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Die Erfindung betrifft ein System zur Betätigung einer Stellklappe an einem Flügel eines Flugzeugs gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Aus dem allgemeinen Stand der Technik ist bekannt, dass die einzelnen Hochauftriebsflächen, auch Vorflügelklappen (Slats) oder Hinterkantenklappen (Flaps) genannt, von einem System mit einem zentralen Motor verstellt werden. Dabei treibt der zentrale Motor eine längs des Flügels verlaufende Antriebswelle, die das Antriebsmoment zu den einzelnen Stellgetrieben (Aktuatoren) an die Vorflügelklappen oder Hinterkantenklappen überträgt.
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Das Hochauftriebssystem kann derart gestaltet sein, dass vorbestimmte Fehler, die im System auftreten, kompensiert werden können, ohne die Sicherheit des Flugzeugs zu gefährden. Dazu ist insbesondere der Einbau von Bremsen und Sensorik zur Erkennung eines Fehlers und/ oder sekundäre tragende Elemente vorgesehen, um die Hochauftriebsflächen in einer definierten Position zu halten. Sind zwei Aktuatoren an eine Verstellklappe angekoppelt und ist jeder Aktuator mit einem einzelnen Lastpfad ausgestattet, kann zur Kompensation eines strukturellen Versagens eines der beiden Aktuatoren der jeweils andere Aktuator die Hochauftriebsfläche in ihrer momentanen Position arretieren. Werden mehrere Stellklappen an demselben Flügel mit jeweils zwei Aktuatoren mit einem einzelnen Lastpfad verstellt, kann eine sekundäre Klappen-Verbindungsstrebe vorgesehen sein, die zwei Hochauftriebsklappen derart koppelt, dass bei einem Versagen eines Aktuators einer Stellklappe die Stellklappe über diese Klappen-Verbindungsstrebe von der jeweils anderen Stellklappe gehalten wird, so dass die Last der defekten Stellklappe in die benachbarte Stellklappe übertragen wird.
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Bei diesem Hochauftriebssystem bildet die sekundäre Klappen-Verbindungsstrebe einen zweiten Lastpfad für den Fall, dass ein Aktuator versagt, d.h. einen Defekt aufweist. Das System wird im Normalbetrieb durch Bremsen im Zentralantrieb in Position gehalten. Wenn z.B. der Bruch einer Transmissionswelle eintritt, wird das System von den im rechten und linken Flügel außen liegenden Sicherheitsbremsen (,Wing Tip Brakes') angehalten.
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Die
EP 2 039 605 A2 zeigt ein Flugzeughochauftriebssystem mit einer Antriebseinheit zum Betrieb der Hochauftriebssysteme der Halbflügel sowie mit wenigstens einer Überlastsicherung zur Vermeidung unerwünscht hoher Betriebsmomente in den Halbflügelsystemen.
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Die
DE 10 2007 023 394 A1 zeigt ein Verfahren zur Fehlerdetektierung im Lastpfade eines Spindelaktuators, der zur Betätigung einer aerodynamsich wirksamen Fläche eines Flugzeugs vorgesehen ist, wobei der Spindelaktuator einen redundanten Lastpfad aufweist.
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Die Aufgabe der Erfindung ist, ein System zur Betätigung einer Stellklappe an einem Flügel für ein Flugzeug bereitzustellen, mit welchem die Sicherheit eines Klappen-Betätigungssystems verbessert werden kann.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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Die Erfindung ist jedoch generell auf Stellklappen eines Flugzeugs anwendbar und auch auf Systeme, bei denen die Kraftübertragung an die Stellklappen hydraulisch oder elektrisch und vorzugsweise über einen zentralen Motor erfolgt. Eine Stellklappe bezeichnet im Wesentlichen eine aerodynamisch wirksame Fläche, bevorzugt ein Flügelelement eines Flugzeugs, wobei das Flügelelement durch eine Positionsänderung Einfluss auf das Strömungsverhalten des Flügels nimmt. Beispiele für die beschriebenen Flügelelemente sind Landeklappen. Aerodynamisch wirksame Flächen können dabei durch einen Aktuator, im Weiteren auch als Stellantriebsvorrichtung bezeichnet, eine rein rotatorische Positionsänderung erfahren, oder auch eine translatorische Positionsänderung. In Verbindung mit einem Schwenkmechanismus ist auch eine Schwenkbewegung um einen Schwenkpunkt ausgehend von der translatorischen Positionsänderung denkbar.
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Generell kann bei dem erfindungsgemäßen System vorgesehen sein, dass die Stellklappen von einer Systemantriebsvorrichtung und einer Systemantriebsvorrichtung unabhängig voneinander angesteuert und betätigt werden können. In diesem Fall kann bei einem System mit jeweils zwei Stellklappen je Flügel vorgesehen sein, dass die von der Systemantriebsvorrichtung und der Systemantriebsvorrichtung unabhängig voneinander angesteuert und betätigt werden können, insbesondere die innere Landeklappe unabhängig von der äußeren bewegt, und die äußere unabhängig von der inneren Stellklappe bewegt werden kann.
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Dabei kann die Betätigung der Stellklappen mit Stellantriebsvorrichtungen z.B. mit elektrisch angesteuerten Servo-Aktuatoren und daran gekoppelte Stellzylinder erfolgen, die über ein Hydrauliksystem angetrieben werden. Eine Stellantriebsvorrichtung stellt im weitesten Sinne eine mechanische Kopplung zwischen einem Antrieb und einer aerodynamisch wirksamen Fläche, z.B. Stellklappe her. Je nach Ausführung kann in der Stelleinheit auch eine Umwandlung einer rotatorischen Bewegung in eine translatorische Bewegung stattfinden.
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Die Erfindung geht aus von einem Betätigungssystem für eine Stellklappe an einem Flügel eines Flugzeugs mit mindestens zwei ersten und zwei zweiten Stellantriebsvorrichtungen, auch als Aktuatoren bezeichnet. Jeder ersten Stellantriebsvorrichtung ist eine zweite Stellantriebsvorrichtung zugeordnet. Die zweite Stellantriebsvorrichtung bildet somit eine Art Redundanz für die erste Stellantriebsvorrichtung, der sie zugeordnet ist. Die zweiten Stellantriebsvorrichtungen weisen dabei Feststellvorrichtungen auf, mit deren Betätigung ein Verstellzustand der jeweiligen Stellantriebsvorrichtung arretiert werden kann. Die ersten Stellantriebsvorrichtungen weisen keine Feststellvorrichtungen auf.
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Unter Brems- bzw. Feststellvorrichtung wird ganz allgemein eine Feststellvorrichtung verstanden, mit der ein Verstellzustand der Stellantriebsvorrichtung und damit die gesamten Stellklappe arretiert werden kann. Ganz allgemein beschreibt eine Bremse ein Bauteil, durch welches selektiv eine feste Verbindung bzw. ein Schlupf- oder Freilauf zwischen einem feststehenden Element, beispielsweise einem Gehäuse oder einem Flugzeugflügel und einem rotierbaren Element, beispielsweise einer Welle, herstellbar ist. Bremsen können dabei grundsätzlich formschlüssig oder reibschlüssig ausgeführt sein. Bei einer formschlüssigen Bremse findet eine Verbindung des rotierbaren Elements mit dem feststehenden Element durch einen Kontureingriff der beiden Bauteile statt. Bei geöffneter formschlüssiger Bremse ist das rotierbare Element frei bewegbar gegenüber dem feststehenden Element. Formschlüssige Bremsen eignen sich insbesondere zur Übertragung von hohen Drehmomenten bei vergleichsweise kleinem Bauraum. Unter Umständen ist je nach Anwendung eine Gegenbewegung zu der Krafteinleitungsrichtung erforderlich, um eine formschlüssige Bremse unter Last zu öffnen. Dies ist damit begründet, dass die in einander greifenden Konturen sich unter Lasteinwirkung verklemmen können. Eine formschlüssige Bremse bietet dabei eine endliche Anzahl an Positionen, in denen ein Formschluss dargestellt werden kann. Die Anzahl an unterschiedlichen Positionen zur Herstellung eines Formschlusses hängt dabei von der Ausgestaltung der Kontur des rotierbaren Elements und des feststehenden Elements im Bereich der Bremse ab. Reibschlüssige Bremsen bieten im Gegensatz zu formschlüssigen Bremsen den Vorteil, dass sie einerseits einfach herstellbar sind und andererseits einen gut dosierbaren Schlupf zwischen rotierbarem Element und feststehendem Element erlauben. Darüber hinaus bieten reibschlüssige Bremsen die Möglichkeit, das rotierbare Element in jeder beliebigen Position zu dem feststehenden Element fest zu halten. In geschlossenem Zustand ist zwischen dem rotierbaren Element und dem feststehenden Element ein definiertes maximales Drehmoment übertragbar. Unter einem geöffneten Zustand ist jeder Zustand einer Bremse zu verstehen, der nicht geschlossen ist. Die Bremsen bzw. Bremsvorrichtungen in dem erfindungsgemäßen System zur Betätigung einer Stellklappe sind bevorzugt als reibschlüssige Bremsen ausgeführt.
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Die Erfindung geht ferner aus von einer Systemantriebsvorrichtung, welche einen Antriebsmotor umfasst. Der Antriebsmotor überträgt die Ausgangsleistung auf eine Antriebsübertragungsvorrichtung, insbesondere in Form einer Antriebswelle, welche die Antriebsleistung auf an der Stellklappe befestigten Stellantriebsvorrichtungen überträgt. Hierbei ist die Antriebswelle einerseits mit den ersten Stellantriebsvorrichtungen und andererseits mit den zweiten Stellantriebsvorrichtungen gekoppelt. Die durch die Antriebswelle gebildete Verbindung zwischen Antriebsmotor und erster Stellantriebsvorrichtung wird im Weiteren auch als aktiver Lastpfad bezeichnet. Als passiver Lastpfad wird die durch die Antriebswelle gebildete Verbindung zwischen Antriebsmotor und zweiter Stellantriebsvorrichtung bezeichnet. Der aktive Lastpfad zeichnet sich gegenüber dem passiven Lastpfad ferner dadurch aus, dass er einen Drehmomentbegrenzer aufweist.
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Wie bereits oben beschrieben sind Feststellvorrichtungen vorhanden, mittels welcher die zweiten Stellantriebsvorrichtungen in einem Verstellzustand arretiert werden können. Diese Feststellvorrichtungen können in einer ersten Variante Bremsen sein, welche den zweiten Stellantriebsvorrichtungen zugeordnet sind. Diese Bremsen sind dabei derart ausgeführt, dass sie an der Struktur des Flugzeugs abgestützt sind. In einer zweiten Variante können die Feststellvorrichtungen aber auch durch eine Kupplung gebildet sein, welche in der Antriebswelle angeordnet ist, welche der zweiten Stellantriebsvorrichtung zugeordnet ist. In der zweiten Variante, aber auch zweckmäßig in der ersten Variante, ist eine Bremsvorrichtung, auch als Systembremse bezeichnet, vorhanden, welche die Systemantriebsvorrichtung bremst. Mit anderen Worten, diese Systembremse ist den Antriebsübertragungsvorrichtungen zugeordnet und bremst im Bedarfsfall, d.h. im Fall einer Störung im aktiven Lastpfad, die Übertragung der Last vom Antriebsmotor auf die einzelnen Stellantriebsvorrichtungen.
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Im beispielhaften Fall von zwei ersten und zwei zweiten Stellantriebsvorrichtungen und einer gleichzeitigen Übertragung der Antriebsleistung auf die beiden ersten Stellantriebsvorrichtungen umfasst das System somit einen aktiven Lastpfad und zwei passive Lastpfade.
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Ferner kann das System derart gestaltet sein, dass es zumindest eine Stellklappe mit dem erfindungsgemäßen Betätigungssystem ansteuern kann und die Kompensation eines Fehlers in der Systemantriebsvorrichtung unabhängig, d.h. mechanisch entkoppelt von einer anderen Stellklappe vornehmen kann.
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Die Antriebsübertragungsvorrichtungen, insbesondere die Antriebswellen, können eine Ansteuerfunktion zur Ansteuerung jeder Stellantriebsvorrichtung aufweisen und eine elektrische oder hydraulische Kopplung des Antriebsmotors zur Übertragung der Antriebsleistung aufweisen.
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Dabei können die Antriebsübertragungsvorrichtungen Antriebswellen zur mechanischen Kopplung des Antriebsmotors mit den Stellantriebsvorrichtungen aufweisen, so dass die Stellbewegung des Antriebsmotors mechanisch, z.B. über Antriebswellen, auf die angekoppelten Stellantriebsvorrichtungen übertragen wird.
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Zur Übertragung der Antriebsleistung vom Antriebsmotor auf die ersten Stellantriebsvorrichtungen sind zweckmäßig in der Systemantriebsvorrichtung Getriebeeinrichtungen vorhanden. An diese Getriebeeinrichtungen sind die Antriebsübertragungsvorrichtungen (Antriebswellen), welche mit den Stellantriebsvorrichtungen verbunden sind, angekoppelt.
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In einer Ausführungsform sind im aktiven Lastpfad, also an den ersten Stellantriebsvorrichtungen Drehwinkelsensoren und Drehmomentsensoren vorgesehen. In den passiven Lastpfaden, also an den zweiten Stellantriebsvorrichtungen sind nur Drehwinkelsensoren vorgesehen. Mittels der Drehwinkelsensoren wird einerseits detektiert, ob die Antriebswelle ordnungsgemäß mit den ersten Stellantriebsvorrichtungen verbunden ist und dort kein Bruch vorhanden ist. Andererseits kann detektiert werden, ob ein Bruch in der Kopplung zwischen den zweiten Stellantriebsvorrichtungen und der Stellklappe vorliegt.
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Mittels der Drehmomentsensoren wird detektiert, ob die von der Antriebswelle übertragene Antriebsleistung von den ersten Stellantriebsvorrichtungen aufgenommen werden kann. Kann die übertragene Antriebsleistung von den ersten Stellantriebsvorrichtungen nicht aufgenommen werden, liegt eine Blockade in der ersten Stellantriebsvorrichtung vor. Zur Vermeidung einer Zerstörung der Systemantriebsvorrichtung im Falle einer Blockade dient ein mit der Antriebswelle gekoppelter Drehmomentbegrenzer dazu, nicht an die ersten Stellantriebsvorrichtungen abführbare Leistung aufzunehmen. In diesem Fall liegt der Zustand „Jam“ an der ersten Stellantriebsvorrichtung vor. Zur Sicherung der Stellklappe wird die der zweiten Stellvorrichtung zugeordneten Feststellvorrichtung betätigt. Zudem wird im weiteren Flugbetrieb diese Stellklappe nicht weiter angesteuert.
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Unter einem Sensor ist allgemein ein technisches Bauteil zu verstehen, welches definierte physikalische oder chemische Eigenschaften als Messgröße quantitativ oder qualitativ erfassen kann. Die Sensoren können dabei beispielsweise optisch, induktiv oder in sonstiger Weise elektronisch wirken.
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In einer weiteren Ausführungsform sind Schnittstellen zu einer Auswerte- und Steuereinheit vorhanden. Die Auswerte- und Steuereinheit ist hierbei derart ausgebildet, dass in Abhängigkeit der von den Bremsvorrichtungen, Drehwinkel- und Drehmomentsensoren und Drehmomentbegrenzern übermittelten Informationen, bestimmte Zustände, nämlich „Disconnect“, „Jam“ oder „o.k.“ für die einzelnen Stellantriebsvorrichtungen bestimmt und an die Stellantriebsvorrichtungen zugeordnet werden können. Der Zustand „Disconnect“ bedeutet hierbei das Vorliegen eines Bruchs in dem betreffenden Lastpfad. Der Zustand „Jam“ bedeutet das Vorliegen einer Blockade des jeweiligen Lastpfads bzw. der jeweiligen Stellantriebsvorrichtung. Der Zustand „o.k.“ bedeutet eine einwandfreie Funktion des jeweiligen Lastpfads.
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In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass im Falle einer Fehlfunktion in dem Betätigungssystem die Stellantriebsvorrichtungen dieser Stellklappe bzw. die Stellklappe selbst nicht mehr angesteuert werden.
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In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass beim Zustand „Disconnect“ in einem aktiven Lastpfad, also an einer ersten Stellantriebsvorrichtung, die Feststellvorrichtung im zugehörigen passiven Lastpfad, also an der zugeordneten zweiten Stellantriebsvorrichtung, betätigt ist, also geschlossen ist. Damit ist der fehlerbehafte aktive Lastpfad abgefangen.
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In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass beim Zustand „Jam“ also beim Vorliegen einer Blockierung, in einem aktiven Lastpfad, also an einer ersten Stellantriebsvorrichtung, die Feststellvorrichtung der dieser ersten Stellantriebsvorrichtung zugeordneten zweiten Stellantriebsvorrichtung betätigt ist. Insbesondere ist beim Vorliegen einer Blockierung eines aktiven Lastpfads der Drehzahlbegrenzer ausgelöst. Damit ist der aktive Lastpfad abgefangen.
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Die Stellklappen des erfindungsgemäßen Systems können insbesondere Hochauftriebs-Klappen sein.
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Die Erfindung stellt eine Lösung insbesondere für den Fall dar, in dem eine sekundäre Klappen-Verbindungsstrebe aufgrund von Systemanforderungen, wie z.B. die Einstellbarkeit unterschiedlicher Anstellwinkel verschiedener Klappen eines Flügels, nicht vorgesehen ist.
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Während des Betriebs bleiben die den zweiten Stellantriebsvorrichtungen zugeordneten Feststellvorrichtungen geöffnet, d.h. die jeweiligen Bremsen sind nicht aktiviert bzw. die in den jeweiligen Antriebswellen vorgesehenen Kupplungen sind geöffnet. Durch diese Anordnung ist sichergestellt, dass es zu keinem Verspannen der einzelnen Stellantriebsvorrichtungen untereinander kommt, insbesondere der ersten und der diesen zugeordneten zweiten Stellantriebsvorrichtungen.
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Die Erfindung wird im Weiteren anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen:
- 1 ein System mit gebremster zweiter Stellantriebsvorrichtung,
- 2 eine Variante des in 1 dargestellten Systems,
- 3 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems mit einer der zweiten Stellantriebsvorrichtung zugeordneten Kupplung,
- 4 eine Variante der in 3 dargestellten Ausführungsform.
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1 und 2 zeigen ein nicht erfindungsgemäßes System, das zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Ausführungsform von 3 und 4 dient. An einer Stellklappe SK eines nicht näher dargestellten Flügels eines nicht näher dargestellten Flugzeugs sind zwei erste Stellantriebsvorrichtungen GRA1, GRA3 in Spannweitenrichtung gesehen in zwei entfernt voneinander gelegenen Bereichen angeordnet. Jeder ersten Stellantriebsvorrichtung GRA1, GRA3 ist eine zweite Stellantriebsvorrichtung GRA2, GRA4 zugeordnet. Die beiden zweiten Stellantriebsvorrichtung GRA2, GRA4 weisen jeweils eine Bremsvorrichtung B2, B4 auf, welche derart ausgebildet ist, bei Betätigung einen Verstellzustand der jeweiligen Stellantriebsvorrichtung zu arretieren.
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Die Stellantriebsvorrichtungen GRA1, GRA2, GRA3, GRA4 sind über nicht näher bezeichnete Verbindungsstreben VS mit der Stellklappe SK verbunden. Diese Verbindungsstreben VS sind im Wesentlichen Abschnitte der Antriebsübertragungsvorrichtungen TS1, TS2, TS3, TS4.
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Die ersten Stellantriebsvorrichtungen GRA1, GRA3 sind ferner über die Antriebsübertragungsvorrichtung TS1, TS3 mit einem Antriebsmotor PCU gekoppelt. Hierbei sind die eine erste Stellantriebsvorrichtung GRA1 mit der einen Antriebsübertragungsvorrichtung TS1 und die andere erste Stellantriebsvorrichtung GRA3 mit der anderen Antriebsübertragungsvorrichtung TS3 mit dem Antriebsmotor PCU gekoppelt. Nicht näher dargestellt sind in der Antriebsübertragungsvorrichtung TS1, TS3 vorgesehene Getriebestufen GS1, GS2. Die Getriebestufen GS1, GS2 sind zweckmäßig derart ausgebildet, dass die beiden Antriebsübertragungsvorrichtungen TS1, TS3 gemeinsam oder unabhängig voneinander von dem Antriebsmotor PCU angesteuert werden können.
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1 zeigt, dass der Antriebsmotor PCU über eine Antriebswelle AW mit einer ersten und zweiten Getriebestufe GS1, GS2 verbunden ist. Dabei sind die beiden Getriebestufen GS1 und GS2 aus Sicht des Antriebsmotors PCU hintereinander angeordnet. Der Abschnitt der Antriebswelle AW zwischen den beiden Getriebestufen GS1 und GS2 bildet dabei einen Teil der Antriebsübertragungsvorrichtung TS3 und der Abschnitt der Antriebswelle AW zwischen dem Antriebsmotors PCU und der ersten Getriebestufe GS1 bildet dabei einen Teil der Antriebsübertragungsvorrichtungen TS1 und TS3.
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Zwischen dem Antriebsmotor PCU, insbesondere zwischen der Getriebestufe GS1, GS2 und jeder ersten Stellantriebsvorrichtung GRA1, GRA3 ist ein Drehmomentbegrenzer TL1, TL2 gekoppelt. Die Drehmomentbegrenzer TL1, TL2 sind dabei in den jeweiligen Antriebsübertragungsvorrichtungen TS1, TS3 angeordnet. Ein Drehmomentbegrenzer TL1, TL2 dient dazu, dass im Falle des Anliegens eines Drehmoments oberhalb eines vorgegebenen Schwellwertes dieses Drehmoment nicht an die jeweilige erste Stellantriebsvorrichtung GRA1, GRA3 geleitet wird, sondern vom Drehmomentbegrenzer TL1, TL2 auf eine nicht näher bestimmte Art und Weise abgebaut wird.
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Zwischen der Getriebestufe GS2 und den zweiten Stellantriebsvorrichtungen GRA2, GRA4 sind die Antriebsübertragungsvorrichtungen TS2, TS4 für die zweiten Stellantriebsvorrichtungen GRA2, GRA4 angeordnet.
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Den Bremsvorrichtungen B2, B4 sind nicht näher dargestellte Bremseingriffssensoren zur Ermittlung des Bremsen-Eingriffszustandes der jeweiligen Bremsvorrichtung B2, B4 zugeordnet.
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Den ersten und zweiten Stellantriebsvorrichtungen GRA1, GRA2, GRA3, GRA4 sind Drehwinkelsensoren S1, S2, S3, S4 zugeordnet. Mittels dieser Sensoren wird detektiert, ob an den jeweiligen ersten und zweiten Stellantriebsvorrichtungen GRA1, GRA2, GRA3, GRA4 eine von der den ersten Stellantriebsvorrichtungen GRA1, GRA3 zugeordneten Antriebsübertragungsvorrichtungen (Antriebswellen) TS1, TS2 verursachte Drehzahl anliegt. Den ersten Stellantriebsvorrichtungen GRA1, GRA3 sind ferner Drehmomentsensoren D1, D3 zugeordnet. Diese Drehmomentsensoren D1, D3 ermöglichen die Ermittlung des Anliegens eines durch die Antriebswelle TS1, TS3 übermittelten Drehmoments an die ersten Stellantriebsvorrichtungen GRA1, GRA3.
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Die Bremsvorrichtungen B2, B4, die Drehmoment- D1, D3 und Drehwinkelsensoren S1, S2, S3, S4 sowie Drehmomentbegrenzer TL1, TL2 weisen nicht weiter dargestellte Schnittstellen S zur Übermittlung von Signalen zu einer Auswerte- und Steuereinheit ASE auf. In der 1 sind diese Signalleitungen SL mittels gestrichelter Linien dargestellt. Diese Signalleitungen SL sind bidirektional, d.h. über die Signalleitungen kann einerseits ein Signal an die Auswerte- und Steuereinheit ASE gesendet werden, andererseits kann die Auswerte- und Steuereinheit ASE auch ein Steuersignal an eine entsprechende Komponente z.B. eine Bremsvorrichtung B2, B4 senden. Der besseren Übersicht halber, sind in der 1 nur die Signalleitungen SL zwischen der Auswerte- und Steuereinheit ASE und den der ersten Stellantriebsvorrichtung GRA1 zugeordneten Bremsvorrichtung B1 sowie Drehwinkel- und Drehmomentsensoren D1, S1 und einem Drehmomentbegrenzer TL1 dargestellt.
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2 zeigt eine erfindungsgemäße Variante des in 1 dargestellten Systems. Die in 2 dargestellte Variante unterscheidet sich von dem in 1 dargestellten System lediglich dahingehend, dass die eine erste Stellantriebsvorrichtung GRA1 und die dieser zugeordnete zweite Stellantriebsvorrichtung GRA2 sowie die andere erste Stellantriebsvorrichtung GRA3 und die dieser zugeordnete zweite Stellantriebsvorrichtung GRA4 jeweils in einem einzelnen Gehäuse G1, G2 zusammengefasst sind.
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Sämtliche weiteren Ausführungen entsprechen den oben in 1 beschriebenen Ausführungen. Dies bedeutet, dass für den Aufbau des Systems in 2 dieselben Bezugszeichen verwendet sind, wie in 1.
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3 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems mit einer der zweiten Stellantriebsvorrichtung zugeordneten Kupplung. Im Unterschied zu der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform weisen die zweiten Stellantriebsvorrichtungen GRA2, GRA4 keine Bremsen auf. In den Antriebswellen TS2, TS4, welche zwischen den Getriebestufen GS1, GS2 und den jeweiligen zweiten Stellantriebsvorrichtungen GRA2, GRA4 angeordnet sind, sind Kupplungen CL1, CL2 angeordnet. Diese Kupplungen CL1, CL2 sind im Normalbetrieb des Systems geöffnet, d.h. es findet keine Lastübertragung über die Antriebswelle TS2, TS4 statt.
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Wie bereits in 1 zeigt, ist der Antriebsmotor PCU über eine Antriebswelle AW mit einer ersten und zweiten Getriebestufe GS1, GS2 verbunden. Dabei sind die beide Getriebestufen GS1 und GS2 aus Sicht des Antriebsmotors PCU hintereinander angeordnet. Bei der in 3 gezeigten zweiten Ausführungsform ist am Ende der Antriebswelle AW, das dem Antriebsmotor PCU gegenüberliegt eine Systembremse SB angeordnet. Diese Systembremse SB dient dazu, im Falle eines Fehlers in der ersten Stellantriebsvorrichtung GRA1, GRA3 zusammen mit dem Betätigen der jeweiligen Kupplung CL1, CL2 den fehlerhaften aktiven Lastpfad abzufangen. Mit anderen Worten, im Falle eines Fehlers im aktiven Lastpfad werden zum einen die jeweilige Kupplung CL1 oder CL2 oder beide Kupplungen CL1, CL2 betätigt, also geschlossen und zum anderen wird die Systembremse SB betätigt, also geschlossen.
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4 zeigt eine Variante der in 3 dargestellten Ausführungsform. Die in 4 dargestellte Variante unterscheidet sich von der in 3 dargestellten Ausführungsform lediglich dahingehend, dass die eine erste Stellantriebsvorrichtung GRA1 und die dieser zugeordnete zweite Stellantriebsvorrichtung GRA2 sowie die andere erste Stellantriebsvorrichtung GRA3 und die dieser zugeordnete zweite Stellantriebsvorrichtung GRA4 jeweils in einem einzelnen Gehäuse G1, G2 zusammengefasst sind.
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Sämtliche weiteren Ausführungen entsprechen den oben in 3 beschriebenen Ausführungen. Dies bedeutet, dass für den Aufbau des Systems in 4 dieselben Bezugszeichen verwendet sind, wie in 3.
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Bezugszeichen
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- GRA1
- erste Stellantriebsvorrichtung
- GRA2
- zweite Stellantriebsvorrichtung
- GRA3
- erste Stellantriebsvorrichtung
- GRA4
- zweite Stellantriebsvorrichtung
- B2
- Bremsvorrichtung
- B4
- Bremsvorrichtung
- PCU
- Antriebsmotor
- TL1
- Drehmomentbegrenzer
- TL2
- Drehmomentbegrenzer
- S1
- Drehwinkelsensor
- S2
- Drehwinkelsensor
- S3
- Drehwinkelsensor
- S4
- Drehwinkelsensor
- D1
- Drehmomentsensor
- D3
- Drehmomentsensor
- SAV
- Systemantriebsvorrichtung
- TS1
- Antriebsübertragungsvorrichtung
- TS2
- Antriebsübertragungsvorrichtung
- TS3
- Antriebsübertragungsvorrichtung
- TS4
- Antriebsübertragungsvorrichtung
- AW
- Antriebswelle
- SB
- Systembremse
- ASE
- Auswerte- und Steuereinheit
- SK
- Stellklappe
- S
- Schnittstelle
- SL
- Signalleitung
- VS
- Verbindungsstrebe
- GS1
- Getriebestufe
- GS2
- Getriebestufe
- G1
- Gehäuse
- G2
- Gehäuse
