專利名稱：飛行器表面的除霜和/或除霧系統(tǒng)、控制該系統(tǒng)的方法以及裝備該系統(tǒng)的飛行器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及飛行器表面，例如飛機機艙的窗玻璃的除霜(冰)(d6givrage)和/或除霧系統(tǒng)，以及控制該系統(tǒng)的方法。本發(fā)明還涉 及裝備有該系統(tǒng)的飛行器。
背景技術(shù)：
通常飛行器表面的除霜和除霧由加(發(fā))熱元件例如電阻實現(xiàn)。在現(xiàn)在的解決方案中，加熱元件由專用系統(tǒng)，有時候取名為加熱 計算機(或者英文WHC "Window Heat Computer")供電，該專用系 統(tǒng)除了包括一個功能上的控制邏輯電路之外，還包括一個轉(zhuǎn)換開關(guān)， 用于向加熱元件傳遞與所需熱量對應(yīng)的電能。這樣，根據(jù)該設(shè)計，該專用系統(tǒng)由飛行器電氣核心持續(xù)供電，但 是傳送給加熱元件的電能的總量是變化的，該總量按照位于除霜表面 的傳感器測量的溫度確定。專用系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)對傳送給加熱元件的電流以及傳感器運行 正常的監(jiān)視功能。傳統(tǒng)解決方法設(shè)想專用系統(tǒng)元件的不同元件位于同一個整體內(nèi)， 通常臨近機艙，它會造成體積和重量方面的損失，并且該整體包括功 能上必需的所有電路(特別是功率開關(guān)以及包括計算機的邏輯電路)。為了避免這些問題和優(yōu)化除霜和/或除霧系統(tǒng)的設(shè)計，以便利用 飛行器其它系統(tǒng)中的現(xiàn)有功能，本發(fā)明提出一種飛行器表面的除霜和 /或除霧系統(tǒng)，其特征如下- 一個位于所述表面附近并且適于生成溫度信息的溫度傳感器；-一個適于根據(jù)所述溫度信息生成控制信息并且向飛行器的信息網(wǎng)絡(luò)發(fā)送控制信息的計算機；-一個適于接收信息網(wǎng)絡(luò)上的控制信息并且包括一個能按照控 制信息進行轉(zhuǎn)換的開關(guān)的供電系統(tǒng)；國 一個位于上述表面附近并且經(jīng)由上述開關(guān)供電的加熱元件。開關(guān)的轉(zhuǎn)換可被置于供電系統(tǒng)中，即通常地在飛機電氣核心處， 這允許免去通常位于機艙的轉(zhuǎn)換開關(guān)。這里提到的"在表面附近"在表面上或者與表面有一段允許物 理地與其相互作用的距離。供電系統(tǒng)包括例如一個連接到信息網(wǎng)絡(luò)的微處理器。微處理器能 夠接收控制信息并且根據(jù)控制信息控制開關(guān)的轉(zhuǎn)換。在實際中，微處 理器能夠利用取決于控制信息的占空比信號來控制開關(guān)的轉(zhuǎn)換。根據(jù)一種實施方式，計算機接收經(jīng)由模擬連接的傳感器的溫度信息。信息網(wǎng)絡(luò)例如是關(guān)于它的一個以太網(wǎng)類型的航空電子學網(wǎng)。 根據(jù)實施的可能性，計算機被包括在一個與信息網(wǎng)絡(luò)連接的加熱 管理模塊內(nèi)。該加熱管理模塊還可包括傳感器監(jiān)視裝置，如果傳感器機能障礙，該傳感器監(jiān)視裝置能夠向信息網(wǎng)絡(luò)發(fā)送警報。該模塊可位 于飛機的任一個位置(例如航空電子設(shè)備的窗洞)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)使用的 專用系統(tǒng)管理系統(tǒng)的控制邏輯電路。此外，該供電系統(tǒng)可包括流過開關(guān)的電流強度的測量裝置，能夠 控制開關(guān)的打開和/或在電流強度超過閾值的情況下發(fā)送警報給信息 網(wǎng)絡(luò)。自動開關(guān)功能以及監(jiān)視運行正常的功能都被納入供電系統(tǒng)中。連接到信息網(wǎng)絡(luò)的警報管理系統(tǒng)應(yīng)在這兩種情況下，在接收到上 述警報時在機艙的顯示裝置上顯示一個信號。上述表面例如是飛行器機艙的一個窗玻璃。本發(fā)明還提出一種控制飛行器表面除霜(水)和/或除霧系統(tǒng)的 方法，其特征在于如下步驟-根據(jù)從位于上述表面附近的溫度傳感器接收的溫度信息，確定 控制信息；-向飛行器信息網(wǎng)絡(luò)發(fā)送控制信息； -由供電系統(tǒng)接收控制信息；-根據(jù)控制信息轉(zhuǎn)換開關(guān)，上述表面附近的加熱元件被經(jīng)由該開 關(guān)供電。通常地，開關(guān)為供電系統(tǒng)的一部分并且位于飛行器電氣核心處。 該方法可首先包括一個傳感器經(jīng)由模擬連接發(fā)送溫度信息的步級當上述轉(zhuǎn)換被供電系統(tǒng)微處理器控制時，該方法還包括一個上述 微處理器接收控制信息的步驟。本發(fā)明的目的還在于應(yīng)用上述發(fā)明的飛行器。


本發(fā)明的其它特征將根據(jù)參考以下附圖的描述得到展現(xiàn)。 圖l示出了本發(fā)明的除霜及除霧系統(tǒng)中的主要元件。圖2用邏輯圖的方式說明正常狀態(tài)下圖1的系統(tǒng)的運行。
具體實施方式
圖1以圖解的形式示出包括多個窗玻璃4的飛機機艙2，透過這 些窗玻璃機組人員可以觀察設(shè)備的外部。加熱元件6與每一個窗玻璃關(guān)聯(lián)(圖l僅簡化地示出一個加熱元 件)。當加熱元件6被啟動時(即供電時)，它們使窗玻璃4除霜(及 通常的除霧)。加熱元件6例如為在窗玻璃表面處遍布窗玻璃4的阻性電路；這 些阻性電路例如被置入窗玻璃的不同層之間。下面描述該一個加熱元件6的功能，通過類推可得出其它加熱元 件的功能。盡管實際應(yīng)用中存在電流回路(例如接地)，電路在圖l上用單 線示出。加熱元件6由電壓源10經(jīng)由功率轉(zhuǎn)換器8的供電，它允許調(diào)節(jié)傳送給加熱元件6的電功率，如后面所述。電壓源10例如由換流器和整流器組合形成。它產(chǎn)生來自飛行器 發(fā)電裝置的交流電壓(通常115VAC或者200VAC)。功率轉(zhuǎn)換器8包括一個電控制開關(guān)12和一個微處理器14，該微 處理器14具有一個輸出PWM以控制開關(guān)12。在輸出PWM的信號 值控制開關(guān)12的閉合和開啟。開關(guān)12被置放在電壓源10與加熱元 件6之間。微處理器14還包括一個用來測量通過開關(guān)12的電流的端子15。微處理器14借助于信息網(wǎng)絡(luò)18 (通常稱作航空電子學網(wǎng)絡(luò)，具 有例如以太網(wǎng)類型的功能，如在專利申請FR 2 832 011中描述的 AFEX網(wǎng))通過總線連接到下面將描述的電子實體。功率轉(zhuǎn)換器8以及電壓源10組成加熱元件6的供電系統(tǒng)，最好 位于飛機的電氣核心處。多個功能模塊(往往用英文被命名為CPIOM 《Core Process Input Output Module》)被連接到網(wǎng)絡(luò)18。 在這些功能模塊中，參 加本發(fā)明的除霜系統(tǒng)的模塊被表示在圖1中，即窗玻璃加熱管理模塊 20和警報管理模塊22。窗玻璃加熱管理模塊20能與功率轉(zhuǎn)換器8的微處理器14并借助 于信息網(wǎng)絡(luò)18與警報管理模塊22對話。窗玻璃加熱管理模塊20以模擬方式接收位于裝有加熱元件6的 窗玻璃4處(通常在窗玻璃4中)的傳感器5的溫度信息TPT。(如 對于加熱元件6，用簡化方式僅示出一個傳感器5)。窗玻璃加熱管理模塊20運行以下功能，如以下細節(jié)描述-監(jiān)視從傳感器5接收的溫度信息TPT (與該信息的有效性一 致，即傳感器5運行良好)。-特別是根據(jù)測量的溫度，控制對加熱元件6的調(diào)節(jié)，即實際上 特別是根據(jù)從傳感器5接收到的溫度信息TPT，確定對于功率轉(zhuǎn)換電 路8的控制信息。-當檢測到運行問題時，例如傳感器5的運行問題，向警報管理系統(tǒng)發(fā)送警報。應(yīng)注意控制信息的形成在必要時還可使用其它參數(shù)，如飛機速度或者功率控制方式(手動或者自動)，以及更為簡單的，模塊20位 于信息網(wǎng)絡(luò)18上。警報管理模塊22在接收到其它實體之一的報警信號的情況下， 還能控制必要的功能。例如它能使位于機艙2的顯示裝置24顯示代 表相關(guān)警報的符號。功能模塊20, 22可位于設(shè)備的任何位置，因為它們能夠借助于 信息網(wǎng)絡(luò)18與其它元件相互作用。功能模塊20, 22最好成組位于通 常被稱為飛行電子設(shè)備窗洞的飛機專用位置通常狀態(tài)下的除霜系統(tǒng)功能結(jié)合圖2進行描述。窗玻璃加熱管理模塊20接收傳感器5的溫度信息TPT(步驟102) 并且特別是在該信息的基礎(chǔ)上確定對于功率轉(zhuǎn)換器8的控制信息 CMD (步驟E104 )?？刂菩畔MD例如根據(jù)溫度信息TPT以及借助于存儲在模塊 20中的對應(yīng)表格的溫度指示(例如存儲在模塊20中并且在必要時可 調(diào)節(jié))獲得。控制信息CMD表示例如為了接近溫度指示而應(yīng)釋放的加熱元 件額定功率的比例。在變型中，它應(yīng)為開關(guān)可交替開啟和閉合的占空 t匕(rapport cyclique )。窗玻璃加熱管理模塊20向信息網(wǎng)絡(luò)18上發(fā)送數(shù)字數(shù)據(jù)形式的管 理信息CMD(步驟E106)。管理信息CMD能夠被功率轉(zhuǎn)換器8的微處理器14接收(步驟 E108)。在管理信息CMD的基礎(chǔ)上，微處理器14確定發(fā)射給開關(guān)12(步 驟E110)的控制端子的控制信號PWM的占空比，以便獲得加熱元 件6處期望的熱功率釋放(即控制信息CMD與其一致)。通常狀態(tài)下，已描述的不同元件的協(xié)作在窗玻璃4處允許獲得溫 度調(diào)節(jié)并且因此除霜(以及除霧)。描述通常狀態(tài)下的多種實施例。如已被指出的，微處理器14包括允許監(jiān)視流經(jīng)開關(guān)12的電流I 的端子15。當微處理器14確定電流I過大(例如由于開關(guān)12的運行 不良或者電壓源IO過壓)時，它能控制開關(guān)12的斷開。這樣，功率 轉(zhuǎn)換器8同樣具有自動開關(guān)的功能。當流經(jīng)開關(guān)12的電流測量檢測出異常時，微處理器14能另外向 警報管理模塊22發(fā)送相應(yīng)的報警信號，異常將被向機組人員發(fā)送信 號在顯示裝置24上。以上描述的除霜系統(tǒng)的另一種警報形式為傳感器5的技能障礙。如已描述的，窗玻璃加熱管理系統(tǒng)20不僅能接收溫度信息TPT 而且借助于監(jiān)視傳感器5還能確定運行正常的信息。窗玻璃加熱管理模塊20當檢測到傳感器5運行異常時，會向信 息網(wǎng)絡(luò)18發(fā)送相應(yīng)的報警信號給警報管理系統(tǒng)22。它同樣能通過在 顯示裝置24上顯示專用符號提醒機組人員傳感器5故障。當檢測到傳感器5技能障礙時，窗玻璃加熱管理模塊20還能夠 賦予信息管理CMD —個窗玻璃4在任何實際溫度下(沒有確定的假 設(shè))保證運行穩(wěn)定的數(shù)值，即例如使不加熱、或者變型的表示根據(jù)飛 行器中其它可自由使用的參數(shù)確定的加熱元件6的功率的加熱的控制 信息CMD。已描述的實施例僅表示可能實現(xiàn)本發(fā)明的方式，而并非限制。
權(quán)利要求
1.一個用于飛行器表面(4)的除霜和/或除霧系統(tǒng)，其特征在于位于所述表面(4)附近并適于生成溫度信息(TPT)的溫度傳感器(5)；適于根據(jù)溫度信息(TPT)生成控制信息(CMD)并向飛行器的信息網(wǎng)絡(luò)(18)發(fā)送控制信息(CMD)的計算機(20)；位于飛行器電氣核心的供電系統(tǒng)(8)，適于接收信息網(wǎng)絡(luò)(18)上的控制信息(CMD)并包括適于根據(jù)控制信息(CMD)進行轉(zhuǎn)換的開關(guān)(12)；位于所述表面(4)附近并且被經(jīng)由所述開關(guān)(12)供電的加熱元件(6)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于該供電系統(tǒng)(8)包 括一個連接到信息網(wǎng)絡(luò)(18)的微處理器(14)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的除霜系統(tǒng)，其特征在于微處理器(14) 適于接收控制信息(CMD)并根據(jù)控制信息(CMD)控制開關(guān)(12) 的轉(zhuǎn)換。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述系統(tǒng)，其特征在于微處理器(14)借助 于占空比取決于控制信息(CMD)的信號控制開關(guān)(12)的轉(zhuǎn)換。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于計算 機(20)經(jīng)由模擬連接接收傳感器(5)的溫度信息(TPT)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一項所述的除霜系統(tǒng)，其特征在于 計算機包括在連接到信息網(wǎng)絡(luò)(18)的加熱管理模塊(20)中。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于加熱管理模塊(20) 包括在傳感器(5)機能障礙時適于向信息網(wǎng)絡(luò)(18)發(fā)送警報的傳 感器(5)監(jiān)視裝置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1到7中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于供電 系統(tǒng)(8 )包括測量通過開關(guān)(12 )的電流強度(I)的測量裝置(15 )， 適于在電流強度(I)超出闊值時生成向信息網(wǎng)絡(luò)(18)的警報。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的系統(tǒng)，其特征在于警報管理系統(tǒng) (22)，它連接到信息網(wǎng)絡(luò)(18)并在接收到上述警報時適于使機艙的顯示裝置(24)顯示信號。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1到9中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于供電 系統(tǒng)(8)包括測量通過開關(guān)(12)的電流強度(I)的測量裝置(15)， 適于在電流強度(I)超出閾值時控制開關(guān)(12)的斷開。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1到10中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于信 息網(wǎng)絡(luò)(18)為以太網(wǎng)類型。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1到11中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于上 述表面為飛行器機艙的窗玻璃(4)。
13. —種控制飛行器表面(4)的除霜和/或除霧系統(tǒng)的方法，其 特征在于如下步驟根據(jù)從位于所述表面(4)附近的溫度傳感器(5)接收的溫度信息 (TPT)確定(E104)控制信息(CMD);向飛行器信息網(wǎng)絡(luò)(18)發(fā)送(E106)控制信息(CMD); 由供電系統(tǒng)(8)接收(E 108)控制信息(CMD);根據(jù)控制信息(CMD)轉(zhuǎn)換(E110)位于飛行器電氣核心的開關(guān) (12)，位于上述表面(4)附近的加熱元件(6)被經(jīng)由該開關(guān)供電。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于傳感器(5)經(jīng)由 模擬連接發(fā)送(E106)溫度信息(TPT)的步驟。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，其特征在于上述轉(zhuǎn)換由 供電系統(tǒng)(8 )的微處理器(14 )控制，包括微處理器(14 )接收(E108 ) 控制信息(CMD)步驟。
16. —種飛行器，其特征在于包括根據(jù)權(quán)利要求1到12中任一 項所述的系統(tǒng)。
17. —種飛行器，其特征在于包括能夠?qū)嵤└鶕?jù)權(quán)利要求13到 15中任一項所述方法的裝置。
全文摘要
一種飛行器表面(4)的除霜和/或除霧系統(tǒng)，包括位于所述表面(4)附近并適于生成溫度信息(TPT)的溫度傳感器(5)；適于根據(jù)溫度信息(TPT)生成控制信息(CMD)并向飛行器的信息網(wǎng)絡(luò)(18)發(fā)送控制信息(CMD)的計算機(20)；位于飛行器電氣核心的供電系統(tǒng)(8)，適于接收信息網(wǎng)絡(luò)(18)上的控制信息(CMD)并包括適于根據(jù)控制信息(CMD)進行轉(zhuǎn)換的開關(guān)(12)；位于上述表面(4)附近并且經(jīng)由上述開關(guān)(12)供電的加熱元件(6)。還提供一種控制該系統(tǒng)的方法。
文檔編號B64D15/00GK101267982SQ200680034895
公開日2008年9月17日 申請日期2006年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月23日
發(fā)明者J·里昂, J-Y·威廉 申請人:空中客車法國公司