Procedimiento de control de un freno de vehículo adaptado para ejercer un esfuerzo de frenado como respuesta a una consigna de accionamiento,

en el que:

- a partir de una consigna de frenado *(F) se determina una consigna nominal de accionamiento *(X) del accionador del freno teniendo en cuenta todas los componentes de la consigna de frenado;

- a partir de esta misma consigna de frenado *(F) y de una medición del par (Cmes) desarrollado por el freno, se determina una corrección (xcorr) de la consigna nominal de accionamiento, caracterizado porque la corrección solamente tiene en cuenta variaciones de baja frecuencia de la consigna de frenado;

- se añade la corrección a la consigna nominal

Procedimiento de control de un freno de vehículo con corrección de par.

La presente invención se refiere a un procedimiento de control de un freno de vehículo con corrección de par.

Antecedentes de la invención

Los sistemas de frenado para vehículos comportan accionadores de frenado (hidráulicos o electromecánicos) para aplicar a las ruedas del vehículo un par de frenado que tiende a reducir la velocidad del vehículo.

La mayor parte de los controles de frenos conocidos en aeronáutica utilizan una consigna, que se traduce o bien en presión, en el caso de frenos hidráulicos, o en un esfuerzo a aplicar o un desplazamiento del empujador, en el caso de frenos con accionadores electromecánicos.

Se han propuesto controles que utilizan una consigna de par y que establecen un bucle de retroacción sobre la base del par medido, tal como en los documentos US 2005/0001474 y DE 19536694. Estos controles representan la ventaja de tener en cuenta globalmente la acción del freno con intermedio del control de par que genera, permitiendo una adaptación a las dispersiones de la respuesta en el par de freno para un esfuerzo de frenado determinado.

No obstante, estos controles de banda pasante elevada pueden interferir con la protección antibloqueo de las ruedas, en especial en el caso de desfase entre los controles de par y los controles del antibloqueo. En ciertas condiciones de adherencia, el control de par envía una consigna de par temporalmente nula para evitar el bloqueo de las ruedas. No obstante, si la rueda se bloquea intempestivamente, el par medido se anula bruscamente y el par medido es entonces igual a la consigna de par nulo. Por lo tanto, la rueda queda bloqueada sin que el freno sea controlado para liberar la rueda.

Objeto de la invención

La invención tiene por objeto un control de freno utilizando una consigna de esfuerzo o de posición, pero teniendo en cuenta, no obstante, el par medido.

Breve descripción de la invención

Para la realización de la invención se propone un procedimiento de control de un freno de vehículo adaptado para ejercer un esfuerzo de frenado como respuesta a una consigna de accionamiento, en el que:

- a partir de una consigna de frenado se determina una consigna nominal de accionamiento del accionador del freno teniendo en cuenta todos los componentes de la consigna de frenado;

- a partir de esta misma consigna de frenado, y de una medición del par desarrollado por el freno, se determina una corrección de una consigna nominal de accionamiento, sin tener en cuenta la corrección más que las evoluciones de baja frecuencia de la consigna de frenado;

- se aplica la corrección a la consigna nominal de accionamiento.

De este modo se controla satisfactoriamente el freno según la consigna de frenado y no en cuanto a par. La medición del par sirve en este caso solamente para producir una corrección de baja frecuencia de la consigna nominal de accionamiento que ha sido calculada teniendo en cuenta componentes de alta frecuencia de la consigna de frenado.

La corrección de baja frecuencia propuesta de este modo permite reducir las dispersiones de par de frenado para una consigna de frenado determinada, que pueden ser provocadas por la dispersión del esfuerzo de frenado aplicado o a una dispersión de la respuesta de par del freno al esfuerzo de frenado aplicado.

Además, la corrección de baja frecuencia propuesta de este modo sigue siendo compatible con la protección antibloqueo que modula en alta frecuencia la consigna de frenado para evitar el bloqueo de la rueda.

Una de las ventajas de la invención es la de permitir un funcionamiento degradado del freno en caso de pérdida del captador de par. La corrección es entonces arbitrariamente anulada o mantenida en su valor corriente, y el freno es regulado entonces únicamente en función de la consigna de frenado.

En el caso específico de una consigna de posición, la corrección de par según la invención permite compensar las dilataciones térmicas que pueden hacer variar el esfuerzo aplicado por el freno.

Breve descripción de los dibujos

La invención se comprenderá mejor en base a la descripción siguiente que hace referencia a la figura única que presenta un esquema de bloques de una forma particular de puesta en práctica del procedimiento de la invención.

Descripción detallada de la invención

La invención se describe a continuación en su aplicación a un freno de aeronave del tipo que comporta accionadores electromecánicos controlados en desplazamiento. Un dispositivo de cálculo (no representado) genera una consigna de frenado overline{F}. Esta consigna es corregida a alta frecuencia por un sistema de protección antibloqueo que, verificando de manera permanente la relación de deslizamiento de la rueda, detecta un eventual inicio de bloqueo de la rueda y disminuye como consecuencia la consigna de frenado overline{F} para evitar el bloqueo de dicha rueda.

De manera conocida, un convertidor (1) transforma la consigna de frenado overline{X} en una consigna de posición overline{F} para el empujador del accionador, en este caso, según una modalidad no lineal (1). El cálculo de la consigna de posición overline{X} se realiza en este caso a una frecuencia de cálculo elevada compatible con la velocidad de funcionamiento de la protección de antibloqueo, de manera que la consigna de posición overline{X} tiene en cuenta simultáneamente componentes de baja frecuencia y componentes de alta frecuencia de la consigna de frenado overline{F}.

Según la invención, se calcula una corrección de posición de baja frecuencia x_Corr, que se añade a la media del dispositivo de suma (20) en la consigna de posición overline{X} para obtener la consigna de posición corregida overline{X}_corr= overline{X}+x_corr. Esta corrección de posición x_corr tiene en cuenta el par medido según las modalidades siguientes.

Se elabora inicialmente una imagen de un par medio C_moy que corresponde a la consigna de frenado overline{F}. A estos efectos, la consigna de frenado overline{F} es facilitada a una etapa proporcional (2) de ganancia (K1) para hacerla compatible a un par, y después se somete a un primer filtro pasa-bajos (3) para eliminar de la misma todos los componentes de alta frecuencia, y en especial los que son debidos a la puesta en práctica de la protección antibloqueo.

Por otra parte, se utiliza una medición del par C_mes realmente ejercido por el freno que es facilitada a una etapa proporcional (4) de ganancia (K2), siendo sometida, a continuación, a un segundo filtro pasa-bajos (5) para eliminar los componentes de alta frecuencia, así como los ruidos de medición. Se obtiene un par medido calibrado tilde{C}_mes.

El par medio C_moy y el par medido calibrado tilde{C}_mes son facilitados como entrada a un comparador que genera un error varepsilon. Este error es sometido a tratamiento, siendo facilitado a un controlador que presenta una acción proporcional (6) de ganancia (K3), una acción integral (7) y finalmente una etapa de saturación (8) que tiene por finalidad restringir la corrección a valores comprendidos en el intervalo [x_min,x_max]. Esta saturación evita las correcciones demasiado importantes que perturbarían el buen funcionamiento del freno o conducirían a aplicar un esfuerzo demasiado elevado, superior a un esfuerzo límite admisible para el freno.

De modo preferente, y de manera conocida, la acción integral (7) comporta una protección antiembalaje que produce la acción integral cuando la corrección es saturada por la etapa de saturación (8), de manera que evita el incremento de la integral del error varepsilon mientras la corrección está saturada.

La salida de la etapa de saturación (8) es facilitada entonces a un limitador de pendiente (9), que tiene por función garantizar variaciones progresivas de la corrección. Se obtiene de este modo la corrección de posición pretendida x_corr.

Cuando la aeronave está parada, se puede aplicar, no obstante, un esfuerzo de frenado, por ejemplo, para mantener la aeronave inmovilizada en el aparcamiento. El esfuerzo aplicado de este modo conduciría a un par medio C_moy no nulo, mientras que el par medido C_mes es nulo o muy reducido. En esta...

1. Procedimiento de control de un freno de vehículo adaptado para ejercer un esfuerzo de frenado como respuesta a una consigna de accionamiento, en el que:

- a partir de una consigna de frenado (overline{F}) se determina una consigna nominal de accionamiento (overline{X}) del accionador del freno teniendo en cuenta todas los componentes de la consigna de frenado;

- a partir de esta misma consigna de frenado (overline{F}) y de una medición del par (C_mes) desarrollado por el freno, se determina una corrección (x_corr) de la consigna nominal de accionamiento, caracterizado porque la corrección solamente tiene en cuenta variaciones de baja frecuencia de la consigna de frenado;

- se añade la corrección a la consigna nominal.

2. Procedimiento, según la reivindicación 1, en el que para determinar la corrección se construye una imagen del par medio (C_moy) aplicado por el freno a partir de la consigna de frenado (overline{F}) y se compara este par medio a la medición de par (C_mes).

3. Procedimiento, según la reivindicación 2, en el que antes de la comparación, la imagen del par medio (C_moy) y la medición del par (C_mes) son filtradas para eliminar los componentes de alta frecuencia.

4. Procedimiento, según la reivindicación 3, en el que la comparación facilita un error (varepsilon) que es sometido a un tratamiento (6, 7) y a continuación a una saturación (8) para restringir la corrección a valores comprendidos en un intervalo predeterminado ([x_min, x_max]).

5. Procedimiento, según una de las reivindicaciones anteriores, en el que se neutraliza la corrección (10, 11) si el vehículo se encuentra parado o si se detecta un fallo de medios de medición del par.

6. Procedimiento, según la reivindicación 5, en el que la neutralización de la corrección comprende la etapa de fijar el valor de la corrección a un valor determinado.

7. Procedimiento, según la reivindicación 1, en el que la consigna de frenado (overline{F}) comporta componentes de alta frecuencia generadas por una puesta en práctica de una protección antibloqueo, siendo filtrados estos componentes de alta frecuencia para determinar la corrección (x_corr) de la consigna nominal de accionamiento (overline{X}).

8. Procedimiento, según la reivindicación 1, en el que se satura (21) la consigna de accionamiento corregida.

9. Dispositivo para la puesta en práctica del procedimiento de una de las reivindicaciones anteriores, que presenta:

- una entrada para recibir una consigna de frenado (overline{F});

- una entrada para recibir una medición del par (C_mes) generado por el freno;

- medios de cálculo a partir de la consigna de frenado (overline{F}) de una consigna nominal de accionamiento (overline{X}) del accionador del freno;

- medios de cálculo a partir de la consigna de frenado (overline{F}) y de la medición de par (C_mes) de una corrección (x_corr) de la consigna nominal de accionamiento, caracterizado porque dicha corrección tiene en cuenta solamente evoluciones de baja frecuencia de la consigna de frenado;

- una salida que facilita una suma de la consigna de accionamiento y de la corrección de la consigna de accionamiento.