DE2752573A1

DE2752573A1 - Verfahren zum automatischen abbremsen fuer ein fahrzeug, insbesondere fuer ein flugzeug, und einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2752573A1
Application number: DE19772752573
Authority: DE
Inventors: Claude Marcheron; Jean Masclet
Original assignee: Messier Hispano SA
Current assignee: Messier Hispano SA
Priority date: 1976-11-29
Filing date: 1977-11-25
Publication date: 1978-06-01
Also published as: CA1118080A; DE2752573C2; SE7713011L; FR2372058A1; US4367529A; JPS5369400A; CH627978A5; FR2372058B1; JPH0114062B2; IT1088813B; SE438992B; GB1592987A

Description

MESSIER-HISPANO 2506/66 Patentgesuch vom 24 Nov. 1977

MESSIER-HISPANO-BUGATTI 5, rue Louis lejeune 92124 Montrogue Cedex Prankreich

Verfahren zum automatischen Abbremsen für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Flugzeug, und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Abbremsen für ein Fahrzeug, insbesondere ein Flugzeug, des Typs, bei dem eine Funktion der reellen Fahrzeuggeschwindigkeit, die die Fahrzeuggeschwindigkeit selbst sein kann, mit einer Programrogeschwindigkeit verglichen wird, um ein Fehlersignal zu erzeugen, welches zur Steuerung der Belastung von Bremsorganen verwendet wird, und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Sie betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum automatischen Abbremsen für Fahrzeuge, insbesondere für Flugzeuge, durch Steuerung der Geschwindigkeit (Drehzahl)des Typs, mit dem das langsamerwerden und eventuell auch das Anhalten des Fahrzeugs mittels Bremsorganen, wie z.B. Radbremsen,

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sichergestellt werden kann, und der dabei eine Vereinfachung des Arbeitsaufwandes des Piloten während dee Bremsens und insbesondere bei Flugzeugen während der Landung mit sich bringt, wobei das langsamerwerden und eventuell das Anhalten des Fahrzeuges nach einem Verzögerungsgesetz ablaufen kann, welches von dem Piloten ausgewählt wird.

Eine derartige Vereinfachung des Arbeitsaufwandes des Piloten erweist sich dann als besonders interessanter Vorteil für ein Flugzeug, wenn die Landebedingungen ungünstig sind.

Andere Vorteile, die die Erfindung mit sich bringt, bestehen darin, daß das Bremsen begonnen werden kann, sobald dies möglich ist, also ohne Zeitverlust, wobei die Abbremsung für die Passagiere aufgrund der Tatsache komfortabler ist, daß die Verzögerungsspitzen, die von anderen Abbremsorganen herrühren können, wie z.B. von einer Schubumkehrung, Fallschirmen oder anderen äquivalenten Mitteln, abgebaut werden können.

Das Verfahren und die Einrichtung gemäß der Erfindung ermöglichen ferner einen besser gesteuerten Abbremsablauf, was den zusätzlichen Vorteil hat, daß die Abnutzung der zum Abbremsen miteinander verbundenen Organe, z.B. die Bremsen und die pneumatischen Antriebe für ein Fahrzeug mit abgebremsten Rändern, verringert und das Maß der Ermüdung der Elemente des Fahrzeugs, welche während des Abbremsens betätigt werden, reduziert werden kann.

Es sind schon Verfahren und Einrichtungen für ein automatisches Abbremsen insbesondere für Flugzeuge bekanntgeworden, welche es ermöglichen, die Verzögerung des Flugzeuges während des Bremsens gemäß einer vorbestimmten,ausgewählten Sollverzögerung zu steuern. Die Messung der Verzögerung des Flugzeuges erfolgt mittels eines an Bord angeordneten Be-

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schleunigungsmessers derart, daß er ein Signal liefert, welches der Verengerung des Flugzeuges in dessen Längsrichtung entspricht. Dieses MaB wird mit dem Sollwert verglichen, und ein Fehlersignal, das hierbei entsteht, wird dazu verwendet, den Wert bezw. die Höhe der Einwirkung der Bremsorgane, "beispielsweise die Höhe des Druckes auf die Radbremsen zu bestimmen, derart, daß die gemessene Verzögerung mit der Sollverzögerung korrespondiert. Liese bekannten Vorrichtungen haben den Nachteil, daß ein Beschleunigungsmesser verwendet werden muß, der ein teures Bauteil ist und der es nicht möglich macht, die Horizontalbeschleunigung des Flugzeugs in bestimmten landephasen oder, Konfigurationen der letzteren exakt zu messen, und zwar mit Rücksicht auf die Trägheitsbeschleunigung,-sobald die Achse des Beschleunigungsmessers nicht parallel zum Erdboden verläuft.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine andere Konzeption einer automatischen Abbremsung zu schaffen, die darin besteht, daß sie die Geschwindigkeit des Fahrzeugs mit einer in Funktion der Zeit vorprogrammierten Geschwindigkeit steuert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Anfangsgeschwindigkeit (V₀) nach einem vorbestimmten Verzögerungsgesetz programmiert ist, welches in Abhängigkeit von Parametern, wie z.B. der Zeit, der Fahrzeuggeschwindigkeit (V_a), und/oder der zum Anhalten verfügbaren Strecke, moduliert werden kann, derart, daß sich die Abbremsung des Fahrzeugs entsprechend dem vorbestimmten Verzögerungsgesetz einstellt.

Das Verfahren der automatischen Abbremsung gemäß der Erfindung 1st also dadurch charakterisiert, daß eine Programmgeschwindigkeit V definiert wird, welche so programmiert

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ist, daß sie einem Gesetz / einer vorbestimmten Verzögerung folgt, und die in Abhängigkeit von Parametern, wie z.B. der Zeit, der Geschwindigkeit des Fahrzeuges, der zur Verfugung stehenden Distanz, um das Fahrzeug anzuhalten, moduliert werden kann, daß mit der Programmgeschwindigkeit V die reelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs V_a verglichen wird, wobei V V_a gleich sein kann, und daß hierbei ein Fehlersignal abgegeben wird, welches verwendet wird, um die Belastung der Bremsorgane zu steuern, derart, daß das Abbremsen des Fahrzeugs nach dem Gesetz der vorbestimmten Geschwindigkeit erfolgt.

Das Gesetz der programmierten Geschwindigkeit folgt dabei der Formel λ.

^Vp = ^Vo -Jo Jl*. ^Va' ^d ···) ^dt

worin V-. die Anfangsgeschwindigkeit des Programms darstellt und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu Eeginn des Abbremsens entspricht, worin t = die Zeit, V_a die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, wie schon erklärt, und d die zur Verfugung stehende Strecke, in der das Fahrzeug vollständig abgebremst werden kann, bedeuten, wobei die Anzahl der Parameter, welche die Eeschleunigung bestimmen, nicht auf die vorgenannten Werte begrenzt ist, sondern dabei auch andere umfassenjkann, beispielsweise diejenigen, die den verschiedenen Organen der Bremsanlage, mit der das Fahrzeug ausgerüstet ist, zugeordnet sind.

Wenn die Bremsorgane Radbremsen besitzen, dann wird die Anfangsgeschwindigkeit des Programmes V₀ vorteilhafterweise Über die Messung der Geschwindigkeit der abzubremsenden Räder bestimmt, und zwar vor dem Abbremsen; aber V_Q kann sich in gleicher Weise durch die Geschwindigkeit der nicht abzubremsenden Räder bestimmen, oder durch jedes andere Mittel zur Bestimmung der Geschwindigkeit des Fahrzeuge, insbesondere durch Dopplerradar, landelichter am Boden,

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Vorrichtunjf^ur besonderen Berechnung der Geschwindigkeit, beispielsweise durch Trägheitsmessung.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung, die den Einsatz des oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens sicherstellt, bzw. mit der dieses Verfahren durchgeführt werden kann, ist dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Programmiergerät aufweist, welches in Form eines Integrators realisiert ist, dem zu Anfang des Abbremsens ein Signal, welches die Geschwindigkeit des Fahrzeugs darstellt, zugeführt wird, und der ständig einen Regler versorgt, gleichzeitig ein Signal der Programmgeschwindigkeit, die von dem Programmiergerät herkommt, aufnimmt, wobei der Regler ein Fehlersignal zur Steuerung der Organe zum Abbremsen, mit denen das Fahrzeug ausgerüstet ist, abgibt.

Die Bremsorgane, mit denen das Fahrzeug ausgerüstet ist, können in der klassischen Weise ausgebildet sein; es können Radbremsen, deren Druck oder deren Befehlsleistung man steuert, oder, noch wichtiger, jede Art von Bremsklötzen, deren Bremskraft man steuert, vorgesehen sein; ferner kann die Bremsung mit jeder Art von Schubumkehr oder jeder Art von Landeklappen, deren Winkelanstellung man steuert, erfolgen. Das Maß der reellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs, welches die Rückführung der Regelungsschleife bildet, wird ebenso wie die Anfangsgeschwindigkeit des Programmes, von der Geschwindigkeit (Drehzahl) der nicht mit den vorbeschriebenen besonderen Mitteln abzubremsenden Räder, oder in der gleichen Weise eventuell von der Geschwindigkeit der abgebremsten Räder erhalten.

Erfindungsgemäß kann der Befehl zum automatischen Bremsen ein Befehl sein, der von außerhalb der Vorrichtung zur automatischen Abbremsung kommt, welcher der Einschaltung der Vorrichtung durch den Piloten folgt. Dieser äußere Befehl

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wird durch eine übliche Anordnung von manuell betätigbaren oder automatischen Logiken der automatischen Bremseinrichtung eingegeben werden. Er kann z.B. bei einem Flugzeug durch das Ende des Verlustes von Auftrieb gegeben werden.

In einer besonders einfachen Form wird die gewünschte Verzögerung eine Konstante sein und ihr Wert wird vorzugsweise durch den Piloten unter einer vorgegebenen Skala ausgewählt, welche z.B. drei Verzögerungswerte aufweist: Ein schwacher Wert bei 0,15 g, ein mittlerer Wert bei 0,2 g und ein starker Wert bei 0,3 g.

Eine Verzögerung, die konstant oder veränderlich ist, und die von dem Piloten vorgewählt worden ist, wird durch einen Befehl dargestellt, beispielsweise durch eine elektrische Spannung in dem Falle, wo das Programmier- und/oder das Regelgerät als eine Elektronik ausgebildet sind, welche dem Eingang des Integrators zugeführt wird, sobald der Befehl des automatischen Abbremsens gegeben wird. Der Integrator wird sodann einen Ausgangsbefehl abgeben, der dem Programm der ermittelten Geschwindigkeit entspricht.

Das Programm kann aufgehoben oder modifiziert werden, Je nach Wunsch des Piloten oder automatisch, und zwar in jedem Augenblick. Wenn das Programm aufgehoben wird, dann wird der Integrator in seinen Anfangszustand zurückgesetzt, worauf er wieder bereit ist für eine neue Belastung. Insbesondere wird er die Geschwindigkeit des Fahrzeugs rekopieren, um einen neuen Anfangswert des Programms einzustellen, was für eine neuerliche Verwendung der Einrichtung zum automatischen Abbremsen notwendig ist.

Wenn während des Abbremsens die Verzögerung, mit der man das Fahrzeug durch Anwendung des automatischen Abbremsprogrammes verzögern will, nicht erhalten wird, und zwar

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aufgrund einer nicht genügenden Abbremsung, was entweder von den Bremsorganen oder von schlechter Bodenhaftung herrührt, dann gestatten das erflndungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Einrichtung nicht, daß die Geschwindigkeit des Programmes niedriger als eine vorgewählte Funktion der reellen Geschwindigkeit des Fahrzeuges wird, welche dieser Geschwindigkeit gleich sein kann. In diesem Falle wird die Geschwindigkeit des Programmes die gewählte F,unktion der reellen Geschwindigkeit des Fahrzeuges t reköpiereq, so daß die Einhaltung der gewünschten Verzögerung für das Fahrzeug sichergestellt werden kann, bevor die Brerasleistung des Fahrzeugs wieder ausreichend ist, ohne einen brutalen und harten Übergangsbereich zu erzeugen und ohne Verlust von Zeit.

Der Steuerbefehl, der vom Programmiergerät-Integrator abgegeben wird, wird in soweit als Sollgeschwindigkeit dem Eingang eines Reglers zugeführt, der in gleicher Weise ein Signal aufnimmt, welches die Fahrzeuggeschwindigkeit darstellt. letztere wird mittels ausgewählter Signalerzeuger zur Durchführung der Messung, z.B. mittels eines Tachogenerator , erzeugt. Das Signal der Programmgeschwlndigkeit.Ärird mit einer Funktion des Signales der Fahrzeuggeschwindigkeit V_a verglichen, welches das Signal V_a selbst sein kann, und der Regler gibt ein Fehlersignal ab, mit welchem die Stärke der Bremsung geregelt werden kann. In dem sehr häufig auftretenden Fall einer hydraulisch gesteuerten Bremsung wird dieses Fehlersignal, in geeigneter und an sich bekannter Weise verstärkt, einem oder mehreren elektrohydraulischen Verteilern mit proportionaler oder stufiger Arbeitsweise zugeführt, derart, daß die Hohe des Druckes oder evtl. der leistung eingestellt wird, die auf die Bremsorgane einwirkt, um die reelle Geschwindigkeit auf die durch das Programm geforderte Geschwindigkeit abzustimmen.

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In dem folgenden wird insbesondere das Verfahren und die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung beschrieben, welche bei einem Fahrzeug eingesetzt werden können, dessen Bremsung hydraulisch gesteuert oder betätigt wird, aber ihre Anwendung bei einem Fahrzeug, dessen Abbremsung von irgendeinem anderen Steuerungs- oder Betätigungsmittel herrührt, muß als Teil der vorliegenden Erfindung angesehen werden.

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, daß die verschiedenen Elemente, wie z.B. der Integrator und der Regler von geeigneten elektronischen Komponenten gebildet sind, welche insgesamt bekannt sind, entweder analog arbeitende oder numerische (digitale) Elemente, ohne überdies jedoch die Erfindung auf diese Ausgestaltung zu beschränken. Man könnte nämlich die elektronischen Mittel durch fluidische oder pneumatische Elemente ersetzen. Nach einer ersten Ausgestaltung des Verfahrens oder der Vorrichtung gemäß der Erfindung werden die hydraulischen Bremsorgane gleichzeitig mit hydraulischem Fluid über ein Elektroventil versorgt, wobei die Regelung der erforderlichen Druckhöhe durch einen elektrohydraulisch en Verteiler, beispielsweise durch ein Servoventil bewerkstelligt wird, welches den Druck in den Bremsorganen auf die Höhe einstellt, die der Stärke des elektrischen Steuer- oder BetätigungsStroms entspricht, welche den Befehl, den es aufnimmt, bildet.

Die Bezeichnung Elektroventil und Servoventil bezieht sich auf eine Anordnung, welche den Grenzbereich zwischen dem elektronischen Teil und dem hydraulischen Teil unseres Beispiels realisiert, wobei die Anordnung aus einem einzigen oder mehreren an sich bekannten verschiedenen Geräten bestehen kann.

Die Zufuhr entweder eines normalen Bremsdruckes oder eines durch Eingreifen der Einrichtung zum automatischen Bremsen

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modulierten Druckes auf die Bremsorgane wird, abhängig von der Art der hydraulischen Steuertechnik, mittels Geräten einer bekannten Technologie unterschieden, z.B. mithilfe von Umsteuer-Ventilen (clapets-navettes).

Nach einer zweiten besonderen Auegestaltung der Erfindung benutzt man zwei elektrohydraulische Servoventile, von denen eines den auf eine erste Reihe von Bremsorganen aufgebrachten Druck, und von denen das andere den auf eine zweite Reihe von Bremsorganen des Fahrzeugs, z.B. jeweils auf die rechten und linken Bremsen eines Plugzeugs, aufgebrachten Druck steuert. Diese beiden Servoventile können entweder den gleichen vom Regler für die automatische Abbremsung kommenden Steuerbefehl oder unterschiedliche Steuerbefehle aufnehmen, um auf unterschiedliche Weise auf die Bremsorgane des Fahrzeugs einzuwirken. Diese unterschiedliche Einwirkung kann, um dieses Beispiel wieder aufzunehmen, zur Korrektur der Bahn (Trajektorie)des Flugzeugs auf einer landepiste irt. Abhängigkeit von Süßeren Parametern verwendet werden, wie z.B. der Hereinnahme des Querwindeinflusses, der Ausrichtung der Bahn des Flugzeugs entlang der Landebahnachse, oder anderer Parameter, welche das Flugzeug auf einer bestimmten Bahn zu steuern gestatten.

Gemäß einer anderen besonderen Ausgestaltung kann die Erfindung bei solchen Fahrzeugen eingesetzt werden, deren Bremsung auf der Höhe, wenigstens eines mit Bremsen versehenen Rades bewirkt wird, und die mit einer Antigleit- bzw. Antiblockiereinrichtung versehen sind.

Diese Fahrzeuge sind im allgemeinen schon mit wenigstens einem elektrohydrauliechen Verteiler ausgerüstet, der es ermHglicht, den Druck in der oder den Bremsen abhängig

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von einem elektrischen Steuerbefehl zu modulieren, welcher von einem Gleitschutzregler, oder Antiblockierregler abgegeben wird.

Wenn die elektrohydraulischen Verteiler der Antigleit-(Antiblockier-) Einrichtung nicht in fortschreitender Aktion sind, dann wird das Fahrzeug immer mit einer

_O~_D »n Einrichtung zum automatischen Abbremsen

können/
ausgerüstet sein, unter einem Vorbehalt des Zusatzes eines oder mehrer elektrohydraulischer Servoventile. Dies wird immer eine schwierige und teure lösung sein, v/eil zusätzliches Material erforderlich ist. Wenn die elektrohydraulischen Verteiler der Antiblockiereinrichtung in progressiver Aktion sind, dann können sie direkt verwendet werden, um den Druck der Bremsen in Abhängigkeit von dem vom Regler für die automatische Bremsung herkommenden Befehl zu steuern. Die Antiblockier-Einrichtung wird immer die Räder, die durch die Anordnung zum automatischen Abbremsen abgebremst werden, überwachen, und sie wird eingreifen, um den Druck in der oder in den Bremsen zu verringern, welche zu dem Rad oder den Rädern gehören, welche in Rutsch- oder Gleitbewegung kommen können,

Die Koexistenz des Befehls zur automatischen Abbremsung

des Befehls
und/zur Verhinderung des Blockierens wird durch jedes Mittel verwirklicht werden können, welches jeder Punktion sich normal, nicht gleichzeitig und ohne harten Übergang^ zu realisieren gestattet.

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Anhand der Zeichnungen sollen einige Ausführungsbeiepiele der Erfindung näher erläutert werden.

Es	zeigt:
Fig	. 1
Fig	. 2

die schematische Barstellung des Programmablauf β gemäß der Erfindung,

in ähnlicher Darstellung wie in Fig. 1 eine Logik, welche ein Abfallen der Programmgeschwindigkeit unter die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit verhindert,

Fig. 3 die Schleife zur Steuerung der Fahrzeuggeschwindigkeit zur Programmgeschwindigkeit,

Fig. 4 eine Einrichtung zur Steuerung der Fahrzeuggeschwindigkeit mittels hydraulisch betätigter Bremsen,

Fig. 5 eine Einrichtung zur Auswahl der Art der hydraulischen Steuerung der Bremsen,

Fig. 6 eine Einrichtung, die eine unterschiedliche Steuerung der Bremsung gestattet,

Flg. 7 die Anordnung der erfindungsgemäßen Einrichtung in einem mit einer Antigleit-(Blokier-) einrichtung ausgerüsteten Fahrzeug,

Fig. 8 u. 9 Cine Anordnung zur Steuerung eines mit zwei Spulen versehenen Servorventils, in einer Einrichtung nach Fig. 7, ebenso wie die Charakteristik eines solchen Servoventil,

Fig. 10 u.11 όine Anordnung ähnlich der in den Fig. 8 und

9, mit einen lediglich eine Spule aufweisenden

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Servoventil,

Fig. 12 u. 13 zwei Varinanten zur Unterscheidung von Ge-

echwindigkeltesignalen, die den gemeinsam ftir die Antiblockier- und automatische

Abbremseinrichtung vorgesehenen Regler, versorgen,

Fig. 14 die Kurvej die den Zusammenhang von Rei-

bungs- und Gleitkoeffizient zeigt,

Fig. 15 eine besondere Ausführung zum Erhalten

einer Programm-Anfangsgeschwindigkeit V_Q,

Fig. 16 eine schematische Darstellung des Einbaus

einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung fiir ein Fahrzeug, welches wenigstens ein rechtes und wenigstens ein linkes Rad besitzt, die separat angesteuert werden,

Fig. 17 den Geschwindigkeitsverlauf und den Druckverlauf im Übergangsbereich, in dem die automatische Abbremsung eines Rades beginnt, und

Fig. 18 den Verlauf der Geschwindigkeit und des

Druckes, wenn ein automatisch gebremstes Rad in eine Zone verringerter Haftreibung kommt, was zum Eingreifen der Antiblockiereinrichtung führt.

Wenn im folgenden von der "Radgeschwindigkeit" oder "Geschwindigkeit der Räder" gesprochen ist, so ist damit die Raddrehzahl gemeint, die in bestimmter Welse mit der Fahrzeuggeschwindigkeit verknüpft ist.

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Es wird Bezug genommen auf die Figur 1. Das Programm der Geschwindigkeit In Abhängigkeit von der Zelt wird von einem an sich "bekannten elektronischen Integrator 1 geliefert, dem zu Beginn der Abbremsung durch einen Schalter eine elektrische, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu Beginn des Abbremsens darstellende Spannung V_Q, sowie auch ein der Verzögerung entsprechendes Signal,welches

von dem Piloten unter drei Werten, beispielsweise konstanten Werten (hoch-H, mittel = M und tief =B) bei Betätigung eines V/ahlschalters 3 ausgewählt werden kann, zugeführt werden. Der Verlauf des automatischen Abbremsens wird durch einen Vorgang ausgelöst, welcher von außen auf die Einrichtung einwirkt, wo-bei gleichzeitig die Schalter und 4 eingeschaltet werden, welch letzterer in Reihe zu dem Wahlschalter 3 geschaltet ist. Der Integrator gibt dann das Signal V' ab, welches das Geschwindigkeitsprogramm bzw. die Programmgeschv/indigkeit gemäß der Gleichung V = V₀ - Jf t darstellt.

Um das Programm jederzeit modifizieren oder abschalten zu können, ist, wie in der Figur 2 dargestellt, vorgesehen, daß der Schalter 4 automatisch oder von dem Piloten betätigbar ist. Wenn der Schalter 4 geöffnet ist, dann wird der Integrator 1 ein Signal V_ der FahrZeuggeschwindigkeit aufnehmen, um über einen passenden Anfangswert zu verfügen, der erforderlich für einen neuerlichen Einsatz der automatischen Abbremsung ist. Eine Diode 5 wird verhindern, daß das Signal V während des Brerosvorgangs kleiner als V_& wird, wenn die Verzögerung Y , die von dem Programm gefordert wird, nicht erreicht werden kann. In diesem Falle wird V- die Rekopie von V_a sein, um harte übergänge zu vermeiden, wenn die geforderte Verzögerung neu£erdings durch Einwirken der automatischen Bremsung erreicht werden kann.

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Das Signal V wird dem Eingang dines Reglers 6 zugeführt, der ebenfalls ein Signal in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit V_ des Fahrzeuges empfängt, die das Signal der Geschwindigkeit des Fahrzeugs V_ selbst sein kann, welche am Ausgang eines Blockes 7, der.derart ausgebildet ist, daß er die Geschwindigkeit des Fahrzeugs feststellen kann, ansteht.

Der Regler 6 erzeugt ein Fehlersignal <f , welches auf eine leistungsstufe 8 übertragen wird, die ein Befehlssignal auf die Bremsorgane 9 abgibt, deren Belastung die Abbremsung des Fahrzeugs (vergl. Fig. 10) erzeugt, dergestalt, daß die Verzögerung des Fahrzeugs derjenigen entspricht, die von dem Piloten gewählt worden ist.

Wenn die Bremsorgane hydraulisch betätigt werden, dann beruht eine erste besondere -Ausgestaltung der Einrichtung zum automatischen Abbremsen (vergl. Fig. 4) darin, daß alle Organe 9 der Bremsanlage mit hydraulischem Fluid, welches über A von einer nicht weiter dargestellten Hydraulikeinrichtung herkommt und das über die leitung R zum Rücklaufbehälter fließt, versorgt werden, und zwar mittels einer Verteilungsanordnung 11,welche ein Elektromagnetventil 12 aufweist, welches die Rolle eines von einem Schalter 13 angesteuerten Ventiles spielt. Das Schließen des Schalters wird durch den Befehl zum automatischen Abbremsen ausgelöst, sobald ein elektrohydraulischer Verteiler 14, z.B. ein Servoventil, das Fehlersignal £ , welches von dem Regler 6 übertragen wurde, um den für die Bremsorgane 9 erforderlichen Druck zu steuern und modulieren, aufnimmt.

Weil die Abbremsorgane in üblicher Weise, beispielsweise manuell, steuerbar sein müssen, damit sie auch dann arbeiten, wenn die Einrichtung zum automatischen Abbremsen nicht eingreifen soll, wird man be-^rorzugt ein Klappen-Umateuer-

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ventil 15 ( clapet-naveft.e ) benutzen (siehe Fig. 5), und zwar eines üblichen und bekannten Types, der an die Bremsorgane 9 den Steuerdruck, den er empfängt, tiberträgt, d.h. entweder den Steuerdruck, der von einem gewöhnlichen hydraulischen Bremssteuerblock 16 herrührt, wenn die Bremsanlage manuell betätigt wird, oder den modulierten Steuerdruck, der von der Verteileranordnung 11 und insbesondere von seinem Servoventil 14 herrührt, wenn die Einrichtung zum automatischen Abbremsen in Betrieb bzw. in Aktion ist (siehe Fig. 5).

Die Fig. 6 zeigt eine andere besondere Ausgestaltung der Erfindung, welche zwei Servoventile 14a und 14b aufweist, die jeweils den D**uek steuern, der auf die rechten Bremsorgane 9a und auf die linken Bremsorgane 9b, mit denen das Fahrzeug ausgerüstet ist, ausgeübt wird. Diese beiden Servoventile 14a und 14b, welche von einem oder zwei gleichen Elektroventilen (nicht dargestellt) versorgt werden, werden parallel vom Ausgang eines Verteilers angesteuert, der daa Eingangs- bzw. Anfangssignal vom Regler 6 aufnimmt und der auch auf einen oder mehrere äußere Parameter X, beispielsweise auf den Einfluß eines seitlichen Windes anspricht. Diese Anordnung gestattet dabei eine unterschiedliche Steuerung des Bremsens.

Die Fig. 7 stellt eine weitere, besondere Interessante Ausgestaltung der Bremseinrichtung zum automatischen Abbremsen für ein Fahrzeug dar, das mit Rädern ausgerüstet ist, die abgebremst werden können, und das eine Antiglelt- oder Antiblockiereinrichtung aufweist, wobei die letztere ein elektrohydraulischee Servoventil 14 In Verbindung mit einer Versorgung A und einem Rücklauf R einer Hydraulikanordnung aufweist,/die Höhe des Druckes moduliert, welcher an die Bremsen 9 der Räder in Abhängigkeit von einem Signal S abgegeben wird, das von einem Antiblockier-Regler 18

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erzeugt wird, welcher auf das Verhalten der abgebremsten Räder 10 des Fahrzeugs anspricht. Parallel zu dem Signal S erhält das Servoventil 14 das Signal £ , welches von dem Regler 6 für die automatische Abbremsung in Abhängigkeit von der Programmgeschwindigkeit V und von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, welche von dem Block 7 erhalten wird, abgegeben wird. Diese Ausgestaltung ist interessant,v/eil sie es gestattet, soweit wie möglich Elemente zu benutzen, die schon vorher in der Antiblockiervorrichtung vorhanden sind, um eine automatische Abbremsung zu erzielen. In dieser Zusammenschaltung wird der Regler für das Antiblockiersystem 18 eingreifen, um den Druck innerhalb der Bremsen abfallen zu lassen, wenn eine Tendenz zum Blockieren festgestellt wird, wobei die Vorrichtung zur automatischen Abbremsung außer Funktion oder in Funktion bzw. in Betrieb ist.

Venn das oder die elektrohydraulischen Servoventile 14 mit zwei elektrischen Steuerspulen versehen ist bzw. sind (siehe Fi.g. 8), dann wird einer dieser Spulen 19 das Signal £ mit der Stromstärke i^ zugeführt, welches von dem Regler 6 zur automatischen Abbremsung herkommt, an dessen Ausgang in bekannter Art und Weise die Spannung in Strom umgewandelt v/ird, und dann wird der anderen Spule 2C das Signal S von der Stromstärke i_s zugeführt, welches vom vom Regler 18 der Antiblockiereinrichtung herkommt, an deren Ausgang in gleicher Weise eine Spannungs-Stromumwandlung stattfindet. Es ist dann so, daß dann, wenn jedes Servoventil mehr als zwei Spulen aufweist, mehrere von diesen das Signal £ unijöie anderen das Signal S aufnehmen können. So wie im allgemeinen die Servoventile, die in den Antiblockiereinrichtungen eingesetzt werden, vom Druck gesteuert werden und eine reziproke Charakteristik besitzen, reagieren die Servoventile auf den Beginn des lockerns der Bremse. Das heißt, daß sie auf der einen Seite bei Abwesenheit des

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Steuerstromes i„ den vollen Versorgungsdruck durchlassen, wobei die Abbremsung dabei ihr Maximum hat, und daß andererseits der abgegebene Druck minimal für ein elektrisches Befehlssignal ist, welches seinen Maximalwert i_CM aufweist, wobei der Betriebsdruck gemäß einer abklingenden Funktion des elektrischen Befehlsignales am Eingang jeder Spule reguliert wird. Jeder elektrische Steuerbefehl wird dabei ein Befehl zum lockern der Bremsen.

Wieder zurück zur Figur 7:

Man stellt fest, daß die von jedem Regler (6 und 18) abgegebenen Befehle sich in ihrer Wirkung algebraisch addieren, um das Servoventil anzusteuern, wobei das gesamte Signal zum lockern der Bremsen die Summe der Signale ist, welche einerseits von dem Antiblockierregler 18 und andererseits von dem Regler für automatische Abbremsung 6 herrühren, wobei jedes der Signale in der lage ist, allein ein vollständiges lockern der Bremsen zu erzielen, wie auch immer das zweite Signal sei. Die charakteristische Druckhöhe eines Servoventiles, welches einen derartigen Befehl empfängt, wird durch die Figur 9 dargestellt.

Wenn die elektrohydraulischen Steuerventile lediglich mit einer einzigen Steuerspule 21 (siehe Fig. 10) versehen sind, oder wenn man wünscht, ein Servoventil mittels lediglich einer seiner Spulen anzusteuern, dann wird man erfindungsgemäß nur den Befehl zum maximalen lockern der Bremsen durchlassen, weil dies für eine optimale Arbeitsweise der Anordnung sorgt.

Dieser Steuerbefehl wird £ sein, der von dem Regler für die automatische Abbremsung während des Betriebes abgegeben wird, solange die geforderte Verzögerun|^rreicht werden kann. Der Steuerbefehl S, der von dem Regler 18 für die Antiblockiereinrichtung abgegeben wird, wird dann Null sein und keine

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Wirkung haben. Im Gegensatz hierzu, in dem Falle, wenn die erforderliche Verzögerung nicht erreicht werden kann, besteht die Gefahr, daß die Abbremsung, die von dem Regler zum automatischen Bremsen gesteuert wird, zum Gleiten und zum Blockieren der Räder führt. Um ein derartiges Blockieren zu begrenzen, benötigt man den Steuerbefehl S, der von dem Antiblockierregler 18 abgegeben wird, der das Servoventil steuert. Der Befehl £ , die Bremse zu lockern, der von dem Regler 6 für die automatische Abbremsung herkommt, wird dann Null sein,weil der Druck auf die Bremse niedriger ist, als derjenige, der notwendig wäre , um die durch das Programm geforderte Verzögerung sicherzustellen. Die lösung, die darin besteht, lediglich den stärksten Befehl zum Bremsen-Iockern durchzulassen, gestattet weiter, drei progressiv ansteigende Druckwerte auf die Bremsen ohne Risiko einer Instabilität sicherzustellen, im Falle eines Steuerbefehls alternativ von dem einen oder dem anderen der Regler 6 für die automatische Abbremsung und 18 für das Antiblockiersystem. In diesem Falle spricht das Servoventil, dessen Druck-Stromstärken-Charakteristik durch die Fig. 11 angegeben ist und welches von dem Regler, dessen Befehl zum lockern der Eremsen am stärksten ist, dauernd angesteuert wird, auf das von dem anderen Regler herkommende Signal nicht an, welches Signal im allgemeinen entgegengesetzt ist zum ersten. Der Übergang von einem Regler zum anderen kann erst dann stattfinden, wenn die beiden Befehle zum Lockern der Bremsen gleich sind und dann der eine größer wird als der andere. Die Ausgestaltung, die ein Auswählen^eitärksten Befehls zum lockern der Bremsen ermöglicht, wird in bevorzugter V/eise mittels einer Diskriminatorschaltung durch Dioden erzielt, wie z.B. in der Fig. 10 dargestellt ist. Die Signale Y und F werden zu dem Diskriminatorpunkt 22 gelangen, nachdem sie jeweils die Dioden 23 und 24 durchflossen haben. Der Diskriminator-Punkt 22 wird dabei auf einem dem stärksten Befehl zum

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Abbremsen entsprechenden Potential sein, welcher Befehl im Block 25 einer Spannunge-Stromumwandlung unterworfen ist, welcher Block einen Befehlestrom I^ an die Spule 21 des Servoventil8 abgibt. Die Ausführung zur Diskriminierung des größten Signals zum Lockern der Bremsen könnte in der gleichen Weise mit einem anderen elektronischen Mittel erfolgen, welches das gleiche Resultat ergibt, beispielsweise mittels eines oder mehrerer Trennverstärker (amplificateurs seperateur).

Eine besonders Interessante Form der Ausgestaltung gemäß der Erfindung soll In folgendem bezogen auf Fahrzeuge beschrieben werden, die mit einer Antiblockiereinrichtung zur Regulierung der Geschwindigkeit versehen sind. Eine derartige Antiblockiereinrichtung regelt die abgebremsten Räder entsprechend ihrer Drehzahl auf einen Sollwert, der gleich ist einer Funktion der Bezugsgeschwindigkeit, welche diejenige des Fahrzeugs ist.

t.) V - ν Der Gleitwert g des Rades, der durch die Formel g =—w

bestimmt wird, worin V_& die Fahrzeuggeschwindigkeit und ν die Realgeschwindigkeit des Rades bedeuten, wird somit auf einen: vorbestimmten Wert gehalten, der im allgemeinen In der Größenordnung von 15^ liegt, welche einem besseren Reibungskoeffizienten Boden -Rad entspricht. Wohlverstanden, dieser Koeffizient wird nur dann erzielt, wenn das zur Verfügung stehende Drehmoment auf die Bremsen ausreichend ist (vergleiche Fig. 14). In diesem Falle, wenn das Fahrzeug, .dessen Bremsvorgang man automatisieren will, mit einer derartigen Antiblockiereinrichtung versehen ist, wird es genügen, das Geschwindigkeitsprogramm durch die Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit am Eingang des Antiblockierreglers zu ersetzen, damit die Abbremeung nach einem Geechwindigkeitsprogramm abläuft, welches dabei einen Ge-1) oder Schlupf

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echwindigkeitBBollwer-t ergibt, derart, daß die Geschwindigkeit des Fahrzeugs während der Verzögerung einen bestimmten Gesetz folgt. Dies wird dargestellt in der Fig. 12, wo der

das
Antiblockierregler 18 über/Gehäuse 26 einer Diskriminatorlogik eines bekannten Types entweder das Signal des Geschwindigkeitprogrammes V oder das Signal der Sollgeschwindigkeit Y„ aufnimmt, welche zu Anfang des Signales V_a der Fahrzeuggeschv/indigkeit, das in den Multiplikator 27 eintritt, verarbeitet wurde, worin V_a gemäß dem vorliegenden Beispiel multipliziert wird mit ( 1 - g). Außerdem nimmt in klassicher Yfeise der Regler das reelle Geschwindigkeitssignal des abgebremsten Rades ν auf. Der Regler 18 spielt dann dementsprechend die Rolle eines Antiblockierreglers und eines Reglers für automatische Abbremsung, wobei er dabei entweder Y oder S abgibt.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung (siehe Fig. 13) zum Auswählen entweder des Signales \ oder des Signales V_c durch den Regler besteht darin, daß man am Eingang des Reglers die Diskriminierung des einen oder des anderen Viertes der Bezugsgeschwindigkeit durchführt, indem man ein System mit Dioden 28 und 29 benutzt, wie es vorher beschrieben worden ist. Die Bezugsgeschv/indigkeit, die bestimmt wird durch den Regler, wird dargestellt durch das größte der Signale Vp und Vc. Der Ersatz der Sollgeschwindigkeit durch die Programmgeschwindigkeit Vc wird somit automatisch und progressiv schon dann erfolgen, wenn die Programmgeschwindigkeit nicht ununterbrochen sein wird. Die Antiblockiereinrichtung wird dann konstant unter überwachung bleiben und für die Sicherheit der automatischen Abbremsung sorgen. Diese Realisation, die eine große Einfachheit aufweist, wird eine hohe Sicherheit bringen, weil in jedem Augenblick während des Abbremsens die Geschwindigkeit jedes abgebremsten Rades durch die Antiblockiereinrichtung gesteuert bleibt, wobei die Steuerung des Druckes über den Regler dieser Anordnung erfolgt. Die Geschwindigkeit des Rades,

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welche diesem Programm unterworfen ist, wird einen Wert annehmen, der gleich der Programmgeschwindigkeit ist, und das Rad wird nicht blockieren, was ja dazu führen könnte, daß sich eines der abgebremsten Räder mit einem Teil des Bodens in schlechter Haftreibung befindet.

An der Grenze, an der die Reibung des Bodens so schwach ist, so daß das Gesetz der gewünschten Verzögerung nicht befolgt werden kann, wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs dazu tendieren, größer als die Programmgeschwindigkeit zu werden, und die Steuerung der Gleitung der Räder stellt sich entsprechend der reellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs ein, wie in dem Falle, wenn die Bremsung nicht automatisch abläuft. Man unterdrückt sodann den späteren Verlauf des Programmes und V verbleibt auf dem Wert von V_&, derart, daß man eventuell, wenn sich die Reibbedingungen verbessern, den Abbremsvorgang gemäß dem gewünschten und gewählten Verzögerungsgesetz wieder aufnehmen kann. Die Steuerung der Geschwindigkeit der abgebremsten Räder nach dem gleichen Geschwindigkeitsprogramm wird dazu führen, daß das Fahrzeug auf einer geraden linie gehalten wird. Tatsächlich drehen sich die linken und die rechten Räder mit der gleichen Geschwindigkeit und besitzen eine natürliche Tendenz, das Fahrzeug in einer geradlinigen Bewegung zu halten. Darüberhinaus erlaubt die erfindungsgemäße Einrichtung aufgrund des Prinzips jeder Gefahr einer plötzlichen harten Seitenbewegung entgegenzuwirken, welche einer Belastung eines Leitwerks oder einer Änderung der Fahrtrichtung des Fahrzeugs folgt.

Ein Anwendungsbeispiel der Erfindung in einem Flugzeug, welches mit einer Antiblockiervorrichtung, bei der die Geschwindigkeit geregelt wird, ausgerüstet 1st, soll im folgenden beschrieben werden, wobei man dabei festhält, daß eine Steuerung bezüglich der Geschwindigkeit analog zu einer Steuerung des Rutschens ist, well das Rutschen mathematisch

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mit den Geschwindigkeiten des Flugszeugs und des gewünschten abgebremsten Rades verknüpft ist.

Zwecks besseren Verständisses sei angenommen, daß der Antiblockierregler eine maximale Gleitung bzw. Schlupf der Räder g„ sicherstellt, 15 % bezogen auf die Geschwindigkeit des Flugzeugs V . d.h., daß er die abgebremsten Räder so steuert, daß sie sich mit einer Sollgeschv/indigkeit ^Vc ^{= V}a ⁽¹ - ^ ⁼ °'⁸⁵ ^Va ^drehen-

Man nimmt in gleicher V/eise an, daß der Antiblockierregler mit ausreichenden logischen Einrichtungen von bekannter Art, um sicherzustellen, daß ein Abbremsen verhindert ist, bevor nicht das Flugzeug bei der Landung v/enigstens mit seinen Haupträdern den Eoden berührt hat und sie nicht in Umdrehung versetzt werden, sowie mit einer Vorrichtung versehen ist, die die Umwandlung Spannung - Strom sicherstellt.

In einer Einrichtung gemäß der Fig. 16, die die Abbremsung wenigstens eines linken Hauptrades 30 und v/enigstens eines rechten Hauptrades 31 eines Flugzeuges gestattet, wird die automatische Bremsung durch gleichzeitige Anv/esenheit zweier Steuerbefehle ausgelöst. Der erste Befehl rührt von der Auslösung des automatischen Abbremsverfahrens durch den Piloten her, und zv/ar mit dem Wert der über einen V/ahlschalter 3 gewählten Verzögerung. Es sei angenommen, daß diese Auslösung vor der landung bewirkt wird.

Das zweite Signal bzw. der zv/eite Steuerbefehl rührt von einem äußeren Phänomen her und v/ird abgegeben von einer Kombination angepasster Logiken. Es kann, v/enn die Bremsung nicht durchgeführt werden soll, bevor das Flugzeug sich auf allen seinen Rädern aufgesetzt hat,beispielsweise ein Steuerbefehl sein, der von einem Meßkreis zur Messung des Auftriebs herrührt, wenn die Bremsung stattfinden soll,

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sobald das Flugzeug den Boden berührt hat, oder es kann der Steuerbefehl sein, der anzeigt, daß sich das Fahrgestell auf dem Boden befindet.

Gemäß dem Beispiel nimmt man an, daß der Steuerbefehl zur automatischen Abbremsung der gleiche ist, wie das Ausgangssignal "Verlust an Auftrieb" und daß er dazu führt, daß die Schalter 13 und 4, die jeweils in den Figuren 1 und 4 gezeigt sind, geschlossen werden. Man nimmt noch an, daß das Flugzeug auf einer trockenen landebahn landet, d.h., daß der Reibungskoeffizient der Räder auf dem Boden 0,5 für einen Gleitv/ert bzw. Schlupf von 15# beträgt, gemäß der Kurve, die den Reibwert f*- in Funktion des Gleitwertes g für eine trockene und für eine feuchte landebahn darstellt, was mit 32 und 33 in der Figur 14 dargestellt ist. Darüberhinaus nimmt man an, daß der Pilot eine Verzngerungskonstante von 2 m/s gewählt hat.

Wenn das Flugzeug zur Iandung ansetzt, dann wird die Vorrichtung zur automatischen Abbremsung vorbereitet, jedoch noch nicht ausgelöst. Wenn die Haupträder den Boden berühren, dann beginnen sie sich zu drehen und die elektrische Spannung, die als Maß für die Drehzahl der Räder, beispielsweise mittels Tachogeneratoren oder Drehzahlmessern erzeugt wird, wird dem Integratorprogrammiergerät 1 zugeführt und zwar vorzugsweise die Spannung, die von dem sich am schnellsten drehenden Rad herrührt und die daher

am höchsten ist. Dies wird mittels der Vorrichtung bzw. Einrichtung gemäß Figur 15 erreicht, wo die Spannung V^V₂/ V-, Vjj, welche den Drehzahlen der Räder 1, 2, 3, N entsprechen, über die Dioden 34 und 35, 36, 37 dem Ausgang des Integrators 1 zugeführt werden, der mit der höchsten Spannung Y^ versorgt wird, wenn das Rad mit der Kennummer N das schnellste ist. Diese Spannung V_n bildet den Anfangswert des Programmes V_Q zu Beginn der Abbremsung.

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Wenn die Haupträder in Umdrehung versetzt werden, was die Ausschaltung des Abbremsens beseitigt hat, welches von der Antiblockiervorrichtung gesteuert wird, wie dies oben schon beschrieben wurde, bewirkt dies, wenn der Fefehl zum automatischen Abbremsen gegeben wird, auf der einen Seite durch das Schließen des Schalters 13 die Ansteuerung des Elektroventils 12 zur Versorgung der Servoventile 14a und 14b, was auch sicherstellt, daß dann die Hydraulikkreise für die Abbremsung der Räder 30 und 31 von einer Hydraulikversorgungseinrichtung unter Druck gesetzt werden, und auf der anderen Seite durch das Schließen des Schalters 4, daß am Ausgang des Integrators 1 ein Signal V = Vq - ^ t ansteht. Die Programmgeschwindigkeit, welche auf die abfallenden Regler 18a und 18b übertragen wird, muß kleiner sein als die Geschwindigkeit der Räder 30 und/oder und veranlasst danach die Abbremsung dieser Räder, um die Gleichheit zwischen der reellen Geschv/indigkeit ν und der Programmgeschwindigkeit für jedes Rad zu erreichen. Die Progressivität bzw. derAnstieg des Bremszustandes wird realisiert, weil der reelle Gleitwert jedes Rades sich auf etwa 5$ bei einer ausgewählten Verzögerung, welche der Kurve 32 der Figur 14a bei einem Reibungskoeffizienten von 0,2 entspricht, einstellen wird, derart, daß das Bremsmoment übertragen werden kann. Die Regler 18a und 18b arbeiten dann entsprechend der Geschwindigkeit V des Programmes.

Die Sollgeschwindigkeit V_Q = 0,85 V₀ gelangt zu dem Eingang jedes Reglers 18a und 18b, wobei sie dabei kleiner ist als die Programmgeschwindigkeit, welche sich ungefähr auf V = 0,9 V_e einstellt. Gemäß dem Beispiel wird V_n nicht

P & ■ Kj

verwendet, bleibt aber verfügbar für die Regler 18a und 18b, welche die überwachung sicherstellen. Dies ist dargestellt in der Figur 17. Bevor die automatische Abbremsung nicht ausgelöst wird (Zone I ), gibt der Integrator 1 eine Geschwindigkeit ν für die Räder ab, von wo man in gleicher

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Weise die Geschwindigkeit des Fahrzeugs entnehmen kann. Somit ist Va = V = ν und die Sollgeschwindigkeit der Antiblockierregler 18a und 18b etwa 0,85 V_a, sofern bzw. sobald der Druck auf die Bremsen P=O ist. In der Zone II, die das Auslösen der Abfolge der automatischen Abbremsung darstellt und einem Ubergangsbereich zu Beginn des automatischen Abbremsens entspricht, fällt das Signal V gemäß dem Gesetz V = V_Q - jft ab, und der Druck p, der auf die Bremsen aufgebracht wird, steigt an. In entsprechender Weise verringert sich die Geschwindigkeit ν des Rades und wird progressiv kleiner als die Geschwindigkeit des Flugzeuges,V_, wobei sie hierbei mit der Programmgeschwindigkeit V zusammenfällt.

Die Geschwindigkeit des Flugzeuges fällt progressiv ab, wobei sie höher als ν und V ist und die Sollgeschwindigkeit verläuft ihr parallel. Sobald ν sich V angenähert hat, findet die automatische Abbremsung statt (Zone III), und V_Q, V oder ν und V_n laufen parallel mit einer Ver-

O. J) Kj

zögerung bzv/. mit einem Abfalljder der Verzögerung, die für das Flugzeug gewünscht ist, entspricht. Der Druck P befindet sich dabei auf einem vorgegebenen Wert und ist quasi stabil.

In dem Falle, wo das Flugzeug noch nach vorne kippt oder sich aufrichtet, darf es nicht sein, daß die Abbremsung sehr heftig ist. Die durch das Programm erzeugte Verzögerung wird eventuell auf einen maximalen Wert begrenzt, insbesondere auf einen Bruchteil oder eine Funktion der definitiven ausgeübten Verzögerung, solange sich das Flugzeug nicht auf allen Rädern befindet.

Sobald die Landung durchgeführt worden ist, wird ein logischer Befehl an die Vorrichtung zur automatischen

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Abliremsung gegeben, derart, daß die Verzögerung ihren endgültigen Wert annimmt.

In dem gewählten Beispiel läuft das Programm mit einer Verzögerung ab, die 0,2 g entspricht, und die abgebremsten Haupträder werden auf der gleichen Geschwindigkeit wie die des Programmes gehalten. Nach der Figur 15 stellt man fest, daß der reelle Gleitwert der Räder, der einer Verlangsamung von 0,2 g entspricht, in der Größenordnung von 5$ liegt, daß die Geschwindigkeit des Flug- · zeugs noch ir der Größenordnung von 105 $ der Geschwindigkeit der abgebremsten Räder liegt, was etwa 105$ der Programmgeschwindigkeit ist. Die reelle Verzögerung, die mit Einsatz des Programmes erhalten wird, beträgt dann nicht exakt 0,2 g, aber sie kann korrigiert v/erden, um einen Betrag des Gleitv/ertes der Räder auf einem Wert in der Größenordnung von 1 . g xC,2=o,19g zu halten. ¹'°⁵

Die Abbremsung läuft dann unter diesen Bedingungen ab, bis zum vollständigen Anhalten des Flugzeuges oder besser bis der Pilot beschließt, den automatischen Bremsvorgang anzuhalten. Er kann dies durchführen, in dem er den Wahlschalter auf eine Haltestellung schaltet oder durch ein nicht spezifisches Manöver, welches darin besteht, daß er beispielsweise eines oder beide Bremspedale einmal betätigt und zwar mit einer bestimmten Stärke.

Es wird weiterhin angenommen, daß während des automatischen Abbremsens die erforderliche bzv/. geforderte Verzögerung nicht verwirktlicht werden kann an einer Stelle der Landebahn, deren Länge zu beachten ist, wo der Reibungskoeffizient Rad-Boden 0,1 nicht überschreitet (vergl. Fig. 18).

Die Zone III in der Figur 18 entspricht an jedem Punkt der Zone III der Fig. 17:

V_,V oder V und V _n verlaufen parallel, a ρ ν»

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-ΛΨ-

Venn die Räder die Zone mit geringer Haftreibung durchlaufen, dann stellt es sich heraus, daß das Bremsmoment sehr ansteigt, und ihre Drehzahl ν fällt hart ab und tendiert dazu, Null zu werden. Die Regler 18aund 18b werden ein Absenken des Druckes ρ auf die Bremsen der Räder steuern, deren Geschwindigkeit kleiner ist als die des Programmes,und diese Räder kommen wieder auf Drehzahl, um neuerlich abgebremst zu werden, aber auf einem Druckniveau P₁, welches geringer ist als p, wenn ihre Drehzahl bzw. Geschwindigkeit ν die Programmgeschwindigkeit wieder eingeholt hat. Aber wie ansonsten das Flugzeug nicht der von dem Programm geforderten Geschwindigkeit folgen kann, weil die maximale mögliche Verzögerung lediglich 0,1 g in Zone IV ist, verringert sich die Geschwindigkeit Va des Flugzeuges weniger rasch als die des Programmes V_(Zone IVa). Aufgrund dieser Tatsache erhöht sich das Gleiten bzw. der Schlupf des Rades bezogen auf das Flugzeug. Es wird jedoch auf 15$ begrenzt, einen Wert, bei dem die Sbllgeechwindigkelt V_c der Antiblockiereinrichtung, die parallel zu V_a, gegen welche V_Q um ^5% kleiner ist, verläuft, dazu tendiert^größer als die des Programmes V (Punkt 38 in der Fig. 18) zu v/erden, und es ist V«, die dann als Referenzsignal für die Regler 18a und 18b dienen wird .

Während der ganzen Periode, in der die geforderte Verzierung nicht erreicht werden kann, bleibt die Radgeschwindigkeit ν auf derjenigen V_ des Flugzeugs mit einem Schlupf von 15#,

el

wie wenn es keine automatische Abbremsung gäbe(Zone IVb , wo die Bremsung unter der Steuerung der Antiblockiereinrichtung abläuft).

Sobald das Flugzeug eine Zone mit einem erhöhten Reibungskoeffizient erreicht (Zone V)₁ kann die automatische Bremsung nach der Programmgeschwindigkeit V wiedezjaufgenommen werden.

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Um jede unnormale Erhöhung der reellen Verzögerung des Flugzeugs zu vermeiden, was eintreten würde, wenn die Programmgeschwindigkeit dann sehr gering geworden wäre, wird man fordern, daß während der gesamten Dauer der Störung die Programm-Geschwindigkeit V nicht kleiner als die Sollgeschwindigkeit V des Antiblockierreglers wird. Der Integrator gibt diese Sollgeschwindigkeit Vp (Zone IVb und Va) zum Beispiel dadurch ab, in dem er einfach die größte der Geschwindigkeiten V_n der gebremsten Räder abgibt. Sobald bei guter Reibung die Zone V erreicht wird, werden die Räder wieder anlaufen, der Druck der Bremsen vergrößert sich auf ρ und somit ebenfalls die Verzögerung. Sobald diese Verzögerung gleich derjenigen wird, die ausgewählt worden war (Anfang der Zone Vb), ersetzt sich die Programmgeschwindigkeit Vp durch die Sollgeschwindigkeit V_c als die Pezugsgeschwindigkeit für den oder die Regler 18a und/oder 18b, und die automatische Abbremsung verwirklicht sich von neuem, wobei sie dem Programm folgt, und zwar in Zone Vc, nach einer Übergangszone Vb, wo die Geschwindigkeit bzv/. die Drehzahl des abgebremsten Rades sich nach V , V_a und Vp, welche parallel zueinander abfallen, ausrichtet.

Der Druck auf die Eremsen erreicht das Niveau ρ der Zone III.

In einer Art und Weise, die derjenigen, die beschrieben werden soll, vollständig analog ist, könnte man mit einer Einrichtung zum automatischen Abbremsen ein Flugzeug ausrüsten, um das Abbremsen elektrisch zu steuern. In diesem F_alle arbeitet die elektrische Steuerung der Bremsung auf Höhe des Servoventiles , welches somit als Druckverteiler benutzt wird, d.h. daß es einen Druck abgibt, der beispielsweise proportional

Steuerbefehl zum Steuerwinkel des Bremspedales ist. Dieser elektrische/ wird im allgemeinen einer Spule eines Servoventiles zugeführt, welche unterschiedlich zu der ist, die von der

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Antiblockiereinrichtung gesteuert wird, aber man kann in gleicher Welse lediglich eine einzige Spule verwenden und die Unterscheidung des stärksten Befehles zum lockern der Bremsen beispielsweise mittels Dioden ermöglichen, wie es schon oben beschrieben worden ist. Es ist klar, daß eine Abbremsung nicht erfolgen kann, wenn das Bremspedal nicht vom Piloten gedrückt ist. Da es unnötig ist, die Servoventile ausserhalb der Periode des Abbremsens hydraulisch zu versorgen, wird ein Elektroventil oberhalb derselben in d en Hydraulikkreis eingebaut und das Elektroventil wird ges-chlossen sein, solang die Bremspedale nicht betätigt sind.

Ist es dagegen geöffnet, sind folglich die Servoventile mit Hydraulikflüssigkeit versorgt, sobald eines der Pedale schwach, d.h. mit niedriger Schwelle, gedrückt ist. Der Steuerstrom für die Servoventile muß bei dieser Ausgestaltung somit ein Befehl zum vollständigen lockern der Bremsen sein, und dieser verkleinert sich, je^iachdem, wie der Pilot das Pedal drückt. Am Ende des Ablaufes ist der elektrische Befehl somit minimal , um dem maximalen Bremsdruck zu entsprechen.

Der Einbau einer Einrichtung zum automatischen Abbremsen, wie sie beschrieben worden ist, erfordert keinerlei Modifikation der elektrischen Steuerung.

Wenn der Hydraulikkreis schon ein Elektroventil zur hydraulischen Versorgung der Servoventile aufv/eist, dann benutzt die Einrichtung zum automatischen Abbremsen dieses und in in diesem Falle braucht man kein zusätzliches hydraulisches Material mehr hinzuzufügen.

Wenn man wünscht, daß in jedem Falle die elektrische Steuerung der Abbremsung nicht mit der Einrichtung zum automatischen Abbremsen kollidiert, genügt es, die letztere

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auszuschalten, sobald eines der Bremspedale vom Piloten gedrückt v/ird, derart, daß es den Befehl zur Erregung des Elektroventiles durchläßt. Die Abbremsung erfolgt dabei vollständig nach dem Willen des Piloten, wobei ein Eingreifen der Antiblockiereinrichtung möglich ist.

Wenn man im Gegensatz hierzu wünscht, daß der Pilot Möglichkeiten hat, die automatische Abbremsung leicht zubeeinflussen, um beispielsweise eine unterschiedliche Abbremsung zu erzielen, muß man zulassen, daß beide Befehle nebeneinander existieren können, damit sie sich somit al-gebraisch auf das Niveau der beiden Spulen des Servoventils addieren können.

Um die Progressivität einer eventuellen Korrektur sicherzustellen, muß man, sobald sich die elektrische Abbremsung einschaltet, eine Verstellung der Steuerung schaffen, die gleich dem Steuerstrom ist, der durch die elektrische Steuerung zu Beginn der Betätigung des Pedales angeboten wird.

Diese Verstellung kann mit jedem elektronischen bekannten Mittel in Höhe der Steuerstufe des Servoventiles bewerkstelligt werden.

Endlich kann die Einrichtung zum automatischen Abbremsen gemäß der Erfindung bei jedem Flugzeug mit Steuerung des Bremsmomentes eingesetzt werden.

Tatsächlich führt sich die Steuerung des Bremsmomentes auf eine elektrische Steuerung der Eremsung zurück, sobald sie am Servoventil ankommt. Der einzige interne Unterschied zu der Steuerung besteht darin, daß der Befehl, der dem Niederdrücken des Bremspedales entspricht, analog einem Sollwert des Momentes ist, er wird sodann mit einem Befehl verglichen,

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der einen MaB des Momentes entspricht, damit der elektrische Steuerbefehl,' der zum Servoyentil tibertragen wurde, das geforderte Moment auf Höhe der Bremse zu erreichen gestattet, Die Einrichtung zum automatischen Abbremsen kombiniert sich somit mit einer Momentensteuerung ebenso wie mit einer elektrischen Steuerung der Bremsung, weil am Ende der Kette das Servoventil immer die äquivalenten Befehle aufnimmt.

Man kann somit hier ebenfalls die Einrichtung zum automatischen Abbremsen ohne jede'Verbindung mit der Momentensteuerung direkt einbauen, in dem Fall, wo die letztere leichte Korrektur nach dem Willen des Piloten nicht aufzubringen gestattet.

In dem Falle, wo man eine derartige Korrektur gestatten könnte, müßte die Einschaltung des Momentenbefehls bzw. der Momentensteuerung eine Kompensation des Stromes in Höhe des Servoventiles mit sich bringen, um die Progressivität dieser Korrektur sicherzustellen. Es ist klar, daß Servoventile mit unterschiedlichen Charakteristiken gegenüber denen, die in den Beispielen beschrieben worden sind, ohne weiteres benutzt werden können, ohne aus dem Schutzumfang der Erfindung zugelangen, weil es gentigen wird, die Mittel zur Steuerung anzupassen, damit die Arbeitsweise der Servoventile diejgleiche ist .

Schließlich ist die Arbeitsweise anhand einer bestimmten Anzahl von besonderen Einrichtungen zur automatischen Abbremsung beschrieben worden. Man kann selbstverständlich an einem Fahrzeug evtl. jede Kombination dieser besonderen Fälle einbauen, ohne daß man sich von dem Schutzumfang entfernt.

Patentanwälte Dlpl.-lng. Horst Rose DlplMng. Peter Kosel

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Claims

DIPL..ING. HORST RDSE DIPL.-ING. PETER KOSEL PATENTANWXLTI D 3353 Bad Gandereheim 2*. NOV. 1977 2506/66 MESS IER--HISPANO Patentgesuch vom 24. Nov. 1977 Ansprüche

1.Λ Verfahren zum automatischen Abbremsen für ein Fahrzeug, J insbesondere ein Flugzeug des Typs, bei dem eine Funktion der reellen Fahrzeuggeschwindigkeit, die die Fahrzeuggeschwindigkeit selbst sein' kann, mit einer Programmgeschwindigkeit verglichen wird, um ein Fehlersignal zu erzeugen, welches zur Steuerung der Belastung von Bremsorganen verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfangsgeschwindigkeit (V ) nach einem vorbestimmten Verzögerungsgesetz programmiert ist, welches in Abhängigkeit von Parametern wie z.B. der Zelt, der Fahrzeuggeschwindigkeit (V₀), und/oder der zum Anhalten verfügbaren

CX

Strecke moduliert werden kann, derart, daß sich

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S9-Mft_flflB

die Abbremsuiig des Fahrzeugs entsprechend dem vorbestimmten Verzögerungsgesetz einstellt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Programmgeschwindigkeit (V ) eine Rekopie der Funktion der reellen Geschwindigkeit (V_a) des Fahrzeugs ist, wobei sie Va selbst sein kann, wenn das Gesetz der vorbestimmten Vei'zögerung nicht erhalten werden kann unter Berücksichtigung der Reibungszustände, und daß die Abbremsung mit jedem an sich bekannten Gleitschutz- oder Antiblockierverfahren gesteuert v/erden kann.

3. Einrichtung zur automatischen Abbremsung für Fahrzeuge, insbesondere für Flugzeuge, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Programmiergerät, welches in Form eines Integrators ausgebildet ist, welchem zu Beginn des Abbremsens von Mitteln zur Erzeugung eines Signals ein Signal zugeführt wird, welches die Geschwindigkeit des Fahrzeuges darstellt, und mit einem Regler, der ein Fehlersignal den Mitteln zur Steuerung der Bremsorgane, mit denen das Fahrzeug ausgerüstet ist, zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (6) ständig das Signal der Programmgeschwindigkeit aufnimmt, welches von dem Programmiergerät abgegeben wird, und daß das Signal der Fahrzeuggeschwindigkeit von den Kitteln zur Erzeugung des Signales abgegeben wird.

4. Einrichtung zur automatischen Abbremsung nach Anspruch 3, für ein Fahrzeug, welches mit Organen zur hydraulisch gesteuerten Abbremsung versehen ist,

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dadurch gekennzeichnet, daß sie dabei eine Einrichtung zur Verteilung von Hydraulikflüssigkeit aufweist, die aus einem Elektroventil, welches alle Abbremsorgane über ein Servoventil versorgt, aufgebaut ist, welches das von dem Regler zur automatischen Bremsung abgegebene Fehlersignal zur Modulierung der Höhe des den Bremsorganen zugeführten hydraulischen Druckes aufnimmt.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei Servoventile aufweist, von denen eines die Höhe des einer ersten Anordnung von Bremsorganen und von denen das andere die Höhe des einer zweiten Anordnung von Bremsorganen zugeführten Druckes moduliert, wobei die Servoventile ihren gegenseitigen Steuerbefehl von einem Verteiler erhalten, der das von dem Regler zur automatischen Abbremsung abgegebene Fehlersignal ebenso wie die Befehle, die die Wirkung äußerer, auf das Fahrzeug einwirkender Vorgänge, wie z.E. Wind in Querrichtung darstellen, aufnimmt.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, für ein Fahrzeug, das wenigstens ein Rad aufweist, welches von Bremsen hydraulisch gesteuert abgebremst werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Antigleit- bzw. Antiblockiereinrichtung aufweist, die aus einem Regler zusammengesetzt 1st, der ein Antiblockierslgnal an wenigstens ein elektrohydraulisches Servoventil abgibt, welches den an die Bremsen abgegebenen Druck moduliert, welches in gleicher Weise das von dem Regler für die automatische Bremsung abgegebene Fehlersignal aufnehmen kann.

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7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Servoventil mit wenigstens zwei Steuerspulen versehen ist, von denen wenigstens eine das von dem Regler zur automatischen Abbremsung herkommende Steuersignal und von denen wenigstens eine andere das von dem Antiblockierregler herkommende Signal aufnimmt, derart, daß das Servoventil durch die algebraische Summe der "beiden Signale gesteuert wird.

8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Servoventil durch eine einzige Spule gesteuert wird, die das größte der beiden Signale zum lockern der Bremsen aufnimmt, v/elches das von dem Regler zur automatischen Abbremsung abgegebene Fehlersignal und das von dem Antiblockierregler abgegebene Signal bildet, wobei die Unterscheidung mittels Dioden bewerkstelligt rird.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Antiblockiereinrichtung von dem Typ ist, mit dem die Geschwindigkeit regelbar ist, welche die Geschwindigkeit der abgebremsten Räder nach einer Sollgeschwindigkeit regelt, v/elche von der Fahrzeuggeschwindigkeit herkommt, und deren Regler entweder ein die Sollgeschwindigkeit darstellendes Signal oder das die Programmgeschwindigkeit darstellende Signal aufnimmt, um wenigstens einem Servoventil entweder das eine automatische Abbremsung steuernde Fehlersignal oder ein Antiblockiersignal zuzuführen, wenn die durch den Einsatz der Programmgeschv/indigkeit geforderte Verzögerung nicht erreichbar ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Dioden Vorgesehen sind, die das Signal am Eingang des Regler* diskriminieren. _Pfitenf2nwS,_te

809822/0858 DIpl.-ing. Horst Rose

Dipl.-Ing. Peter Kosel