DE1756738C - Fault detector for an automatic cabin pressure regulator - Google Patents
Fault detector for an automatic cabin pressure regulatorInfo
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Description
und der einen auftretenden Fehler automatisch kor- bestimmter Niveaugrenzen des Ist-Kabinendruckes Pc and the one occurring error automatically corrected certain level limits of the actual cabin pressure P c
rigiert, so daß die Versorgung der Kabine mit Druck- zu halten. In welcher Weise diese Niveauregelungrigiert so that the supply of the cabin with pressure to keep. In what way this level control
luft gesichert ist erfolgt, wird an anderer Stelle näher beschriebenair is secured, is described in more detail elsewhere
Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe (deutsche Patentanmeldung P 15 31549.8). Infolge bei einem Fehlerdetektor der eingangs genannten Art 5 des Einsetzens der Nachlaufwirkung besteht zwischen erfindungsgemäß durch einen Schaltkreis, der an den dem gewünschten Kabinendmcksignal Pd und dem Soll-Wert des Kabinendruckes zum Erzeugen ek«es Ist-Kabinendrucksignal P1. eine Beziehung dahinin seiner Amplitude der Änderungsgeschwindigkeit rehend, daß das Ist-Kabinendrucksignal in keinem des Soll-Wertes proportionalen Ausgangssignals an- Fall um mehr als einen bestimmten Betrag von dem geschlossen ist, und durch eine Schaltvorrichtung, die ic gewünschten Kabinendmcksignal abweichen wird* auf das Ausgangssignal des Schaltkreises anspricht, Zwischen der Stellvorrichtung 16 und dem Sumwenn es einen vorbestimmten Wert überschreitet, miernetzwerk 14 ist ein einpolieer Umschalter 20 mit und den automatischen Kabinendruckregler auf eine zwei Kontakten 24 und 26 vorsehen. Dieser Um-Notsteuerung umjchaltet. Die Erfindung zeichnet schalter 20 wird durch ein Relais 28 gesteuert. Der sich durch den Vorteil aus, daß sie mit relativ ge- 15 Kentakt 26 ist dabei mit einem Kabinendruck-Notringem Aufwand den Ist-Wert des Kabinendruckes steuersystem verbunden, welches die Regelung des überwacht und ein fehlerhaftes Arbeiten des Druck- Kabinendrucks beim Feststellen eines Fehlers im reglers festzustellen und einen auftretenden Fehler automatischen Steuersystem übernimmt. Das geautomatisch zu korrigieren erlaubt. wünschte Kabinendrucksig'- Λ Pd wird über ein imThe problem set out above is achieved (German patent application P 15 31549.8). As a result of the onset of the after-run effect in the case of a fault detector of the type mentioned at the outset, there is between, according to the invention, a circuit which is connected to the desired cabin pressure signal P d and the target value of the cabin pressure for generating ek «the actual cabin pressure signal P 1 . a relationship in that its amplitude of the rate of change rehend that the actual cabin pressure signal in any output signal proportional to the setpoint value is closed by more than a certain amount of the case, and by a switching device, the ic desired Kabinendmcksignal will deviate * to the Output signal of the circuit responds, between the adjusting device 16 and the Sumwhen it exceeds a predetermined value, miernetzwerk 14 is a single pole switch 20 with and the automatic cabin pressure regulator on two contacts 24 and 26 provide. This Um-emergency control switches over. The invention draws switch 20 is controlled by a relay 28. This has the advantage that it has the advantage that it is relatively low-pressure, with a cabin pressure emergency ring effort, connected to the actual value of the cabin pressure control system, which monitors the regulation of the cabin pressure and incorrect operation of the cabin pressure when an error is detected to be determined in the controller and an occurring fault in the automatic control system takes over. This is allowed to be corrected automatically. Desired cabin pressure signal P d is sent via an im
An Hand einer Zeichnung wird die Erfindung an ao folgenden auch als Differenzicmetzwerk bezeichnetes einem Ausführungsbeispiel n^her erläutert. Bevor auf differenzierendes Netzwerk, bestehend aus einem das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbei- Widerstand 30 in Reihe mit einem Kondensator 32. spiel näher eingegangen wird, das einen Schaltkreis an einen Funktionsverstärker 34 mit Rückkopplungsdarstellt, sei bemerkt, daß hier ein Kabinendruck- w.derstand 38 abgegeben. Der Funktionsverstärker regelsystem zugrunde gelegt wird, wie es an anderer 35 34 arbeitet im wesentlichen als Differenzverstärker. Stelle bereits beschrieben wird (deutsche Patent- Hierzu ist sein zweiter Eingang über einen Wideranmeldung P 15 31 550.1). Bei dem in der Zeichnung stand 36 mit Masse verbunden. Dieser Widerstand dargestellten Schaltkreis ist angenommen, daß ein 36 hat aus Gründen des Abgleichs ungefähr die Signal erzeugt wird, welches einer vorgegebenen An- gleiche Gleichstromimpedanz, wie sie an dem ersten derung des Außendrucks entspricht. Während des 30 Eingang des Funktionsverstärkers 34 liegt. Der Aufsteigens eines Flugzeugs kann diese Größe der Rückkopplungswiderstand 38 legt in Verbindung mit Differenz zwischen dem Außendruck und dem vor- der Impedanz des Differenziernetzwetks die Gesamtgegebenen Druck in Reisehöhe sein. Der Außen- verstärkung des betrachteten Schaltkreises fest. Der druck Pa wird dabei gemessen, und ein diesem Druck Ausgang des Funktionsverstärkers 34 ist über einen entsprechendes Signal wird erzeugt. Ferner wird ein 35 Widerstand 40 mit der Kathode einer Diode 42 verSignal »P„ vorgegeben« erzeugt. Dieses Signal ent- bunden. Die Anode der Diode 4.1 ist ».n einen Verspricht dem vorgegebenen Außendruck in Reisehöhe. bindungspunkt 44 angeschlossen, der über eine Die beiden Außendnicksignale werden voneinander Schutzdiode 46 an Masse hegt und an den die Basis subtrahiert, wobei das gebildete Differenzsignal eines Transistors 48 angeschlossen ist. Ferner ist der einem Netzwerk 10 zugeführt wird. Das Netzwerk 10 40 betreffende Verbindungspunkt 44 über einen Widerenthält einen Funktionsgenerator, der in Abhängig- stand 50 mit einem Spannungspo' Bf verbunden, keit von dem Außend'uckdifferenzsignal an seinem Der Transistor 48 liegt mit seinem Emitter über Ausgang ein Signal erzeugt, das dem gewünschten einen Widerstand 52 auf Masse. Der Kollektor des Kabinendruck Pd entspricht. Das gewünschte Ka- Transistors 48 ist über die Relaisspule des Relais 28 binendrucksignal wird dann an einen Begrenzer 12 45 mit dem Spannungspol ß 4- verbunden. Der Tranabgegeben, der die maximalen Änderungen des ge- sisior 48 ist normalerweise beim Nichtauftreten eines wünschten Kabinendrucksignals auf solchen Niveaus Fehlers leitend. In diesem Fall führt der Verbinbegrenzt, die dem Wohlbefinden von Reisenden ent- dungspunkt 44 gegenüber Masse ein Potential von sprechen. Das Ausgangssignal des Begrenzers 12 einem Bruchteil eines Volts. Der Ausgang des Funkwird einem Summiernetzwerk 14 zugeführt, dem fer- 50 tionsverstärkers 34 führt auf ein positives Eingangsner ein Signal zugeführt wird, das dem Ist-Kabinen- signal hin ein negatives Potential, durch das die druck re entspricht. Die Differenz zwischen den Diode 46 in Durchlaßrichtung beansprucht ist. Da-Drucksignalen Pd und Pc stellt ein Differenzsignal E mit führt der Verbind ngspunkt 44 ein gegenüber dar, das an eine Stellvorrichtung 16 abgegeben wird. Masse leicht negatives Potential, auf Grund dessen Diese Stellvorrichtung kann einen Verstärker auf- 55 der Transistor 48 in den nichtleitenden Zustand überweisen. Mit Hilfe der Stellvorrichtung 16 kann ein geht.With reference to a drawing, the invention is explained in more detail in an exemplary embodiment, also referred to as a differential network. Before discussing the differentiating network, consisting of an embodiment resistor 30 in series with a capacitor 32, which is a circuit to a function amplifier 34 with feedback, it should be noted that there is a cabin pressure resistance 38 submitted. The functional amplifier control system is used as a basis, as it works on other 35 34 essentially as a differential amplifier. Place is already described (German patent for this purpose is its second input via a re-registration P 15 31 550.1). The one in the drawing was 36 connected to ground. This circuit shown as resistance is assumed that a 36 has, for the sake of comparison, approximately the signal is generated which corresponds to a predetermined equilibrium direct current impedance as it corresponds to the first change in the external pressure. During the 30 input of the functional amplifier 34 is. The ascent of an aircraft can be this value; the feedback resistance 38, in conjunction with the difference between the external pressure and the front impedance of the differential network, determines the total given pressure at cruising altitude. The external gain of the circuit under consideration. The pressure Pa is measured, and an output of this pressure from the functional amplifier 34 is generated via a corresponding signal. Furthermore, a resistor 40 is generated with the cathode of a diode 42 verSignal “P“ specified ”. This signal released. The anode of the diode 4.1 is ».n a promise the given external pressure at cruising altitude. The two external nick signals are connected to one another and to ground and to which the base is subtracted, the difference signal formed by a transistor 48 being connected. Furthermore, it is fed to a network 10. The connection point 44 relating to the network 10 40 via a resistor contains a function generator which is connected to a voltage point Bf as a function of the external pressure difference signal at its output a resistor 52 to ground. The collector of the cabin pressure P d corresponds. The desired Ka- transistor 48 is via the relay coil of the relay 28 bin pressure signal is then connected to a limiter 12 45 with the voltage pole ß 4-. The oil output that shows the maximum changes in the sisior 48 is normally error-conducting if a desired cabin pressure signal does not occur at such a level. In this case, the connection leads to the well-being of travelers from point 44 to mass a potential of speaking. The output of limiter 12 is a fraction of a volt. The output of the radio is fed to a summing network 14, to which a positive input signal is fed to the fermentation amplifier 34 which has a negative potential corresponding to the actual car signal, which corresponds to the pressure r e. The difference between the diode 46 in the forward direction is claimed. Da pressure signals P d and P c represents a difference signal E with leads to the connection point 44, which is output to an actuating device 16. Ground slightly negative potential, due to which this setting device can transfer an amplifier to 55 the transistor 48 in the non-conductive state. With the help of the adjusting device 16 a can go.
Ventil 18 betätigt werden. Normalerweise arbeiten Neben dem betrachteten Schaltkreis ist noch einValve 18 can be actuated. Normally work In addition to the circuit under consideration, there is another
Kabinendruckregler mit eiiur Druckluftquelle (nicht entsprechender Schaltkreis 54 vorgesehen, der zurCabin pressure regulator with a compressed air source (unsuitable circuit 54 provided which is used for
dargestellt), um Luft in die jeweilige Kabine einzu- bidirektionalen Fehlerfeststellung dient. Das inverleiten. Ferner sind Ventile vorgesehen, die selektiv 60 tierte Ausgangssignal des Funktionsverstärkers 34shown), in order to provide air in the respective cabin, bidirectional error detection is used. To mislead. Furthermore, valves are provided which selectively 60 output signals of the functional amplifier 34
den Kabinendruck nach außen ableiten und die da- wird nämlkh über einen Widerstand 33 an einenderive the cabin pressure to the outside and that is namely via a resistor 33 to a
mit den Kabinendruck regeln. zweiten Funktionsverstärker 37 geführt. Ein Rück-regulate the cabin pressure with. second functional amplifier 37 performed. A return
Das am Ausgang des Summiernetzwerks 14 auftre- kopplungswiderstand 35 bestimmt dabei zusammen tende Differenzsignal E wird über eine Nachlauf- mit dem Widerstand 33 die Verstärkung und das schaltung 20 auf den Begrenzer 12 zurückgekoppelt. 65 Ausgangssignal des zweiten Funktionsverstärkers 37. Der Zweck dieses Nachlaufkreises besteht darin, das Das Ausgangssignal des Funktionsverstärkers 37 gegewünschte Kabinendrucksignal Pd am Eingang des langt über eine Diode 43 an den bereits genannten Summiernetzwerks 14 auf einem Niveau innerhalb Verbindungspunkt 44. Der in dem Schaltkreis 54 vor-At the output of the summing network 14, the coupling resistor 35 determines the combined difference signal E is fed back to the limiter 12 via a follow-up with the resistor 33 and the circuit 20. 65 Output signal of the second functional amplifier 37. The purpose of this follow-up circuit consists in the cabin pressure signal P d desired at the input of the before-
gesehene Funktionsverstärker 37 spricht auf das Aus- Überführen des Transistors 48 in den nichtleitendenThe functional amplifier 37 seen responds to the transition from the transistor 48 to the non-conductive
gangssignal des Funktionsverstärkers 34 an, invertiert Zustand fällt das Relais 28 ab, und der Schalter 20output signal of the functional amplifier 34, the relay 28 drops out of the inverted state, and the switch 20
dieses Ausgangssignal und erfüllt damit dieselbe verbinde» die Kontakte 25 und 26 miteinander. Da-this output signal and thus fulfills the same connect the contacts 25 and 26 to one another. There-
Funktion wie der Funktionsverstärker 34, jedoch mit durch wird das Notsteuersystem so lange benutzt,Functions like the function amplifier 34, but the emergency control system is used for as long as
umgekehrter Polarität. 5 bis das aberregte bzw. verklinkte Relais wieder erregtreverse polarity. 5 until the deenergized or latched relay is energized again
Die Größen der Ausgangsspannungen der beiden bzw. entsperrt ist.The sizes of the output voltages of the two respectively is unlocked.
Funktionsverstärker 34 und 37 sind dabei der Ände- Es sei bemerkt, daß das verwendete Differenzierrungsgeschwindigkeit des gewünschten Drucksignals netzwerk dazu neigt, etwas zu rauschen. Aus diesem proportional. Die ohmsche und kapazitive Kopplung Grund können Filter vorgesehen werden, wie durch bewirkt in Verbindung mit dem Schwellwert am Ver- io Parallelschalten eines Kondensators zum Rückkoppbindungspunkt 44, daß der Transistor 48 sowohl auf lungswiderstand 38. Die Werte des Kondensators 32, langsame stetige Änderungen als auch auf schnelle des Widerstands 30, des Rückkopplungswiderstands plötzliche Sprünge anspricht. Für plötzliche kleine 38 und der Vorspannung am Verbindungspunkt 44 Amplitudensprünge ist es dabei nicht erwünscht, daß sind dabei so gewählt, daß der Transistor 48 nicht der Schwellwert am Verbindungspuvikt 44 überschrit- 15 gesperrt wird, bis die Änderungsgeschwindigkeit des ten wird. Da der Kondensator 32 im Falle von gewünschten Kabinendrucksignals einen bestimmten Signalsprüngen als Kurzschluß aufzufassen ist, wer- Wert überschreitet, wie z.B. 0,105 kp/cm2·min. den am Eingang des Funktionsverstärkers 34 über- Durch die Widerstände 30 und 38 wird vom große Spannungen erzeugt und folglich auch am Funktionsverstärker 34 ein Ausgangssignal abgege-Verbindungspunkt 44, und zwar auch dann, wenn die ao ben, wenn in dem überwachten Drucksignal plötz-Signalsprünge am Eingang relativ klein sind. Durch Hche Änderungen auftreten, d. h. zu schnelle Ändeden im Eingangskreis des Funktionsverstärkers 34 rungen. Durch die betreffenden Widerstände 30 und liegenden Reihenwiderstand 30 ist ein Spannungs- 38 kann der Kondensator 32 den betreffenden Änteiler mit dem Rückkopplungswiderstand 38 gebildet. derungen des Drucksignals folgen. Auf diese Weise Dadurch wird die Verstärkung des Funktionsver- as werden die Schwellwerte für die betreffenden Druckstärkers 34 durch das Verhältnis dieser Widerstände sigr Eisprünge erzeugt. Darüber hinaus kann eine ver-30,38 bestimmt, wobei kleine Sprünge des Signals Pd zögernde Arbeitsweise ausgenutzt werden, und zwar den Schwellwert am Verbindungspunkt 44 nicht entweder bei dem Relais 28 oder mit Hilfe von eleküberschreiten und damit das Relais 28 auch nicht tronischen Mitteln, um dac Umschalten auf die Notbstätigen. Der Schwellspannungswert am Verbin- 30 steuerung in dem Fall zu verhindern, daß das gedungspunkt44 umfaßt daher mehrere ausgewählte wünschte Kabinendrucksignal den Grenzwert von Eigenschaften der einem Druck entsprechenden 0,105 kp/cm*-min nur für eine kurze Zeit-Spannung. Die ausgewählten Eigenschaften sind da- spanne, wie 1 oder 2 Sekunden lang, überschritten bei sowohl die maximal erlaubte langsame Ände- hat. Die betreffende verzögernde Arbeitsweise rungsgeschwindigkcit als auch die maximal erlaubte 35 kann auch durch Wahl der Zeitkonstante des schnelle Änderungsgeschwindigkeit des Druckes Pd. durch den Kondensator 32 und des Widerstands 30Functional amplifiers 34 and 37 are the change. It should be noted that the differentiation speed used for the desired pressure signal network tends to be somewhat noisy. For this proportional. The ohmic and capacitive coupling basic filter can be provided, as effected in connection with the threshold value at the ver io parallel connection of a capacitor to the feedback connection point 44, that the transistor 48 both on processing resistance 38. The values of the capacitor 32, as well as slow steady changes to rapid jumps in resistor 30, the feedback resistor is responsive to sudden jumps. For sudden small amplitude jumps and the bias at connection point 44, it is not desirable that the transistor 48 does not exceed the threshold value at connection point 44 until the rate of change is th. Since the capacitor 32 is to be interpreted as a short circuit in the case of a desired cabin pressure signal, a certain sudden change in signal is exceeded, such as 0.105 kp / cm 2 · min. The high voltages generated by the resistors 30 and 38 are generated by the high voltages at the input of the functional amplifier 34 and an output signal is consequently also emitted at the functional amplifier 34, even when the ao ben, when sudden signal jumps in the monitored pressure signal are relatively small at the entrance. Owing to large changes, ie changes in the input circuit of the functional amplifier 34 that are too rapid. A voltage 38 is formed by the relevant resistors 30 and the connected series resistor 30, the capacitor 32 can form the relevant divider with the feedback resistor 38. Changes in the pressure signal follow. In this way, the amplification of the function is achieved, as the threshold values for the relevant pressure intensifiers 34 are generated by the ratio of these resistances sigr ovulation. In addition, a ver-30,38 can be determined, whereby small jumps in the signal P d hesitant mode of operation are used, namely not exceeding the threshold value at connection point 44 either with the relay 28 or with the help of electronic means and thus the relay 28 also not tronic means to switch to the emergency mode. To prevent the threshold voltage value at the connection control in the event that the recruitment point 44 comprises several selected desired cabin pressure signals, the limit value of properties of the 0.105 kp / cm * -min corresponding to a pressure for only a short time-voltage. The selected properties are then, for example, 1 or 2 seconds long, exceeded at both the maximum permissible slow change. The relevant decelerating mode of operation as well as the maximum permitted 35 can also be set by choosing the time constant of the rapid rate of change of the pressure P d . through capacitor 32 and resistor 30
Die Schwellwertfunktion wird durch Anlegen einer gebildeten KC-Gliedes bewirkt werden,The threshold function is brought about by creating a KC element,
positiven Vorspannung an den Verbindungspunkt 44 Abschließend sei noch bemerkt, daß die Schaltungpositive bias at junction 44. Finally, it should be noted that the circuit
erreicht. Diese Vorspannung ist dabei hinreichend in Abweichung von dem vorstehend beschriebenenachieved. This bias is sufficiently different from that described above
groß, um das Leitendsein des Transistors 48 zu er- 40 Ausführungsbeispiel auch zur Messung andererlarge in order to make the transistor 48 conductive
möglichen sowie die Schaltspannung festzulegen, bei Drucksignale in Steuereinrichtungen herangezogenpossible as well as the switching voltage to be used for pressure signals in control devices
der der Transistor 48 in den nichtleitenden Zustand werden kann (wie den Drucksignalen Pe, Pc—Pd gelangt. Das Ergebnis dieses kombinierten Effekts entsprechenden Drucksignalen), und zwar in Fällen, des Schaltkreises und des Differenziernetzwerks mit in denen lang andauernde langsame Änderungen des dem nachfolgenden Funktionsverstärker ist, daß bei 45 Überschreitens eines Schwellwertes oder schnelle Feststellung eines Fehlers in dem gewünschten Ka- Sprünge beim Überschreiten des Schwellwerts zur binendrucksignal Pd ein Signal erzeugt wird. Durch Fehleranzeige führen sollen.which transistor 48 can become non-conductive (such as pressure signals P e , P c -P d . Pressure signals corresponding to the result of this combined effect) in cases where the circuit and the differentiating network have long-lasting slow changes The thing to do with the following functional amplifier is that if a threshold value is exceeded or an error is quickly detected in the desired Ka jumps when the threshold value for the pressure signal P d is exceeded, a signal is generated. Should lead through error display.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (4)
bekannt (deutsche Auslegeschrift 1 245 755), bei der Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zu-There is already a cabin pressure regulating device in an aircraft cabin that is secured with compressed air.
known (German Auslegeschrift 1 245 755), in which The invention is accordingly the object to-
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