DE1817512B2 - Regeleinrichtung zur optimierung des gesamtwirkungsgrads bzw. des auf eine bestimmte fortbewegungsgeschwindigkeit bezogenen gesamtbrennstoffverbrauchs von luft- oder wasserfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung zur Optimierung des Gesamtwirkungsgrads bzw. des auf eine bestimmte Fortbewegungsgeschwindigkeit bezogenen Gesamtbrennstoffverbrauchs von Luft- oder Wasserfahrzeugen, welche zwei auf einander gegenüberliegenden Seiten der Fahrzeuglängsachse angeordnete Triebwerke, eine automatische Einrichtung zur Beibehaltung einer bestimmten Fortbewegungsrichtung und einen Beschleunigungsmesser für letztere aufweisen.

Optimierende Regeleinrichtungen sind in der Zeitschrift »Die Technik«, 1963, Heft 2, S. 97 bis 100, in allgemeiner Weise beschrieben.

Bei Flugzeugen, welche zwei Triebwerke aufweisen, kann es beispielsweise vorkommen, daß eines der Triebwerke einen geringeren Wirkungsgrad als das andere aufweist und dadurch mehr Brennstoff je Einheit der erzeugten Leistung verbraucht als das andere Triebwerk.

Wenn die beiden Triebwerke auf einander gegenüberliegenden Seiten der Flugzeuglängsachse angeordnet sind, so bewirken voneinander abweichende Wirkungsgrade der beiden Triebwerke eine Abweichung von der Flugrichtung. Bisher wird diese Flugo richiungsabweichung dadurch vermieden, daß entweder die Brennstoffzufuhr zum Triebwerk mit dem geringeren Wirkungsgrad vergrößert oder aber daß die Ruderanlage entsprechend getrimmt wird. In beiden Fällen ergibt sich gewöhnlich eine Erhöhung des Ge-

samtbrennstoffverbrauchs, weil eine Vergrößerung der Brennstoffzufuhr zum Triebwerk mit dem geringeren Wirkungsgrad eine weniger wirksame Ausnutzung dieses Brennstoffs bedeutet und weil das Trimmen der Ruderanlage gewöhnlich eine Erhöhung des Luftwiderstands des Flugzeugs und demzufolge des Brennstoffverbrauchs bei einem bestimmten Flugplan, d. h. beispielsweise bei bestimmter Fluggeschwindigkeit bewirkt.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, bei Luft- oder Wasserfahrzeugen der eingangs beschriebenen Art auch bei voneinander abweichenden Einzelwirkungsgraden der beiden Triebwerke einen optimalen Gesamtwirkungsgrad bzw. einen optimalen Gesamtbrennstoffverbrauch bei bestimmter Fortbewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs zu erzielen.

Im Sinn der Lösung dieser Aufgabe beinhaltet die Erfindung eine Regeleinrichtung zur Optimierung des Gesamtwirkungsgrads bzw. des auf eine bestimmte Fortbewegungsgeschwindigkeit bezogenen Gesamtbrennstoffverbrauchs von Luft- oder Wasserfahrzeugen, welche zwei auf gegenüberliegenden Seiten der Fahrzeuglängsachse angeordnete Triebwerke, eine automatische Einrichtung zur Beibehaltung einer bestimmten Fortbewegungsrichtung und einen Beschleunigungsmesser für letztere aufweisen. Eine solche Regeleinrichtung ist gemäß der Erfindung gekennzeichnet durch einen Programmgeber, welcher Vergleichsschaltungen für die die Brennstoffzufuhr zu den beiden Triebwerken steuernden Ventile jeweils ein Störsignal derart zuführt, daß die Brennstoffzufuhr zu den Triebwerken in jeweils entgegengesetzter Richtung gestört wird, und welcher die sich hierdurch ergebenden Störsignale des Beschleunigungsmessers korreliert und feststellt, ob und in welcher Richtung eine unterschiedliche Brennstoffzufuhr zu den Triebwerken eine Vergrößerung des Gesamtschubs auf das Fahrzeug bewirkt, woraufhin der Programmgeber Korrektursignale abgibt, welche den Unterschied der Brennstoffzufuhr zu den Triebwerken derart vergrößern oder verringen, daß sich ein größtmöglicher Gesamtschub ergibt.

Der erfindungsgemäß erzielte Vorteil eines kleineren Gesamtbrennstoffverbrauchs der Triebwerke

wird also dadurch erreicht, daß das Triebwerk mit dem besseren Wirkungsgrad stärker für den Fahrzeugantrieb herangezogen wird als das Triebwerk mit dem schlechteren Wirkungsgrad.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Regeleinrichtung durch einen Gier-Beschleunigungsmesser und durch jeweils an diesen angeschlossene weitere Programmgeber gekennzeichnet, welche jeweils Vergleichsschaltungen, deren Ausgang jeweils mit einem

Stelltrieb zur Änderung eines Betriebi.parameters der Triebwerke verbunden ist, ein Störsignal derart zuführen, daß diese Betriebsparameter gestört werden, und welche die sich hierdurch ergebenden Störsignale des Gier-Beschleunigungsmessers korrelieren und jeweils Korrektursignale abgeben, weiche diese Betriebspnrameter derart ändern, daß ein maximaler Schub erzeugt wird.

Im folgenden wird die Erfindung durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung stellt dar

F i g. 1 ein Blockschaltbild der in einem Flugzeug angewendeten erfindungsgemäßen Regeleinrichtung,

F i g. 2 Diagramme bestimmter Kennlinien der Anlage und

F i g. 3 Diagramme zur Verdeutlichung der in der A.nlage auftretenden Signale.

Gemäß F i g. 1 hai das Flugzeug 100 zwei Trieb-Acrke 102 und 104, die auf gegenüberliegenden Seium der Längsachse des Flugzeugs angeordnet sind. i in Fluggeschwindigkeits-Sollsignal 106 wird zusammen mit einem Fluggeschwindigkeits-lstsignal 108 einer Vergleichsschaltung 107 zugeführt, in der ein iehlersignal 110 gebildet wird, das jeweils in gleicher (iröße über zwei Vergleichsschaltungen 112 und 113 /U Rcgelventilen 114 und 115 in den Brennstoffzuiuhrleitungen 116 und 117 für die Triebwerke 102 i)zw. 104 gelangt, so daß jeder Brennstoffstrom um den gleichen Betrag verstellt wird. Es handelt sich ;ilso um eine Geschwindigkeits-Regelschleife 108, 110. Die Steuerung der Flugrichtung erfolgt mittels eines Richiungs-Sollsignals 120 und eines Richlungs-Istsignals 122, die in einer Vergleichsschaltung 126 zur Bildung eines Fehlersignals 124 miteinander verglichen werden. Das Fehlersignal 124 wirkt über einen Stelltrieb 128 auf ein Ruder 130 so am Leitwerk des Flugzeugs, daß die Flugrichtung beibehalten wird. Es handelt sich also um eine Richtungs-Regelschleife 122, 124. Eine Optimierung des Brennstoffverbrauchs wird nun zum einen durch Einstellung eines Minimums des Brennstoffverbrauchs der einzelnen Triebwerke und zum anderen durch Belastung der Triebwerke entsprechend ihrem jeweiligen Betriebswirkungsgrad erreicht.

Der Optimierungsvorgang wird mittels einer digitalen Recheneinrichtung unter Steuerung von Programmgebern 150, 170 und 190 ausgeführt, die in zyklischer Folge von einer Zeitgebereinheit 132 ausgelöst werden, die ein Schieberegister 134 enthält, das durch Taktimpulse 136 betätigt wird. Das Schieberegister erzeugt eine Reihe scheinbar zufälliger binärer Zahlen auf jedem Leitungskanal 138, 140 und 142. Die Zeitgebereinheit 132 kann zugeschaltet oder abgeschaltet werden.

Die Optimierung des Brennstoffverbrauchs der Triebwerke 102 und 104 erfolgt jeweils mittels der Programmgeber 150 bzw. 170, welche bewirken, daß vom Brennstoffstrom verschiedene Betriebsparameter der Triebwerke, welche auf den Triebwerksschub Einfluß haben, bewußt Störungen unterworfen werden, wonach die Eingangsparameter zur Erzeugung eines maximalen Schubs korrigiert werden. Das Verhalten der Triebwerke wird jeweils einzeln untersucht, und der durch die erwähnten Störungen hervorgebrachte Schub wird an der Größe eines Betriebsparameters, im vorliegenden Fall der von den einzelnen Triebwerken erzeugten Gierbeschleunigung, gemessen. Diese Schubvergrößerung bewirkt eine Erhöhung der Fluggeschwindigkeit, und hierauf spricht die Geschwindigkeits-Regelschleife 108, 110 im Sinn einer Verminderung der Brennstoffzufuhr an, und umgekehrt. Wie bereits oben ausgeführt wurde, besteht das Ansprechen der Geschwindigkeits-Regelschleife darin, daß die Brennstoffzufuhr zu den beiden Triebwerken um jeweils den gleichen Betrag geändert wird. Dieser Bereich der Anlage tritt nicht in

ίο Tätigkeit, wenn die Triebwerke auf gleiche Störung oder auf gleiche Brennstoffzufuhränderung ungleich ansprechen. Jede Änderung der Flugzeuglage im Sinn einer Gierung wird jedoch automatisch von der Richtungs-Regelschleife 122,124 kompensiert.

Es versteht sich von selbst, daß die Zeitgeberein heit 132 zur Auslösung von Programmspielen nur dann zugeschaltet wird, wenn die Geschwindigkeits-Regelschleife und die Richtungs-Regelschleife einen stetigen Betrieb aufgenommen haben.

Der Programmgeber 150 ist mit dem Leitungskanal 138 und außerdem mit einer ( erbeschleunigungs-Signalleitung 192 verbunden, die von einem Gier-Beschleunigungsmesser 194 hergeführt ist. Der Progiummgeber vermag ein Störsignal 154 und ein Korrekiursignal 156 zu erzeugen. Diese beiden Signale werden einer Vergleichsschaltung 158 zugeführt, deren Ausgang 160 zu einem Stelltrieb 162 gelangt, welcher zur Änderung des Austrittsquerschnitts der Düse 164 des Triebwerks 102 dient. Das Programm des Programmgebers 150 läßt sich in folgenden Schritten darstellen:

150 (1) Sperren der Geschwindigkeits-Regelschleife 108,110.

150 (2) Ablesen der scheinbar zufälligen Binärzahl von Kanal 138.

150 (3) Umsetzen der scheinbar zufälligen Binärzahl in ein nicht auf Null zurückkehrendes Sägezahnsignal und Abgabe dieses Signals an die Leitung 154.

150 (4) Ablesen des Gier-Beschleunigungssignals 192.

150 (5) Zusammensetzen der Signale 192 und 154 und Bestimmung von Vorzeichen und Größe derjenigen Korrektur des Austrittsquerschnitts, welche diesen auf eine Einstellung bringt, bei welchem sich eine maximale Gierbeschleunigung und damit ein maximaler Triebwerksschub ergibt.

150 (6) Abgeben des resultierenden Korrektursignals an die Leitung 156.

Nach Beendigung des Programms im Programmgeber 150 setzt die Zeitgebereinheit das Programm des Programmgebers 170 in Lauf, welcher hinsicht-

Hch des Triebwerks 104 eine entsprechende Optimierung vornimmt und nahezu in jeder Hinsicht das gleiche Programm steuert wie der Programmgeber 150, jedoch mit der Ausnahme, daß die scheinbar zufällige Binärzahl vom Kanal 140 abgelesen wird und daß der letzte Programmschritt den Befehl enthält, die Geschwindigkeits-Regelschleife 108, 110 wieder in Betrieb zu setzen. Als Ausgangssignale des Programmgebers 170 erhält man ein Störsignal 174 und ein Korrektursignal 176, welche beide einer Vergleichsschaltung 178 zugeführt werden, deren Ausgang 180 zu einem Stelltrieb 182 zur Veränderung des Austrittsquerschnitts der Düse 184 des Triebwerks 104 geführt ist.

Schuberhöhungen, welche durch Verbesserung des Triebwerksbetriebs mittels der Programmgeber 150 und 170 hervorgebracht werden, können eine Erhöhung des Luftwiderstands bewirken, wenn die Triebwerke ungleich ansprechen, und können eine Erhöhung des auf das Flugzeug wirkenden Giermoments erzeugen, welches von der Richtungs-Regelschleife 122 und 124 ausgeglichen werden muß. Die verbleibende Erhöhung des Vorwärtsschubs führt zu einer Änderung der Fluggeschwindigkeit, die wieder von der Geschindigkeits-Regelschleife 108, 110 korrigiert wird, welche über die Vergleichsschaltungen 112 und 113 eine gleiche Verminderung der Brennstoffzufuhr zu beiden Triebwerken herbeiführt.

rend eine Erhöhung des Brennstoffzufuhrverhältnisses über den Optimalwert hinaus zu einer Erhöhung des Gesamtbrennstoffverbrauchs auf Grund einer Erhöhung des Luftwiderstands führt.

Der Programmgeber 190 ist mit dem scheinbar zufällige Binärzahlen liefernden Kanal 142, ferner mit den von den Durchstrommessern 153 bzw. 173 herbeigeführten, die Brennstoffzufuhr meldenden Signalleitungen 152 bzw. 172 und mit einer Signalleitung 206 verbunden, welche die Beschleunigung des Flugzeugs in Flugrichtung mittels eines in einem Flugnchtungs-Beschleunigungsmesser 208 erzeugten Signals meldet. Der Programmgeber 190 vermag ein Brennstoffzufuhr-Störsignal 196 und ein Brennstoff-

Innerhalb der Programme der Programmgeber 150 15 zufuhr-Korrektursignal 198, welche beide dem

und 170 kann auch das Ablesen von mehr als einer Triebwerk 102 zugeordnet sind und der Summaüons-

scheinbar zufälligen Binärzahl vorgesehen sein, so daß schaltung 112 zugeführt werden, sowie ein entspre-

gleichzeitig mehr als ein Betriebsparameter des be- chendes Störsignal 200 und ein Korrektursignal 202

treffenden Triebwerks verändert werden kann. zu erzeugen, die beide dem Triebwerk 104 zugeord-

Es kann also ein Schieberegister nach der Art des 20 net sind und der Vergleichsschaltung 113 zugeführt

Registers 134 vorgesehen sein, welches jedoch eine werden. Der Programmgeber 190 bzw. das von ihm Folge scheinbar zufälliger Binärzahlen mit einer Anzahl von Stellen enthält, die gleich oder größer als
die Zahl der Triebwerke, multipliziert mit der Zahl

der änderbaren Betriebsparameter jedes Triebwerks 25 grammschritte:

gesteuerte Programm wird nach Vollendung des Programms des Programmgebers 170 von der Zeitgebercinheit 132 ausgelöst und enthält die folgenden Pro

ist; die Stellerprogramme für die Triebwerke können so aufgebaut sein, daß ein Ablesen eines in dieser Weise erweiterten Schieberegisters in beliebiger Reihenfolge vorgenommen wird, d. h., bei jedem Programm müssen nicht notwendigerweise aufeinanderfolgende Ausgangskanäle des Registers abgelesen werden. So kann es beispielsweise zweckmäßig sein, bestimmte Betriebsparameter, beispielsweise die Düsenquerschnitte sämtlicher Triebwerke, von aufeinanderfolgenden Ausgangskanälen des Registers her einer Störung zu unterziehen.

Nunmehr sei die Belastung der Triebwerke entsprechend der ihnen jeweils eigenen Brennstoffausnützung, also ihres Wirkungsgrads näher untersucht. Die entsprechende Steuerung erfolgt mittels des Programmgebers 190, welcher den Gesamtbrennstoffverbrauch des Flugzeugs bei konstanter Geschwindigkeit und konstanter Flugrichtung dadurch auf einen Minimalwert bringt, daß das Verhältnis der Brennstoffströme zu den beiden Triebwerken verändert wird. Es wird angenommen, daß dieses Verhältnis ansteigt, wenn die Brennstoffzufuhr zum Triebwerk mit dem besseren Wirkungsgrad, d. h. zur Maschine mit dem niedrigeren spezifischen Brennstoffver-

190 190 190 (1) Ablesen der scheinbar zufälligen Binärzahl von Leitungskanal 142.

190 (2) Umsetzen der scheinbar zufälligen Binärzahl in ein nicht auf Null zurückkehrendes Sägezahnsignal und Abgeben desselben einmal unmittelbar an die Leitung 196 und einmal in invertierter Form an die Leitung 200.

Ablesen des Signals von Leitung 206.
Inbezichungsctzcn der Signale auf den Leitungen 196 und 206 und Bestimmen von Vorzeichen und Größe arithmetisch gleicher Korrektursignale auf den Leitungen 198 und 202, welche zur Erzeugung eines Maximalschubs in Flugrichtung erforderlich sind.

190 (5) Abgeben der Korrektursignale von den Leitungen 198 und 202 an die Vergleichschaltungen 112 bzw. 113.

190 (6) Wiederholen der Schritte (1) bis (5).

Der Programmschritl 190 (2) hat die Wirkung.

daß auf das Flugzeug ein Giermoment ausgeübt wird.

das von der Richtungs-Regelschleife 122. 124.

brauch, erhöht wird, während die Brennstoffzufuhr 50 welche auf die Ruderstellung Einfluß nimmt, so auszum anderen Triebwerk vermindert wird. Eine Erhö- geglichen wird, daß das Flugzeug seine Flugrichtung hung dieses Zufuhrverhältnisses bewirkt zunächst nicht wesentlich ändert.

eine Verminderung des Gesamtbrennstoffverbrauchs. Das im Programmschritt 190 (3) von der Leitung

doch ergibt sich über einen bestimmten Punkt hinaus 206 abgelesene Signal entspricht lediglich der Be eine Erhöhung dieses Gesamtbrennstoffverbrauchs. 55 schleunigung in Flugrichtung und wird von irgend Der Grund hierfür ist. daß eine Erhöhung des Brenn- welchen zufälligen Änderungen des Gierwinkels Stoffzufuhrverhältnisses auch eine Erhöhung des auf welche während des Flugs auftreten können, nich das Flugzeug wirkenden Ruderwiderstands mit sich wesentlich beeinflußt. Beschleunigungsmesser, dii bringt, da ein Ausgleich des Giermoments vorgenom- auf eine bestimmte Beschleunigungsrichtung anspre men werden muß, das bei Erhöhung des Schubs eines 60 chen. sind allgemein bekannt. Hinsichtlich des Be Triebwerks und bei Verminderung des Schubs des schleunigungsmessers 208 ist der Ausdruck »Flug anderen Triebwerks auftritt. Es läßt sich also ein op- richtung« gleichbedeutend mit der Richtung de timales Brennstoffzufuhrverhältnis so festlegen, daß Längsachse des Flugzeugs, doch kann der Beschleu bei konstanter Fluggeschwindigkeit und konstanter nigungsmesscr auch die Beschleunigung in der tai Flugrichtung eine Verminderung des Brennstoffzu- 65 sächlichen Flugrichtung, d. h. in einer nicht notwer

fuhrverhältnisses vom Optimalwert weg zu einer Erhöhung des Gesamtbrennstoffverbrauchs auf Grund einet schlechteren Triebwerksausnutzung führt, wähdig in der Richtung der Flugzeuglängsachse gelegc nen Richtung messen. Der Programmschritt 190 (J hat die Wirkung, daß eine Schuberhöhung, die ζ

7 8

einer Geschwindigkeitserhöhung führt, die Ge- gnal auf der Leitung 118 folgt daher etwa dem Signal

schwindigkeits-Regelschleife 108, 110 in dem Sinn auf der Leitung 196.

beeinflußt, daß diese die Brennstoffzufuhr vermin- Zur Bestimmung des erforderlichen Korektursi-

dert und dadurch die Geschwindigkeit konstant hält. gnals wird eine Korrelation des Signals der Leitung

Das Programm in seiner Gesamtheit bewirkt also, 5 196 mit dem Signal der Leitung 206 über eine durch

daß die Brennstoffzufuhr bei gegebener Flügge- das Signal des Leitungskanals 142 vorgegebene Zeit-

schwindigkeit und gegebener Flugrichtung auf einen dauer hin vorgenommen.

optimalen Wert gebracht wird. Das Geschwindig- Bei einer sehr einfachen Ausführungsform der Rekeits-Sollsignal 106 und das Richtungs-Sollsignal 120 geleinrichtung genügt für den Korrelationsvorgang werden vom Flugzeugführer vorher eingestellt. Ein- io die Bildung des Korrelationskoeffizienten. Dies berichtungen, welche auf solche Signale zur automati- deutet, daß an jedem Stellenplatz / des Signals der sehen Steuerung der Geschwindigkeit und Richtung Leitung 142 jeweils der Vorzeichenfaktor des Signals des Flugzeugs ansprechen, sind an sich bekannt. der Leitung 196 mit dem Vorzeichenfaktor und der

Einige Einzelheiten des Programms des Pro- Größe des Signals der Leitung 206 multipliziert wird

grammgebers 190 werden nun unter Bezugnahme auf 15 und daß die sich ergebenden Produkte zur Bildung

die F i g. 2 und 3 näher beschrieben. des Korrelationskoeffizienten 119 addiert werden.

F i g. 2 zeigt die Wirkung einer Änderung der Das Vorzeichen des Korrelationskoeffizienten stimmt Brennstoffzufuhr auf den Gesamtschub der Trieb- immer mit dem Vorzeichen der Kennlinienneigung werke, welcher durch das auf der Leitung 206 anste- an dem betreffenden Punkt überein,
hende Beschleunigungssignal angezeigt wird. Die 20 Der Korrelationskoeffizient 119 ist in diesem Fall Kennlinie A zeigt die Wirkung von Änderungen der also positiv. Das über die Leitung 198 abgegebene Signale auf der Leitung 117. In entsprechender Korrektursignal erhält gleiches Vorzeichen wie der Weise zeigt die Kennlinie B die Wirkung von Ände- Korrelationskoeffizient und außerdem im vorliegenrungen der Signale auf der Leitung 116. Im vorlie- den Beispiel einen bestimmten festen Wert. Das über genden Beispiel ist die Kennlinie B mit größerer Nei- 25 die Leitung 202 abgegebene Korrektursignal erhält gung angegeben, um anzudeuten, daß das zu der Si- denselben Wert, jedoch entgegengesetztes Vorzeignalleitung 116 gehörige Triebwerk 102 einen höhe- chen. Fig.3 zeigt die beiden auf den Leitungen 198 ren Wirkungsgrad bzw. eine höhere Brennstoffaus- und 202 auftretenden Signale in Überlagerung mit nutzung aufweist als das Triebwerk 104. Die Kennli- den Signalen der Leitungen 116 bzw. 117, wobei eine nie C zeigt schließlich die kombinierte Wirkung von 30 Erhöhung des einen und eine Erniedrigung des ande-Änderungen der Signale auf den Leitungen 116 und ren Signals stattfindet, welche zusammen der Fordell 7. Die Regeleinrichtung hat nun die Aufgabe, die rung genügen, daß die Brennstoffzufuhr zum Trieb-Signale auf den Leitungen 116 und 117 so zu wäh- werk mit dem höheren Wirkungsgrad erhöht und die !en. daß das Signal auf der Leitung 206 dem Brennstoffzufuhr zum Triebwerk mit dem geringeren Punkt C_max entspricht. 35 Wirkungsgrad so lange erniedrigt werden soll, bis sich

Wie bereits erwähnt, ist angenommen worden, daß ein Betrieb auf der eine positive Neigung aufweisende Brennstoff ausnützung des Triebwerks 102 höher den Seite der Kennlinie C ergibt.
iiegt als die des Triebwerks 104. Es sei weiterhin an- Eine wiederholte Anwendung des Programms des genommen, daß die Optimierung bereits fortgeschrit- Programmgebers 190 (die jeweils nächste Zuführung ten ist und dazu geführt hat, daß das Signal der Lei- 40 von Signalen auf den Leitungen 196 und 200 ist in tung 116 erößer als das Signal der Leitung 117 ist Fig. 3 durch 196a bzw. 20On angedeutet) bewirkt, und da» die Signale 116 und Ii" Werte haben, daß sich das Signal auf der Leitung 206 dem Bewclche ein jeweils im Bereich positiver Neigung der triebspunkl C_mux nähert. In diesem Betriebspunkt Kennlinie gelegenen Punkten A 1 bzw. B 2 bzw. C1 tritt keine Änderung des Gesamtschubs mehr auf. entsprechendes Signal auf der Leitung 206 ergeben. 45 Die Darstellung des Signals der Leitung 206 ergibt

In T i g. ;> sind die Signale 116 und 117 auf eine damit eine gerade Linie, wodurch der Korrelations-

Nuliiniu ΐχν,-iien dargestellt und zeigen die Modula- koeffizient und damit die Signale auf den Leitungen

tion ;.i:t ik- . Signalen der Leitungen 196 und 200, die 198 und 202 gleich Null sind.

cn! ,p,\vhc id dem Signal der Leitung 142 gebildet Wechselt der Betriebszustand der Anlage auf die

sir.d. I); s Signal der Leitung 117 ist derart invertiert, 50 Seite der Kennlinie mit negativer Neigung über, so

d;:!.i i- uner Zunahme der Brennstoffzufuhr zum erfolgt eine Inversion des Signals auf der Leitung

Triebweik 102 eine Verminderung der Brennstoffzu- 206. der Korrclationskoeffizient wird negativ, und die

fuhr zum Triebwerk 104 erfolgt und umgekehrt. Die Korrektursignale wechseln ihr Vorzeichen, so daß

dem Flugzeug durch die gemeinsame Wirkung der die Anlage wieder auf den Punkt C_max zurückge-

Signale auf den Leitungen 196 und 200 zugeführte 55 führt wird.

Störung entspricht einem Signal 118, welches die Ist der Optimierungsvorgang einmal angelaufen, se Differenz zwischen den Signalen der Leitungen 196 haben das Signal 118 bzw. das Signal auf der Leitung und 200 darstellt. Die sich ergebende Störung des Ge- 206 das Bestreben, den am Triebwerk mit dem höhesamtschubs erhält man durch das von der Leitung ren Wirkungsgrad auftretenden Störungen zu folgen 206 abnehmbare, in F i g. 2 dargestellte Signal. Dies 60 im obigen Beispiel also den Störungen des Triebbedeutet, daß sich der auf das Flugzeug wirkende werks 102. Die Bildung einer Korrelation zwischer Schub in Flugrichtung entsprechend einem Signal irgendeinem der Signale auf den Leitungen 19d bzw verändert, das von der Differenz zwischen den Signa- 200 und dem Signal auf der Leitung 206 fühlt dem len auf den Leitungen 196 und 200 bestimmt wird. gemäß zu einem positiven Korrelationskoeffizienten Im vorliegenden Beispiel liegt das Signal der Leitung 65 wenn das betreffende Signal der Leitungen 196 odci 196 gegenüber dem Signal auf der Leitung 200 auf 200 zu dem Triebwerk führt, welches den höher« einem höheren Pegel der Brennstoffzufuhr, nämlich Wirkungsgrad hat. Eine Zufuhr des Korrekrursignal: dem Pegel des Signals auf der Leitung 116. Das Si- zu einem Triebwerk derart, daß das positive Korrek

tursignal eine Erhöhung der Brennstoffzufuhr bewirkt und eine Zufuhr des gegensinnigen Korrektursignals zum anderen Triebwerk bewirkt daher, daß sich die gesamte Brennstoffausnützung in Richtung auf das Optimum hin bewegt.

Am Anfang der Inbetriebssetzung der Anlage sind die Signale der Leitungen 116 und 117 selbstverständlich gleich, so daß das Signal 118 gleich Null wäre, da die Signale der Leitungen 196 und 200 einander aufheben. Falls jedoch die Brennstoffausnützung in den beiden Triebwerken verschieden ist, führen die unterschiedlichen Wirkungen der Signale

10

auf den Leitungen 116 und 117 zu einer endlicher Änderung des Gesamtschubs und bewirken daher eir ganz bestimmtes Signal auf der Leitung 206 zur BiI dung der Korrelation. Sind die beiden Wirkungs grade gleich, so ist das Signal der Leitung 206 gleicl Null, und dies ist selbstverständlich eine optimale Bedingung, welche nicht korrigiert zu werden braucht Es versteht sich, daß die Zeitintervalle zwischei aufeinanderfolgenden Stellen/ des Signals des Lei ίο tungskanals 142 den Zeitkonstanten der Triebwerk« und des Flugzeugs angepaßt sein müssen, so daß siel ein eindeutiges Signal auf der Leitung 206 ergibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Regeleinrichtung zur Optimierung des Gesamtwirkungsgrads bzw. des auf eine bestimmte FortbewegungsgeschwindigkeitbezogenenGesamtbrennstoffverbrauchs von Luft- oder Wasserfahrzeugen, welche zwei auf gegenüberliegenden Seiten der Fahrzeuglängsachse angeordnete Triebwerke, eine automatische Einrichtung zur Beibehaltung einer bestimmten Fortbewegungsrichtuug und einen Beschleunigungsmesser für letztere aufweisen, gekennzeichnet durch einen Programmgeber (190), welcher Vergleichsschaltungen (112 bzw. 113) für die die Brennstoffzufuhr zu den beiden Triebwerken (102 bzw. 104) steuernden Ventile (114 bzw. 115) jeweils ein Störsignal (196 bzw. 200) derart zuführt, daß die Brennstoffzufuhr zu den Triebwerken in jeweils entgegengesetzter Richtung gestört wird, und welcher die sich hierdurch ergebenden Störsignale (206) des Beschleunigungsmessers (208) korreliert und feststellt, ob und in welcher Richtung eine unterschiedliche Brennstoffzufuhr zu den Triebwerken eine Vergrößerung des Gesamtschubs auf das Fahrzeug bewirkt, woraufhin der Programmgeber Korrektursignale (198 bzw. 202) abgibt, welche den Unterschied der Brennstoffzufuhr zu den Triebwerken derart vergrößern oder verringern, daß sich ein größtmöglicher Gesamtschub ergibt.

2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gier-Beschleunigungsmesser (194) und durch jeweils an diesen angeschlossene weitere Programmgeber (150, 170), welche jeweils Vergleichsschaltungen (158, 178), deren Ausgang (160,180) jeweils mit einem Stelltrieb (162, 182) zur Änderung eines Betriebsparameters (164, 184) der Triebwerke (102, 104) verbunden ist, ein Störsignal derart zuführen, daß diese Betriebsparameter gestört werden, und welche die sich hierdurch ergebenden Störsignale (192) des Gier-Beschleunigungsmessers korrelieren und jeweils Korrektursignale (156, 176) abgeben, welche diese Betriebsparameter derart ändern, daß ein maximaler Schub erzeugt wird.