por un rodamiento interior giratorio de una unidad de cojinete de rodamiento para que el soporte de las rueda del vehículo se concéntrico con el rodamiento interior giratorio y que tiene una porción detectada cuyas características se cambian alternativamente en una dirección circunferencial, un sensor de detección de giro soportado por un miembro no giratorio en el lado del chasis del vehículo y que tiene una porción de detección orientada hacia a la porción detectada para producir una señal de detección, un dispositivo de transmisión inalámbrica para enviar la señal de detección del sensor de detección de giro a un controlador proporcionado en el lado del chasis del vehículo, y un circuito de autodiagnóstico para juzgar si existe o no un error en el sensor de detección de giro.

Los subsistemas de control electrónicos de un sistema de control antideslizante se encuentran normalmente en las bahías de equipos electrónicos de la aeronave, junto con varios otros sistemas electrónicos de la aeronave. Aunque situado a una distancia desde el tren de aterrizaje, el funcionamiento de un sistema de control antideslizante típico se basa en mediciones de los sensores situados dentro del tren de aterrizaje. Uno de tales sensores es un transductor de velocidad de ruedas. El transductor de velocidad de ruedas proporciona una señal indicativa de la velocidad de la rueda. Las mediciones del transductor de velocidad de ruedas se alimentan al sistema de control antideslizante a través de una compleja y prolongada red de cableado de la aeronave donde son procesadas por una unidad de control antideslizante para producir una señal de velocidad de la rueda. La señal de velocidad de la rueda se procesa adicionalmente para controlar una válvula antideslizante situada aguas abajo de la válvula dosificadora.

Otros sensores se pueden situar dentro del tren de aterrizaje para ayudar en el proceso de control antideslizante. Por ejemplo, un acelerómetro se puede utilizar para ajustar la velocidad de referencia del sistema de control antideslizante para hacer que la velocidad de referencia sea inmune contra la variación de velocidad de la rueda causada por el paso del tren o cabeceo del tren. Además de los sensores relacionados con el sistema de control antideslizante, sensores adicionales, tales como los sensores de temperatura de frenos, sensores de presión de neumáticos y sensores de par, se pueden situar dentro del tren de aterrizaje. Estos sensores proporcionan mediciones beneficiosas en el análisis del estado de los componentes del tren de aterrizaje para determinar, por ejemplo, el grado de desgaste de los neumáticos y el desgaste de los frenos. Las mediciones de estos sensores también pueden ser útiles para hacer un seguimiento del rendimiento del piloto. Por ejemplo, se puede obtener información sobre el rendimiento de aterrizaje de un piloto particular a partir de los datos de temperatura de los frenos y del par de las ruedas. Todos estos datos son útiles para el seguimiento del ciclo de vida de los sistemas de frenado y de los componentes del tren de aterrizaje y para la evaluación de su coste de funcionamiento.

Los datos proporcionados por estos sensores se registran típicamente en un concentrador de datos ubicado en una bahía de equipo electrónico a una distancia sustancial de la rueda. Como tal, los datos de estos sensores deben pasar también a través de la prolongada red de cableado de aeronaves. La necesidad de grandes longitudes de cable de los sensores tanto a la unidad de control antideslizante como al concentrador de datos tiende a aumentar el coste y el peso de la aeronave. La recogida de datos desde el concentrador de datos requiere acceso a los buses de salida de datos de las bahías de equipos electrónicos. Esto es a menudo un inconveniente para el personal de mantenimiento del tren de aterrizaje, porque el concentrador de datos se sitúa a una distancia desde el propio tren de aterrizaje.

Por lo tanto, aquellos expertos en la materia han reconocido la necesidad de proporcionar un sistema de control antideslizante y un concentrador de datos que sea menos dependiente del complejo y prolongado cableado de la aeronave y que sea fácilmente accesible para el personal de mantenimiento del tren de aterrizaje. La invención satisface estas y otras necesidades.

Sumario de la invención De acuerdo con la presente invención, se proporciona un sistema para recoger la información relacionada con la operación de una rueda, de acuerdo con la reivindicación 1, y un método para proporcionar la información relacionada con la operación de una rueda, de acuerdo con la reivindicación 9.

En resumen, y en términos generales, la invención se refiere a un sistema para recoger la información relacionada con el funcionamiento de una rueda en un eje de un vehículo en movimiento. El sistema incluye un procesador que está asociado con el eje y está montado ya sea en el eje o alrededor del exterior del eje. El sistema incluye también un transductor de velocidad de ruedas que se adapta para proporcionar datos de velocidad de las ruedas al procesador. Un concentrador de datos, situado también ya sea en el eje o alrededor del exterior del eje, almacena los datos de velocidad de las ruedas durante un período de tiempo. El sistema incluye además medios para descargar la información de funcionamiento que incluye los datos de velocidad de las ruedas desde el concentrador de datos.

En una faceta detallada del sistema, el transductor de velocidad de ruedas incluye un dispositivo magnético asociado con la rueda y un dispositivo de sensor asociado con el eje. El dispositivo de sensor se adapta para detectar el campo magnético producido por el giro del dispositivo magnético y emite señales al procesador. Como tal, el sistema detecta la velocidad de la rueda sin contacto directo entre las partes giratorias y estacionarias. Las señales de salida del sensor magnético son señales de datos de la velocidad de las ruedas. Estas señales son utilizadas por el procesador para realizar funciones del control antideslizante. Al situar el procesador antideslizante en el eje, en oposición a la bahía de equipos electrónicos, y cerca del transductor de velocidad de ruedas, la invención reduce sustancialmente el coste del sistema de control antideslizante y el peso mediante la eliminación de la necesidad de grandes cantidades de cableado de la aeronave entre el transductor y el procesador.

En otros aspectos detallados de la invención, el sistema incluye uno o más sensores adicionales para proporcionar datos adicionales de la información de funcionamiento al procesador para su almacenamiento en el concentrador de datos. Por ejemplo, un sensor de presión de neumáticos se puede incluir para proporcionar datos de presión de neumáticos. Un sensor de presión de neumáticos puede incluir un dispositivo de transmisión con un sensor de presión en un extremo en comunicación con el interior del neumático y una antena de transmisión en el otro extremo para la transmisión de señales de los sensores de presión. El sensor puede incluir además un dispositivo de recepción en comunicación con el procesador que se adapta para recibir señales desde la antena de transmisión. En un aspecto más detallado, el dispositivo de transmisión está asociado con el eje, mientras que el dispositivo de recepción está asociado con... [Seguir leyendo]

1. Un sistema (10) para recoger la información relacionada con el funcionamiento de una rueda (20, 22, 24, 26) sobre un eje hueco (56) de un vehículo en movimiento, comprendiendo dicho sistema:

una unidad antideslizante (12, 14, 16, 18) situada dentro del eje (56) , incluyendo dicha unidad antideslizante (12, 14, 16, 18) un procesador (58) asociado con el eje (56) , una válvula antideslizante (29, 31) para controlar la desaceleración de la rueda (20, 22, 24, 26) en el eje (56) , y una válvula antideslizante alterna (38, 40) para controlar la presión de freno en la rueda (20, 22, 24, 26) en el eje (56) en caso de fallo de la válvula antideslizante (29, 31) para controlar la desaceleración; un transductor de velocidad de ruedas (65) adaptado para proporcionar los datos de velocidad de las ruedas a la unidad antideslizante (12, 14, 16, 18) ; un concentrador de datos (48, 52) situado dentro del eje (56) configurado para almacenar la información de funcionamiento, incluyendo los datos de velocidad de las ruedas de dicha unidad antideslizante (12, 14, 16, 18) durante un período de tiempo; y un puerto de datos por radiofrecuencia (108) configurado para descargar la información de funcionamiento de dicha unidad antideslizante (12, 14, 16, 18) , incluyendo los datos de velocidad de las ruedas del concentrador de datos (48, 52) , incluyendo dicho puerto de datos por radiofrecuencia (108) una antena de transmisión (110) en el eje (56) y una antena de recepción (112) en la rueda (20, 22, 24, 26) , estando dicha antena de transmisión en comunicación con el concentrador de datos (48, 52) y estando dicha antena de recepción configurada para recibir los datos transmitidos desde la antena de transmisión.

2. El sistema de la reivindicación 1, donde el transductor de velocidad de ruedas (65) comprende:

un dispositivo magnético (62) asociado con la rueda (20, 22, 24, 26) ; y un dispositivo de sensor (60) asociado con el eje (56) y adaptado para detectar el campo magnético producido por el dispositivo magnético y para emitir señales a la unidad antideslizante (12, 14, 16, 18) .

3. El sistema de la reivindicación 2, donde el dispositivo de sensor se encuentra dentro del eje (56) .

4. El sistema de la reivindicación 1 que comprende además un sensor de presión de neumáticos (94) adaptado para proporcionar los datos de presión de neumáticos a la unidad antideslizante (12, 14, 16, 18) , donde la información de funcionamiento incluye la presión de neumáticos.

5. El sistema de la reivindicación 4, donde el sensor de presión de neumáticos (94) comprende:

un dispositivo de transmisión (88) que tiene un sensor de presión (94) en un extremo en comunicación con el interior del neumático y una antena de transmisión en el otro extremo para la transmisión de señales de los sensores de presión; y un dispositivo de recepción (90) en comunicación con el procesador (58) y adaptado para recibir señales desde la antena de transmisión.

6. El sistema de la reivindicación 5, donde el sensor de presión (94) comprende un sensor de ondas acústicas de superficie pasiva.

7. El sistema de la reivindicación 4, donde el sensor de presión de neumáticos (94) comprende:

un dispositivo de transmisión (88) que tiene un diafragma capacitivo en un extremo en comunicación con el interior del neumático, teniendo un circuito integrado especifico de aplicación pasiva (ASIC) una entrada acoplada al diafragma y una antena de transmisión acoplada a la salida del ASIC para la transmisión de las señales de los sensores de presión emitidas por el ASIC; y un dispositivo de recepción (90) en comunicación con el procesador (58) y adaptado para recibir señales desde la antena de transmisión.

8. El sistema de la reivindicación 1 que comprende además un acelerómetro (80) adaptado para proporcionar los datos de aceleración a la unidad antideslizante (12, 14, 16, 18) , donde la información de funcionamiento incluye los datos de aceleración.

9. Un método para proporcionar la información relacionada con el funcionamiento de una rueda (20, 22, 24, 26) sobre un eje (56) de un vehículo en movimiento, comprendiendo dicho método:

proporcionar una unidad antideslizante (12, 14, 16, 18) situada dentro del eje (56) , incluyendo dicha unidad antideslizante (12, 14, 16, 18) un procesador (58) asociado con el eje (56) , una válvula antideslizante (29, 31) para controlar la desaceleración de la rueda (20, 22, 24, 26) en el eje (56) , y una válvula antideslizante alterna (38, 40) para controlar la presión de freno en la rueda (20, 22, 24, 26) en el eje (56) en caso de fallo de la válvula antideslizante (29, 31) para controlar la desaceleración; medir la velocidad de la rueda y proporcionar datos de velocidad de las ruedas a la unidad antideslizante (12, 14, 16, 18) ; almacenar los datos de velocidad de las ruedas en un concentrador de datos (48, 52) situado dentro del eje (56) , estando dicho concentrador de datos (48, 52) configurado para almacenar la información de funcionamiento, incluyendo los datos de velocidad de las ruedas de dicha unidad antideslizante (12, 14, 16, 18) durante un período de tiempo; y proporcionar acceso a los datos a través de un puerto de datos por radiofrecuencia (108) configurado para descargar la información de funcionamiento de dicha unidad antideslizante (12, 14, 16, 18) , incluyendo los datos de velocidad de las ruedas desde el concentrador de datos (48, 52) , incluyendo dicho puerto de datos por radiofrecuencia (108) una antena de transmisión en el eje (56) y una antena de recepción en la rueda (20, 22, 24, 26) , estando dicha antena de transmisión en comunicación con el concentrador de datos (48, 52) , y estando dicha antena de recepción configurada para recibir los datos transmitidos desde la antena de transmisión.

10. El método de la reivindicación 9, donde dicha etapa de almacenamiento de los datos de velocidad de las ruedas en un concentrador de datos (48, 52) incluye adicionalmente registrar periódicamente las mediciones de al menos uno de los datos de presión de neumáticos, del par de frenado y de temperatura del freno.