(57)【要約】  弁アクチュエータ（１）は、ハウジング（２）と、弁に連結されたモータ（４）であって、その回転により、弁の位置を、流体流れが少なくとも１つの経路に沿って起こり得る第１の位置と、流体流れが遮断されるもしくは少なくとも１つの第２の経路に沿って起こり得る第２の位置との間で変化させ、通常は主電源から電力を供給されるモータ（４）と、弁の位置および／または速度を検出するように構成された少なくとも１つのセンサ（２４、１３２）と、モータ（４）への電力の供給を制御するスイッチ（１６）と、スイッチ（１６）に接続された電力回路（１９）とを含む。さらに、少なくとも１つのセンサ（２４、１３２）および電力回路（１９）に接続されたコントローラ（２０）を含み、コントローラ（２０）が、弁の位置および／または速度に関するデータならびに電力設定に関するデータをリアルタイムで収集し、弁の位置および／または速度に関して収集されたデータと電力設定に関して収集されたデータとの間の誤差に比例して位置および／または速度の補正を計算し、新しい電力設定を電力回路（１９）に送り、電力回路（１９）がコントローラの信号を増幅する。
2013527407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁のアクチュエータ（１）であって、
ハウジング（２）と、
前記弁に連結されるモータ（４）であって、当該モータ（４）の回転により、少なくとも１つの経路に沿って流体流れが起こり得る第１の位置と、流体流れが遮断されるまたは少なくとも１つの第２の経路に沿って起こり得る第２の位置との間で前記弁の位置が変化するようになっており、通常、主電源から電力を供給されるモータ（４）と、
前記弁の位置および／または弁の速度を検出するように構成された少なくとも１つのセンサ（２４、１３２）と、
前記モータ（４）への電力の供給を制御するスイッチ（１６）と、
前記スイッチ（１６）に接続された電力回路（１９）と、を備え、
さらに、
前記少なくとも１つのセンサ（２４、１３２）および前記電力回路（１９）に接続されたコントローラ（２０）を備え、
前記コントローラ（２０）は、前記弁の位置および／または速度に関するデータと電力設定に関するデータとをリアルタイムで収集し、前記弁の位置および／または速度に関して収集されたデータと電力設定に関して収集されたデータとの間の誤差に比例して前位置および／または速度の補正を計算し、新しい電力設定を前記電力回路（１９）に送り、ここで、前記電力回路（１９）がコントローラの前記信号を増幅することを特徴とする、弁アクチュエータ（１）。
【請求項２】
前記弁がボール弁である、請求項１に記載の弁アクチュエータ。
【請求項３】
さらに、
前記モータ（４）を前記弁に連結する減速ギアアセンブリを備える、請求項１または２に記載の弁アクチュエータ。
【請求項４】
前記モータ（４）がブラシレスモータである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の弁アクチュエータ。
【請求項５】
前記コントローラ（２０）によって前記電力回路（１９）に送られる前記電力設定が、少なくとも１つのパラメータの関数である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の弁アクチュエータ。
【請求項６】
前記コントローラ（２０）によって前記電力回路（１９）に送られる前記電力設定が、時間の関数である、請求項５に記載の弁アクチュエータ。
【請求項７】
前記コントローラ（２０）によって前記電力回路（１９）に送られる前記電力設定が、不揮発性メモリ（２９）に記憶される、請求項５または６に記載の弁アクチュエータ。
【請求項８】
前記電力設定が、次式による時間の関数である、
電力設定＝ａｔ３−ｂｔ２＋ｃｔ
ここで、ａ、ｂ、ｃは定数、ｔは時間（秒）、請求項６に記載の弁アクチュエータ。
【請求項９】
モータ故障を検出する手段をさらに備える、請求項１〜８のいずれか１項に記載の弁アクチュエータ。
【請求項１０】
前記コントローラ（２０）が、さらに、
複数の弁アクチュエータ（１）に接続されるように適合された電子制御ユニット（ＥＣＵ）に前記コントローラ（２０）を接続するための手段を有する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の弁アクチュエータ。
【請求項１１】
前記コントローラ（２０）が、さらに、
コントローラ（２０）を少なくとも１つの別の弁アクチュエータ（１）に接続するための手段を有する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の弁アクチュエータ。
【請求項１２】
前記モータ（４）が、モータ（４）の前記位置および／または回転を検出するためのホールセンサ（２４）を有している、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の弁アクチュエータ。
【請求項１３】
モータ（４）を弁に連結する前記減速ギアアセンブリが、ウォームギア（１１、１２）を含んでいる、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の弁アクチュエータ。
【請求項１４】
前記減速アセンブリが、握ってまたは工具を使用して手動で回転するように成形されたノブをさらに含んでいる、請求項１３に記載の弁アクチュエータ。
【請求項１５】
前記減速アセンブリが、さらに、前記ノブを前記弁の軸と前記ギアアセンブリとに接続するクラッチアセンブリを有している、請求項１４に記載の弁アクチュエータ。
【請求項１６】
前記コントローラ（２０）が、
弁の位置および／または速度に関して収集されたデータと電力設定に関して収集されたデータとの間の誤差に比例して位置および／または速度の補正を計算する手段を有している、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の弁アクチュエータ。
【請求項１７】
前記弁アクチュエータ（１）が、さらに、
前記コントローラ（２０）の故障、前記弁の位置誤差、または過電流のような、前記弁アクチュエータ（１）の故障を検出するように適合された手段を有する、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の弁アクチュエータ。
【請求項１８】
前記弁アクチュエータ（１）で故障が検出された場合に、前記弁を開くことおよび／または閉じることが等速で行われる、請求項１７に記載の弁アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して弁アクチュエータに関する。より具体的には、例えば燃料弁などの弁を作動させるための弁アクチュエータ、特には、必ずしもそれに限定されないが、電子制御ユニットおよび／または別の弁アクチュエータに接続されうる弁アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
弁アクチュエータには広範な用途があり、特に航空機に搭載される従来型の燃料補給システムに使用されている。
【０００３】
通常、すべての弁アクチュエータは、アクチュエータを設定し監視（モニタリング）し制御するためのプロセッサ制御を有している。主要な制御ファクターとしては、アクチュエータの位置すなわち弁の位置と、アクチュエータトルク（主として回転出力アクチュエータに関する）と、推進力（スラスト、主として直線状出力アクチュエータに関する）とが含まれる。回転出力アクチュエータでは、例えば、弁の位置は、一般に、駆動される回転出力軸の回転または回転の一部分をロータリーエンコーダーでカウントすることにより求められる。このようなアクチュエータの出力軸で生成される負荷は、一般に、歪みゲージや圧力変換器などの機械的手段によって求められる。負荷は、モータの電流に関連したトルクから求められてもよい。
【０００４】
また、弁アクチュエータは、通常、例えば停電のときのフェールセーフのための機構も有している。この目的のために、ほとんどアクチュエータには、アクチュエータを所望のフェールセーフ位置に戻すための、圧縮バネの戻し機構がさらに組み込まれている。
【０００５】
しかし、このタイプの弁アクチュエータには過剰圧力の場合に水撃作用をもたらすという難点がある。
【０００６】
そのうえ、航空機用燃料補給システムでは、これらの弁アクチュエータによって可能になるのは、米国特許出願公開第２００８／０１７３７６２号の文献に開示されているような全般的な調節のみである。この文献は、燃料補給率の向上を可能にする航空機用燃料補給システムを開示しており、このシステムでは、航空機の燃料補給配管に燃料流れの制限機構が取り付けられていて、燃料補給配管から燃料タンク内への燃料の流速を制限する。また、燃料弁が設けられており、それぞれのタンクを燃料補給配管から切り離すことが可能となっている。全般的な調節は、航空機に搭載されている燃圧調整器によって、燃料補給配管の最大圧力を定義するように行われる。この種の全般的な調節は、より多くの燃料を特定の燃料タンクに補給する必要性があるときには適していない。したがって、航空機に搭載される燃料回路は、必ずしも具体的な必要性に従って最適化することができるとは限らない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、過剰圧力があるときには水撃作用を防止し、航空機のそれぞれの燃料タンクに相当に燃料を補給する新規の方式を可能にする弁アクチュエータに対する必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一形態では、
ハウジングと、
弁に連結されたモータであって、その回転により、流体流れが少なくとも１つの経路に沿って起こり得る第１の位置と、流体流れが遮断されるかまたは少なくとも１つの第２の経路に沿って生じる第２の位置と、の間で弁の位置が変化させられ、通常、主電源から電力を供給されるモータと、
弁の位置および／または弁の速度を検出するように構成された少なくとも１つのセンサと、
モータへの電力の供給を制御するスイッチと、
スイッチに接続された電力回路と、を備え、
さらに、
少なくとも１つのセンサと電力回路とに接続されたコントローラを備え、
上記コントローラが、弁の位置および／または速度に関するデータと電力設定に関するデータとをリアルタイムで収集し、弁の位置および／または速度に関して収集されたデータと電力設定に関して収集されたデータとの間の誤差に比例して位置および／または速度の補正を計算し、電力回路に新しい電力設定を送り、電力回路がコントローラの信号を増幅することを特徴とする弁アクチュエータが提供される。
【０００９】
弁は、モータを弁に連結する減速ギアアセンブリを備えるボール弁である。モータはブラシレスモータである。
【００１０】
したがって、コントローラによって電力回路に送られる電力設定は、少なくとも１つのパラメータの関数である。
【００１１】
特定の特徴によれば、コントローラによって電力回路に送られる電力設定は、時間の関数である。
【００１２】
また、コントローラによって電力回路に送られる電力設定は、好ましくは不揮発性メモリに記憶される。
【００１３】
したがって、電力設定は、次式に従う時間の関数であり、
電力設定＝ａｔ３−ｂｔ２＋ｃｔ
この式において、ａ、ｂおよびｃは定数であり、ｔは時間（秒）である。
【００１４】
それに加えて、弁アクチュエータは、モータ故障を検出する手段をさらに備える。
【００１５】
特定の特徴によれば、コントローラは、複数の弁アクチュエータに接続されるように適合された電子制御ユニット（ＥＣＵ）に前記コントローラを接続する手段をさらに備える。
【００１６】
別の特徴によれば、コントローラは、前記コントローラを、少なくとも１つの別の弁アクチュエータに接続する手段をさらに備える。
【００１７】
さらに、モータは、前記モータの位置および／または回転を検出するためのホールセンサを備える。
【００１８】
モータを弁に連結する前記減速ギアアセンブリは、ウォームギアを含む。
【００１９】
任意選択で、減速アセンブリは、握ってもしくは工具を使用して手動で回転するように成形されたノブをさらに有し、また減速アセンブリは、ノブを弁の軸およびギアアセンブリに接続するクラッチアセンブリをさらに含む。
【００２０】
別の特徴によれば、コントローラは、弁の位置および／または速度に関して収集されたデータと電力設定に関して収集されたデータとの間の誤差に比例して位置および／または速度の補正を計算する手段を含む。
【００２１】
好ましくは、弁アクチュエータは、例えばコントローラの故障、弁の位置誤差、または過電流といった、弁アクチュエータの故障を検出するように適合された手段をさらに備える。
【００２２】
さらに、弁アクチュエータで故障が検出されたとき、弁の開および／または閉が等速で作動される。
【００２３】
当業者には、本発明の他の特徴および利点が、添付図面を参照しながら、限定的でない実例によって示される説明を通じて明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明による弁アクチュエータの斜視図である。
【図２】本発明による弁アクチュエータの内部の斜視図である。
【図３】本発明による弁アクチュエータの回路の別々の部分を示す図である。
【図４Ａ】本発明による弁アクチュエータによって操作されるボール弁の閉位置における概略図である。
【図４Ｂ】本発明による弁アクチュエータによって操作されるボール弁の開位置における概略図である。
【図５】本発明による弁アクチュエータが従うプロセスの概略図である。
【図６】弁アクチュエータの電子ユニットの概略図である。
【図７】コントローラによって電力回路に送られる電力設定を時間の関数で示す図である。
【図８】本発明による弁アクチュエータを含む、航空機の燃料補給装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
各図において、同一の符号は、同一または類似の要素を示すのに用いられる。
【００２６】
図１は、本発明による弁アクチュエータ１の斜視図である。図１に示されるように、弁アクチュエータ１はキャップ３によって閉じられた円筒状のハウジング２を有しており、このハウジング２は、ブラシレスモータのようなモータ４と、プラグ５とを保持している。モータ４は、その回転によって不図示の弁の位置を、流体流れが少なくとも１つの経路に沿って起こり得る第１の位置と、流体流れが遮断されるもしくは少なくとも１つの第２の経路に沿って起こり得る第２の位置との間で変化させるように、弁に連結されており、また、モータは通常主電源（図示せず）から電力を供給される。
【００２７】
弁は、好ましくはボール弁である。このボール弁は、球状のディスクを有する弁であって、該弁の一部は弁を通る流れを制御する。この球体は中央を通る孔もしくはポートを有しており、ポートが弁の両端に一致したとき流れが生じるようになっている。弁が閉まっているときは、孔が弁の両端に対して垂直になっており、流れが遮断される。弁は、フルポート型またはより一般的にはフルボア型として知られているボール弁であってもよく、それは、ボール孔が管路と同一のサイズであるように大型のボールを有しており、より摩擦のロスが小さくなり、また、縮小ポート型ボール弁、より一般的には縮小ボア型として知られているボール弁（弁を通る流れが弁のパイプサイズより１サイズ小さく、流れ領域がパイプより小さい）や、Ｖポートボール弁（ｖ字形のボールまたはｖ字形の座面を有する）や、またはトラニオンボール弁（ボールを頂部および底部にしっかり固定する機械的手段を有する）であってもよい。さらに、弁は、中央を通るＬ字形もしくはＴ字形の孔を有する３方ボール弁、４方ボール弁、または５方以上のボール弁などのマルチポートボール弁であり得る。
【００２８】
ボール弁は耐久性の点でよく知られているが、本発明の範囲から逸脱することなく、ボール弁に代えて、ゲート弁、玉形弁、ナイフ弁、ニードル弁、ピストン弁、ピンチ弁、プラグ弁、スプール弁など任意のタイプの既知の弁としてもよいことに注意されたい。
【００２９】
図２を参照すると、ハウジング２は、エンクロージャ６と、キャップ３を受けるリム７とを画定している。ギアボックス８は、エンクロージャ６内に配置され、弁を作動させるためのシャフト１０に接続されたウォームホイール９を含んでいる。ギアボックス８は、さらにウォーム１１を含んでおり、このウォーム１１はモータ４に接続され、ウォームホイール９と協働するギア１２を規定している。
【００３０】
任意で、ギアボックス８は、モータをウォームに連結する減速ギアアセンブリと、握ってもしくは工具を使用して手動で回転するように形成されたノブと、ノブを弁の軸およびギアアセンブリに接続するクラッチアセンブリ(図示せず)と、をさらに有する。
【００３１】
この機構では、ウォーム１１は、モータ４によってウォーム１１がその縦軸周りを矢印ａで示されるように回転させられるときに、矢印ｂによって示される回転軸１３周りでウォームホイール９をさらに回転させるように構成されている。回転軸１３は、ウォーム９の軸に対して実質的に垂直に配置され、弁を作動させるシャフト１０の長手軸に相当している。
【００３２】
図２、図３を参照すると、弁アクチュエータ１は、弁の位置および／または弁の速度を検出するように構成された少なくとも１つのセンサ（図示せず）と、モータへの電力の供給を制御するスイッチと、コントローラおよび電力回路（スイッチに接続されている）と、を備えている。上記センサは、光学センサ、磁気センサ、ホールセンサなどの当業者に周知の任意のセンサであってもよい。モータへの電力供給を制御するスイッチと、コントローラと、電力回路とは、相互に接続された３つのディスク形基板１４ａ、１４ｂ、１４ｃに配置されており、ディスク形基板はそれぞれ、シャフト１０用の経路を形成する中央孔１５ａ、１５ｂ、１５ｃを含み、エンクロージャ６の中へ積み置かれる。
【００３３】
図４Ａ、図４Ｂを参照すると、弁本体Ｂはボールであってもよく、このボールは、モータ４やサーボモータ１３１あるいは類似のサーボユニットによって駆動される従来型のポジショナ（図示せず）で回転されるものであってもよい。位置センサ１３２は、弁本体Ｂの位置を示す信号を供給する。サーボモータ１３１のモータ要素が回転タイプの場合、位置センサ１３２は、弁本体Ｂの角度位置もしくは弁本体Ｂに接続された別の要素の角度位置を感知するものであってもよい。弁の開放は、図４Ａのような全開位置と図４Ｂのような閉位置との間で定義される開位置に、選択的に調節されてよい。アクチュエータにより、対応する弁の開放がリアルタイムで調節可能となる。回転する駆動ドライブＤの角度位置が弁本体Ｂの開度を正確に定義するものであってもよい。
【００３４】
本発明に係る弁アクチュエータが従うプロセスを概略的に示す図５を参照すると、少なくとも１つのセンサと電力回路とに接続されたコントローラが、有利には、弁の位置および／または速度に関するデータや電力設定に関するデータをリアルタイムで収集し、位置および／または速度の補正を計算し（弁の位置および／または速度に関して収集されたデータと、電力設定に関して収集されたデータとの間の誤差に比例して行われる）、電力回路に新しい電力設定を送り、そして、電力回路によってコントローラの信号が増幅される。
【００３５】
図６を参照すると、電子回路は、モータ１７への電力の供給を制御するスイッチ１６と、弁の位置および／または弁の速度を検出するように構成されたリゾルバ１８と、スイッチ１６に接続された電力回路１９と、リゾルバ１８および電力回路１９に接続されたコントローラ２０とを含んでおり、そのコントローラ２０は、弁の位置および／または速度に関するデータと電力設定に関するデータとをリアルタイムで収集し、弁の位置および／または速度に関して収集されたデータと電力設定に関して収集されたデータとの間の誤差に比例して当該位置および／または速度の補正を計算し、そして、新しい電力設定を電力回路に送り、電力回路１９がコントローラの信号を増幅する。
【００３６】
リゾルバ１８は当業者に周知の任意のセンサで代用されてもよく、本発明の範囲から逸脱することなく、弁位置および／または弁速度を検出するように構成され得ることに留意されたい。
【００３７】
図６に示される実施形態においては、この回路に、一方がリゾルバ１８接続され他方がデコーダハンドラ２２に接続されているデコーダ２１がさらに含まれる。上記デコーダハンドラは、コントローラ２０および故障ハンドラ２３に接続される。
【００３８】
任意選択で、モータ１７は、上記モータの位置および／または回転を検出するためのホールセンサ２４を備えている。ホールセンサ２４は、電力コントローラおよびスイッチ１６のオートパイロットユニット２５に接続されている。
【００３９】
また、コントローラ２０は、制御ユニット２８に接続されたモードハンドラ２７に接続された状態ハンドラ２６を含む。制御ユニット２８は、電力コントローラおよびスイッチ１６のオートパイロットユニット２５に接続されている。この回路は、また、モードハンドラ２７に接続された不揮発性メモリＲＯＭ２９と、コントローラ２０のモードハンドラ２７に接続された第１のＡＤＣのハンドラ３１に接続されているＡＤＣ３０と称される第１のＡＤコンバータと、リゾルバ１８のデコーダハンドラ２２に接続された第２のＡＤＣのハンドラ３３に接続されている第２のＡＤコンバータ（ＡＤＣ）３２とを含んでいる。ＡＤコンバータ３０および３２はそれぞれ少なくとも１つのフィルタを含んでいる。
【００４０】
電力回路１９は、過電流、雷および電磁妨害（ＥＭＩ）に対して回路を保護するフィルタ３４と、ステップダウン、制御、およびフィルタの機能を有する第１のユニット３５と、ステップダウンおよび制御の機能を有する第２のユニット３６とを含んでいる。
【００４１】
この回路は、複数の入力論理ゲートおよび出力論理ゲートを備える入出力ステージ３７を含む。
【００４２】
モードハンドラ２７は少なくとも３つのモードを含む：
弁が、位置センサの故障と無関係に一定の高速で作動される、「ダメージモード」と称される第１のモード、
弁を作動させるモータがその最高速度の約４分の１の等速で動作し回転を停止するようにスイッチ３８が使用される、「オン／オフモード」と称される第２のモードと、
制御則に従って、水撃作用を弱めるまたは解消するようにモータを作動させる、「水撃作用防止モード」と称される第３のモード。
これらのモードはすべて、入出力ステージ３７の入力論理ゲートＥＮ１およびＥＮ２によって定義され、開／閉の要求は入力論理ゲートＥＮ３の状態によって決定される。
【００４３】
モードハンドラ２７は、任意選択で、「ＡＥモード」と称される第４のモードを含み、このＡＥモードでは、モードハンドラ２７がＡＤＣハンドラ３１からデータパケットを受け取って、モータのファイナルドライブシャフトの位置に対応するセッティングを決定する。ＥＡ１ポートから入ってくるアナログ信号は、デコードされ、ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）３０によって１２ビットのデータパケットに変換されて、次に、上記データパケットは、ＡＤＣハンドラ３１によってモードハンドラ２７に送られる。
【００４４】
電力コントローラおよびオートパイロットユニット２５は、モータ１７のホールセンサ２４によって送られた情報から、パルス幅変調（ＰＷＭ）、モータ１７の回転の方向およびモードといった、電力ブリッジのトランジスタの命令を求める。
【００４５】
ＡＤ２Ｓ１２００のような電子部品によって操作されるリゾルバ１８は例えば位置センサである。リゾルバ１８の電圧は、電子部品ＡＤ２Ｓ１２００であるデコーダ２１によって生成される。リゾルバ１８によって生成された補助信号は、上記補助信号を変換するデコーダ２１によって１２ビットの２つの数値データパケットにデコードされ、第１のデータパケットが位置に対応し、第２のデータパケットが速度に対応する。デコーダ２１は、両データパケットをデコーダハンドラ２２に送り、デコーダハンドラ２２は、第１に、位置に対応するデータパケットを第２のＡＤＣハンドラ３３および制御ユニット２８に送り、第２に、速度に対応するデータパケットを故障ハンドラ２３に送る。故障ハンドラ２３は、開および／または閉の命令が待ち状態のとき、モータ１８が回転していること、すなわちモータ１８の速度がゼロでないことを周期的に確認する。
【００４６】
さらに、故障ハンドラ２３は、種々の種類の故障をモニタリングして検出し、故障としては、スイッチの開情報と閉情報が同時に送られるスイッチ故障や、モータの速度がゼロになる、モータのファイナルドライブシャフトのブロッキングや、デコーダ２１によって検出されるリゾルバの故障や、位置スレービングの故障や、または過電流の検出などである。
【００４７】
故障が検出された場合、状態ハンドラ２６によって、故障情報がモードハンドラ２７に送られる。次いで「ダメージモード」に対応する設定が制御ユニット２８に送られる。
【００４８】
故障が検出されずモードハンドラ２７がＡＤＣハンドラ３１からデータパケットを受け取った場合、制御ユニット２８はこれらの設定を位置コピーと比較する。次いで、制御ユニット２８はそれを増幅して、回転の方向および誤差の幅を求める。その回転方向と誤差幅はオートパイロットユニット２５に送られる。
【００４９】
故障が検出されずモードハンドラ２７がＡＤＣハンドラ３１からデータパケットを受け取らない場合、モードハンドラ２７は、「水撃作用防止モード」に対応する設定を制御ユニット２７に送る。「水撃作用防止モード」に対応するこの設定は不揮発性メモリＲＯＭ  ２９に記憶され次式による時間の関数である：
電力設定（パワーセッティング）＝ａｔ３−ｂｔ２＋ｃｔ
【００５０】
この式で、ａ、ｂ、ｃは定数であり、ｔは時間（秒）である。
【００５１】
この時間の関数の一例が図７に示されている。この特定の実例では次式となる：
電力設定＝０．０６７ｔ３−０．３４７ｔ２＋０．７７６ｔ
【００５２】
コントローラ２０によって電力回路１６に送られる電力設定は少なくとも１つのパラメータ（時間）の関数であるが、それにもかかわらず、上記電力設定は、本発明の範囲から逸脱することなく、複数のパラメータの関数であり得ることに留意されたい。
【００５３】
有利には、コントローラ２０、電力コントローラおよびオートパイロットユニット２５、故障ハンドラ２３、デコーダハンドラ２２、ＡＤＣハンドラ３１および３３、ならびに不揮発性メモリＲＯＭ  ２９は、例えば、弁の位置および／または速度に関して収集されたデータと電力設定に関して収集されたデータとの間の誤差に比例して位置および／または速度の補正を計算することなどのために、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）などのプログラムドロジックデバイス（ＰＬＤ）に含まれる。
【００５４】
弁の位置および／または速度に関して収集されたデータと電力設定に関して収集されたデータとの間の誤差に比例して位置および／または速度の補正を明白に計算するプログラムドロジックデバイス（ＰＬＤ）は、本発明の範囲から逸脱することなく、例えばソフトウェアなどの任意の同等な手段によって代用され得ることが明らかである。
【００５５】
そのうえ、コントローラ２０は、有利には、上記コントローラ２０を電子制御ユニット（ＥＣＵ、複数の弁アクチュエータに接続されるように適合されている）に、および／または、上記コントローラ２０を少なくとも１つの別の弁アクチュエータに接続する手段を含んでいる。
【００５６】
このような構成により、広範囲の用途が可能になる。航空機用燃料補給システムにおける用途の限定的でない実例が、以下に開示される。
【００５７】
図８は、Ａ３２０などの商用飛行機に燃料を補給するのに従来使用されている航空機用燃料補給システム１００の概略図である。この航空機用燃料補給システム１００は、燃料補給ライン１１３向けの燃料供給口１１２ａを規定する燃料補給カップリング１１２とＹ字形接続されたソレノイド弁１１１を有している。この例では、中心タンク１１４の容量は８２５０リットルであり、翼内タンク１１５、１１６のそれぞれの容量は６９２５リットル（燃料タンクの内部）である。例えば少なくとも１つの任意選択の燃料タンクといった追加の中心タンクＡＣＴも設けられてよい（図示せず）。
【００５８】
本発明の実施形態は、燃料補給時間を最短にするために、航空機のタンクシステム１２１に燃料を動的に補給する装置１２０を提供する。このような装置１２０は、例えば３つの燃料タンク１１４、１１５、１１６といった複数の燃料タンクを有する航空機に適切に使用され得る。
【００５９】
装置１２０は、燃料補給ライン１１３と、３つのタンク補給ラインおよび３つの燃料タンク１１４、１１５、１１６と、を備えている。燃料を補給する配管（以下、配管１２２と称する）は、それぞれ燃料タンク１１４、１１５、１１６に接続された管を有している。配管１２２の接合部ＪによってＹ字形接続が形成されている。ここでは、複数の制御可能な弁１２４、１２５、１２６に対するマスタ弁として機能するように、燃料供給口１１３と接合部Ｊの間に１つの弁（例えば電磁弁１２３）が配置されている。弁１２４は燃料タンク１１４に接続され、弁１２５は燃料タンク１１５に接続され、弁１２６は燃料タンク１１６に接続される。したがって、これらの弁１２４、１２５、１２６のそれぞれが、必要とされるように燃料を導くことができるように、各燃料タンクを燃料補給ライン１１３から切り離すことを可能にする。
【００６０】
配管１２２の内部の流れ状態を表す物理的パラメータを伝送するために、１つまたは複数のキャプタ１３０が設けられている。ここで、キャプタ１３０は、接合部Ｊと電磁弁１２３もしくは類似の任意のマスタ弁（燃料補給ライン１１３に直接接続されている）との間に設置された圧力センサである。圧力センサもしくは類似のキャプタ１３０は電子制御ユニットＥＣＵに接続されている。このキャプタ１３０は、これも電子制御ユニットＥＣＵに接続されているそれぞれの弁アクチュエータアセンブリと組み合わせて、それぞれの燃料補給の流速（流量）の調節の遂行を可能にする。キャプタ１３０に代えて、配管１２２に適切に配置されてそれぞれが流速を表す信号をもたらす１つまたは複数の流量計を用いてもよい。
【００６１】
配管１２２内のキャプタ１３０によって感知された圧力に関するデータ、および、第１の弁１２４、１２５、１２６の開放に関するデータは、電子制御ユニットの受信モジュールＭによって取得される。このモジュールＭは、圧力データおよび位置データを用いて、それぞれの第１の弁の流れパラメータを推定する（見積もりする）ように構成されている。
【００６２】
弁１２４、１２５、１２６のそれぞれには、燃料の流れを調整する流量調節弁を制御するアクチュエータおよびポジショナが取り付けられていてもよい。流量調節弁の構成の限定的でない実例を概略的に示す図４Ａおよび図４Ｂを参照すると、弁本体Ｂは、サーボモータ１３１または類似のサーボユニットによって駆動される従来型のポジショナ（図示せず）で回転されるボールであってもよい。ここでは、位置センサ１３２は、弁本体Ｂの位置を表す信号を与える。サーボモータ１３１のモータ要素が回転するタイプである場合、位置センサ１３２により、弁本体Ｂもしくは弁本体Ｂに接続された別の要素の角度位置が検知されてもよい。弁１２４、１２５、１２６の開放は、図４Ａに示されるような全開位置と図４Ｂに示されるような閉位置の間で定義される開位置に、選択的に調節されてよい。結果として、ボール弁の２つの弁ポート間で流速が調節され得る。アクチュエータにより、対応する第１の弁の開放をリアルタイムで調節することが可能となる。回転する駆動装置Ｄの角度位置は、弁本体Ｂの開度（比率）を正確に定義し得る。
【００６３】
ここでは応答が速く長寿命である直線状のボール弁を示しているが、第１の弁１２４、１２５、１２６は、必ずしもボール弁または類似の４分の１回転の弁ではないことが理解されよう。より一般的には、弁１２４、１２５、１２６それぞれが、それぞれの燃料タンク１１４、１１５、１１６に貯蔵するべき燃料または類似の流体の流れまたは圧力を調整することができるように、完全な開位置と閉位置との間で調節可能な複数の位置を有する弁本体を有している。
【００６４】
弁本体それぞれの位置制御は、流れパラメータのデータや燃料レベルのデータを考慮に入れてよい。ここで、燃料を補給するべき燃料タンク１１４、１１５、１１６のそれぞれに関しての燃料レベル測定することにより、燃料レベルのデータを得てもよい。測定された燃料レベルを表す信号を電子制御ユニットＥＣＵに供給するために、１つ、好ましくは複数の測定デバイス１３４、１３５、１３６が、燃料タンク１１４、１１５、１１６のそれぞれに関連付けられていてもよい。燃料補給動作の間、電子制御ユニットは、それぞれの第１の弁１２４、１２５、１２６の開放を動的に調整するために、キャプタ１３０および測定デバイス１３４、１３５、１３６の信号を処理する。そして、キャプタ１３０または任意の類似のキャプタの信号は、第１の弁の流れパラメータのデータに変換され、測定デバイス１３４、１３５、１３６の信号は燃料レベルのデータに変換される。これらのデータまたは電子制御ユニットＥＣＵによって取得された何らかの類似のデータが、それぞれの燃料タンク１２４、１２５、１２６の個々の必要性を求めるのに用いられる。
【００６５】
以下の特許請求の範囲におけるいかなる参照符号も、請求項を限定するものとして解釈されるべきでない。動詞「備える」およびその活用の使用は、任意の請求項において定義されたものに加えてのその他の要素の存在を除外するものではないことが明白であろう。要素に先行する語「１つの」は、複数のこのような要素の存在を除外するものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年2月4日(2013.2.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2013527407.tif 000013
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
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【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４Ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４Ａ】
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【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４Ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４Ｂ】
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【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
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【国際調査報告】
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