DE69005412T2

DE69005412T2 - Überwachungseinrichtung für die Leistungsregelung von unterschiedlichen zusammenwirkenden Triebwerken.

Info

Publication number: DE69005412T2
Application number: DE90202659T
Authority: DE
Inventors: Kenneth E Goheen; Douglas O Jackson
Original assignee: Boeing Co
Current assignee: Boeing Co
Priority date: 1989-10-19
Filing date: 1990-10-04
Publication date: 1994-04-14
Anticipated expiration: 2010-10-05
Also published as: DE69005412D1; EP0423867A1; US5001644A; EP0423867B1

Description

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft Monitore, und mehr im besonderen Drosselaufspaltungsmonitore für Mehrtriebwerksflugzeuge mit einem automatischen Drosselsystem zum unabhängigen Steuern bzw. Regeln jedes Triebwerks.

Hintergrund der Erfindung

Viele Manöver und Vorgänge von modernen Mehrtriebwerksflugzeugen werden durch bordeigene automatische Steuer- bzw. Regelsysteme gesteuert bzw. geregelt. Ein automatisches Drosselsystem (A/T-System) ist ein Beispiel eines solchen Systems. Ein A/T- System empfängt verschiedene Triebwerks- und Avioniksignale und steuert bzw. regelt den durch die Triebwerke erzeugten Betrag an Schub. Spezieller erzeugt ein A/T-System in Ansprechung auf seine Eingangssignale ein Schubsteuer- bzw. regelsignal für jedes Triebwerk. Die Schubsteuer- bzw. regelsignale steuern bzw. regeln die Position der Drossel für jedes Triebwerk, so, daß jedes Triebwerk den von einer geeigneten Quelle, wie z.B. einem Autopiloten, angeforderten Schub erzeugt, siehe zum Beispiel US-A-4 259 838.
Einige Manöver, wie ein Flugzeuglandemanöver, erfordern gleichen Schub von den auf gegenüberliegenden Seiten des Flugzeugs montierten Triebwerken. Ungleiche, d.h. asymmetrische, Schubniveaus können unerwünschte seitliche Abweichungen des Flugzeugs während des Landens bewirken. Während automatischer Landemanöver erteilt das A/T-System eher als der Pilot Schubbefehle an die Triebwerke, die so bemessen sind, daß sie bewirken, daß die Triebwerke gleiche Schübe erzeugen.
Während automatischer Landemanöver wird, wenn das A/T-System eingeschaltet ist, ein Defekt in dem A/T-System höchstwahrscheinlich bewirken, daß die Triebwerke ungleiche Schübe erzeugen. Spezieller kann ein Defekt in einer Hardwarekomponente in dem A/T-System oder ein Problem mit der zum Steuern bzw. Regeln des A/T-Systems verwendeten Software bewirken, daß das A/T-System ein Drosselsteuer- bzw. regelsignal erzeugt, weiches eine der Drosseln schnell so antreibt, daß sie vollständig ein oder vollständig aus ist. Diese Drosselaktion erzeugt einen entsprechenden Triebwerksschub, der wesentlich unterschiedlich gegenüber dem Schubniveau des anderen Triebwerks bzw. der anderen Triebwerke ist, was zu einer übermäßigen seitlichen Abweichung durch das Flugzeug führt.
Eine in dem Stand der Technik verwendete Technik, ungleiche Schubniveaus während automatischer Landemanöver zu detektieren, überwacht die Position der Drosseln. Diese Technik nach dem Stande der Technik interpretiert eine Differenz in den Drosselpositionen als eine Differenz in den Schubniveaus, da die Drosselposition in Beziehung zu dem durch das entsprechende Triebwerk erzeugten Schub steht. Mit anderen Worten wird eine Differenz, die allgemein als eine Aufspaltung bezeichnet wird, in der Drosselposition von einem Drosselaufspaltungsmonitor als ungleiche Schubniveaus zwischen den betreffenden Triebwerken interpretiert. Typischerweise ermöglicht eine solche Technik eine maximale Aufspaltung zwischen Drosseln zur Anpassung an System- und Komponentenabweichungen. Die maximale Aufspaltung ist üblicherweise ein fester und vorbestimmter Wert. Demgemäß werden Abweichungen in den Schubniveaus gestattet, solange die aktuelle Drosselaufspaltung geringer als die vorbesttmmte maximale Drosselaufspaltung ist. Wenn die aktuelle Drosselaufspaltung einmal diese vorbestimmte Drosselaufspaltung übersteigt, rückt und schaltet der Drosselaufspaltungsmonitor das A/T- System aus.
Obwohl die eben beschriebene Technik des Standes der Technik bei Flugzeugen gut arbeitet, die identische Triebwerke haben, arbeitet sie nicht gut bei Flugzeugen, die vermischte, d.h. ungleiche, Triebwerke haben. Wie es in der Flugzeugindustrie gut bekannt ist, haben ungleiche Triebwerke höchstwahrscheinlich unterschiedliche Betriebscharakteristika. Wegen der unterschiedlichen Betriebscharakteristika werden die ungleichen Triebwerken zugeordneten Drosseln unterschiedliche Positionen für ein gegebenes Schubniveau haben. Demgemäß wird, wenn ein Flugzeug, das vermischte Triebwerke hat, ein automatisches Landemanöver ausführt, welches es, wie oben bemerkt, erfordert, daß der von den Triebwerken erzeugte Schub gleich sein soll, eine "normale" Drosselaufspaltung zwischen den TriebwerksdrosseIn vorhanden sein. Unglücklicherweise kann diese "normale" Drosselaufspaltung die maximale Drosselaufspaltung übersteigen, welche von Drosselaufspaltungsmonitoren des Standes der Technik vorgesehen wird, und demgemäß bewirken, daß ein A/T-System unbeabsichtigt ausgeschaltet wird. Wenn das A/T-System einmal ausgeschaltet ist, muß das automatische Landemanöver abgebrochen und das Flugzeug manuell von dem Piloten gelandet werden. Wenn auch die Piloten trainiert werden, Flugzeuge zu landen, ist eine solche Änderung in einem Landemanöver in hohem Maße unerwünscht, besonders, wenn ein Flugzeug in seinem Endanflug und sehr nahe dem Boden ist.
Eine andere Technik des Standes der Technik zum Detektieren von ungleichen Schüben während eines Landemanövers beeirhaltet ein direktes Vergleichen der Schubniveaus von unterschiedlichen Triebwerken. In dieser Technik legt das A/T-System, wenn ungleiche Schubniveaus detektiert werden, angemessene Schubsteuer- bzw. regelsignale an die Drosselservos an, was dazu führt, daß die Drosseleinstellungen verändert werden, um den Triebwerksschub auszugleichen. Unglücklicherweise gibt es eine inhärente Nacheilung zwischen der Drosseländerung und dem Triebwerksansprechen hierauf. Die Nacheilung im Triebwerksansprechen kann einen Monitor zum Ausrücken bringen, was dazu führt, daß das A/T-System ausgeschaltet wird. In einem Bemühen, zu verhindern, daß der Monitor unbeabsichtigt das A/T-System ausschaltet, hat diese Art von Technik des Standes der Technik eine Verzögerung eingebaut, welche dem Triebwerk Zeit ermöglicht, um auf die Drosselbewegung anzusprechen. Unglücklicherweise kann diese Verzögerung zu übermäßigen seitlichen Abweichungen des Flugzeugs führen, bevor ein Defekt in der Drosselbewegung detektiert wird. Demgemäß ist diese Technik unerwünscht, unabhängig davon, ob die Flugzeugtriebwerke gleichartig oder ungleich sind.
Wie aus der vorstehenden Diskussion leicht erkennbar ist, hat sich der Bedarf nach einem Monitor entwickelt, welcher ungleiche Schubniveaus auf Mehrtriebwerksflugzeugen detektiert, die vermischte Triebwerke haben. Ein solcher Monitor sollte zwischen normalen Drosselaufspaltungen, die das Ergebnis von unterschiedlichen Betriebscharakteristika von ungleichen Triebwerken sind, und übermäßigen Drosselaufspaltungen, welche bewirken, daß die Triebwerke ungleiche Schübe erzeugen, wie es durch einen Defekt in einem automatischen Drosselsteuer- bzw. -regelsystem eines Flugzeugs verursacht werden könnte, unterscheiden. Die vorliegende Erfindung ist ein Drosselaufspaltungsmonitor, der so ausgebildet ist, daß er diese Ergebnisse erzielt.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß dieser Erfindung wird ein Drosselaufspaltungsmonitor zur Verwendung in Mehrtriebwerksflugzeugen, insbesondere Mehrtriebwerksflugzeugen mit vermischten Triebwerken, die ein automatisches Drosselsystem (A/T-System) haben, zur Verfügung gestellt. Der Drosselaufspaltungsmonitor umfaßt einen Drosselwenkelabschnitt, einen Tachometerabschnitt und einen Drosselbegrenzungsabschnitt. Der Drosselwinkelabschnitt empfängt Signale, welche die Position der Drosseln bezeichnen, und bewirkt eine Autodrosselausschaltung, wenn der Drosselaufspaltungswinkel plus einem Drosselaufspaltungsvorspannungsausdruck eine Grenze übersteigt. Vorzugsweise versetzt der Drosselaufspaltungsvorspannungsausdruck den Aufspaltungswinkel derart, daß der Drosselwinkelabschnitt um eine Versetzungsposition arbeitet, die angenähert der mittleren Aufspaltung entspricht, die zum Gleichmachen des Schubs benötigt wird. Der Drosselaufspaltungsvorspannungsausdruck ist so bemessen, daß er sich langsam ändert, um Abgleichungsabweichungen ohne Verlust der Fähigkeit anzunehmen, Drosselaufspaltungsdefekte zu detektieren, die für das automatische Landen eines Flugzeugs kritisch sind. Der Tachometerabschnitt empfängt Signale, welche die Änderungsrate der Drosselposition bezeichnen und bewirkt eine Autodrosselabschaltung, wenn der integrierte Wert der Differenz in der Änderungsrate übermäßig wird. Vorzugsweise wird ein Tachometervorspannungsausdruck erzeugt, der den Differenzwert versetzt, um normalen Abgleichungsänderungen Rechnung zu tragen, ohne die Fähigkeit zu beeinträchtigen, Aufspaltungsdefekte zu detektieren, die für das automatische Landen eines Flugzeugs kritisch sind. Der Drosselbegrenzungsabschnitt begrenzt individuell Autodrosselbefehle so, daß der Drosselwinkel- und Tachometerabschnitt während des normalen Betriebs der Autodrossel nicht ausgerückt werden, d.h. eine Autodrosselabschaltung bewirken. Dieses Ergebnis wird durch Verwenden des Drosselaufspaltungsvorspannungsausdrucks und eines Tachometeraufspaltungsausdrucks zum Berechnen einer Grenzeinstellung, welche es verhindert, daß der Drosselwinkel- und Tachometerabschnitt während des normalen Autodrosselbetriebs ausrücken, zustandegebracht.
Wie aus der vorstehenden Zusammenfassung zu erkennen ist, stellt die Erfindung einen Drosselaufspaltungsmonitor zur Verfügung, der anspricht, wenn ungleiche Schübe von den Flugzeugtriebwerken, insbesondere ungleichen Flugzeugtriebwerken eines Mehrtriebwerksflugzeugs, während eines automatischen Landevorgangs erzeugt werden. Zu Zwecken der verbesserten Zuverlässigkeit wird vorzugsweise einer der redundanten Abschnitte des Drosselaufspaltungsmonitors in Hardwareform und der andere in Softwareform ausgeführt. Zum Beispiel könnte der Drosselwinkelabschnitt in Softwareform und der Tachometerabschnitt in Hardwareform ausgeführt sein. Eine solche Verwirklichung erhöht die Zuverlässigkeit durch Begrenzen des Verlasses auf gemeinsame Komponenten, wie die Zentraleinheit eines Computers, der dazu programmiert ist, die Funktionen von beiden Abschnitten aus zuführen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die vorstehenden und andere Merkmale und Vorteile dieser Erfindung werden leichter erkannt werden, wenn dieselbe besser durch Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen genommen wird, verstanden wird, worin:
Figur 1 ein funktionelles Blockschaltbild einem Drosselaufspaltungsmonitors ist, der gemäß der vorliegender Erfindung ausgebildet ist;
Figur 2 ein funktionelles Blockschaltbild einer Drosselaufspaltungsvorspannungsschaltung ist, die zur Verwendung in dem Drosselwinkelabschnitt des in Figur 1 veranschaulichten Drosselaufspaltungsmonitors geeignet ist;
Figur 3 ein funktionelles Blockschaltbild einei Tachometeraufspaltungsvorspannungsschaltung ist, die zur Verwendung in dem Tachometerabschnitt des in Figur 1 veranschaulichten Drosselaufspaltungsmonitors geeignet ist; und
Figur 4 ein funktionelles Blockschaltbild einer Drosselbefehlsbegrenzungsschaltung ist, die zur Verwendung in dem Drosselbegrenzungsabschnitt des in Figur 1 veranschaulichten Drosselaufspaltungsmonitors geeignet ist.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Es hat sich ein Bedürfnis zum Detektieren von ungleichen Schubniveaus entwickelt, die von ungleichen Triebwerken auf einem Flugzeug während eines automatischen Landemanövers erzeugt werden. Die vorliegende Erfindung ist ein Drosselaufspaltungsmonitor, der so ausgebildet ist, daß er zwischen normalen Drosselaufspaltungen, die gleichen Triebwerksschüben zugeordnet sind, welche durch ungleiche Triebwerke erzeugt werden, und übermäßigen Drosselaufspaltungen, die ungleichen Schüben zugeordnet sind, wie sie durch einen Defekt des automatischen Drosselsystems (A/T-System) verursacht werden könnten, unterscheidet. Wenn eine übermäßige Drosselaufspaltung detektiert wird, schaltet der Drosselaufspaltungsmonitor der vorliegenden Erfindung das A/T-System aus und warnt den Piloten vor dem Defekt. Obwohl zur Leichtigkeit des Verständnisses die Erfindung in funktioneller Blockform veranschaulicht und beschrieben wird, versteht es sich, daß viele der beschriebenen Funktionen mit Hardware oder Software ausgeführt werden können, wobei Software bevorzugt wird. Aus Zuverlässigkeitsgründen werden am idealsten die redundanten Abschnitte des Drosselaufspaltungsmonitors in separaten Recheneinheiten ausgeführt, welche vollständig auf Software basierend, eine Kombination von Software und Hardware, oder vollständig auf Hardware basierend sein können.
Figur 1 veranschaulicht in funktioneller Blockschaltbildform einen Drosselaufspaltungsmonitor 11, der gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist. Wie es aus der folgenden Diskussion besser verstanden werden wird, hat der Drosselaufspaltungsmonitor 11 die Fähigkeit, zwischen normalen Drosselaufspaltungen und übermäßigen Drosselaufspaltungen, welche gleichen und ungleichen Schüben zugeordnet sind, die von vermischten, ungleichen Triebwerken erzeugt werden, welche auf entgegengesetzten Seiten eines Strahlflugzeugs angebracht sind, zu unterscheiden. Der Drosselaufspaltungsmonitor 11 umfaßt einen Drosselwinkelabschnitt 13; einen Tachometerabschnitt 15; und einen Drosselbegrenzungsabschnitt 17. Der Drosselwinkelabschnitt 13 empfängt Drosselwinkelsignale, welche die Position oder den Winkel der Drossel von jedem seitenmontierten Triebwerk des Flugzeugs repräsentierten. Entsprechend empfängt der Tachometerabschnitt 15 Drosseländerungsratensignale von den Drossentachometern von jedem seitenmontierten Triebwerk. Obwohl die veranschaulichte Ausführungsform der Erfindung zur Verwendung auf Zweitriebwerksstrahlflugzeugen ausgebildet ist, versteht es sich, daß die vorliegende Erfindung auf anderen Flugzeugen, z.B. Viertriebwerksflugzeugen, verwendet werden kann.
Die Winkelposition von jeder Triebwerksdrossel eines Flugzeugs steht in Beziehung zu dem Schub, der von dem zugeordneten Triebwerk erzeugt wird. Die Drosselpositionssignale, die den Drosselwinkel bezeichnen, welche in der Form von Analogspannungen sein können, deren Größen der Winkelposition der zugeordneten Drossel proportional sind, bezeichnen demgemäß den Schub, der von dem zugeordneten Triebwerk erzeugt wird. Wie besser aus der folgenden Diskussion verstanden werden wird, verwendet der Drosselwinkelabschnitt 13 die Drosselpositionssignale (d.h. Spannungsgrößen), um eine Differenz oder eine Aufspaltung zwischen der Drosselposition zu berechnen, und demgemäß die Aufspaltung zwischen dem Triebwerksschub. Wenn ein übermäßiger Drosselaufspaltungswinkel detektiert wird, erzeugt der Drosselwinkelabschnitt eine Ausgangsgröße, welche das A/T-System ausschaltet und vorzugweise einen Alarm bewirkt, der den Piloten des Flugzeugs warnt, so daß er eine korrigierende Aktion unternehmen kann.
Wie aus der folgenden Diskussion besser verstanden werden wird, ist es ein wichtiges Merkmal eines Drosselaufspaltungsmonitors, der gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist, daß der Drosselwinkelabschnitt 13 einen Drosselaufspaltungsvorspannungsausdruck erzeugt, dessen Wert eine A/T-Abschaltung in Ansprechung auf die normale Aufspaltung verhindert, welche zwischen Drosseln auftritt, wenn vermischte Triebwerke gleiche Niveaus an Schub erzeugen. Spezieller erzeugt der Drosselaufspaltungsvorspannungsausdruck eine Versetzung, welche die Erzeugung eines A/T-Abschaltungssignals in Anspruch auf die normale Drosselwinkelaufspaltung verhindert, die auftritt, wenn gleicher Schub durch ungleiche Triebwerke erzeugt wird. Vielmehr wird ein A/T-Abschaltungssignal nur erzeugt, wenn eine übermäßige Drosselwinkelaufspaltung detektiert wird, wie sie typischerweise als Ergebnis eines A/T-System-Defekts auftritt.
Wie oben bemerkt, empfängt der Tachometerabschnitt 15 Drosseländerungsratensignale von den Drosseln, die jedem der seitenmontierten Triebwerke des Flugzeugs zugeordnet sind. Spezieller weist jeder Drosselmechanismus in einem Flugzeug, das ein automatisches Drosselsteuer- bzw. -regelsystem hat, einen Drosselservomotor (nicht gezeigt) auf, der mit dem entsprechenden Drosselhebel verbunden ist. Die Drosselservos empfangen Schubsteuer- bzw. -regelsignale von dem A/T-System und bewirken eine angemessene Drosselbewegung der zugeordneten Drossel. Jeder Drosselservo ist mit einem Drosselservotachometer gepaart. Es sind die Drosselservotachometer, welche die Drosseländerungsratensignale erzeugen. Normalerweise sind die Drosseländerungsratensignale in der Form von Analogspannungen, deren Größe proportional der Änderungsrate der Winkelposition der betreffenden Drossel ist, d.h. Grade pro Sekunde.
Der Tachometerabschnitt 15 benutzt die Drosseländerungsratensignaldaten, um eine Differenz oder Aufspaltung in der Position der Drosseln, basierend auf der Bewegung der Drosseln, durch Integrieren der Differenz zwischen den Drosseländerungsratensignalen zu detektieren. Wenn die Differenz in der Drosselbewegung eine übermäßige Drosselaufspaltung bezeichnet, bewirkt der Tachometerabschnitt 15, daß das A/T-Abschaltungssignal erzeugt wird. Obwohl er in einer unterschiedlichen Art und Weise ausgebildet ist, erzeugt der Tachometerabschnitt 15 im Kern im wesentlichen die gleiche Information wie der Drosselwinkelabschnitt 13, d.h. ein Signal, dessen Wert von dem Drosselaufspaltungswinkel abhängt.
Wie aus der folgenden Diskussion besser verstanden werden wird, ist es ein anderes wichtiges Merkmal eines Drosselaufspaltungsmonitors 11, der gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist, daß der Tachometerabschnitt 15 einen Tachometeraufspaltungsvorspannungsausdruck erzeugt, welcher es dem Tachometerabschnitt 15 erlaubt, leichte Abweichungen in der Drosselbewegung, die vermischten Triebwerken zugeordnet sind, zu ignorieren. Leichte Abweichungen in der Drosselbewegung können durch die unterschiedlichen Betriebscharakteristika der vermischten Triebwerke verursacht sein. Das heißt, z.B. wird eine Anforderung nach der gleichen Erhöhung des Schubs, der von zwei vermischten Triebwerken erzeugt wird, in vielen Fällen zu leicht unterschiedlichen Drosseländerungsraten führen. Die Differenz rührt von den unterschiedlichen Charakteristika der Triebwerke her. Der Tachometeraufspaltungsvorspannungsausdruck erlaubt es dem Tachometerabschnitt 15, solche normalen Änderungsratenunterschiede zu ignorieren.
Ein anderes wichtiges Merkmal eines Drosselaufspaltungsmonitors 11, der gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist, ist die Verwendung des Drosselaufspaltungsvorspannungs- und des Tachometeraufspaltungsausdrucks, um die von dem A/T-System erzeugten Drosselsteuer- bzw. -regelbefehle so zu begrenzen, daß keine übermäßigen Drosselhebelwinkelaufspaltungen während des normalen Betriebs bewirkt werden, wobei normaler Betrieb die Abwesenheit eines Defekts ist. Wie in Figur 1 erläuternd gezeigt und unten vollständiger beschrieben ist, werden A/T-System-Drosselbefehle separat begrenzt. Das Begrenzungsniveau basiert auf dem Wert des Drosselaufspaltungsvorspannungsausdrucks und dem Wert des Tachometeraufspaltungsausdrucks.
Es sei nun zu einer detaillierteren Beschreibung der Ausführungsform der Erfindung, die in Figur 1 veranschaulicht ist, übergegangen, wonach der Drosselwinkelabschnitt 13 folgendes umfaßt: zwei Zweieingangs-Summierungsverbindungen 20 und 22; eine Drosselaufspaltungsvorspannungsschaltung 24; einen Autolandeschalter 26; und einen Drosselwinkelaufspaltungsdetektor 28. Jede der Summierungsverbindungen 20 und 22 umfaßt einen nichtinvertierenden Eingang, der durch ein Pluszeichen (+) bezeichnet ist, und einen invertierenden Eingang, der durch ein Minuszeichen (-) bezeichnet ist. Die beiden von den Drosseln des Flugzeugs abgeleiteten Drosselwinkelsignale werden je an einen der Eingänge der ersten Summierungsverbindung 20 angelegt. Wie oben erörtert und gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, sind die Drosselwinkelsignale in der Form von Spannungen, deren Größe proportional der Winkelposition der betreffenden Drossel ist. Da die erste Summierungsverbindung 20 eine subtraktive Verbindung ist, wird die Differenz zwischen den Größen der an die Eingänge dieser Summierungsverbindung angelegten Spannungen an dem Ausgang erzeugt. Diese Spannung wird als ein TAS-Signal in Figur 1 bezeichnet. Das TAS-Signal wird an den nichtinvertierenden Eingang der zweiten Summierungsverbindung 22 und an den Eingang der Drosselaufspaltungsvorspannungsschaltung 24 angelegt.
Wie oben bemerkt, berechnet die Drosselaufspaltungsvorspannungsschaltung 24 einen Drosselaufspaltungsvorspannungsausdruck. Figur 2 veranschaulicht in funktioneller Blockform die gegenwärtig bevorzugte Weise des Erzeugens des Drosselaufspaltungsvorspannungsausdrucks. Spezieller veranschaulicht Figur 2 ein Netzwerk von Blocks, die folgendes umfassen: eire subtraktive Zweieingangs-Summierungsverbindung 21; eine Ratenbegrenzungsschaltung 23; einen Integrator 25; und eine Absolutbegrenzungsschaltung 27. Das TAS-Signal wird an den nichtinvertierenden Eingang der Summierungsverbindung 21 angelegt. Eie Ausgangsgröße der Summierungsverbindung 21 wird durch die Ratenbegrenzungsschaltung 23 an den Eingang des Integrators 25 angelegt. Die Ausgangsgröße des Integrators 25 wird an den Eingang der Absolutbegrenzungsschaltung und den invertierenden Eingang der Summierungsverbindung 21 angelegt. Die Ausgangsgröße des Integrators, die mit THSPLT bezeichnet ist, bildet den Drosselaufspaltungsvorspannungsausdruck, der an den Drosselbegrenzungsabschnitt 19 in der unten beschriebenen Art und Weise angelegt wird. Der von dem Drosselaufspaltungsabschnitt 13 verwendete Drosselaufspaltungsvorspannungsausdruck, dei mit TAS' bezeichnet ist, ist der gleiche wie THSPLT, begrenzt durch die Absolutbegrenzungsschaltung 27.
Die Ratenbegrenzungsschaltung begrenzt die Ausgangsgröße der Summierungsverbindung auf ein vorbestimmtes Niveau, wie die Spannung, welche einer ±2,0º-Differenz zwischen Drosselwinkeln äquivalent ist. (Ein geeigneter Bereich von Werten ist 0,0º bis ±5,0º.) Die demgemäß begrenzte Spannung wird durch den Integrator integriert, welcher vorzugsweise einen Maßstabsfaktor hat, der z.B. gut unter 1,0--0,1 ist. (Ein geeigneter Bereich ist 0,0 bis 0,5.) Demgemäß ist die Laplace-Transformation des Integrators 0,1/s. Die Absolutbegrenzungsschaltung begrenzt die Ausgangsgröße des Integrators auf ein spezifisches Niveau, wie die Spannung, die einem Drosselaufspaltungswinkel von ±8,0º äquivalent ist. (Ein geeigneter Bereich ist ±5.0º bis ±10,0º.)
Wie aus der folgenden Diskussion der übrigen Elemente des Drosselwinkelabschnitts 13 besser verstanden werden wird bildet TAS' einen Versetzungsausdruck, welcher es dem Drosselwinkelabschnitt erlaubt, um eine Versetzungsposition zu arbeten, welche der mittleren Aufspaltung zwischen Drosselwinkeln entspricht, die auftritt, wenn vermischte Triebwerke gleichen Schub erzeugen. Da sich TAS' aufgrund der Art des Integrators langsam ändert, werden Schubausgleichsänderungen im Drosselwinkel angenommen und werden keine A/T-Abschaltung bewirken. Andererseits bleiben Aufspaltungswinkeldifferenzen, die ür ein automatisches Landen kritisch sind, detektierbar. Dieses Ergebnis wird erreicht, weil der Integrator 24 im Ergebnis langsame Änderungen ausglättet, aber schnelle Änderungen nicht ausglättet.
Es sei nun zu Figur 1 zurückgekehrt, wonach TAS' an den invertierenden Eingang der zweiten Summierungsverbindung 22 angelegt wird. Demgemäß kombiniert die zweite Summierungsverbindung TAS und TAS' subtraktiv. Wenn ein automatisches Landemanöver beginnt, erzeugt die Drosselaufspaltungsvorspannungsschaltung 24 eine TAS'-Spannung, welche gleich der TAS-Spannung ist, vorausgesetzt, daß die Drosselposition gerade vor dem Beginn des Vorgangs stabil war. Demgemäß löschen sich die TAS- und TAS'-Spannung anfänglich gegeneinander aus, so daß die Ausgangsgröße der zweiten Summierungsverbindung 22 im wesentlichen null ist. Wie oben bemerkt, spricht der Wert der TAS'-Spannung auf Änderungen in der TAS-Spannung an. Eine langsame Änderung in der Drosselwinkelaufspaltung, welche eine langsame Änderung in der TAS- Spannung bewirkt, wird ausgeglichen, weil die TAS'-Spannung langsamen Änderungen folgt. Infolgedessen bleibt die Ausgangsgröße an der Summierungsverbindung 22 im wesentlichen null oder wenigstens unter einem gewissen vorbestimmten Minimumwert. Andererseits wird eine schnelle Änderung in der Drosselwinkelaufspaltung, welche eine schnelle Änderung in der TAS-Spannung bewirkt, wie sie aufgrund eines Defekts in dem A/T-System auftreten könnte, nicht ausgeglichen, weil TAS' schnellen TAS-Änderungen nicht folgt. Die resultierende große Differenz zwischen der TAS-Spannung und der TAS'-Spannung wird an dem Ausgang der zweiten Summierungsverbindung 22 erzeugt, welche Ausgangsgröße durch den Autolandeschalter 26 an den Drosselwinkelaufspaltungsdetektor 28 angelegt wird.
Der Autolandeschalter 26 wird an einer gewissen vorbestimmten Stelle in einem automatischen Landemanöver geschlossen, wie am Beginn der Gleitflugneigung oder des Landekurssendereinfangs. Wenn dieses stattfindet, wird die Ausgangsgröße der weiten Summierungsverbindung 22 an den Drosselwinkelaufspaltungsdetektor 28 angelegt. Da die Ausgangsgröße der zweiten Summierungsverbindung 22 in der Nähe von null bleibt, wenn die Differenz zwischen den Drosselwinkelsignalen, d.h. TAS, klein ist, erzeugt der Drosselwinkelaufspaltungsdetektor kein A/T-Abschaltungssignal. Andererseits bewirkt eine große Differerenz in dem Drosselwinkel, d.h. großes TAS, wie sie aufgrund eines A/T-System-Defekts verursacht werden könnte, welcher bewirkt, daß eine der Drosseln so angetrieben wird, daß sie vollständig ein oder vollständig aus ist, daß ein A/T-Abschaltungssignal erzeugt wird. Spezieller wird ein großes TAS eine große Spannung an dem Ausgang der zweiten Summierungsverbindung 22 bewirken. Wenn die zweite Summierungsverbindungsspannung ein vorbestimmtes Niveau überschreitet, wird der Drosselwinkelaufspaltungsdetektor ein A/T-Abspaltungssignal erzeugen.
Wenn das Flugzeug kein automatisches Landemanöver ausführt, ist der Autolandeschalter 26 offen. Infolgedessen ist die Summierungsverbindung 22 von dem Drosselwinkelaufspaltungsdetektor 28 abgeschaltet. Demgemäß wird der Winkelaufspaltungsmonitor 10 nicht bewirken, daß das A/T-System abgeschaltet wird, wenn das Flugzeug kein automatisches Landemanöver ausführt, unabhängig davon, wie groß die Drosselwinkelaufspaltung ist.
Der Tachometerabschnitt 15 des Drosselaufspaltungsmonitors 11, der in Figur 2 abgebildet ist, umfaßt: zwei Zweieingangs-Summierungsverbindungen 30 und 32; einen Integrator 34, der eine Laplace-Transformation von 1/s hat; eine Tachometeraufspaltungsvorspannungsschaltung 36; einen Autolandeschalter 38; und einen Drosseltachometeraufspaltungsdetektor 40. Jede der Summierungsverbindungen 30 und 32 hat einen nichtinvertierenden Eingang, der durch ein Pluszeichen (+) bezeichnet ist, und einen invertierenden Eingang, der durch ein Minuszeichen (-) bezeichnet ist. Wie oben bemerkt, empfängt der Tachometerabschnitt 15 Drosseländerungsratensignale von den Drosselservotachometern. Das Drosseländerungsratensignal von einem Drosselservotachometer wird an den nichtinvertierenden Eingang der ersten Summierungsverbindung 30 angelegt, und das Drosseländerungsratensignal von dem anderen Drosselservotachometer wird an den invertierenden Eingang der ersten Summierungsverbindung 30 angelegt. Wie auch oben bemerkt und gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, sind die Drosseländerungsratensignale in der Form von Spannungen, deren Größen proportional der Änderungsrate der Winkelposition der zugeordneten Drosseln sind. In jedem Fall ist die Differenz zwischen den Größen der an die Eingänge der ersten Summierungsverbindung 30 angelegten Spannungen ein Drosseltachometeraufspaltungssignal, das mit TS bezeichnet ist. TS wird an den nichtinvertierenden Eingang der zweiten Summierungsverbindung 32 angelegt. Die Ausgangsgröße der zweiten Summierungsverbindung 32 wird an den Eingang des Integrators 34 angelegt. Die Ausgangsgröße des Integrators 34, die mit TACSPT bezeichnet wird, wird an den Eingang der Tachometeraufspaltungsvorspannungsschaltung 36 angelegt, und die Ausgangsgröße der Tachometeraufspaltungvorspannungsschaltung 36 wird an den invertierenden Eingang der zweiten Summierungsverbindung 32 angelegt.
Wie oben bemerkt, erzeugt die Tachometeraufspaltungsvorspannungsschaltung 36 einen Tachometeraufspaltungsvorspannungsausdruck, vorzugsweise in der Form einer Spannung, der in Figur 1 mit TSB bezeichnet ist. Die Differenz zwischen den Größen von TS und TSB ist eine kompensierte Tachometeraufspaltungsspannung, die mit CTS bezeichnet ist. CTS wird von dem Integrator 34 integriert und erzeugt das Drosselwinkelaufspaltungssignal, das vorher mit TACSPT bezeichnet worden ist. Zusätzlich dazu, daß es an den Eingang der Tachometeraufspaltungsvorspannungsschaltung 36 angelegt wird, wird TACSPT durch den Autolandeschalter 38 an den Drosseltachometeraufspaltungsdetektor 40 angelegt. Der Autolandeschalter 38 ist geschlossen, wenn das Flugzeug ein automatisches Landemanöver ausführt, und er ist offen, wenn kein automatisches Landemanöver ausgeführt wird. Demgemäß wird TACSPT nur während eines automatischen Landemanövers an den Drosseltachometeraufspaltungsdetektor 40 angelegt. Wie aus dieser Beschreibung verstanden werden wird, ist TACSPT ein Drosselwinkelaufspaltungssignal, dessen Wert auf der Änderungsrate der Drosselposition statt der Drosselposition basiert, d.h., TACSPT ist ein ratenbezogenes Drosselwinkelaufspaltungssignal.
Figur 3 ist ein funktionelles Blockdiagramm einer Tachometeraufspaltungsvorspannungsschaltung, die für die Verwendung in dem Tachometerabschnitt des Drosselaufspaltungsmonitors, der in Figur 1 veranschaulicht ist, geeignet ist. Die in Figur 3 veranschaulichte Tachometeraufspaltungsvorspannungsschaltung umfaßt: eine Begrenzungsschaltung 37; und eine Maßstabsfaktorschaltung 39. Die Ausgangsgröße des Integrators, d.h. TACSPT, wird durch die Begrenzungsschaltung 37 an den Eingang der Maßstabsfaktorschaltung angelegt. Die Ausgangsgröße der Tachometeraufspaltungsvorspannungsschaltung, d.h. TSB, wird an dem Ausgang der Maßstabsfaktorschaltung gebildet.
Die Begrenzungsschaltung 37 begrenzt die Maßstabsfaktoreinganggröße auf ein vorbestimmtes Niveau, vorzugsweise das Spannungsäquivalent von ±2,0º. (Ein geeigneter Bereich ist ±1,0º bis ±3,0º.) Die Maßstabsfaktorschaltung skaliert die Ausgangsgröße der Begrenzungsschaltung durch Multiplizieren der Ausgangsgröße der Begrenzungsschaltung mit einem vorbestimmten Maßstabsfaktor, vorzugsweise 0,1. (Ein geeigneter Maßstabsfaktorbereich ist 0,05 bis 0,25.)
Wie von jenen, die in der A/T-Steuer- bzw. -Regelsystemtechnik erfahren sind, leicht erkannt wird, erzeugt die Tachometeraufspaltungsvorspannungsschaltung eine langsame Löschung auf dem Integrator, die es ermöglicht, daß sich der Drosseltachometeraufspaltungsdetektor an die normale Differenz zwischen Drosseländerungsraten anpaßt, die auftreten, wenn vermischte Triebwerke auf einem Flugzeug benutzt werden. Die Begrenzungsschaltung beschränkt die Löschung auf einen Wert, der verhindert, daß Änderungsratendifferenzen, die von Systemdefekten erzeugt werden, maskiert werden, d.h., nicht erkannt werden.
Wenn ein A/T-Landemanöver begonnen wird, ist die Ausgangsgröße des Integrators, d.h. TACSPT, null unter der Annahme, daß die Ausgangsgrößen der Drosselservotachometer gleich sind, was normalerweise der Fall ist. Wie aus der vorherigen Diskussion der Figur 3 verstanden werden wird, ist TSB mit TACSPT durch einen Maßstabsfaktor verknüpft. Der Maßstabsfaktor beschränkt den Betrag von TSB-Änderungen in Ansprechung auf eine TACSPT-Änderung. Im Kern ist die Tachometeraufspaltungsvorspannungsschaltung 36 eine Rückkopplungsschaltung mit niedrigem Verstärkungsfaktor, welche eine Verzögerung in dem Ansprechen der TACSPT- Spannung auf niedrige Spannungswerte von TS und ein integriertes Ansprechen von TACSPT auf höhere Spannungswerte von TS bewirkt. Demgemäß werden kleine Werte von TS zeitlich durch TSB kompensiert. Infolgedessen bleibt die Eingangsgröße zu dem Drosseltachometeraufspaltungsdetektor 40 niedrig, d.h. nahe null. Andererseits wird eine große aufrechterhaltene Differenz zwischen den Drosselservotachometersignalen, repräsentiert durch einen großen TS-Wert, zeitlich nicht durch TSB kompensiert. Die große Differenz zwischen TS und TSB erzeugt, integriert durch den Integrator 34, eine große TACSPT-Spannung.
Wie oben bemerkt, ist der Autolandeschalter 38 während eines automatischen Landemanövers geschlossen, was bewirkt-, daß die Ausgangsgröße des Integrators 34 an den Drosseltachometeraufspaltungsdetektor 40 angelegt ist. Da die Ausgangsgröße des Integrators 34 nahe null bleibt, wenn die Differenz zwischen den Drosselservotachometersignalen, d.h. TS, klein ist, erzeugt der Drosseltachometeraufspaltungsdetektor kein A/T-Abschaltungssignal. Andererseits wird eine große Differenz in der Änderungsrate der Drosseln, d.h. ein großes TS, wie es aufgrund eines A/T-System-Defekts auftreten könnte, der bewirkt, daß eine der Drosseln so angetrieben wird, daß sie vollständig ein oder vollständig aus ist, bewirken, daß ein A/T-Abschaltungssignal erzeugt wird. Spezieller wird ein großes TS eine große TACSPT- Spannung erzeugen. Wenn die TACSPT-Spannung ein vorbestimmtes Niveau übersteigt, wird der Drosseltachometeraufspaltungsdetektor ein A/T-Abschaltungssignal erzeugen.
Wie oben bemerkt, ist es während des automatischen Landens eines Flugzeugs wünschenswert, gleichen Schub von den Triebwerken zu erzeugen, die auf jeder Seite des Flugzeugs angebracht sind. Dieses wird dadurch erreicht, daß das A/T-System Drosselbefehle erzeugt, die idealerweise den Schub von den Triebweiken gleichmachen. Wenn von dem A/T-System empfangene Eingangssignale ein Schubungleichgewicht zwischen den Triebwerken anzeigen, erzeugt das A/T-System angemessene Drosselbefehle, die bezwecken, die Schubniveaus gleichzumachen. Ein üblicherweise benutztes Verfahren, die Schübe gleichzumachen, besteht darin, den Schub des Triebwerks, das den niedrigeren Schub erzeugt, zu erhöhen, und den Schub des Triebwerks, das den höheren Schub erzeugt, herabzusetzen. Typischerweise haben diese Schubeinstellurgen eine Drosselaufspaltung zur Folge. Wie oben bemerkt, kann die Drosselaufspaltung in Flugzeugen mit vermischten Triebwerken größer als normal sein. Obwohl die Erfindung die meisten sclcher Drosselaufspaltungen kompensieren kann, können unglücklicherweise, wenn sie nicht beschränkt sind, einige "normale" Drosselaufspaltungen bewirken, daß der Drosselwinkelabschnitt 13 und/oder der Tachometerabschnitt 15 des Drosselaufspaltungsmonitors 11 der vorliegenden Erfindung das A/T-System "ausrückt" und abschaltet. Der Drosselbegrenzungsabschnitt 17 ist mit inbegriffen, um zu verhindern, daß dieses Ergebnis auftritt.
Der Drosselbegrenzungsabschnitt der Ausführungsform der Erfindung, die in Figur 1 veranschaulicht ist, begrenzt die Größe der Befehle, die basierend auf den Werten des von der Drosselaufspaltungsvorspannungsschaltung 24 erzeugten THSPLT-Signals und des von dem Integrator 34 erzeugten TACSPT-Signals an die Triebwerksservos angelegt werden. Die Befehle werden derart begrenzt, da im normalen Betrieb der Drosselwinkelabschnitt 13 und/oder der Tachometerabschnitt nicht ausgerückt werden, d.h. ein A/T-Abschaltungssignal erzeugen.
Wie in Figur 1 gezeigt ist, umfaßt der Drosselbegrenzungsabschnitt drei Zweieingangs-Summierungsverbindungen 50, 52 und 54; und eine Drosselbefehlsbegrenzungsschaltung 56. Die erste und zweite Summierungsverbindung 50 und 52 haben einen invertierenden Eingang und einen nichtinvertierenden Eingang, die durch Minuszeichen (-) bzw. Pluszeichen (+) bezeichnet sind. Beide Eingänge der dritten Summierungsverbindung 54 sind nichtinvertierend. Die von dem A/T-System für beide Triebwerke erzeugten Drosselbefehlssignale werden an die Eingänge der ersten Summierungsverbindung 50, eines an den nichtinvertierenden Eingang und das andere an den invertierenden Eingang, angelegt. Der Drosselbefehl für ein Triebwerk wird auch an den nicht invertierenden Eingang der zweiten Summierungsverbindung 52 angelegt, und der Drosselbefehl für das zweite Triebwerk wird an einen der nichtinvertierenden Eingänge der dritten Summierungsverbindung 54 angelegt. Die Ausgangsgröße der ersten Summierungsverbindung, die als ein BEFEHLSAUFSPALTUNGS-Signal bezeichnet ist, wird an die Drosselbefehlsbegrenzungsschaltung 56 angelegt. Die Drosselbefehlsbegrenzungsschaltung empfängt auch das THSPLT-Signal, das von der Drosselaufspaltungsvorspannungsschaltung 24 erzeugt wird, und das TACSPT-Signal, das von dem Integrator 34 erzeugt wird. Die Ausgangsgröße der Drosselbefehlsbegrenzungsschaltungs 56, die als ein BEGRENZUNGSEINSTELLUNGS-Signal bezeichnet ist, wird an den invertierenden Eingang der zweiten Summierungsverbindung 52 und an den anderen nichtinvertierenden Eingang der dritten Summierungsverbindung 54 angelegt.
Figur 4 veranschaulicht eine Drosselbefehlsbegrenzungsschaltung, die zur Verwendung in dem Drosselbegrenzungsabschnitt 17 des in Figur 1 veranschaulichten Drosselaufspaltungmonitors 11 geeignet ist. Die in Figur 4 veranschaulichte Drosselbefehlsbegrenzungsschaltung umfaßt: zwei Dreieingangs-Summierungsverbindungen 51 und 53; zwei Begrenzerschaltungen 55 und 57; eine Konstantspannungsquelle 59; zwei Komparatoren 61 und 63; zwei Begrenzungseinstellungsschaltungen 65 und 67; und eine Einstellungslogik 69. Die erste Summierungsverbindung 51 hat zwei nichtinvertierende Eingänge und einen invertierenden Eingang, und die zweite Summierungsverbindung 53 hat zwei invertierende Eingänge und einen nichtinvertierenden Eingang. Das THSPLT- Signal wird an einen der nichtinvertierenden Eingänge der ersten Summierungsverbindung 51 und an den nichtinvertierenden Eingang der zweiten Summierungsverbindung 53 angelegt. Ein Signal, das als TACSP1 bezeichnet ist, wird an den invertierenden Eingang der ersten Summierungsverbindung 51 angelegt, und ein Signal, das als TACSP2 bezeichnet ist, wird an einen der invertierenden Eingänge der zweiten Summierungsverbindung 53 angelegt. TACSP1 und TACSP2 basieren auf TACSPL, welches auf TACSPT basiert. Spezieller wird TACSPT an einen positiven und negativen Begrenzer (nicht gezeigt) angelegt, um TACSPL zu erhalten. Vorzugsweise ist der Grenzwert 2,0, wobei 0,5 bis 4,0 ein akzeptabler Bereich ist. TACSP1 und TACSP2 basieren auf TACSPL gemäß der Beziehung: wenn TACSPL ≥ 0,0, TACSP1 = TACSPL und TACSP2 = 0,0; wenn TASCPL < 0,0, TACSP1 = 0,0 und TACSP2 = TACSPL.
Die Ausgangsgröße der Konstantspannungsquelle wird an die übrigen Eingänge der ersten und zweiten Summierungsverbindung 51 und 53 angelegt, d.h., an einen nichtinvertierenden Eingang der ersten Summierungsverbindung und an einen invertierenden Eingang der zweiten Summierungsverbindung. Vorzugweise erzeugt die Maßstabsfaktorschaltung eine Spannung, die für einen Drosselaufspaltungswinkel von 8,0º repräsentativ ist. (Ein geeigneter Bereich ist 6,0º bis 10,0º.)
Die Ausgangsgröße der ersten Summierungsverbindung 51 wird an den Eingang der ersten Begrenzerschaltung 55 angelegt, und die Ausgangsgröße der zweiten Summierungsverbindung 53 wird an den Eingang der zweiten Begrenzerschaltung 55 angelegt. Vorzugsweise begrenzen die erste und zweite Begrenzerschaltung ihre Ausgangsgrößen auf Spannungen gleich ±16,0º Drosselaufspaltungswinkel. (Ein geeigneter Bereich ist ±10,0º bis ±20,0º.) Wie bei den anderen Begrenzungsschaltungen sind die Ausgangsspannungen der ersten und zweiten Begrenzerschaltung die gleichen wie ihre Eingangsspannungen, sofern nicht die Eingangsspannungen ihre Grenze überschreiten, in welchem Fall die Ausgangsspannung der Grenzwert ist. Die Ausgangsgröße der ersten Begrenzerschaltung 55 ist ein Signal, das als POSLIM bezeichnet ist, und die Ausgangsgröße der zweiten Begrenzerschaltung 57 ist ein Signal, das als NEGLIM bezeichnet ist. POSLIM wird an einen Eingang des ersten Komparators 61 angelegt, und NEGLIM wird an einen Eingang des zweiten Komparators 63 angelegt. BEFEHLSAUFSPALTUNG, das an dem Ausgang der ersten Summierungsverbindung des in Figur 1 veranschaulichten Drosselbegrenzungsabschnitts 17 erzeugt wird, wird an die anderen Eingänge sowohl des ersten als auch des zweiten Komparators 61 und 63 angelegt.
Der erste Komparator erzeugt ein FREIGABE-Signal nur, wenn BEFEHLSAUFSPALTUNG ≥ POSLIM, und der zweite Komparator 63 erzeugt ein FREIGABE-Ausgangssignal nur, wenn BEFEHLSAUFSPALTUNG < NEGLIM. Das von dem ersten Komparator 61 erzeugte FREIGABE-Signal wird an einen Freigabeeingang der ersten Begrenzungseinstellungsschaltung 65 angelegt. Die erste Begrenzungseinstellungsschaltung empfängt auch POSLIM und BEFEHLSAUFSPALTUNG. Wenn freigegeben, erzeugt die erste Begrenzungseinstellungsschaltung ein Ausgangssignal, dessen Wert bestimmt ist durch den Ausdruck:

0,5(BEFEHLSAUFSPALTUNG - POSLIM)

Das von dem zweiten Komparator 63 erzeugte FREIGABE-Signal wird an den Freigabeeingang der zweiten Begrenzungseinstellungsschaltung angelegt. Die zweite Begrenzungseinstellungsschaltung empfängt auch NEGLIM und BEFEHLSAUFSPALTUNG. Wenn freigegeben, erzeugt die zweite Begrenzungseinstellungsschaltung ein Ausgangssignal, dessen Wert bestimmt ist durch den Ausdruck:

0,5(BEFEHLSAUFSPALTUNG - NEGLIM)

Die Ausgangsgrößen der ersten und zweiten Begrenzungseinstellungsschaltung werden je an einen Eingang der Auswahllogik 69 angelegt. Ein Null-(0)-Niveausignal wird an einen dritten Eingang der Auswahllogik angelegt. Die Ausgangsgröße der Auswahllogik ist das BEGRENZUNGSEINSTELLUNGS-Signal.
Wie leicht aus dem Anblick der Figur 4 zu erkennen ist, erzeugt nur der eine oder der andere der Komparatoren 61 und 63, jedoch nicht beide, ein FREIGABE-Signal. Alternativ erzeugt keiner ein FREIGABE-Signal. Ob der eine, der andere oder keiner der Komparatoren ein FREIGABE-Signal erzeugt, hängt von dem Wert des BEFEHLSAUFSPALTUNG bezüglich POSLIM und NEGLIM ab. In jedem Fall wird, wenn ein FREIGABE-Signal erzeugt wird, der Wert von BEGRENZUNGSEINSTELLUNG gleich der Ausgangsgröße der freigegebenen Begrenzungseinstellungsschaltung 65 oder 67 sein. Wenn kein Komparator 61 oder 63 ein FREIGABE-Signal erzeugt, ist der Wert des BEGRENZUNGSEINSTELLUNGS-Signals null.
Während eines automatischen Landemanövers versuchen die Drosselbefehle, die von dem A/T-System erzeugt werden, den von den Triebwerken erzeugten Schub gleichzumachen. Wenn die Triebwerke vermischt sind, erzeugen die Drosselbefehle höchstwahrscheinlich eine Drosselaufspaltung. Die THSPLT- und TACSPT-Spannungen wenden absolute Begrenzungen und Ratenbegrenzungen auf die Drosselbefehle an, welche die resultierende Drosselaufspaltung auf einen Wert begrenzen, der nicht bewirkt, daß der Drosselaufspaltungsmonitor der vorliegenden Erfindung das A/T-System ausrückt und ausschaltet. Spezieller wird THSPLT dazu verwendet, die durch die Drosselbefehle bewirkte Drosselaufspaltung auf einen Wert zu begrenzen, der verhindert, daß der Drosselwinkelaufspaltungsdetektor 13 während des normalen Betriebs ausrückt. Entsprechender wird TACSPT in der gleichen Logik dazu verwendet, eine zusätzliche Begrenzung auf die Drosselbewegung vorzusehen, die durch die A/T-Drosselbefehle angefordert wird, was eine genügende Grenze vorsehen sollte, um zu verhindern, daß der Drosseltachometeraufspaltungsdetektor 40 ausrückt.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung leicht erkannt werden kann, stellt die Erfindung einen Drosselaufspaltungsmonitor zum Unterscheiden zwischen übermäßigen Drosselaufspaltungen, die durch einen Fehler in dem automatischen Drosselsysten verursacht werden (was zu einem ungleichen Schub zwischen den jeweiligen Triebwerken führt), und normalen Drosselaufspaltungen, die durch unterschiedliche Charakteristika von ungleichen oder vermischten Triebwerken verursacht werden, wenn die ungleichen Triebwerke gleichen Schub erzeugen, zur Verfügung. Obwohl eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung hier veranschaulicht und beschrieben worden ist, versteht es sich, daß verschiedene Änderungen gemacht werden können. Zum Beispiel kann, wie oben bemerkt, der Drosselaufspaltungsmonitor der vorliegenden Erfindung in Flugzeugen verwendet werden, die mehr als zwei Triebwerke haben. Weiter funktioniert der Drosselaufspaltungsmonitor der vorliegenden Erfindung, obwohl andere, einfachere Systeme existieren, gleich gut auf Flugzeugen, die identische Triebwerke haben, d.h. keine Vermischung von Triebwerken. Außerdem versteht es sich, obwohl zur Leichtigkeit der Beschreibung und des Verständnisses in Funktionsblockform veranschaulicht, daß verschiedene Funktionen mittels Software ausgeführt werden können, d.h. durch Programmieren eines Rechners, um die beschriebenen Funktionen auszuführen. Obwohl Software in vielen Steuer- bzw. Regelsystemen bevorzugt sein kann, kann es in der vorliegenden Erfindung in vielen Fällen wünschenswerter setn, einen der redundanten Abschnitte, wie den Tachometerabschnitt 15, in Hardwareform auszuführen, und den anderen redundanten Abschnitt, d.h. den Drosselwinkelabschnitt 13, in Softwareform. In jedem Fall ist es, wie oben bemerkt, aus Zuverlässigkeitsgründen wünschenswert, daß diese Abschnitte so separat und unabhängig wie möglich gemacht werden. Insgesamt versteht es sich innerhalb des Bereichs der beigefügten Ansprüche, daß die Erfindung auf andere Weise als hier speziell beschrieben praktiziert werden kann.

Claims

Die Ausführungsformen der Erfindung, für die ein exklusives Eigentumsrecht oder Privileg beansprucht wird, sind wie folgt definiert:

1. Ein Drosselaufspaltungsmonitor (11) zum Überwachen der Triebwerke eines Mehrtriebwerksflugzeugs, das ein automatisches Drossel-(A/T)-Steuer- bzw. -Regelsystem hat, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselaufspaltungsmonitor umfaßt:

(a) einen Drosselwinkelabschnitt (13) zum:

(i) Empfangen von Signalen, die Information enthalten, welche für die Positionen der Drosseln eines Flugzeugs repräsentativ sind;

(ii) Bestimmen des Drosselaufspaltungswinkels zwischen der Position der Drosseln, die entsprechend plazierten Triebwerken zugeordnet sind, welche sich auf entgegengesetzten Seiten des Flugzeugs befinden;

(iii) Einstellen des Drosselaufspaltungswinkels, um Drosselpositionsabweichungen zu kompensieren, die Triebwerken zugeordnet sind, welche gleiche Niveaus an Schub erzeugen; und

(iv) Erzeugen eines A/T-Abschaltungssignals, wenn der eingestellte Drosselaufspaltungswinkel einen vorbestimmten Wert überschreitet; und

(b) einen Tachometerabschnitt (15) zum:

(i) Empfangen von Signalen, die Information enthalten, welche repräsentativ für die Änderungsrate der Positionen der Drosseln des Flugzeugs ist;

(ii) Bestimmen der Differenz zwischen der Änderungsrate der Drosseln, die entsprechend plazierten Triebwerken zugeordnet sind, welche sich auf entgegengesetzten Seiten des Flugzeugs befinden;

(iii) Einstellen der Differenz für Drosseländerungsratenabweichungen, die Triebwerken zugeordnet sind, welche gleiche Niveaus an Schub erzeugen; und

(iv) Erzeugen eines A/T-Abschaltungssignals, wenn die eingestellte Differenz einen vorbestimmten Wert überschreitet.

2. Ein Drosselaufspaltungsmonitor, wie in Anspruch 1 beansprucht, worin der Drosselaufspaltungswinkel eingestellt wird durch Erzeugen eines Drosselaufspaltungsvorspannungsausdrucks, welcher langsamen Änderungen in dem Drosselaufspaltungswinkel folgt, und subtraktives Kombinieren des Drosselaufspaltungswinkels mit einem Drosselaufspaltungsvorspannungsausdruck.

3. Ein Drosselaufspaltungsmonitor, wie in Anspruch 2 beansprucht, worin der Tachometerabschnitt (15) die besagte Differenz einstellt durch Integrieren eines Ausdrucks, gebildet durch subtraktives Kombinieren der Differenz zwischen der besagten Änderungsrate der Drosseln, mit einem Ausdruck, der durch Skalieren der Ergebnisse der besagten Integration gebildet ist.

4. Ein Drosselaufspaltungsmonitor, wie in Anspruch 3 beansprucht, umfassend einen Drosselbegrenzungsabschnitt (17) zum Empfangen des Drosselaufspaltungsvorspannungsausdrucks von dem Drosselwinkelabschnitt (13) und des Ergebnisses des Integrators von dem Tachometerabschnitt (15) und Beschränken der Drosselbefehle für die zugeordneten Triebwerke derart, daß normale Drosselbefehle, die von dem A/T-Steuer- bzw. -Regelsystem erzeugt werden, nicht bewirken, daß der Drosselwinkelabschnitt (13) oder der Tachometerabschnitt (15) A/T-Abschaltungssignale erzeugen.

5. Der Drosselaufspaltungsmonitor, der in den Ansprüchen 2, 3 oder 4 beansprucht ist, worin der Drosselaufspaltungsvorspannungsausdruck erzeugt wird durch langsames Integrieren eines Ausdrucks, gebildet durch subtraktives Kombinieren der Ergebnisse der besagten Integration mit dem Drosselaufspaltungswinkel, wodurch der Drosselaufspaltungsvorspannungsausdruck relativ langsame Änderungen in dem Drosselaufspaltungswinkel verfolgt, aber relativ schnelle Änderungen in dem Drosselaufspaltungswinkel nicht verfolgt.

6. Ein Drosselaufspaltungsmonitor, wie in Anspruch 5 beansprucht, worin der besagte Ausdruck, der durch Kombinieren der Ergebnisse der langsamen Integration mit dem Drosselaufspaltungswinkel gebildet ist, bevor er integriert wird, ratenbeschränkt wird.

7. Ein Drosselaufspaltungsmonitor, wie in Anspruch 6 beansprucht, worin der Drosselaufspaltungsvorspannungsausdruck absolut beschränkt wird, bevor er mit dem Drosselaufspaltungswinkel summiert wird.

8. Ein Drosselaufspaltungsmonitor, wie in den Ansprüchen 2, 3 oder 4 beansprucht, worin die besagten Drosselbegrenzungsabschnitte (17) Drosselbefehle durch Summieren der Drosselbefehle mit einer BEGRENZUNGSEINSTELLUNG begrenzt, wobei die besagte BEGRENZUNGSEINSTELLUNG gebildet wird durch Kombinieren einer BEFEHLSAUFSPALTUNG, welche abgeleitet ist durch subtraktives Summieren der Drosselbefehle, mit dem Drosselaufspaltungsvorspannungsausdruck, erzeugt durch den besagten Drosselwinkelabschnitt, und den Ergebnissen der Integration, erzeugt durch den Tachometerabschnitt.

9. Ein Drosselaufspaltungsmonitor, wie in Anspruch 8 beansprucht, worin die Ergebnisse der besagten Integration mit dem Drosselaufspaltungsvorspannungsausdruck und einer Konstanten kombiniert werden, um einen POSLIM-Ausdruck und einen NEGLIM-Ausdruck zu erzeugen, und worin der POSLIM-Ausdruck mit der BEFEHLSAUFSPALTUNG verglichen wird und der NEGLIM-Ausdruck mit der BEFEHLSAUFSPALTUNG verglichen wird, wobei die Ergebnisse von dem einen oder dem anderen besagten Vergleich den Wert der BEGRENZUNGSEINSTELLUNG bestimmen.

10. Ein Drosselaufspaltungsmonitor, wie in Anspruch 9 beansprucht, worin der Wert der BEGRENZUNGSEINSTELLUNG gleich dem 0,5fachen des Werts der BEFEHLSAUFSPALTUNG minus POSLIM ist, wenn der besagte Vergleich von BEFEHLSAUFSPALTUNG und POSLIM den Wert von BEGRENZUNGSEINSTELLUNG bestimmt, und worin der Wert von BEGRENZUNGSEINSTELLUNG gleich 0,5mal BEFEHLSAUFSPALTUNG minus NEGLIM ist, wenn der besagte Vergleich vor BEFEHLSAUFSPALTUNG und NEGLIM den Wert von BEGRENZUNGSEINSTELLUNG bestimmt.