DE2735470A1 - Selbsttaetige bremsvorrichtung - Google Patents

Description

Selbsttätige Bremsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung, insbesondere für Plugzeuge mit der Lande- und Startphase. Bei der Durchführung von Notmanövern während der Beschleunigung, dem sogenannten Beschleunigungs-Haltevorgang.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird die Arbeitsbelastung der Piloten während der Landung vermindert und eine konstante Verzögerung des Flugzeuges in Abhängigkeit der Pistenlänge erreicht, wobei durch gemäßigtes Einwirken auf eines der Bremspedale ein differentielles Bremsen ermöglicht und die Wiederaufnahme der Bremsung durch die Pedale durch progressives Aufheben der selbsttätigen Bremsung stufenlos erfolgen kann.

Durch sie wird auch die Bremsaktivierungszeit im Falle des Beschleunigungs-Haltevorgangs vermindert, und durch die zur Ausarbeitung des Bremsniveaus verwendeten elektrischen und elektronischen Schaltungen wird eine große Zuverlässigkeit erreicht.

Die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung führt zu einer größeren Sicherheit und Annehmlichkeit für die Passagiere, wobei die Abnutzung bei Reifen und Bremsen begrenzt und nur das zur programmierten Bremsverzögerung erforderliche Kräftepaar geliefert wird, wodurch das für die Abnutzung und die Vibrationen verantwortlichen Sperren der Räder aufgehoben wird.

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Es sind bereits verschiedene selbsttätige Bremsvorrichtungen bekannt, von denen einige einzig und allein bei Schienenfahrzeugen Anwendung finden können. Diese im allgemeinen nach dem Druckluftprinzip arbeitenden Vorrichtungen sind sehr schwer und machen auf dem Schienenweg angebrachte Kennungen zum Auslösen der unterschiedlichen Bremsphasen erforderlich. Derartige Vorrichtungen sind für sehr schwere Gerätschaften bestimmt und können in keinem Falle in Flugzeugen verwendet oder zur Benutzung in solchen umgebaut werden.

Auch sind selbsttätige Bremsvorrichtungen für Flugzeuge bekannt, von denen bestimmte völlig hydraulisch arbeiten und die erste Generation von automatischen oder halbautomatischen Bremsvorrichtungen für Flugzeuge und gegebenenfalls auch für Bodenfahrzeuge darstellen. Diese Vorrichtungen haben nur begrenzte Anwendungsmöglichkeiten, sind verhältnismäßig schwerfällig und voluminös und bedürfen aufgrund der komplizierten Bauweise der Hydraulikteile der häufigen Überprüfung. Ihre Regelungsweise kann Bremsverstärkungsänderungen nicht berücksichtigen.

Darüber hinaus gibt es für Flugzeuge verwendbare Vorrichtungen mit gemischter elektronisch - hydraulischer oder völlig elektronischer Bauweise, ausgenommen die letzte Schaltung, die stets ein Behältnis, ein Magnetventil, ein Servoventil und Bremszylinder umfaßt. Durch derartige, Vorrichtungen versucht man, eine konstante Bremsverzögerung zu erreichen, die gegebenenfalls in Abhängigkeit der Länge und dem Zustand der Landepiste programmiert ist. Vorrichtungen dieser Art werden in den US-PS 3 920 278 und 3 917 356 beschrieben.

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Diese Vorrichtungen sind von kompliziertem Aufbau und wirken nicht unmittelbar auf den Strom ein, der von den elektrischen Positionsübertragern der Bremspedale geliefert wird. Mit diesen ist es deshalb nicht möglich, eine stufenlose Pedalbremsung wieder aufzunehmen, ftuch kann die Bremsung nicht mittels nur eines einzigen Pedals (links oder rechts) aufgenommen werden, um so die Möglichkeit einer differentiellen Bremsung zu bieten (ein Abbremsen, daa auf der einen Seite des Flugzeuges gegenüber den anderen Seite verstärkt wäre, um z.B. eine Seitenbö oder einen unsymmetrischen Zustand der Piste entgegenzuwirken.)

Die erfindung betrifft somit eine Bremsvorrichtung, die insbesondere für Plugzeuge geeignet ist und durch die die erwähnten Nachteile ausgeräumt werden.

Deshalb ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zum automatischen Abbremsen eines Fahrzeugrades, z.B. eines Flugzeuges, in der eine z.B. von einem Pedal als mechanisches Bauteil gesteuerte Hydraulikbremse dem Rad zugeordnet ist und von einem elektrohydraulischem Servoventil gesteuert wird, das von einem zur Umwandlung der Verschiebungen des mechanischen Bauteils in ein elektrisches Signal ausgebildeten Geber ein elektrisches Steuersignal empfängt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Geber und dem Servoventil ein Umschalten vorgesehen ist, der für eine erste Stellung den Geber und das Servoventil unmittelbar verbindet und für eine zweite Stellung den Ausgang des Gebers mit einem der Eingänge eines ersten Summators verbindet, dessen Ausgang am Servoventil liegt, wobei der andere Eingang des ersten Summators am ausgang einer automatischen Bremssignalverarbeitungsvorrichtung liegt, die einerseits einen

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Generator, der ein derartiges festgelegtes Signal aussendet, das dem maximalen für die Hydraulikflüssigkeit in der Bremse zulässigen Druck entspricht, und andererseits Einrichtungen zur möglichen Korrektur dieses festgelegten automatischen Bremssignals in Abhängigkeit der 7/egstrecke zwischen tatsächlicher Bremsverzögerung des Fahrzeuges und einer festgeelgten Sollverzögerung aufweist, die dem gewählten festgelegten, automatischen Bremssignal entspricht.

Somit werden die vom elektrischen Pedalpositionsgeber gelieferten elektrischen Signale (Strom oder Spannung) von der Verarbeitungsvorrichtung der automatischen Bremsung vor der Ankunft am Servoventil behandelt. Der Geber kann bekannterweise bei nicht getrenntem Pedal einen Ruhestrom liefern, der der vollständigen Bremsfreigabe auf der Ebene des Servoventils entspricht, wobei die maximale Bremsung mittels eines viel schwächeren Stroms erzielt wird.

Demzufolge werden nur die Ströme genauer behandelt, obgleich die Überlegungen für die Spannungen die gleichen wären.

Die Behandlung besteht darin, jeden der Ströme, die vom Geber der Pedalstellung geliefert werden zum erforderlichen Wert zu verändern, so daß die in einem Wähler programmierte Bremsverzögerung nicht überschritten wird. Die Änderung der Geberströme kann auf den Strom selbst (z.B. partielle Parallelableitung) oder auf einer Abbildung dieses Stroms vorgenommen werden, wobei die sich ergebende Abbildung in Strom transformiert werden muß, bevor das Signal an das Signal an das Servoventil gegeben wird.

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Bei einem Flugzeug ist bekannt, daß die Bremsvorrichtung aus zwei Pedalen besteht, von denen Jedes einem Hauptfahrgestell (demnach auf einer "Seite" des Flugzeuges) zugeordnet ist. Werden beide Pedale freigegeben, so sendet die erfindungsgemäße automatische Bremsvorrichtung einen identischen Strom in alle zugeordneten Servoventile.

Bei Betätigen eines Pedals entwickeln sich die vom entsprechenden Geber gelieferten Signale im Sinne der Bremsung. So wie die stetige Bremsverzögerung des Flugzeuges einen mittleren Bremsdruck in der Radeinheit, also einem mittleren Bremsstrom entspricht, so nimmt die Wirkung des Verzogerungsregelers derart ab, daß die Summe der von den Gebern und dem Regler der Radeinheit kommentn Ströme konstant bleibt. Die dem betätigten Pedal entsprechenden Rädern erfahren eine Bremsverstärkung oder -erhöhung, wogegen das dem anderen Pedal entsprechende Rad eine Bremsminderung erfährt. Somit ergibt sich bei stets konstanter Bremsverzögerung des Flugzeuges eine differentielle Abbremsung.

Um eine progressive Erhöhung der Bremsverzögerung zu gewährleisten, wird der Druck im Bremskreis nach und nach über eine R-C-Schaltung in Exponentialform aufgebaut. Die automatische Bremsvorrichtung sichert diese Funktion, indem sie die Ströme des Pedalpositionsgebers verändert. Die Bedeutung der höchstmöglichen Veränderung (endwert) ist derart, daß durch sie im ungünstigsten Falle (Gleiten oder Galoppieren der Räder, Aquaplaning) die Sollverzögerung insbesondere aufgrund der Tatsache erreicht wird, daß die effektive Verzögerung des Fahrzeuges mittels eines in der

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Vorrichtung integrierten Verzögerungsmessers und nicht durch Ableiten eines Signals der Radgeschwindin-keit gemessen wird.

Somit kann bei der Vorrichtung nach der Erfindung kein Gleiten der ^der auftreten, da diese von einer anderen Vorrichtung (der Antirutschvorrichtung) berücksichtigt wird. Diese Veränderung entspricht dem maximalen Druck, der in den Bremsen für das mittels des Wählers gewählten Verzögerungsverhältnis zulässig ist.

Die Bremsverzögerung des Flugzeuges setzt somit ein und nimmt progressiv zu, bis der gewählte Sollwert unter dem Einfluss der progressiven Veränderung des vom Geber stammenden Signals erreicht wird.

Wenn die Verzögerung des_% Flugzeuges den Sollwert übersteigen möchte, und nur in diesem Falle, treten die Korrektureinrichtungen der automatischen Bremsung in Aktion. Somit vermindert die Korrektur die Veränderung, die durch die Ströme herbeigeführt wurde, welche von den Fedalpositionsgebern stammen. Demzufolge kommt es also zu einer begrenzenden Betriebsweise.

Eine Logikeinheit steuert die Betriebsaufnahme und den Betriebsstillstand der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Abhängigkeit bestimmter Bedingungen von Ausfahren des Fahrgestells, Unterdrucksetzen desselben, Ausfahren der Triininklappen, Eindrücken beider Pedale oder nur eines Pedals, Pannen.

Wenn z.B. das Flugzeug auf der Pistenverzweigung die Abhebgeschwindigkeit erreicht hat, oder sonst ein anderer

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beliebiger Grund vorliegt, kann die automatische Bremse abgeschaltet werden, indem -entweder beide Pedale gleichzeitig und mäßig niedergetreten werden, -oder ein einziges Bremspedal sehr kräftig niedergetreten wird.

Dieses Niedertreten wird vom Niveau des von den Pedalpositionsgebern stammenden elektrischen Stroms erfaßt. Folglich kann die Bremsabschaltung entweder unmittelbar oder nach und nach erreicht werden. Die Bremsung, die bei Niedertreten eines oder beider Pedale erreicht wird, ist diejenige, entsprechend der bedeutsameren im Sinne der Abbremsung von folgenden zwei Folgen:

- Folge der Bremsminderung der automatischen Bremsvorrichtung (die sich einstellt, indem die Größe der dem Signal des Pedalpositionsgebers zugeführten Veränderung progressiv verringert wird) und die

- dem Niederdrücken eines oder beider Pedale entsprechenden Folge.

Nach einer Übergangszeit T von einer Folge zur anderen henrt die Bremsung nur noch vom Pedalgeber ab. Der Strom der automatischen Bremsung ist zu diesem Zeitpunkt quasi auf Null oder ganz auf Hull gefallen, wobei der vom Servoventil erhaltene Strom der ist, der vom Geber geliefert wird, weshalb bei einem Ersetzen oder Austauschen des Stromes entsprechend der "automatischen Bremsung" durch den Strom vom Geber keine Laststöße auftreten.

Demnach ist es mit der erfindnngsgemäßen Vorrichtung mög lich von der automatischen Bremsweise zum Bremsbetrieb durch die Pedale stufenlos überzugehen. Die nach beiden

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Arbeitsweisen ausgearbeiteten Signale entsprechend einander im Augenblick der Umschaltung.

Darüber hinaus ist festzustellen, daß die Vorrichtung nach der Erfindung in Flugzeugen eingebaut werden kann, die mit einer elektrischen Bremssteuerung ausgerüstet sind, bei denen jedoch ein derartiger Eingang nicht vorgesehen ist. Dies ist aufgrund der Tatsache möglich, daß die Vorrichtung keine Anpassung der bestehenden Hydraulikschaltungen ebensowenig wie der etwa bestehenden elektrischen Bremsschaltungen z.B. der Bremsregelkreise erforderlich macht, die zum Vermeiden der Radblockierung bestimmt sind, wenn deren Haftgrenze während der Bremsphase erreicht ist.

Mit der Vorrichtung nach der Erfindung ist also nur die Einführung von für diese geeigneten Ausrüstungsteile erforderlich, die hauptsächlich aus einem Wähler und einem Gehäuse für automatische Bremsung bestehen.

Letzteres umfaßt insbesondere einen Verzögerungsmesser, der die zum Regeln der Verzögerung erforderliche Hauptinformation liefert.

Der Wähler stellt das Steuer und optisches Anzeigeglied der für die Mannschaft des Plugzeuges verfügbaren Informationen dar. Es weist eine bestimmte Anzahl von Wählertasten auf, wodurch eine Bremsverzögerung, d.h. eine Bremsstrecke in Abhängigkeit von der Länge und dem Zustand der Piste programmiert wird. Die Tasten weisen optische Sichtanzeigemittel auf.

Die Erfindung wird anhand der nächstfolgenden Beschreibung einer in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsform näher erläutert. Hierbei zeigen:

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Figur 1 eine schematische Gesamtdarstellung der erfindungsgemäßen automatischen Bremsvorrichtung;

Figur 2 ein Beispiel, in dem die Herstellung des Stroms für die automatische Bremsung und somit des Drucks in den Bremsen eingetragen ist, wenn die Gleitschutzvorrichtung nicht zum Einsatz kommt;

Figur 3 die Schwankung des Bremsstroms beim tJbergang einer automatischen Bremsphase zu einer Bremsphase mit Pedal, wobei die Druckschwankung in der Bremse im wesentlichen den gleichen Verlauf nimmt;

Figur 4- die Anwendung der erffindungsgemäßen Bremsvorrichtung in einem Flugzeug; und

Figur 5 die elektrische Schaltanordnung eines Teils der Vorrichtung von ^ig. 1 in Anwendung auf die Vorrichtung der Fig. 4-.

Die in den figuren benutzten, in einigen Fällen indizierten Bezugszeichen stellen in den Figuren ähnliche oder baug]eiche Teile dar.

Die in der Fig. 1 dargestellte automatische Bremsvorrichtung nach der Erfindung dient zum Abbremsen eines an einem (nicht dargestellten) Fahrzeug befestigten Rades 1, das mit einer Hydraulikbremse 2 versehen ist. Die Bremse 2 wird vom elektrohydraulischen Servoventil 3 betätigt, das den Durchlauf einer unter Druck stehenden Hydraulikflüssigkeit in einer Leitung steuert, die an einer

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(nicht dargestellten) Strömungsmittelquelle liegt. Das elektrohydraulische Servoventil 3 wird seinerseits durch ein von einem Pedalpositionsgeber 4 stammenden elektrischen Signal gesteuert.

Der mit dem Betätigungspedal 5 verbundene Geber 4 ist in bekannter Weise mit einem Potentiometer versehen, dessen Kontaktschieber mit dem Pedal 5 gemäß seiner Verschiebung verbunden ist.

Zwischen dem Geber 4 und dem Servoventil 3 liegt ein Zweiwegeschalter, der zum Zwecke der übersichtlichen Darstellung als schwenkbare Zunge 6 dargestellt ist, die von einer Wicklung 7 gesteuert wird. Hierbei kann selbstverständlich auch ein statisch halbleitender Umschalter verwendet werden.

Die Zunge 6 wiest einen Ruhekontakt 8 auf, durch den sie den Geber 4 unmittelbar mit dem Servoventil 3 und einem Arbeitskontakt 9 verbindet, der den Geber 4 mit dem positiven Eingang eines Summators 10 verbindet, dessen Ausgang am Steuereingang des Servoventils 3 liegt. Der negative Eingang des Summators 10 liegt am Ausgang einer Vorrichtung 11 zur Verarbeitung des automatischen Bremssignals.

Der Schalter 6, 7 und die Vorrichtung 11 werden auf die nachstehnd beschriebene Weise durch ein Logikglied 12 gesteuert, das seinerseits das Ausgangssignal von Geber 4 empfängt. Das Logikglied 12 empfängt über seine Anschlüsse 13 und 14 Signale von den Auscendetektoren, die ihm die für den Betrieb erforderlichen Bedingungen liefern (siehe die in Bezugauf Fig. 3 beschriebenen Beispiele unten).

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Das lorjikclied 12 steuert den Schalter 6, 7 und die Vorrichtung 11 über einen gesteuerten Unterbrecher 15.

Die Vorrichtung 11 weist einen Signalgenerator 16 auf, der in Abhängigkeit der Zeit ein exponentiales Bremssignal liefert und nls Kondensatorlader ausgebildet ist. Darüber hinaus weist die Vorrichtung 11 noch einen Geneiator 17 auf, der ein elektrisches Signal liefert eine Sollbremsverzögerung, die für eine Abbremsung des Fahrzeuges gewünscht wird.

Die Generatoren 16 und I7 sind so beschaffen, daß sie jeweils mehrere Signale unterschiedlicher Parameter liefern, wobei jedoch jedes °ignal des Generators 16 einem dem Generator 17 entsprechendem Signal zugeordnet ist.

Die Fig. 2 zeigt die Intensitätsschwankung i. der vom Generator 16 gelieferten Signale als Funktion der Zeit t. Wie ersichtlich, stellen die Signale 3,., Sp, S, und S^, unterschiedliche Anstiegszeiten dar, die jedoch auf einer gleichen Höhe P weiterlaufen, was dem maximalen Druck entspricht, der für die in der Bremse 2 geführten Hydraulikflüssigkeit zulässig ist.

Die beiden (dem Generator 16 und dem Generator 17) zugeordneten Signale werden gleichzeitig z.B. mittels einer Tastatur 18 gewählt, durch die auch ein Schließen des gesteuerten Unterbrechers 15 möglich ist, der normalerweise geöffnet ist. Die 7/ahl zwischen den verschiedenen zugeordneten Signalpaaren wird insbesondere in Abhängigkeit der möglichen Bremsstrecke, d.h. bei einem Flugzeug als Funktion der Pistenlänge getroffen.

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Die Vorrichtung 11 besitzt darüber hinaus einen Verzöge rungsmer;ser, der im Fahrzeug eingebsut ist und zu jedem Zeitpunkt den Verzögerungswert des Fahrzeuges angeben kann. Die vom Generator 17 und vom Verzöderungsmesser 19 kommenden Signale v/erden in einem Komparator verglichen, der die Differenz zwischen dem zweiten und ersten ermittelt. Bei positiver Differenz wird sie über eine Diode 21 an den negativen Eingang eines weiteren Summators 22 gegeben, dessen positiver Eingang über eine Inhibitschaltung 23 das Signal des Generators 16 empfängt, der über den Unterbrecher 15 vom Logikglied 12 gesteuert wird.
Die automatische Bremsvorrichtung arbeitet wie folgt:

Befindet sich der Schalter 6, 7 in Ruhestellung, d.h. nimmt die Zunge 6 die in Figur 1 dargestellte Stellung ein, so arbeitet die Bremsvorrichtung auf herkömmliche Art durch Einwirken des Fahrzeugsführers auf das Pedal 5· Der Geber 4 ist so beschaffen, daß er bei keinem auf das Pedal 5 ausgeübten Druck einen maximalen Strom (oder eine maximale Spannung) und dagegen bei einer die maximale Bremsung anzeigenden Bremsstellung des Ped"ls einen minimalen Strom liefert.

Demzufolge zieht ein Niederdrücken des Pedals 5 eine Verringerung des elektrischen Stroms am Ausgang von Geber 4 nach sich, der über die Zunge 6 unmittelbar einen entsprechenden Bremsbefahl unmittelbar an das Servoventil 3 sendet, das in der Folge die Hydraulikbremse 2 steuert, die auf das Rad 1 einwirkt.

Möchte der Fahrzeugführer ein automatisches Bremsmanöver einleiten, so betätigt er die Tastatur 18, um einerseits

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den gesteuerten Unterbrecher 15 zu schließen andererseits einen Sollbremswert (in 17) sowie ein Bremsprinzip S. zu wählen, bei dem 1^i 4^ (in 16) ist. Die Wahl wird in Abhängigkeit von der für das Fahrzeug gewünschten Bremswegstrecke getroffen.

Bei Erfüllung der an den Anschlüssen 13 und 14 dargestellten Aussenbedingungen speist das Logikglied 12 einerseits die Wicklung 7» um die Zunge 6 auf den Kontakt 9 umzulegen, und wirkt andererseits auf die Inhibitschaltung 23, um die Hemmwirkung zu beseitigen. Folglich sendet der Generator 16 sein Signal S. zum Summator 22.

Bei einer tatsächlichen Bremsung des Fahrzeugs, die vom Verzögerungsmesser 19 gemessen unter dem gewählten Verzögerungs- oder Bremssollwertes liegt, empfängt der Summator 22 kein Signal vom Komparator 20 und das Signal S. wird als Ganzes an den Summator 10 gegeben. Demgegenüber empfängt der Summator 22 bei einer tatsächlichen Bremsversögerung des Fahrzeuges, die den Sollbremswert übersteigt , vom Komparator 20 die positive Differenz beider Bremsverzögerungen, und diese Differenz wird (in22) vom Signal S. abgetrennt. Demnach empfängt der Summator 10 nur einen Teil des Signals S..

Durch den Verzögerungsmesser 19 berücksichtigt die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung zahlreiche Parameter wie den Zustand der Piste, den der Seifen, den Verstärkungsgrand der Bremsen usw.

Das vom Summator 22 in Richtung Summator 10 gesandte Stromsignal wird im letzteren vom Stromsignal abgezogen, das vom Geber 4 kommt, um so das Steuersignal des Servoventils 3 zu bilden.

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Wie bereits ersieht]ich, ist das vom Geber 4- gesandte Stromsignal ein maximales, wenn der Fahrzeugführer das Pedal 5 nicht dn"rskt. Dagegen nimmt die Intensität dieses Signals ab, wenn das Pedal leicht niedergedrückt wird. Folglich hängt die Intensität des an das Servoventil 3 gegebenen Signals von dem Umstand ab, ob der Fahrer das Pedal 5 drückt oder nicht.

Dennoch bleibt aufgrund des vorhandenen Verzögerungsmessers 19 die steueratromschwankung des Servoventils auf die tatsächliche Bremswirkung, wenigstens in einem bestimmten Maße, ohne Einfluß.

Wenn aus irgend einem beliebigen Grunde der Fahrzeugführer die Bremskontrolle selbst wieder zu übernehmen wünscht, so genügt es, das Pedal 5 noch ein wenig weiter niederzudrücken. Das Logikglied 12, das das Ausgangssignal vom Geber 4 empfängt, r&agiert bei übersteigen einen bestimmten Schwundwert dieses Signals, um den Unterbrecher 15 in seine Ruhestellung kippen zu lassen und um die Speisung der Wicklung 7 zu unterbrechen sowie die Inhibitschaltung 23 zn aktivieren. Die Bremsvorrichtung wird somit wieder in den Ausgangszustand zurückgeführt, wodurch sie wieder auf herkömmliche Weise nur über das Pedal 5 gesteuert werden kann.

Dennoch trifft beim Übergang von einer automatischen Bremsphase zu einer Fedalbremsphase der Schalter 6,7 auf den Ausgang von Geber 4 am Servoventil 3» und zwar mit einer festgelegten Verzögerung T, die der Schwundzeit des vom Generator 16 (siehe Figur 3) gesandten Stroms entspricht. Diese Zeit T wird von diesem Generator 16 bestimmt und kann z. B. 3 Sekunden betragen.

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Die Figur 4 zeigt die Anwendung der Vorrichtung von Figur 1 als Bremsvorrichtung eines Flugzeuces, die einerseits ein rechtes Bremspedal 5^, das einem Doppelmeßwertgeber 4^ zugeordnet und zum Steuern dor Bremsung der rechten Roder la r.rd 1b eines Flugzeugfahrgestells beotiramt ist, und andererseits ein linkes Bremspedal 5p aufweist, das einem Doppelmeßwertjeher 4p zugeordnet und zum Bremsen der linken Räder 1c und 1d des Fahrgestells bestimmt ist. Zu diesem Zwecke liegt jeder entsprechende Abschnitt der Geber 4,. oder 4p, ähnlich wie in Zusammenhang mit Fig. 1 abgehandelt, über die jeweiligen Schalter 6a, 7a bis 6d, 7d und Summatoren 10a bis 1Od an einem entsprechenden Servoventil 3a bis 3d. Alle negativen Eingänge der Summatoren 10a bis 10d liegen am Ausgang einer gemeinsamen Vorrichtung 11, während alle Schalter 6a, 7a bis 6d, 7d von einem gemeinsamen Logikglied 12 gesteuert werden, das seinerseits einen Teil der Ausgan^sströme wenigstens eines Teils jedes Gebers 4^. und 4p empfängt.

Me Figur 5 zeigt ein Schaltdiarramm der Bauteile 12, 16, ^7» 18 und 25 der Figur 1, die in der Vorrichtung von Figur 4 verwandt werden. \un dor Zeichnung ist zu entnehmen, daß lie Tastatur 18 einen ersten V/ähler 18a aufweist, der fünf Stellungen h"t, von denen eine zur Ausserbetriebsetzung der Vorrichtung dient. Die den anderen Fositionen entsprechenden Kontakte Herren an den Widerständen 31, R2, R3 und R4, die unter einander parallel geschaltet sind und am negativen Eingang des Summators (Figur 1) liegen.

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Der Kontaktschieber des Wählers 18a wird von einer mit + gekennzeichneten Quelle mit Strom gespeist.

Durch die Widerstände kann, je nachdem -'elcher angeschlossen ist, ein Strom erhalten werden, der einem Bremsdruck entspricht, welcher seinerseits einer bestimmten Bremsverzögerung z.B. 0,1g, 0,2g, 0,5g, 0,6g entspricht.

Die Tastatur 18 umfaßt ebenfalls einen zweiten Wähler 18b, der fünf Positionen hat und dessen Schieber mechanisch mit dem Schieber des Wählers 18a gekoppelt ist, der von der gleichen Quelle in Parallelschaltung gespeist wird. Der Wähler 18b weist einen Kontakt, durch den die Vorrichtung außer Betrieb gesetzt werden kann, sowie vier weitere aktive Kontakte auf, die an den Widerständen % R5» R6, R7» R8 liegen, dessen Ausgänge miteinander verbunden und am Kondensator C angeschlossen sind. Auch weist sie einen Widerstand R9 auf, der auch am Kondensator C liegt und dessen anderes Ende über einen Kontaktgeber 25 mit dem Kontakt von Widerstand R8 verbunden ist, wobei der Kontaktgeber 25 geschlossen ist, wenn das vordere Fahrgestell des Flugzeuges unter Last steht ("niedergedrückt") ist.

Der Widerstand R9 ist zu diesem Zeitpunkt zu R8 parallel geschaltet und setzt somit den Wert des Ladungswiderstendes von Kondensator G herab, wenn sich der «Zähler 18b in der R8 entsprechenden Stellung befindet. Dieser Sachverhalt entspricht dem Vorgang "Beschleunigung-Halten" bei vorliegen einer Notbremsung in der Abhebensphase des Flug-

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zeuges. Die Widerstände sind von R5 bis R8 abnehmende Werte. Sie bestimmen die Anstiegszeit des Bremsdrucks bis zum maximalen zulässigen Wert, wobei dieser Wert möglicherweise durch ein Signal begrenzt wird, das der Differenz zwischen reiner Bremsverzögerung des Flugzeuges und der Sol!verzögerung entspricht.

Das andere Ende des Kondensators C liegt an Masse. Das mit den Widerständen verbundene Ende liegt am + Eingang des Summators 22 und über einen Widerstand R1O und ein in Ruhestellung geschlossenes Relais 26 an Masse.

Das Relais 26 wird geöffnet, wenn es von dem Logikglied 12 betätigt wird, das das Öffnen des Relais 26 bestimmt, wenn eine Bremsverzögerung und seine Herstellungsgeschwindigkeit mittels des Wählers 18 gewählt, das Fahrgestell ausgefahren und von der Rollbewegung des Flugzeuges beansprucht worden ist, die Bremsklappen ausgefahren sind und keine Wirkung einer von den Schwellen bestimmten Größe auf eins der Pedale oder auf beide Pedale (nach den Schwellen) ausgeübt wird. Zu diesem Zeitpunkt steigt die Spannung an den Klemmen des Kondensators C, bis sie bei der von der Wahl des Wählers 18 festgelegten Geschwindigkeit ihren maximalen Wert erreicht.

Umcekehrt legt das Glied 12 die Freigabe und somit die Schließung des Relais 26 fest, wenn die Bremsklappen eingefahren sind, wenn das Fahrgestell eingeholt oder ohne Bodenberührung ausgefahren ist oder wenn die beiden Pedale gemäß einer ersten Schwelle betätigt werden oder wenn nur ein Pedal gemäß einer zweiten Schwelle über der ersten betätigt wird.

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Diese Schwellen werden von den Schwellenschaltungen 27^, 27₂ und 28,,, 28₂ festgelegt. Die Schaltungen 27^ , 27₂ entsprechen einer ersten Schwelle und die Schaltungen 28,,, 28o einer gleichen zweiten Schwelle. Die Schaltungen werden von einem schwachen Teilstrom des rechten Gebers 4^ oder des linken Gebers ^₂ aktiviert. Beide Schwellenschaltungen 27₂ und 28₂ liegen mit ihren Eingängen an A-^ , während die Eingänge der Schwellenschaltungen 27₂ und 28₂ an ^₂ liegen. Die Ausgänge der Schaltungen 27* und 27₂ sind jeweils mit den beiden Eingängen eines UND-Tores 29 verbunden, dessen Ausgang an einem der vier Eingänge eines ODER-Tores 30 liegt.

Diese Schwellenschaltungen bestehen aus Flip-Flops, die ihren Zustand für bestimmte Eingangsstromwerte verändern.

Die Ausgänge der Schaltungen 28^ und 28₂ liegen jeweils paarweise an den Eingängen des ODER-Tores 30. Der Auegang des ODER-Tores 30 liegt einerseits über einen logischen Umkehrschalter 32 an einem der drei Eingänge eines UND-Tores 31 und andererseits über ein mit zwei Eingängen versehenem UND-Tor Eingänge, wobei der andere Eingang an einer (mit + gekennzeichneten) Energieniveauquelle liegt.

Diese letztere Schaltung weist einen Speicher auf, die am Ausgang des ODER-Tores 30 jedesmal dann ein Energieniveau 1 unterhält, wenn sich dort ein Niveau 1 gebildet hat und sofern ein Niveau 1 am zweiten Eingang des UNDvTores besteht. Dieses Niveau 1 am UND-Tor 33 wird durch die allgemeine Speisung der Vorrichtung geliefert, die nur nach einer vollständigen Landung oder nach Einfahren des Fahrgestelle desaktiviert wird.

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Die beiden anderen Eingänge des UND-Tores 31 liegen jeweils über den Kontaktgebern 34- und 35 an einer Niveauquelle 1. Die Kontaktgeber 3^ und 35 sind in Ruhestellung geöffnet. Der Kontaktgeber 3^ schließt sich bei ausgefahrenen Bremsklappen (Signal an Klemme 13) und der Kontaktgeber 35 schließt sich bei eingefahrenem oder ausgefahrenem Fahrgestell ohne Bodenberührung (Signal an Klemme

Der Ausgang des UND-Tores y\ liegt über einem gesteuerten Unterbrecher 15 einerseits am Relais 26, das aktiviert und somit geöffnet ist, wenn ein Niveau 1 am Ausgang des UND-Tores 31 erscheint, und andererseits mit den Schaltern 6a, 7a bis 6d, 7d parallel geschaltet ist.

Wie bereite dargestellt, verbinden diese Relais im Ruhezustand die Geber % und 4~ mit den Servoventilen 3a bis 3d. Bei deren Aktivierung verbinden sie die Geber ohne Verzögerung mit den Summatoren 10a bis 10d. Sie nehmen dagegen bei Entaktivierung ihre Ruhestellung mit einer Verzögerung von z.B. 3 Sekunden ein.

Somit erscheint bei einer programmierten Bremsverzögerung und rollendem Hauptfahrgestell sowie gegebenenfalls rollendem Vordergestell, bei einem Geschwindigkeitsanstieg der automatisch (von 18) programmierten Verzögerung und nicht überschreiten irgendeiner Schwelle ein Niveau 0 am Ausgang des ODER-Tores 30, wobei sich bei geschlossenen Kontakten 3^ und 35 drei Niveaus 1 an den Eingängen des UND-rTores y\ und somit ein Niveau an dessen Ausgang bilden.

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Der Unterbrecher I5 Schließt sich und das Relais 26 wird geöffnet. Der Kondensator C nimmt fortschreitend seine maximale Ladung an. Die Schalter 6a, 7a bis 6d, 7d verbinden die Pedalpositionsgeber 4^ und 4p mit den Summatoren 10a bis 1Od. Der vom Summator 22 stammende Strom wird somit von den Strömen der Geber abgetrennt.

Die Regelung der Bremsverzögerung wird somit durch Abtrennen (Begrenzung) des an den Klemmen des Kondensators C liegenden Signals vom im Summator 20 gebildeten Signal, d.h. von der zwischen der tatsächlichen Bremsverzögerung und der programmierten Verzögerung bestehenden Differenz durchgeführt.

Während dieser Phase kann der Pilot des Flugzeuges eingreifen, um eine Differentialbremsung durchzuführen. Wenn er nur ein Pedal 5* oder 5p betätigt, ohne dabei die zweite Schwelle zu überschreiten, vermindert sich der Strom des entsprechenden Gebers. Der vom Summator 22 stammende Strom wird somit von einem schwächeren Strom abgestrennt und das entsprechende Servoventil wird einem schwächeren Strom und die Bremsen einen stärkeren Druck aufnehmen. Demzufolge erfährt das Flugzeug auf beiden Seiten eine stärkere Abbremsung, wobei jedoch die Regelung der globalen Bremsverzögerung des Flugzeuges fortgesetzt wird, da der Verzögerungsmesser I9 eine stärkere Bremsverzögerung erfaßt und die Verzögerung des Flugzeuges zunimmt und das vom Kondensator C stammende Signal stärker begrenzt. Folglich wird das automatische Bremssignal kleiner und das ignal in allen Servoventilen größer, weshalb die allgemeine Bremsung abnimmt und die χ durch die Betätigung des Piloten herbeigeführte Zusatz-

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bremsung automatisch ausgeglichen wird. (Diese Betätigung verfolgt das Ziel, eine Richtungsänderung des Flugzeuges zu korrigieren, die z.B. auf den Zustand der Piste oder eine Windbö zurückzuführen ist.)

Hierdurch bleibt die Verzögerung konstant und die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht eine Differentialbremsung unter Beibehaltung des automatischen Bremsbetriebs mit konstanter und programmierter Bremsverzögerung.

Wenn die Betätigung nur eines Pedals die zweite Schwelle übersteigt, erscheint am Ausgang einer der Schaltungen 28,. oder 28p ein Niveau 1, das sich am Ausgang des ODER-Tores 30 befindet und vom UND-Tor 33 unterhalten wird. Aufgrund dieses Sachverhalts entsteht ein Niveau 0 am Ausgang des Umschalters 32 und infolgedessen dea> UND-Tores 31 ·

Das Relais 26 ist demnach also desaktiviert und der Kondensator C entlädt sich über den Widerstand R10 bis auf ein Restniveau, das einer Nullbremsung entspricht. Diese Entladung vollzieht sich z.B. in 3 Sekunden. Die Relais 6a, 7a bis 6d, 7d werden gleichzeitig in 3 Sekunden desaktiviert und der Zeitpunkt der Umschaltung liegt am Ausgang der Summatoren 10a bis 1Od nur der Strom von den Gebern an. Demnach wird zur Umschaltzeit der gleiche Strom zu den Servoventilen geleitet und der Übergang der automatischen Bremsung zur Pedalbremsung erfolgt stufenlos. Das gleich gilt, wenn beide Pedale über eine erste Schwelle hinaus gleichzeitig betätigt werden.

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Tatsächlich liefern die Schaltungen 27x| und 27o jeweils einen Zustand 1 am UND-Tor 29, daß am ODER-Tor 30 einen Zustand 1 liefert, wobei sich der gleiche Ablauf wie vorher einstellt.

Die Vorrichtung nach der Erfindung ermöglicht somit zum Zeitpunkt der Umschaltung einen stufenlosen Übergang von der automatischen Bremsung auf Pedalbremsung ohne spürbare Verzögerungsschwankung, wobei der Strom des Gebers fortschreitend den automatischen Bremsstrom (in negativer Richtung) ersetzt.

Es ist ohne Verlassen des Erfindungsgedankens möglich, Spannungen anstelle von Strömen oder zunehmende Ströme für die Bremsung anstelle von abnehmenden Strömen für die Bremsung zu verwenden. Gleichermaßen ist es auch möglich, sowohl Wechsel- als auch Gleichstromspannungen oder -ströme zu verwenden. Auch können elektronische Relais verwendet werden, die die dargestellten elektromechanischen Relais (oder Umschalter) ersetzen.

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Claims (18)

1. PATENTANSPRÜCHE

   Vorrichtung zum automatischen Abbremsen eines Fahrzeugrades, in der eine von einem Pedal als mechanisches Bauteil gesteuerste Hydraulikbremse dem Rad zugeordnet ist und von einem elektrohydraulisehen Servoventil gesteuert wird, das von einem zur Umwandlung der Verschiebungen des mechanischen Bauteils in ein elektrisches Signal ausgebildeten Geber ein elektrisches Steuersignal empfängt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Geber (4) und dem Servoventil (3) ein Umschalter (6,7) vorgesehen ist, der für eine erste Stellung den Geber (4) und das Servoventil (3) unmittelbar verbindet und für eine zweite Stellung den Ausgang des Gebers mit einem der Eingänge eines ersten Summators (10) verbindet, dessen Ausgang am Servoventil (3) liegt_t wobei der andere Eingang des ersten summators (10) am Ausgang einer automatischen Bremssignalverarbeitungsvorrichtung liegt, die einerseits einen Genorator (16), der ein derartiges festgelegtes Signal

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   BORO MÖNCHEN: ST. AMMASTIt H MHHONCHEN S Tel.: mn a 4«

   TElEX:

   IMM MVEN 4

   INVENTION

   POSTSCHECKKONTO? W. MEISSNEII,

   ORIGINAL IN9PECTED

   2735A70

   aussendet, dns dem maximalen f'ir die Hydraulikflüssigkeit in der Bremse zulässigen Druck entspricht, und andererseits Einrichtungen zur möglichen Korrektur dieses festgelegten automatischen Bremssignals in Abhängigkeit der Wegstrecke zwischen tatsächlicher Bremsverzögerung des Fahrzeuges und einer festgelegten Sollbremsverzögerung aufweist, die dem festgelegten automatischen Bremssignal entspricht.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsvorrichtung des automatischen Bremssignals einen Verzögerungsmesser, durch den zu jedem Zeitpunkt die eigentliche Verzögerung des Fahrzeuges angezeigt werden kann, Einrichtungen zum Bilden der Sollverzögerung, einen Komparator zum Vergleichen der Ausgangssignale des Verzögerungsmessers und der Einrichtungen zum Bilden der Sollverzögerung sowie einen zweiten Summator aufweist, der auf zwei seiner Eingänge unterschiedlichen Vorzeichens das ^usgangssignal des Komparators (20) und das Ausgangssignal des Bremssignalgenerators (16) empfängt.
3. 3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremssignalgenerator (16) ein Signal abgibt, das in Abhängigkeit von der Zeit den Ladungsverlauf eines Kondensators darstellt.
4. 4. Vorrichtung nach 'nspruch 3» einerseits dadurch gekennzeichnet, daß der Generator des automatischen Bremssignals zur Abgabe einer Anzahl von verschiedenen Geschwindigkeiten festsetzende Signale und die Einrichtungen zum Hervorbringen der Sollverzögerung fähig sind, eine Anzahl von verschiedenen Werten für die Sollverzögerung zu

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   entwickeln, und andererseits dadurch, daß die Vorrichtung einen Doppelwähler aufweist, der zur gleichzeitigen Wahl eines Signalpaares befähigt ist, das ein automatisches Bremssignal und den entsprechenden Wert der Sol!verzögerung verknüpft.
5. 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in der der Geber ein elektrischer Signalgeber ist, dessen Amplitude in dem Maße abnimmt, wie die Abbremsung zunimmt, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Summator das automatische Bremssignal vom Signal des Gebers abgezogen wird.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Komparator (20) die Differenz zwischen der eigentlichen Bremsverzögerung des Fahrzeuges und der Sollverzögerung bildet und daß im zweiten Summator die Differenz vom aus dem Generator stammenden Signal abgezogen wird, wobei die nur in einer Richtung leitenden

   •r*

   Glieder, die zwischen dem Komparator und dem zweiten Summator liegen, nur dann diese Differenz letzterem zuführen, wenn sie positiv ist.
7. 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalter und die Vorrichtung zum Verarbeiten des automatischen Bremssignals von einem einzigen Logikglied (12) mit mehreren Eingängen gesteuert wird, an dessen jeweilige Eingänge Signale gegeben werden, die für einen Zustand stehen, der zum Betrieb der automatischen Bremsvorrichtung erforderlich ist.

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8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7 und einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Logikglied (12) über einen normalerweise geöffneten, zwanglos zum Schließen gesteuerten Unterbrecher (15) den Umschalter (6,7) und die Verarbeitungseinrichtung des automatischen Bremssignals steuert.
9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Bremssignalgenerator und dem zweiten Summator (22) ein Inhibit-Glied (23) geschaltet ist, das vom Logikglied (12) gesteuert wird.
10. 10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß das Logikglied (12) und mit einer Verzögerung den Umschalter zum Übergang von der zweiten in die erste Stellung steuert.
11. 11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4-bis 10, die in einem Flugzeug verwendet wird und in der der Wähler mehrere parallelgeschaltete Widerstände aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß am schwächsten, der größten Bremsgeschwindigkeit entsprechenden Widerstand über einen vom vorderen ausgefahrenen und belasteten Fahrgestell aktivierter Kontakt ein parallelgeschalteter Zusatzwiderstand liegt.
12. 12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Logikglied eine Schwellenschaltung aufweist, die am Ausgang des Pedalpositionsgebers liegt und in der Lage ist, die gesamte Einheit in die normale nichtautomatische Bremsstellung

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    zurückzufuhren, sobald das Ausgangssignal des Gebers einen festgelegten Schwellenwert überschreitet.
13. 13· Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche» die in einem Flugzeug verwendet wird, das ein zum Bremsen der rechten Räder sowie zum Bremsen der linken Räder getrenntes mechanisches Bauteil besitzt, wobei jedes Rad oder jede Radgruppe einem elektrohydraulischen Servoventil und einem Geber derart zugeordnet sind, daß ein einzelnes mechanisches Bauteil mehrere Geber und mehrere elektrohydraulieche Servoventile steuert, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jedem Geber und dem entsprechenden Servoventil ein Umschalter liegt, der für eine erste Stellung den Geber und das Servoventil unmittelbar verbindet und für eine zweite Stellung den Ausgang des Gebers mit einem der Eingänge des Summators verbindet, dessen Ausgang am Servoventil liegt, wobei die anderen ,Eingänge aller Summatoren an einer gemeinsamen Vorrichtung zur Verarbeitung des automatischen Bremssignals liegen.
14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 1J, dadurch gekennzeichnet, daß alle Summatoren von einem gemeinsamen Logikglied gesteuert werden.
15. 15· Vorrichtung nach Anspruch 14, in der alle an einem mechanischen Bauteil liegenden ueoer nebeneinander geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß dar; Logikglied über Schwellenschaltungen das Signal wenigstens eines am mechanischen Bauteil liegenden Gebers empfängt.

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16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Logikglied zwei einer ersten Schwelle entsprechende erste Schwellenschaltung und zwei einer zweiten Schwelle entsprechende zweite Schwellenschaltungen aufweist, wobei der Eingang einer der ersten Schwellenschaltungen und der -Eingang einer der zweiten Schwellenschaltungen an einem mit dem linken mechanischen Bauteil verbundenen Geber liegen und der Eingang der anderen ersten Schwellenschaltungen und der Eingang der anderen zweiten Schwellenschaltungen am mit dem linken mechanischen Bauteil verbundenen Geber liegen, während die Ausgänge der beiden ersten Schwellenschaltungen über jeweils einem ersten UND.Tor mit zwei Eingängen an einem Eingang eines ODER-Tores mit vier Eingängen und die Ausgänge der zweiten Schwellenschaltun- *gen jeweils an den beiden Eingängen des ODER-Tores liegen und der Ausgang des ODER-Tores über ein zweites UND-Tor mit zwei Eingängen einerseits mit einem seiner Eingänge, von denen einer an einer Speisequelle und der andere am Ausgang des ODER—Tores liegt, und andererseits über einen logischen Umkehrschalter mit dem Eingang eines dritten UND-Tores verbunden ist.
17. 17· Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden anderen Eingänge des dritten UND-Tores jeweils über zwei geöffnete, aktivierte und in Ruhestellung befindliche Kontaktgeber jedes für sich an einer Speisequelle liegt, und zwar der eine bei ausgefahrenen Bremsklappen und der andere bei Ausgefahrenem und belastetem Hauptfahrgestell.
18. 18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des dritten UND-Tores mit dem Umschaltern und der Verarbeitungsvorrichtung des automatischen Bremssignals parall geschaltet ist.

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