控制舱压的控制装置、舱压控制系统以及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种控制装置（１１）、一种舱压控制系统（１０）和一种用于控制舱（３０）内，特别是飞机机舱内压力的方法。根据本发明专利技术，控制装置（１１）包括信道（１５；１６）和压力差安全功能器件（２２）。信道（１５；１６）能够根据舱（３０）内和大气压力之间压力差以及其它重要参数计算第一输出信号（４０），以便能够以一种闭环控制方式驱动排出阀（１７）。压力差安全功能器件（２２）仅根据压力差计算第二输出信号（４１）。将所述两个输出信号（４０，４１）进行对比，并且如果发现所述第一输出信号（４０）不准确则选择所述第二输出信号（４１）。即使在信道（１５；１６）失灵的情况下，压力差安全功能器件（２２）也能确保排出阀（１７）的操作。因此，可减少附加的安全阀（１８）的数量以使系统（１０）的重量达到最小。提供一个手动控制面板（２６）以备用。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于舱压控制系统的控制装置，舱压控制系统用于控制舱内实际压力，特别是用于控制飞机机舱内实际压力，舱压控制系统包括与用于检测实际舱压的第一传感器相连的所述控制装置、用于接收关于大气压力的信息或者用于接收关于实际舱压和大气压力之间压力差的信息和关于其它重要参数的信息的输入单元、具有能够根据所测定的实际舱压和由输入单元所接收的信息计算输出信号的控制器的信道。另外，本专利技术涉及一种舱压控制系统，特别是用于飞机中的舱压控制系统，所述舱压控制系统包括用于检测舱内实际压力的第一传感器、具有用于接收关于大气压力的信息或者用于接收关于实际舱压和大气压力之间压力差的信息和关于其它重要参数的信息的输入单元的控制装置，所述控制装置包括能够根据实际舱压和大气压力之间压力差以及其它重要参数计算控制舱压并且产生相关的信道输出信号以便以一种闭环控制方式控制实际舱压并使之接近控制舱压的信道、至少一个带有可由来自于所述控制装置的输出信号操控的相关致动器的排出阀。另一方面，本专利技术还涉及一种用于控制舱内实际压力的方法，特别是控制飞机机舱内实际压力的方法，所述方法包括下列步骤检测所述舱内的实际压力、检测周围大气的实际压力、计算所述实际压力和所述大气压力之间压力差或者以另一种方式检测所述实际压力和所述大气压力之间压力差、根据舱压和所述大气压力之间压力差和其它重要参数计算控制舱压、以及根据所计算的控制压力产生第一输出信号以便以一种闭环控制方式控制实际舱压并使之接近控制舱压。可通过检测实际压力和所述大气压力并将它们相减来计算所述实际压力和所述大气压力之间压力差。或者，可利用一种适合的传感器直接检测所述压力差。当然也可使用来自于其它飞机系统的信息。如果舱压高于大气压力，压力差可被认为是正的，如果相反则认为是负的。从授权给本申请的申请人的EP 0 625 463 B1中可以得知一种用于控制舱内实际压力的控制装置、舱压控制系统和方法。这篇现有技术文献披露了一种舱压控制系统，该舱压控制系统包括一个控制装置、一个排出阀和两个安全阀。该控制装置根据舱内和大气之间压力差以及其它重要参数(诸如最终巡航飞行高度)计算输出信号。对排出阀进行操控以使实际舱压接近预定的控制舱压。已知的系统提供一种闭环控制。该系统必须满足两个要求。首先，压力差必须不能超过一定的阈值，否则飞机机身可能受损或者被毁。其次，操作者通常设定应该必须保持的一定压力变化率。很大的舱压变化率对机组人员和乘客是有害的，因此是不能接受的。在操控排出阀或控制装置的情况下，舱压和大气压力之间压力差可能会超过预定的阈值。在压力差为负的情况下，根据所述压力差以机械的方式打开安全阀，这样能够防止由于压力差而使舱受损或者被毁。为了补偿负的压力差，已知系统还提供能够使空气进入到舱中的负减压阀。已知舱压控制系统是可靠的。但是，它需要使用一个排出阀和两个安全阀来防止压力过大，从而导致重量增大，这对于飞机是最不希望见到的。航空规章要求有两个独立的过压减压阀。因此，本专利技术的一个目的在于，提供一种能够在减轻重量的情况下有效地控制压力并可防止舱压过高的控制装置以及舱压控制系统。本专利技术的另一个目的在于提供一种有效的且可靠的控制舱内实际压力的方法，特别是控制飞机机舱内的实际压力的方法。为了达到所述目的，本专利技术提供一种上述类型的控制装置，所述控制装置的特征在于，所述控制装置包括压力差安全功能器件，所述压力差安全功能器件仅根据实际舱压和大气压力之间的压力差计算输出信号，所述压力差安全功能器件与用于检测实际舱压的第二传感器相连，所述压力差安全功能器件包括用于将两个输出信号进行对比并且如果发现来自于信道控制器的输出信号不准确则选择由安全功能器件所产生的输出信号的控制器。所述舱压控制系统的特征在于，所述舱压控制系统包括用于检测实际舱压的第二传感器，所述控制装置包括压力差安全功能器件，所述压力差安全功能器件仅根据实际舱压和大气压力之间的压力差计算输出信号，所述压力差安全功能器件与所述第二传感器相连，所述压力差安全功能器件包括用于对两个输出信号进行对比并且如果发现来自于信道控制器的输出信号不准确则选择由安全功能器件所产生的输出信号的控制器。本专利技术所涉及的方法还包括下列步骤仅根据实际舱压和大气压力之间的压力差产生第二输出信号，所获得的压力差与用于产生所述第一输出信号的压力差无关，以及将所述两个输出信号进行对比并且如果发现所述第一输出信号不准确则选择所述第二输出信号。本专利技术提供一种能够控制信道的输出信号的压力差安全功能器件。如果发现信道输出信号不准确，那么使用安全功能器件的输出信号。如果信道输出信号使压力差在某一预定阈值之上或者舱压变化率太大，那么则认为信道输出信号是不准确的。利用不同的传感器以与信道所用的输入信息无关的方式重新获取用于安全功能器件的输入信息。在信道传感器中出现的误差不会影响到安全功能器件输出信号。信道需要比较复杂的部件和软件，而在没有软件的情况下利用简单的部件即可使安全功能器件执行其功能。因此，安全功能器件比信道更加可靠和安全并且能够为排出阀提供必需操作。本专利技术能够取消以前所用的其中一个安全阀。目前能够利用一个安全阀控制实际舱压，所用的安全阀的数量少于已知系统中所用的数量。通过在用于控制排出阀的信道上增加安全功能器件能够满足航空规章中关于具有两个独立的过压减压阀的要求。因此，能够大大地减轻本专利技术所涉及的系统的重量。本专利技术所涉及的方法能够对实际舱压进行有效且可靠的控制。从从属权利要求中可以看出本专利技术的其它具有优势的特征和实施例。最好，所述控制装置包括两个以相互独立的方式操作的信道，每一个信道都设有一个压力差安全功能器件。在操控第一信道的情况下，其安全功能器件和第二信道可用作备用设备。最好，所述致动器包括两个以相互独立的方式操作的马达，可利用所述第一信道驱动第一马达，可利用所述第二信道驱动第二马达。另外，两个信道最好与不同的传感器相连。所述实施例为两个信道提供了相互之间完全独立的功能。对于两个信道来说，仅用于排出阀的传动装置和轴是共用的。但是，利用适当的测试和样机研究几乎可消除机械故障。因此，本专利技术所涉及的系统和方法是非常可靠的。根据本专利技术的一个优选实施例，舱压控制系统还包括至少一个能够根据所述舱内和周围大气环境之间的压力差以气动的方式操作的安全阀。所述安全阀的操作与控制装置和排出阀是完全独立的。它不需要外部能量并且仅根据压力差即可启动。所述安全阀能够确保压力差不超过预定的阈值并且能够避免所述舱由于实际舱压过大而受损或被毁。但是，所述致动器的马达最好是电操作的。因此，能够以高精度控制排出阀的位置并且可使实际舱压保持接近计算的控制舱压。最好，舱压控制系统还设有能够控制所述排出阀位置的手动控制器。操作者利用所述手动控制器能够使控制装置的自动功能器件超控，以校正可能出现的任何故障。最好，所述系统包括至少一个能够根据所述舱内和周围大气环境之间的压力差以机械的方式操作的安全阀。即使控制装置完全失灵所述安全阀也能保证适合的压力差。根据另一个优选实施例，舱压控制系统还包括至少一个负压减压阀。当实际舱压降至大气压力以下所述负减压阀立刻打开。这样可以避免舱压在大气压力以下，舱压在大气压力以下对于机舱的结构整体性是没有好处的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于舱压控制系统的控制装置，舱压控制系统用于控制舱（３０）内实际压力，特别是用于控制飞机机舱内实际压力，舱压控制系统包括： 与用于检测实际舱压的第一传感器（１２）相连的所述控制装置（１１）， 用于接收关于大气压力的信息或者用于接收关于实际舱压和大气压力之间压力差的信息和关于其它重要参数的信息的输入单元（３３）， 具有能够根据所测定的实际舱压和由输入单元（３３）所接收的信息计算输出信号（４０）的控制器（３１）的信道（１５；１６）， 其特征在于， 所述控制装置（１１）包括压力差安全功能器件（２２），所述压力差安全功能器件仅根据实际舱压和大气压力之间的压力差计算输出信号（４１），所述压力差安全功能器件（２２）与用于检测实际舱压的第二传感器（１３）相连，以及 所述压力差安全功能器件（２２）包括控制器（３２），用于对两个输出信号（４０；４１）进行对比，并且如果发现来自于信道控制器（３１）的输出信号（４０）不准确则选择由安全功能器件（２２）所产生的输出信号（４１）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：B佩特里，C菲尔施，A维特，L伦克尔，
申请(专利权)人：北方微机股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]