JP2011521848A - 航空機ブレーキに取り付けられた電気機械式アクチュエータのプッシャをブロックするための部材を制御するための手段が設けられた電気制動回路 - Google Patents

Abstract

本発明は、少なくとも１つの着陸装置の下方端部に置かれた制動車輪のための電気機械式アクチュエータブレーキ（３）を具備する航空機制動回路に関する。本発明によれば、再配置ハウジング（１０）は、アクチュエータに近い着陸装置の下に配置され、かつ、一定数の前記アクチュエータに接続され、当該再配置ハウジングは、電力供給（１１）を着陸装置に沿って下降する電力供給ケーブルを経由して受け取り、接続されたアクチュエータに提供されたロッキング部材（６）に電力を選択的に供給するために、接続されたアクチュエータと同数の制御されたスイッチ（１２）を具備し、当該スイッチは、制御ハウジング（５）によって発生され、かつ、着陸装置に沿って下降する単一の通信バス（１５）を通って、再配置ハウジングに送信される、コンピュータ装備ソフトウェアシーケンスによって互いから分離して制御される。

Description

本発明は、航空機ブレーキに取り付けられた電気機械式アクチュエータのプッシャのブロッキング部材を制御するための手段が設けられた電気制動回路に関する。

電気機械式アクチュエータを有するブレーキが設けられた航空機において、以下の一連の段階を実行することによって、パーキングブレーキ機能（すなわち、パイロットがブレーキペダルを踏み続ける必要なしに、航空機が移動することを防ぐ機能）を果たすことが公知である。
・ 各アクチュエータがパーキングブレーキ力を伝達するようにアクチュエータに電力を供給する段階。
・ 所定の位置にアクチュエータをブロックする段階。
・ アクチュエータへの電力供給を切る段階。

このために、各アクチュエータには、アクチュエータのプッシャが選択的なやり方で所定の位置に固定されることを可能にするブロッキング部材が設けられる。具体的には、ブロッキング部材は、例えばフェイルセーフブレーキ（ｆａｉｌ−ｓａｆｅ ｂｒａｋｅｓ）によって構成され、当該フェイルセーフブレーキには、アクチュエータのプッシャがアクチュエータの電気モータでの駆動によって自由に移動することを可能にするように通常は電力が供給されるが、当該フェイルセーフブレーキでは、パーキングモードに切り替えたときに所定の位置にプッシャをブロックするために、その電力供給が中断される。このタイプのブロッキング部材は、（典型的には２８ボルト（Ｖ）の）低電圧電力供給しか必要とせず、それにより、制御信号及び電力供給として同時に働く２状態信号によって制御されることができる。

ブロッキング部材を制御するための２つのスキームを想定することができる。第１のスキームでは、アクチュエータのためのパーキングブレーキ信号は、各アクチュエータに独立して送信される。この解決策は、他のブロッキング部材から独立して各ブロッキング部材を制御することができるので、複数のアクチュエータに対する高度な制御能力を提供する。それにもかかわらず、この解決策は、制御されるべきアクチュエータと同数の、着陸装置に沿って下方へ延びるケーブルを必要とし、それにより、組立体の重量を増加させる。他方のスキームでは、着陸装置に沿って下方に延びる単一の電力供給ケーブルを使用して、１つのみのパーキングブレーキ信号が、ユニットによって制御されている全てのアクチュエータに同時に送信される。このスキームは、前のスキームよりも重量が軽いが、アクチュエータを独立して制御することができず、それにより、その制御能力を低下させる。

本発明は、重量と、特にパーキングブレーキ機能を提供するために、ブレーキのアクチュエータのプッシャをブロックするための部材を制御するのに有利である制御能力との間の、妥協（ｃｏｍｐｒｏｍｉｓｅ）を提案する新規な制動回路を提供することを目的とする。

本発明によれば、
少なくとも１つの着陸装置の底部の端部に置かれた車輪を制動するための電気機械式アクチュエータを備えるブレーキを有する航空機制動回路であって、
当該制動回路が、
アクチュエータに近い着陸装置の底部に置かれ、かつ、
一定数の前記アクチュエータに接続された
遠隔ユニット
を含み、
当該遠隔ユニットが、
電力供給を着陸装置に沿って下方に延びる電力供給ケーブルを経由して受け取り、
接続されたアクチュエータに取り付けられたブロッキング部材に電力を選択的に供給するための、接続されたアクチュエータと同数の制御されたスイッチを有し、
当該スイッチが、
制御ユニットによって発生され、かつ、
着陸装置に沿って下方に延びる単一の通信バスを経由して、遠隔ユニットに送信される、
ソフトウェアパーキング命令
によって互いに独立して制御される、
航空機制動回路が設けられる。

したがって、独立した制御が各アクチュエータブロッキング部材に提供されるが、これらのブロッキング部材を制御するには、１本のみの電力供給ケーブルと通信バスとが必要とされ、このことは、関係するアクチュエータの数にかかわらず真実であり続ける。これによりブロッキング部材のそれぞれに対して独立して制御し続ける一方で、これらブロッキング部材を制御するのに必要とされるケーブルの数を最小化し、ひいては、制動回路の重量を最小化する。

好ましい実施形態において、遠隔ユニットは、航空機乗務員により作用され、かつ通信バスから物理的に分かれた経路を経由して伝達される、セレクタからのハードウェア命令を受け取る。好ましくは、ソフトウェア命令は、ハードウェア命令を越える優先順位を有する。したがって、ハードウェア命令は、ソフトウェア命令を発生する制御装置のスイッチが切られるか、当該制御装置が故障した場合に限り、アクチュエータのブロッキング部材を制御する。

好ましくは、遠隔ユニットはさらに、ブレーキ又は制動車輪に関連したセンサからのデータを収集し、書式を整え、さらに通信バスを経由して航空機に中継するために、前記データを集中させるための手段を含む。

本発明の特定の実施形態における制動回路を概略的に示す図。

図１の記載を踏まえて、本発明をさらに良好に理解することができる。

図１は、ブレーキ２を備える２つの制動車輪１を有する着陸装置に実装された本発明の制動回路を示し、各ブレーキ２は、２つの電気機械式制動アクチュエータ３を有する。各アクチュエータは、関連した車輪に置かれた摩擦ディスクと一致して移動されることのできるプッシャ（図示しない）を含み、この移動は、車輪に制動トルクを及ぼすように関連した電気モータによって駆動される。

当然に、車輪は、航空機が地面に接触し地面を移動することを可能にするように、着陸装置の底部に支持されている。電気機械式アクチュエータ３には、太い点線で示される電力ケーブル４によって電力が供給され、電力ケーブル４は、着陸装置が上昇されたときに着陸装置を収容するための航空機の車輪ベイに置かれた制御ユニット５（電気機械式アクチュエータ制御装置（ＥＭＡＣ）とも呼ばれる）から、各制動アクチュエータ３に向かって着陸装置に沿って下方へ延びる。制御ユニット５は、航空機の電力回路から（典型的には２７０Ｖで）高電力を受け取り、制動コンピュータ（図示しない）から受け取った制動命令に応じて、アクチュエータ３の電気モータへの、選択的に受け取る高電力を電力ケーブル４によって伝達する。

全ての電気機械式アクチュエータ３には、ここでフェイルセーフブレーキで構成されるそれぞれに対応するブロッキング部材６が取り付けられ、ブロッキング部材６は、電力が供給される場合に関連した電気モータからの駆動によって、関連したアクチュエータのプッシャが自由に移動するようにし、しかしながら、電源がもはや供給されなくなると所定の位置にプッシャをブロックする。ここで、フェイルセーフブレーキ６には、低電力（典型的には２８Ｖ）で電力が供給される。

本発明によれば、制動回路は、車輪１に近い着陸装置の底部分に置かれる遠隔ユニット１０を含む。遠隔ユニット１０は、着陸装置に沿って下方に延びる太い実線により示される低電力ケーブル１１によって低電力で電力が供給される。遠隔ユニット１０は、制御されるべきブロッキング部材と同数の制御されたスイッチ１２を含み、それにより、低電力が他のブロッキング部材６とは独立して、各ブロッキング部材６に対して選択的に伝達されることが可能になる。

スイッチを制御するために、遠隔ユニット１０は２つのタイプの命令を受け取る。
・ スイッチ１つに対し１つのソフトウェア命令であって、パイロット又は制動コンピュータからの命令に応じて制御ユニット５によって発生され、かつ着陸装置に沿って下方に延びる通信バス１５により遠隔ユニット１０に伝送される、ソフトウェア命令。例として、パイロットがブレーキペダルを踏み続けて航空機が一定時間にわたって停止していたときに、制動コンピュータによってこれらのソフトウェア命令を発生することができる。制動コンピュータは次いで、全てのブレーキをパイロットに知らせることなくパーキングモードに切り替え、それにより、アクチュエータのモータへの電力供給を切ることを可能にし、したがって、無意味な加熱を避ける一方で、それにもかかわらず航空機を停止させ続ける。図１において、通信バス１５からの４つの制動ソフトウェア命令が、スイッチ１２の１つずつを制御するように図式的に示されている。
・ コックピットに置かれパイロットによって作動されるパーキングセレクタ１７からの、全ての制御されたスイッチ１２に対する、単一のハードウェア命令。したがって、ハードウェア命令は、制御ユニット５から独立して発生される。ここで、制御ユニット５は、着陸装置に沿って下方に延びる伝送ケーブル１６により、単に遠隔ユニット１０にハードウェア命令を中継するにすぎない。

遠隔ユニット１０は以下のように作用する。通常は、各制御されたスイッチは閉じられており、それによって、ブロッキング部材６を構成するフェイルセーフブレーキに電力が供給されることが可能になり、ひいては、関連したモータの駆動によって、各アクチュエータのプッシャを自由に移動させることが可能になる。ソフトウェア命令が発生する場合には、対応するスイッチ１２が開かれ、それにより、対応するフェイルセーフブレーキへの電力供給が切られ、ひいては、関連したプッシャが移動するのを防ぐ。通常の作用において、具体的には、航空機が電力により作用中でありかつ制御ユニット５が通常に作用しているときに、ハードウェア命令は、スイッチへの直接の影響がない。したがって、パイロットがパーキングセレクタ１７を作用させたとしても、ソフトウェア命令は、ハードウェア命令を超える優先順位を有する。制御ユニット１５が故障した場合、又は理由の如何を問わず電力がもはや供給されない場合にのみ、ハードウェア命令の到達によって、全ての制御スイッチが開放され、それにより、全ての関連したプッシャが移動するのを妨げる。

したがって、ソフトウェア命令の発生に問題が存在したとしても、パイロットは常に、アクチュエータの全てのプッシャが移動することを制動回路に妨げさせる可能性を残している。

したがって、本発明の制動回路は、着陸装置の底部で管理されているブレーキ及びアクチュエータの数にかかわらず、パーキング機能を提供する一方で、遠隔ユニット１０と通信バス１５と伝送ケーブル１６とのみを必要とする。したがって、本発明の制動回路は、アクチュエータを互いに独立して制御することを可能にする一方で、着陸装置に沿って下方に延びるケーブルの数を抑制する。

遠隔ユニット１０の存在を活用し、他の機能を行うのに遠隔ユニット１０を使用すると、極めて有利である。例えば、遠隔ユニット１０は、局所データ集中装置（ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｕｒ ｌｏｃａｌ ｄｅ ｄｏｎｎｅｅｓ）として機能することができる。車輪の回転速度及びモータの角度的位置などのデータを、受信し、書式を整え、最後に通信バス１５を経由して制御ユニット５に前記データを中継するための、処理手段（例えば、マイクロコントローラ１９）が取り付けられている遠隔ユニット１０を用いて、細い破線で示されるワイヤ接続２０によって遠隔ユニット１０に取り込むことができる。このような処理手段には、遠隔ユニット１０に延びる低電力ケーブル１１によって電力が供給される。

したがって、前記ユニットの機械的構造、低電力供給部及び通信バスは、これらの装備が、ブロッキング部材を制御する機能とデータを集中させる機能とを行うことを可能にするのに一般的に使用される。したがって、本発明の制動回路は、複数の機能を行うために、手段の著しい節約を提供する。

本発明は上記の記載に制限されないが、これに反して、特許請求の範囲によって画定された範囲内に生じる任意の変形を含む。

具体的には、変形実施例において、ここでは航空機の低電力回路から直接に取り出された遠隔ユニット１０のための低電力供給部１１を、制御ユニット５を介して供給することができる。さらに、遠隔ユニット１０には、例えば容量タイプ（ｔｙｐｅ ｃａｐａｃｉｔｉｆ）の、局所的な電力供給部を取り付けることができ、当該タイプの電力供給部は、作用中に低電力供給部から充電され、しかしながら、低電力供給部が故障、又は電力供給ケーブルが断線した場合には、低電力供給部の代わりとして電力を伝達することができる。当該タイプの電力供給部は次いで、そうすることが必要とされるときにアクチュエータのプッシャをブロックし、又は必要に応じてブロックしないことを延長するように、十分な期間、実際には短い期間にわたって、電力を供給することを可能にする容量電源として十分である。変形実施例において、局所的な電力供給部を、制御ユニット５に導入することができる。

加えて、所与の着陸装置に対して、複数の遠隔ユニットを提供することができる。例えば、４つの車輪を支持する振子梁（ｂａｌａｎｃｉｅｒ）を含む着陸装置に対して、一方の遠隔ユニットを前車輪に提供し、他方の遠隔ユニットを後車輪に提供することができる。安全のために、通信バス及びハードウェア命令を伝送するためのケーブルが、各ユニットに重複して設けられてもよい。

示された例において、制御ユニット５がハードウェアパーキング命令を中継するにすぎないことが記載されているが、制御ユニット５は、冗長性（ｒｅｄｏｎｄａｎｃｅ）を提供するために、又はブロッキング部材を制御するためのソフトウェア命令を発生するために、それを獲得するのに役立つこともできる。

最後に、本発明がアクチュエータのプッシャのブロッキング部材を制御するのにどのように役立つかについて、及びこの制御がパーキングブレーキを作用することをどのように可能にするかについて説明されたが、本発明は当然に、この用途に限られるものではない。パーキングブレーキを提供する以外の状況において、例えばテスト作用のときに、又は安全のためにプッシャをブロックするために着陸装置が車輪ベイに上昇されるときに、ブロッキング部材を制御することができる。

Claims (6)

1. 少なくとも１つの着陸装置の底部の端部に置かれた車輪を制動するための電気機械式アクチュエータ（３）を備えるブレーキを有する航空機制動回路において、
   当該回路が、
   アクチュエータに近い着陸装置の底部に置かれ、かつ、
   一定数の前記アクチュエータに接続された
   遠隔ユニット（１０）
   を含み、
   当該遠隔ユニットが、
   電力供給（１１）を着陸装置に沿って下方に延びる電力供給ケーブルを経由して受け取り、
   接続されたアクチュエータに取り付けられたブロッキング部材（６）に電力を選択的に供給するための、接続されたアクチュエータと同数の制御されたスイッチ（１２）を有し、
   当該スイッチが、
   制御ユニット（５）によって発生され、かつ、
   着陸装置に沿って下方に延びる単一の通信バス（１５）を経由して、遠隔ユニットに送信される、
   ソフトウェアパーキング命令
   によって互いに独立して制御される、
   航空機制動回路。
2. 通信バス（１５）から独立した伝送ケーブル（１６）が、遠隔ユニットにハードウェアパーキング命令を伝送するために、着陸装置に沿って下方に延び、
   当該ハードウェアパーキング命令が、制御ユニット（５）から独立して、航空機のパイロットによって作用されるパーキングセレクタ（１７）により発生される、
   請求項１に記載の航空機制動回路。
3. 遠隔ユニット（１０）がさらに、ブレーキ又は制動車輪に関連したセンサからのデータを収集し、書式を整え、さらに通信バス（１５）を経由して航空機に中継するために、前記データを処理するためのデータ処理手段（１９）を含む、
   請求項１に記載の制動回路。
4. 航空機の電力供給ネットワークによって直接に、電力が遠隔ユニット（１０）に供給される、
   請求項１に記載の制動回路。
5. 制御ユニット（５）を経由して、電力が遠隔ユニット（１０）に供給される、
   請求項１に記載の制動回路。
6. 遠隔ユニット（１０）又は制御ユニット（５）が、低電力供給部を含む、
   請求項１に記載の制動回路。

Images