DE10004605A1 - Hydraulik-Logik-Kreuzkopplung zwischen getrennten Redundanten Servoaktuatoren - Google Patents

Abstract

Ein redundantes Steueraktuatorsystem schafft eine Hydraulik-Logik-Kreuzkopplung zwischen getrennten Servoaktuatoren. Jeder Servoaktuator enthält ein Steuerventil, das so beschaffen ist, daß es als Antwort auf ein Steuersignal einen Hydraulikausgang erzeugt. Jeder Aktuator besitzt außerdem einen Hydraulikaktuator, der so beschaffen ist, daß er eine Last als Antwort auf den Hydraulikausgang des zugeordneten Steuerventils bewegt. Den Steuerventilen und Aktuatoren sind funktional Logikventileinrichtungen zugeordnet. Jede Logikventileinrichtung wird mit hydraulischen und elektrischen Eingangssignalen versorgt. Jede Logikventileinrichtung ist funktional zwischen dem Steuerventil und dem Aktuator angeordnet, um in Abhängigkeit von den zugeführten Eingangssignalen entweder (a) eine Steueroperation des Aktuators als Antwort auf das Steuersignal zuzulassen oder (b) dem Aktuator zu erlauben, sich frei und unahängig vom Steuersignal zu bewegen oder (c) die Bewegung der Last unabhängig vom Steuersignal zu beschränken. Jede Logikventileinrichtung ist funktional so beschaffen, daß sie ein Hydraulikausgangssignal erzeugt. Das Hydraulikausgangssignal jedes Servoaktuators dient als Hydraulikeingangssignal des jeweils anderen Servoaktuators.

Description

Die Erfindung betrifft allgemein Servoaktuatoren zum Bewegen einer Last als Antwort auf ein Steuersignal und insbesondere ein verbessertes redundantes Steueraktuator­ system, in dem getrennte Servoaktuatoren, deren Ausgänge mit einer gemeinsamen Last verbunden sind, kreuzgekoppelt sind, um Hydraulik-Logik-Informationen dazwischen auszu­ tauschen.

Moderne "Fly-By-Wire"-Flugzeuge (FBW-Flugzeuge) verwenden hydraulisch angetriebene, elektrisch gesteuerte, doppelt­ redundante Servoaktuatoren, um Flugregelungen und neuer­ dings Motorschub-Vektorsteuerungen auszuführen. Viele dieser Servoaktuatoren, insbesondere jene, die für Mili­ tärflugzeuge entworfen wurden, verwenden Tandemkolben- Aktuatoren, die in ein einziges mechanisches Gehäuse integriert sind und redundante Quellen besitzen, die druckbelastetes Hydraulikfluid unabhängig an eines oder mehrere integrierte elektrohydraulische Servoventile liefern. Andererseits ist es im zivilen Flugverkehr allgemein erwünscht, daß die redundanten Servoaktuatoren physisch voneinander getrennt sind und mit getrennten Verbindungen mit unabhängigen Druckquellen und Fluid­ rückleitungen versehen sind.

In jedem Fall sind diese redundanten Servoaktuatoren typischerweise so beschaffen und angeordnet, daß sie entweder in einer Aktiv/Aktiv-Betriebsart oder in einer Aktiv/Bereitschaft-Betriebsart zusammenzuarbeiten. Insbe­ sondere sind diese Servoventile typischerweise mit ihren jeweiligen Aktuatoren über Logikventile verbunden, die drei verschiedene Betriebsarten für jeden Servoaktuator ermöglichen. Die erste dieser Betriebsarten betrifft die aktive Steuerung, in der das Servoventil dazu verwendet wird, die Fluidströmungen zum zugeordneten Aktuator aktiv zu steuern. Die zweite Betriebsart ist als "Betriebsart mit freier Umleitung" bekannt, in der der Aktuator von seinem zugeordneten Servoventil effektiv getrennt (d. h. "verstellt") ist (z. B., weil seine Steuerelemente oder Leistungsversorgungen ausgefallen sind oder weil er sich in der Bereitschaftsbetriebsart befindet), um eine fort­ gesetzte Steuerung und einen fortgesetzten Betrieb der Last durch den anderen Aktuator zu ermöglichen. Die dritte Betriebsart ist als Ausfallsicherungs-Betriebsart bekannt, in der das Servoventil vom zugeordneten Aktuator getrennt ist und die gegenüberliegenden Kammern des abgetrennten Aktuators miteinander über eine Drossel­ blende in Verbindung stehen, um eine ununterbrochene, wenn auch "gedämpfte" Bewegung der Last zu ermöglichen.

Frühere Kreuzkopplungstechniken für redundante Servoak­ tuatoren haben den Austausch elektrischer und/oder hy­ draulischer Signale verwendet. Im allgemeinen umfaßten diese herkömmlichen Vorrichtungen vorgesteuerte Magnet­ ventile und Ausfallsicherungsventile, um als Antwort auf bestimmte Bedingungen eine Betriebsartumschaltung auszu­ führen. Einige Vorrichtungen haben Umleitungsventile in Verbindung mit einem Ausfallsicherungsventil verwendet. Es ist bekannt und es wird davon ausgegangen, daß sämtli­ che dieser herkömmlichen Systeme einen Kompromiß zwischen Gewicht, Größe und Kosten darstellen.

Es wäre daher allgemein wünschenswert, ein verbessertes redundantes Steueraktuatorsystem sowie einen darin ver­ wendeten Servoaktuator zu schaffen, mit denen diese Kompromisse des Standes der Technik vermieden werden können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Servoaktuator, der in einem redundanten Steueraktuatorsystem verwendet werden kann, zu schaffen, der die obengenannten Nachteile des Standes der Technik nicht besitzt.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein verbesser­ tes redundantes Steueraktuatorsystem zu schaffen, das zwei derartige Servoaktuatoren verwendet.

Es ist eine nochmals weitere Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes redundantes Steueraktuatorsystem zu schaf­ fen, das eine Hydraulik-Logik-Kreuzkopplung zwischen getrennten redundanten Servoaktuatoren verwendet.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß gelöst durch einen Servoaktuator nach Anspruch 1 bzw. durch ein redundantes Steueraktuatorsystem nach Anspruch 11. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angege­ ben.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deut­ lich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die Zeichnung Bezug nimmt; es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines ersten herkömmli­ chen redundanten Steuersystems, in dem zwei inte­ grierte Servoaktuatoren mit einer gemeinsamen Last gekoppelt sind;

Fig. 2 eine schematische Ansicht eines zweiten herkömmlichen redundanten Steueraktuatorsystems, in dem zwei physisch getrennte Servoaktuatoren mit einer gemeinsamen Last gekoppelt sind;

Fig. 3 eine schematische Ansicht eines dritten herkömmlichen Steuersystems, in dem zwei physisch getrennte Servoaktuatoren mit einer gemeinsamen Last gekoppelt sind; und

Fig. 4 eine schematische Ansicht eines verbesserten redundanten Steueraktuatorsystems gemäß der Er­ findung, das eine Hydraulik-Logik-Kreuzkopplung zwischen physisch getrennten redundanten Servoak­ tuatoren, die mit einer gemeinsamen Last gekop­ pelt sind, aufweist.

Zu Beginn der genauen Beschreibung wird darauf hingewie­ sen, daß gleiche Bezugszeichen in sämtlichen Figuren der Zeichnung gleiche strukturelle Elemente, Abschnitte oder Flächen bezeichnen, wenn diese Elemente, Abschnitte oder Flächen durch die gesamte Beschreibung, wovon diese genaue Beschreibung ein integraler Bestandteil ist, erläutert werden. Soweit nicht anders angegeben, ist die Zeichnung (z. B. Schraffur, Anordnung von Teilen, Propor­ tionen, Grad usw.) in Verbindung mit der Beschreibung zu lesen und als Bestandteil der gesamten Beschreibung der Erfindung anzusehen. In der folgenden Beschreibung werden die Ausdrücke "horizontal", "vertikal", "links", "rechts", "aufwärts" und "abwärts" sowie deren adjektivi­ sche und adverbiale Ableitungen einfach auf die Orientie­ rung der gezeigten Struktur bezogen, wie sie in der jeweiligen besonderen Figur dem Leser zugewandt ist. Ebenso beziehen sich die Ausdrücke "einwärts" und "aus­ wärts" je nach Fall auf die Orientierung einer Fläche in bezug auf ihre Achse bzw. Erstreckung oder Drehachse.

Die Erfindung schafft im weiteren Sinn einen verbesserten Servoaktuator, der in einem redundanten Steueraktuatorsy­ stem zur Anwendung kommt, sowie ein redundantes Steuerak­ tuatorsystem, das derartige verbesserte Servoaktuatoren verwendet. Bevor jedoch die Verbesserung gemäß der Erfin­ dung erläutert wird, scheint es ratsam, drei herkömmliche sowie herkömmliche redundante Steuersysteme, die diese Servoaktuatoren verwenden, zu betrachten, um die Bedeu­ tung der Erfindung besser verstehen zu können.

Erstes herkömmliches System (Fig. 1)

In Fig. 1 ist ein erstes herkömmliches redundantes Steueraktuatorsystem gezeigt und allgemein mit dem Be­ zugszeichen 20 bezeichnet. Dieses Steuersystem besitzt im allgemeinen zwei Servoaktuatoren. Der linke Servoaktuator ist als Servoaktuator 21A bezeichnet, während der rechte Servoaktuator als Servoaktuator 21B bezeichnet ist. Im folgenden bezeichnet das Suffix "A" Teile, Abschnitte oder Flächen des linken Servoaktuators 21A, während das Suffix "B" entsprechende Teile, Abschnitte oder Flächen des rechten Servoaktuators 21B bezeichnet. Die beiden Servoaktuatoren sind spiegelbildlich beschaffen und mit einem gemeinsamen Tandemkolben-Aktuator, der allgemein mit dem Bezugszeichen 22 bezeichnet ist, gekoppelt.

Der Aktuator 22 besitzt zwei axial beabstandete Kolben 23A, 23B, die an einer gemeinsamen Stange 24 angebracht sind. Der linke Kolben 23A ist so angebracht, daß er in einem linken Zylinder 25A eine Gleitbewegung in dichter Weise ausführen kann. Die beiden Servoaktuatoren sind bis auf die folgenden Ausnahmen zueinander spiegelbildlich. Folglich wird nur der linke Servoaktuator 21A ausführlich beschrieben, wobei sich das entsprechende Bezugszeichen, das statt des Suffixes "A" das Suffix "B" besitzt, auf den entsprechenden Teil, den entsprechenden Abschnitt oder die entsprechende Fläche des rechten Servoaktuators 21B bezieht.

Der Servoaktuator 21A enthält allgemein ein zweistufiges elektrohydraulisches Vierwege-Servoventil, das allgemein mit dem Bezugszeichen 26A bezeichnet ist, ein Umleitungs­ ventil 28A, ein Ausfallsicherungsventil 29A und ein Vorsteuer-Magnetventil 30A.

Das Servoventil 26A ist so beschaffen, daß es mit druck­ belastetem Hydraulikfluid P_S1 von einer geeigneten Quelle (nicht gezeigt) versorgt wird, und ist mit einer ersten Fluidrückleitung R₁ verbunden. Das Servoventil 26A kann beispielsweise von dem Typ sein, der in dem Patent US 3 023 782 offenbart ist, dessen gesamte Offenbarung hiermit durch Literaturhinweis eingefügt ist. Dieses Servoventil ist selbstverständlich bekannt und enthält einen elektrischen Abschnitt 31A sowie einen hydrauli­ schen Abschnitt 32A. Dieser Servoventil-Typ wird dazu verwendet, an Auslaßanschlüssen C₁, C₂ als proportionale Antwort auf ein elektrisches Eingangssignal, das über Leiter 33A an den elektrischen Abschnitt des Servoventils geliefert wird, einen differentiellen hydraulischen Ausgang zu erzeugen.

Das Umleitungsventil 28A besitzt einen Ventilschieber 34A mit drei Nasen, der in einem Zylinder so angebracht ist, daß er eine Gleitbewegung in dichter Weise ausführen kann. Der Schieber ist nach links in die gezeigte Posi­ tion durch eine Feder 35A in der rechten Schieberstirn­ kammer vorbelastet.

Das Ausfallsicherungsventil 29A besitzt ebenfalls einen Ventilschieber 36A mit drei Nasen, der in einem Körper oder Zylinder so angebracht ist, daß er eine Gleitbewe­ gung in dichter Weise ausführen kann. Der Schieber ist durch eine Feder 38A in der rechten Schieberstirnkammer nach links vorbelastet. Ein Aktuatorkolben 39A ist in einem Zylinder funktional angeordnet und besitzt eine stumpfe Welle, die so beschaffen ist, daß sie sich am linken Ende des Schiebers 36A abstützt.

Das Magnetventil 30A ist so beschaffen, daß es mit druck­ belastetem Fluid von der Quelle P_S1 versorgt wird, und steht mit der Rückleitung R₁ in Verbindung. Das Magnet­ ventil 30A ist ein herkömmliches Dreiwege-Zweistellungs- Magnetventil. Wenn das Magnetventil (wie gezeigt) aber­ regt ist, steht die Leitung 40A mit der Rückleitung R₁ in Verbindung. Wenn an das Magnetventil ein Erregungsstrom i₁ geliefert wird, wird druckbelastetes Fluid von der Quelle P_S1 an die Leitung 40A und zur rechten Schieber­ stirnkammer des Ausfallsicherungsventils 2% geliefert. Eine weitere Leitung 40B schafft eine Verbindung zwischen dem Magnetventil 30B und der linken Stirnkammer des Aktuatorkolbens 39A.

Die in Fig. 1 gezeigte Struktur befindet sich in einem druckentlasteten und aberregten Zustand.

Wenn das System erregt und druckbelastet wird, wird wie gezeigt an die Servoaktuatoren 21A, 21B ein Versorgungs­ druck P_S1 bzw. P_S2 angelegt. Ebenso stehen Rückleitungs­ anschlüsse mit getrennten Fluidrückleitungen R₁ bzw. R₂ in Verbindung. An den Auslaßanschlüssen C₁, C₂ jedes Servoventils wird als Antwort auf das an das zugeordnete Servoventil gelieferte elektrische Signal eine elektrisch gesteuerte Hydraulikdruckdifferenz erzeugt.

Die Solenoidventile 30A, 30B werden mit Strömen i₁ bzw. i₂ erregt. Daher ist in der Leitung 40A ein Versorgungs­ druck P_S1 vorhanden, der an die rechte Stirnkammer des Kolbens 39B angelegt wird. Dadurch wird der Ausfallsiche­ rungsventilschieber 36B nach links verschoben, wodurch die Feder 38B komprimiert wird. Andererseits ist in der Leitung 40B der Versorgungsdruck P_S2 vorhanden, der an die linke Stirnkammer des Aktuatorkolbens 39A angelegt wird, wodurch der Ausfallsicherungsventilschieber 36A nach rechts verschoben wird und die Feder 38A komprimiert wird. Wenn die beiden Ausfallsicherungsventilschieber durch die jeweiligen Versorgungsdrücke des jeweils ande­ ren Servoaktuators in dieser Weise verschoben werden, werden die Leitungen, die die Drosselblenden enthalten, die mit 41A bezeichnet sind, gesperrt. Daher überwindet eine derartige Überregung und Druckbeaufschlagung die Vorbelastungskräfte der Federn 39A, 398, wodurch jeder Ausfallsicherungsventilschieber verschoben wird und eine ungedrosselte Strömung vom zugeordneten Umleitungsventil durch das zugeordnete Ausfallsicherungsventil zu den gegenüberliegenden Kammern des zugeordneten Aktuators ermöglicht wird.

Der Versorgungsdruck wird außerdem an die linke Schieber­ stirnkammer jedes Umleitungsventils angelegt. Dadurch wird jeder Umleitungsventilschieber verschoben, wodurch die Federn 35A bzw. 35B komprimiert werden. Diese Ver­ schiebung jedes Umleitungsventilschiebers stellt wahl­ weise eine Verbindung zwischen den Servoventil-Auslaßan­ schlüssen C₁, C₂ mit den gegenüberliegenden Aktuatorkam­ mern über die nun verschobenen Umleitungs- und Ausfallsi­ cherungsventilschieber her.

Das in Fig. 1 gezeigte Steuersystem 20 ist so beschaffen, daß es in einer von drei Betriebsarten arbeitet: einer Aktiv/Aktiv-Betriebsart, in der beide Servoventile gleichzeitig betätigt werden, um die Fluidströmungen in die entsprechenden Aktuatorkammern zu steuern, eine Aktiv/Freiumleitungs-Betriebsart, in der ein Servoventil die Bewegung des Aktuators steuert, während das andere "verstellt" ist (d. h. die gegenüberliegenden Kammern des zugeordneten Aktuators stehen miteinander ohne zweckori­ entierte Strömungsdrosselung in Verbindung), und eine Ausfallsicherungs-Betriebsart, in der beide Servoventile nicht mehr länger den Betrieb des Aktuators steuern, sondern statt dessen der Bewegung der Aktuatorstange eine Impedanz und einen Widerstand entgegensetzen.

Wie oben erwähnt worden ist, werden die Umleitungsventil­ schieber und die Ausfallsicherungsventilschieber dann, wenn beide Servoaktuatoren druckbelastet und erregt werden, in ihre jeweiligen verschobenen Positionen ver­ schoben. Daher steht jedes Servoventil direkt mit den gegenüberliegenden Kammern seines zugeordneten Aktuator­ kolbens in Verbindung. Wenn daher beide Servoaktuatoren normal druckbelastet und erregt werden, arbeitet die Vorrichtung in einer Aktiv/Aktiv-Betriebsart.

Nun wird angenommen, daß ein Erregungs- oder Druckbeauf­ schlagungsfehler des Servoaktuators B vorliegt. Jede dieser Situationen bewirkt, daß sich das Magnetventil 30B in seine alternative Stellung bewegt, in der die Leitung 40B mit der Rückleitung R₂ in Verbindung steht. Die rechte Schieberstirnkammer des Umleitungsventils 34B und die rechte Schieberstirnkammer des Ausfallsicherungsven­ tils 29B werden beide zur Rückleitung R₂ entlüftet. Daher verschiebt sich das Umleitungsventil 28B aus seinem verschobenen oder erregten Zustand zurück in die in Fig. 1 gezeigte Stellung. Da jedoch der Servoaktuator A in diesem Beispiel weiterhin in Betrieb ist (d. h. druck­ belastet und erregt wird), wird über die Leitung 40A fortgesetzt der Versorgungsdruck P_S1 an die rechte Stirn­ kammer des Ausfallsicherungsventils 29B angelegt. Dadurch bleibt dieser Ausfallsicherungsventilschieber 36B nach links verschoben. Folglich stehen die gegenüberliegenden Kammern des rechten Aktuators über das Umleitungsventil 28B und das Ausfallsicherungsventil 29B, dessen Schieber noch immer verschoben ist, miteinander in Verbindung. Mit anderen Worten, die gegenüberliegenden Kammern des rech­ ten Aktuators sind über eine Reihe von miteinander ver­ bundenen Durchlässen verbunden, so daß der rechte Aktua­ tor "verstellt" wird. Daher kann er sich frei bewegen, wobei der einzige absichtliche Widerstand der Druck ist, um das Fluid durch die Reihe der miteinander verbundenen Durchlässe zu bewegen. Daher wird in dem Fall, in dem im Servoaktuator B ein Druckbeaufschlagungs- oder Erregungs­ fehler vorliegt, die Steuerung des Aktuators durch den Servoaktuator A fortgesetzt, während sich der Servoaktua­ tor B in einer Betriebsart mit freier Umleitung oder "verstellten" Betriebsart befindet. Falls der Servoaktua­ tor A druckentlastet oder aberregt werden müßte, während das Servoventil B noch immer arbeitet, wäre die Situation selbstverständlich umgekehrt.

Falls alternativ in beiden Servoaktuatoren ein Druck­ beaufschlagungs- und/oder Erregungsfehler vorliegt, stellen die Magnetventile 30A und 30B eine Verbindung zwischen den Leitungen 40A und 40B mit den Rückleitungen R₁ bzw. R₂ her. Daher würden sowohl die Umleitungsventil­ federn als auch die Ausfallsicherungsventilfedern ausge­ dehnt, um ihre jeweiligen Ventilschieber zu einer Bewe­ gung zurück in die in Fig. 1 gezeigten Stellungen zu zwingen. In diesem Fall stehen die gegenüberliegenden Kammern beider Aktuatoren mit ihren jeweiligen Fluid­ rückleitungen über Durchlässe, die Drosselblenden 41A bzw. 41B enthalten, in Verbindung. Daher steuert in dieser dritten Ausfallsicherungs-Betriebsart keines der Servoventile den Betrieb der Last, statt dessen stellen Durchlässe, die Drosselblenden enthalten, zwischen den gegenüberliegenden Kammern der Aktuatoren und ihren jeweiligen Rückleitungen eine Verbindung her. Hierdurch wird die Bewegung der Last nicht gesteuert, wobei diese Lastbeschränkung gewöhnlich so dimensioniert ist, daß ein "Flattern" oder andere Formen dynamischer Instabilitäten der Last verhindert werden.

Daher bietet diese erste Ausführungsform drei Betriebsar­ ten. Ein Nachteil dieser Anordnung besteht jedoch darin, daß die Vorrichtung im allgemeinen einen Tandemkolben- Aktuator in einem gemeinsamen Körper verwendet. Dies ist für einige Anwendungen annehmbar, für andere jedoch nicht.

Zweites herkömmliches System (Fig. 2)

Fig. 2 zeigt ein weiteres herkömmliches redundantes Steueraktuatorsystem, das im allgemeinen mit dem Bezugs­ zeichen 50 bezeichnet ist. Auch dieses System enthält einen linken Servoaktuator 51A und einen rechten Servoak­ tuator 51B. Beide Servoaktuatoren sind spiegelbildlich zueinander angeordnet. Auch hier wird nur der linke Servoaktuator beschrieben, wobei sich selbstverständlich dasselbe Bezugszeichen, jedoch mit einem Suffix "B" versehen, auf den entsprechenden Teil, den entsprechenden Abschnitt oder die entsprechende Fläche des rechten Servoaktuators bezieht.

Jeder Servoaktuator ist mit seinem eigenen, getrennten Aktuator mit einer gemeinsamen Last 52 verbunden. Ein weiterer Unterschied besteht darin, daß das Ausfallsiche­ rungsventil zugunsten eines magnetventilbetätigten, gedämpften Umleitungsventil, das später beschrieben wird, weggelassen ist. Der Servoaktuator 51A enthält ein zwei­ stufiges elektrohydraulisches Servoventil 53A, das wie­ derum einen elektrischen Abschnitt und einen hydrauli­ schen Abschnitt besitzt. Das Servoventil kann ebenfalls von dem Typ sein, der in dem Patent US 3 023 782 gezeigt und beschrieben ist. Alternativ können andere Typen von Servoventilen verwendet werden. Das Servoventil 53A ist so beschaffen, daß es mit druckbelastetem Fluid P_S1 von einer geeigneten Quelle versorgt wird und mit einer Fluidrückleitung R₁ in Verbindung steht. Der Servoaktua­ tor 51A enthält ebenfalls ein Vorsteuerungs-Magnetventil 54A, ein gedämpftes Umleitungsventil 55A und einen Aktua­ tor 56A. Das Magnetventil 54A ist ein mittels Elektroma­ gnet betätigtes Dreiwege-Zweistellungs-Ventil, das durch einen Strom i₁ erregt werden kann. Wenn das Magnetventil 54A aberregt ist, steht die Leitung 58A mit der Fluid­ rückleitung R₁ in Verbindung. Wenn das Magnetventil 54A erregt ist, wird an die Leitung 58A der Versorgungsdruck P_S1 angelegt. Wenn das Magnetventil 54B aberregt ist, steht in ähnlicher Weise die Leitung 58B mit der Rücklei­ tung R₂ in Verbindung. Wenn das Magnetventil 54B erregt ist, wird an die Leitung 58B der Versorgungsdruck P_S2 angelegt.

Das gezeigte Umleitungsventil 55A besitzt einen Ventil­ schieber 59A mit drei Nasen, der in einen Körper in der Weise angebracht ist, daß er eine Gleitbewegung in dich­ ter Weise ausführen kann. Eine Feder 60A belastet den Schieber 59A nach links in die gezeigte Stellung vor. Um einen Austausch von logischen Informationen zwischen den beiden getrennten Servoaktuatoren zu verhindern, wird das in Fig. 2 gezeigte System in einer Aktiv/Bereit­ schaftsbetriebsart betrieben. Mit anderen Worten, ein Servoaktuator wird erregt und druckbelastet, während dies beim anderen nicht der Fall ist. Falls daher beispielsweise der Servoaktuator 51A druckbelastet und erregt wird, wird der Versorgungsdruck P_S1 über die Leitung 58A angelegt, um den Umleitungsventilschieber 59A nach rechts zu verschieben, wodurch die Feder 60A kompri­ miert wird. Dadurch ist eine Fluidverbindung zwischen den Servoventil-Steueranschlüssen C₁, C₂ mit den gegenüber­ liegenden Kammern des Aktuators 56A möglich. Falls der Servoaktuator 51A dazu verwendet wird, die Bewegung der Last zu steuern, ist der Servoaktuator 51B normalerweise druckentlastet und aberregt, wobei der Zustand der ver­ schiedenen Teile in Fig. 2 gezeigt ist. Mit anderen Worten, die Feder 60B dehnt sich aus, um den Umleitungs­ ventilschieber 59B nach rechts zu zwingen. Folglich kann Fluid zu der jeweils gegenüberliegenden Kammer des Aktua­ tors 56B durch Drosselblenden, die mit 61B bezeichnet sind, strömen. Wenn daher das eine System betrieben wird und das andere nicht betrieben wird, erzeugt der nichtbe­ triebene Servoaktuator kraft dieser Drosselblenden eine zusätzliche tote Last, die durch den aktiven Servoaktua­ tor überwunden werden muß, um die Last 52 zu verschieben. Daher müssen die Servoaktuatoren überdimensioniert sein, um diese zusätzliche Last zu überwinden, wobei diese unnötige Größe einen Kompromiß zwischen Leistung und Kosten zur Folge hat.

Falls der Servoaktuator 51A ausfällt, indem er druckent­ lastet oder aberregt wird, wird der Servoaktuator 51B sofort druckbelastet und erregt. Der Ausfall des Servo­ ventils 51A bewirkt, daß sich die Feder 60A ausdehnt, um den Umleitungsventilschieber 59A in die in Fig. 2 ge­ zeigte Stellung zu bewegen, während der Servoaktuator 51B gleichzeitig erregt und druckbelastet wird. Daher ist die Situation zu der vorher beschriebenen Situation entgegen­ gesetzt, wobei der Servoaktuator 51B anschließend die Bewegung der Last steuert und der Servoaktuator 51A in eine Betriebsart mit gedämpfter Umleitungs geschaltet wird.

Falls alternativ beide Servoaktuatoren ausfallen, indem sie weder druckentlastet oder aberregt werden, bewegen sich beide Umleitungsventilschieber in die in Fig. 2 gezeigte Stellung. Daher schaffen Drosselblenden 61A und 61B trotz der Tatsache, daß keines der Servoaktuatoren die Last steuert, einen Widerstand, der dynamische Insta­ bilitäten der Last verhindert.

Drittes herkömmliches System (Fig. 3)

Fig. 3 zeigt eine dritte herkömmliche Anordnung, die allgemein mit dem Bezugszeichen 70 bezeichnet ist und den Austausch hydraulisch-logischer Informationen zwischen den Serovaktuatoren 71A, 71B verhindert. Dieses System enthält ebenfalls zwei getrennte Servoaktuatoren 71a, 71b. Auch hier sind beide Servoaktuatoren spiegelbildlich zueinander konfiguriert. Daher wird nur der linke Servo­ aktuator ausführlich beschrieben, wobei selbstverständ­ lich die entsprechenden Teile, Abschnitte und Flächen des rechten Servoaktuators, mit denselben Bezugszeichen, versehen mit einem Suffix "B", bezeichnet sind.

Der Servoaktuator 71A enthält allgemein ein elektrohy­ draulisches Servoventil 72A, ein Umleitungsventil 73A, ein mittels Elektromagnet betätigtes Zweistellungsventil 74A und ein Ausfallsicherungsventil 75A, das durch den Betrieb eines Magnetventils 76A gesteuert wird. Das Magnetventil 74A ist so beschaffen, daß es durch einen Strom 11 erregt wird. Umgekehrt ist das Magnetventil 74B so beschaffen, daß es durch einen Strom i₂ erregt wird. Das Magnetventil 76A ist so beschaffen, daß es durch zwei getrennte, summierte Ströme i₁ + i₂ erregt wird, während das Magnetventil 76B so beschaffen ist, daß es durch zwei getrennte, summierte Ströme i₁ + i₂ erregt wird. Die beiden Aktuatoren 78A, 78B sind mit einer gemeinsamen Last 79 verbunden.

Auch hier könnte das elektrohydraulische Servoventil 72A ein zweistufiges Vierwege-Servoventil sein, wie es aus dem Patent US 3 023 782 bekannt ist, und könnte so be­ schaffen sein, daß es mit einem Versorgungsdruck P_S1 versorgt wird, um eine Verbindung mit einer Fluidrücklei­ tung R₁ herzustellen und an seinen Steueranschlüssen C₁, C₂ wahlweise einen differentiellen Hydraulikausgang bereitzustellen.

Wenn das Magnetventil 74A erregt wird, herrscht in der Leitung 79A der Versorgungsdruck P_S1. Wenn hingegen das Magnetventil 74A aberregt ist, steht die Leitung 79A mit der Rückleitung R₁ in Verbindung.

Das gezeigte Umleitungsventil 73A besitzt einen Ventil­ schieber 80A mit drei Nasen, der in einem Körper in der Weise angebracht ist, daß er eine Gleitbewegung in dich­ ter Weise ausführen kann. Der Ventilschieber ist durch eine Feder 81A so vorbelastet, daß er bestrebt ist, relativ zum Körper eine Bewegung nach links auszuführen. Die Leitung 79A steht mit der linken Stirnkammer des Schiebers in Verbindung.

Das gezeigte Ausfallsicherungsventil 75A enthält einen Ventilschieber 82A mit drei Nasen, der in einem Körper so angebracht ist, daß er eine Gleitbewegung in dichter Weise ausführen kann. Eine Feder 83A belastet den Schie­ ber 82A nach links in die gezeigte Stellung vor. Wenn das Magnetventil 76A erregt wird, wird der Schieber 82A aufgrund der Kompression der Feder 83A nach rechts ver­ schoben.

Dieses redundante Steuersystem ist so beschaffen, daß es hauptsächlich in einer Aktiv/Aktiv-Betriebsart betrieben wird. Normalerweise sind beide Servoaktuatoren erregt und druckbelastet. Daher wird jeder der jeweiligen logischen Ventilschieber in geeigneter Richtung entgegen der Vorbe­ lastung der zugeordneten Rückstellfeder verschoben. Somit steht jedes Servoventil direkt mit seinem zugeordneten Aktuator in Verbindung.

Wenn im Servoaktuator 71A ein Druckbeaufschlagungsfehler auftritt, dehnt sich die Feder 81A aus, um den Umlei­ tungsventilschieber 80A in die in Fig. 1 gezeigte Stel­ lung zu bewegen. Da jedoch beide Servoaktuatoren noch immer erregt sind, würden die beiden summierten Erre­ gungsströme i₁ + i₂ fortgesetzt den Ventilschieber 82A in der nach rechts verschobenen Stellung halten. Wenn daher in dieser Anordnung der Servoaktuator 71A druckentlastet, jedoch nicht aberregt wird, könnten die gegenüberliegen­ den Kammern des Aktuators 78A mit der Rückleitung in Verbindung stehen. Tatsächlich würde eine Druckentlastung des Servoaktuators 71A bewirken, daß der Aktuator 78A in eine Betriebsart mit freier Umleitung schaltet, während das Servoventil B fortgesetzt in einer aktiven Betriebs­ art bliebe, um die Bewegung der Last zu steuern.

Falls alternativ das Servoventil A aberregt (jedoch nicht druckentlastet) würde, würde der Strom 11 nicht mehr fließen. Dadurch würde sich das Magnetventil 74A in seine aberregte Stellung bewegen. Die Feder 81A würde sich ausdehnen, um den Ventilschieber 80A nach links in die gezeigte Stellung zu bewegen. Obwohl jedoch der Strom i₁ nicht mehr fließt, würde der Strom i₂ von dem noch immer erregten Servoaktuator 71B ausreichen, um den Ausfall­ sicherungsventilschieber 82A in der nach rechts verscho­ benen Stellung zu halten. Daher befände sich in dieser Situation der Servoaktuator A in einer Betriebsart mit freier Umleitung.

Falls alternativ beide Servoaktuatoren ausfallen, entwe­ der elektrisch oder hydraulisch, würden durch die Magnet­ ventile 76A und 76B keine Ströme i₁ bzw. i₂ fließen, wodurch sich die Ausfallsicherungsfedern 83A, 83B ausdeh­ nen, um die Ausfallsicherungsventile 82A bzw. 82B in ihre in Fig. 3 gezeigten Stellungen zu zwingen. In diesem Fall würden beide Aktuatoren in ihre Betriebsarten mit ge­ dämpfter Umleitung geschaltet, so daß die Strömung in bezug auf die Aktuatorkammer durch die Drosselblenden 84A, 84B erfolgen müßte.

Verbessertes Steuersystem gemäß der Erfindung (Fig. 4)

Das verbesserte redundante Steueraktuatorsystem gemäß der Erfindung ist in Fig. 4 allgemein mit dem Bezugszeichen 100 bezeichnet. Auch diese Anordnung enthält zwei ge­ trennte Servoaktuatoren, wovon der linke mit 101A und der rechte mit 101B bezeichnet ist. Auch hier sind die beiden Servoaktuatoren im wesentlichen spiegelbildlich zueinan­ der angeordnet, wobei die Suffixe "A" und "B" dazu ver­ wendet werden, die entsprechenden Teile, Abschnitte oder Flächen der beiden Systeme zu unterscheiden. Wie gezeigt ist, enthält der Servoaktuator 101A ein elektrohydrauli­ sches Servoventil 102A, das mit einem Versorgungsdruck P_S1 versorgt wird, mit einer Rückleitung R₁ in Verbindung steht und so beschaffen ist, daß es an seinen Auslaßan­ schlüssen C₁ bzw. C₂ einen differentiellen hydraulischen Ausgang bereitstellt. Der Servoaktuator 101A enthält außerdem ein mittels Elektromagnet betätigtes Ventil 103A, ein Umleitungsventil 104A, ein Ausfallsicherungs­ ventil 105A und einen Aktuator 106A. Die beiden Aktuato­ ren sind mit einer gemeinsamen Last 108 gekoppelt. Eine Leitung 109A stellt eine Verbindung zwischen dem Auslaß des Magnetventils 103A und der linken Stirnkammer des Schiebers des Umleitungsventils 104A her. Wenn das Ma­ gnetventil 103A durch einen Strom i₁ erregt wird, herrscht in der Leitung 109A der Versorgungsdruck, wo­ durch der Umleitungsventilschieber 110A nach rechts verschoben wird und dabei die Vorbelastung der Feder 111A überwindet. Wenn hingegen das Magnetventil 103A aberregt ist, steht die Leitung 109A mit der Rückleitung R₁ in Verbindung. In diesem Zustand dehnt sich die Feder 111A aus, um den Ventilschieber 110A nach links in die ge­ zeigte Stellung zu bewegen.

Das gezeigte Ausfallsicherungsventil 105A enthält einen Ventilschieber 112A mit drei Nasen, der in einem Körper so angebracht ist, daß er eine Gleitbewegung in dichter Weise ausführen kann. Eine Feder 113A zwingt den Ventil­ schieber 112A nach rechts in die gezeigte Stellung. Ein Aktuator 114A besitzt einen Kolben 115A, der so beschaf­ fen ist, daß er gegen das rechte Ende des Ausfallsiche­ rungsventilschiebers 112A wirkt. Die rechte Stirnkammer des Aktuators 114A wird über die Leitung 116 mit dem in der Leitung 109B herrschenden Druck beaufschlagt. Hinge­ gen wird der in der Leitung 109A herrschende Druck über eine Leitung 118 an die linke Stirnkammer des Aktuators 114B angelegt. Die linke Stirnkammer des Aktuators 114A und die rechte Stirnkammer des Aktuators 114B werden zur Atmosphäre entlüftet.

Wenn daher der Servoaktuator 101A sowohl druckbelastet als auch erregt wird, herrscht in den Leitungen 109A und 118 der Versorgungsdruck P_S1, der den Umleitungsventil­ schieber 110A nach links verschiebt. Hingegen wird der Druck in der Leitung 109B durch die Leitung 116 zur rechten Stirnkammer des Aktuators 114A übertragen, um den Ausfallsicherungsventilschieber nach links zu bewegen. Umgekehrt wird der Druck in der Leitung 109A über die Leitung 118 zur linken Stirnkammer des Aktuators 114B übertragen, um den Ausfallsicherungsventilschieber 112B aus der gezeigten Stellung nach rechts zu verschieben. Wenn somit beide Servoaktuatoren erregt und druckbelastet sind, werden die Umleitungsventilschieber und Ausfall­ sicherungsventilschieber aus den in Fig. 4 gezeigten Stellungen in ihre verschobenen Stellungen verschoben, wodurch die Steuerung jedes Aktuators durch sein zugeord­ netes Servoventil ermöglicht wird.

Wenn das Magnetventil 103A aberregt wird, während das Magnetventil 103B erregt bleibt, steht die Leitung 109A mit der Rückleitung in Verbindung. Daher verschiebt sich der Umleitungsventilschieber 110A nach links in die gezeigte Stellung. Dadurch wird das Servoventil 102A vom Aktuator 106A getrennt. Die gegenüberliegenden Kammern des Aktuators 106A stehen jedoch mit der Rückleitung in Verbindung. Hierbei sollte berücksichtigt werden, daß das Drucksignal von der Leitung 109B über die Leitung 116 an den Ausfallsicherungsventilschieber 112A, der nach links verschoben ist, übertragen wird. Dadurch kann der Aktua­ tor 106A in seiner Betriebsart mit freier Umleitung arbeiten.

Sollte alternativ der Servoaktuator A ausfallen, indem er druckentlastet (jedoch nicht aberregt) wird, fällt der Druck in der Leitung 109A erneut auf den Druck in der Rückleitung R₁ ab. Die Feder 111A dehnt sich aus, um den Umleitungsventilschieber 110A zu einer Bewegung in die in Fig. 4 gezeigte Stellung zu zwingen. Der Druck in dem weiterhin funktionsfähigen Servoaktuator 101B wird jedoch über die Leitung 116 an die rechte Stirnkammer des Aktua­ tors 114A übertragen, um den Ausfallsicherungsventil­ schieber 112A in seiner nach links verschobenen Stellung zu halten. Somit stehen in dieser alternativen Situation die gegenüberliegenden Kammern des Aktuators 106A mit der Rückleitung in Verbindung.

Falls alternativ beide Servoaktuatoren entweder druckent­ lastet und/oder aberregt sind, stehen die Leitungen 109A und 109B mit ihren entsprechenden Rückleitungen R₁ bzw. R₂ in Verbindung. Daher wird der Umleitungsventilschieber wieder in die in Fig. 4 gezeigte Stellung geschoben. Umgekehrt wird ein Abfall des Versorgungsdrucks in den Leitungen 109A und 109B über Leitungen 116, 118 übertra­ gen, wobei sich die Ausfallsicherungsventilschieber- Federn 113A, 113B ausdehnen, um ihre jeweiligen Ventil­ schieber in die gezeigte Stellung zu bewegen. In diesem Zustand stehen die gegenüberliegenden Kammern des Aktua­ tors 106A mit der Rückleitung R₁ über Drosselblenden 115A in Verbindung, während die gegenüberliegenden Kammern des Aktuators 106B mit der Rückleitung R₂ über Drosselblenden 115B in Verbindung stehen.

Zusammengefaßt kann festgestellt werden, daß in dem erfindungsgemäßen System, das in Fig. 4 gezeigt ist, die beiden Servoaktuatoren entweder gleichzeitig oder unab­ hängig voneinander betrieben werden können. Mit anderen Worten, beide Servoaktuatoren können getrennt druckbela­ stet und erregt werden, um die Bewegung der Last zu steuern. Alternativ kann nur ein Servoaktuator druckbela­ stet und erregt werden. Der andere bleibt dann in einer Bereitschaftsbetriebsart, falls dies gewünscht ist. Falls daher die erfindungsgemäße Vorrichtung zunächst in einer Aktiv-Aktiv-Betriebsart betrieben wird und in einem der Servoaktuatoren ein Druckbeaufschlagungs- oder Erregungs­ fehler auftritt, kann der betroffene Servoaktuator sofort in die Betriebsart mit freier Umleitung oder in die Bereitschaftsbetriebsart verschoben werden, während der nichtbetroffene Servoaktuator fortgesetzt die Steuerung der Last bewerkstelligt. Falls alternativ beide Servoven­ tile ausfallen, bewegen sich beide Servoaktuatoren in eine Betriebsart mit gedämpfter Umleitung, in der die freie Bewegung der Last durch die Bewegung von Fluid durch die Drosselblenden eingeschränkt ist.

Abwandlungen

Die Erfindung schließt viele Änderungen und Abwandlungen ein. Beispielsweise können die Servoventile elektrohy­ draulische zweistufige Vierwege-Servoventile sein, wie in dem Patent US 3 023 782 gezeigt und beschrieben ist. Alternativ können die Servoventile durch andere Servoven­ til-Typen ersetzt sein. In einer Flugzeugumgebung ist es im allgemeinen erwünscht, daß die Druckquellen P_S1 und P_S2 voneinander unabhängig sind. Obwohl wünschenswert, ist dies für den Betrieb der Erfindung nicht kritisch. Daher können Fluidquellen P_S1 und P_S2 voneinander unab­ hängig sein oder von einer gemeinsamen Quelle versorgt werden. Ebenso können die Rückleitungen R₁ oder R₂ entwe­ der mit einer gemeinsamen Rückleitung verbunden sein oder voneinander vollkommen unabhängig sein. Die Umleitungs- und Ausfallsicherungsventile können hinsichtlich ihrer Position zwischen dem Steuerventil und dem Aktuator umgeordnet sein und dennoch die gleichen Funktionen erfüllen. Das Umleitungsventil und das Ausfallsicherungs­ ventil können Schieberventile wie gezeigt sein, alterna­ tiv können sie eine andere Konfiguration besitzen. Ebenso können die Magnetventile vorgesteuerte Tellerventile oder Schieberventile sein. Sie können entweder in die Umlei­ tungsventile integriert sein, alternativ kann die Umlei­ tungsfunktion in das Steuerventil integriert sein.

Obwohl daher die derzeit bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen redundanten Steuersystems sowie mehrere Abwandlungen hiervon gezeigt und beschrieben worden sind, kann der Fachmann ohne weiteres verschiedene weitere Änderungen und Abwandlungen vornehmen, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, wie er durch die folgenden Ansprüche definiert ist.

Claims (21)

1. Servoaktuator für die Verwendung in einem redun­ danten Steueraktuatorsystem, mit
einem Steuerventil (102A), das so beschaffen ist, daß es als Antwort auf ein Steuersignal einen Hydraulik­ ausgang erzeugt, und
einem Hydraulikaktuator (106A), der so beschaffen ist, daß er eine Last als Antwort auf den Hydraulikaus­ gang vom Steuerventil (102A) bewegt,
gekennzeichnet durch
eine Logikventileinrichtung (103A, 104A, 105A), die funktional dem Steuerventil (102A) und dem Hydraulik­ aktuator (106A) zugeordnet ist, mit hydraulischen und elektrischen Eingangssignalen versorgt wird, funktional zwischen dem Steuerventil (102A) und dem Hydraulikaktua­ tor (106A) angeordnet ist, um in Abhängigkeit von den gelieferten Eingangssignalen entweder (a) einen Steuerbe­ trieb des Hydraulikaktuators (106A) als Antwort auf das Steuersignal zuzulassen oder (b) eine freie Bewegung des Hydraulikaktuators (106A) unabhängig vom Steuersignal zuzulassen oder (c) die Bewegung der Last unabhängig vom Steuersignal zu beschränken, und so beschaffen ist, daß sie ein Hydraulikausgangssignal liefert.

2. Servoaktuator nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Steuerventil ein elektrohydraulisches Servoventil (102A) ist.

3. Servoaktuator nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen ersten Strömungsdurchlaß, der so angeordnet ist, daß er gegenüberliegende Kammern des Hydraulikaktua­ tors (106A) wahlweise miteinander verbindet, wenn die Logikventileinrichtung (103A, 104A, 105A) eine freie Bewegung des Aktuators (106A) unabhängig vom Steuersignal zuläßt.

4. Servoaktuator nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen zweiten Strömungsdurchlaß mit einer Drossel­ blende (115A), der so angeordnet ist, daß er die gegen­ überliegenden Kammern des Aktuators (106A) wahlweise miteinander verbindet, wenn die Logikventileinrichtung (103A, 104A, 105A) den Aktuator (106A) dazu veranlaßt, die Bewegung der Last unabhängig vom Steuersignal zu beschränken.

5. Servoaktuator nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Logikventileinrichtung ein Umleitungs­ ventil (104A) und ein Ausfallsicherungsventil (105A) umfaßt, die zwischen dem Steuerventil (102) und dem Aktuator (106A) hydraulisch in Reihe geschaltet sind.

6. Servoaktuator nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Umleitungsventil (104A) zwischen einer ersten Stellung, in der Fluid zwischen dem Steuerventil (102A) und dem Aktuator (106A) strömen kann, und einer zweiten Stellung, in der Fluid zwischen dem Steuerventil (102A) und dem Aktuator (106A) nicht strömen kann, jedoch zwischen den gegenüberliegenden Kammern des Aktuators (106A) frei umgeleitet wird, beweglich ist, und das Umleitungsventil (104A) in die zweite Stellung vorbela­ stet ist.

7. Servoaktuator nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Umleitungsventil (104A) einen Ventil­ schieber (110A) enthält, der in einem Körper so ange­ bracht ist, daß er eine Gleitbewegung in dichter Weise ausführen kann, eine Feder (111A) funktional so angeord­ net ist, daß sie den Umleitungsventilschieber (110A) in die zweite Stellung bewegt, und ein Fluiddruck bestrebt ist, den Umleitungsventilschieber (110A) in die erste Stellung zu bewegen.

8. Servoaktuator nach Anspruch (7), gekennzeichnet durch eine Quelle für druckbelastetes Fluid (P_S1) und ein Magnetventil (103A), das funktional zwischen der Quelle und dem Umleitungsventil (104A) angeordnet ist, wobei das Magnetventil (103A) mit der Quelle in Verbindung steht und so beschaffen ist, daß die Erregung des Magnetventils (103A) durch das elektrische Eingangssignal bewirkt, daß druckbelastetes Fluid von der Quelle den Umleitungsven­ tilschieber (110A) in die erste Stellung bewegt und das Hydraulikausgangssignal erzeugt.

9. Servoaktuator nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Ausfallsicherungsventil zwischen einer geöffneten Stellung, in der Fluid zwischen dem Umlei­ tungsventil (104A) und dem Aktuator (106A) strömen kann, und einer geschlossenen Stellung, in der Fluid zwischen dem Umleitungsventil (104A) und dem Aktuator (106A) nicht strömen kann, beweglich ist, und das Ausfallsicherungs­ ventil (105A) in die geschlossene Stellung vorbelastet ist.

10. Servoaktuator nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Ausfallsicherungsventil (105 A) einen Ventilschieber (112A), der in einem Körper in der Weise angebracht ist, daß er eine Gleitbewegung in dichter Weise ausführen kann, und eine Feder (113A) enthält, die funktional so angeordnet ist, daß sie den Ausfallsiche­ rungsventilschieber (112A) in die geschlossene Stellung vorbelastet, und an den Servoaktuator ein Fluiddruck als das Hydraulikeingangssignal geliefert wird, um den Aus­ fallsicherungsventilschieber (112A) in die geöffnete Stellung zu bewegen.

11. Redundantes Steueraktuatorsystem, mit
einem ersten Servoaktuator (101A) und einem zweiten Servoaktuator (101B), wovon jeder enthält:
ein Steuerventil (102A, 102B), das so beschaffen ist, daß es als Antwort auf ein Steuersignal einen Hy­ draulikausgang erzeugt,
einen Hydraulikaktuator (106A, 106B), der so beschaffen ist, daß er eine Last als Antwort auf den Hydraulikausgang vom zugeordneten Steuerventil (102A, 102B) bewegt,
gekennzeichnet durch
Logikventileinrichtungen (103A, 104A, 105A, 103B, 104B, 105B), die funktional dem Steuerventil (102A, 102B) und dem Hydraulikaktuator (106A, 106B) zugeordnet sind, wobei jede Logikventileinrichtung mit hydraulischen und elektrischen Eingangssignalen versorgt wird, funktional zwischen dem zugeordneten Steuerventil (102A) und dem zugeordneten Hydraulikaktuator (106A) angeordnet ist, um in Abhängigkeit von den gelieferten Eingangssignalen entweder (a) eine Steueroperation des Aktuators (106A, 106B) als Antwort auf das Steuersignal zuzulassen oder (b) dem Aktuator (106A, 106B) zu erlauben, sich frei und unabhängig vom Steuersignal zu bewegen oder (c) die Bewegung der Last unabhängig vom Steuersignal zu be­ schränken, und so beschaffen ist, daß sie ein Hydraulik­ ausgangssignal liefert,
wobei das Hydraulikausgangssignal jedes Servo­ aktuators (101A, 101B) als Hydraulikeingangssignal des jeweils anderen Servoaktuators (1013, 101A) erzeugt wird.

12. Redundantes Steueraktuatorsystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Steuerventil ein elektrohydraulisches Servoventil (102A, 102B) ist.

13. Redundantes Steueraktuatorsystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventile (102A, 102B) völlig gleich sind.

14. Redundantes Steueraktuatorsystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Servoaktuator (101A, 101B) einen ersten Strömungsdurchlaß enthält, der so angeordnet ist, daß er gegenüberliegende Kammern des zugeordneten Aktuators (106A, 106B) wahlweise verbindet, wenn die zugeordnete Logikventileinrichtung dem zugeord­ neten Aktuator (106A, 106B) erlaubt, sich frei und unab­ hängig vom Steuersignal zu bewegen.

15. Redundantes Steueraktuatorsystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Servoaktuator (101A, 101B) einen zweiten Strömungsdurchlaß mit Drossel­ blende (115A, 115B) enthält, der so angeordnet ist, daß er die gegenüberliegenden Kammern des zugeordneten Aktua­ tors (106A, 106B) wahlweise verbindet, wenn die Logik­ ventileinrichtung den zugeordneten Aktuator (106A, 106B) dazu veranlaßt, die Bewegung der Last unabhängig vom Steuersignal zu beschränken.

16. Redundantes Steueraktuatorsystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jede Logikventileinrich­ tung ein Umleitungsventil (104A, 104B) und ein Ausfallsi­ cherungsventil (105A, 105B) enthält, die zwischen das zugeordnete Steuerventil (102A, 102B) und den zugeordne­ ten Aktuator (106A, 106B) hydraulisch in Reihe geschaltet sind.

17. Redundantes Steueraktuatorsteuersytem nach An­ spruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Umleitungs­ ventil (104A, 104B) zwischen einer ersten Stellung, in der Fluid zwischen dem zugeordneten Steuerventil (102A, 102B) und dem zugeordneten Aktuator (106A, 106B) strömen kann, und einer zweiten Stellung, in der Fluid zwischen dem zugeordneten Steuerventil (102A, 102B) und dem zuge­ ordneten Aktuator (106A, 106B) nicht strömen kann, jedoch zwischen den gegenüberliegenden Kammern des Aktuators (106A, 106B) frei umgeleitet wird, beweglich ist, und je­ des Umleitungsventil (104A, 104B) in die zweite Stellung vorbelastet ist.

18. Redundantes Steueraktuatorsystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Umleitungsventil (104A, 104B) einen Ventilschieber (110A, 110B) enthält, der in einem Körper so angebracht ist, daß er eine Gleit­ bewegung in dichter Weise ausführen kann, und eine Feder (111A, 111B) funktional so angeordnet ist, daß sie be­ strebt ist, den Umleitungsventilschieber (110A, 110B) in die zweite Stellung zu bewegen, und ein Fluiddruck be­ strebt ist, den Umleitungsventilschieber (110A, 110B) in die erste Stellung zu bewegen.

19. Redundantes Steueraktuatorsystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Servoaktuator (101A, 101B) eine Quelle (P_S1) für druckbelastetes Fluid sowie ein Magnetventil (103A, 103B) enthält, das funktio­ nal zwischen der Quelle und dem zugeordneten Umleitungs­ ventil (104A, 104B) angeordnet ist, mit der Quelle in Verbindung steht und so beschaffen ist, daß seine Erre­ gung durch das gelieferte elektrische Eingangssignal bewirkt, daß druckbelastetes Fluid von der Quelle das zugeordnete Umleitungsventil (104A, 104B) in die erste Stellung bewegt und das Hydraulikausgangssignal liefert.

20. Redundantes Steueraktuatorsystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Ausfallsicherungs­ ventil (105A, 105B) zwischen einer geöffneten Stellung, in der Fluid zwischen dem zugeordneten Umleitungsventil (104A, 104B) und dem zugeordneten Aktuator (106A, 106B) strömen kann, und einer geschlossenen Stellung, in der Fluid zwischen dem zugeordneten Umleitungsventil (104A, 104B) und dem zugeordneten Aktuator (106A, 106B) nicht strömen kann, beweglich ist, und jedes Ausfallsicherungs­ ventil (105A, 105B) in die geschlossene Stellung vorbela­ stet ist.

21. Redundantes Steueraktuatorsystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Ausfallsicherungs­ ventil (105A, 105B) einen Ventilschieber (112A, 112B), der in einem Körper so angeordnet ist, daß er eine Gleit­ bewegung in dichter Weise ausführen kann, sowie eine Feder (113A, 113B), die so angeordnet ist, daß sie den Ausfallsicherungsventilschieber (112A, 112B) in die geschlossene Stellung vorbelastet, enthält und daß ein Fluiddruck an den Servoaktuator (101A, 101B) als das Hydraulikeingangssignal geliefert wird, das funktional bestrebt ist, den Ausfallsicherungsventilschieber (112A, 112B) in die geöffnete Stellung zu bewegen.