CN102596720B - 用于控制飞行器冷却系统的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于对具体在飞行器上使用的冷却系统(100)进行控制的系统(10)，包括被设计为检测操作状态信号的操作状态检测单元(30)，所述操作状态信号表征冷却系统(100)的操作状态和/或需由冷却系统(100)供应冷却能量的多个冷却能量消耗装置(16a-d、18a-d、20a-d)的操作状态。控制系统(10)进一步包括数据库(38)，其中针对需由冷却系统(100)供应冷却能量的多个冷却能量消耗装置(16a-d、18a-d、20a-d)，存储依赖于操作状态的优先级数据，所述优先级数据表征关于在冷却系统(100)和/或冷却能量消耗装置(16a-d、18a-d、20a-d)的各个操作状态下需供应的冷却能量需向冷却能量消耗装置(16a-d、18a-d、20a-d)赋予的优先级。控制系统(10)的控制信号产生单元(40)被设计为根据操作状态检测单元(30)所检测的操作状态信号和存储在数据库(38)中的优先级数据产生控制信号，所述控制信号用于控制给需由冷却系统(100)供应冷却能量的冷却能量消耗装置(16a-d、18a-d、20a-d)的冷却能量供应。

Description

用于控制飞行器冷却系统的系统和方法
技术领域
本发明涉及用于对具体为飞行器上的使用而设置的冷却系统进行控制的系统和方法。本发明还涉及飞行器冷却系统。
背景技术
现代飞行器(尤其是商业飞行器)包括多个部件和系统，必须在适当考虑外界状况的情况下，依赖于这些部件和系统的配置、功能和操作状态对它们进行冷却。在目前使用的飞行器中，飞行器上存在的各种待冷却设备经常由分配给待冷却的飞行器设备的单独冷却系统供应冷却能量。单独冷却系统通常在其构造和操作方面特别适应于待冷却的飞行器设备所产生的冷却需求。因此，为了能够可靠地保证待冷却的飞行器设备在飞行器的所有操作状况下正常工作，必须将分配给待冷却的飞行器设备的单独冷却系统形成所需尺寸并设计为，使得即使在峰值负荷时间(即，待冷却的飞行器设备的最大冷却需求时间)，单独冷却系统也便于向待冷却的飞行器设备提供足够的冷却能量。单独冷却系统具有相对大的重量，因此具有相对大的安装空间需求。而且，单独冷却系统的操作是能量极其密集的，尤其在峰值负荷时间更是如此。
此外，已知给飞行器配备包括中央制冷设备的中央冷却系统。中央制冷设备在操作时所产生的冷却能量例如借助于冷却环路(适当的冷却剂在其中流通)供应给多个冷却能量消耗装置。在此情况下，给单独的消耗装置的冷却能量供应必须适应于各消耗装置的依赖于结构和功能的冷却能量需求。给消耗装置的冷却能量供应的调节可能也必须依赖于消耗装置的操作状态和/或外界状况。因此，中央飞行器冷却系统的中央控制算法和逻辑相对复杂。所以，系统改变或系统扩展十分昂贵，并且还增加了系统的故障易发性。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于对具体为飞行器上的使用而设置的冷却系统进行控制的简化系统和方法。本发明的目的还在于提供配备有简化的控制系统的飞行器冷却系统。
该目标是通过具有权利要求1的特征的用于对具体为飞行器上的使用而设置的冷却系统进行控制的系统、具有权利要求6的特征的用于对具体为飞行器上的使用而设置的冷却系统进行控制的方法以及具有权利要求11的特征的冷却系统来实现的。
根据本发明的用于对具体为飞行器上的使用而设置的冷却系统进行控制的系统，包括操作状态检测单元，操作状态检测单元适于检测操作状态信号，操作状态信号表征冷却系统的操作状态和/或需由冷却系统供应冷却能量的多个冷却能量消耗装置的操作状态。需由冷却系统供应冷却能量的冷却能量消耗装置可以是飞行器上存在的任何部件或系统，例如电气设备或电子设备，但也可以是飞行器的客舱或货舱的部分。操作状态检测单元所检测的信号可以由例如分配给冷却系统或冷却能量消耗装置的传感器来提供。这些传感器可以形成为温度传感器，但也可以形成为检测表征冷却系统或冷却能量消耗装置的操作状态的性能参数的传感器。此外，可以向操作状态检测单元供应表征外界状况(例如，外界温度、环境的空气湿度等)的信号。
根据本发明的控制系统进一步包括数据库，在数据库中针对需由冷却系统供应冷却能量的多个冷却能量消耗装置存储依赖于操作状态的优先级数据，优先级数据表征关于在冷却系统和/或冷却能量消耗装置的各个操作状态下需供应的冷却能量而向冷却能量消耗装置赋予的优先级。换句话说，数据库包含如下数据，该数据表示在冷却系统和/或冷却能量消耗装置的操作状态下，各冷却能量消耗装置关于需供应的冷却能量被赋予比其它冷却能量消耗装置更高或更低的优先级。
优先级数据可以以例如查找表的形式存储在数据库中。然而除此以外或作为替代选择，优先级数据还可以以参数形式存储在数据库中。例如，在数据库中可以以公式形式表示优先级数据，在其中可以插入冷却系统和/或冷却能量消耗装置的相应的操作状态参数。在这种布置中，控制系统优选地包括计算机单元，计算机单元适于参考操作状态检测单元所确定的冷却系统和/或冷却能量消耗装置的操作状态数据，并参考存储在数据库中的公式，确定在控制系统的控制操作中所需的优先级数据。
最后，根据本发明的控制系统配备有控制信号产生单元，控制信号产生单元适于根据操作状态检测单元所检测的操作状态信号和存储在数据库中的优先级数据产生控制信号，控制信号用于控制给需由冷却系统提供冷却能量的冷却能量消耗装置的冷却能量供应。控制信号产生单元所产生的控制信号可以提供给例如布置在冷却系统的冷却剂环路中的阀门，并且控制给需由冷却系统供应冷却能量的冷却能量消耗装置的冷却能量供应。然而，除此以外或者作为替代选择，控制信号产生单元还可以适于产生用来控制冷却能量消耗装置的冷却能量消耗的控制信号。例如，控制信号产生单元可以发射控制信号，借助于该控制信号来控制将冷却能量传递给冷却能量消耗装置之后冷却剂的温度。控制信号产生单元所产生的控制信号可以供应给冷却系统的部件(例如用于控制给冷却能量消耗装置的冷却能量供应的阀门)和/或直接供应给冷却能量消耗装置。然而，作为替代选择，控制信号产生单元的控制信号还可以供应给冷却系统的部件的本地控制器和/或冷却能量消耗装置的本地控制器，本地控制器用于控制给冷却能量消耗装置的冷却能量供应。
根据本发明的控制系统可以仅用来控制给需由冷却系统供应冷却能量的冷却能量消耗装置的冷却能量供应。然而，除此以外，控制系统还可以适于对冷却能量消耗装置的操作施加影响。例如，可以通过控制系统的控制信号产生单元所发射的适合的控制信号，使在冷却系统和/或冷却能量消耗装置的特定操作状态下并在根据本发明的控制系统的控制之下供应较少冷却能量或不供应冷却能量的冷却能量消耗装置的输出降低。可以理解，在需要的情况下，可以关闭冷却能量消耗装置。控制系统的控制信号产生单元所发射的控制信号可以直接影响冷却能量消耗装置的操作，其中可以直接向冷却能量消耗装置或分配给冷却能量消耗装置的本地控制器供应控制信号。然而，作为替代选择，通过控制信号产生单元所发射的控制信号间接地影响冷却能量消耗装置的操作也是可想象的。例如，通过分配给冷却能量消耗装置的本地控制器，冷却能量消耗装置的操作可以适应于给冷却能量消耗装置的特定冷却能量供应，或者在向冷却能量消耗装置供应特定冷却能量的情况下，可以调节冷却能量消耗装置的温度发展。
根据本发明的控制系统可以用于包括分配给单个或几个冷却能量消耗装置的几个制冷设备的冷却系统。然而，根据本发明的控制系统可以尤其有利地用于具有向多个冷却能量消耗装置供应冷却能量的中央制冷设备的冷却系统。
根据本发明的控制系统便于关于需供应的冷却能量对冷却能量消耗装置进行依赖于操作状态的优先级分级，因此便于最优地向冷却能量消耗装置分布由冷却系统提供的冷却能量。由此，不再必须将冷却系统形成所需尺寸以使其能够在冷却系统和/或冷却能量消耗装置的所有操作状态下覆盖全部冷却能量消耗装置的最大冷却能量需求。相反，冷却系统仅必须能够在冷却系统的和/或冷却能量消耗装置的所有操作状态下产生考虑各冷却能量消耗装置的优先级的冷却能量的量。结果，可以减少需由冷却系统提供的最大冷却能量，因此该系统被设计为具有较低冷却能力。这导致较低的系统重量、较低的能量需求和较低的冷却空气需求，这会在通常通过适当尺寸设计的冲压空气入口被供应冷却空气的飞行器冷却系统的情况下，导致飞行器飞行操作时的空气阻力降低，因此导致飞行器的燃料消耗量降低。
参考存储在数据库中的优先级数据对冷却能量消耗装置的冷却能量供应进行控制便于显著简化中央系统控制，尤其在向多个冷却能量消耗装置供应冷却能量的冷却系统中更是如此。具体地，可以更加简单地设计在系统的中央控制软件中执行的逻辑。这还便于简化将新的冷却能量消耗装置集成到系统控制内，因为不必改变控制软件的基本结构和基本功能。此外，不需要为实现根据本发明的控制系统而改变控制系统的总体架构。实际上，以任何方式出现的冷却系统的部件(例如，分配给各冷却能量消耗装置的本地控制器或者在冷却能量消耗装置中出现的阀门)可以用来执行根据本发明的控制系统的控制信号产生单元所发射的控制信号。
最后，根据本发明的控制系统提高了安全性，尤其在用于飞行器冷却系统中时更是如此，原因在于，由于在供应冷却能量时冷却能量消耗装置的依赖于操作状态的优先级分级，能够保证在冷却系统和/或冷却能量消耗装置的特定操作状态下，总是向与安全性相关的冷却能量消耗装置供应足够的冷却能量。因此提高了重要的冷却能量消耗装置的总体有效性。各冷却能量消耗装置关于需供应的冷却能量进行的依赖于操作状态的优先级分级，最终便于最优地利用由冷却系统提供的冷却能量总量。从而能够从整体上改进冷却系统的冷却性能。
优选地，根据本发明的控制系统的操作状态检测单元适于检测操作状态信号，操作状态信号表征冷却系统的利用状态、需由冷却系统供应冷却能量的至少一个冷却能量消耗装置的冷却需求和/或外界状况。冷却系统的利用状态可以例如通过测量在冷却系统中使用的压缩机的速度和/或通过检测冷却系统所产生的冷却能量的总量来确定。为了确定冷却系统所产生的冷却能量总量，可以在例如冷却系统的各个点处进行温度测量。冷却能量消耗装置的冷却需求可以例如参考冷却能量消耗装置的适合的性能参数和/或参考温度测量结果来确定。表征外界状况的重要参数是例如外界温度和/或环境的空气湿度。
优选地，操作状态检测单元适于参考所检测的操作状态信号确定冷却系统是处于正常操作状态，处于故障模式状态，还是处于操作启动阶段。如果冷却系统的预定基本部件正在正常工作，那么操作状态检测单元可以将冷却系统的操作状态归类为正常操作状态。与此相比，如果冷却系统的预定基本部件失效或者未以预定输出操作，那么操作状态检测单元可以检测冷却系统的操作状态为故障模式状态。例如从冷却系统启动开始的特定时间段或者冷却系统的预定基本部件仍处于启动操作模式的冷却系统操作状态可以定义为操作启动阶段。
除此以外或作为替代选择，操作状态检测单元可以适于参考所检测的操作状态信号确定冷却能量消耗装置是处于正常操作状态还是处于临界操作状态。如果冷却能量消耗装置正常工作，和/或如果冷却能量消耗装置的输出下降因而冷却能量消耗下降或甚至关闭冷却能量消耗装置对于较高级的系统(例如，配备有冷却能量消耗装置的飞行器)来说没有危险，那么操作状态检测单元可以将冷却能量消耗装置的操作状态归类为正常操作状态。相比之下，冷却能量消耗装置的临界操作状态可以是例如由于缺乏冷却而使冷却能量消耗装置受到损害威胁的操作状态。此外，在较高级的系统(例如，配备有冷却能量消耗装置的飞行器)中冷却能量消耗装置必须操作为防止出现临界操作状态的操作状态可以认为是冷却能量消耗装置的临界操作状态。如果例如冷却能量消耗装置的温度超过设定的目标温度，那么操作状态检测单元可以检测冷却能量消耗装置的临界操作状态。
在根据本发明的控制系统的数据库中，可以针对需由冷却系统供应冷却能量的多个冷却能量消耗装置存储依赖于操作状态的优先级数据，优先级数据表征关于在冷却系统的正常操作状态、故障模式状态和/或操作启动阶段需供应的冷却能量而向冷却能量消耗装置赋予的优先级。换句话说，数据库包含使得可以关于在冷却系统的正常操作状态、在冷却系统的故障模式状态和/或操作启动阶段需供应的冷却能量，将需由冷却系统供应冷却能量的冷却能量消耗装置分成不同优先级的数据。
例如，参考存储在数据库中的优先级数据，各个冷却能量消耗装置(例如在飞行器上执行与安全性相关的功能的冷却能量消耗装置)可以在冷却系统的所有操作阶段享有最高优先级。相比之下，另外的冷却能量消耗装置可以在例如冷却系统的正常操作状态和/或故障模式状态下关于需供应的冷却能量优先于其它冷却能量消耗装置，但是在操作启动阶段关于供应的冷却能量次于这些其它冷却能量消耗装置。这种优先级分级为例如在冷却系统的正常操作状态和/或故障模式状态下可以执行重要功能的冷却能量消耗装置提供优先级，但是在冷却系统的操作启动阶段对这种冷却能量消耗装置的较少冷却没有负面影响或者仅有可忽略的影响。
除此以外或作为替代选择，在数据库中存储的依赖于操作状态的优先级数据，可以是表征关于在冷却能量消耗装置的正常操作状态和/或临界操作状态下需供应的冷却能量而向冷却能量消耗装置赋予的优先级的数据。换句话说，除了冷却系统的操作状态以外或者作为冷却系统的操作状态的替代选择，在数据库中存储的依赖于操作状态的优先级数据还可以考虑冷却能量消耗装置的操作状态，其中优选地区分冷却能量消耗装置是否处于正常操作状态和/或处于临界操作状态。
此外，可以针对需由冷却系统供应冷却能量的多个冷却能量消耗装置，在根据本发明的控制系统的数据库中存储需向冷却能量消耗装置供应的冷却剂的目标温度。优选地，在数据库中存储的目标温度是需向冷却能量消耗装置供应的冷却剂的期望最低目标温度。此外，控制系统可以适于考虑存储在数据库中的、冷却系统和/或冷却能量消耗装置的特定操作状态下的依赖于操作状态的优先级数据，以下列方式控制冷却系统的制冷设备的操作：使得制冷设备将需向冷却能量消耗装置供应的冷却剂冷却到一温度，该温度被调节至存储在数据库中的、被供应冷却能量的冷却能量消耗装置的最低目标温度。
换句话说，控制系统首先参考存储在数据库中的依赖于操作状态的优先级数据，确定在借助于操作状态检测单元所检测的冷却系统和/或冷却能量消耗装置的特定操作状态下向哪些冷却能量消耗装置供应冷却能量。然后控制系统针对这些冷却能量消耗装置检查存储在数据库中的需向冷却能量消耗装置供应的冷却剂的目标温度，并确定所存储的最低目标温度。最后，将制冷设备的操作调节到该存储的最低目标温度，即控制制冷设备的操作使其将向冷却能量消耗装置供应的冷却剂冷却到优选对应于最低目标温度的温度。通过这种控制系统配置，一方面保证需由冷却系统供应冷却能量的冷却能量消耗装置中没有任何一个被供应有温度过低的冷却剂。然而同时便于最优地利用制冷设备的输出。
优选地，依赖于操作状态的优先级数据针对需由冷却系统供应冷却能量的冷却能量消耗装置的预定义组而存储在根据本发明的控制系统的数据库中。换句话说，优选地将需由冷却系统供应冷却能量的冷却能量消耗装置分成多个组，其中这种分组优选地已经考虑冷却系统和/或冷却能量消耗装置的特定操作状态下冷却能量消耗装置的优先级分级。例如，关于需供应的冷却能量总是被赋予最高优先级的与安全性相关的冷却能量消耗装置可以收集在第一组中。第二组冷却能量消耗装置可以包含在冷却系统的正常操作下关于需供应的冷却能量优先于其它冷却能量消耗装置、但在冷却系统启动时不是必须特别快地被冷却的冷却能量消耗装置。因此，将冷却能量消耗装置分成多个组优选地以依赖于功能并且因此独立于冷却能量消耗装置在飞行器中的物理位置的方式发生。以此方式，例如，即使在一些情况下布置在飞行器前部的冷却能量消耗装置和在一些情况下布置在飞行器后部的冷却能量消耗装置也可以被收集在一个组中。
在根据本发明的用于对具体为飞行器上的使用而设置的冷却系统进行控制的方法中，检测操作状态信号，操作状态信号表征冷却系统的操作状态和/或需由冷却系统供应冷却能量的多个冷却能量消耗装置的操作状态。此外，针对需由冷却系统供应冷却能量的多个冷却能量消耗装置，存储依赖于操作状态的优先级数据，优先级数据表征关于供应的冷却能量在冷却系统和/或冷却能量消耗装置的各个操作状态下向冷却能量消耗装置赋予的优先级。最后，根据所检测的操作状态信号和所存储的优先级数据产生控制信号，控制信号用于控制给需由冷却系统供应冷却能量的冷却能量消耗装置的冷却能量供应。
优选地，参考所检测的操作状态信号确定冷却系统是处于正常操作状态，处于故障模式状态，还是处于操作启动阶段。除此以外或作为替代选择，可以参考所检测的操作状态信号确定冷却能量消耗装置是处于正常操作状态还是处于临界操作状态。
在数据库中存储的依赖于操作状态的优先级数据，可以是表征关于在冷却系统的正常操作状态、故障模式状态和/或操作启动阶段需供应的冷却能量而向冷却能量消耗装置赋予的优先级的数据。除此以外或作为替代选择，在数据库中存储的依赖于操作状态的优先级数据，可以是表征关于在冷却能量消耗装置的正常操作状态和/或临界操作状态下需供应的冷却能量而向冷却能量消耗装置赋予的优先级的数据。
此外，可以针对需由冷却系统供应冷却能量的多个冷却能量消耗装置，存储需向冷却能量消耗装置供应的冷却剂的目标温度。目标温度优选地是需向冷却能量消耗装置供应的冷却剂的期望最低目标温度。于是可以考虑所存储的、冷却系统的和/或冷却能量消耗装置的特定操作状态下的依赖于操作状态的优先级数据，以下列方式控制冷却系统的制冷设备的工作：使得制冷设备将需向冷却能量消耗装置供应的冷却剂冷却到一温度，该温度被调节到所存储的被供应冷却能量的冷却能量消耗装置的最低目标温度。
优选地，针对需由冷却系统供应冷却能量的冷却能量消耗装置的预定义组，存储依赖于操作状态的优先级数据。将冷却能量消耗装置分成多个组可以独立于冷却能量消耗装置在飞行器中的物理位置而发生，便于进一步简化控制逻辑，并且尤其使将新的冷却能量消耗装置集成到控制系统内变得更容易。
根据本发明的具体适合于在飞行器上使用的冷却系统包括以上所述的控制系统。
附图说明
现在参照所附示意图更详细地描述本发明的优选实施例，图1大体示出飞行器冷却系统和用于控制飞行器冷却系统的控制系统的结构。
具体实施方式
在唯一的附图图1中示出的飞行器冷却系统100配备有用于控制飞行器冷却系统100的操作的控制系统10。飞行器冷却系统100包括制冷设备12，制冷设备12通过冷却剂环路14连接到多个冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d。适当的冷却剂在冷却剂环路14中流通，并且将制冷设备12产生的冷却能量供应给冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d。在图1所示的飞行器冷却系统100的实施例中，飞行器冷却系统100仅包括一个中央制冷设备12。然而，还可以想象给飞行器冷却系统100配备多个制冷设备12。
用于控制飞行器冷却系统100的控制系统10包括操作状态检测单元30。操作状态检测单元30检测操作状态信号，这些操作状态信号表征飞行器冷却系统100的操作状态，具体表征制冷设备12的操作状态。为此，由适合的传感器检测的表示飞行器冷却系统100的操作状态并且具体表示制冷设备12的操作状态的信号，通过数据总线32供应给操作状态检测单元30。例如，可以通过数据总线32向操作状态检测单元30供应表示制冷设备12中存在的压缩机的速度的信号。除此以外或者作为替代选择，可以向操作状态检测单元30供应表征优选在飞行器冷却系统100的各个点处测量的飞行器冷却系统100的温度的信号。操作状态检测单元30参考向操作状态检测单元30供应的信号，确定飞行器冷却系统的操作状态，具体确定制冷设备12的利用状态。
此外，通过数据总线34向操作状态检测单元30供应表征冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d的操作状态的信号。分配给单独的冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d的适合的传感器被用于信号检测。操作状态检测单元30能够参考通过数据总线34向操作状态检测单元30供应的数据，确定负荷状态，从而确定例如冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d的冷却能量需求。
最后，通过数据总线36向操作状态检测单元30供应表征飞行器冷却系统100的环境状况的信号。例如，可以通过数据总线36向操作状态检测单元30供应由外部温度传感器或空气湿度传感器等提供从而表征飞行器冷却系统100的环境中的外界温度和空气湿度的信号。
操作状态检测单元30可以参考向操作状态检测单元30供应的信号，确定飞行器冷却系统100的操作状态以及冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d的操作状态。具体地，操作状态检测单元30能够辨别飞行器冷却系统100是正常操作还是出现故障。操作状态检测单元30能够进一步辨别飞行器冷却系统100是处于操作启动阶段还是飞行器冷却系统10的操作正在结束，即飞行器冷却系统100正在关闭。
最后，操作状态检测单元30可以辨别冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d是处于正常操作状态还是处于临界操作状态。如果冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d正在正常工作，以及如果在飞行器冷却系统100的特定操作状态下冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d的冷却能量消耗量的期望下降对于飞行器的工作来说没有危险，那么操作状态检测单元30将冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d的操作状态划分为正常操作状态。相比之下，如果由于缺乏冷却而使冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d受到损害威胁，但是不可能在不危及飞行器操作安全性的情况下使冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d的功率降低或者关闭冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d，那么辨别出冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d处于临界操作状态。在评定冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d的操作状态时，操作状态检测单元30还可以利用表示外界状况的数据。
从图1中可以看出，在所示的飞行器冷却系统100中将冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d分成三组。冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d的分组可以不依赖于冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d在飞行器中的物理位置而发生。分配给第一组的冷却能量消耗装置16a-d是针对配备有飞行器冷却系统100的飞行器的操作执行与安全性相关的功能的部件。第一组冷却能量消耗装置16a-d包括例如飞行器的航空电子系统以及与飞行器的操作高度相关的其它电子部件。因此在飞行器的操作中最重要的是，由飞行器冷却系统100总是向收集在第一组中的冷却能量消耗装置16a-d供应足够的冷却能量。
冷却能量消耗装置18a-d收集在第二组中，在飞行器冷却系统100正常操作时以及在飞行器冷却系统100的操作出现故障的情况下，冷却能量消耗装置18a-d不必像第一组中的冷却能量消耗装置16a-d那样强制供应冷却能量，但仍不应当被忽视。然而，在飞行器冷却系统100的操作启动阶段期间，尽可能快地向第二组冷却能量消耗装置18a-d供应冷却能量不是关键。相反，只在飞行器冷却系统100的稍后工作阶段向第二组冷却能量消耗装置18a-d供应冷却能量就已足够。
最后，在第三组中收集冷却能量消耗装置20a-d，冷却能量消耗装置20a-d执行对于飞行器的操作来说较不重要的功能。第三组的冷却能量消耗装置20a-20d可以是例如娱乐电子部件或者仅用于飞行器上乘客舒适的部件。然而，在飞行器冷却系统100的启动操作阶段期间，应当尽可能快地向这些部件供应冷却能量，以防止这些部件由于过热而损坏。
控制系统10进一步包括数据库38。在数据库38中存储各组冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d的依赖于操作状态的优先级数据，这些数据表征关于在飞行器冷却系统100和/或冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d的各个操作状态下需供应的冷却能量而向冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d赋予的优先级。换句话说，针对第一组冷却能量消耗装置16a-d在数据库38中存储的，是呈现出在飞行器冷却系统100的所有操作状态下总是向冷却能量消耗装置16a-d赋予最高优先级(即，优先级1)的优先级数据。
相比之下，对于第二组冷却能量消耗装置18a-d，数据库38包含呈现出在飞行器冷却系统100正常工作时以及当飞行器冷却系统100出现故障时向冷却能量消耗装置18a-d赋予中等优先级(即，优先级2)的优先级数据。因此，在飞行器冷却系统100的这些操作状态下，冷却能量消耗装置18a-18d关于需供应的冷却能量优先于第三组冷却能量消耗装置20a-d。相比之下，在飞行器冷却系统100的启动阶段，不需要立即对第二组冷却能量消耗装置18a-d进行冷却。因此，数据库38包含示出在飞行器冷却系统10的启动阶段仅向冷却能量消耗装置18a-d赋予较低优先级(即优先级3)的相应数据。
对于第三组冷却能量消耗装置20a-d，数据库38包含表示针对飞行器冷却系统100的正常操作状态以及故障模式状态，冷却能量消耗装置20a-d关于需供应的冷却能量具有较低优先级(优先级3)的数据。另一方面，在飞行器冷却系统100的启动阶段，第三组冷却能量消耗装置20a-d关于需供应的冷却能量优先于(优先级2)第二组冷却能量消耗装置18a-d。
数据库38进一步包含表征关于在冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d的正常操作状态下和临界操作状态下需供应的冷却能量而向冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d赋予的优先级的数据。换句话说，除冷却系统100的操作状态以外，在数据库38中存储的依赖于操作状态的优先级数据还考虑了冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d的操作状态。
最后，针对冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d在数据库38中存储通过冷却剂环路14向冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d供应的冷却剂的期望最低目标温度。对于第一组冷却能量消耗装置16a-d来说，该目标温度是20℃；对于第二组冷却能量消耗装置18a-d来说，该目标温度是-9℃，并且对于第三组冷却能量消耗装置20a-d来说，该目标温度是0℃。如果必须仅向一组冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d供应冷却能量，则数据库38中针对三组冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d存储的目标温度就各自再现在冷却剂环路14中流通的用于冷却各组冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d的冷却剂所具有的理想温度。这意味着如果必须仅向第一组冷却能量消耗装置16a-d供应冷却能量，那么冷却剂就具有20℃的理想温度，而如果必须仅向第二组冷却能量消耗装置18a-d供应冷却能量，那么-9℃的冷却剂温度最佳。如果只向第三组冷却能量消耗装置20a-d供应冷却能量，那么理想的冷却剂温度是0℃。
控制系统10最后包括控制信号产生单元40。控制信号产生单元40依赖于操作状态检测单元30所产生的操作状态信号，产生控制信号，控制信号用于控制给各组冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d的冷却能量供应。除飞行器冷却系统100的操作状态以外，还考虑存储在数据库38中的依赖于操作状态的优先级数据。最后，当产生控制信号时，控制信号产生单元40可以在期望或需要的情况下，考虑表示单独的冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d的操作状态的信号和/或表征外界状况的信号。例如，如果超过冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d的设定最高温度且对冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d的损害迫在眉睫，但是不可能在不危及飞行器的操作安全性的情况下减少冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d的输出或关闭冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d，那么仍可以向在飞行器冷却系统100的特定操作状态下关于需供应的冷却能量仅具有较低优先级的冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d供应冷却能量。
控制信号产生单元40所产生的控制信号通过数据总线42发送给飞行器冷却系统100的制冷设备12。控制信号产生单元40所产生的控制信号可以通过数据总线46供应给各组冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d。
控制信号产生单元40所产生的控制信号被用于根据期望来控制冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d的冷却能量消耗。例如，在控制系统10的控制之下，可以限制在冷却剂的冷却能量被传递给冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d之后冷却剂的最高温度。
控制信号产生单元40所产生的控制信号可以直接供应给冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d。然而作为替代选择，还可想象将控制信号产生单元40所产生的控制信号供应给向各个冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d分配的本地控制器，或者供应给各组冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d。此外仅制冷设备12的操作以及制冷设备12所产生的冷却能量向冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d的分布可以处于控制系统10的控制之下。然而除此以外，还可想象对冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d的操作施加影响，即例如如果向冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d供应很少的冷却能量，那么减小该冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d的输出。
此外，控制系统10考虑存储在数据库38中的、飞行器冷却系统100和/或冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d的特定操作状态下的依赖于操作状态的优先级数据，控制制冷设备12的操作，使得制冷设备12将向冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d供应的冷却剂冷却到一温度，该温度被调节至存储在数据库38中的被供应冷却能量的一组冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d的最低目标温度。具体地，控制系统10以如下方式控制制冷设备12：使得冷却剂温度对应于当前被供应冷却能量的冷却能量消耗装置16a-d、18a-d和20a-d组的最低冷却剂温度目标温度。

Claims (11)

1.一种用于对为飞行器上的使用而设置的冷却系统(100)进行控制的控制系统(10)，包括：
操作状态检测单元(30)，适于检测表征所述冷却系统(100)的操作状态的操作状态信号，其中所述冷却系统(100)用于为多个冷却能量消耗装置(16a-d、18a-d、20a-d)供应冷却能量，所述多个冷却能量消耗装置(16a-d、18a-d、20a-d)包括至少一个第一冷却能量消耗装置(16a-d)和多个第二冷却能量消耗装置(18a-d、20a-d)；
数据库(38)，在所述数据库中针对需由所述冷却系统(100)供应冷却能量的所述多个冷却能量消耗装置(16a-d、18a-d、20a-d)存储依赖于操作状态的优先级数据，所述优先级数据关于在所述冷却系统(100)的所有操作状态下需供应的冷却能量而向所述至少一个第一冷却能量消耗装置(16a-d)赋予最高优先级，并且关于在所述冷却系统(100)的各个操作状态下需供应的冷却能量而向需由所述冷却系统(100)供应冷却能量的所述多个第二冷却能量消耗装置(18a-d、20a-d)赋予依赖于各个操作状态的优先级；以及
控制信号产生单元(40)，适于根据所述操作状态检测单元(30)所检测的所述操作状态信号和存储在所述数据库(38)中的所述优先级数据，产生控制信号，所述控制信号用于控制给需由所述冷却系统(100)供应冷却能量的所述多个冷却能量消耗装置(16a-d、18a-d、20a-d)的冷却能量供应。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述操作状态检测单元(30)适于检测表征需由所述冷却系统(100)供应冷却能量的所述多个冷却能量消耗装置(16a-d、18a-d、20a-d)的操作状态的操作状态信号；以及在所述数据库(38)中，所述依赖于操作状态的优先级数据表征关于在所述多个冷却能量消耗装置(16a-d、18a-d、20a-d)的各个操作状态下需供应的冷却能量而向所述多个冷却能量消耗装置(16a-d、18a-d、20a-d)赋予的优先级。
3.根据权利要求1或2所述的控制系统，其特征在于，所述操作状态检测单元(30)适于参考所检测的操作状态信号，确定所述冷却系统(100)是处于正常操作状态，处于故障模式状态，还是处于操作启动阶段，和/或确定所述多个冷却能量消耗装置(16a-d、18a-d、20a-d)是处于正常操作状态还是处于临界操作状态。
4.根据权利要求1或2所述的控制系统，其特征在于，存储在所述数据库(38)中的所述依赖于操作状态的优先级数据，是表征关于在所述冷却系统(100)的正常操作状态、故障模式状态和/或操作启动阶段需供应的冷却能量而向所述多个冷却能量消耗装置(16a-d、18a-d、20a-d)赋予的优先级的数据；并且/或者
存储在所述数据库(38)中的所述依赖于操作状态的优先级数据，是表征关于在所述多个冷却能量消耗装置(16a-d、18a-d、20a-d)的正常操作状态和/或临界操作状态下需供应的冷却能量而向所述多个冷却能量消耗装置(16a-d、18a-d、20a-d)赋予的优先级的数据。
5.根据权利要求1或2所述的控制系统，其特征在于，在所述数据库(38)中针对需由所述冷却系统(100)供应冷却能量的所述多个冷却能量消耗装置(16a-d、18a-d、20a-d)存储需向所述多个冷却能量消耗装置(16a-d、18a-d、20a-d)供应的冷却剂的目标温度；并且
所述控制系统(10)适于考虑存储在所述数据库(38)中的、所述冷却系统(100)和/或所述多个冷却能量消耗装置(16a-d、18a-d、20a-d)的特定操作状态下的依赖于操作状态的优先级数据，以下列方式控制所述冷却系统(100)的制冷设备(12)的操作：使得所述制冷设备(12)将向所述多个冷却能量消耗装置(16a-d、18a-d、20a-d)供应的冷却剂冷却到一温度，该温度被调节至存储在所述数据库(38)中的、被供应冷却能量的所述多个冷却能量消耗装置(16a-d、18a-d、20a-d)的最低目标温度。
6.一种用于对为飞行器上的使用而设置的冷却系统(100)进行控制的方法，包括下列步骤：
检测表征所述冷却系统(100)的操作状态的操作状态信号，其中所述冷却系统(100)用于为多个冷却能量消耗装置(16a-d、18a-d、20a-d)供应冷却能量，所述多个冷却能量消耗装置(16a-d、18a-d、20a-d)包括至少一个第一冷却能量消耗装置(16a-d)和多个第二冷却能量消耗装置(18a-d、20a-d)；
存储需由所述冷却系统(100)供应冷却能量的所述多个冷却能量消耗装置(16a-d、18a-d、20a-d)的依赖于操作状态的优先级数据，所述优先级数据关于在所述冷却系统(100)的所有操作状态下需供应的能量而赋予所述至少一个第一冷却能量消耗装置(16a-d)最高优先级，并且关于在所述冷却系统(100)的各个操作状态下需供应的冷却能量而向需由所述冷却系统(100)供应冷却能量的所述多个第二冷却能量消耗装置(18a-d、20a-d)赋予依赖于各个操作状态的优先级；以及
根据所检测的操作状态信号和所存储的优先级数据产生控制信号，所述控制信号用于控制给需由所述冷却系统(100)供应冷却能量的所述多个冷却能量消耗装置(16a-d、18a-d、20a-d)的冷却能量供应。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，检测表征需由所述冷却系统(100)供应冷却能量的所述多个冷却能量消耗装置(16a-d、18a-d、20a-d)的操作状态的操作状态信号；以及所述依赖于操作状态的优先级数据表征关于在所述多个冷却能量消耗装置(16a-d、18a-d、20a-d)的各个操作状态下需供应的冷却能量而向所述多个冷却能量消耗装置(16a-d、18a-d、20a-d)赋予的优先级。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，参考所检测的操作状态信号，确定所述冷却系统(100)是处于正常操作状态，处于故障模式状态，还是处于操作启动阶段，和/或确定所述多个冷却能量消耗装置(16a-d、18a-d、20a-d)是处于正常操作状态还是处于临界操作状态。
9.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所存储的依赖于操作状态的优先级数据，是表征在所述冷却系统(100)的正常操作状态、故障模式状态和/或操作启动阶段向所述多个冷却能量消耗装置(16a-d、18a-d、20a-d)赋予的优先级的数据；并且/或者
所存储的依赖于操作状态的优先级数据，是表征在所述多个冷却能量消耗装置(16a-d、18a-d、20a-d)的正常操作状态和/或临界操作状态下关于需供应的冷却能量向所述多个冷却能量消耗装置(16a-d、18a-d、20a-d)赋予的优先级的数据。
10.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，针对需由所述冷却系统(100)供应冷却能量的所述多个冷却能量消耗装置(16a-d、18a-d、20a-d)，存储向所述多个冷却能量消耗装置(16a-d、18a-d、20a-d)供应的冷却剂的目标温度；并且
考虑所存储的、所述冷却系统(100)和/或所述多个冷却能量消耗装置(16a-d、18a-d、20a-d)的特定操作状态下的依赖于操作状态的优先级数据，以下列方式控制所述冷却系统(100)的制冷设备(12)的操作：使得所述制冷设备(12)将向所述多个冷却能量消耗装置(16a-d、18a-d、20a-d)供应的冷却剂冷却到一温度，该温度被调节至所存储的被供应冷却能量的所述多个冷却能量消耗装置(16a-d、18a-d、20a-d)的最低目标温度。
11.一种为飞行器上的使用而设置的冷却系统(100)，其特征在于根据权利要求1至5中任一项所述的用于对为飞行器上的使用而设置的冷却系统(100)进行控制的控制系统(10)。
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