DE2135366A1 - Steuereinrichtung zum Einstellen eines Steuerelementes in Abhängigkeit von elektrischen Signalen - Google Patents
Steuereinrichtung zum Einstellen eines Steuerelementes in Abhängigkeit von elektrischen SignalenInfo
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Description
Steuereinrichtung zum Einstellen eines Steuerelementes in Abhängigkeit von elektrischen Signalen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung und
insbesondere auf eine redundante Steuereinrichtung unter Verwendung von Verstellungssummierverfahren.
Man erkannte sehr früh, daß durch die Vergrößerung der Abmessungen
und der Geschwindigkeiten von Plugzeugen die konventionellen Steuereinrichtungen mit Kabelzügen und mechanischen
Gestängen nicht mehr ausreichend waren, und es besteht ein Bedürfnis für eine elektrisch arbeitende Flugzeugsteuereinrichtung.
Es bestanden jedoch Hemmungen, elektrisch arbeitende Steuereinrichtungen zuzulassen, da man sehr häufig der
Auffassung ist, daß mechanische Einrichtungen zuverlässiger sind. Um die Zuverlässigkeit von elektrischen Steuereinrichtungen
zu erhöhen, wurden Einrichtungen mit redundanten parallelen Kanälen verwendet.
Die bisherigen Vorschläge zur Bildung einer Redundanz führten typi'scherweise dazu, daß Steuerketten oder--kanäle doppelt
oder dreifach vorgesehen wurden, damit bei Ausfall eines Kanals die anderen Kanäle die erforderlichen Steuerfunktionen überneh-
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men konnten. Derartige Einrichtungen ergaben jedoch in Abhängigkeit
von dem auftretenden besonderen Fehler zumindest eine Abnahme der Steuerfähigkeit, wenn der ausgefallene Kanal von dem
arbeitenden Kanal bzw. den arbeitenden Kanälen "mitgesogen" werden mußte. Da die meisten elektrischen Störungen nicht nur
in einem einfachen Verlust von elektrischer Energie oder anderen passiven Störungen bestehen, sondern sehr häufig stark abweichende
Befehle bilden, werden sehr oft drei oder mehr Re-dundanzkanäle benutzt. Bei der üblichen redundanten Steuerung
wird die gesamte Anlage von der Signalerzeugungsquelle bis zur Steuerfläche verdoppelt. Bei Vergrößerung der Anzahl von Redundanzkanälen
wird jedoch die Synchronisation der Steuerbewegung an der Steuerfläche schwierig.
Bei den üblichen mechanischen, mittels Schubstangen und Kabelzügen
gesteuerten Anlagen werden hydromechanische Doppelreinen-Servoeinrichtungen
verwendet, bei denen jeder Abschnitt eine getrennte Hydraulikquelle aufweist. Die Signal- oder Informationswege
zur Servoeinrichtung sind mechanisch und einzeln, außer bei dem Doppel-Servoventil zur Steuerung des hydraulischen Fluids
für die hydromechanische Servoeinrichtung. In derartigen Anlagen ist eine Synchronisation möglich und leicht zu erreichen. Bei diesen
Servoeinrichtungen ist der Ausfall eines der hydraulischen Systeme passiv und beeinträchtigt nicht die übrige arbeitete
Anlage. Diese letzten beiden Merkmale der mechanischen AnI:".:;-",e
waren bisher bei redundanten elektrischen Steuereinrichtung ^i
nicht vorhanden.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine redundante elektr --he
Steuereinrichtung zu schaffen, bei der auf eine einzige Betätigungseinrichtung
eingewirkt wird, ohne daß der Ausfall eines Kanals den Betrieb der Einrichtung beeinträchtigt und ohne daß
eine Synchronisierung der Kanäle erforderlich ist.
Diese Aufgabe wird mit einer Steuereinrichtung zum Einstellen eines Steuerelementes in Abhängigkeit von elektrischen Signalen,
insbesondere zur Einstellung einer Steuerfläche eines Flugzeuges gelöst durch mindestens drei Wandler mit jeweils einer einem
zugeführten elektrischen Signal zugeordneten Ausgangsbewegung, durch mit dem Ausgang .jedes Wandlers gekoppelte Verstellungssummier-einrichtungen
zur Zusammenfassung der Ausgangsbewegungen zu einer einzigen mechanischen Bewegung und durch eine auf
die einzige mechanische Bewegung ansprechende Betätigungseinrichtung, die die Bewegung des Steuerelementes steuert.
Erfindungsgemäß werden also zur Erhöhung der Zuverlässigkeit redundante Steuerkanäle verwendet. Die verschiedenen elektrischen
Kanäle enden an einer einzigen Betätigungseinrichtung, die beispielsweise die Steuerfläche eines Flugzeuges einstellt.
Die verschiedenen Kanäle der Steuereinrichtung werden "verstellungssummiert",
d.h. die Ausgangssignale aller Kanäle werden mittels einer mechanischen Gestängeeinrichtung zusammengefaßt,
um in Abhängigkeit von der Summe aller Kanäle eine einzige Bewegung zu erzeugen. Diese Verstellungssummierung hat den Vorteil,
daß die aktiv gebliebenen Kanäle nicht einen ausgefallenen Kanal mitziehen müssen. Werden verschiedene redundante Ka-
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näle zur Erzeugung der gewünschten Gesamtbewegung der Plugzeugsteuerfläche
zusammengefaßt, so bewirkt der Ausfall eines dieser Kanäle einen gewissen Hubverlust der Betätigungseinrichtung,
was zu einer geringeren Bewegungsamplitude der Steuerfläche führt, jedoch die Steuerung aufrecht erhält. Außerdem läßt
sich bei der Verstellungssummierung in der Betätigungseinrichtung eine Überhub-Möglichkeit vorsehen, um bei Ausfall eines einzelnen
Kanals den vollen Hub zu erhalten.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert
.
Fig. 1 zeigt schematisch eine redundante Steuereinrichtung
zur Steuerung einer mit einer Steuerfläche verbundenen Doppelreihen-Betätigungseinrichtung.
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch einen elektromechanischen Wandler aus der Steuereinrichtung gemäß Fig. 1.
Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch eine motorgetriebene Verdrängerpumpe
zur Steuerung des hydraulischen Fluids für die Betätigungseinrichtung gemäß Fig. 1.
Fig. 4 zeigt schematisch eine Vergleichereinrichtung für drei
Kanäle.
In Fig. 1 ist eine redundante Steuereinrichtung gezeigt, bei der
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der elektrische Teil dreifach redundant aufgebaut ist, um eine geringe Wahrscheinlichkeit für den Ausfall aller Kanäle während
eines einzigen Vorganges zu erreichen. Die drei elektrischen Kanäle sind vollständig unabhängig, und die Ausgangssignale der
elektromechanischen Wandler 10, 12 und 14 werden "positions-" oder "verstellungs-"summiert. Jeder der elektromechanischen Wandler
wird mittels eines getrennt erzeugten elektrischen Signals betätigt. Diese elektrischen Signale können beispielsweise von
einem Steuerknüppel-Wandler erzeugt werden, welcher eine mechanische Bewegung in elektrische Signale umsetzt. Zusätzlich zu
den vom Piloten erzeugten Signalen können die Wandler elektrische Signale von einem Autopilot-Abtaster, einem Stabilitätsverstärkungssystem
oder von anderen Systemen, beispielsweise einer Navigationssteuerung aufnehmen.
Obwohl in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel in jedem Steuerkanal
elektromechanische Wandler vorgesehen sind, können auch andere elektrisch empfindliche Wandler verwendet werden. So
kann man beispielsweise auf elektrische Signale ansprechende elektrohydraulische Wandler benutzen, die mittels hydraulischer
Wirkung eine mechanische Bewegung erzeugen.
Die elektromechanischen Wandler 10, 12 und lh arbeiten unabhängig
voneinander. So wird beispielsweise ein den Wandler 10 betätigendes Signal von einem Verstärker 16 geliefert, der mit einer Spannungsquelle
18 verbunden ist und von einem Summierpunkt 20 ein Eingangssignal aufnimmt. Dieser Summierpunkt 20 faßt differenziell
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das elektrische Steuersignal in der beschriebenen V/eise von der Quelle mit einem Rückkopplungssignal von einem Stellungswandler 22 zusammen. In gleicher Weise wird der Wandler 12
von einem Signal vom Verstärker 2*4 aktiviert, welcher mit einer
Spannungsquelle 16 gekoppelt ist und ein Eingangssignal vom Summierpunkt 28 aufnimmt. Dieser Summierpunkt faßt differentiell
das Steuersignal für den Wandler 12 mit einem Rückkopplungscignal
von einem Stellungswandler 30 zusammen. Der dritte Kanal, der den elektromechanischen Wandler 14 enthält, ist ebenso auf-™
gebaut wie die vorstehend beschriebenen beiden Kanäle. Der Wandler 14 wird mittels eines Signals von einem Verstärker 32 betätigt,
welcher mit einer Spannungsquelle 34 verbunden ist und
von einem Summierpunkt 36 ein Eingangssignal erhält. Dieser
Summierpunkt kombiniert differenziell ein Steuersignal für den Wandler 14 mit einem Rückkopplungssignal von einem Stellungswandler 38.
Somit erzeugt jeder der Wandler 10, 12 und 14 eine eindeutige
W Ausgangsbewegung entsprechend dem jeweils zugeführten elektrischen Steuersignal. Die getrennten mechanischen Bewegungen v/erden
mittels eines mechanischen Summiergestänges 40 und 42 summiert. Der Summierhebel 40 faßt die Ausgangsbewegung des Wandlers
10 mit der Ausgangsbewegung des Wandlers 12 zusammen. Der Summierhebel 42 faßt die Bewegung von Summierhebel 40 und die Ausgangsbewegung
von Wandler 14 zusammen. Bei der dargestellten Anordnung hat jeder Wandler einen Verstärkungsfaktor (ein Bruchteil
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der Gesamtbewegung) von ein Drittel der gesammten durch die
Hebel 40 und 42 erzeugten Ausgangsbewegung, wie sich dies aus der mechanischen Bewegung einer Verbindungsstange 44 ergibt.
Die kombinierte Bewegung der Wandler 10, 12 und 14 wird auf die Verbindungsstange 44 übertragen, welche mit Hebelarmen 46
und 48 gekoppelt ist, die jeweils mit einer Verdrängungspumpe
50', 52 verbunden sind. Es ist jedoch auch möglich, die Verbindungsstange
44 statt mit den Pumpen mit einer Servoeinrichtung zu koppeln, die ein stromungsgesteuertes Servoventil enthält.
Ein Begrenzungsanschlag 54 für die Verbindungsstange 44 begrenzt
deren Bewegung auf die maximal zulässige Verstellung der Hebelarme 46 und 48. Dieser Begrenzungsanschlag nimmt also die
überschüssige Bewegung am Ausgang jedes der Wandler 10, 12, auf, wenn ein Überhub vorgesehen ist. Die Hebelarme 46 und 48
sind mittels eines Synchronisierarmes 56 verbunden, der eine Einstellmutter 58 aufweist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist dies die einzig erforderliche Synchronisation. Diese
Einstellung erfolgt bei Inbetriebnahme der Einrichtung. Die Servopumpen 50 und 52 sind Teile von getrennten hydraulischen
Quellen, die mit einer Doppelreihen-Betätigungseinrichtung 60 verbunden sind. Leitungen 62 und 64 verbinden die Pumpe 50 an
gegenüberliegenden Seiten eines Kolbens 66 mit der ersten Stufe der Betätigungseinrichtung 60. Ein Druckablaßventil 68 ist in
üblicher Weise zwischen die Leitungen 62 und 64 geschaltet. Die Leitungen 70 und 72 verbinden in gleicher Weise die Servopumpe
52 mit gegenüberliegenden Seiten eines Kolbens 74 der
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zweiten Stufe der Betätigungseinrichtung 60. Auch hier ist ein Druckablaßventil 76 zwischen die Leitungen 70 und 72 geschaltet
.
Die Kolben 66 und 74 der Betätigungseinrichtung 60 sind mittels
einer Kolbenstange 78 verbunden, die eine äußere Verbindung mit einem Hebel 80 hat. Dieser Hebel bildet die mechanische Verbindung
zwischen der Betätigungseinrichtung 60 und einer der Steuerflächen 82 eines Plugzeuges. Mit der Kolbenstange ist außer
fc dem eine Rückholstange 8*1 verbunden, um die Hebelarme 46 und
in Abhängigkeit von der Bewegung der Steuerfläche 82 zurückzustellen.
Wie dargestellt, enden die elektrischen Steuerkanäle in einem mechanischen Verstellgestänge mit drei zusammengefaßten Verstellungen
der Wandler 10, 12 und 14 zur Erzeugung einer einzigen
mechanischen Eingangsgröße für das die Betätigungseinrichtung 60 enthaltende hydromechanische System. Jede Kanal-
^ verstärkung kann innerhalb gleicher Toleranzen liegen wie ein einziges, nicht redundantes Steuersystem. Der resultierende
Toleranzbereich der drei zusammengefaßten Kanäle ist nicht größer als der Toleranzbereich jedes Kanals. Außerdem brauchen
die Phasenwinkel der drei Kanäle nicht genauer zu sein als bei einem einzigen, nicht redundanten System, wodurch Synchronisierungsschwierigkeiten
vermieden werden.
Fig;..2 zeigt einen Querschnitt durch den elektromechanischen
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Wandler 10 für die Einrichtung gemäß Fig. 1. Die anderen
Wandler dieser Einrichtung sind gleich aufgebaut. Wie dargestellt, enthält der Wandler, der eine Drehbewegung in
eine geradlinige Bewegung umsetzt, einen aus einem Permanentmagneten bestehenden Stator 120 in einem Gehäuse 122.
Die vom Piloten erzeugten Signale werden dem Wandler über eine Verbindung 124 zum Bürstenring 125 und dann zum Rotor
nach Art eines Gleichstrommotors zugeleitet. Es kann jedoch auch ein Wechselstrommotor oder ein bürstenloser Gleichstrommotor
verwendet werden. Der Rotor 126 dreht sich durch das Zusammenwirken seines elektrischen Feldes mit dem Magnetfeld des Stators
120. Der Rotor ist mittels Lagern 128 und 130 drehbar im Gehäuse 122 befestigt. An ihm ist eine Kugelmutter 131 angebracht, die
in Eingriff mit einer Schraubenspindel 132 steht, welche sich als Teil der Abgabewelle 133 durch das Gehäuse erstreckt. Die
geradlinige Bewegung ergibt sich aus der Wirkungsweise von Schraubenspindel 132 und Kugelmutter 131. Diese Bewegung wird
an die Welle 133 weitergegeben, die ihrerseits mit dem Hebel verbunden ist. Um eine lineare Bewegung zu erzielen, wird eine
Drehung der Schraubenspindel 132 mittels eines Paßstiftes verhindert.
Einen weiteren Teil des Wandlers bildet ein Differentialübertrager
136, der in das Gehäuse 122 eingeschraubt ist und im Eingriff mit der Spindel 132 steht. Er erzeugt zwei gleiche
Rückkopplungssignale, welche über die Verbindung 124 dem Summierpunkt 20 und einem Vergleicher zugeführt wird, was
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später beschrieben wird.
Eine Ausgangsbewegung vom Wandler IO wird, wie sich aus den
Figuren ergibt, durch die Bewegung der Schraubenspindel 132 über einen Neutralisator I38 auf den Befestigungspunkt des
Hebels HO übertragen. Ein Neutralisator ist eine mechanische
Einrichtung, mittels der die Mehrheit der jeweiligen Ausgangcsignale
auf die Verbindungsstange Άι\ übertragen werden kann.
Gleiche Neutralisatoren sind für jeden der übrigen Kanäle vor-' gesehen. Der Wandler 12 enthält einen Neutralisator 1*10 und
der Wandler 14 einen Neutralisator 142.
Somit wird ein Kanal mit Fehlfunktion durch den jeweiligen Neutralisator automatisch neutralisiert. Die primäre Aufgabe
des Neutralisators besteht darin, einen Wandler im "Umkehr"-Fehlerzustand
auszuschalten. Ein derartiger "Umkehr"-Fehler
liegt dann vor, wenn ein Kanal entgegengesetzt zu den übrigen Kanälen arbeitet. In diesem Fall ist es erwünscht, den fehlerhaft
arbeitenden Kanal automatisch abzuschalten und zu neutralisieren.
In Fig. 3 ist ein Schnitt durch die vereinfacht · dargestellte, veränderbare Verdrängungspumpe 50 gezeigt, wobei der Hebelarm
h6 mit einer drehbaren Taumelscheibe 144 verbunden ist. Die
Pumpe 52 aus Fig. 1 kann in gleicher Weise aufgebaut sein, wobei dann der Hebelarm H6 über den Synchronisierungsarm 56 mit dem
Hebelarm H6 verbunden ist.
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Die Leitungen 62 und 6H sind über Eanlaß/Auslaßverbindungen
1^8 und 150 an das Pumpengehäuse 1Ί6 angeschlossen. Diese Verbindungen
haben sich in einen Kolbenblock 152 erstreckende öffnungen.
Dieser Kolbenblock enthalte eine Vielzahl von Kolben, beispielsweise dne Kolben 154 und I56, die kreisförmig angeordnet
sind. Der Ko]-benblock 152 ist über eine Pumpenwelle ΙβΟ
mit der Antriebswelle eines Motors I58 (Fig. 1) verbunden.
Der Betrieb der Pumpe erfolgt in konventioneller Weise, wobei die Pumpenkapazitcit und die Strömungsrichtung durch eine Winkelstellung
der Taumelscheibe 1^4 bewirkt wird. Durch eine direkte
Kopplung dieser Taumelscheibe 1^4 mit der Verbindungsstange kk
über den Mischhebel ^5, der außerdem mit der Rückstellstange 8^
verbunden ist, wird der bisher erforderliche hydraulische Betätiger zur Einstellung der Taumelscheibe der Verdrängungspumpe
nicht mehr benötigt. Außerdem wird durch die direkte Kopplung von Taumelplatte der Pumpe und elektromechanischen! Wandler der
hydraulische Teil des Systems von dem elektrischen Teil getrennt.
Mit der dargestellten Einrichtung wird die Fehlerkombinationslage verbessert, indem man das hydraulische System nicht durch
direkte Anbringung der elektromechanischen Wandler gefährdet. So können ein oder zwei elektromechanische Wandler ausfallen,
und gleichzeitig kann eines der hydraulischen Systeme fehlerhaft sein und doch bleibt die Steuerung der Fläche 82 erhalten.
Um Fehler an irgendeinem der elektromechanischen Wandler 10,
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oder I^ festzustellen, ist jeder mit einem zweiten Stellungswandler versehen, der mit einem Vergleicher 86 verbunden ist.
So enthält der Wandler 10 einen Stellungswandler 88, der ein Rückkopplungssignal für den Vergleicher 86 erzeugt. In gleicher
Weise enthält, der Wandler 12 einen ein Rückkopplungssignal für
den Vergleicher erzeugenden Stellungswandler 90 und der Wandler
m einen ein Rückkopplungssignal für den Vergleicher erzeugenden
Stellungswandler 92. Der Vergleicher 86 bestimmt, wann ein Kanal von den beiden anderen um mehr als einen vorbestimmten Wert
abweicht und erzeugt ein Signal für einen Kanalfehleranzeiger 9^.
^ Der Vergleicher 86 schaltet außerdem den abweichenden Kanal automatisch
ab und neutralisiert ihn (bringt ihn auf Mitte). Der Anzeiger kann im Sichtbereich des Piloten liegen, um eine entsprechende
Information zu übermitteln oder um evtl. einen fehlerhaften Vergleicher auszuschalten, der einen Kanal abschaltet.,
welcher in Ordnung ist.
Fig. k zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Vergleicher eines
dreikanaligen redundanten Systems. Die Stellungssignale von den P Wandlern 88 und 90 werden den Eingangsklemmen der Differentialverstärker
86 und 98 zugeführt. In gleicher Weise werden die Stellungssignale von den Wandlern 90 und 92 den Eingängen der
Differentialverstärker 100 und 102 zugeleitet. Die Stellungssignale
von den Wandlern 88 und 92 gelangen außerdem an die Eingänge der Differentialverstärker 101J und 106.
Jeder Differentialverstärker hat einen gesättigten Ausgangs-
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zustand, so daß das Ausgangssignal entweder eine Trennspannung oder eine Sättigungsspannung ist. Der Eingangsabschnitt jedes
der Verstärker enthält eine Schaltungsanordnung, so daß die Ausgangsspannung abgeschaltet wird, wenn die obere· Klemme auf einer
höheren Spannung liegt als die untere Klemme, während die Ausgangsstuf fe in der Sättigung arbeitet, wenn die obere Klemme
auf der niedrigeren Spannung liegt. Die zum Schalten des Ausgangs erforderliche Spannungsdifferenz am Eingang kann durch
entsprechenden Verstärkerabgleich eingestellt werden. Derartige Verstärker sind bekannt.
Die Ausgangsspannung jedes dieser Verstärker wird den Eingängen einer Anordnung von Nicht-Und - Gattern 108 bis 113 zugeführt,
wie dies in der Figur angedeutet ist. Die Ausgänge der Nicht" Und-Gatter 108 und 109 liegen an einem Nicht-Oder-Gatter 114,
die Ausgänge der Nicht-Und-Gatter 110 und 111 an einem Nicht-Oder-Gatter
116 und die Ausgänge der Nicht-Und-Gatter 112 und 113 an einem Nicht-Oder-Gatter 118.
Wenn alle drei Kanäle richtig arbeiten, so befinden sich die Ausgänge aller Nicht-Oder-Gatter 114, 116 und 118 im Zustand
der logischen Null. V/eicht irgendeiner der drei Kanäle um einen voreingestellten Wert (Einstellung eines Differentialverstärkers)
von den beiden anderen ab, so schaltet eines der Nicht-Oder-Gatter in den Zustand der logischen Eins. Ist bei der dargestellten
Schaltung der Wandler 10 gestört, so schaltet das Nicht-Oder-Gatter 114 in den Zustand der logischen Eins. Bei einer Störung
des Wandlers 12 schaltet der Ausgang des Nicht-Oder-Gatters
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in den Zustand der logischen Eins und bei einer Störung des Wandlers 1*1 der Ausgang des Nicht-Oder-Gatters 118. Man erkennt,
daß die Vergleicherlogik gemäß Fig. 4 nur ein Beispiel für einen Vergleicher 86 darstellt, wie er in der Steuereinrichtung
gemäß Pig. I verwendet werden kann.
In der dargestellten und beschriebenen Steuereinrichtung ist jeder elektrische Kanal mit einer Verstellungsmöglichkeit versehen,
die zur zufriedenstellenden Steuerung eines Flugzeuges
fc ausreicht, wenn einer oder mehrere der anderen Kanäle neutralisiert
werden, wobei dann evtl. etwas weniger als der volle Flächenausschlag,jedoch möglicherweise die volle Hubfähigkeit
zur Verfügung steht. Die Verstärkung jedes Kanals ändert sich gemäß der Anzahl der arbeitenden Kanäle, d.h. bei drei arbeitenden
Kanälen trägt jeder etwa ein Drittel zur Gesamtbewegung der Verbindungsstange 44 bei. Wenn mehr als ein Kanal arbeitet
(Normalzustand), so ist es möglich, daß der den Hubbefehl für die Servopumpen 50 und 52 begrenzende Anschlag 54 erreicht wird,
fc und die elektrischen Betätiger werden neutralisiert. Dies ist
jedoch ein zufriedenstellender Zustand. Die beschriebene Steuereinrichtung hat außerdem den Vorteil, daß im normalen Betrieb
alle Kanäle wirksam sind.
Obwohl die Erfindung vorstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
mit Abwandlungen beschrieben wurde, ist sie nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern es
sind weitere Abhandlungen und Änderungen möglich, die alle unter
die Erfindung fallen.
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Claims (1)
- Ansprüche:1. Steuereinrichtung zum Einstellen eines Steuerelementes in Abhängigkeit von elektrischen Signalen, insbesondere zur Einstellung einer Steuerfläche eines Flugzeugs, gekennzeichnet durch mindestens drei Wandler (10, 12, 1*1) mit jeweils einer einem zugeführten elektrischen Signal zugeordneten ,Ausgangsbewegung, durch mit dem Ausgang jedes Wandlers (10, 12, 14) gekoppelte Verstellungssumrniereinrichtungen (1IO, 42, 44) zur Zusammenfassung der Ausgangsbewegungen zu einer einzigen mechanischen Bewegung und durch eine auf die einzige mechanische Bewegung ansprechende Betätigungseinrichtung (60), die die Bewegung des Steuerelementes (82) steuert.2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellungssummiereinrichtungen ein mechanisches, mit den Ausgängen aller Wandler (10, 12, 14) verbundenes Gestänge (40, 42) enthalten, .wobei der Beitrag jedes Wandlers ^ur einzigen Ausgangsbewegung umgekehrt proportional zur Zahl der Wandler ist.3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines Stellungs-Rückkopplungssignals an jedem Wandler (10, 12, 14) ein Stellungswandler (88, 90, 92) vorgesehen ist unddaß ein Vergleicher zur Anzeige jedes Rückkopplungssignals und zur Erzeugung einer Anzeige bei Abweichung eines derartigen Signals von den anderen beiden Rückkopplungs-- 16 109886/0290Signalen um einen vorbestimmten Wert vorgesehen ist.H. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» gekennzeichnet durch einen Neutralisator (138, l40, 1*J2) an jedem Wandler . (10, 12, 14) zu dessen Abschaltung von den Verstellungssummiereinrichtungen.5. Steuereinrichtung nach Anspruch 3 oder H, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stellungsxtfandler (88, 90, 92) ein erstes und ein zweites Rückkopplungssignal erzeugt, daß eine Einrichtung (20, 28, 36)ψ zum Summieren des ersten Rückkopplungssignals mit einem elektrische Steuersignal zur wahlweisen Betätigung des jeweiligen Wandlers (10, 12, 14) vorgesehen ist und daß dem Vergleicher (86) das zweite Rückkopplungssignal zugeführt wird.6. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (60) aus einer hydraulischen Doppelreihen-Einrichtung besteht.7· Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Verstellungssummiereinrichtung enthaltene Gestänge einen ersten Hebel (40) zur Kopplung der Bewegung des ersten und des zweiten Wandlers (10, 12) sowie einen zweiten Hebel (42) zur Kopplung der Bewegung des dritten Wandlers (I1I) mit der Bewegung des ersten Hebels (40) aufweist.8. Steuereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der- 17 109886/0290erste und der zweite Hebel (40, 42) zur Erzeugung eines Verstärkungsfaktors von ein Drittel jedes Wandlers bezüglich der einzigen mechanischen Bewegung verbunden sind.9- Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Doppelreihen-Betätigungseinrichtung (60) mit ihren beiden Abschnitten jeweils mit getrennten Pluidquellen verbunden ist und daß jede Pluidquelle zur Steuerung des Fluides eine Pumpe (5O3 52) mit einer einstellbaren Taumelscheibe aufweist, die mit der Verstellungssummiereinrichtung (40, 42, verbunden ist.109886/0290
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---|---|---|---|
US5655170A | 1970-07-20 | 1970-07-20 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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DE2135366C2 DE2135366C2 (de) | 1982-04-01 |
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Country Status (4)
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---|---|
US (1) | US3679156A (de) |
DE (1) | DE2135366C2 (de) |
FR (1) | FR2099479B1 (de) |
GB (1) | GB1328592A (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2918543A1 (de) * | 1978-05-12 | 1979-11-15 | Honda Motor Co Ltd | Vorrichtung zur diagnose von stoerungen in einer steuerschaltung fuer elektromagnetische betaetiger |
DE2929472A1 (de) * | 1978-07-21 | 1980-01-31 | Honda Motor Co Ltd | Fehlerdiagnosevorrichtung eines steuersystems |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1488667A (en) * | 1973-12-07 | 1977-10-12 | Lucas Industries Ltd | Actuating arrangement for aircraft control surfaces |
NL8120344A (de) * | 1980-09-02 | 1982-07-01 | Rockwell International Corporation Te Los Angeles, Californie, Ver. St. V. Am. | |
US4466597A (en) * | 1981-12-02 | 1984-08-21 | Pneumo Corporation | Electro-mechanical direct drive valve servo system with rotary to linear valve drive mechanism |
FR2557854B1 (fr) * | 1984-01-09 | 1987-01-23 | Aerospatiale | Systeme de commandes de vol pour aeronef |
FR2557853B1 (fr) * | 1984-01-09 | 1986-04-25 | Aerospatiale | Systeme de commandes de vol pour aeronef |
DE3462866D1 (en) * | 1984-01-09 | 1987-05-07 | Aerospatiale | Aircraft flight control system |
US5074495A (en) * | 1987-12-29 | 1991-12-24 | The Boeing Company | Load-adaptive hybrid actuator system and method for actuating control surfaces |
US5033694A (en) * | 1989-09-08 | 1991-07-23 | Daiichi Electric Kabushiki Kaisha | Attitude control device for air or sea transportation craft |
US5082208A (en) * | 1989-09-29 | 1992-01-21 | The Boeing Company | System and method for controlling an aircraft flight control member |
US5182505A (en) * | 1991-06-19 | 1993-01-26 | Honeywell Inc. | Aircraft control surface position transducer |
FR2683502B1 (fr) * | 1991-11-12 | 1994-02-25 | Aerospatiale Ste Nationale Indle | Systeme pour la commande en mouvement d'un organe mecanique mobile, et un systeme de commandes de vol pour aeronef le comportant. |
US5493497A (en) * | 1992-06-03 | 1996-02-20 | The Boeing Company | Multiaxis redundant fly-by-wire primary flight control system |
US5670856A (en) * | 1994-11-07 | 1997-09-23 | Alliedsignal Inc. | Fault tolerant controller arrangement for electric motor driven apparatus |
US5678786A (en) * | 1995-12-06 | 1997-10-21 | Mcdonnell Douglas Helicopter Co. | Reconfigurable helicopter flight control system |
DE19628395C2 (de) * | 1996-07-13 | 1998-06-04 | Daimler Benz Aerospace Airbus | System zur Regelung der Abluftmengenströme eines Flugzeuges |
US5806805A (en) * | 1996-08-07 | 1998-09-15 | The Boeing Company | Fault tolerant actuation system for flight control actuators |
US6209825B1 (en) | 1998-02-27 | 2001-04-03 | Lockheed Martin Corporation | Low power loss electro hydraulic actuator |
US6481203B1 (en) | 1999-06-10 | 2002-11-19 | Tecumseh Products Company | Electric shifting of a variable speed transmission |
US6443399B1 (en) * | 2000-07-14 | 2002-09-03 | Honeywell International Inc. | Flight control module merged into the integrated modular avionics |
US6439512B1 (en) * | 2000-08-24 | 2002-08-27 | Hr Textron, Inc. | All-hydraulic powered horizontal stabilizer trim control surface position control system |
US6923405B2 (en) * | 2003-11-17 | 2005-08-02 | The Boeing Company | Enhanced rudder control system |
US7786684B2 (en) * | 2007-10-22 | 2010-08-31 | Honeywell International Inc. | Electromechanical flight control system and method for rotorcraft |
US8172174B2 (en) * | 2008-11-13 | 2012-05-08 | Honeywell International Inc. | Hybrid electromechanical/hydromechanical actuator and actuation control system |
WO2012131330A1 (en) * | 2011-03-29 | 2012-10-04 | Bae Systems Plc | Actuator control system |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1538558A1 (de) * | 1965-04-13 | 1970-04-23 | Hawker Siddeley Dynamics Ltd | Multiplex-Regel- bzw. Steuerinrichtung |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2898889A (en) * | 1958-10-03 | 1959-08-11 | John V Foster | Mechanically-limited, electrically operated hydraulic valve system for aircraft controls |
US3027878A (en) * | 1959-06-10 | 1962-04-03 | Honeywell Regulator Co | Fluid motor control apparatus |
US3198082A (en) * | 1962-11-09 | 1965-08-03 | Lockheed Aircraft Corp | Electrical primary flight control system utilizing redundant channels |
US3401600A (en) * | 1965-12-23 | 1968-09-17 | Bell Aerospace Corp | Control system having a plurality of control chains each of which may be disabled in event of failure thereof |
US3426650A (en) * | 1965-12-23 | 1969-02-11 | Bell Aerospace Corp | Triple channel redundant hydraeric control system |
US3422767A (en) * | 1966-12-05 | 1969-01-21 | Webster Electric Co Inc | Variable displacement swashplate pumps |
US3554084A (en) * | 1967-11-17 | 1971-01-12 | Honeywell Inc | Redundant force summing servo unit |
US3505929A (en) * | 1968-04-16 | 1970-04-14 | Gen Electric | Redundant flight control servoactuator |
-
1970
- 1970-07-20 US US56551A patent/US3679156A/en not_active Expired - Lifetime
-
1971
- 1971-07-08 GB GB3189471A patent/GB1328592A/en not_active Expired
- 1971-07-15 DE DE2135366A patent/DE2135366C2/de not_active Expired
- 1971-07-20 FR FR7126519A patent/FR2099479B1/fr not_active Expired
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1538558A1 (de) * | 1965-04-13 | 1970-04-23 | Hawker Siddeley Dynamics Ltd | Multiplex-Regel- bzw. Steuerinrichtung |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2918543A1 (de) * | 1978-05-12 | 1979-11-15 | Honda Motor Co Ltd | Vorrichtung zur diagnose von stoerungen in einer steuerschaltung fuer elektromagnetische betaetiger |
DE2929472A1 (de) * | 1978-07-21 | 1980-01-31 | Honda Motor Co Ltd | Fehlerdiagnosevorrichtung eines steuersystems |
DE2953932C2 (de) * | 1978-07-21 | 1987-04-30 | Honda Giken Kogyo K.K., Tokio/Tokyo | Überwachungseinrichtung für ein Steuersystem |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2099479A1 (de) | 1972-03-17 |
FR2099479B1 (de) | 1975-02-21 |
US3679156A (en) | 1972-07-25 |
GB1328592A (en) | 1973-08-30 |
DE2135366C2 (de) | 1982-04-01 |
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