DE1271559B

DE1271559B - Brake pressure control device for hydraulic vehicle wheel brakes, in particular aircraft landing wheel brakes

Info

Publication number: DE1271559B
Application number: DEP1271A
Authority: DE
Original assignee: Materiels Hispanao Suiza S A S
Current assignee: Materiels Hispanao Suiza S A S
Priority date: 1964-06-16
Filing date: 1964-09-30
Publication date: 1968-06-27
Also published as: FR1407168A

Description

Bremsdruckregeleinrichtung für hydraulische Fahrzeugradbremsen, insbesondere Flugzeuglanderadbremsen Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremsdruckregeleinrichtung für hydraulische Fahrzeugradbremsen, insbesondere Flugzeuglanderadbremsen, mit wenigstens einer Servosteuerung, die auf wenigstens einem abzubremsenden Rad mit dem Radius R und dem Trägheitsmoment 1 des abzubremsenden Fahrzeuges ein regelbares Bremsmoment hervorruft und die einer elektronischen Anordnung ausgesetzt ist, in die der Fahrzeugbewegung eigene Parameter, nämlich die sich auf die Geschwindigkeit V des Fahrzeuges über dem Boden, das auf das Rad ausgeübte Moment C und die momentane Winkelgeschwindigkeit n des Rades beziehen, eingegeben werden, und die elektronische Anordnung einen Rechner und einen von diesem versorgten Regler aufweist, wobei der Rechner direkt oder indirekt, ausgehend von den genannten Parametern, einen der Ableitung der Zugkraft nach dem Schlupf entsprechenden Wert R ermittelt.Brake pressure regulating device for hydraulic vehicle wheel brakes, in particular aircraft landing wheel brakes The invention relates to a brake pressure regulating device for hydraulic vehicle wheel brakes, in particular aircraft landing wheel brakes, with at least one servo control that produces a controllable braking torque on at least one wheel to be braked with the radius R and the moment of inertia 1 of the vehicle to be braked Electronic arrangement is exposed, in which the vehicle movement's own parameters, namely those relating to the speed V of the vehicle above the ground, the moment C exerted on the wheel and the instantaneous angular speed n of the wheel, are entered, and the electronic arrangement is a computer and has a regulator supplied by it, the computer directly or indirectly, based on the parameters mentioned, deriving one of the tensile force after hatching corresponding value R is determined.

Es sind bereits Vorrichtungen zur Steuerung der Bremswirkung an einem gebremsten Rad bekanntgeworden, bei dem diesem Radius R eine Winkelgeschwindigkeit n derart erteilt wird, daß die Differenz zwischen der Umfangsgeschwindigkeit nR (entsprechend dieser Winkelgeschwindigkeit und der Bodengeschwindigkeit V des Fahrzeuges) konstant bei 1.6 krn/Std. liegt. Die Bedingung (V- nR) = 16 km/Std. wird aber offensichtlich unabhängig von der Bodengeschwindigkeit des Fahrzeuges erfüllt. Diese Geschwindigkeit variiert aber zwischen einem Maximalwert in der Größenordnung von 250 km/Std. bis zu einem Wert Null, entsprechend dem Zum-Stehen-Kommen des Flugzeuges. Es handelt sich hierbei um ein Bremssystem, das nur beschränkt anpassungsfähig ist.Devices for controlling the braking effect on a braked wheel have already become known in which this radius R is given an angular speed n such that the difference between the peripheral speed nR (corresponding to this angular speed and the ground speed V of the vehicle) is constant at 1.6 krn / hour . lies. The condition (V- nR) = 16 km / h. but is obviously fulfilled regardless of the ground speed of the vehicle. However, this speed varies between a maximum value of the order of 250 km / h. down to a value of zero, corresponding to the aircraft coming to a standstill. This is a braking system that is only adaptable to a limited extent.

Es ist weiterhin eine Bremsregelvorrichtung für Flugzeuge bekanntgeworden, die Einrichtungen ausgesetzt ist, welche auf das Bremsmoment ansprechen, wobei diese Vorrichtung so betrieben wird, daß das Bremsmoment auf einem kritischen Maximalwert gehalten wird, kritisch insofern, als eine Überschreitung dieses Wertes für die Landevorrichtung, insbesondere für die Reifen, gefährlich wird. Hierbei handelt -es sich um eine Sicherheitsbegrenzung für das Bremsmoment, wogegen erfindungsgemäß die Ermittlung des Bremsmomentes zu einer Bremsmodulierung in Funktion der Landebedingungen ausgenutzt werden soll.It has also become known a brake control device for aircraft, the devices are exposed, which respond to the braking torque, these Device is operated so that the braking torque is at a critical maximum value is considered critical insofar as exceeding this value for the Landing device, especially for the tires, becomes dangerous. This acts -it is a safety limit for the braking torque, whereas according to the invention the determination of the braking torque for a braking modulation as a function of the landing conditions should be exploited.

Schließlich ist noch eine Bremsvorrichtung bekanntgeworden, bei der von Hand verschiedene Parameter, wie die Flugzeuggeschwindigkeit, in einen Automaten eingespeist werden, um ein regelbares Bremsmoment zu erzeugen. Allerdings handelt es sich hierbei um einen Bremsdruckregler, bei dem der Bremsdruck allein eine Funktion der Flugzeuggeschwindigkeit gegenüber Luft ist, da gerade der Zweck dieses Bremsreglers darin besteht, eine um so größere Bremskraft zu erhalten, je geringer die Geschwindigkeit gegenüber Luft ist, d. h., Ziel ist es, eine um so größere Bremswirkung zu erhalten, je größer das scheinbare Gewicht des Flugzeuges ist. Dieses scheinbare Gewicht ist gleich dem tatsächlichen Gewicht vermindert um den Auftrieb.Finally, a braking device has become known in which manually enter various parameters, such as the aircraft speed, into a machine be fed in to generate a controllable braking torque. However, acts This is a brake pressure regulator in which the brake pressure alone has a function the aircraft speed compared to air, because this is precisely the purpose of this brake controller is to obtain the greater the braking force, the lower the speed is opposite to air, d. That is, the aim is to obtain a braking effect that is all the greater the greater the apparent weight of the aircraft. This apparent weight is equal to the actual weight minus the buoyancy.

Mit dieser bekannten Vorrichtung, bei der die Geschwindigkeit des Flugzeuges gegenüber Luft in den Bremsdruckregler eingegeben wird, wird also die Geschwindigkeit des Flugzeuges gegenüber Luft ausgenutzt, um in jedem Augenblick das scheinbare Gewicht des Flugzeuges zu berechnen. Demgegenüber verfolgt die erfindungsgemäße. Maßnahme einen anderen Zweck. Die eingangs beschriebene Bremsregeleinrichtung gehört nicht zur Erfindung, viehmehr ist die Erfindung in der speziellen Weiterbildung dieser Regeleinrichtung- zusehen.With this known device, in which the speed of the Aircraft is entered into the brake pressure regulator as opposed to air, so the Aircraft speed compared to air exploited at every moment calculate the apparent weight of the aircraft. In contrast, pursues the inventive. Measure another purpose. The brake control device described above does not belong to the invention, much more is the invention in the special development this control device- watch.

Es ist Aufgabe der Erfindung, dabei die wesentlichen _ Bremsparameter zu berücksichtigen und insbesondere den Schlupf so zu steuern, daß -er auf einer Größe gehalten wird, die maximaler Bremswirkung entspricht. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß bei der eingangs genannten Bremsdruckregeleinrichtung der Rechner weiterhin ein binäres Signal f Ut variabler Dauer errechnet, wobei das Vorzeichen- des binären Signals :E Ut das Vorzeichen der Ableitung hat, während die Dauer des binären Signals t Ut gleich der Zeitdauer ist, während der die Ableitung das gleiche Vorzeichen hat, und Vorzeichen und Dauer des binären Signals :L Ut dazu benutzt werden, ein anderes Signal g., den sogenannten Sollschlupf, hervorzurufen, der an Stelle des im betrachteten Zeitpunkt gegebenen Istschlupfes verwendet wird, wobei der Sollschlupf g. eine- Größe zur Erhöhung oder Erniedrigung des Schlupfes g des Rades abhängig davon darstellt, ob der Schlupf g kleiner oder größer als ein Optimalschlupf g1 entsprechend dem optimalen ReibungskoefMenten zwischen Rad und Boden ist, und der Rechner das Signal g@ in ein anderes Signal n. entsprechend einer Winkelgeschwindigkeit n. des abgebremsten Rades, der sogenannte Sollwertgeschwindigkeit, umformt, wobei das Signal n, ausgehend vom Signal g" durch elektronische Auflösung der Gleichung erhalten wird, und das Signal n. in den Rechner eingeführt wird, um mit dem Signal n entsprechend der momentanen Winkelgeschwindigkeit verglichen zu werden, und das Ergebnis dieses Vergleiches durch den Regler dazu ausgenutzt wird, ein auf die Servosteuerung derart wirkendes Signal zu liefern, daß der Wert der momentanen Winkelgeschwindigkeit auf dem Wert der Sollwertwinkelgeschwindigkeit gehalten wird.It is the object of the invention to take into account the essential braking parameters and, in particular, to control the slip in such a way that it is kept at a level that corresponds to the maximum braking effect. The invention is characterized in that in the brake pressure regulating device mentioned at the outset, the computer also calculates a binary signal f Ut of variable duration, the sign of the binary signal: E Ut being the sign of the derivative has, while the duration of the binary signal t Ut is equal to the duration during which the derivative has the same sign, and the sign and duration of the binary signal: L Ut are used to produce another signal g., the so-called target slip, which is used in place of the actual slip given at the time under consideration, the target slip g. a variable to increase or decrease the slip g of the wheel depending on whether the slip g is smaller or larger than an optimal slip g1 corresponding to the optimal friction coefficient between the wheel and the ground, and the computer converts the signal g @ into another signal n. according to an angular speed n. of the braked wheel, the so-called setpoint speed, converted, the signal n, based on the signal g ″ by electronic resolution of the equation is obtained, and the signal n. is introduced into the computer in order to be compared with the signal n corresponding to the instantaneous angular velocity, and the result of this comparison is used by the controller to provide a signal acting on the servo control in such a way that the value of the instantaneous angular velocity is kept at the value of the setpoint angular velocity.

'Vorzugsweise ist die Bremsdruckregeleinrichtung so ausgebildet, daß die Geschwindigkeit V des Fahrzeuges über den Boden bestimmt wird als durch "einen Beschleunigungsmesser, vorzugsweise einen Trägheitsbeschleunigungsmesser im Flugzeug zur Messung von dessen Längsbeschleunigung - und durch eine Integrationszelle zur Aufnahme des von dem Beschleunigungsmesser gelieferten Signals und eines Bezugssignals Y, das den Ausgangszustand, d. h. vor dem Bremsen, der Eigengeschwindigkeit Y -wiedergibt.'Preferably, the brake pressure control device is designed so that the speed V of the vehicle over the ground is determined as by "an accelerometer, preferably an inertial accelerometer in the aircraft to measure its longitudinal acceleration - and by an integration cell for receiving the signal supplied by the accelerometer and a reference signal Y which reproduces the initial state, ie before braking, the airspeed Y -.

Zweckmäßig wird das Signal g. in einer Additionszelle errechnet, die das binäre Signal :L Ut und gegebenenfalls ein Bezugssignal für den Sollschlupf aufnimmt, das dauernd am Eingang der Additionszelle liegt.The signal g. calculated in an addition cell, which receives the binary signal: L Ut and possibly a reference signal for the target slip, which is continuously at the input of the addition cell.

Es ist von Vorteil, wenn das Signal n. in einer Arbeitszelle ermittelt wird, die das Signal g, und ein der Geschwindigkeit des Fahrzeuges über dem Boden entsprechendes Signal aufnimmt.It is advantageous if the signal n. Is determined in a work cell which is the signal g, and a the speed of the vehicle over the ground picks up the corresponding signal.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform arbeitet man im Regler mit einer Vergleicherzelle, die die Signale n" und n aufnimmt und ein Fehlersignal e gleich der Differenz der beiden Signale liefert. Das Signal e.kann gegebenenfalls verstärkt werden.According to a preferred embodiment, one works with the controller a comparator cell which receives the signals n "and n and an error signal e equals the difference between the two signals. The signal e.may possibly be reinforced.

Die Erfindung wird an Hand von Beispielen nachfolgend erläutert. Die Zeichnungen zeigen in F i g. 1 eine Ubersichtsdarstellung eines vollständigen automatischen Bremssystems, F i g. 2 und 3 graphische Darstellungen zur Wiedergabe der verschiedenen Beziehungen beim Betrieb von Systemen, F i g. 4, 5 und 6 Schaltbilder von drei Ausführungsformen der im System nach F i g. 1 verwendeten Steuersysteme, F i g. 7 eine Schemadarstellung des hydraulischen Systems der Vorrichtung nach F i g.1, F i g. 8 und 9 schematische Darstellungen zweier verschiedener Ausführungsformen eines Teiles eines Bremssystems, F i g. 10 eine graphische Darstellung und F i g. 11 eine schematische Darstellung einer Abi änderung des Bremssystems.The invention is illustrated below with the aid of examples. the Drawings show in FIG. 1 shows an overview of a complete automatic Braking system, F i g. 2 and 3 are graphs showing the various Relationships in the Operation of Systems, F i g. 4, 5 and 6 circuit diagrams of three embodiments in the system according to FIG. 1 control systems used, F i g. 7 is a schematic representation of the hydraulic system of the device according to F i g.1, F i g. 8 and 9 schematic Representations of two different embodiments of a part of a braking system, F i g. 10 is a graph and FIG. 11 is a schematic representation a change in the braking system.

Die in F i g. 1 wiedergegebene Ausführungsform ist beispielsweise in einem Flugzeug 1 untergebracht, welches ein Hauptlandefahrwerk 2 aufweist, auf dem wenigstens ein Rad 3 mit Bremsen 3 a montiert ist, die durch eine Hilfssteuerung betätigt werden; welche eine hydraulische Steuerung ist.The in F i g. 1 shown embodiment is for example housed in an aircraft 1, which has a main landing gear 2 on the at least one wheel 3 with brakes 3 a is mounted by an auxiliary control be operated; which is a hydraulic control.

Vor der weiteren Erörterung der in den Zeichnungen wiedergegebenen Konstruktion sind einige Vorbemerkungen zu machen.Before further discussing the items reproduced in the drawings Construction have to be made a few preliminary remarks.

Es ist bekannt, daß die Leistung einer Radbremse, insbesondere das Bremsmoment C, das entwickelt werden kann, häufig größer als das unter bestimmten minimalen Belastungsbedingungen erforderliche Moment ist, wenn beispielsweise das Flugzeug leer ist oder gewisse Bodenbedingungen vorliegen, beispielsweise die Rollbahn feucht ist, was zur Folge hat, daß es für jeden Augenblick erforderlich ist, das Drehmoment C den vorhandenen Bedingungen anzupassen.It is known that the performance of a wheel brake, especially the Braking torque C that can be developed is often greater than that under certain minimum load conditions is the torque required, for example if that The aircraft is empty or certain ground conditions exist, for example the taxiway is moist, with the consequence that it is required for every moment that Adjust the torque C to the existing conditions.

Die gegenwärtig zur Verfügung stehenden Handbremssteuersysteme sind nicht in der Lage, eine solche optimale Bremssteuerung zu erreichen. Viele der bis jetzt vorgeschlagenen automatischen Systeme weisen den gleichen Mangel auf, weil sich diese Systeme prinzipiell damit befassen, das Blockieren der Räder zu verhindern und damit ein Gleiten zu vermeiden, jedoch nicht in der Lage sind, eine optimale Bremswirkung zu erzeugen.The handbrake control systems currently available are unable to achieve such optimal brake control. Lots of up now proposed automatic systems have the same shortcoming because These systems are principally concerned with preventing the wheels from locking and thus avoid sliding, but are unable to achieve optimal Generate braking effect.

Ein Bremsregler muß zur Erreichung seiner vollen Leistung in jedem Augenblick und automatisch imstande sein, das auszuübende Bremsmoment C auf die maximal mögliche Zugkraft F anzupassen, die gleich dem Produkt aus dem Reibungskoeffizienten k zwischen dem Reifen und dem Boden und der senkrechten Belastung ist, die auf das Rad ausgeübt wird, an dem dieser Reifen befestigt ist.A brake regulator must be used to achieve its full performance in each Instantly and automatically be able to apply the braking torque C to the adjust the maximum possible tensile force F, which is equal to the product of the coefficient of friction k is between the tire and the ground and the vertical load placed on the Wheel to which this tire is attached.

Die Natur dieser beiden Parameter soll nunmehr im einzelnen geprüft werden.The nature of these two parameters will now be examined in detail will.

Was zuerst die Reibung zwischen dem Rad und dem Boden betrifft, ist es bekannt, daß der Reibungskoeffizient k von der Relativgeschwindigkeit zwischen Rad und Boden abhängt, die wiederum von zwei Faktoren abhängig ist, nämlich der wahren Bodengeschwindigkeit V des Flugzeuges und dem Schlupf g des Rades, der in jedem Augenblick durch die Be- gegeben ist. Dabei ist n die Umlaufgeschwindigkeit des Rades und R der Radradius.As regards first the friction between the wheel and the ground, it is known that the coefficient of friction k depends on the relative speed between the wheel and the ground, which in turn depends on two factors, namely the true ground speed V of the aircraft and the slip g of the wheel who at every moment through the given is. Here n is the speed of rotation of the wheel and R is the radius of the wheel.

Die Änderung des Reibungskoeffizienten k als Funktion von g zeigt, wie man aus F i g. 2 erkennt, daß k durch ein Maximum k1 bei einem Schlupfwert g1 verläuft, der im allgemeinen zwischen 5 und 20 m/s für einen typischen gegebenen Wert von V liegt.The change in the coefficient of friction k as a function of g shows as one can see from FIG. 2 recognizes that k through a maximum k1 at a slip value g1 which generally runs between 5 and 20 m / s for a typical given Value of V lies.

Werden die Änderungen dieses maximalen Reibungskoeffizienten k1 als Funktion der Flugzeuggeschwindigkeit V aufgetragen, so zeigt sich nach F i g. 3, daß k1 rasch abnimmt, wenn die Geschwindigkeit V zunimmt, bis k einen verhältnismäßig niedrigen Wert erreicht, nachdem es bei weiterer Zunahme der Geschwindigkeit verhältnismäßig konstant bleibt.If the changes in this maximum coefficient of friction k1 are plotted as a function of the aircraft speed V, then according to FIG. 3 that k1 decreases rapidly when the speed V increases, until k reaches a relatively low value, after which it remains relatively constant with a further increase in the speed.

Diese beiden Kurven gelten selbstverständlich nur für den Fall einer Oberfläche, deren Charakteristika über den gesamten Rollweg des Flugzeuges konstant bleiben. Ein solcher Zustand ist offenbar nicht immer gegeben, weil sich die Natur der Oberfläche einer Rollbahn oft infolge vieler Faktoren, beispielsweise Änderungen in der Qualität der Oberfläche der Rollbahn, von einer Stelle zur anderen oder Anwesenheit von Wasserflächen, Schneeflecken, Eis- oder Olflecken auf der Rollbahn ändert. Es ergibt sich somit in der Praxis, daß eine ganze Familie von Kurven existiert, die denjenigen nach den F i g. 2 und 3 ähnlich sind.Of course, these two curves only apply to the case of one Surface whose characteristics are constant over the entire taxiway of the aircraft stay. Such a state is evidently not always given, because nature itself the surface of a runway is often due to many factors, such as changes in the quality of the surface of the runway, from one place to another or presence of water, patches of snow, ice or oil patches on the runway changes. It It thus follows in practice that there is a whole family of curves which those according to FIGS. 2 and 3 are similar.

Was die vertikale, auf das in Frage stehende Rad ausgeübte Belastung P betrifft, so ist ihr Durchschnittswert für einen gegebenen Flugzeugtyp bekannt, jedoch verbleibt trotzdem, daß die Schwankungen von P um den Durchschnittswert verhältnismäßig groß sein können und daß die Ursachen für diese Schwankungen, die in manchen Fällen voraussehbar sind (Änderungen im Auftrieb des Flugzeuges als Funktion der Geschwindigkeit) in anderen Fällen nicht vorausgesehen werden können (beispielsweise wegen der Unebenheit der Rollbahnoberfläche), und zwar in solchem Ausmaß, daß es außerordentlich schwierig ist, den eigentlichen Wert von P in jedem Augenblick zu kennen.As for the vertical load placed on the wheel in question P is concerned, its average value for a given type of aircraft is known, however, it still remains that the fluctuations in P around the average value are proportionate can be large and that causes these fluctuations in some cases are foreseeable (changes in the lift of the aircraft as a function of speed) in other cases cannot be foreseen (for example because of the unevenness the runway surface) to such an extent that it is extremely difficult is to know the real value of P at each instant.

Betrachtet man die oben diskutierten Faktoren, so beobachtet man einen kurzen Zeitraum, in dem auf das Rad eine Bremskraft C oberhalb derjenigen aufgebracht wird, die durch den Wert F der auf das Rad vom Boden ausgeübten Zugkraft erforderlich ist (wobei angenommen werden soll; daß die Werte von P und V für den hier betrachteten kurzen Zeitraum konstant sind). Man erkennt ferner, daß das infolge der Zugkraft F erzeugte Drehmoment fortschreitend zunimmt und auch der Schlupf g des Rades zunimmt, bis schließlich der Wert entsprechend dem Maximalwert k1 des Reibungskoeffizienten k erreicht ist. Nach Erreichen dieses Wertes ist eine weitere Zunahme des Schlupfes (wobei die Drehzahl n des Rades abnimmt) von einer Abnahme der Zugkraft F begleitet.If you look at the factors discussed above, you are watching you short period in which a braking force C above that is applied to the wheel that is required by the value F of the pulling force exerted on the wheel from the ground is (assuming that the values of P and V are for the one considered here are constant for a short period of time). It can also be seen that this is due to the tensile force F generated torque increases progressively and also the slip g of the wheel increases, until finally the value corresponding to the maximum value k1 of the coefficient of friction k is reached. After reaching this value there is a further increase in the slip (with the speed n of the wheel decreasing) accompanied by a decrease in the pulling force F.

Kommt kein äußerer Einfluß hinzu, dann dauert dieser Vorgang an, bis schließlich das Rad blockiert wird (n = 0).If there is no external influence, then this process lasts until finally the wheel is blocked (n = 0).

Obwohl sich die vertikale Belastung P auf das Rad von Augenblick zu Augenblick ändern kann, ist offensichtlich, daß die Zugkraft F immer auf ihrem maximal möglichen Wert bleibt, wenn der Reibungskoeffizient k zwischen dem Rad und dem Boden sich auf seinem Wert k1 befindet. Infolgedessen folgt F der gleichen Kurve bezüglich g wie k für jeden Wert von F: Berücksichtigt man dann, daß die Ordinaten von F i g. 2 proportional zu den Werten der Zugkraft F sind, dann erkennt man, daß bei einem Schlupf zwischen 0 und g1 (F i g. 2) jede Schlupfänderung von einer Änderung von F im gleichen Sinne begleitet ist, d. h., die Ableitung von g nach der Zeit das gleiche Vorzeichen wie diejenigen von F hat. Dieser Bereich der Kurve entspricht den Zuständen, unter denen gearbeitet werden soll. Arbeitet umgekehrt das System unter solchen Bedingungen, daß nach F i g. 2 g zwischen g1 und 100% entsprechend dem Fall liegt, wo das Bremsmoment C zu groß ist, dann wird jede Zunahme des Schlupfes g von einer Abnahme der Zugkraft F und umgekehrt begleitet. Infolgedessen ist das Vorzeichen der Ableitung von g nach der Zeit in diesem Falle entgegengesetzt zum Vorzeichen der Ableitung von F nach der Zeit. Es kann deshalb gesagt werden, daß dann, wenn - das gleiche Vorzeichen hat wie C zunehmen muß, während bei entgegengesetzten Vorzeichen dieser Ableitungen C abnehmen. muß.Although the vertical load P on the wheel can change from moment to moment, it is obvious that the tensile force F always remains at its maximum possible value when the coefficient of friction k between the wheel and the ground is at its value k1. As a result, F follows the same curve with respect to g as k for each value of F: then, considering that the ordinates of F i g. 2 are proportional to the values of the tensile force F, then it can be seen that with a slip between 0 and g1 (F i g. 2) every change in slip is accompanied by a change in F in the same sense, ie the derivation of g with respect to Time has the same sign as that of F. This area of the curve corresponds to the conditions under which work is to be carried out. Conversely, if the system operates under such conditions that according to FIG. 2 g is between g1 and 100% corresponding to the case where the braking torque C is too great, then every increase in slip g is accompanied by a decrease in tractive force F and vice versa. As a result, the sign of the derivative of g with respect to time is opposite in this case to the sign of the derivative of F with respect to time. It can therefore be said that when - has the same sign as C increases must, while at opposite Decrease the sign of these leads C. got to.

Man erkennt somit, daß unter diesen Bedingungen eine genaue Bremssteuerung die Kenntnis der genauen Bodengeschwindigkeit V des Flugzeuges, der Drehzahl n des gebremsten Rades und des auf das Rad aufgebrachten Drehmomentes C (Bremsmoment) in jedem Augenblick erfordeit. Die besondere Anwendung dieser .einzelnen Werte soll im folgenden näher erläutert werden.It can thus be seen that precise braking control is required under these conditions the knowledge of the exact ground speed V of the aircraft, the speed n des braked wheel and the torque C (braking torque) applied to the wheel required in every moment. The special application of these .individual values should are explained in more detail below.

Die in F i g. 1 wiedergegebene hydraulische Bremsservosteuerung 4 ist derart angeordnet, daß sie das Anlegen eines regelbaren Bremsdrehmomentes C auf wenigstens ein Rad 3 des Landefahrwerks 2 ermöglicht. Diese Servosteuerung 4 wird durch ein elektronisches" System 5 gesteuert, in welches Signale eingeführt werden, die unter anderen Werten die oben diskutierten Parameter wiedergeben. Das im einzelnen in F i g. 4 dargestellte elektronische System enthält Einrichtungen, die den Schlupf g des Rades 3 in Richtung eines optimalen Wertes laufen lassen, so daß sich k seinem maximalen Wert annähert. Dieses System 5 enthält im wesentlichen einen Flugzeuglandeanalogrechner 6 und einen Regler 7 (auch Regulator genannt).The in F i g. The hydraulic brake servo control 4 reproduced in FIG. 1 is arranged in such a way that it enables a controllable braking torque C to be applied to at least one wheel 3 of the landing gear 2. This servo control 4 is controlled by an electronic "system 5 , into which signals are introduced which, among other values, reflect the parameters discussed above. The electronic system shown in detail in FIG in the direction of an optimal value so that k approaches its maximum value.This system 5 essentially contains an aircraft landing analog computer 6 and a controller 7 (also called a regulator).

Der Rechner 6 ist so konstruiert und programmiert, daß er bei Speisung mit Eingangssignalen die Informationen für die Anzeige der wahren Bodengeschwindigkeit V des Flugzeuges, des Bremsdrehmomentes C und der Drehzahl n des Rades 3 in jedem Augenblick der kontinuierlich und ohne Rücksicht auf den Zustand der Landebahn 1. zuerst auf der Basis der Werte von C und n die auf das Rad 3 ausgeübte Zugkraft F errechnet, 2. dann auf der Basis der Werte von V und n den Wert des Schlupfes g des Rades 3 errechnet, 3. dann unter Verwendung der oben erhaltenen ' Werte die entsprechenden Vorzeichen von - und bestimmt, 4.. dann die Vorzeichen dieser beiden Ableitungen vergleicht und eine Binärsignalcharakteristik dieses Vergleiches bildet, wobei die Dauer dieses Signals von der Dauer der Änderung in den ursprünglich in den Rechner eingeführten Daten abhängt, und 5. schließlich auf der Basis der Art und Dauer des Binärsignals kontinuierlich sich ändernd ein Signal entwickelt, welches den Sollschlupf wiedergibt, der einen Schlupfwert darstellt, welcher sich am besten für die in dem betrachteten Augenblick herrschenden Bedingungen eignet und einer Sollgradwinkelgeschwindigkeit n. entspricht.The computer 6 is designed and programmed in such a way that, when supplied with input signals, it provides the information for the display of the true ground speed V of the aircraft, the braking torque C and the speed n of the wheel 3 at every instant continuously and regardless of the condition of the runway 1. first calculate the tensile force F exerted on wheel 3 on the basis of the values of C and n, 2. then calculate the value of the slip g of wheel 3 on the basis of the values of V and n, 3. then using the 'values obtained above have the corresponding signs of - and 4 .. then compares the signs of these two derivatives and forms a binary signal characteristic of this comparison, the duration of this signal depending on the duration of the change in the data originally entered into the computer, and 5. finally on the basis of the type and duration of the binary signal, continuously changing, develops a signal which reproduces the setpoint slip, which represents a slip value which is best suited for the conditions prevailing at the moment in question and which corresponds to a setpoint angular velocity n.

Unter Bezugnahme auf den Regler 7 ist zuerst darauf hinzuweisen, daß er so geschaltet ist, daß er wenigstens zwei Eingangssignale aufnimmt, von denen eines die Sollradgeschwindigkeit n, und das andere die momentane Radgeschwindigkeit n wiedergibt. Der Regler ist so angeordnet, daß er die Bremsservosteuerung 4 derart steuert, daß der momentane Wert von n für das Rad 3 so nah als möglich an dem vom Rechner 6 entwickelten Wert n. gehalten wird.With reference to the controller 7, it should first be pointed out that it is switched in such a way that it receives at least two input signals, one of which reproduces the desired wheel speed n and the other reproduces the instantaneous wheel speed n. The regulator is arranged in such a way that it controls the brake servo control 4 in such a way that the current value of n for the wheel 3 is kept as close as possible to the value n developed by the computer 6.

Zu diesem Zweck und wie sich aus der Ausführungsform des elektronischen Systems nach F i g. 4 ergibt, wird der Rechner 6 mit drei elektrischen Signalen gespeist, deren entsprechende Werte V, C und n wiedergeben.To this end and as can be seen from the embodiment of the electronic System according to FIG. 4 results, the computer 6 is provided with three electrical signals fed, the corresponding values of which reflect V, C and n.

Das zur wahren Bodengeschwindigkeit V gehörende Signal erhält man entweder von einem Geschwindigkeitsanzeigeinstrument 8 im Flugzeug, wie sich aus F i g. 1 und 4 ergibt, oder von einer Vorrichtung am Boden, beispielsweise einem Bodensteuerradargerät, welches ein Signal aussendet, das den momentanen Wert der Geschwindigkeit V des Flugzeuges wiedergibt.The signal belonging to the true ground speed V is obtained either from a speed display instrument 8 in the aircraft, as can be seen from FIG. 1 and 4, or from a device on the ground, for example a ground control radar device, which sends out a signal which reflects the instantaneous value of the speed V of the aircraft.

Das auf das Rad 3 ausgeübte Bremsmoment C kann hinsichtlich seiner Größe dadurch gemessen werden, daß man die Bremse 3 a in eine Dynamo- , meteranordnung einbaut, die vom Landefahrwerk 2 getragen wird. Eine solche Anordnung kann, wie aus F i g. 4 ersichtlich, dadurch hergestellt werden, daß man die Bremse 3 a an das Landefahrwerk 2 über eine Verankerungsschiene 9 anschließt. Die von . dieser Schiene aufgenommenen Kräfte sind dann eine Funktion des Drehmomentes C und können durch einen Dehnungsmesser 10 gemessen werden, der somit unmittelbar ein dem Wert des Drehmomentes C entsprechendes elektrisches Signal liefert. .The braking torque C exerted on the wheel 3 can be measured in terms of its size by installing the brake 3 a in a dynamometer arrangement which is carried by the landing gear 2. Such an arrangement can, as shown in FIG. 4 can be seen in that the brake 3 a is connected to the landing gear 2 via an anchoring rail 9. The from. Forces absorbed by this rail are then a function of the torque C and can be measured by a strain gauge 10 , which thus directly supplies an electrical signal corresponding to the value of the torque C. .

Gemäß einer Abänderung der oben beschriebenen Drehmomentmeßvorrichtung kann die Schiene 9 durch einen hydraulischen Kolben mit einem geeignet kalibrierten manometrischen Meßinstrument ersetzt werden, das auf Änderungen im Druckmitteldruck im Kolben anspricht, die wiederum proportional dem Bremsdrehmoment sind.According to a modification of the torque measuring device described above can the rail 9 by a hydraulic piston with a suitably calibrated manometric measuring instrument, which reacts to changes in the pressure medium pressure responds in the piston, which in turn are proportional to the braking torque.

In gewissen Fällen kann jedoch das Vorhandensein einer Schiene 9 oder eines Hydrauliksystems Probleme aufwerfen. In solchen Fällen kann es vorteilhaft sein, eine Drehmomentmeßvorrichtung vorzusehen, die aus einer Manometereinheit besteht, welche in dem hydraulischen Kreis montiert ist, der Bremsen 3 a steuert. Unter der Voraussetzung, daß die Bremsleistung konstant bleibt, lassen sich t die Änderungen im hydraulischen Bremsdruck als im wesentlichen proportional zu den Änderungen des Bremsmomentes C ansehen. Die Radwinkelgeschwindigkeit s läßt sich, wie aus F i g. 4 ersichtlich, leicht mit Hilfe eines axial montierten, vom Rad angetriebenen Tachometers 11 messen oder mit Hilfe eines Zählsystems, welches magnetische Kontakte oder fotoelektrische Zellen verwendet.In certain cases, however, the presence of a rail 9 or a hydraulic system can cause problems. In such cases it may be advantageous to provide a torque measuring device which consists of a manometer unit which is mounted in the hydraulic circuit which controls the brakes 3 a. Assuming that the braking power remains constant, the changes in the hydraulic brake pressure can be regarded as being essentially proportional to the changes in the braking torque C. The wheel angular speed s can, as shown in FIG. 4 can be easily measured with the aid of an axially mounted, wheel-driven tachometer 11 or with the aid of a counting system which uses magnetic contacts or photoelectric cells.

Einzelbeschreibung der Wirkungsweise des Rechners 6 Der in F i g. 4 wiedergegebene Rechner enthält eine Additionseinheit 12 zurAufnahme des Signals C und eines Signals - ; welches die Ableitung der Radgeschwindigkeit n nach der Zeit wiedergibt, welche durch eine Differentiationseinheit 13 erzeugt ist; die an ihrem Eingang das den Wert n wiedergebende Signal aufnimmt, wobei die Additionseinheit 12 so angeordnet ist, daß sie an ihrem Ausgang ein Signal für die Zugkraft F liefert, die auf das Rad 3 aufgebracht wird und sich aus der folgenden Formel errechnet: Dabei bedeutet 1 das Trägheitsmoment des Rades 3 bezüglich seiner Achse, wobei I und R konstant sind und von dem Rad 3 abhängen; eine Differentiationseinheit 14 zur Aufnahme des Signals F und zur Erzeugung eines Signals proportional eine Additionseinheit 15 zur Aufnahme der Signale V und n und zur Entwicklung eines Signals proportional dem Schlupf g entsprechend der Formel eine Differentiationseinheit 16 zur Aufnahme des Signals g und zur Lieferung eines Signals - einen Divisionskreis 17, in den die Signale und eingeführt werden, und welcher ein Ausgangssignal proportional erzeugt; eine Vorzeichenfeststellvorrichtung 18 zur Aufnahme des Signals zur Feststellung des Vorzeichens und zur Erzeugung eines Binärsignals am Ausgang, das entweder gleich + U oder - U abhängig vom Vorzeichen von ist; eine Integrationseinheit 19 zur Aufnahme des von der Einheit 18 erzeugten binären Signals und zur Lieferung eines binären Signals veränderlicher Dauer t Ut ; eine Additionseinheit 20 zur Aufnahme des Ausgangs von der Ein Zeit 19 und ebenfalls möglichen Aufnahme eines 1 onstanten Signals .proportional einem anfängliches. Sollschlupf g"Q, wobei die Einheit 20 ein Ausga igssignal proportional dem Sollschlupf g, erzeugt, und eine Endkontrolleinheit 21 zur Aufnahme der Signale entsprechend g, und V und zur Lieferung eines Ausgangssignals zur Wiedergabe der optimalen oder Sollwinkelradgeschwindigkeit n,. Der Regler 7, von dem eine Ausführungsform in F i g. 4 wiedergegeben ist, enthält einen Komparator 22, welcher einerseits das im Rechner 6 entwickelte Signal n, und andererseits das vom Tachometer 11 erzeugte Signal n aufnimmt und ein Fehlersignal e = n - n, erzeugt, welches den Unterschied zwischen den beiden Eingangssignalen wiedergibt; einen an den Komparator 22 angeschlossenen Verstärker 23 zur Verstärkung des Signals e in ein Signal E; eine Additionseinheit 24, in die das verstärkte Signal E und ein Signal proportional eingeführt werden, welches gleich und damit ist, welches von einer Differentiationseinheit 13a erzeugt wird, die als getrennte Einheit im Regler 7 vorhanden sein kann, deren Funktion aber auch von der Einheit 13 des Rechners 6 übernommen werden kann. Das Signal geht darauf zurück, daß - sehr klein bezüglich , äquivalent zu ist, so daß die Additionseinheit 24 offenbar Eingangssignale aufnimmt, die E + - wiedergeben und an ihrem Ausgang ein E + entsprechendes Signal liefert; und einen Verstärker 25, welcher das Signal E + verstärkt und dessen Ausgang an die Bremsservosteuerung 4 angeschlossen ist, welche die Arbeitsweise der Bremsen 3 a derart steuert, daß die Drehzahl ir des Rades 3 sich dem Sollwert n, annähert.Detailed description of the mode of operation of the computer 6 The in F i g. 4 reproduced computer contains an addition unit 12 for receiving the signal C and a signal - ; which represents the derivative of the wheel speed n with respect to time, which is generated by a differentiation unit 13; which receives the signal representing the value n at its input, the addition unit 12 being arranged in such a way that it supplies a signal for the tensile force F at its output, which is applied to the wheel 3 and is calculated from the following formula: 1 means the moment of inertia of the wheel 3 with respect to its axis, where I and R are constant and depend on the wheel 3; a differentiation unit 14 for receiving the signal F and for generating a signal proportional an addition unit 15 for receiving the signals V and n and for developing a signal proportional to the slip g according to the formula a differentiation unit 16 for receiving the signal g and for delivering a signal - a division circuit 17 into which the signals and be introduced, and which is an output signal proportional generated; a sign detection device 18 for receiving the signal to determine the sign and to generate a binary signal at the output, which is either equal to + U or - U depending on the sign of is; an integration unit 19 for receiving the binary signal generated by the unit 18 and for supplying a binary signal of variable duration t Ut ; an addition unit 20 for recording the output of the on time 19 and also possible recording of a constant signal .proportional to an initial one. Setpoint slip g "Q, the unit 20 generating an output signal proportional to the setpoint slip g, and a final control unit 21 for receiving the signals corresponding to g, and V and for supplying an output signal for reproducing the optimal or setpoint angle wheel speed n ,. The controller 7, One embodiment of which is shown in FIG. 4 contains a comparator 22 which, on the one hand, picks up the signal n developed in the computer 6 and, on the other hand, picks up the signal n generated by the tachometer 11 and generates an error signal e = n- n, which reproduces the difference between the two input signals; an amplifier 23 connected to the comparator 22 for amplifying the signal e into a signal E; an addition unit 24 in which the amplified signal E and a signal are proportional be introduced, whichever and thus which is generated by a differentiation unit 13a , which can be present as a separate unit in the controller 7, but whose function can also be taken over by the unit 13 of the computer 6. The signal goes back to the fact that - very small in terms of, equivalent to is so that the addition unit 24 apparently picks up input signals that E + - and an E + at its output supplies the corresponding signal; and an amplifier 25 which receives the signal E + amplified and whose output is connected to the brake servo control 4, which controls the operation of the brakes 3 a in such a way that the speed ir of the wheel 3 approaches the target value n.

Der Regler 7 arbeitet derart, daß die Kreise 22 bis 25 die Drehzahl n abhängig von der Solldrehzahl n ,. machen, die durch den Rechner 6 gegeben ist. Der durch die Einheiten 13 a-24-25 gebildete Kreis steigert die Geschwindigkeit in Reaktion auf den zuerst genannten Kreis, in dem er zu dem verstärkten Fehlersignal e seine Zeitableitung - addiert, so daß man einen ausgeglichenen Durchschnitts- ausgang erhält, welcher die Änderungen im Fehlersignal e in Rechnung sieht.The controller 7 works in such a way that the circles 22 to 25 the speed n depending on the target speed n,. make, which is given by the computer 6. The circle formed by the units 13 a-24-25 increases the speed in response to the first-mentioned circle, in which it adds its time derivative - to the amplified error signal e, so that a balanced average output receives, which sees the changes in the error signal e in the calculation.

Es ist darauf hinzuweisen, daß die verschiedenen Teile des elektrischen Systems 5 in von der Wiedergabe nach F i g. 4 abweichender Form und insbesondere in den abgeänderten Formen nach den F i g. 5 und 6 angeordnet werden können, in denen die gleichen Bezugszeichen auf die gleichen Einheiten wie in F i g. 4 Bezug nehmen.It should be noted that the various parts of the electrical Systems 5 in from the reproduction of FIG. 4 different form and in particular in the modified forms according to FIGS. 5 and 6 can be arranged in which have the same reference numerals on the same units as in FIG. 4 reference to take.

Gemäß der in F i g. 5 wiedergegebenen Abänderung ist am Ausgang der Differentiationseinheit 14, die ein Ausgangssignal proportional zu liefert, ein erster Vorzeichendetektor 26 und am Ausgang der Differentiationscinheit 16, die einen Ausgang proportional zu - liefert, ein zweiter Vorzeichendetektor 27 vorgesehen. Diese Vorzeichendetektoren 26 und 27 liefern jeweils eine Spannung mit der Amplitude t Uo, deren Vorzeichen von dem entsprechenden Vorzeichen von und - abhängt.According to the in F i g. 5 reproduced modification is at the output of the differentiation unit 14, which is an output signal proportional to supplies, a first sign detector 26 and at the output of the differentiation unit 16, which has an output proportional to - supplies, a second sign detector 27 is provided. These sign detectors 26 and 27 each supply a voltage with the amplitude t Uo, the sign of which depends on the corresponding sign of and - depends.

Diese Spannungen ± Uo werden dann über Dioden 28 auf zwei Und-Kreise 29 und 30 aufgegeben, wobei die Anordnung der Dioden 28 derart gewählt ist, daß bei gleichem Vorzeichen von und einer der Kreise 29 und 30 leitend wird und einen bestimmten Strom liefert, während bei entgegengesetzten Vorzeichen von und keine der Und-Röhren 29 und 30 mit Strom versorgt wird.These voltages and one of the circles 29 and 30 becomes conductive and supplies a certain current, while with opposite signs of and none of the AND tubes 29 and 30 are powered.

Die Ausgänge der Und-Röhren 29 und 30 werden beide einem elektronischen Relais 31 zugeführt, welches wiederum ein Binärsignal der Amplitude U liefert, dessen Vorzeichen davon abhängt, ob eine der Und-Röhren mit Strom versorgt ist und Strom liefert oder nicht, d. h. gemäß den entsprechenden Vorzeichen von und - Das Binärsignal wird dann über die Zeit in der Integrationseinheit 19 integriert, welche ein Binärsignal.:L Ut von veränderlicher Dauer liefert. Dieses Signal wird in der Additionseinheit 20 zu einem konstanten Signal addiert, welches einen anfänglichen Sollschlupf g,. wiedergibt, um ein resultierendes Signal zu erzeugen, welches den momentanen Sollschlupf g, wiedergibt. Dieses Signal wird durch die Endkontrolleinheit 21 benutzt, um ein Signal zu erzeugen, welches proportional der Sollradwinkelgeschwindigkeit ri, ist.The outputs of the AND tubes 29 and 30 are both fed to an electronic relay 31, which in turn supplies a binary signal of amplitude U, the sign of which depends on whether one of the AND tubes is supplied with power and delivers power or not, ie according to the corresponding sign of and - The binary signal is then integrated over time in the integration unit 19, which supplies a binary signal.: L Ut of variable duration. This signal is added to a constant signal in the addition unit 20 , which indicates an initial setpoint slip g i. reproduces in order to generate a resultant signal which reproduces the instantaneous desired slip g i. This signal is used by the final control unit 21 to generate a signal which is proportional to the target wheel angular speed ri.

Der modifizierte Regler 7 nach F i g. 5, in den das oben erwähnte Signal n, sowie das Signal n eingeführt wird, welches die momentane Radwinkelgeschwindigkeit wiedergibt, ist identisch mit dem , Regler nach F i g. 4 mit der Ausnahme, daß beim Regler nach F i g. 5 eine andere Art von Ausgangssignal geliefert wird. Für diesen Zweck wird der lineare Ausgangsverstärker 25 nach F i g. 4 durch einen Vorzeichendetektor 32 ersetzt, welcher eine Spannung + US liefert, wenn der Fehler E positiv ist, dagegen eine Spannung - US erzeugt, wenn der Fehler e negativ ist.The modified controller 7 according to FIG. 5, in which the above-mentioned signal n, as well as the signal n , which represents the instantaneous wheel angular speed, is introduced, is identical to the controller according to FIG. 4 with the exception that the controller according to FIG. 5 another type of output signal is provided. For this purpose the linear output amplifier 25 according to FIG. 4 is replaced by a sign detector 32, which supplies a voltage + US when the error E is positive, but generates a voltage - US when the error e is negative.

Es ist darauf hinzuweisen, daß bei Steigerung von g die Servosteuerung 4 eine schwächere Bremskraft auf die Bremsen 3 a ausübt, während bei Absinken von g unter y, die Servosteuerung ein Signal empfängt, welches eine Vergrößerung der Bremskraft auf die Bremsen 3 a hervorruft.It should be pointed out that when g increases, the servo control 4 exerts a weaker braking force on the brakes 3 a, while when g falls below y, the servo control receives a signal which causes an increase in the braking force on the brakes 3 a.

Die zweite Abänderung des elektronischen Systems 5 liefert eine beträchtliche Vereinfachung des vorher beschriebenen Systems. In den meisten Fällen, insbesondere, wenn man ausreichend kurze Zeitintervalle berücksichtigt, neigt der momentane Schlupf g, wenn der Regler 7 eine Spannung + US liefert, die eine Zunahme in der Bremswirkung wiedergibt, zu einer Vergrößerung, und ist positiv, während bei Lieferung einer Spannung - US (Abnahme der Bremskraft) durch den Regler der momentane Schlupf g abnimmt und - negativ ist. Somit ist es möglich, auf eine direkte Bestimmung des Vorzeichens von zu verzichten, und es läßt sich die Kenntnis des Vorzeichens dieser Größe aus der Natur des Regulators 7 ableiten. Es ist deshalb, wie aus F i g. 6 ersichtlich, möglich, die Einheiten 15, 16 und 27 (nach F i g. 5) wegzulassen und den Ausgang vom Regulator 7 über die Dioden 28, die in geeigneter Anordnung vorliegen müssen, auf einen Eingang jeder der Und-Röhren-29 und 30 aufzugeben.The second modification of the electronic system 5 provides a considerable simplification of the previously described system. In most cases, especially if sufficiently short time intervals are taken into account, the instantaneous slip g tends to increase when the regulator 7 supplies a voltage + US which reflects an increase in the braking effect, and is positive, while when a voltage - US (decrease in braking force) is supplied by the controller, the instantaneous slip g decreases and - is negative. It is thus possible to directly determine the sign of and the knowledge of the sign of this variable can be derived from the nature of the regulator 7. It is therefore, as shown in FIG. 6, it is possible to omit the units 15, 16 and 27 (according to FIG. 5) and to transfer the output from the regulator 7 via the diodes 28, which must be in a suitable arrangement, to an input of each of the AND tubes 29 and 30 to give up.

Bei dieser Anordnung kann es vorkommen, daß die anfängliche Hypothese während eines kurzen Teiles einer der Bremsphasen nicht erfüllt ist, jedoch ist, wenn man die Reaktionsgeschwindigkeit der Anordnung 5 in Rechnung zieht, der nachteilige Effekt dieser Erscheinung vernachlässigbar. Dies geht auf die Tatsache zurück, daß die Abweichung unmittelbar vom Rechner 6 festgestellt und dann im nächsten Augenblick durch den Regulator 7 gestrichen wird.With this arrangement it can happen that the initial hypothesis one of the braking phases is not fulfilled during a short part, however, if one takes into account the reaction speed of the arrangement 5, the disadvantageous one The effect of this phenomenon is negligible. This is due to the fact that the discrepancy was determined immediately by the computer 6 and then in the next instant is deleted by the regulator 7.

Bezüglich der Einrichtungen 8 (F i g. 1 und 4) zum Messen der wahren Bodengeschwindigkeit V des Flugzeuges ist darauf hinzuweisen, daß diese Aufgabe von jeder bekannten Vorrichtung übernommen werden kann, beispielsweise einem Dopplerradar oder einem Tachometer, das an einem nicht gebremsten Rad befestigt ist.Regarding the devices 8 (Figs. 1 and 4) for measuring the true Ground speed V of the aircraft should be pointed out that this task can be adopted by any known device, for example a Doppler radar or a speedometer attached to an unbraked wheel.

Außerdem kann eine Vorrichtung zur Ermittlung der Geschwindigkeit V angewendet werden, wie sich aus der Blockdarstellung 8 nach F i g. 4 ergibt.In addition, a device for determining the speed V can be used, as can be seen from the block diagram 8 according to FIG. 4 results.

Diese Vorrichtung enthält einen Beschleunigungsmesser 33, vorteilhaft einen Trägheitsbeschleunigungsmesser, der im Flugzeug 1 montiert und so angeordnet ist, daß er die Längsbeschleunigungen .mißt, und eine Integrationseinheit 34 zur Aufnahme des Ausganges des Beschleunigungsmessers 33 und eines Bezugssignals no entsprechend der Geschwindigkeit Y des Flugzeuges vor dem Anlegen irgendeiner Bremskraft, wobei dieses Signal no vorzugsweise vom Tachometer 11 geliefert wird, wie oben bereits erläutert wurde.This device contains an accelerometer 33, advantageously an inertial accelerometer, which is mounted in the aircraft 1 and arranged so that it .mess the longitudinal accelerations, and an integration unit 34 for receiving the output of the accelerometer 33 and a reference signal no corresponding to the speed Y of the aircraft before any braking force is applied, this signal no preferably being supplied by the tachometer 11 , as already explained above.

Die momentane Geschwindigkeit V des Flugzeuges läßt sich durch folgenden Ausdruck wiedergeben: , oder Aus F i g. 7 erkennt man im einzelnen eine mögliche Ausführungsform des hydraulischen Systems für die Bremsservosteuerung 4; welche die Betätigung der Bremse 3 a über ein Servoventil 35 ermöglicht, das durch den Regulator 7 gesteuert ist.The instantaneous speed V of the aircraft can be expressed by the following expression:, or From Fig. 7 shows in detail a possible embodiment of the hydraulic system for the brake servo control 4; which enables the actuation of the brake 3 a via a servo valve 35 which is controlled by the regulator 7.

Gemäß der wiedergegebenen Anordnung ist die vom Piloten zu betätigende Bremssteuerung, beispielsweise ein Pedal 36, mit einem elektrischen Geber 37 verbunden, der an den Regulator 7 ein Signal liefert, dessen Intensität sich mit der Größe des Laufweges des Pedals 36 ändert. Infolge dieser Anordnung kann die Intensität des vom Regulator 7 zum Antriebsmotor 38 des Servoventils 35 abgegebenen Signals und damit die vom Servoventil35 gelieferte maximale Druckhöhe und im allgemeinen die Bremswirkung vom Piloten lediglich durch Niederdrücken des Pedals 36 mit mehr oder weniger großer Kraft gesteuert werden. Das Servoventil 35 wird" vorteilhaft durch eine Pumpe 39 über ein Einwegventil 40 und einen Druckakkumulator 41 gespeist, wobei der Rückfluß des Druckmittels durch einen Tank 42 sichergestellt ist.According to the arrangement shown, the brake control to be actuated by the pilot, for example a pedal 36, is connected to an electrical transmitter 37 which supplies a signal to the regulator 7, the intensity of which changes with the size of the travel of the pedal 36. As a result of this arrangement, the intensity of the signal emitted by the regulator 7 to the drive motor 38 of the servo valve 35 and thus the maximum pressure level delivered by the servo valve 35 and in general the braking effect can be controlled by the pilot only by depressing the pedal 36 with greater or lesser force. The servo valve 35 is "advantageously fed by a pump 39 via a one-way valve 40 and a pressure accumulator 41 , the return flow of the pressure medium through a tank 42 being ensured.

Ist die Vorrichtung in einem von einem Piloten gesteuerten Flugzeug montiert, dann befindet sich im Griffbereich des Piloten ein Schalter 36a, der im Versorgungskreis des elektronischen Systems 5 montiert ist. Dieser Schalter ermöglicht das An- und Abschalten des Systems 5, so daß die automatische Bremsung entweder eingeschaltet oder ausgeschaltet ist, während das Pedal 36 dem Piloten die Möglichkeit gibt, das Ausmaß der automatischen Bremsung zu begrenzen.Is the device in an aircraft controlled by a pilot mounted, then there is a switch 36a in the pilot's grip area, which is in the Supply circuit of the electronic system 5 is mounted. This switch enables turning the system 5 on and off so that automatic braking is either on or off while the pedal 36 gives the pilot the option there to limit the extent of the automatic braking.

Somit kann nach dem Willen des Piloten entsprechend den folgenden drei Möglichkeiten gebremst werden: Ist der Schalter36a geschlossen (automatische Bremsung) und ist das Peda136 bis zum Maximum niedergedrückt (keine Begrenzung der Höhe der automatischen Bremsung), dann erfolgt eine optimale Bremsung, die das Anhalten des Flugzeuges auf kürzestem Abstand sicherstellt.Thus, according to the will of the pilot, the following can be used can be braked in three ways: If the switch 36a is closed (automatic Braking) and the Peda136 is depressed to the maximum (no limit of the Level of the automatic braking), then an optimal braking takes place, the stopping of the aircraft at the shortest possible distance.

Ist der Schalter 36a geschlossen (automatische Bremsung) und das Pedal 36 nur teilweise niedergedrückt (Begrenzung der automatischen Bremsung), dann erfolgt eine optimale Bremsung unterhalb der vom Piloten festgelegten Bremskraft, wobei der Anhalteweg des Flugzeuges offenbar größer als im vorhergehenden Fall ist. Eine solche Anordnung ermöglicht es dem Piloten, an jeder Stelle auf der Landebahn zum Stillstand zu kommen.If the switch 36a is closed (automatic braking) and the pedal 36 is only partially depressed (limitation of the automatic braking), optimal braking takes place below the braking force set by the pilot, the stopping distance of the aircraft being apparently greater than in the previous case. Such an arrangement enables the pilot to come to a standstill at any point on the runway.

Ist der Schalter36a geöffnet (automatische Bremsung ausgeschaltet), dann ist die Bremsstärke nur von der Stellung des Pedals 36 abhängig (gewöhnliche vom Piloten geregelte Bremsung).If switch 36a is open (automatic braking switched off), then the braking force is only dependent on the position of the pedal 36 (ordinary braking controlled by the pilot).

Die vorliegende Erfindung läßt sich auch in einem pilotenlosen Flugzeug verwenden, wobei das Schließen des Schalters 36a und gegebenenfalls die Betätigung des Pedals 36 durch Fernsteuerung vorgenommen werden kann.The present invention can also be used in a pilotless aircraft, in which case the closing of the switch 36a and, if necessary, the actuation of the pedal 36 can be carried out by remote control.

Zwei andere Ausführungsformen sollen nun im Hinblick auf eine besonders einfache Konstruktion des Rechners 6 näher erläutert werden.Two other embodiments are now intended with regard to one in particular simple construction of the computer 6 are explained in more detail.

Bei der ersten dieser Ausführungsformen wird die Zugkraft F, die auf das Rad 3 ausgeübt und von dem auf das Rad ausgeübten Bremsmoment C und der Winkelgeschwindigkeit n des Rades berechnet wird, auf einen Kreis aufgegeben, der als Maximadetektor arbeitet.In the first of these embodiments, the tensile force F applied to the wheel 3 exerted and of the braking torque C exerted on the wheel and the angular speed n of the wheel is calculated, placed on a circle that works as a maximum detector.

Für diesen Zweck enthält, wie aus F i g. 8 ersichtlich, der Rechner 6 wie bei der vorhergehenden Ausführungsform eine Additionseinheit 12, welche das Signal C und das Signal aufnimmt (welches vom Signal n in der Differentiationseinheit 13 erzeugt wird).For this purpose, as shown in FIG. 8 can be seen, the computer 6, as in the previous embodiment, an addition unit 12, which the signal C and the signal records (which is generated by the signal n in the differentiation unit 13).

Das die Zugkraft F wiedergebende Signal wird dann einerseits auf einen Detektorkreis 43 aufgegeben, welcher eine Diode 44, einen Kondensator 45 und ein Relais 46 enthält, das bei Erregung den Kondensator 45 entlädt, und andererseits zu einem Differentialverstärker 47 geleitet, welcher ebenfalls den Entladestrom des Kondensators 45 des Detektorkreises 43 aufnimmt.The signal representing the tensile force F is then sent on the one hand to a detector circuit 43, which contains a diode 44, a capacitor 45 and a relay 46 which, when energized, discharges the capacitor 45 , and on the other hand to a differential amplifier 47 which also carries the discharge current of the Capacitor 45 of the detector circuit 43 receives.

Der Ausgang des Differentialverstärkers 47 wird dann angeschaltet: einerseits an das Relais 46 und andererseits an eine Kette, die in Reihe einen Schmitt-Auslöserkreis 48, einen Binärkreis 49 und eine Additionseinheit 50 enthält, die ein Binärsignal :L U liefert.The output of the differential amplifier 47 is then connected: on the one hand to the relay 46 and on the other hand to a chain which contains in series a Schmitt trigger circuit 48, a binary circuit 49 and an addition unit 50 which supplies a binary signal: LU.

Dieses Binärsignal -+ U wird in einer Integrationseinheit 51 integriert, welche somit das Binärsignal t Ut veränderlicher Dauer liefert.This binary signal - + U is integrated in an integration unit 51, which thus supplies the binary signal t Ut of variable duration.

Das Signal ± Ut wird in einer Steuereinheit 52 umgeformt, welche das Signal V entsprechend der Geschwindigkeit des Flugzeuges aufnimmt und dann ein Signal V,, liefert, das durch die folgende Beziehung definiert ist: Vg, = V- Rn" wobei R der Radius des Rades 3 ist.The signal ± Ut is converted in a control unit 52 which receives the signal V corresponding to the speed of the aircraft and then supplies a signal V ,, which is defined by the following relationship: Vg, = V- Rn "where R is the radius of the Wheel 3 is.

Schließlich liefert eine Additionseinheit 53, welche , die Signale Vg, und V aufnimmt, das Signal n, Es ist im Zusammenhang mit dem Rechner der beschriebenen Art darauf hinzuweisen, daß der Kondensator 45 des Detektorkreises 43 nur durch eine sehr hohe Impedanz aufgeladen wird. Man erkennt ; somit, claß er nur innerhalb einer sehr kurzen Zeiteinheit geladen werden kann, wobei die Entladung nur über das Relais 46 vor sich geht, wenn dieses Relais erregt ist.Finally, an addition unit 53 supplies the signals Vg, and V receives the signal n, It is described in connection with the calculator of the Kind of pointing out that the capacitor 45 of the detector circuit 43 only through a very high impedance is charged. One recognises ; thus, it is only within a very short unit of time can be charged, with the discharge only about relay 46 goes on when that relay is energized.

Die Wirkungsweise des Regulators ist aus dem Diagramm nach F i g. 10 ersichtlich, in dem die Abszisse den momentanen Schlupf g des Rades und die Ordinate die auf das Rad ausgeübte Zugkraft F wiedergibt.The mode of operation of the regulator is shown in the diagram in FIG. 10 can be seen, in which the abscissa the instantaneous slip g of the wheel and the ordinate represents the tensile force F exerted on the wheel.

Ändert sich die Zugkraft F, welche eine Funktion des momentanen Schlupfes g ist, von einem Wert F" auf einen Wert F," sobald sich g von g" in g,, ändert, dann verläuft die Funktion F(g) durch einen Maximalwert Fm entsprechend einem Wert gm des Schlupfes.If the tensile force F changes, which is a function of the momentary slip g is, from a value F "to a value F," as soon as g changes from g "to g ,, then the function F (g) runs through a maximum value Fm corresponding to a value gm of the slip.

Arbeitet der Kondensator 45 in der oben beschrieberren Weise, dann folgt die elektrische Spannung an den Klemmen des Kondensators der zunehmenden Änderung F (beispielsweise von F" nach F,,). Sobald jedoch der Wert von ghs den Wert des Sollschlupfes überschreitet, was eine Abnahme von F zur Folge hat, bleibt das Signal an den Klemmen des Kondensators 45 konstant. (Horizontaler strichpunktierter Teil der Kurve nach F i g. 10.) Ein Vergleich zwischen einerseits dem Signal an den Klemmen des Kondensators 45 und andererseits dem momentanen Wert von F erlaubt die Feststellung des Durchganges durch einen Maximalwert FM. Gibt D die Auslöseschwelle des Systems wieder, dann wird jedesmal, wenn Fis - F = D das Relais 46 erregt, was eine Entladung des Kondensators 45 zur Folge hat, wodurch eine neue Bestimmung des maximalen Wertes von F möglich ist.If the capacitor 45 operates in the manner described above, then the electrical voltage at the terminals of the capacitor follows the increasing change F (for example from F "to F"). However, as soon as the value of ghs exceeds the value of the nominal slip, this decreases of F, the signal at the terminals of the capacitor 45 remains constant. (Horizontal dash-dotted part of the curve according to FIG. 10.) A comparison between the signal at the terminals of the capacitor 45 on the one hand and the current value of F on the other allows the detection of the passage through a maximum value FM. If D represents the triggering threshold of the system, then each time F # - F = D the relay 46 is energized, which causes a discharge of the capacitor 45, whereby a new determination of the maximum value of F is possible.

Dann betätigt das vom Differentialverstärker 47 gelieferte Signal eine Kette von Rechenkreisen mit einem monostabilen Multivibrator entsprechend dem Schmitt-Auslösekreis 48 und einem Binärkreis 49, welche der Integrationseinheit gestattet, in der einen Richtung (± Ut) oder in der anderen Richtung (- Ut) zu arbeiten.Then the signal supplied by the differential amplifier 47 actuates a chain of computing circuits with a monostable multivibrator corresponding to the Schmitt trigger circuit 48 and a binary circuit 49, which allows the integration unit to close in one direction (± Ut) or in the other direction (- Ut) work.

In den anderen der beiden obenerwähnten vereinfachten Ausführungsformen erzeugt der Rechner 6 ein Signal entsprechend einem vorbestimmten Wert des Sollschlupfes g, (der beispielsweise experimentell bestimmt ist).In the other of the two simplified embodiments mentioned above the computer 6 generates a signal corresponding to a predetermined value of the target slip g (which is determined, for example, experimentally).

Der Rechner 6 enthält dann, wie aus F i g. 9 ersichtlich, ein Potentiometer 54 zur Aufnahme des Signals V entsprechend der Flugzeuggeschwindigkeit und zur Abgabe des Signals der Sollwinkelgeschwindigkeit n, nach der Formel wobei R der Radius des Rades 3 ist.The computer 6 then contains, as shown in FIG. 9, a potentiometer 54 for receiving the signal V corresponding to the aircraft speed and for outputting the signal of the target angular speed n, according to the formula where R is the radius of wheel 3.

Das Ausgangssignal n, des Rechners 6, das nach einer der beiden zuletzt beschriebenen Ausführungsformen hergestellt ist, wird dann auf den Regulator 7 aufgegeben, der mit dem nach den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen identisch sein kann.The output signal n, of the computer 6, the last after one of the two described embodiments is produced, is then applied to the regulator 7, which can be identical to that of the exemplary embodiments described above.

Schließlich zeigt F i g. 11 ein Bremssystem, das dann von besonderem Interesse ist, wenn die hydraulische Bremsservosteuerung 4 ein druckbetätigtes Servoventil enthält. In diesem Falle kann davon ausgegangen werden, daß die Durchgangsfunktion des Servoventils in einem kurzen Zeitraum konstant ist. Es ist dann möglich, die Messung des Drehmomentes C auf das Rad 3 wegfallen zu lassen, da dieses Drehmoment C proportional dem Signal ± US ist, welches vom Regulator 7 geliefert wird.Finally, FIG. 11 shows a braking system which is of particular interest when the hydraulic brake servo control 4 contains a pressure operated servo valve. In this case, it can be assumed that the passage function of the servo valve is constant in a short period of time. It is then possible to omit the measurement of the torque C on the wheel 3, since this torque C is proportional to the signal ± US which is supplied by the regulator 7.

Der Rechner 6 nimmt dann, wie aus F i g. 11 ersichtlich, zusätzlich zu den Signalen der momentanen Winkelgeschwindigkeit n des Rades und der Geschwindigkeit V des Flugzeuges das vom Regulator 7 kommende Signal t US auf.The computer 6 then takes, as shown in FIG. 11 can be seen, in addition to the signals of the instantaneous angular speed n of the wheel and the speed V of the aircraft on the signal t US coming from the regulator 7.

Claims

Claims: 1. Brake pressure regulating device for hydraulic vehicle wheel brakes, in particular aircraft landing wheel brakes, with at least one servo control which produces a controllable braking torque on at least one wheel to be braked with the radius R and the moment of inertia 1 of the vehicle to be braked and which is exposed to an electronic arrangement in which the vehicle movement own parameters, namely those relating to the speed V of the vehicle above the ground, the braking torque C exerted on the wheel and the instantaneous angular speed n of the wheel, are entered, and the electronic arrangement has a computer and a controller supplied by this, wherein the computer directly or indirectly, based on the parameters mentioned, derives the tensile force after hatching determined corresponding value, characterized in that the computer (6) also calculates a binary signal: E Ut of variable duration, the sign of the binary signal t Ut being the sign of the derivatives has, while the duration of the binary signal t Ut is equal to the duration during which the derivative has the same sign, and sign and duration of the binary signal f Ut are used to produce another signal g, the so-called target slip, which is used in place of the actual slip given at the time under consideration, the target slip g being a variable for increasing or decreasing the slip g of the wheel represents depending on whether the slip g is smaller or larger than an optimal slip g1 corresponding to the optimal coefficient of friction between wheel and ground, and the computer converts the signal into another signal n, corresponding to an angular speed n. of the braked wheel (3), the so-called Setpoint velocity, converted, where the signal n, based on the signal g, by electronic resolution of the equation is obtained, and the signal n is fed into the computer (6) in order to be compared with the signal n corresponding to the instantaneous angular velocity, and the result of this comparison is used by the controller (7) to send a signal to the servo control ( 4) to deliver a signal acting in such a way that the value of the instantaneous angular velocity is kept at the value of the nominal value angular velocity.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the speed V of the vehicle is determined as above the ground by an accelerometer (33), preferably an inertial accelerometer, in the aircraft to measure its longitudinal acceleration and by an integration cell (34) for receiving the signal supplied by the accelerometer (33) and a reference signal Vo which represents the initial state, ie before braking, of the airspeed V.

3. Braking device according to claim 1, characterized in that the signal g is calculated in an addition cell (20) which receives the binary signal ± Ut and possibly a reference signal for the target slip, which is continuously at the input of the addition cell (20) .

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the Signal n, is determined in a work cell (21), the signal g, and one of the Speed of the vehicle on the ground picks up corresponding signal.

5. Device according to Claim 1, characterized in that the controller (7) is a comparator cell (22) which picks up the signals n, and n and an error signal e equal to Difference between the two signals.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the error signal e is amplified to a signal E, and its derivative with respect to time is added in an addition cell (24), the signal E + the servo control (4) is operated.

7. Braking device according to claim 1, characterized characterized in that the regulator (7) is operated so that it has an output voltage ± US delivers, where the sign of this output voltage corresponds to the sign of the difference between the two signals n, and n. B.

Device according to claim 1, wherein the computer means for separately calculating the derivatives - and - has, dadurcl characterized in that the signs of the two derivatives are compared in a working cell (17), which is followed by a sign detector cell (18), which supplies a voltage t U at the output, the sign of which is equal to that of, and the voltage ± U then in a Integrator cell (19) is integrated, which calculates the binary signal + Ut.

9. Braking device according to claim 1, wherein the computer means which separate the derivatives and - calculate, has, dadurct characterized in that the respective signs of the derivatives are determined separately in a first sign detector (26) and in a second sign detector (27), each delivering a voltage ± Uo, the sign of which is equal to the corresponding derivative or - is, the voltage t Uo via four diodes (28; to two AND-circles (29 and 30) interacting with a relay (31) being applied, the one from diodes (28) and AND-circles (29 and 30) as well Relay (31) existing arrangement is operated in such a way that the relay (31) supplies a voltage -h U, the sign of which is the same as that of the derivative and the voltage ± U then in an integrator cell (19) is integrated, which calculates the binary signal ± Ut.

10. Apparatus according to claim 1 and 7, wherein the computer means for calculating the derivative characterized in that the sign of the derivative is determined in a sign detector (26) which supplies a voltage t Uo, the sign of which is equal to the derivative and where the voltage ± Uo with the output voltage t US supplied by the controller (7) is applied via four diodes (28) to two AND circuits (29 and 30) which interact with a relay (31), the diodes , AND circuits and relays existing arrangement is operated in such a way that the relay (31) supplies a voltage ± U, the sign of which is equal to that of the derivative, the voltage: LU then in an integrator cell (19) is integrated, which calculates the binary signal ± Ut.

11. Braking device according to claim 1, characterized in that the tensile force F is introduced in a maximum detector circuit (43) which interacts with a chain having a cut trigger (48), a binary circuit (49) and an addition cell (50), wherein the chain supplies a voltage ± U, the sign of which is equal to the derivative and the voltage + U is then -integrated in an integrator cell (51) which calculates a binary signal ± Ut.

12. Braking device according to claim 11, characterized in that the maximum detector circuit (43) has a diode (44), a capacitor (45) and a relay (46) which can discharge the capacitor (45) when energized.

13. Braking device according to claim 12, characterized in that the signal corresponding to the tensile force F is given on the one hand to the maximum detector (43) and on the other hand to a differential amplifier (47) which also picks up the discharge current of the capacitor (45) of the maximum detector (43) , the output of the differential amplifier (47) at the relay (46) of the maximum detector circuit (43) and at the circuit consisting of the Schmitt trigger (48), binary circuit (49) and addition cell (50).

14. Braking device according to one of the claims 1 and 7, the servo control comprising a pressure actuated servo valve, thereby characterized that the display for the braking torque C from the output voltage ± U $, which is supplied by the regulator (7).

15. The device according to claim 1, characterized in that n, in a computer (6) with a potentiometer (54) is calculated which receives a signal V, and that the potentiometer (54) that of the setpoint angular velocity supplies a corresponding signal and the value of the setpoint slip g is fixed with respect to the position of the movable wiper of the potentiometer (54). Documents considered: German Patent No. 955115; German Auslegeschrift No. 1020 872; British Patent No. 817 854.