DE2363801C3 - Fahrzeugsteuerung - Google Patents

Description

Die Anmeldung betrifft eine Fahrzeugsteuerung, insbesondere für Luftfahrzeuge, mit einer Vielzahl von Stellgliedern, Sensoren und elektrischen Komponenten.

Bei Fahrzeugen, insbesondere Luftfahrzeugen, ist es seit einiger Zeit üblich, elektrische Übertragungseinrichtungen zur Steuerung zu benutzen. Diese als Fly-by-wire-Steuerungen bezeichneten Geräte haben sich im Einsatz bewährt; aber es ist notwendig, diese empfindlichen Geräte gegen vielerlei äußere Einflüsse zu schützen. Eine besondere Schwierigkeit ist der Schutz derartiger Anordnungen gegen den Einschlag eines Blitzes. Dieses Problem ist besonders bei Luftfahrzeugen von Bedeutung, da bei Luftfahrzeugen in jüngster Zeit mehr und mehr Kunststoffe bzw. elektrisch nichtleitende Werkstoffe eingesetzt werden. Das hat zur Folge, daß der sonst als Faraday-Käfig wirkende Metallrumpf nicht mehr in der gewünschten Weise wirkt, so daß eingesetzte Fly-by-wire-Geräte durch Blitzschläge gestört und oft auch zerstört werden können.

Um eine negative Beeinflussung dieser empfindlichen Geräte zu vermeiden, wäre es notwendig, den Faraday-Käfig wieder herzustellen, was durch Einziehen leitender Netze oder Drähte in die Kunststoffteile erfolgen könnte. Das würde aber zusätzlichen Aufwand bei der Herstellung und somit teureren Kunststoff bedeuten sowie weiterhin eine Gewichtszunahme zur Folge haben und gerade den im Flugzeugbau durch den Einsatz der Kunststoffe erzielten Nutzen wieder zunichte machen. Das Problem kann daher auf diese Weise nicht gelöst werden, es sei denn, es wird auf den Einsatz der bewährten Fly-by-wire-Geräte verzichtet, was aber auch den Verlust der hierdurch erzielbaren Vorteile bedeutet.

Faradaysche Käfige sind nach dem englischen Physiker Faraday benannte, durch ein Maschendrahtneiz abgeschirmte Räume. Ein so umschlossener Raum ist gegen magnetische Wechselfelder und elektrische Felder abgeschirmt. Zur Abschirmung elektronischer Geräte, insbesondere für sehr genaue Messungen, eignen sich daher solche Käfige vorzüglich. Es ist aber auch bekannt, die Abschirmung eines Käfigs oder eines Gehäuses mit Metallfolien oder leitenden Kunststofffolien vorzunehmen. Die letztere Möglichkeit geht aus dem DE-GM 19 18 749 hervor.

Zur Steuerung von Fahrzeugen, insbesondere auch Luftfahrzeugen, ist es auch bekannt, Fernsteuerungen einzusetzen. Aus »Luftfahrttechnik« April 1957, Seite III geht z. B. ein Hinweis für derartige Anwendungen bei Hubschraubern hervor. Der elektrische Aufbau und insbesondere die räumliche Zuordnung der einzelnen Komponenten ist bei der dort eingesetzten Steuereinrichtung jedoch nicht erläutert.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde,

ίο Stellglieder, Sensoren und elektrische Komponenten in Fahrzeugen, deren Metallrumpf oder Metallverkleidung durch Kunststoffteile unterbrochen ist, vor Blitzschlägen und anderen elektromagnetischen Einflüssen zu schützen. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe

r> dadurch gelöst, daß alle Stellglieder und elektrischen Komponenten zu einem eine Abschirmung gegen Blitzschlag und andere unerwünschte elektromagnetische Einflüsse aufweisenden kompakten Stellautomaten zusammengefaßt sind, dessen mechanische Verbindungsglieder jeweils ein elektrisch isolierendes Zwischenglied enthalten.

Mit Hilfe dieser Maßnahme ist es möglich, einen Automaten sehr kleinen Raumbedarfs aufzubauen, der an einer geeigneten Stelle in einem Fahrzeug untergebracht werden kann. Die elektrisch isolierenden Zwischenglieder der mechanischen Verbindungsglieder sorgen dabei dafür, daß über diese Wege keine Störungen in die Stellautomaten eindringen.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel an

m Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Prinzipdarstellung eines in ein Luftfahrzeug eingebauten erfindungsgemäßen Stellautomaten und

F i g. 2 ein Blockschaltbild eines Stellautomaten.

j5 Wie aus F i g. 1 zu ersehen ist, ist in ein Luftfahrzeug 10 ein Stellautomat 11 eingebaut, und zwar unmittelbar hinter dem Cockpit des Luftfahrzeuges. Dieser Stellautomat 11 ist mit einer Abschirmung 12 gegen Blitzschlag und andere unerwünschte elektromagnetisehe Einflüsse versehen und zur Durchführung seiner Aufgaben — wie durch Pfeile angedeutet — mit elektrischer und z. B. auch hydraulischer Energie versorgt. Vom Stellautomaten führen zu den einzelnen Stellorganen, wie Ruder, Klappen, Pedale, Steuerknüppel usw., entsprechende mechanische Verbindungen, während bestimmte Sensoren, wie Radargeräte und Antennen, über geschützte und gegen Störungen gesicherte elektrische Verbindungen mit dem Stellautomat in Verbindung stehen. Die mechanischen Verbin-

M dungsglieder sind hierbei mit elektrisch isolierenden Zwischengliedern versehen; aber sie können auch insgesamt elektrisch nichtleitend aufgebaut sein.

Im Stellautomat 11 sind, wie aus F i g. 2 zu ersehen ist, die Umsetzer der elektrischen Signale in mechanische

^r)5 Stellbewegungen konzentriert. Dieser Stellautomat 11 enthält z. B. elektrische und hydraulische Stellglieder 15, 16, die über elektrische Steuergeräte 17, 18 von einem Rechner 19 angesteuert werden. Die Stellglieder 15, 16 wirken über gestrichelt angedeutete, mit isolierenden

Zwischengliedern versehenen mechanischen Übertragungsgliedern auf als Blöcke angedeutete Steuermittel 20, 21. Der Rechner 19, der mit einem ebenfalls im Stellautomaten 11 angeordneten Flugdatenrechner 22 in entsprechender Funktionsverbindung steht, hat

6^r> weiterhin über eine Anpassungsschaltung (Interface) 23 , unktionsverbindung mit dem Anzeigefeld 24 des Cockpits. Ferner wirkt der Rechner 19 über eine weitere Anpassungsschaltung 25 auf bestimmte elektrische

Stellglieder 26, ζ. B. Zuganker, Motoren usw., die zur Beeinflussung der Kraftstoffzufuhr für ein Triebwerk oder zur Steuerung einer Hydraulikpumpe usw. vorgesehen sein können. Die von den Sensoren 27, z. B. Druck- und/oder Geschwindigkeitssensoren, sowie Antennen 28 erfaßten Signale gelangen über je eine Anpassungsschaltung 29, 30 zum Flugdatenrechner 22, wobei aber die Antennen 28 mit der Anpassungsschaltung 30 über entsprechende Sende-Empfangseinrichtungen 31 in Verbindung stehen. Im Stellauiumat 11 ist weiterhin eine Sensorvorrichiung 32, vorzugsweise Trägheitsplattform, vorgesehen, die ebenfalls über die Anpassungsschaltung 29 mit dem Flugdatenrechner in einer Funktionsverbindung steht

Der Stellautomat 11 kann, wie zuvor schon erwähnt, vorteilhaft in Luftfahrzeugen eingesetzt werden, und zwar sowohl in bemannten als auch in unbemannten. Hierbei besteht der große Vorteil, die elektrischen Komponenten, Stellglieder, Regler und weitere elektrische Baustufen im Stellautomat zu konzentrieren und diesen so aufzubauen, daß ein derartiger Automat zwischen verschiedenen Fahrzeugen austauschbar ist. Das bedeutet, daß derartige Stellautomaten standardisiert werden können, was sich auf die Herstellung und den Preis positiv auswirken kann. Da diese Stellautorna-

K) ten, wie bereits erwähnt, auch als Ersatz für eine Bedienungsperson in fernsteuerbaren Fahrzeugen eingebaut werden können, ist es möglich, durch Umgestaltung des für eine Bedienungsperson vorgesehenen Arbeitsplatzes und des Fahrzeuges selbst die besseren Sensorcharakteristiken der einzelnen Geräte gegenüber den menschlichen Sensoren voll auszunutzen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Fahrzeugsteuerung, insbesondere für Luftfahrzeuge, mit einer Vielzahl von Stellgliedern, Sensoren und elektrischen Komponenten, dadurch gekennzeichnet, daß alle Stellglieder (15, 16, 26) und elektrischen Komponenten zu einem eine Abschirmung (12) gegen Blitzschlag und andere unerwünschte elektromagnetische Einflüsse aufweisenden kompakten Stellautomat (11) zusammengefaßt sind, dessen mechanische Verbindungsglieder jeweils ein elektrisch isolierendes Zwischenglied enthalten.