CN1898130A - 对注入客机客舱区域的进气的温度进行控制的方法 - Google Patents

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Abstract

用于对注入到客机客舱区域的进气的温度进行控制的方法，客机的客舱分成数个客舱区域，客舱区域分别被供以温度特别受控的进气，基于传感器测得的注入到相关客舱区域内的进气之注入温度实际值相对于注入温度最优值的偏差而对注入到给各客舱区域内的进气的温度进行控制。如果客舱区域没有、或至少没有合用的客舱区域环境温度的读数，也能够根据一个变型而建立该客舱区域的注入温度的最优值，其基于其它客舱区域的注入温度最优值和/或注入温度实际值而确定，由此客舱温度传感器的测量值可靠地起作用。根据另一变型，客舱区域的注入温度最优值的建立无需以传感器测量环境温度、或无需可靠测量环境温度，而是基于测得的客机外周的温度建立。

Description

对注入客机客舱区域的进气的温度进行控制的方法
技术领域
本发明涉及对客机进气温度进行的控制。在本文中，“控制”并限于真实的控制系统，其中借助于不带反馈回路的受控系统而直接设置期望的值。与之完全相反，术语“控制”在本发明的框架内还包括调节——通过比较最优值与记录的实际值而确定调节差(regulatory difference)并将其输入到调节器内。
背景技术
客舱具有良好的温度调控性能对于为乘客提供舒适的飞行是重要的。在现代客机中，客舱温度是借助于注入到客舱内的进气温度而调节的。
现实中已经将客机客舱分成数个客舱区域，并从其自身的供应管线为各客舱区域供应空气。为此，各客舱区域具有自己的温度调节电路，所述温度调节电路以下述方式调节客舱区域内的进气温度：使得客舱区域内的环境温度具有所需的最优值。以此方式，各客舱区域的环境温度能够被特别地调节至目标值。
以前，各客舱区域通常使用单个的、离散的温度传感器，所述传感器记录相关客舱区域内的环境温度。一个控制单元将测得的环境温度值与最优值进行比较。根据所述两个环境温度值之间的差，获得注入温度的最优值，即注入到相关客舱区域内的空气的温度的最优值。所述控制单元将此最优值与测得的注入温度值进行比较。取决于实际注入温度和最佳注入温度之间的差，控制单元产生用于一个或多个元件的控制信号，由此可以影响注入到相关客舱区域内的进气的温度。
客舱内的环境温度可能会承受强烈的局部和周期性波动。因此，其能够导致以下的问题：为温度传感器在客舱区域内设定的安装位置不能给出代表性的读数——因为所述位置处在局部温度峰值(向上或向下)的区域内。处在此种位置的传感器的所述“伪”信号将导致所注入的空气过热或过冷。这降低了飞行时的舒适性。然而，个别地改变温度传感器的位置是不常采用的，其原因在于，即使是可能的，但是客舱内的空间较小，且这样作将导致非常高的成本。在其它情况下，根本没有空间用于温度传感器，因为客舱设备(例如机上厨房)阻碍了温度传感器的安装。
有时，为此原因，没有用于对于客舱区域的实际环境温度或没有可靠的实际环境温度。本发明的目的在于提供一种方式，通过此种方式，即使在所述的情况下，也能够在相关的客舱区域内营造出舒适的气氛。
发明内容
为了解决此问题，本发明的第一方面提供一种用于对注入到客机客舱区域内的进气的温度进行控制的方法，其中，所述客机客舱分成数个客舱区域，所述客舱区域被供以温度特别地受控的进气，在此种方法中，基于由传感器测得的注入到相关客舱区域内的进气之注入温度实际值相对于注入温度最优值的偏差，而对注入到给各客舱区域内的进气的温度进行控制，其中对于一部分所述客舱区域，所述注入温度最优值通过将相关客舱区域内由传感器测得的环境温度的环境温度实际值与环境温度最优值相比较而确定。
本发明提出了，对于至少第一客舱区域，此第一客舱区域的注入温度最优值是基于至少一个不同于所述第一客舱区域的第二客舱区域的注入温度实际值和/或注入温度最优值而确定的，其中各第二客舱区域是具有由传感器测得的相关第二客舱区域的环境温度实际值的区域。
为解决上述问题，本发明在第二方面提供了一种用于对注入到客机客舱区域内的进气的温度进行控制的方法，其中，所述客机客舱分成数个客舱区域，所述客舱区域各自被供以温度特别地受控的进气，在此种方法中，基于由传感器测得的注入到相关客舱区域内的进气之注入温度实际值相对于注入温度最优值的偏差，而对注入到给各客舱区域内的进气的温度进行控制。
本发明提出了，对于至少一个客舱区域，此客舱区域的注入温度最优值是基于由传感器测得的客机外周温度而确定的。
本发明使得可以为客舱区域维持注入温度的最优值，即使该客舱区域不能确定、或至少只能确定没有代表性的环境温度实际值，相应地，对此客舱区域不能进行环境温度的最优值/实际值比较时也是如此。
根据第一方面，参考至少一个其它(第二)客舱区域的注入温度的实际值和/或最优值，由此假定传感器获得的环境温度测量值工作良好且提供合用的测量结果。优选地，在此参考数个客舱区域特别是各个第二客舱区域的注入温度实际值和/或注入温度最优值。这些客舱区域的注入温度值能够确定，使得在第二客舱区域内的任何局部温度干扰的效应受到限制。平均注入温度(最优或实际值)反应整个的外部温度状况。
根据第二方面，直接将外部温度(即飞机外的温度)用作参数来确定注入温度的最优值。已经发现在外部温度、环境温度和注入温度之间具有联系，这将注入温度的特定值指定为外部温度特定值，使得能够设置特定的环境温度。此联系例如通过实际测试和/或模拟而经验地确定，并且以参考字段(reference field)、表或数学公式描述。也可以考虑其它的参数，例如飞行高度。
即使所有的客舱区域存在环境温度读数冲突，也能够参考外部温度在所有客舱区域内实现对注入温度最优值的确定。当然，也可以将此方法用于调节一部分的客舱区域。可能必须为不同的客舱区域确定外部温度、环境温度和注入温度之间的联系。当然，也可以为几个或甚至所有的客舱区域确定一致的联系。
因为不同的客舱区域可能具有不同的热需求，不论是因为区域特定参数还是因为不同的环境温度读数，所以，根据优选的方式，对于此两种情况，在建立所述注入温度最优值时可考虑至少一个校正值。
可以为相关的客舱区域指定第一校正值，使得能够考虑到所提及的区域特定参数。客舱区域的热需求可例如取决于带有诸如座椅、盥洗室和机上厨房之类设施的客舱区域的布局。窗户表面的尺寸也能够对热需求产生影响。第一校正值使得可以适应于此种类型的区域特定参数。
第二校正值能够取决于为此客舱区域人工输入的环境温度最优值。以此方式，如果能够分别地输入所述客舱区域的所需环境温度，那么可以作出适当修改。
附图说明
在下文中，将参考附图更详细地描述本发明。在所述附图中：
图1示意性地示出一个客机的例子，该客机带有用于将经温度调节的空气供应至客机客舱的元件；
图2示意性地示出所述客舱的截面图；
图3示出用于对供应至图1中客机的客舱区域的进气的温度进行调节的调节电路的第一例子的框图；以及
图4示出用于对供应至图1中客机的客舱区域的进气的温度进行调节的调节电路的第二例子的框图。
具体实施方式
在图1中，标号10表示客机，该客机的客舱沿着客机10的长度被分成数个一个接一个的客舱区域。客舱在此示出为客机10的内部，乘客和机组人员处在所述客舱内。在由图1示出的例子中，客机10的客舱被分为六个区域，所述区域的位置和范围由图1中的箭头标记。在此，术语客舱区域是指客舱的一个区域，该区域分配有一个独立的空气调节电路，用于调节注入到相关客舱区域内的进气的温度。因此，所述客舱区域还可看作温度调节区域。
主供应管线12分配至各客舱区域，且相关的客舱区域通过此管线进行供气。与客舱区域的数量相对应，在图1所示的例子中，设有六个主供应管线12。所述主供应管线连接至混合室14，并从混合室14接收进气。由各主供应管线供应的空气通过客舱区域内的空气出口16系统(图2)被送至相关的客舱区域内。图2中的箭头示意性地示出了注入到客舱区域内的空气的流动方向。可以看到，进气通常从客舱的上部注入，所述客舱的上部由图2中的标号18指示，例如靠近手提行李存储柜。进气流经乘客乘坐的座位区域，并在客舱18的地板高度处排向侧部。
所注入的进气的温度确定了客舱18内的环境温度。为了在客舱18内形成舒适的环境温度，各客舱区域内的进气的温度以下述方式调节：相关客舱区域内的环境温度具有期望的目标值。在此设有温度传感器系统，其使得可以为各客舱区域确定一个或多个温度值。在图1示出的例子中，温度传感器系统包括用于每个客舱区域的一个温度传感器22。大致上，试图在各客舱区域安装一个温度传感器22。然而，有时结构因素使得不能在所有客舱区域内安装温度传感器22。在其它情况下，客舱区域安装有温度传感器22，但是该传感器不能提供任何有用的读数，例如，因为相关客舱区域内的温度分布在此传感器的位置处具有局部峰值，或者因为在传感器位置处的温度波动很大。图1中的客舱区域2示出了在相关的客舱区域内不能获得温度读数或者至少不能获得合用的温度读数的情形，在客舱区域2内没有温度传感器22。
温度传感器22连接至电子计算和控制单元24，该单元调节注入到各客舱区域内的进气的温度。所述计算和控制单元24在此带有适当的软件和/或硬件。至少对于那些获得合用实际环境温度读数的客舱区域而言，所述计算和控制单元24比较客舱区域的环境温度的实际值与特定的环境温度最优值，并在此两个值之间形成一个差值。
参考此差值，所述计算和控制单元24为注入到相关客舱区域内的进气的温度确定一个最优值。在这种情况下，所述计算和控制单元24用作一个调节器，其将所述环境温度实际值与所述环境温度最优值之间的差值设定为调节差。
然后，计算和控制单元24然后将为进气温度确定的最优值与注入到相关客舱区域内的进气的当前温度值进行比较。此当前温度值由温度传感器26提供，温度传感器26测量通向相关客舱区域的主供应管线12内的空气温度。在图1中，仅仅为通向客舱区域1、2和3的供应管线12画出了此种类型的温度传感器26。显然，此种传感器26也设置在通向客舱区域4、5和6的供应管线12上。
计算和控制单元24确定进气温度最优值和当前值的差值。此差值由计算和控制单元24转化为一个或多个元件的调位(positioning)信号，借助于所述元件而改变所注入空气的温度。在此，计算和控制单元24再次用作调节器，其将进气温度的最优值和当前值之间的差作为调节差。图1示出了分配给两个客舱区域2和6的供应管线12的调位元件28。这些调位元件例如能够作用于电加热阀和/或所谓的空气调节活门(trim airvalve)。
在图1所示的例子中，在客舱区域2内没有温度传感器22，相应地对于客舱区域2没有可用的环境温度实际值。因此，对于客舱区域2，不能通过计算和控制单元24进行最优值/实际值比较。然而，为了也能够将客舱区域2内的环境温度设定为目标值，以不同于通过环境温度最优值/实际值比较的方式获得注入温度(所注入进气的温度)的最优值。根据一种方式，计算和控制单元24基于其它客舱区域1、3-6的注入温度的最优值或实际值而确定客舱区域2的注入温度的最优值。根据另一种方式，计算和控制单元24基于通过用于测量客机10外周温度的温度传感器30(图1)所测得的温度而确定客舱区域2的注入温度的最优值。在图3中示出的调节电路结构涉及第一种方式，而图4中示出的调节电路结构涉及第二种方式。
在图3中，在方框32中确定那些客舱区域的注入温度、提供合用读数的客舱区域温度传感器22。TL在此示出了注入温度的最优值和实际值。一种数学方法例如可以用作计算方法。
由方框32提供的平均注入温度值在求和点34处由两个校正值校正。第一校正值考虑用于客舱区域2(或其它客舱区域，因此可使用由图3中调节电路结构所代表的调节方法)的单个的温度读数。客舱区域2的期望温度能够在温度选择器处设置，该温度选择器在图3中由方框36表示。方框38将在温度选择器36处设置的期望温度转化成相应的校正值，该校正值被加至方框32的平均注入温度值。第二校正值由方框40提供。第二校正值代表客舱区域2的特定偏移值。第二校正值预先确定并存储在计算和控制单元24内。
由所述两个校正值校正后的平均注入温度值为客舱区域2确定了注入温度最优值。在差值形成点42处，其与由相应的温度传感器26提供的注入温度实际值相比较。在调节器44处，所述差值转化成分配到客舱区域2之一的调位元件28的调位信号。
在图4中，相同的元件或具有相同作用的那些元件以与图3中相同的标号表示，但是附加有小写字母。在图3和图4中的两种调节电路结构的主要区别仅仅在于：在图4中，图3的方框32由方框46a代替，方框46a获得由温度传感器30测得且由TA指示的外部温度作为输入信号。方框46a基于外部温度TA而确定注入温度，该注入温度是维持客舱区域2内特定环境温度所必需的。为此，相应的表格形式的参考字段存储在控制和计算单元24内。基于外部温度TA和其它可选参数(例如飞行高度等等)确定的注入温度值接下来由取决于客舱区域2中所需环境温度的区域特定偏差值和校正值而进行校正之后，用作客舱区域2的注入温度的最优值。另外，图4的调节电路的结构对应于图3的调节电路结构。
本发明使得：即使在没有客舱区域环境温度稳定读数的情况下，也可以提供稳定的温度调节。为了使客舱区域内具有舒适与怡人的环境温度，可以通过偏差值进行单独的校正，所述偏差值基于在相关客舱区域的温度选择器上设定的期望温度而确定。

Claims (12)

1.一种用于对注入到客机(10)客舱区域内的进气的温度进行控制的方法，其中，所述客机的客舱(18)分成数个客舱区域，所述客舱区域分别被供以温度特别地受控的进气，在此种方法中，基于由传感器测得的注入到相关客舱区域内的进气的注入温度实际值相对于注入温度目标值的偏差而对注入到给各客舱区域内的进气的温度进行控制，其中对于一部分所述客舱区域，所述注入温度目标值通过将由传感器测得的、相关客舱区域环境温度的环境温度实际值与环境温度目标值相比较而确定，
其特征在于，对于至少第一客舱区域，此第一客舱区域的注入温度目标值是基于至少一个不同于所述第一客舱区域的第二客舱区域的注入温度目标值和/或注入空气实际温度(TL)而确定的，其中各第二客舱区域是具有由传感器测得的相关第二客舱区域的环境温度实际值的区域。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
第一客舱区域的注入温度目标值是基于数个特别是全部第二客舱区域的注入温度实际值(TL)和/或注入温度目标值而确定的。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，
第一客舱区域的注入温度目标值是基于数个特别是全部第二客舱区域的注入温度实际值和/或注入温度目标值的平均值而确定的。
4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，
第一客舱区域的注入温度目标值也是基于用于该客舱区域的至少一个校正值而确定的。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，
第一客舱区域的注入温度目标值是基于为该客舱区域预先设定的第一校正值而确定的。
6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，
第一客舱区域的注入温度目标值是基于第二校正值确定的，所述第二校正值取决于此客舱区域的环境温度目标值，所述环境温度目标值能够人工输入。
7.一种用于对注入到客机(10)客舱区域内的进气的温度进行控制的方法，其中，所述客机的客舱(18)分成数个客舱区域，所述客舱区域分别被供以温度特别地受控的进气，在此种方法中，基于由传感器测得的注入到相关客舱区域内的进气的注入温度实际值相对于注入温度目标值的偏差而对注入到给各客舱区域内的进气的温度进行控制，
其特征在于，对于至少一个客舱区域，此客舱区域的注入温度目标值是基于由传感器测得的客机(10)的外周温度(TA)而确定的。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述一个客舱区域的注入温度目标值是基于用于该客舱区域的至少一个校正值而确定的。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，
所述一个客舱区域的注入温度目标值是基于为此客舱区域预先确定的第一校正值而确定的。
10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，
所述一个客舱区域的注入温度目标值是基于第二校正值确定的，所述第二校正值取决于此客舱区域的环境温度目标值，所述环境温度目标值能够人工输入。
11.一种客机，其客舱(18)分成数个客舱区域，所述客舱区域被供以温度被特别地进行了调节的进气，所述客机包含电子控制单元(24)，所述电子控制单元(24)设置成基于传感器测得的注入温度实际值相对于注入温度目标值的偏差而对注入到给各客舱区域内的进气的温度进行控制，并且通过将由传感器测得的、相关客舱区域的环境温度的环境温度实际值与环境温度目标值相比较而为一部分所述客舱区域确定注入温度目标值，
其特征在于，所述电子控制单元(24)设置成：至少为第一客舱区域基于至少一个不同于所述第一客舱区域的第二客舱区域的注入温度实际值(TL)和/或注入温度目标值而确定用于该第一客舱区域的注入温度目标值，其中各第二客舱区域是具有由传感器测得的相关第二客舱区域的环境温度实际值的区域。
12.一种客机，其客舱(18)分成数个客舱区域，所述客舱区域分别被供以温度被特别地进行了调节的进气，所述客机包括电子控制单元(24)，所述电子控制单元(24)设置成：基于由传感器测得的注入到相关客舱区域内的进气的注入温度实际值相对于注入温度目标值的偏差而对各客舱区域的注入进气的温度进行控制，
其特征在于，所述电子控制单元设置成：为至少一个客舱区域基于传感器测得的客机(10)外周的温度(TA)而确定用于此客舱区域的注入温度目标值。
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