JP5047683B2 - 航空エンジンまたはその環境の電気機器に電力供給しかつそれを制御するためのシステム - Google Patents

Description

本発明は、航空エンジンおよび／またはその環境の電気機器に電力供給しかつそれを制御することに関する。

本発明の適用分野は、より詳細には、航空エンジン、特にガスタービンエンジンの分野である。それにかかわらず、本発明は、ヘリコプタエンジンにも適用可能である。

「航空エンジンまたはその環境の電気機器」という用語は、本明細書では、エンジンの実際の動作に有用な電気機器だけでなく、例えば除氷電気回路や防氷電気回路などの、エンジンポッドに関連する電気機器、ガスタービン飛行機エンジンの逆推力装置（ｔｈｒｕｓｔ ｒｅｖｅｒｓｅｒ）用の電気機械アクチュエータ、あるいは、例えば飛行機の翼の電気除氷回路や電気防氷回路などの、エンジンを保持する翼に関連する機器もカバーするように使用される。

ガスタービン飛行機エンジンから電気を生成しかつ分配するための従来のレイアウトが、図１に示されている。

２つの発電機１、１’（あるいは、冗長目的のためにまたは当該の用途に応じて電力の発生を最適化するために３つ以上の発電機）が、エンジンのタービン軸に機械的に連結されたアクセサリギアボックス（ＡＧＢ）に搭載されている。発電機は、通常、励磁機に関連しておりかつエンジン速度の関数として変化する周波数の交流電圧を供給する同期発電機を含む始動機／発電機（Ｓ／Ｇｓ）であり、励磁機および同期発電機を含むアセンブリが、タービンを始動させるときに同期電動機モードで動作するように制御される。

発電機１、１’によって供給された交流電圧は、ライン２、２’によって、「オンボードネットワーク」と呼ばれる、飛行機に搭載された配電回路網３に伝えられる。ライン２、２’に接続されたオンボードネットワークの回路４は、典型的には１１５ボルトＡＣ（Ｖａｃ）または２３０Ｖａｃの調整された交流電圧を１つまたは複数の配電母線に供給する。回路４はまた、調整された直流（ＤＣ）電圧、典型的には２７０Ｖｄｃまたは±２７０Ｖｄｃを１つまたは複数の母線に供給する電圧コンバータ５にも電力供給する。回路４および５によって供給された電圧は、飛行機に搭載された、主として胴体部内の様々な電気負荷に供給される。

エンジンにおいては、電子式エンジン制御ユニット６（ＥＣＵ）が、アクセサリギアボックス（ＡＧＢ）に搭載された永久磁石交流発電機（ＰＭＡ）などの発電機７によって電力供給される。ＥＣＵはまた、ＰＭＡが所要の電力を供給することができるほどエンジン速度が十分に速くはない間にあるいはＰＭＡが故障した場合に適切に電力供給されるように、母線４、５の一方、例えば安定化交流電圧母線４にも接続されている。ＥＣＵは、受け取った電気を使用して、それの構成要素が、プローブまたはセンサ、アクチュエータ、あるいはサーボ弁などの、限定された電力量を必要とするエンジンの様々な要素を作動させかつ励磁できるようにする。

現在、航空エンジンまたはその環境にある様々な機器を作動させるために、油圧動力がますます電力に置き換わる傾向にある。したがって、ある飛行機には、電気で作動する逆推力装置が取り付けられており、したがって、電源ライン８が、飛行機のオンボードネットワーク３とこのような電気式逆推力装置９を接続していなければならない。そのようなラインは、エンジンポッドとエンジンを保持する翼の除氷回路１２、１３に電力供給するためのライン１０、１１などの、静止機器に電力供給するために必要なラインに追加される。

簡素かつ安全であるとともに、エンジンおよびその環境の電気機器の量が増加しても、飛行機のオンボードネットワークと関連する電気機器との間の接続部を増加させることなく作動できるようにするシステムが必要である。

この目的のために、本発明は、航空エンジンおよび／またはその環境の電気機器に電力供給しかつそれを制御するシステムを提供し、システムは、
少なくとも１つの直流電圧電源母線と、
電源母線に並列接続された少なくとも１組の電源モジュールであって、上記組が、各々の電気機器群に関連しており、組のモジュールの数が、少なくとも１つの非常用モジュールを設けるために、群の電気機器を作動させるのに必要な最小数よりも多く、各モジュールが、モジュールからの出力線に電源母線の直流電圧から導出された交流電圧を供給するための電圧コンバータを含む、少なくとも１組の電源モジュールと、
モジュール組のモジュールの出力線と機器群の機器との間に挿入されたセレクタ回路と、
モジュールおよびセレクタ回路を制御して、機器群の各機器を、モジュールのうちの少なくとも１つに接続することによって作動させるとともに、非常用モジュールを、他のモジュールのうちの１つに故障が検出された場合に使用するようにするための構成とを含む。

一実施形態では、制御装置は、中央制御ユニットと様々なモジュールに各々組み込まれたプロセッサユニットとを含み、モジュールによって電力供給される電気機器への上記モジュールによる交流電圧の供給を、中央制御ユニットによって伝送された情報に応じて制御する。中央制御ユニットによって伝送された制御情報は、モジュールのプロセッサユニットが接続されている母線によって伝達され得る。非常用モジュールまたは各非常用モジュールは、中央制御ユニットが非常用モジュールのプロセッサユニット内のアプリケーションプログラムを変更するによって接続され得る機器のうちのいずれかに適合するように設定可能とすることができる。

他の実施形態では、制御装置は、様々なモジュールに接続された中央制御ユニットを含み、モジュールが中央制御ユニットから受け取った情報に応じて接続された電気機器に、モジュールによって交流電圧が供給される。

システムの一特徴によれば、中央制御ユニットは、機器群の機器に関連するセンサに接続されていて、モジュールが接続されている機器に関連する少なくとも１つのセンサから受け取った情報に応じてかつ／またはエンジンの電子制御ユニットから受け取った情報に応じてモジュールによる交流電圧の供給を制御する。

第１の変形実施形態では、非常用モジュールからの出力線は、セレクタ回路のセレクタユニットに接続され、セレクタユニットは、非常用モジュールからの出力線がどの機器にも接続されていない、非活動状態である第１の状態と、非常用モジュールからの出力線が各々の状態で機器群の複数の機器から選択された１つの機器に接続されている、活動状態である他の状態とを有する。セレクタユニットにより、非常用モジュールが機器群の機器のうちのいずれか１つに接続されることが可能になり得る。

第２の変形実施形態では、非常用モジュールからの出力線は、セレクタ回路のセレクタユニットに接続され、セレクタユニットは、活動状態でありかつ非常用モジュールからの出力線が他のモジュールの出力線と並列に第１の機器に接続されている第１の状態と、活動状態でありかつ非常用モジュールからの出力線が第１の機器以外の機器に接続されている少なくとも１つの第２の状態とを有する。

他の変形実施形態では、セレクタ回路は、モジュールの出力線が同時に作動する必要のない複数の機器のうちの１つに選択的に接続されることを可能にする少なくとも１つのセレクタユニットを含む。

本発明は、非限定的に示すことによって与えられる以下の記述を、添付図面を参照しながら読むことにより、よりよく理解することができる。

図２は、航空エンジンおよびその環境、特にガスタービン飛行機エンジンの電気機器に電力供給しかつそれを制御するための回路の全体的なレイアウトを示す。

従来の方式では、図２の回路は、エンジンのタービン軸に機械的に連結されているＡＧＢに搭載されたＳ／Ｇｓなどの１つまたは２つの発電機２０、２０’（２１に示されている）を含む。Ｓ／Ｇｓ２０および２０’によって供給された交流電圧は、ライン２２および２２’によって、飛行機に搭載された配電回路網２３すなわちオンボードネットワークに伝えられる。オンボードネットワークの回路２４は、１つまたは複数の配電母線に、典型的には１１５Ｖａｃまたは２３０Ｖａｃの安定化交流電圧を、タービン軸の回転速度の関数として変化する周波数で供給する。回路２４はまた、１つまたは複数の母線に、安定化直流電圧、典型的には２７０Ｖｄｃまたは±２７０Ｖｄｃを供給する電圧コンバータ回路２５にも電力供給する。回路２４および２５によって生成された電圧は、飛行機の胴体部内の様々な負荷に電力供給する。

エンジン（２６で示されている）においては、発電機２０、２０’とは異なる、ＡＧＢ２１に搭載された発電機ＧＥＮ２７、２７’（例えば、ＰＭＡなど）が、エンジンの電子制御ユニット（ＥＣＵ）２８と、エンジンに組み込まれた配電回路網の一部を形成する安定した電源回路３０とに交流電圧を供給する。ＥＣＵ２８および電源回路３０は、ライン２９によって交流回路２４にも接続されており、それにより、エンジン速度が発電機２７、２７’によって十分な電力が供給されるようにするのに十分でない間は適切に給電されることが可能となる。

電源回路３０は、必ずしも調整されないが、その公称範囲内にオンボードネットワークの直流電圧、例えば２７０Ｖｄｃまたは±２７０Ｖｄｃを含む直流電圧を供給する。この直流電圧は、エンジンおよび／またはその環境の電気機器に電力供給しかつそれを制御するためのシステムに電力供給する、母線ＨＶＤＣ４０、４０’などの２つの直流配電母線に供給される。電源および制御システムは、示されている例では、電気機器６２、６２’、６２”の各々の群６０、６０’、６０”に各々のセレクタ回路７０、７０’、７０”によって関連付けられた複数の組５０、５０’、５０”に細分された電源モジュールを含む。

電気機器は、具体的にはポンプ用電動機と、飛行機エンジンの可変形状部分または逆推力装置用の、あるいは電気で作動するインスペクションハッチ用のアクチュエータと、除氷または防氷用抵抗回路とを含み、そのような全ての機器が、飛行機エンジンおよびその環境（エンジンポッド、エンジン支持システム、および隣接する翼）の一部を形成する。

組５０、５０’、５０”の電源モジュール５２、５２’および５２”と、セレクタ回路７０、７０’、７０”は、中央制御ユニット８０を含む制御装置によって制御される。中央制御ユニット８０は、ラインの組６４、６４’、６４”によって、群６０、６０’、６０”内の電気機器のうちの少なくともいくつかに関連するセンサ６６、６６’、６６”に接続され、ＥＣＵ２８にも接続される。中央制御ユニット８０の構成要素は、ＥＣＵ２８の構成要素と同じように電力供給される。電源モジュール５２、５２’、５２”は、電源モジュールが並列接続されている母線４０、４０’によって供給された直流電圧から得られた交流電圧を群６０、６０’、６０”の機器６２、６２’、６２”に供給するためのインバータを含む。中央制御ユニット８０は、モジュール５２、５２’、５２”およびセレクタ回路７０、７０’、７０”を制御して、機器６２、６２’、６２”の各々を、ＥＣＵ２８および／または機器に関連するセンサによって受け取られた情報に応じて作動させる。「作動（ａｃｔｉｖａｔｉｎｇ）」という用語は、本明細書では、機器に対して用いられ、具体的には、電動機が駆動されること、電気式または電気機械式アクチュエータが動き始めること、あるいは、実際に抵抗ヒータ回路が電力供給されることを示す。

各組の電源モジュールは類似しており、電源モジュールのインバータのサイズを最適化するために、モジュールは種々の組に細分され、機器は電源要件に応じて種々の群に分類される。モジュール組の数および機器群の数は、説明される例では３つである。当然ながら、その数は、３つ以外でもよく、インバータが全ての機器に電力供給することができれば、１つでもよい。下記に詳細に説明するように、モジュールの各組は、冗長目的で少なくとも１つの非常用モジュール含む。セレクタ回路７０、７０’、７０”は、群の各機器を、上記群に対応する組のモジュールに、必要な場合には非常用モジュールにも接続させるように制御される。

図３は、安定した電源回路３０をより詳細に示す。交流／直流コンバータ回路３１は、その入力線が、ライン２９に接続された回路３０の第１の入力線にスイッチ３２によって接続される。２つの他の交流／直流コンバータ回路３５、３５’は、それらの入力線が各々回路３０の第２および第３の入力線に接続されていて、発電機２７および２７’から各々の交流電圧を受け取る。コンバータ３５、３５’からの出力線は各々、例えば母線４０および４０’に各々電力供給するＨＶＤＣ（高電圧直流）タイプの直流母線回路３７、３７’に、スイッチ３６、３６’によって接続される。コンバータ３１からの出力線もまた、回路３７、３７’に各々のスイッチ３３、３３’によって接続される。

スイッチ３２、３３、３３’、３６、３６’によって形成されたセレクタ回路は、発電機２７、２７’からの出力線で検出された電圧レベルに応じて、ＥＣＵ３８によって制御される。発電機が十分な電力を供給しているときは、スイッチ３６、３６’は閉じられ、スイッチ３２、３３および３３’は開放される。母線４０、４０’において使用可能な電気は各々、発電機２７、２７’によって供給された電気から取り出される。航空機エンジンが低速で動作している間かあるいは故障した場合に、発電機２７、２７’の一方および／または他方が十分な電力を供給していないとき、スイッチ３６および／またはスイッチ３６’はＥＣＵ２８の制御下で開放され、同時にスイッチ３２およびスイッチ３３および／またはスイッチ３３’は閉じられる。次いで、母線４０、４０’において使用可能な電気は、発電機２７、２７’の一方とライン２９によって供給された電気から取り出されるか、あるいはライン２９によって供給された電気から単独で取り出される。したがって、電源回路３０は、エンジンに安定した電源ノードをもたらす。母線４０、４０’は、電気機器６２、６２’、６２”を作動させるために、モジュールの組５０、５０’、５０”に電力供給し、中央制御ユニット８０にも電力供給する。それにかかわらず、発電機２７、２７’の出力線から１つまたは複数の電気機器に、例えば、発電機２７、２７’の出力線に各々のスイッチ３８、３８’によって順に接続されたライン３９に接続された、エンジンポッドまたは翼を防氷するための回路に、直接電力供給することが可能である。スイッチ３８、３８’は、要件に応じてライン３９に電力供給するために、ＥＣＵ２８によって制御される。

別々に電力供給される２つの母線４０、４０’を使用することにより、一方の母線またはその電源の故障を軽減するとともに、分散した直流電力を共用することが可能になる。

２つの発電機２７、２７’の使用は、オンボードネットワークとの接続２９によって強固にされた電源を保護しながら一方の発電機の故障を軽減するとともに、供給された電力を共用する働きをする。それにかかわらず、両母線４０、４０’に並行して電力供給する単一の発電機の使用も想定され得る。２つの発電機から並行してまたは単一の発電機から電力供給され、また必要に応じてオンボードネットワークから電力供給されるただ１つの電源母線を有することを想定することもできる。

さらに、安定した電源回路によって受け取られるオンボードネットワークの電圧は、直流電圧でもよい。その場合は、この電圧の回路３０における交流／直流変換はもはや必要なく、したがって、コンバータ３１は、削除されてもよく、あるいは必要に応じて直流／直流コンバータで置き換えられてもよい。

図４は、電気機器６２、６２’、６２”を作動させかつそれに直流電源母線４０、４０’から電力供給するための回路をより詳細に示す。

電気機器は、具体的には、
コンプレッサ用のバリアブルブリード弁（ｖａｒｉａｂｌｅ ｂｌｅｅｄ ｖａｌｖｅ）（ＶＢＶ）、コンプレッサのステータ段の可変ステータベーン（ＶＳＶ）を設定するための部材、フライトの特定段階時、特に離陸時に作動する、コンプレッサの過渡ブリード弁（ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｂｌｅｅｄ ｖａｌｖｅ）（ＴＢＶ）、実際には低圧タービンアクティブクリアランスコントロール（ＬＰＴＡＣＣ）または高圧タービンアクティブクリアランスコントロール（ＨＰＴＡＣＣ）用のタービンロータブレードの先端の隙間（ブレード先端とタービンケーシングとの隙間）を変化させるための部材などの、ガスタービンエンジンの可変形状部分用のアクチュエータと、
高圧燃料ポンプモータ、低圧燃料ポンプモータ、および流量制御弁などの燃料供給回路部材と、
供給ポンプモータ、空気／潤滑油分離器（ブリーザ）、環油ポンプ（ｓｃａｖｅｎｇｅｒ ｐｕｍｐ）（ＳＣＡＶ）などの潤滑回路部材と、
電気式逆推力装置作動システム（ＥＴＲＡＳ）、インスペクションハッチまたはメンテナンスハッチ用の電気機械式アクチュエータなどの、エンジンポッド内の電気負荷とを含むことができる。

いくつかの機器は、他よりも低いレベルの電力を必要とする。上述のように、機器は、電源要件に応じて複数の群に細分され得る。現今説明している例では、機器は、３つの異なる電力レベルに対応する３つの機器群６０、６０’、６０”に細分される。
群６０：ＶＢＶ、ＶＳＶ、ＴＢＶ、ＬＰＴＡＣＣ、ＨＰＴＡＣＣ可変形状ユニット、潤滑回路の供給または回収ポンプ、ポッド内の検査用またはメンテナンス用ハッチのアクチュエータなどの機器６２用の低電力。
群６０’：燃料流量制御弁アクチュエータ、空気／潤滑油分離器などの機器６２’用の中電力。
群６０”：燃料回路の高圧または低圧ポンプモータ、逆推力装置アクチュエータ、ポッドを除氷または防氷するための回路などの機器６２”用の高電力。

例えば状態センサ、位置センサ（例えばストローク終端センサ）、流量センサ、温度センサなどのセンサ６６、６６’、６６”は、機器のうちの少なくともいくつかに関連し、ライン６４、６４’、６４”によって中央制御ユニット８０に接続される。

図４および図５の実施形態では、モジュールの組５０、５０’、５０”の各モジュール５２、５２’、５２”、例えばモジュール５２（図５）は、モジュールの出力端子５４に交流電圧を供給するために、母線４０、４０’に接続されたインバータ５３を含み、インバータは、所望の電力レベルを供給するようになされている。モジュール５２は、母線４０、４０’によって電力供給されかつ母線８２によって中央制御ユニット８０に接続されているプロセッサユニット５５をさらに含む。プロセッサユニット５５は、インバータ５３の動作を制御するものであり、インバータの動作をサーボ制御するために、インバータ５３からの出力線に接続されている。

プロセッサユニット５５は、インバータ５３の動作を制御して、インバータが中央制御ユニット８０から受け取った制御情報に応じてセレクタ回路７０によって接続された機器を作動させる。制御情報は、作動すべき機器に関連する１つまたは複数のセンサおよび／またはＥＣＵ２８から受け取った情報に基づいて生成される。

中央制御ユニット８０はまた、インバータ５３の適切な動作に関するプロセッサユニット５５からの情報も受け取り、したがって、故障が検出された場合、セレクタ回路７０は、下記のように、作動させる機器を、組５０の一部を形成する予備モジュールまたは非常用モジュールに接続させるように制御される。

一変形形態では、センサおよびＥＣＵ２８から受け取った情報を、母線８２を通じて伝達することが可能であり、プロセッサユニット５５は、上記情報に応じてインバータ５３の動作を制御し、それによって関連電気機器をセレクタ回路７０によって作動させるようにプログラムされる。そのような状況の下では、モジュール６２が故障した場合、組６０の非常用モジュールは、中央制御ユニット８０が、非常用モジュールが接続されるべき機器に対応するアプリケーションプログラムをそれにダウンロードすることによって設定されることができ、回路７０は、当該の機器と故障したモジュールとの間の接続を遮断するとともに上記機器と非常用モジュールとの間の接続を行うように制御される。

中央制御ユニット８０がＥＣＵ２８に組み込まれてもよいことが指摘されるべきである。

図６は、モジュール５２、５２’、５２”、例えばモジュール５２が本質的にインバータ５３を含む一変形実施形態を示しており、インバータ５３は、中央制御ユニットから専用リンクを通じて制御され、インバータからの出力電圧に関する情報を中央制御ユニットに別の専用リンクを通じて供給する。

図７は、セレクタ回路７０によって機器群６０に関連付けられているモジュールの組５０、５０’、５０”、例えば、組５０の一実施形態を示す。組５０は、他のモジュールと類似の少なくとも１つの非常用モジュール５２ｓを設けるために、対応する群６０内の機器６２の数よりも大きい数のモジュール５２を含む。示されている例では、図面を簡単にするために、３つの機器だけの群が示されており、モジュールの数は４つである。組５０内のモジュールの総数に応じて、２つ以上の非常用モジュールを設けることが可能である。

通常運転では、機器６２は、回路７０のスイッチ７２によって各々のモジュール５２に接続されており、スイッチはこの場合閉じられている。非常用モジュール５２ｓは、回路７０のセレクタ７３に接続されており、それによって機器６２のうちのいずれか１つに接続され得る。スイッチ７２およびセレクタ７３は、専用制御ラインを通じて中央制御ユニット８０によって制御される。

モジュール５２のうちの１つにおいて故障が検出された場合、非常用モジュール５２ｓが作動し、中央ユニット８０は、最初に、故障したモジュールを関連する機器６２に接続しているスイッチ７２を開放し、次に、その機器をセレクタ７３によって非常用モジュール５２ｓに接続させるように働く。

図８は、セレクタ回路７０によって機器群６０に関連付けられているモジュールの組５０、５０’、５０”、例えば組５０の他の実施形態を示す。組５０は、対応する群内の機器６２の数よりも大きい数のモジュール５２を含み、通常運転では機器のうちの１つ６２ａが、２つのモジュール５２ａ、５２ｂによってセレクタ回路７０のセレクタ７４ａ、７４ｂを介して並列に電力供給される。他の機器は、他の各々のモジュールにスイッチ７２によって接続される。スイッチ７２およびセレクタ７４ａ、７４ｂは、専用ラインを用いて制御ユニット８０によって制御される。必要に応じて、セレクタ７４ａ、７４ｂにより、モジュール５２ａまたはモジュール５２ｂが機器６２ａ以外の機器に接続されることが可能になり、それによって各モジュール５２ａ、５２ｂが非常用モジュールとして働くことが可能になる。

モジュール５２ａ、５２ｂ以外のモジュール５２において故障が検出された場合、中央ユニット８０は、セレクタ７４ａまたは７４ｂに、モジュール５２ａまたは５２ｂと故障したモジュールに関連する機器とを接続させるとともに、故障したモジュールと関連する機器とを接続しているスイッチ７２を開放させる。モジュール５２ａ、５２ｂの一方において故障が検出された場合、中央ユニット８０は、関連するセレクタ７４ａまたは７４ｂに、故障したモジュールからの出力線を切り離させる。

したがって、緊急モードでは、機器６２ａは、モジュール５２ａ、５２ｂの一方だけによって電力供給される。したがって、本実施形態は、機器６２ａが低下した電力で供給されている状態で運転の低下モードが可能である場合に想定され得る。

図９は、セレクタ回路７０によって機器群６０に関連付けられているモジュールの組５０、５０’、５０”、例えば組５０の他の実施形態を示す。本実施形態は、２つの機器６２ａ、６２ｂが、決して同時に作動することがなく、かつセレクタ７５によって単一の電源モジュールに接続され得る場合に適している。本実施形態は、例えば逆推力装置のアクチュエータやインスペクションハッチおよびメンテナンスハッチ用アクチュエータに適用することができる。

図９の実施形態では、モジュール５２の数は、非常用モジュール５２ｓを有しながらも、機器６２の数と同じかまたはそれ未満とすることができる。したがって、非常用モジュール以外のモジュール５２のうちの１つは、通常はスイッチ７２によってセレクタ７５に接続され、非常用モジュール以外のその他のモジュール５２は、各々のスイッチ７２によって他の機器６２に接続される。非常用モジュール５２ｓは、それがセレクタ７５または機器６２ａ、６２ｂ以外の機器６２に接続されることが可能になるように、セレクタ７６に接続される。スイッチ７２およびセレクタ７５、７６は、専用制御ラインを介して中央制御ユニット８０によって制御される。

モジュール５２のうちの１つにおいて故障が検出された場合、中央ユニット８０は、非常用モジュール５２ｓを作動させ、故障したモジュールに関連するスイッチ７２を開放し、かつ、セレクタ７６に、非常用モジュールとセレクタ７５または非常用モジュールに関連する機器６２とを接続させる。

したがって、任意の１つの群内の機器の作動を確実にすることにより、２つの電源モジュールが冗長目的で各機器に関連付けられるようにする必要がないため、機器群の安定した作動は、必要なモジュールの数を限定しながら、類似の電源モジュールの組で構成された供給源を共用することによって実現される。

上述の実施形態では、電源モジュールは、動作中、各々の機器に関連し、非常用モジュールまたは各非常用モジュールだけが、別の機器に関連することができる。特定のモジュールが個別化されることなく、各電源モジュールが、いくつかの機器のうちの１つに関連するのに適していると、より高度のモジュール性を想定することが可能である。次に、モジュールの機器への割当ては、中央制御ユニットにより、セレクタ回路に作用しかつ電源モジュールに特別な機能を割り当てることによって、例えば既述のようにモジュールのプロセッサユニットにアプリケーションプログラムをダウンロードすることによって制御される。

上記説明は、母線４０、４０’に直流を供給するための、エンジンに関連する電源回路３０の一実施形態に関するが、これらの母線にオンボードネットワークの安定化電圧から直接電力供給することを想定することも可能である。

航空機において電力を生成し分配するための知られているレイアウトを極めて概略的に示す図である。 航空エンジンおよびその環境の機器に電力供給しかつそれを制御するための回路を極めて概略的に示す全体図である。 図２の回路の一部を形成する電圧電源回路をより詳細に示す図である。 本発明の一実施形態による、図２の回路の一部を形成する、電気機器を作動させるためのシステムをより詳細に示す図である。 図４のシステムの一実施形態における電源モジュールを概略的に示す図である。 図４のシステムの電源モジュールのもう１つの実施形態を概略的に示す図である。 図４に示されているようなシステムにおける、電源モジュールの組と電気機器群とを関連付けるための様々な構成を示す図である。 図４に示されているようなシステムにおける、電源モジュールの組と電気機器群とを関連付けるための様々な構成を示す図である。 図４に示されているようなシステムにおける、電源モジュールの組と電気機器群とを関連付けるための様々な構成を示す図である。

符号の説明

１、１’、７、２０、２０’、２７、２７’ 発電機
２、２’、１０、１１、２２、２２’、２９、３９、７２、７３ ライン
３、２３ 配電回路網
４、４０、４０’、８２ 母線
５ 電圧コンバータ
６ 電子式エンジン制御ユニット
８ 電源ライン
９ 電気式逆推力装置
１２、１３ 除氷回路
２１ アクセサリギアボックス
２４ 交流回路
２５ 電圧コンバータ回路
２６ エンジン
２８ 電子制御ユニット
３０ 電源回路
３１、３５、３５’ 交流／直流コンバータ回路
３２、３３、３３’、３６、３６’、３８、３８’ スイッチ
３７、３７’ 直流母線回路
５０、５０’、５０” 組
５２、５２’、５２” 電源モジュール
５２ａ、５２ｂ、５２ｓ 非常用モジュール
５３ インバータ
５４ 出力端子
５５ プロセッサユニット
６０、６０’、６０” 群
６２ａ、６２ｂ 機器
６４、６４’、６４” ラインの組
６６、６６’、６６” センサ
７０、７０’、７０” セレクタ回路
７４ａ、７４ｂ、７５、７６ セレクタ
８０ 中央制御ユニット

Claims (8)

1. 航空エンジンまたはその環境の電気機器に電力供給しかつそれを制御するためのシステムであって、
   少なくとも１つの直流電圧電源母線（４０、４０’）と、
   電源母線に接続された少なくとも１組の電源モジュール（５０、５０’または５０”）を含み、前記組が、各々の電気機器群（６０、６０’または６０”）に関連しており、組のモジュール（５２、５２’または５２”）の数が、少なくとも１つの非常用モジュール（５２ｓ、５２ａまたは５２ｂ）を設けるために、群の電気機器（６２、６２’または６２”）を作動させるのに必要な最小数よりも多く、各モジュールが、モジュールからの出力線に電源母線の直流電圧から導出された交流電圧を供給するための電圧コンバータ（５３）を含み、前記システムはまた、
   モジュール組のモジュールの出力線と機器群の機器との間に挿入されたセレクタ回路（７０、７０’または７０”）と、
   モジュールおよびセレクタ回路を制御して、機器群の各機器を、モジュールのうちの少なくとも１つに接続することによって作動させるとともに、他のモジュールのうちの１つに故障が検出された場合に非常用モジュールを使用するようにするための制御装置とを含み、
   制御装置が、中央制御ユニット（８０）と様々なモジュールに各々組み込まれたプロセッサユニット（５５）とを含み、モジュールによって電力供給される電気機器への前記モジュールによる交流電圧の供給を、中央制御ユニットによって伝送された情報に応じて制御し、
   非常用モジュールまたは各非常用モジュール（５２ｓ、５２ａまたは５２ｂ）が、中央制御ユニット（８０）が非常用モジュールのプロセッサユニット内のアプリケーションプログラムを変更することによって接続され得る機器のうちのいずれかに適合するように設定可能である、システム。
2. 中央制御ユニット（８０）によって伝送された制御情報が、モジュールのプロセッサユニット（５５）が接続されている母線（８２）によって伝達される、請求項１に記載のシステム。
3. 制御装置が、様々なモジュール（５２）に接続された中央制御ユニット（８０）を含み、モジュールが中央制御ユニットから受け取った情報に応じて接続された電気機器に、モジュールによって交流電圧が供給される、請求項１に記載のシステム。
4. 中央制御ユニット（８０）が、機器群の機器（６２、６２’、６２”）に関連するセンサ（６６、６６’、６６”）に接続され、モジュールが接続されている機器に関連する少なくとも１つのセンサから受け取った情報に応じてかつ／またはエンジンの電子制御ユニット（ＥＣＵ）から受け取った情報に応じて、モジュールによる交流電圧の供給を制御する、請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム。
5. 非常用モジュール（５２ｓ）からの出力線が、セレクタ回路（７０）のセレクタユニット（７３）に接続され、セレクタユニットが、非常用モジュールからの出力線がどの機器にも接続されていない、非活動状態である第１の状態と、非常用モジュールからの出力線が機器群の複数の機器（６２）から選択された１つの機器に各々において接続されている、活動状態である他の状態とを有する、請求項１から４のいずれか一項に記載のシステム。
6. セレクタユニット（７３）により、非常用モジュール（５２ｓ）が機器群の機器（６２）のうちのいずれか１つに接続されることが可能になる、請求項５に記載のシステム。
7. 非常用モジュール（５２ａまたは５２ｂ）からの出力線が、セレクタ回路（７０）のセレクタユニット（７４ａまたは７４ｂ）に接続され、セレクタユニットが、活動状態でありかつ非常用モジュールからの出力線が他のモジュールの出力線と並列に第１の機器（６２ａ）に接続されている第１の状態と、活動状態でありかつ非常用モジュールからの出力線が第１の機器以外の機器に接続されている少なくとも１つの第２の状態とを有する、請求項１から４のいずれか一項に記載のシステム。
8. セレクタ回路（７０）が、モジュールの出力線が同時に作動する必要のない複数の機器（６２ａ、６２ｂ）のうちの１つに選択的に接続されることを可能にする少なくとも１つのセレクタユニット（７５）を含む、請求項１から７のいずれか一項に記載のシステム。

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