[发明专利]用于轴致动器的载荷路径中的故障检测的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于轴致动器的载荷路径中的故障检测的方法，所述轴致动器设置成用于致动空气动力面、特别是飞行器的高升力面，以及一种根据权利要求11的前序部分所述的用于这种轴致动器的载荷路径中的故障检测的装置。 

背景技术

文献WO2007/024220A1公开了一种容错冗余致动器系统，该系统能容许单点故障。 

在目前普遍的飞行器高升力系统中，单独的高升力面或者襟翼以彼此机械耦接的方式通过由中央驱动器驱动的中央轴系致动。这种中央驱动的高升力系统例如用于空客A340飞行器中。但是，前瞻性发展方向是朝向如下的高升力系统发展，其中通过电气触发的单独的驱动器来致动襟翼。这种单独驱动的襟翼使得可以在襟翼的致动方面实现较高的灵活性，并且允许高升力系统实现利用迄今为止的中央驱动的襟翼无法实现的功能。例如，在DE 10313728A1中描述了一种具有这种单独驱动器的襟翼系统。在其中所描述的其中一个示例性实施方式中，提供了用于致动单个高升力襟翼的两个单独的驱动器，所述驱动器在彼此隔开的位置耦接到襟翼并且彼此之间电子同步以及与其它襟翼的单独的驱动器电子同步。 

为了使高升力系统的襟翼在它们的位置上不会有任何不期望的改变的情况下可以可靠地吸收在它们的展开过程中产生的高空气动力载荷，将制动器设置在高升力系统中的适当位置处，通过所述装置能够按照需要将轴系或者驱动器固定在相应的位置。特别是在高升力系统中的承载部件损坏或者发生其它类型的故障的情况下，该情况虽罕见但是不能被排除，这种制动器应当防止一个或者多个高升力襟翼的任何不受控制的位置突变，这种突变将导致飞行状态可能无法再得到控制。 

目前对于航空运输中安全的要求需要：首先，所述类型的所有临界载荷路径应当设计成冗余的，从而在主载荷路径发生故障的情况下，其功能至少部分地由辅助载荷路径所取代并因此避免无法得到控制的状态；其次，采取措施以便及早检测高升力系统的临界部件中已经存在的故障或已告知的故障。特别地，重要的是在飞行周期中避免所谓的“隐性故障”并且尽可能地检测到相应的故障。 

发明内容

本发明的目的是提供用于前述类型的轴致动器的载荷路径中的故障检测的一种改进的方法和一种改进的装置。特别地，可以实施早期故障检测，该早期故障检测可以以常规方式执行而无需显著增加花费并且无需维护工作。 

该目的通过具有权利要求1的特征的方法实现。该目的还通过具有权利要求11的特征的装置实现。 

在相应的从属权利要求中描述了所述方法和装置的有利实施方式和其它改进。 

附图说明

下面将参照附图说明所述方法和装置的示例性实施方式。 

图1是高升力系统的两个襟翼的示意性俯视图，所述襟翼分别由电子触发且同步的两个驱动器致动，其中，单独的驱动器实现为根据本发明一个示例性实施方式的具有冗余载荷路径的轴驱动器的形式； 

图2是通过具有冗余载荷路径的轴的示意性横截面图，该轴例如可以在图1中所示的高升力系统的单独的驱动器中使用； 

图3是部分为框图形式的示意性图表，其示出了例如可以作为图1中所示的高升力系统示例性实施方式中的单独的驱动器的轴驱动器； 

图4示出了在根据本发明示例性实施方式的故障检测中的主要过程步骤的简化流程图；以及 

图5和图6分别以简图示出了所检测到的转动位置变化与施加到根据本发明示例性实施方式的主轴上的扭矩的关系曲线。 

具体实施方式

图1示意性地示出了部分飞行器高升力系统的俯视图，此处为设置在机翼后缘上的两个高升力襟翼1、2的形式，每个高升力襟翼能够由两个单独的驱动器3致动。单独的驱动器3以轴驱动器的形式构造，其能够分别由马达14驱动。轴致动器3分别具有带有螺纹12a的主轴11，所述螺纹12a与轴螺母12b协同作用。所述轴螺母12b以自身已知并且在图1中未详细示出的方式耦接到相应的襟翼，以使得当轴11旋转时实现襟翼位置的对应变化。在每个轴致动器3上还提供了相应的主制动器13，该主制动器用于将主轴11固定到预定的位置并因此固定襟翼1或2以预防其位置的不期望的变化。