专利名称：燃料加注控制系统和燃料加注的方法
技术领域：
本发明涉及一种燃料加注控制系统。更具体地，但不排它地，本发明涉及一种用于控制飞机上的至少一个燃料箱的燃料加注的燃料加注控制系统。本发明还涉及一种为飞机上的至少一个燃料箱进行燃料加注的方法。
背景技术：
历史上，燃料加注控制系统主要基于人为操作和“呆德曼(deadman)”开关之间的相互作用。当人为操作压下“呆德曼”开关时，燃料通过燃料加注联接装置被从地面设备泵送到飞机的燃料箱中。燃料箱中的燃料水平指示器测量燃料箱中的燃料水平和该信息被反馈给人为操作。然后，当燃料箱充满(或者接近充满)时，人为操作可以释放“呆德曼”开关，并且因此终止燃料加注过程。然而，如果在燃料加注过程应该终止时存在故障，燃料加注可能会继续，导致燃料经由燃料箱排放系统溢出。该故障可以是燃料水平指示设备中的故障或者是提供给操作者的人为操作的数据解释中的故障。这种燃料的溢出具有火灾或者污染的风险。另外，对于飞机机翼结构来说，为了处理溢出情况，排放系统的尺寸设计成处理在燃料加注联接装置处的最大可能燃料加注压力，使得机翼结构不经受比最大可允许压力大的压力。这意味着排放系统比所需要的更大并且更重，以处理这种故障模式。在燃料加注过程中也可以使用称作“电子帐单”的程序。在电子帐单中，基于飞机上还有的燃料和下一次飞行所需的燃料计算所需要的燃料量。该计算通常在飞机已经着陆之前执行。然后将所需的燃料量输入到地面设备以确定输送到飞机的燃料的量。电子帐单的使用帮助使燃料加注过程自动化并且使燃料溢出的可能性最小。然而，具有电子帐单的系统仍然存在溢出的风险。本发明设法缓解上述问题。可选择地或者另外地，本发明设法提一种改进的燃料加注控制系统。改进的燃料加注控制系统可以提高燃料加注的速度、降低溢出的风险或者以另一种方式进行改进。
发明内容
根据本发明的第一方面，本发明提供一种用于控制飞机上的至少一个燃料箱的燃料加注的燃料加注控制系统，燃料加注控制系统包括监视设备，用于监视与燃料加注过程相关的数据；控制装置，用于从所述监视设备接收所述数据；以及燃料加注阀，用于控制燃料到燃料箱的流动，其中，所述燃料加注阀可由控制装置控制，使得燃料箱的燃料加注基于所监视的数据而被控制。在该说明书的上下文中，数据可以是单数和复数的。换句话说，所监视的数据可以仅仅是一种数据(单数数据)。术语数据用来描述任何种类的信息，例如，指示局部状态(例如温度、压力或者流量)的值或者模拟或数字信号。采用控制装置控制燃料加注阀使得燃料加注过程能够实现自动化。因此，如果所监视的数据指示燃料箱接近满的或者是满的，则控制装置将自动控制燃料加入阀以关闭该阀并且阻止更多的燃料被传送到燃料箱。优选地，监视设备包括用于监视局部状态数据的监视装置，并且控制装置被布置成响应于局部状态数据来控制燃料箱的燃料加注，以允许燃料在不同的局部状态下的不同特性。可以在燃料加注期间或者之前仅以有限的次数(例如一次或者两次)监视局部状态数据。 更优选地，监视设备包括用于监视温度(例如燃料温度)和燃料箱的空气压力中的至少之一的监视装置，使得控制装置布置成根据已经在燃料箱中的燃料和要输送到燃料箱的燃料的温度和/或压力(尤其是温度)的不同来控制燃料箱的燃料加注，以允许燃料在燃料箱中期望的膨胀/收缩。例如，如果通过地面设备被供给到燃料箱的燃料处于比已经在飞机燃料箱中的燃料的温度高的温度下，则控制装置布置成由于较热的加载的燃料使已经在燃料箱中的较冷的燃料变热而确定飞机燃料箱中的燃料的体积的可能增大。然后，从加载到燃料箱的燃料的总量减去该增大的体积。燃料加注阀可以被布置成据此被控制，从而阻止燃料箱溢出。优选地，控制装置布置成允许基于局部温度的燃料的期望的粘度以及期望的流量，并且布置成控制燃料加注阀的打开，以维持到燃料箱的可接受燃料流量。在较冷的情况下，燃料具有增大的粘度和较慢的流量。因此，控制装置可以布置成控制燃料加注阀打开更大以在较低温度下提供可接受的流量(因此可接受的燃料加注时间)。在较热的情况下，燃料具有降低的粘度以及较快的流量(对于给定的传送压力)。因此，控制装置可以布置成控制燃料加注阀关闭更多以在更高的温度下提供可接受的流量。随着流量增大，由燃料流动产生的静电荷(ESD)的量增多。因此，必须控制燃料流动以将ESD维持在可接受的水平。因此，可以在世界各地的不同气候条件下和不同的季节将燃料流量保持在可接受的范围内。优选地，监视设备包括用于监视在燃料加注期间排出的损耗的量的监视装置，使得控制装置布置成接收燃料箱的剩余容量的指示并且据此控制燃料箱的燃料加注。这通过已加载的燃料提供从燃料箱排出的损耗的量的指示。这给出了已加载的燃料的量的精确测量，允许燃料箱中的燃料膨胀。所排出的损耗的测量可以与已加载的燃料的测量结合使用，以允许已加载的燃料的量的更精确管理。更优选地，损耗监视装置与燃料箱的排放出口连接以使排放出口与大气隔离，并且损耗监视装置布置成监视排出的损耗的量。使燃料箱排放出口隔离意味着可以捕获排出的损耗并且阻止损耗中的挥发性有机化合物(VOC)污染局部大气。优选地，损耗监视装置布置成监视排出的损耗的流量、体积、温度和/或压力。这提供了对加载到燃料箱的燃料的量(例如体积)与从燃料箱排出的损耗的量的进行交互检查的独立的数据源。优选地，控制装置布置成评估所指示的燃料箱中的燃料的量是否对应于所指示的排出的损耗量，并且如果不对应，则控制装置布置成控制燃料加注阀以在安全工作模式下操作或者使燃料加注阀关闭。因此，如果损耗数据和加载的燃料数据相对应，则控制装置正常起作用。然而，如果数据组不对应(在安全工作范围内)，则控制装置可以布置成控制燃料加注阀以在安全工作模式下操作直到数据组相对应，或者当数据组不对应时可以布置成控制燃料加注阀以终止燃料加注过程。
更优选地，燃料加注控制系统包括用于捕获所排出的损耗的捕获装置，所述捕获装置能够不起作用使得所排出的损耗不再被捕获。当捕获装置不起作用时，所排出的损耗可以不再被监视，使得所指示的燃料箱中的燃料的量将不对应于所指示的排出的损耗的量。这意味着如果损耗捕获装置不起作用(例如，由于安全原因)，损耗数据和燃料数据将不对应，则控制装置将控制燃料加注阀以在安全工作模式下工作或者终止燃料加注过程。这在使燃料箱燃料加注到最大容量时是尤其有用的。优选地，监视设备还包括燃料箱水平指示器，用于指示燃料箱中的燃料的水平，和/或流动指示器，用于指示燃料到燃料箱中的流动。这些提供燃料箱中的燃料的量的另外指
/Jn o优选地，控制系统包括多个燃料加注阀，每个燃料加注阀控制燃料到不同的燃料箱中的流动，其中，燃料加注阀可由控制装置分别控制，使得不同燃料箱的燃料加注布置成基于所监视的数据而被控制。这允许不同的燃料加注阀(并且因此，不同的燃料箱的燃料加注)被分别地控制。例如，可以基于以下数据的中的任一个或者任何组合来不同地填充燃料箱每个燃料箱中的局部状态(例如温度/压力)、在开始燃料加注之前每个燃料箱中的燃料的指示水平、每个燃料箱中的燃料的指示水平、流到每个燃料箱中的燃料、从燃料箱排出的损耗的量/体积以及从燃料箱排出的损耗的压力/温度/速度。另外，燃料加注阀可以被布置成被控制以管理燃料箱的燃料加注，从而保持ESD在可接受水平内。当燃料被驱使通过阀并且通过变化的流动方向时，由于燃料中的剪切效应而产生ESD (静电荷)。例如，不同的燃料箱具有通向燃料箱的不同长度的管路，这影响了能“放松的”燃料中的ESD的量。进一步远离燃料加注联接装置的燃料箱(远端燃料箱)将具有更长长度的管路并且因此这允许燃料在更长的长度上“放松”并且因此降低燃料中的ESD。将期望更靠近燃料加注联接装置的燃料箱以在到达燃料箱时的燃料中具有更大量的ESD0另外，例如，由管道中的弯曲产生的燃料中的紊流也会产生ESD。因此，考虑这些因素，燃料加注阀能布置为通过控制到不同的燃料箱的燃料流量而被控制，以将在进入燃料箱时的燃料中的ESD保持到可接受的水平。另外，燃料加注阀可以布置为被控制成管理燃料箱的燃料加注，以使燃料加注时间最小化。例如，基于燃料箱中的燃料的燃料粘度和/或温度差异以及还将被加载的燃料，燃料加注阀可以被控制为在其最佳开口设置。优选地，监视设备的一个或更多个监视装置包括自测试设备，使得自测试设备能估计监视装置是否正常起作用并且将其指示到控制装置，并且其中控制装置可以基于监视数据控制燃料加注阀，同时如果监视装置被认为未正常起作用，则认为存在来自一个或更多个监视装置的监视数据可能是不正确的情况。因此，燃料加注控制系统的各个部件可以持续被监视以在燃料加注之前和燃料加注的整个过程中识别故障，并且可以据此控制燃料加注阀。这使溢出情况的风险最小化。优选地，监视设备被布置为在燃料加注的整个过程中监视数据，使得控制装置被布置为在燃料加注的整个过程中基于监视数据控制燃料加注阀。这意味着被输送到不同的燃料箱的燃料加注过程和燃料的量在燃料加注的整个过程中可以被有效地控制，从而允许在燃料加注过程中改变数据。这允许燃料加注系统不必采用固定的限流器并且允许燃料加注过程以更高的流量进行并且因此更快。例如，如果燃料箱的温度在燃料加注的整个过程中被监视，随着燃料箱的温度改变，燃料的期望膨胀/收缩将改变并且因此更多或更少的燃料将能够被输送到燃料箱。本发明还提供包括如上所述的燃料加注控制系统的飞机。根据本发明的第二方面，还提供一种用于对飞机上的至少一个燃料箱进行燃料加注的方法，该方法包括以下步骤设置燃料加注阀以控制燃料到燃料箱的流动，确定与燃料加注过程相关的数据，以及控制燃料加注阀使得基于所确定的数据控制燃料箱的燃料加注。优选地，该方法包括以下步骤确定局部状态数据，以及响应于所确定的局部状态数据控制燃料加注阀，以允许燃料在不同的局部状态下的不同特性。优选地，监视在燃料加注期间排出的损耗的量，使得将燃料箱的剩余容量的指示传送给控制器，并且其中控制装置控制燃料加注阀并且基于燃料箱的剩余容量的指示控制燃料箱的燃料加注。优选地，设置多个燃料加注阀，每个燃料加注阀控制到不同的燃料箱的燃料的流动，其中，控制器布置为分别控制燃料加注阀，使得控制器基于确定的数据控制不同燃料箱的燃料加注。优选地，该方法包括在整个燃料加注过程中监视数据，并且其中基于所监视的数据在整个燃料加注过程中控制燃料加注阀。优选地，该方法包括基于所监视的数据确定多少燃料将被加载到燃料箱中的燃料加注前步骤。这允许对将被加载的燃料的估计量进行计算，使得地面上的操作者在开始燃料加注前对将要加载的燃料的量具有初始估计。优选地，该方法包括当所指示的燃料箱中燃料的量到达所需的燃料量时控制燃料加注阀以逐步关闭的步骤。这使得燃料加注管道中和燃料加注阀处的涌动压力最小化。优选地，该方法包括控制燃料加注阀以减少燃料加注时间的步骤。这允许燃料加注过程被自动控制以使燃料加注时间最佳化。显然，燃料加注时间越短，对于操作飞机的航线和提供燃料的机场来说越经济。在发明名称为“Improvements Relating to Venting Gas from a Tank，，、代理机构案卷号为“XA3044”、与本申请具有相同的申请日的UK专利申请中描述并且要求了损耗捕获装置。该申请的内容在此通过引用而全部并入。本申请的权利要求可以并入该专利申请中公开的特征中的任何一个特征。在发明名称为“A Refuel Valve Assembly and Method for Refuelling anAircraft”、代理机构案卷号为“XA 3063”、与本申请具有相同的申请日的UK专利申请中描述并且要求了燃料加注阀。该申请的内容在此通过引用而全部并入。本申请的权利要求可以并入该专利申请中公开的特征中的任何一个特征。当然，可以理解，关于本发明的一个方面描述的特征可以并入本发明的其它方面。例如，本发明的方法可以并入参考本发明的设备描述的特征中的任何一个特征，反之亦然。
以下将参考所附示意图仅以示例的方式描述本发明的实施方式，其中图1示出了根据本发明的实施例进行燃料加注的飞机的示意性平面图；以及
图2示出了根据本发明的实施例进行燃料加注的飞机的更详细的示意平面图。
具体实施例方式图1示意性示出了飞机100，该飞机100具有左侧机翼(当在飞机中向前看时左侧上的机翼)中的左侧燃料箱111、中央燃料箱112和右侧燃料箱113。该飞机还具有位于飞机的主体中的第一辅助燃料箱114和第二辅助燃料箱115。另外，飞机100具有在每个机翼的外侧区域中的缓冲/通气燃料箱。左侧机翼中的缓冲燃料箱以118表示并且左侧机翼中的缓冲燃料箱以117表示。燃料箱总体以110表示。每个燃料箱110具有从燃料加注联接装置140和阀组件130通向燃料箱的分离的燃料加注管路120。到左侧燃料箱的燃料加注管路以121表示，燃料管路通向中央燃料箱122、右侧燃料箱123、第一辅助燃料箱124和第二辅助燃料箱125。与不同的燃料箱110相关联的每个燃料加注管路120在阀组件130中具有与其相关联的阀(未示出)。这些阀控制燃料从燃料加注联接装置140和阀组件130通过燃料加注管路120到不同的燃料箱110的流动。图1中还示出了地面设备，总体上以200表示，包括燃料加注车210。燃料管路220将燃料加注车210连接到燃料加注联接装置140。损耗捕获装置250连接到右侧缓冲燃料箱117上的端口，以从缓冲燃料箱117捕获损耗。损耗捕获装置250经由损耗管路230连接到损耗监视室240。损耗监视室240布置在随后收集损耗的加注车210上。损耗捕获装置250具有位于其上的阀结构251，该阀结构在某些情况下阻止损耗从缓冲燃料箱117流到加注车210。例如，如果没有来自加注车210的吸入压力或者如果在缓冲箱117中的压力被认为太小，则阀结构251保持关闭。现在参考图2，更详细地示出了飞机100和地面设备200的各种监视和控制设备。另外，可以看出，图2中示出的飞机100包括第三辅助箱116。该第三辅助箱116具有通向阀组件130的燃料加注管路126 (未示出)。在图2中可以看出，每个燃料箱110内具有水平指示器310。在每个燃料中的水平指示器310监视该燃料箱中的燃料水平，并且可以通过燃料箱水平指示器数据给送线路310a将该量给送到水平指示器计算机320。左侧燃料箱水平指示器以311表示并且左侧燃料箱水平指示器数据给送线路以311a表示。采用相同的方式，以312表示具有数据给送线路312a的右侧燃料箱水平指示器。以313表示具有数据给送线路313a的中央燃料箱水平指示器，以314表示具有数据给送线路314a的第一辅助燃料箱水平指示器，以315表示具有数据给送线路315a的第二辅助燃料箱水平指示器并且最后以316表示具有数据给送线路316a的第三辅助燃料箱水平指示器。燃料水平指示器计算机320通过数据给送线路331与阀控制计算机330连接。因此，燃料箱水平信息可以被发送到计算机330以控制阀。温度传感器380设置在飞机100的右侧机翼燃料箱中，并且监视留在燃料箱中的任何燃料的温度。温度传感器380布置在右侧机翼燃料箱的底部处，使得该传感器能测量燃料的温度，并且如果燃料箱中没有燃料，该传感器将测量燃料箱中的空气温度。该燃料/空气温度数据通过线路380a被给送到性能分析计算机360。该性能分析计算机360通过数据给送线路332连接到阀控制计算机330。
另外，监视飞机100外部的空气的温度和压力的外围温度传感器371和外围压力传感器372也分别通过数据给送线路371a和372a连接到性能分析计算机360。损耗管路230连接到损耗流量计280和真空泵270。真空泵270用来通过损耗捕获装置250和损耗管路230施加吸力以将损耗抽出缓冲燃料箱117。当损耗通过损耗管路230时，流量计280监视流动通过损耗管路230的损耗的量。关于损耗的量的该数据通过数据给送线路280a被给送到性能分析计算机360。当到达燃料加注车210上的损耗监视室240时，借助于损耗监视室240中的损耗温度传感器241和损耗压力传感器242测量损耗的温度和压力。损耗的温度和压力数据分别通过数据给送线路241a和242a被发送到性能分析计算机360。加注车210还包括燃料加注流量计221 (未示出)。该燃料加注流量计测量燃料从加注车到燃料加注联接装置140的流动。该信息通过数据给送线路221a被给送到性能分析计算机360。另外，图2示出了与燃料加注车210相关联的“呆德曼开关”260。如果该开关260被压下，燃料可以只从燃料加注车210输送到燃料加注联接装置140。一旦压力从开关260移除，燃料加注将关闭并且将不再有燃料从燃料加注车210输送到燃料加注联接装置140，直到开关被再次压下。如上所述，阀控制计算机330具有与燃料水平指示器计算机320连接的数据给送线路331和与性能分析计算机360连接的数据给送线路332。阀控制计算机330还与地面350以及飞机电力总线340连接。阀控制计算机330具有通向阀组件130的各种数据给送线路390。阀组件130还与地面350连接。重要的是，图2是示意图并且实际上阀组件130位于飞机100的右侧机翼上，如图1所示并且在图2中以圆形标记130表示。来自阀控制计算机330的各种数据给送线路390给送以控制阀组件130内的设备，从而打开和关闭与不同的燃料加注管路120和燃料箱110相关联的阀。可以看出，存在来自阀控制计算机330的通向阀组件130的十二条线路390。这些数据给送线路390中的一条连接到燃料加注电磁铁，一条线路连接到燃料加注电磁铁，三条线路均连接到驱动马达，用于使左侧、中央和右侧燃料箱阀中的每一个转动，四条线路连接到阀组件130中的压力换能器并且三条线路均连接到转动编码器，用于使左侧、中央和右侧燃料箱阀中的每一个转动到需要位置。不存在用于与辅助燃料箱114、115,116相关联的驱动马达或者转动编码器的分离的数据给送线路。这是因为控制燃料到左侧燃料箱111、中央燃料箱112和右侧燃料箱113的流动的阀也用于控制燃料到第一辅助燃料箱114、第二辅助燃料箱115和第三辅助燃料箱116的流动。在燃料加注开始前，各个燃料箱110中的燃料箱水平指示器310经由燃料箱水平指示线路311a、312a等将每个燃料箱中的燃料的量指示到水平指示器计算机320。该信息被显示在飞机控制设备上并且能够传送到地面设备200或者通过飞机工作人员传送到地面设备工作人员。为了开始燃料加注，燃料加注车210的燃料管路220连接到飞机机翼上的燃料加注联接装置140。然后，损耗捕获装置250连接到损耗燃料箱117上的端口。在地面设备200和飞机100之间的电气连接也通过数据给送线路221a、241a、242a和280a实现。另外，在飞机100和地面设备200之间实现电气接地。启动压缩机270，使得损耗能够被从损耗燃料箱117抽出。当需要时，损耗捕捉装置250上的阀结构251使得由压缩机270产生的吸入仅被施加到通气燃料箱117。在可以开始燃料加注之前，进行自检查过程。在该过程中，测试飞机100上的阀控制和测量设备以及地面设备200的测量和安全功能。如果认为这些均能正确地工作，则开始燃料加注。为了对飞机100进行燃料加注，地面设备200的操作者压下“呆德曼开关”260。从而启动燃料加注车210上的泵(未示出)，以从加注车通过燃料管路220泵送燃料并且将燃料泵送到燃料加注联接装置140和阀组件130中。当阀组件130中存在来自泵送的燃料的燃料加注压力时，阀组件打开以允许阀组件中的各个阀选择性地将燃料输送到各个燃料箱110。在整个燃料加注过程中，由监视装置371和372记录的外围温度和压力被给送到性能分析计算机360。另外，飞机温度、损耗温度和压力、损耗流量和体积以及燃料加注流体积也被给送到性能分析计算机360。在整个燃料加注过程中，性能分析计算机360基于外围温度确定加注车210中的燃料的期望粘度。并且其还确定在外围温度和飞机温度之间的温度差异(例如由于来自地面设备200的相对热的燃料与燃料箱110中的较冷的飞机燃料相混合)并且采用该温度差异计算燃料的预计膨胀。采用这种方式，性能分析计算机360为每个飞机燃料箱110计算由于已经在燃料箱中的冷的燃料被由地面设备200举升的燃料加热而产生的热膨胀导致的燃料体积的增大。然后，从由燃料箱水平指示器计算机320初始指示的要加载的燃料的总体积减去计算出的燃料膨胀。这保证了可以保持体积的两个百分点的膨胀的安全限制。另外，性能分析计算机360为每个燃料箱阀调整阀的位置使得更高粘度(冷)的燃料将导致更大的阀开口并且低粘度(热)燃料将导致更小的阀开口。性能分析计算机360 —直监视外围温度和飞机温度，以便将任何变化信号发送到阀控制计算机330。性能分析计算机360还检查从燃料箱排出的损耗的体积并且将其与通过燃料管路220被加注的燃料的体积进行比较。如果在燃料加注期间的任何时间，这些量不对应在安全工作范围内，则性能分析计算机360将对阀控制计算机330表示出现故障。这将启动阀控制计算机330在安全工作模式操作直到水平相对应或者阀控制计算机终止燃料加注过程。这保证了溢出风险最小化。另外，燃料箱水平指示器310将燃料加注过程中每个燃料箱中的燃料的水平的指示发送到燃料箱水平指示器计算机320。该指示也被输入到阀控制计算机330，使得燃料箱燃料加注阀的打开和关闭可以基于所指示的每个燃料箱中的燃料的水平进行。当燃料水平指示器310 (或者任何其它指示器或者指示器的结合)表示燃料箱接近充满时，阀组件130中的相应阀由阀控制计算机330控制以逐渐关闭。例如，每个阀可以在接近四分钟的时间段内从其先前位置逐渐关闭。理想地，阀需要比大约30秒长一点的时间来关闭。这降低了燃料加注管路120中以及燃料加注阀处的损耗压力。在燃料加注整个过程中，阀控制计算机330控制阀组件130中的阀的打开和关闭，以控制到每个燃料箱110的燃料的流动。阀控制计算机330以这种方式进行以使燃料加注时间最小化，并且同时还保持燃料中的静电电荷(ESD)在可接受水平内。这通过限制燃料的最大流动来实现。另外，如上所述，基于来自性能分析计算机360的信息和水平燃料箱指示器310，阀控制计算机330还考虑燃料粘度、燃料膨胀、燃料箱中的燃料的水平、通过燃料加注联接装置输入的燃料的量以及从燃料箱排出的损耗的量。在燃料加注过程中的任何时间，如果燃料加注系统的部件中任一部件的自检查功能失败，这将被指示到阀控制计算机330。然后，阀控制计算机330可以据此调节燃料加注。例如，来自失败的监视装置的数据可以有效地被忽略。作为选择，阀控制计算机可以被设计为如果监视装置之一指示为正经历失败则切断燃料加注。尽管已经参考具体实施方式
描述并且示出了本发明，但是本领域技术人员可以理解，可以对本发明进行在此未具体示出的多个不同变形。现在将仅通过示例的方式描述某些可能的变形。图2的实施例不具有燃料箱压力传感器。作为选择，也可以设置燃料箱压力传感器。另外，可以为各个燃料箱设置燃料箱温度和/或压力传感器。具体地，可以在中央燃料箱和/或辅助燃料箱中设置温度和/或压力传感器。这是因为这些燃料箱经历与右侧机翼燃料箱不同的状态，而期望左侧机翼燃料箱经历与右侧机翼燃料箱相似的温度/压力。例如，中央燃料箱是飞机的机身的一部分并且由机身遮蔽而与外围温度分离。因此，期望中央燃料箱中的燃料箱温度的升高比机翼燃料箱更低，例如在降落在具有高的空气温度的机场后。另外，包含在中央燃料箱中的燃料通常首先用于飞行并且被给送到左侧和右侧机翼燃料箱以给送到飞机发动机。左侧机翼燃料箱和右侧机翼燃料箱中的燃料可以被能从发动机泵返回的未使用的燃料加热。因此，在长时间飞行后，中央燃料箱中的少量未使用的燃料可以处于比机翼燃料箱中的剩余燃料更低的温度下。辅助燃料箱被安装在机身的加压区域中并且因此被暴露于更高的机舱空气温度，并且与中央燃料箱和机翼燃料箱相比相对更热。辅助燃料箱通常直接给送燃料到中央燃料箱，在中央燃料箱中，燃料被分散到左侧燃料箱和右侧燃料箱以给送到发动机。辅助燃料箱在着陆时应该是空的，但是留在这些燃料箱中的少量燃料可能会处于比其它燃料箱更高的温度。作为另一选择，可以设置识别燃料水平和粘度的另外和/或可选择方法。作为另一选择，可以设置另外的辅助燃料箱。例如在单通道飞机上可以使用高达六个辅助燃料箱。作为另一选择，加注车210中的燃料的期望粘度是基于从设置在燃料加注车中并且与燃料接触的温度传感器获得的温度。作为另一选择，燃料管路220可以与飞机的相对机翼(即左侧机翼)上的燃料加注联接装置140接合。作为选择，燃料管路220可以与右侧机翼和左侧机翼两者连接。类似地，损耗捕获装置250可以设置在飞机的损耗燃料箱117、118之一或者两者处。作为另一选择，可以采用加油栓代替燃料加注车210。在上述描述中，已经提及了具有已知的、显然的或者可预见的等同替换的整数或元件，则这种等同替换在此被并入，就好像单独阐述过。用于确定本发明的真实范围的权利要求应该被构造成包括任何这种等同替换。本领域技术人员还应该理解，作为优选的、有利的、方便的等方面所描述的本发明的整数或特征是可选的并且不限制独立权利要求的范围。另外，应该理解，尽管在本发明的一些实施例中存在可能的益处，但是这种可选的整数或特征在其它实施例中可以是不需要的，并且因此可以不存在。
权利要求
1.一种用于控制飞机上的至少一个燃料箱的燃料加注的燃料加注控制系统，所述燃料加注控制系统包括 监视设备，用于监视与燃料加注过程相关的数据； 控制装置，用于从所述监视设备接收所述数据；以及 燃料加注阀，用于控制燃料到所述燃料箱的流动， 其中，所述燃料加注阀能够由所述控制装置控制，使得所述燃料箱的燃料加注能够基于所监视的数据而被控制。
2.根据权利要求1所述的燃料加注控制系统，其中，所述监视设备包括用于监视局部状态数据的监视装置，并且所述控制装置被布置成响应于局部状态数据来控制所述燃料箱的燃料加注，以允许燃料在不同的局部状态下的不同特性。
3.根据权利要求2所述的燃料加注控制系统，其中，所述监视设备包括用于监视所述燃料箱的温度和空气压力至少之一的监视装置，使得所述控制装置布置成根据已经在所述燃料箱中的燃料与要输送到所述燃料箱的燃料的温度和/或压力的不同来控制所述燃料箱的燃料加注，以允许燃料在所述燃料箱中的期望的膨胀/收缩。
4.根据权利要求2或3所述的燃料加注控制系统，其中，所述控制装置布置成允许基于局部温度的燃料的期望的粘度以及期望的流量，并且布置成控制所述燃料加注阀的打开，以维持到所述燃料箱的可接受燃料流量。
5.根据前述任一权利要求所述的燃料加注控制系统，其中，所述监视设备包括用于监视在燃料加注期间排出的损耗的量的损耗监视装置，使得所述控制装置布置成接收所述燃料箱的剩余容量的指示并且因此控制所述燃料箱的燃料加注。
6.根据权利要求5所述的燃料加注控制系统，其中，所述损耗监视装置与所述燃料箱的排放出口连接，以使所述排放出口与大气隔离，并且所述损耗监视装置能够监视所排出的损耗的量。
7.根据权利要求5或6所述的燃料加注控制系统，其中，所述损耗监视装置布置成监视所排出的损耗的流量、体积、温度和/或压力。
8.根据权利要求5— 7中的任一项权利要求所述的燃料加注控制系统，其中，所述控制装置能够评估所指示的燃料箱中的燃料的量是否对应于所指示的排出的损耗的量，并且如果不对应，则所述控制装置能够控制所述燃料加注阀以在安全工作模式下操作或者使所述燃料加注阀关闭。
9.根据权利要求8所述的燃料加注控制系统，其中，所述燃料加注控制系统包括用于捕获所排出的损耗的捕获装置，所述捕获装置能够不起作用使得所排出的损耗不再被捕-获
10.根据前述任一项权利要求所述的燃料加注控制系统，其中，所述监视设备还包括用于指示所述燃料箱中的燃料的水平的燃料箱水平指示器或用于指示燃料到所述燃料箱中的流动的流动指示器。
11.根据前述任一项权利要求所述的燃料加注控制系统，其中，所述控制系统包括多个燃料加注阀，每个燃料加注阀控制燃料到不同燃料箱中的流动，其中，所述燃料加注阀能够由所述控制装置分别控制，使得所述不同燃料箱的燃料加注能够基于所监视的数据而被控制。
12.根据前述任一项权利要求所述的燃料加注控制系统，其中，所述监视设备的一个或更多个监视装置包括自测试设备，使得所述自测试设备能估计所述监视装置是否正常起作用并且将其指示到所述控制装置，并且其中所述控制装置能够基于所监视的数据控制所述燃料加注阀，同时如果所述监视装置被认为未正常起作用，则认为存在来自一个或更多个监视装置的监视数据可能是不正确的情况。
13.根据前述任一项权利要求所述的燃料加注控制系统，其中，所述监视设备被布置为在燃料加注的整个过程中监视数据，使得所述控制装置被布置为在燃料加注的整个过程中基于所监视的数据控制所述燃料加注阀。
14.一种飞机，所述飞机包括如权利要求1 一 13中的任一项权利要求所述的燃料加注控制系统。
15.一种用于对飞机上的至少一个燃料箱进行燃料加注的方法，该方法包括以下步骤 设置燃料加注阀以控制燃料到所述燃料箱的流动， 确定与燃料加注过程相关的数据，以及 控制所述燃料加注阀，使得基于所确定的数据控制所述燃料箱的燃料加注。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，该方法包括以下步骤 确定局部状态数据，以及 响应于所确定的局部状态数据控制所述燃料加注阀，以允许燃料在不同的局部状态下的不同特性。
17.根据权利要求15或16所述的方法，其中，监视在燃料加注期间排出的损耗的量，使得将所述燃料箱的剩余容量的指示传送给控制器，并且其中所述控制装置控制所述燃料加注阀并且基于所述燃料箱的剩余容量的指示控制所述燃料箱的燃料加注。
18.根据权利要求15- 17中的任一项权利要求所述的方法，其中，设置多个燃料加注阀，每个燃料加注阀控制到不同的燃料箱的燃料的流动，其中，将控制器布置为分别控制所述燃料加注阀，使得所述控制器基于所确定的数据控制不同燃料箱的燃料加注。
19.根据权利要求15- 18中的任一项权利要求所述的方法，其中，该方法包括在整个燃料加注过程中监视所述数据，并且其中基于所监视的数据在整个燃料加注过程中控制所述燃料加注阀。
20.根据权利要求15- 19中的任一项权利要求所述的方法，其中，该方法包括基于所监视的数据确定多少燃料将被加载到所述燃料箱中的燃料加注前步骤。
21.根据权利要求15- 20中的任一项权利要求所述的方法，其中，该方法包括当所指示的所述燃料箱中的燃料的量到达所需的燃料量时控制所述燃料加注阀以逐步关闭的步骤。
22.根据权利要求15- 21中的任一项权利要求所述的方法，其中，该方法包括控制所述燃料加注阀以减少燃料加注时间的步骤。
全文摘要
本发明提供一种用于控制飞机(100)上的至少一个燃料箱(111，112，113，14，115，116)的燃料加注的燃料加注控制系统，所述燃料加注控制系统包括监视设备(241，242，280，371，372，380，311，312，313，314，315，316，221)，用于监视与燃料加注过程相关的数据；控制装置(330)，用于从所述监视设备接收所述数据；以及燃料加注阀(130)，用于控制燃料到燃料箱的流动，其中，所述燃料加注阀能够由控制装置控制，使得所述燃料箱的燃料加注基于监视数据而被控制。本发明还提供一种对飞机上的至少一个燃料箱进行燃料加注的方法。
文档编号B67D7/36GK103038133SQ201180037079
公开日2013年4月10日 申请日期2011年7月19日 优先权日2010年7月29日
发明者C·R·弗伦奇 申请人:空中客车运营有限公司