[发明专利]电气致动器以及用于控制这种致动器的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电气致动器以及用于控制这种致动器的方法。

背景技术

电气致动器是利用电功率来进行操作的致动器，更具体地但非排他地，这种致动器旨在用于致动飞行器（包括运输机）的控制表面，例如飞机的水平舵、方向控制表面或横向控制表面。

这种电气致动器可以是EHA（电动静液致动器）类型的电动静液致动器，并且通常包括电子模块、电动马达、液压泵、泄压阀、液压块和液压千斤顶。这种致动器通过被发送到电子模块的控制电流来控制。电子模块中的本地从属系统将该控制电流转换为用于电动马达的速度设定点。该电动马达利用由飞行器供应的电功率来驱动液压泵。该泵于是局部地产生用于移动液压千斤顶的液压功率。

本发明还可应用于EBHA（电气备用液压致动器）类型的电气备用液压致动器，这种致动器是包括常规液压伺服控制器以及EHA类型的电动静液致动器两者的特征的混合致动器。在额定情形中（无故障情形中），EBHA致动器作为常规伺服控制器操作。在另一方面，在影响液压模式的故障的情况下，该EBHA致动器切换到电源并且作为EHA致动器操作。

由于其技术原因，EHA致动器能够局部地产生比其操作所需的最大水平更大的力。因此存在这样的风险：将EHA致动器安装于其上的结构会经受比其设计水平要大得多的力。因此，为了保护这种结构，EHA致动器通常配置有至少一个泄压阀，该泄压阀限制致动器所产生的力。

应当注意的是，在一些构造中，可能会使EHA致动器操作泄压阀。在这种情况下，马达操作，并且液压泵产生在泄压阀中循环而不是对千斤顶中的室进行供应的流。

在这种情况下，即，流体的循环被保持在泵与泄压阀之间的情况下，EHA致动器可能会十分快速地损坏，该损坏的程度导致该致动器不再能够被使用。

致动器的失效可能由以下两个不同的原因导致：

- 流体的过热。在液压泵与泄压阀之间循环的流体在经过泄压阀时从泄压阀的开启压力切换至泵返回压力，从而导致泄压阀十分快速地过热。被存储在流体中的这种热量之后在整个致动器中耗散。所导致的温度增加可能会快速地导致致动器受损；以及

- 控制电子器件。当泄压阀被开启并且流体流经该泄压阀而循环时，电动马达应当以这样的速度供应用于产生泄压阀的开启的高扭矩，该速度取决于跟随误差并且因此可能达到最大速度。为了保持这种高扭矩，应当在致动器的电子模块中循环也为高的电流。由于致动器的电子器件并未被设计成用于永久地承受这种电流水平，因此致动器可能十分快速地损坏。

从申请人的FR-2,946,401中已知一种电气致动器，其使得上述缺陷得以克服。这种致动器是如下类型的致动器，其包括：控制模块、根据从所述控制模块接收的设定点的值来驱动泵的电动马达、包括能够由泵供给的两个室并且产生致动器的力的液压千斤顶、以及用于限制致动器所产生的力的至少一个泄压阀。根据FR-2,946,401，这种致动器还包括：用于测量在液压千斤顶的两个室之间存在的压差的机构；用于经由所述压差来计算校正参数的机构；以及从所述校正参数来计算辅助设定点的值的机构，从而使得当所述辅助设定点的值被应用到电动马达时将所述液压千斤顶的两个室之间的压差限制在极限压力，该极限压力低于泄压阀的开启压力。因此，为了保护电气致动器不会由于过热而受损，FR-2,946,401提供了这样的机构，该机构允许通过其操作而避免泄压阀开启并且由此防止过热。

FR-2,946,401所提供的方案尽管是有效的，但是如果传感器的精度以及致动器的泄压阀的特征使得它们在满足致动器的性能需求的同时不能防止泄压阀开启，那么就不能采用该方案。

发明内容

本发明提供了能够克服上述缺陷的另选方案。

为此，根据本发明，所述致动器类型包括：

- 控制模块，所述控制模块接收控制电信号并且将该控制电信号转换为用于电动马达的设定点的值；

- 所述电动马达，所述电动马达根据从所述控制模块接收的所述设定点的值来驱动泵；

- 所述泵，所述泵产生液压功率，从而允许移动液压千斤顶；以及

- 所述液压千斤顶，所述液压千斤顶包括两个室，这两个室能够由所述泵供给，并且所述液压千斤顶产生所述致动器的力，所述室由连接至杆的活塞分开；以及

- 至少一个泄压阀，所述泄压阀用于限制由所述致动器产生的力，当所述两个室之间的压差达到预定值时所述泄压阀被自动开启以实施其限制功能；

显著之处在于，所述致动器还包括：

- 第一机构，所述第一机构用于实施监测，以便能够检测所述泄压阀的开启；