KR100479430B1 - 컨트롤러, 캐빈 압력 제어 시스템 및 캐빈 압력 제어 방법 - Google Patents

컨트롤러, 캐빈 압력 제어 시스템 및 캐빈 압력 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100479430B1
KR100479430B1 KR10-2002-7003581A KR20027003581A KR100479430B1 KR 100479430 B1 KR100479430 B1 KR 100479430B1 KR 20027003581 A KR20027003581 A KR 20027003581A KR 100479430 B1 KR100479430 B1 KR 100479430B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pressure
cabin
output signal
actual
controller
Prior art date
Application number
KR10-2002-7003581A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20020059408A (ko
Inventor
페트리베른하트
펠쉬크리스티안
바이트알브레흐트
룽켈라스
Original Assignee
노르드-미크로 아게 운트 컴퍼니. 오펜 한델스 게젤 샤프트
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
Priority to EP00115674 priority Critical
Priority to EP00115674.4 priority
Priority to EP00116598 priority
Priority to EP00116598.4 priority
Application filed by 노르드-미크로 아게 운트 컴퍼니. 오펜 한델스 게젤 샤프트 filed Critical 노르드-미크로 아게 운트 컴퍼니. 오펜 한델스 게젤 샤프트
Publication of KR20020059408A publication Critical patent/KR20020059408A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100479430B1 publication Critical patent/KR100479430B1/ko
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=26071189&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR100479430(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLYING SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D13/00Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passenger, or freight space; or structural parts of the aircarft
    • B64D13/02Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passenger, or freight space; or structural parts of the aircarft the air being pressurised
    • B64D13/04Automatic control of pressure
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/40Weight reduction
    • Y02T50/42Airframe
    • Y02T50/44Design measures

Abstract

본 발명은 캐빈(30), 특히 항공기 캐빈 내부의 압력을 조절하기 위한 컨트롤러(11), 캐빈 압력 제어 시스템(10) 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 컨트롤러(11)는 채널(15; 16) 및 압력차 안전 기능부(22)를 구비하고 있다. 상기 채널(15; 16)은 캐빈(30)과 대기 간의 압력차 및 부가적인 중요 파라미터를 근거로 폐회로 제어에서 유출 밸브(17)를 기동시키는 제1 출력 신호(40)를 계산한다. 상기 안전 기능부(22)는 압력 차만을 근거로 제2 출력 신호(41)를 계산한다. 두 개의 출력 신호(40, 41)는 비교되고, 만약 상기 제1 출력 신호(40)가 부정확하다고 밝혀지면 제2 출력 신호(41)가 선택된다. 상기 안전 기능부(22)는 채널(15; 16)이 기능하지 않을 때에 조차 유출 밸브(17)의 작동을 보증한다. 따라서, 부가적인 안전 밸브(18)의 수는 줄어들 수 있어서 시스템(10)의 중량이 감소된다. 수동 제어 패널(26)이 백업을 위해 제공된다.

Description

컨트롤러, 캐빈 압력 제어 시스템 및 캐빈 압력 제어 방법 {Controller, Cabin Pressure Control System and Method of Controlling Cabin Pressure}

본 발명은 캐빈, 바람직하게는 항공기 캐빈 내부의 실제 압력을 제어하기 위한 캐빈 압력 제어 시스템용 컨트롤러에 관한 것으로, 상기 컨트롤러는 실제 캐빈 압력을 측정하는 제1 센서에 연결되어 있고, 대기압 측정장치로부터 대기압에 관한 정보를 수신하거나 또는 실제 캐빈 압력과 대기압 간의 압력차 측정기기로부터 상기 압력차에 관한 정보를 수신하고 또한 부가적인 중요 파라미터에 관한 정보를 수신하는 입력 장치와, 측정된 실제 캐빈 압력과 상기 입력 장치에 의해 수신된 정보를 근거로 출력 신호를 계산하는 컨트롤부를 가진 채널을 구비하고 있다.

부가적으로, 본 발명은 캐빈 압력 제어 시스템, 특히 항공기용 캐빈 압력 제어 시스템에 관한 것으로, 상기 시스템은 캐빈 내부의 실제 압력을 측정하는 제1 압력 센서와, 대기압 측정장치로부터 대기압에 관한 정보를 수신하거나 또는 실제 캐빈 압력과 대기압 간의 압력차에 관한 정보를 수신하고 또한 부가적인 중요 파라미터에 관한 정보를 수신하는 입력 장치를 가지며 캐빈 압력과 대기압 간의 압력차와 부가적인 중요 파라미터를 근거로 제어 캐빈 압력을 계산하고 폐회로 제어(closed loop control)에서 실제 캐빈 압력을 제어 캐빈 압력에 가깝게 유지하기 위해서 관련 채널 출력 신호를 발생시키는 채널을 구비한 컨트롤러와, 상기 컨트롤러로부터의 출력 신호에 의해 기동 가능한 관련 액추에이터를 가진 적어도 하나의 유출 밸브를 구비하고 있다.

본 발명의 다른 형태로, 본 발명은 캐빈, 특히 항공기 캐빈 내부의 실제 압력을 제어하는 방법에 관한 것으로, 상기 방법은 캐빈 내부의 실제 압력을 측정하는 단계, 주변 대기의 실제 압력을 측정하는 단계, 실제 압력과 대기압 간의 압력차를 계산하는 단계, 또는 다른 실시예로서, 실제 압력과 대기압 간의 압력차를 측정하는 단계, 캐빈 압력과 대기압 간의 압력차와 부가적인 중요 파라미터를 근거로 제어 캐빈 압력을 계산하는 단계, 그리고 폐회로 제어에서 실제 캐빈 압력을 제어 캐빈 압력에 가깝게 유지하기 위해서 상기 계산된 제어 압력에 따라 제1 출력 신호를 발생시키는 단계를 구비하고 있다.

실제 캐빈 압력과 대기압 간의 압력차는 양쪽 압력을 측정하여 그 값을 서로 뺌으로써 계산될 수 있다. 다른 방법으로는, 상기 압력차는 적당한 센서에 의해 직접 측정될 수도 있다. 물론 다른 항공기 시스템으로부터의 정보 역시 사용할 수도 있다. 압력차는 캐빈 압력이 대기압보다 더 높으면 양으로 부르고 그렇지 않으면 음으로 부른다.

컨트롤러, 캐빈 압력 제어 시스템 및 캐빈 내부의 실제 압력을 제어하는 방법은 본 출원의 출원인에게 허여된, EP 0 625 463 B1로부터 공지되어 있다. 상기 선행 기술 문서는 컨트롤러, 하나의 유출 밸브 및 두 개의 안전 밸브를 구비한 캐빈 압력 제어 시스템을 개시하고 있다. 상기 컨트롤러는 캐빈과 대기 간의 압력차 및 최종 순항 비행 고도와 같은 부가적인 중요 파라미터를 근거로 출력 신호를 계산한다. 상기 유출 밸브가 기동되어 실제 캐빈 압력을 미리 정해진 제어 캐빈 압력에 가깝게 유지한다. 상기 공지의 시스템은 폐회로 제어를 제공한다.

시스템은 두 가지 요구조건을 충족해야만 한다. 첫째, 압력차는 소정의 문턱값을 초과하지 않아야 하는데, 그렇지 않으면 항공기 기체가 손상될 수 있거나 파괴될 수도 있기 때문이다. 둘째, 조작자는 보통 유지되야만 하는 소정의 압력 변동률을 설정하고 있다. 캐빈 압력에 있어서 커다란 변동률은 승무원과 탑승객에게 위험하므로 허용될 수 없다.

유출 밸브 또는 컨트롤러의 기능장애인 경우에는, 캐빈 압력과 대기압 간의 압력차가 미리 결정되어 있는 문턱값을 초과할 수도 있다. 양의 압력차인 경우에는, 상기 압력차에 근거하여 안전 밸브가 기계적으로 열린다. 이와 같은 열림은 압력차로 인한 캐빈의 손상 또는 파괴를 방지한다. 음의 압력차를 보상하기 위해서, 상기 공지의 시스템은 부가적으로 캐빈 안에 공기가 들어가도록 해주는 음의 릴리프 밸브를 제공한다.

상기 공지의 캐빈 압력 제어 시스템은 신뢰할 만하다. 하지만, 그것은 초과 압력을 방지하기 위해서 하나의 유출 밸브와 두 개의 안전 밸브의 사용을 요하는데, 이는 항공기에서 가장 바람직하지 않은 중량 증가로 이르게 하는 것이다. 두 개의 독립적인 초과 압력 릴리프 밸브는 항공 규정상 요구된다.

본 발명은 이하 다음 도면에 도시된 예시적인 실시예에 의해 상세히 설명될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 캐빈 제어 시스템의 제1 실시예의 개략도를 도시하고 있다.

도 2는 본 발명에 따른 제2 실시예의 컨트롤러에 대한 보다 상세한 개략도를 도시하고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 효과적으로 압력을 제어할 수 있고 중량 감소와 더불어 지나치게 높은 캐빈 압력을 방지하는 컨트롤러 및 캐빈 압력 제어 시스템을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 효과적이면서 신뢰할 수 있는 캐빈, 특히 항공기 캐빈 내부의 실제 압력을 제어하는 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 위에서 언급된 종류의 컨트롤러에 있어서, 상기 컨트롤러는, 단지 실제 캐빈 압력과 대기압 간의 압력차만을 근거로하여 출력 신호를 계산하고 실제 캐빈 압력을 측정하는 제2 센서에 연결 가능한 압력차 안전 기능부를 구비하고 있고, 상기 안전 기능부는 만약 채널 컨트롤부로부터의 출력 신호가 부정확하다고 밝혀지면 두 개의 출력 신호를 비교하고 안전 기능부에 의해 발생된 출력 신호를 선택하는 컨트롤부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 컨트롤러를 제안하고 있다.

캐빈 압력 제어 시스템은 실제 캐빈 압력을 측정하는 제2 센서를 구비하고 있고, 상기 컨트롤러는 단지 실제 캐빈 압력과 대기압 간의 압력차에만 의존하여 출력 신호를 계산하고, 상기 제2 센서에 연결되어 있는 압력차 안전 기능부를 구비하고 있고, 상기 안전 기능부는 만약 채널 컨트롤부로부터의 출력 신호가 부정확하다고 밝혀지면 두 개의 출력 신호를 비교하고 안전 기능부에 의해 발생된 출력 신호를 선택하는 컨트롤부를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 방법은 부가적으로 상기 제1 출력 신호를 발생시키는 압력차와 독립적으로 얻어지는 실제 캐빈 압력과 대기압 간의 압력차에만 의존하여 제2 출력 신호를 발생시키는 단계와, 만약 상기 제1 출력 신호가 부정확하다고 밝혀지면 상기 두 개의 출력 신호를 비교하고 제2 출력 신호를 선택하는 단계를 구비하고 있다.

본 발명은 채널의 출력 신호를 제어하는 압력차 안전 기능부를 제공한다. 만약 채널 출력 신호가 부정확하다고 밝혀지면, 상기 안전 기능부의 출력 신호가 사용된다. 만약 미리 정해진 일정한 문턱값보다 높은 압력차, 또는 캐빈 압력에 있어서 지나치게 큰 변동률을 야기했다면 상기 채널 출력 신호는 부정확하다고 여겨진다. 안전 기능부에서의 입력 정보는 채널에서의 입력 정보와 독립적으로 검색된다. 채널 센서의 기능장애는 안전 기능부 출력 신호에 대해 아무런 효과도 가지지 않을 것이다.

상기 채널은 비교적 정교한 구성요소와 소프트웨어를 필요로 하지만, 상기 안전 기능부는 소프트웨어 없이 단순한 구성요소를 사용하여 이행될 수도 있다. 따라서, 상기 안전 기능부는 채널보다 더 신뢰할 만하고 장애시 안전하며 유출 밸브의 필수 조작을 제공한다.

본 발명은 이미 사용된 안전 밸브들 중 하나를 제거할 수 있도록 해준다. 이제 공지의 시스템보다 안전 밸브를 하나 덜 사용하여 실제 캐빈 압력을 제어할 수 있다. 안전 기능부를 유출 밸브를 제어하는 채널에 부가함으로써 두 개의 독립된 초과 압력 릴리프 밸브에 대한 항공 규정 요구조건은 충족된다. 따라서, 본 발명에 따른 시스템의 중량은 상당히 감소될 수 있다. 본 발명에 따른 방법은 실제 캐빈 압력을 신뢰할 만하고 효과적으로 제어할 수 있도록 해준다.

본 발명의 부가적인 이로운 특징들과 실시예들은 청구범위로부터 알 수 있다.

바람직하게, 상기 컨트롤러는 서로 독립적으로 작동하는 두 개의 채널을 구비하고 있고, 각 채널에는 압력차 안전 기능부가 제공되어 있다. 제1 채널의 기능장애의 경우, 그의 안전 기능부와 제2 채널은 백업(backup)용으로 사용될 수도 있다.

유리하게, 상기 액추에이터는 서로 독립적으로 작동 가능한 두 개의 모터를 구비하고 있고, 제1 모터는 상기 제1 채널에 의해 기동 가능하고 제2 모터는 상기 제2 채널에 의해 기동 가능하다. 부가적으로, 양 채널은 바람직하게 상이한 센서들에 연결되어 있다. 상기 실시예는 서로 완전히 독립적인 두 개의 채널 기능부를 제공한다. 단지 유출 밸브의 기어와 축만은 양쪽 채널에 대해 공통으로 사용된다. 하지만, 기계적인 결함은 적절한 테스팅과 모형 작업(prototyping)에 의해 거의 제거될 수도 있다. 따라서, 본 발명에 따른 시스템과 방법은 고도로 신뢰할 만하다.

본 발명의 이로운 실시예에 따르면, 상기 캐빈 압력 제어 시스템은 상기 캐빈 내부와 주변 대기 간의 압력차에 따라 공압에 의해 작동하는 적어도 하나의 안전 밸브를 더 구비하고 있다. 상기 안전 밸브는 컨트롤러 및 유출 밸브와 완전히 독립적으로 작동한다. 그것은 외부 에너지를 필요로하지 않으며 단지 압력차에만 근거하여 기동된다. 상기 안전 밸브는 압력차가 미리 정해진 문턱값을 초과하지 않는다는 것을 보증하며, 증가된 실제 캐빈 압력으로 인한 캐빈의 손상 또는 파괴를 방지한다.

하지만, 상기 액추에이터의 모터들은 바람직하게 전기로 작동한다. 따라서, 유출 밸브의 위치는 고도로 정밀하게 제어될 수도 있고 실제 캐빈 압력은 계산된 제어 캐빈 압력에 가깝게 유지될 수도 있다.

바람직하게, 상기 캐빈 압력 제어 시스템에는 상기 유출 밸브 위치의 부가적인 수동 컨트롤부가 제공된다. 있을 수 있는 임의의 기능장애를 보상하기 위해서 상기 수동 컨트롤부는 조작자에 의해 컨트롤러의 자동 기능부에 대해 수동조작할 수 있게 해준다.

바람직하게, 상기 시스템은 캐빈 내부와 주변 대기 사이의 압력차에 따라 기계적으로 작동하는 적어도 하나의 안전 밸브를 구비하고 있다. 상기 안전 밸브는 컨트롤러가 완전히 기능장애인 경우에도 적절한 압력차를 보증한다.

또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 상기 캐빈 압력 제어 시스템은 적어도 하나의 부가적인 음의 릴리프 밸브를 구비하고 있다. 상기 음의 릴리프 밸브는 대기압이하로 떨어지면 바로 열린다. 대기압 이하의 캐빈 압력은 캐빈 구조의 본래 상태를 위해 요구되지 않고 캐빈 내부의 사람 또는 동물을 해치게 할 수도 있으므로 피한다.

유리하게, 컨트롤러는 상기 유출 밸브와 격리 배열된다. 상기 배열은 유출 밸브의 단순 구조 및 조립을 가능하게 한다. 더욱이, 상이한 유출 밸브 및 컨트롤러가 결합될 수도 있는데, 이는 높은 유연성과 모듈식 설계를 가능하게 한다.

본 발명에 따른 방법을 살펴보면, 부가적인 중요 파라미터는 바람직하게 최종 순항 비행 고도, 이착륙장 높이, 엔진 출력 신호 및/또는 착륙 기어 정보이다. 따라서, 유출 밸브의 위치는 있을 수 있는 모든 관련 정보를 고려하여 선택될 수도 있다.

유리하게, 상기 채널 출력 신호의 계산 착오는 비휘발성 기억장치에 저장된다. 상기 저장은 적당한 평가를 위해 후일에 모든 계산 착오의 검색을 가능하게 한다.

도 1은 두 개의 채널(15, 16)을 가진 컨트롤러(11)를 구비한 캐빈 압력 제어 시스템(10)을 도시하고 있다. 각 채널(15, 16)에는 압력차 기능부(22)가 제공된다. 캐빈 압력은 센서들(12, 13)에 의해 측정되는바, 센서들(12)은 채널(15, 16)에 정보를 제공하고, 센서들(13)은 압력차 기능부(22)에 정보를 제공한다. 센서(12) 하나가 기능장애를 일으켜도 다른 센서들은 손상시키지 않도록 상기 시스템(10)은 고장에 대비한 예비품을 구비하고 있다. 대기압, 압력차, 최종 순항 비행 고도, 이착륙장 높이, 엔진 출력 기어 및/또는 착륙 기어 정보 등과 같은 부가적인 정보는 화살표 14로 나타낸 바와 같이 컨트롤러(11)에 전해진다. 시스템(10)은 부가적으로 유출 밸브(17), 안전 밸브(18) 및 음의 릴리프 밸브(19)를 구비하고 있다. 캐빈(30) 자체는 점선으로 도시되어 있다. 컨트롤러(11)는 유출 밸브(17) 가까이에 위치되어 있지만, 유출 밸브(17)로부터 떨어져 있다.

안전 밸브(18)는 캐빈 본래의 상태를 확보하기 위해 캐빈 압력이 대기압을 일정한 양만큼 초과하면 열린다. 가능한 문턱값은 약 500 내지 600 mbar일 수 있다. 부가적으로, 안전 밸브(18)는, 만약 실제 압력차가 제어 압력차보다 많은 4 mbar라면 열린다. 반대로, 음의 릴리프 밸브(19)는 단지 캐빈 압력이 대기압보다 낮은 경우, 예를 들어 15 mbar보다 클 경우에만 열린다. 양 밸브(18, 19)는 컨트롤러(11), 유출 밸브(17) 그리고 서로로부터 독립적으로 작동한다. 그것들은 외부 전력원을 필요로 하지 않으며 캐빈(30)과 대기 사이의 압력차에 대해서만 작동한다.

시스템(10)은 부가적으로 수동 제어 패널(23)을 구비하고 있다. 컨트롤부(24)는 시스템(10)을 채널(15)(AUTO), 채널(16)(ALT) 및 수동 조작부(MAN) 사이에서 수동으로 전환시킬 수 있도록 한다. 수동 조작 모드에서, 스위치(25)는 유출 밸브(17)의 위치를 수동으로 변경할 수 있게 하는데, 열림은 "1"로 닫힘은 "0"으로 표시되어 있다. 상기 패널(23)은 캐빈(30)의 빠른 감압을 위해 DUMP 버튼(28)을 더 구비하고 있다. 표시부(29)가 제공되어 긴급 상황이나 기능 장애인 경우에 조작자에게 경고를 발한다.

도 2는 채널(15, 16)을 가진 컨트롤러(11)를 보다 상세히 도시하고 있다. 양쪽 채널(15, 16)은 동일하기 때문에, 채널(15)만이 상세히 설명될 것이고, 그 설명은 채널(16)에 대해서도 역시 유효한 것이다.

채널(15)은 컨트롤부(31), 입력/출력 장치(33) 및 모터 드라이브(34)를 구비하고 있다. 정보는 상기 장치(33)에 제공되고 그 장치로부터 다른 항공기 시스템으로 돌아간다. 부가적으로, 채널(15)은 센서(12)에 연결되어 캐빈 압력을 측정한다. 채널(15) 옆에는 압력차 안전 기능부(22)가 도시되어 있는데, 이는 압력 센서(13)에 연결되어 있는 컨트롤부(32)를 구비하고 있다. 상이한 센서(12, 13)가 제공되어 있다는 것을 주목해야 한다.

채널(15)은 컨트롤부(31)에 의해 수신된 정보를 근거로 제1 출력 신호(40)를 계산한다. 상기 출력 신호(40)는 모터 드라이브(34)로 전송된다. 동시에, 안전 기능부(22)는 단지 압력차에만 근거하여 제2 출력 신호를 계산한다. 두 개의 출력 신호(40, 41)가 비교된다. 만약 출력 신호(40)가 정확하다면, 그 출력 신호는 액추에이터(35)로 전송된다. 만약 출력 신호(40)가 부정확하다면, 안전 기능부(22)로부터의 출력 신호(41)가 모터 드라이브(34)에 전송되고 채널 출력 신호(40)를 덮어쓴다(overwrites). 다음으로, 모터 드라이브(34)는 선택된 신호(20)를 액추에이터(35)의 관련 모터(36)에 전송한다.

출력 신호(40)는 압력차에 있어서 심한 변화를 야기했거나 또는 미리 정해진 문턱값보다 더 높은 압력차로 이르게 했다면 부정확하다고 여겨진다. 다시 말해서, 압력차에 관하여 명세서 시작부분에서 설명되었던 두 가지 표준은 충족되어야만 한다. 또한 출력 신호(40)가 안전 기능부의 출력 신호(41)에서 크게 벗어난다면 부정확한 것으로 간주할 수 있다.

안전 기능부(22)는 비교적 단순한 구성요소들과 약간의 소프트웨어로 또는 소프트웨어 없이 이행될 수도 있어서, 매우 신뢰할 만하다. 반대로, 채널(15, 16)은 보다 정교한 구성요소와 소프트웨어를 필요로하고 따라서 기능장애가 일어나기 쉬울 수도 있다. 채널(15, 16)의 기능장애가 있는 경우, 안전 기능부(22)는 여전히 작동 가능하고 유출 밸브(17)를 기동시킨다.

모터 드라이브(34)로부터의 신호는 유출 밸브(17)에 대한 액추에이터(35)의 관련 모터(36, 37)로 전달된다. 모터(36)는 제1 채널(15)에 의해 기동 가능하고, 모터(37)는 제2 채널(16)에 의해 기동 가능하다. 모터(36, 37)는 서로 독립적으로 작동 가능하고 개략적으로 도시된 바와 같이 전기 에너지를 필요로 한다. 양쪽 모터(36, 37)는 공통 기어에 맞물려 있고 출력 밸브(17)의 위치를 제어하기 위해 공통 회전축(39)을 회전한다. 모터(36, 37)의 속도 및/또는 위치는 전위차계(potentiometer)(38)에 의해 측정되고 컨트롤부(32), 입력/출력 장치(33)로 다시 전달된 다음 데이터 버스(도시되지 않았음)로 다시 전달된다. 실제 상태에 따라, 수동 제어 패널(23)의 표시부(29)는 컨트롤러(11)의 현재 상태에 대한 또 다른 표시를 제공할 수 있도록 발광할 수도 있다.

본 발명에 따른 시스템(10)은 다수의 안전 예방책을 포함하고 있다. 먼저, 양쪽 채널(15, 16)은 가능하면, 수동 제어가 선택된 경우에는 대기 상태로 있는다. 수동 조작에서, 압력차는 캐빈 손상을 피하기 위해 제한된다.

하기의 부가적인 안전 특색 및 경고가 제공된다:

a) 캐빈 고도 제한

두 개의 압력 센서(12)는 각 채널(15, 16)에서 캐빈 압력을 측정한다. 만약 캐빈 고도가 4,419.6±15.24 m (14,500±50 ft)의 한도를 초과하면, 제1 논리 회로는 자동적으로 유출 밸브(17)를 닫는다. 이는 컨트롤러(11)의 압력 제어 논리와 독립적으로 행해질 것이다. 부가적으로, 항공기 운항에 따라서, 제2 논리 회로는 캐빈 고도를 3,779.52±15.24 m (12,400±50 ft)로 제한할 것이다. 양쪽 논리 회로는 수동 모드로 작동 가능하지 않다.

b) 음의 릴리프

대기압이 캐빈 압력보다 더 높을 때마다, 예를 들어 항공기의 빠른 하강 후, 컨트롤러(11)는 즉시 유출 밸브(17)를 열어, 외부 공기가 캐빈(11)안에 들어가도록 하여 낮은 압력차를 유지할 것이다. 부가적으로, 음의 릴리프 밸브(19)는 유출 밸브(17)가 작동할 수 없는 경우에 음의 압력차를 제한한다.

c) 양의 릴리프

압력차가 명목상 압력차를 4 mbar만큼 초과할 때마다, 컨트롤러(11)는 유출 밸브(17)를 열어 압력차를 제한한다. 상기 기능은 자동 및 대체 모드에서 모두 이용 가능하다. 부가적으로, 독립 안전 밸브(18)는 유출 밸브(17)가 작동 가능하지 않은 경우에 양의 압력차를 제한한다.

컨트롤러(11)의 고장 또는 항공기의 임계 상황의 표시에 대해, 본 발명에 따른 시스템(10)은 하기 경고를 제공한다:

a) 자동 결함 표시

만약 컨트롤러(11)의 컨트롤부(32)가 제1 채널(15)의 주요 고장을 찾아내면, 수동 제어 패널(23) 상의 적절한 표시부는 조작자가 대체 모드 또는 수동 모드로 전환하도록 조명될 것이다. 만약 일정 시간 동안 조작자의 아무런 입력도 수신되지 않았다면 대체 모드로의 전환은 자동으로 이뤄질 수도 있다.

b) 대체 결함 표시

만약 컨트롤러(11)의 컨트롤부(32)가 제2 채널(16)의 주요 고장을 찾아낸다면, 수동 제어 패널(23) 상의 적절한 표시부는 조작자가 자동 모드 또는 수동 모드로 전환하도록 조명될 것이다. 만약 일정시간 동안 조작자의 아무런 입력도 수신되지 않았다면 자동 모드로의 전환은 자동으로 이뤄질 수도 있다. 만약 대체 결함이 자동 결함 후에 나타나면, 상이한 표시부가 조명될 수도 있다.

c) 과도한 캐빈 고도 경고

요구된 FAR 25.841에 따라, 양쪽 채널(15, 16)은 선택된 모드와 별개로, 3,048 m (10,000 ft)의 캐빈 고도를 알리는 높은 캐빈 고도를 제공할 것이다. 자동 모드가 선택된 경우에, 만약 항공기 운항이 3,048 m (10,000 ft) 이상의 캐빈 고도를 요구한다면, 컨트롤러(11)는 부가 정보를 제공할 것이다. 시스템(10)은 컨트롤러(11)에 의해 지정된 고도까지는 그 경고를 덮어쓰게 된다. 하지만, 3,048 m (10,000 ft) 경고는 항상 4,267.2 m (14,000 ft) 또는 그 이상의 캐빈 고도의 경우에 나타날 것이다.

본 발명의 컨트롤러(11), 시스템(10) 및 방법은 컨트롤러(11)의 채널(15, 16) 중 하나가 손상되거나 기능장애를 일으키면 유출 밸브(17)를 안전 밸브(18)로 전환하도록 한다. 따라서, 본 발명에 따라 사용 및 제어되는 각 유출 밸브(17)의 경우, 하나의 안전 밸브(18)가 생략될 수 있다. 따라서, 본 시스템(10)은 높은 부품 예비성(redundance)과 신뢰성을 제공하면서도 중량에 있어서 상당한 감소를 가능하게 한다.

Claims (13)

  1. 캐빈(30), 바람직하게는 항공기 캐빈 내부의 실제 압력을 조절하기 위해,
    실제 캐빈 압력을 측정하는 제1 센서(12)에 연결되어 있으며,
    대기압 측정장치로부터 대기압에 관한 정보를 수신하거나 또는 실제 캐빈 압력과 대기압 간의 압력차 측정기기로부터 상기 압력차에 관한 정보를 수신하고 또한 부가적인 중요 파라미터에 관한 정보를 수신하는 입력 장치(33)와,
    측정된 실제 캐빈 압력과 상기 입력 장치(33)에 의해 수신된 정보를 근거로 출력 신호(40)를 계산하는 컨트롤부(31)를 가진 채널(15; 16)을 구비하고 있는 캐빈 압력 제어 시스템용 컨트롤러(11)에 있어서,
    상기 컨트롤러(11)는, 단지 실제 캐빈 압력과 대기압 간의 압력차만을 근거로 출력 신호(41)를 계산하고 실제 캐빈 압력을 측정하는 제2 센서(13)에 연결가능한 압력차 안전 기능부(22)를 구비하고 있고,
    상기 안전 기능부(22)는 만약 채널 컨트롤부(31)로부터의 출력 신호(40)가 부정확하다고 밝혀지면 두 개의 출력 신호(40, 41)를 비교하고 상기 안전 기능부(22)에 의해 발생된 출력 신호(41)를 선택하는 컨트롤부(32)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 캐빈 압력 제어 시스템용 컨트롤러.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤러(11)는 서로 독립적으로 작동하는 두 개의 채널(15, 16)을 구비하고 있고, 각 채널(15; 16)에는 압력차 안전 기능부(22)가 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 캐빈 압력 제어 시스템용 컨트롤러.
  3. 캐빈(30) 내부의 실제 압력을 측정하는 제1 압력 센서(12)와,
    대기압 측정장치로부터 대기압에 관한 정보를 수신하거나 또는 실제 캐빈 압력과 대기압 간의 압력차 측정기기로부터 상기 압력차에 관한 정보를 수신하고 또한 부가적인 중요 파라미터에 관한 정보를 수신하는 입력 장치(33)를 가지고, 캐빈 압력과 대기압 간의 압력차와 부가적인 중요 파라미터를 근거로 제어 캐빈 압력을 계산하고 폐회로 제어에서 상기 제어 캐빈 압력에 가깝게 실제 캐빈 압력을 유지하기 위해서 관련 채널 출력 신호(40)를 발생시키는 채널(15)을 구비한 컨트롤러(11)와,
    상기 컨트롤러(11)로부터의 출력 신호(20; 21)에 의해 기동 가능한 관련 액추에이터(35)를 가진 적어도 하나의 유출 밸브(17)를 구비하고 있는 캐빈 압력 제어 시스템, 특히 항공기용 캐빈 압력 제어 시스템에 있어서,
    상기 캐빈 압력 제어 시스템(10)은 실제 캐빈 압력을 측정하는 제2 센서(13)를 구비하고 있고,
    상기 컨트롤러(11)는 단지 실제 캐빈 압력과 대기압 간의 압력차에만 의존하여 출력 신호(41)를 계산하고, 상기 제2 센서(13)에 연결되어 있는 압력차 안전 기능부(22)를 구비하고 있으며,
    상기 안전 기능부(22)는 만약 채널 컨트롤부(31)로부터의 출력 신호(40)가 부정확하다고 밝혀지면 두 개의 출력 신호(40, 41)를 비교하고 상기 안전 기능부(22)에 의해 발생된 출력 신호(41)를 선택하는 컨트롤부(32)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 캐빈 압력 제어 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 컨트롤러(11)는 서로 독립적으로 작동하는 두 개의 채널(15, 16)을 구비하고 있고, 각 채널(15; 16)에는 압력차 안전 기능부(22)와 실제 캐빈 압력을 측정하는 센서(13)가 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 캐빈 압력 제어 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 액추에이터(35)는 서로 독립적으로 작동 가능한 두 개의 모터(36, 37)를 구비하고 있고, 제1 모터(36)는 상기 제1 채널(15)에 의해 기동 가능하며 제2 모터(37)는 상기 제2 채널(16)에 의해 기동 가능한 것을 특징으로 하는 캐빈 압력 제어 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 액추에이터(35)의 모터(36, 37)는 전기로 작동하는 것을 특징으로 하는 캐빈 압력 제어 시스템.
  7. 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유출 밸브(17)의 위치를 수동으로 제어하기 위한 수동 제어 패널(23)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 캐빈 압력 제어 시스템.
  8. 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캐빈(30)의 내부와 주변 대기 간의 압력차에 따라 공압에 의해 작동하는 적어도 하나의 안전 밸브(18)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 캐빈 압력 제어 시스템.
  9. 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 음의 릴리프 밸브(19)를 구비하는 것을 특징으로 하는 캐빈 압력 제어 시스템.
  10. 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컨트롤러(11)는 상기 유출 밸브(17)와 격리 배치되는 것을 특징으로 하는 캐빈 압력 제어 시스템.
  11. 캐빈(30) 내부의 실제 압력을 측정하는 단계,
    주변 대기의 실제 압력을 측정하는 단계,
    상기 실제 압력과 상기 대기압 간의 압력차를 계산하는 단계, 또는 실제 압력과 대기압 간의 압력차를 측정하는 단계,
    캐빈 압력과 대기압 간의 압력차와 부가적인 중요 파라미터를 근거로 제어 캐빈 압력을 계산하는 단계, 그리고
    폐회로 제어에서 제어 캐빈 압력에 가깝게 실제 캐빈 압력을 유지하기 위해 계산된 제어 압력에 따라 제1 출력 신호(40)를 발생시키는 단계를 구비한 캐빈(30), 특히 항공기 캐빈 내부의 실제 압력 제어 방법에 있어서,
    상기 제1 출력 신호(40)를 발생시키는 압력차와 독립적으로 얻어지는 실제 캐빈 압력과 대기압 간의 압력차에만 의존하여 제2 출력 신호(41)를 발생시키는 단계와,
    만약 상기 제1 출력 신호(40)가 부정확하다고 밝혀지면 상기 두 개의 출력 신호(40, 41)를 비교하고 제2 출력 신호(41)를 선택하는 단계를 특징으로 하는 캐빈 내부의 실제 압력 제어 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 부가적인 중요 파라미터는 최종 순항 비행 고도, 이착륙장 높이, 엔진 출력 신호 및/또는 착륙 기어 정보인 것을 특징으로 하는 캐빈 내부의 실제 압력 제어 방법.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 제1 출력 신호(40)의 계산 착오는 비휘발성 기억장치에 저장되는 것을 특징으로 하는 캐빈 내부의 실제 압력 제어 방법.
KR10-2002-7003581A 2000-07-20 2001-07-18 컨트롤러, 캐빈 압력 제어 시스템 및 캐빈 압력 제어 방법 KR100479430B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP00115674 2000-07-20
EP00115674.4 2000-07-20
EP00116598 2000-08-01
EP00116598.4 2000-08-01

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020059408A KR20020059408A (ko) 2002-07-12
KR100479430B1 true KR100479430B1 (ko) 2005-03-31

Family

ID=26071189

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2002-7003581A KR100479430B1 (ko) 2000-07-20 2001-07-18 컨트롤러, 캐빈 압력 제어 시스템 및 캐빈 압력 제어 방법

Country Status (11)

Country Link
US (1) US6676504B2 (ko)
EP (1) EP1222110B1 (ko)
JP (1) JP3647844B2 (ko)
KR (1) KR100479430B1 (ko)
CN (1) CN1123488C (ko)
BR (1) BRPI0106953B1 (ko)
CA (1) CA2384268C (ko)
CZ (1) CZ297073B6 (ko)
DE (1) DE60100098T2 (ko)
ES (1) ES2191652T3 (ko)
WO (1) WO2002008056A1 (ko)

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6737988B2 (en) * 2002-02-21 2004-05-18 Honeywell International, Inc. Instrumentation and control circuit having multiple, dissimilar sources for supplying warnings, indications, and controls and an integrated cabin pressure control system valve incorporating the same
US6761628B2 (en) * 2002-11-26 2004-07-13 Honeywell International, Inc. Control system and method for implementing fixed cabin pressure rate of change during aircraft climb
US7101277B2 (en) * 2003-07-22 2006-09-05 Honeywell International, Inc. Control system and method for controlling aircraft cabin altitude during aircraft operations above maximum certified aircraft altitude
US6979257B2 (en) * 2004-01-14 2005-12-27 Honeywell International, Inc. Cabin pressure control method and apparatus using all-electric control without outflow valve position feedback
US20060019594A1 (en) * 2004-07-22 2006-01-26 Honeywell International, Inc. Cabin pressure control system and method
US7008314B2 (en) * 2004-08-02 2006-03-07 Honeywell International, Inc. Aircraft modular cabin pressure regulator
DE102004048217B4 (de) * 2004-09-30 2007-04-19 Eurocopter Deutschland Gmbh Luftfahrzeug mit Kabinen-Differenzdruck-Warnsystem
DE102004051078B4 (de) * 2004-10-20 2006-09-21 Roland Arnold Redundante Servomotoren für ein Gas-, Brems- und Lenksystem
US7462098B2 (en) * 2005-03-16 2008-12-09 Honeywell International, Inc. Cabin pressure control system and method that accommodates aircraft take-off with and without a cabin pressurization source
US7549916B2 (en) * 2005-07-08 2009-06-23 Honeywell International Inc. Cabin pressure control system and method that implements high-speed sampling and averaging techniques to compute cabin pressure rate of change
FR2890042B1 (fr) 2005-08-26 2007-10-26 Liebherr Aerospace Toulouse Sa Systeme de pressurisation d'une cabine d'aeronef
US7454254B2 (en) * 2005-08-30 2008-11-18 Honeywell International, Inc. Aircraft cabin pressure control system and method for reducing outflow valve actuator induced cabin pressure oscillations
EP1787908A3 (en) * 2005-11-18 2009-02-25 Honeywell International Inc. Aircraft cabin pressure control system and method for aircraft having multiple differential pressure limits
DE102006001685B4 (de) * 2006-01-12 2009-11-12 Airbus Deutschland Gmbh Verfahren und System zur Steuerung des Drucks in einer Flugzeugkabine
US7670214B2 (en) * 2006-08-31 2010-03-02 Honeywell International Inc. Systems and methods for intelligent alerting for cabin altitude depressurization
US8571726B2 (en) * 2006-12-13 2013-10-29 The Boeing Company Method for reducing outside air inflow required for aircraft cabin air quality
US7837541B2 (en) * 2006-12-13 2010-11-23 The Boeing Company Method for reducing outside air inflow required for aircraft cabin air quality
US8808072B2 (en) * 2007-03-22 2014-08-19 Honeywell International Inc. Cabin pressure control system dual valve control and monitoring architecture
DE102007019014A1 (de) * 2007-04-18 2008-10-23 Thyssenkrupp Transrapid Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Vermeidung schneller Änderungen des Innendrucks in einem geschlossenen Raum
US7686680B2 (en) * 2007-06-26 2010-03-30 Honeywell International Inc. Closed-loop cabin pressure control system test method with actual pressure feedback
CN102026869B (zh) * 2008-03-07 2015-04-29 亚当斯礼航空航天公司 急速减压检测系统和方法
DE102008040184A1 (de) * 2008-07-04 2010-01-14 Airbus Deutschland Gmbh Verfahren zum Steuern eines Innendrucks in einem Luftfahrzeug
US8240331B2 (en) * 2008-10-16 2012-08-14 Honeywell International Inc. Negative pressure relief valve assembly
DE102008056417B4 (de) * 2008-11-07 2010-11-11 Airbus Deutschland Gmbh Verfahren und System zur Notbelüftung einer Flugzeugkabine
US8500526B2 (en) * 2009-02-12 2013-08-06 Honeywell International, Inc Variable set point all-electric pressure relief valve and control, independent from the automatic cabin pressure control system
US8328606B2 (en) * 2009-03-10 2012-12-11 Honeywell International Inc. Aneroid replacement
DE102009043323A1 (de) * 2009-09-28 2011-03-31 Airbus Operations Gmbh Regelsystem für den Kabinendruck eines Flugzeugs und Verfahren zum Regeln des Kabinendrucks eines Flugzeugs
DE102012206877A1 (de) * 2012-04-25 2013-10-31 Airbus Operations Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Kabinendifferenzdruckwarnung für ein Luft- oder Raumfahrzeug
GB2514108B (en) * 2013-05-13 2015-06-24 Ge Aviat Systems Ltd Method for diagnosing a bleed air system fault
CN103577706B (zh) * 2013-11-13 2016-08-24 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 座舱压力控制系统的数字控制器控制参数确定方法
EP2921408B1 (en) * 2014-03-21 2016-10-05 Airbus Operations GmbH Method and system for controlling the pressure in an aircraft cabin
CN107357323A (zh) * 2017-08-03 2017-11-17 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种座舱压力自适应控制系统

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3053162A (en) * 1958-03-26 1962-09-11 Kollsman Instr Corp Auxiliary pressure monitor for cabin pressurization systems
US3434407A (en) * 1967-07-28 1969-03-25 United Aircraft Corp Cabin pressure fault detector
US4164899A (en) * 1977-06-13 1979-08-21 The Garrett Corporation Pressure differential system
US4164900A (en) * 1977-06-13 1979-08-21 The Garrett Corporation Flow annunciation system
US4164897A (en) * 1977-06-13 1979-08-21 The Garrett Corporation Control schedule linearization system
US4553474A (en) * 1981-11-25 1985-11-19 The Garrett Corporation Aircraft cabin pressurization system
DE4316886C2 (de) * 1993-05-19 1995-05-18 Nord Micro Elektronik Feinmech Kabinendruckregelanlage für Flugzeuge

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004504231A (ja) 2004-02-12
WO2002008056A1 (en) 2002-01-31
DE60100098T2 (de) 2003-11-20
US6676504B2 (en) 2004-01-13
EP1222110B1 (en) 2003-01-29
US20020173263A1 (en) 2002-11-21
DE60100098D1 (de) 2003-03-06
CA2384268A1 (en) 2002-01-31
CA2384268C (en) 2005-11-22
KR20020059408A (ko) 2002-07-12
CN1386103A (zh) 2002-12-18
CZ2002973A3 (cs) 2002-10-16
CN1123488C (zh) 2003-10-08
CZ297073B6 (cs) 2006-08-16
BRPI0106953B1 (pt) 2016-03-22
JP3647844B2 (ja) 2005-05-18
BR0106953A (pt) 2002-05-14
EP1222110A1 (en) 2002-07-17
ES2191652T3 (es) 2003-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2236942T3 (es) Metodo y dispositivo para verificar la capacidad de funcionamiento de un deposito de seguridad.
US4551723A (en) Excessive descent rate warning system for rotary wing aircraft
CA2702547C (en) Crash attenuation system for aircraft
JP5010578B2 (ja) 真空システムにおけるノイズ低減のための装置
EP1307798B1 (fr) Procede et dispositif de commande d'organes de manoeuvre d'un aeronef, a modules de secours electriques
US4651728A (en) Breathing system for high altitude aircraft
US9355571B2 (en) Modules and methods for biasing power to a multi-engine power plant suitable for one engine inoperative flight procedure training
CA2856547C (en) Automatic control systems for aircraft auxiliary power units, and associated methods
EP0625463B1 (de) Kabinendruckregelanlage für Flugzeuge
CN102421667B (zh) 根据集成模块化航空电子设备架构实现的分布式飞行控制系统
US20120290153A1 (en) Flight control system with alternate control path
US6626506B2 (en) Method and apparatus for controlling electro-pneumatic braking on a train
US7624732B2 (en) Method and apparatus for extending flight crew's time of useful consciousness after decompression
US4472780A (en) Fly-by-wire lateral control system
US6059528A (en) Electronic propeller control system
RU2537883C2 (ru) Система управления летательным аппаратом, способ управления летательным аппаратом и летательный аппарат
CA1291548C (en) Electronic control for fluid pressure braking system
US5100082A (en) Hydraulic power supplies
US5590042A (en) Independent brake control
US5897293A (en) Counterweighted propeller control system
EP2582577B1 (fr) Dispositif d'alimentation et de commande d'actionneurs, ensemble d'actionnement correspondant et aeronef comportant un tel dispositif
DE10301188B4 (de) Druckänderungsratenempfindliches Verriegelungsverfahren und -gerät
JP2007510584A (ja) 航空機高揚力装置における駆動システム内の負荷制限方法
RU2384476C2 (ru) Предохранительный клапан воздушного судна для впуска набегающего воздуха
EP1984630B1 (en) Safety override circuit for pneumatic positioner and method of use thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee