(57)【要約】  空調システム（１０）の全体性能を判定する方法（１００，２００）であって、少なくとも１つの空調パック（２２）に動作可能に結合されたセンサ（３２）からのデータを送信するステップ（１０２，２０２）と、送信されたデータを比較するステップ（１０４，２０４）と、比較に基づいて空調システム（１０）の全体性能を判定するステップと、空調システム（１０）の全体性能の指標を提供するステップ（１０８，２０８）と、を含む。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機（８）の空調システム（１０）の全体性能を判定する方法（１００）であって、前記空調システム（１０）は、少なくとも１つの空調パック（２２）を含み、前記方法（１００）は、
前記航空機（８）が安定した地上状態にある間に、少なくとも１つの空調パック（２２）に動作可能に結合されたセンサ（３２）からのデータを送信するステップ（１０２）、と、
前記送信されたデータを所定のしきい値と比較するステップ（１０４）と、
コントローラ（３４，７８）により、前記比較に基づいて前記空調システム（１０）の全体性能を判定するステップ（１０６）と、
前記判定された全体性能の指標を提供するステップ（１０８）と、を含む方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法（１００）であって、
前記データは、地上走行中に送信される、方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法（１００）であって、
前記送信されたデータは、前記少なくとも１つの空調パック（２２）の出口温度である、方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法（１００）であって、
前記比較は、前記出口温度が１０℃より高い場合に判定する、方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法（１００）であって、
前記指標は、前記出口温度が１０℃より高い場合には警告である、方法。
【請求項６】
請求項３に記載の方法（１００）であって、
前記比較は、前記出口温度が０℃と１０℃との間である場合に判定する、方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法（１００）であって、
前記指標は、優先モニタリングを示す、方法。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法（１００）であって、
前記送信されたデータは、２つの空調パック（２２）からの流量データである、方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法（１００）であって、
前記所定のしきい値は、前記２つの空調パック（２２）の一方からの流量データに関する送信されたデータであってもよく、前記比較は、前記２つの空調パック（２２）からの流量データの間の乖離量を判定することができる、方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法（１００）であって、前記乖離量を許容可能なしきい値と比較するステップをさらに含む方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法（１００）であって、
前記比較が前記許容可能なしきい値より大きな乖離を示す場合には、警告が表示される、方法。
【請求項１２】
複数の航空機の空調システム（１０）の全体性能を判定する方法（２００）であって、
航空機（８）の空調パックから、前記空調パック（２２）の出口温度に関するデータを送信するステップ（２０２）と、
少なくとも１つの他の航空機の空調パックから、前記少なくとも１つの他の航空機の前記空調パック（２２）の出口温度に関するデータを送信するステップ（２０２）と、
コントローラ（３４，７８）によって、前記出口温度に関する前記送信されたデータを比較するステップ（２０４）と、
コントローラ（３４，７８）により、前記比較に基づいて前記航空機（８）の前記空調システム（１０）の全体性能を判定するステップ（２０６）と、
前記航空機（８）の前記空調システム（１０）の前記判定された全体性能の指標を提供するステップ（２０８）と、を含む方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法（２００）であって、類似する動作条件の間に得られたデータのみが比較されるように、前記送信されたデータをフィルタリングするステップをさらに含む方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法（２００）であって、
前記フィルタリングは、所定の高度範囲における巡航測定値を利用することを含む、方法。
【請求項１５】
請求項１３または１４に記載の方法（２００）であって、
前記フィルタリングは、特定の空港位置、周囲温度、または湿度範囲に地上測定値をフィルタリングすることを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機の空調システムの性能を判定するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現代の航空機は、航空機内で使用するために航空機のエンジンから高温の空気を取り込む空調システムを有する。現在、航空会社および保守要員はシステムの故障または問題が発生するまで待機し、予定された保守、またはより多くの場合は、予定されていない保守の間に原因を特定して、それを修理しようとする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１３／１７９０２８号明細書
【発明の概要】
【０００４】
一実施形態では、本発明の一態様は、航空機の空調システムの全体性能を判定する方法に関し、少なくとも１つの空調パックに動作可能に結合されたセンサからのデータを送信するステップと、送信されたデータを所定のしきい値と比較するステップと、比較に基づいて空調システムの全体性能を判定するステップと、判定された全体性能の指標を提供するステップと、を含む。
【０００５】
別の実施形態では、本発明の一態様は、複数の航空機の空調システムの全体性能を判定する方法に関し、航空機の空調パックから、空調パックの出口温度に関するデータを送信するステップと、少なくとも１つの他の航空機の空調パックから、少なくとも１つの他の航空機の空調パックの出口温度に関するデータを送信するステップと、出口温度に関する送信されたデータを比較するステップと、比較に基づいて航空機の空調システムの全体性能を判定するステップと、航空機の空調システムの判定された全体性能の指標を提供するステップと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の実施形態を実施することができる航空機および地上システムの斜視図である。
【図２】例示的な空調システムの一部分の概略図である。
【図３】例示的な空調システムの一部分の概略図である。
【図４】本発明の一実施形態による、空調システムの全体性能を判定する方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明の別の実施形態による、複数の航空機の空調システムの全体性能を判定する方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図１は、空調システム１０を含むことができ、かつ本発明の実施形態を実行することができる航空機８を示すが、明瞭にするためにその一部分のみを示している。図示するように、航空機８は、胴体１４に結合された複数のエンジン１２、胴体１４内に配置された操縦室１６、および胴体１４から外向きに延びる翼アセンブリ１８を含むことができる。民間航空機が図示されているが、本発明の実施形態は、任意のタイプの航空機、たとえば、これに限らないが、固定翼，回転翼、ロケット、個人用航空機、および軍用航空機で使用することも考えられる。さらに、２つのエンジン１２が各翼アセンブリ１８に示されているが、単一のエンジン１２を含む任意の数のエンジン１２が含まれてもよいことが理解されよう。
【０００８】
空調システム１０は、航空機８の環境制御システムの一部を形成することができ、種々のサブシステムを含むことができる。たとえば、とりわけ、抽気システム２０、１つもしくは複数の空調パック２２、および空気分配もしくは客室温度制御システム２４（図３）が空調システム１０に含まれてもよい。抽気システム２０は、エンジン１２の各々に接続することができ、燃焼器の上流側にあるエンジン１２の圧縮機段から抽気することにより、空調システム１０に空気を供給することができる。高度に圧縮された空気を抽気システム２０に提供するために、様々な抽気ポートがエンジン１２の様々な部分に接続され得る。この抽気の温度および圧力は、エンジン１２の圧縮機段および回転数に依存して大きく変化する。空調パック２２および客室温度制御システム２４については、以下の図２および図３を参照してより詳細に説明する。
【０００９】
航空機８の適正な動作を可能にする付加的な航空機システム３０も、航空機８に含まれてもよい。空調システム１０、そのサブシステム、および付加的な航空機システム３０に関連するいくつかのセンサ３２もまた、航空機８に含まれてもよい。任意の数のセンサが含まれていてもよいし、任意の適切なタイプのセンサが含まれてもよいことが理解されるであろう。センサ３２は、様々な出力信号および情報を送信することができる。
【００１０】
コントローラ３４および無線通信リンク３５を有する通信システムもまた、航空機８に含まれてもよい。コントローラ３４は、空調システム１０、複数の航空機システム３０、およびセンサ３２に動作可能に結合することができる。コントローラ３４はまた、航空機８の他のコントローラに接続されてもよい。コントローラ３４は、メモリ３６を含むことができ、メモリ３６は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、またはディスク、ＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭなどの１つもしくは複数の異なるタイプの携帯用電子メモリ、あるいは、これらのタイプのメモリの任意の好適な組み合わせを含むことができる。コントローラ３４は、１つまたは複数のプロセッサ３８を含むことができ、それは任意の適切なプログラムを実行することができる。コントローラ３４は、ＦＭＳの一部であってもよいし、あるいはＦＭＳに動作可能に結合されてもよい。
【００１１】
情報のコンピュータ検索可能データベースをメモリ３６に格納することができ、プロセッサ３８によってアクセスすることができる。プロセッサ３８は、データベースを表示し、またはデータベースにアクセスするための実行可能な命令のセットを実行することができる。あるいは、コントローラ３４は、情報のデータベースに動作可能に結合されてもよい。たとえば、そのようなデータベースは、代わりのコンピュータまたはコントローラに格納することができる。データベースは、複数のデータセットを有する単一のデータベース、互いにリンクされた複数の個別のデータベース、または単純なデータテーブルを含む、任意の適切なデータベースであってもよいことが理解されよう。データベースがいくつかのデータベースを組み込むことができること、あるいはデータベースが実際には複数の個別のデータベースであってもよいことが想定される。データベースは、航空機８および航空機のフリートに関する空調システムの履歴データを含むことができるデータを格納することができる。データベースはまた、しきい値、履歴値、もしくは集計値を含む基準値、およびこのような基準値を決定することに関連するデータを含むことができる。
【００１２】
あるいは、データベースは、コントローラ３４から分離されてもよいが、コントローラ３４によってアクセスできるように、コントローラ３４と通信することができることが想定される。たとえば、データベースは携帯型メモリ装置に含まれてもよく、そのような場合には、航空機８は、携帯型メモリ装置を受け入れるためのポートを含むことができ、コントローラ３４が携帯型メモリ装置の内容を読み取ることができるように、そのようなポートはコントローラ３４と電子的に通信することが想定される。また、データベースは無線通信リンク３５を介して更新することができ、このようにして、リアルタイム情報をデータベースに含めることができ、コントローラ３４によってそれにアクセスできることが想定される。
【００１３】
さらに、そのようなデータベースは、航空会社の運航センター、フライト運用部門制御、または別の場所などの位置で航空機８から離れて配置することも想定される。コントローラ３４は、データベース情報がコントローラ３４に提供され得る無線ネットワークに動作可能に結合することができる。
【００１４】
民間航空機が示されているが、本発明の実施形態のいくつかの部分は、地上システム６２のコンピュータまたはコントローラ６０を含む任意の場所で実現することができることが想定される。さらに、上述したデータベースは、宛先サーバまたはコントローラ６０に配置されてもよく、それは指定された地上システム６２に配置され、それを含んでもよい。あるいは、データベースは、代わりの地上位置に配置されてもよい。地上システム６２は、無線通信リンク６４を介して、コントローラ３４およびコントローラ６０から離れて配置されたデータベースを含む他の装置と通信することができる。地上システム６２は、航空会社の管理またはフライト運用部門などの任意のタイプの通信する地上システム６２であってもよい。
【００１５】
図２は、主熱交換器７０、一次熱交換器７２、圧縮機７３、流量制御バルブ７４、タービン７５、氷結防止バルブ７６、ラム空気アクチュエータ７７、およびコントローラ７８を有する空調パック２２としても知られている冷風ユニットの例示的な概略図を示し、コントローラ７８は航空機８の操縦室１６内に配置することができ、コントローラ３４に動作可能に結合することができる。さらに、いくつかのセンサ３２が空調パック２２内に含まれるものとして示されている。センサ３２は、空調パック２２の温度、空調パック２２の圧力、またはバルブ位置に関するデータを含む種々のデータを出力することができる。たとえば、センサ３２のうちのいくつかは、たとえばバルブの状態（たとえば、全開、開、遷移時、閉、全閉）を含む、バルブの設定および／または位置を示すバイナリフラグを含む様々なパラメータを出力することができる。
【００１６】
任意の適切な構成要素を冷却装置として機能することができるように空調パック２２に含めることができることが理解されるであろう。空調パック２２に流れる抽気の量は、流量制御バルブ７４により調節される。抽気は、一次熱交換器７２に入り、そこでラム空気、膨張、または両方の組み合わせのいずれかによって冷却される。冷たい空気は次に圧縮機７３に入り、再加圧されて、空気を再加熱する。主熱交換器７０通過することにより、高い圧力を維持しつつ、空気を冷却する。次に空気はタービン７５を通過し、タービン７５は空気を膨張させて熱をさらに減少させる。
【００１７】
図３は、航空機８のゾーン８８内に空気を分配する、ミキサユニット８０、再循環ファン８２、マニホールド８４、およびノズル８６を有する客室温度制御システム２４、ならびに制御機構９０の例示的な図を示す。図示するように、空調パック２２からの排気は、再循環ファン８２からの濾過された空気とミキサユニット８０で混合されて、マニホールド８４に供給され得る。マニホールド８４からの空気は、航空機８の様々なゾーン８８のオーバーヘッド分配ノズル８６に導くことができる。制御機構９０は、各ゾーン８８内の温度、および客室温度制御システム２４の他の様々な様相を制御することができる。制御機構は、コントローラ３４に動作可能に結合できることが理解されよう。いくつかのセンサ３２が含まれてもよく、ゾーン８８内の温度、客室温度制御システム２４内の圧力などを含む客室温度制御システム２４の様々な様相に関する信号を出力することができる。
【００１８】
航空機８およびコントローラ６０は、本発明の実施形態または実施形態の一部を実施するように構成された２つの例示的な実施形態を示しているにすぎないことが理解されるであろう。動作中には、航空機８および／またはコントローラ６０は、空調システム１０の全体の健全性または性能を判定することができる。非限定的な例として、１つまたは複数のセンサ３２は、空調システム１０の種々の特性に関連するデータを送信することができる。コントローラ３４および／またはコントローラ６０は、空調システム１０の全体性能を判定するために、制御機構、センサ３２、航空機システム３０、データベース、および／または航空会社の管理もしくはフライト運用部門からの情報の入力を利用することができる。とりわけ、コントローラ３４および／またはコントローラ６０は、時間の経過とともにデータを解析して、空調システム１０の動作のドリフト、傾向、ステップ、またはスパイクを判定することができる。コントローラ３４および／またはコントローラ６０はまた、センサデータを解析し、それに基づいて空調システム１０の全体性能を判定することができる。空調システム１０の全体性能が判定されると、指標を航空機８および／または地上システム６２に提供することができる。１つまたは複数の航空機の空調システムの全体性能を判定するステップは、フライト中に行うことができ、フライト後にも行うことができ、あるいは任意の数のフライト後にも行うことができると想定される。コントローラ３４および／またはコントローラ６０のいずれによっても１つまたは複数の航空機の空調システムの全体性能を判定することができるように、無線通信リンク３５および無線通信リンク６４の両方を、データを送信するために用いることができる。
【００１９】
コントローラ３４およびコントローラ６０の一方は、１つまたは複数の航空機の空調システムの全体性能を判定するための実行可能命令セットを有するコンピュータプログラムの全部または一部を含むことができる。コントローラ３４および／またはコントローラ６０が、１つまたは複数の航空機の空調システムの全体性能を判定するためのプログラムを実行するか否かに関わらず、プログラムは、機械実行可能命令またはデータ構造を搬送または格納するための機械可読媒体を含み得るコンピュータプログラム製品を含んでもよい。
【００２０】
本明細書で説明される技術の完全な理解を提供するために、本発明の実施形態を実施することができる環境の詳細が記載されていることを理解されたい。しかし、これらの具体的な詳細がなくても例示的な実施形態を実施できることは、当業者には明らかであろう。例示的な実施形態については、図面を参照して説明する。これらの図面は、本明細書で説明されるモジュールもしくは方法、またはコンピュータプログラム製品を実施する特定の実施形態の特定の詳細を示す図である。しかし、図面が、図面に存在し得る限定を課すものと解釈すべきではない。方法およびコンピュータプログラム製品は、その動作を達成するための任意の機械可読媒体上で提供することができる。実施形態は、既存のコンピュータプロセッサを用いて、あるいはこの目的または別の目的のために組み込まれた専用コンピュータプロセッサによって、あるいはハードワイヤードシステムによって実施することができる。さらに、複数のコンピュータまたはプロセッサは、コントローラ３４および／またはコントローラ６０が複数のコントローラから形成され得ることを含むように用いることができる。１つまたは複数の航空機の空調システムの全体性能を判定するコントローラは、コントローラが互いに通信する複数のコントローラを含み得ることを含む任意の適切なコントローラであってもよいことが理解されよう。
【００２１】
上述したように、本明細書に記載した実施形態は、機械実行可能命令またはデータ構造を運搬または格納するための機械可読媒体を含むコンピュータプログラム製品を含んでもよい。そのような機械可読媒体は、任意の利用可能な媒体であってもよく、汎用もしくは専用コンピュータ、またはプロセッサを有する他のマシンによってアクセスすることができる。例として、そのような機械可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭまたは他の光学ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置もしくは他の磁気記憶装置、あるいは、機械実行可能な命令またはデータ構造の形で所望のプログラムコードを運搬または格納するために使用することができ、汎用もしくは専用コンピュータまたはプロセッサを有する他のマシンによってアクセスすることができる任意の他の媒体を含むことができる。ネットワークまたは別の通信接続（有線、無線、または有線もしくは無線の組み合わせ）を介して、ある１つの機械に情報が伝達または提供された場合には、その機械は、その接続を機械可読媒体と適切に見ている。したがって、このような接続はいずれも、機械可読媒体と適切に呼ばれる。また上記の組み合わせも、機械可読媒体の範囲内に含まれる。機械実行可能命令は、たとえば、命令およびデータを含み、それは汎用コンピュータ、専用コンピュータ、または専用処理装置に特定の機能または機能群を実行させる。
【００２２】
実施形態について、たとえばネットワーク化された環境で機械によって実行されるプログラムモジュールの形で、プログラムコードなどの機械実行可能命令を含むプログラム製品により一実施形態において実現することができる方法ステップの一般的な文脈で説明する。一般に、プログラムモジュールは、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造等を含むことができ、これらは特定のタスクを実行する、または特定の抽象データ型を実現するという技術的効果を有する。機械実行可能命令、関連するデータ構造、およびプログラムモジュールは、本明細書で開示される方法のステップを実行するためのプログラムコードの例を表す。このような実行可能命令または関連するデータ構造の特定のシーケンスは、そのようなステップで記述される機能を実現するための対応する動作の例を表す。
【００２３】
実施形態は、プロセッサを有する１つまたは複数のリモートコンピュータへの論理接続を用いるネットワーク化された環境で実施されてもよい。論理接続は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、およびワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を含むことができるが、これらは例として提示するものであって、限定するものではない。このようなネットワーキング環境は、オフィス規模もしくは企業規模のコンピュータネットワーク、イントラネット、およびインターネットでは一般的であり、多種多様な異なる通信プロトコルを使用することができる。当業者は、このようなネットワークコンピューティング環境は、通常、パーソナルコンピュータ、ハンドヘルドデバイス、マルチプロセッサシステム、マイクロプロセッサベースのもしくはプログラム可能な家庭用電化製品、ネットワークＰＣ、ミニコンピュータ、およびメインフレームコンピュータ等を含む、多くのタイプのコンピュータシステム構成を包含することを理解するであろう。
【００２４】
実施形態はまた、通信ネットワークを介して（有線リンク、無線リンク、または有線もしくは無線リンクの組み合わせのいずれかによって）リンクされたローカルおよびリモート処理装置によってタスクが実行される、分散コンピューティング環境で実施することもできる。分散型コンピューティング環境では、プログラムモジュールは、ローカルおよびリモートメモリ記憶装置の両方に配置することができる。
【００２５】
本発明の一実施形態により、図４は、航空機８の空調システム１０の全体性能を判定するために用いることができる方法１００を示す。方法１００は、空調パック２２に関するデータを１つまたは複数のセンサ３２から送信することによりステップ１０２で開始する。より具体的には、空調パック２２の構成要素の温度、圧力または流量、バルブ位置、アクチュエータ位置などに関するデータを出力する１つまたは複数のセンサ３２からデータを送信することができる。これは、１つまたは複数のセンサ３２からデータを逐次的におよび／または同時に送信するステップを含んでもよい。送信されたデータは、データベース、コントローラ３４、および／またはコントローラ６０を単独でまたは組み合わせて含む任意の適切な装置によって受信することができる。
【００２６】
送信されたデータは、航空機８の安定した地上状態に関するものであってもよい。より具体的には、送信されるデータは、航空機８が安定した地上状態にある場合のセンサ出力であってもよい。安定した地上状態という用語は、航空機８が、ドアが閉じた状態で地上にある場合を含んでもよい。これは、フライト前およびフライト後の両方を含み、フライト前およびフライト後の両方における地上走行を含んでもよい。搭載システムによって記録された、航空機のドアの位置、高度、および空中もしくは地上速度などの追加の標準パラメータを送信することができるので、コントローラ３４および／またはコントローラ６０が、いつ航空機８が安定した地上状態にあるかを判定することができると想定される。送信されたデータは、いつ航空機８がこのような安定した地上状態にあるかに関連し得るが、そのデータは、航空機８のフライトの任意の数の異なるフェーズの間に、あるいは航空機８がフライトを完了した後に、送信することができると想定される。たとえば、センサ出力は、フライトごとに１回、フライトごとに複数回、あるいは、フライト後に送信することができる。
【００２７】
ステップ１０２におけるデータの送信は、空調パック２２の１つまたは複数の特性に関連するセンサ出力を画定することができる。センサ出力は、センサ出力を画定するための、種々の他の情報が導出され、あるいは抽出され得る生データを含むことができると想定される。センサ出力が直接受信されるか、あるいは受信した出力から導出されるかに関わらず、出力はセンサ出力とみなすことができることが理解されよう。たとえば、センサ出力は、時間と共に集計されて、集計されたセンサデータを画定することができる。時間と共に送信されたセンサ出力を集計することは、フライトの複数のフェーズにわたって、および／または複数のフライトにわたって送信されたセンサ出力を集計することを含むことができる。このような集計されたセンサデータは、中央値、最大値、最小値などを含むことができる。このような集計されたセンサデータは、保守イベント後にリセットすることができる。
【００２８】
ステップ１０４では、送信されたデータまたはセンサ出力は、送信されたデータに対する所定のしきい値と比較することができる。所定のしきい値は、空調パック２２の出口温度を含む温度値、圧力値、許容できるバルブもしくはアクチュエータの位置範囲などであってもよいことを含む、送信されたデータに関連する任意の適切な所定のしきい値であってもよい。送信されたデータに対する所定のしきい値はまた、たとえば、航空機の空調システムに関する履歴データまたは複数の他の航空機についての履歴データを含むセンサ出力に対する所定のしきい値の履歴を含むことができる。このように、出力信号は、同じ航空機および航空機の全台数に対する以前のフライトから得られた結果と比較することができる。さらに、センサ出力に対する所定のしきい値は、動作中に決定された値を含むことができる。あるいは、所定のしきい値は、上述したように、データベースのうちの１つに格納することができる。このようにして、センサ出力は、センサ出力に対する所定のしきい値と比較することができる。任意の適切な比較を行うことができる。たとえば、比較は、センサ出力と所定のしきい値との間の差を判定すること、あるいはセンサ出力が所定のしきい値を満たすか否かを判定することを含むことができる。
【００２９】
ステップ１０６では、ステップ１０４での比較に基づいて、空調システム１０の全体性能を判定することができる。たとえば、送信されたデータが所定のしきい値を満たすことを比較が示す場合に、全体性能を判定することができる。しきい値を「満たす」という用語は、本明細書では、しきい値と等しい、それより小さい、またはそれより大きいなどのように、変化の比較が所定のしきい値を満たすことを意味するために用いられる。このような判定は、正／負比較または真／偽比較によって満たされるように容易に変更できることが理解されよう。たとえば、しきい値よりも小さい値は、データが数値的に反転した場合にテストより大きい値を適用することにより、容易に満たすことができる。
【００３０】
空調システム１０の判定された性能は、送信されたデータが複数の所定のしきい値と比較され得るということを含む１つの比較または複数の比較に基づくことができることが理解されよう。１つの例示的で非限定的な比較は、複数のセンサ出力について複数の比較が成される多変量解析であり、そこでは、しきい値は固定されず、すべてのセンサ値の関数であって、その関数はモデルで定義される。実施する際には、センサ出力および比較のための所定のしきい値は、空調システム１０の全体性能を判定するためのアルゴリズムに変換することができる。このようなアルゴリズムは、実行可能な命令のセットを含むコンピュータプログラムに変換することができ、それはコントローラ３４および／またはコントローラ６０によって実行することができる。高度、バルブ設定などの搭載システムによって記録された様々な他のパラメータは、空調システム１０の全体性能を判定するそのようなコンピュータプログラムによって利用することができる。あるいは、コンピュータプログラムはモデルを含むことができ、そのモデルは空調システム１０の全体性能を判定するために用いることができる。モデルは、１つまたは複数の数学的アルゴリズムなどのアルゴリズムとしてソフトウェアで実現することができる。モデルは、推論ネットワーク、フローチャート、またはデシジョンツリーの使用を含むことができる。診断は、以前の判定された全体性能と比較されたデータのシステムおよびパターンの理解に基づくことができる。モデルは、すべての利用可能な情報を使用することを確実にすることができ、かつ、誤検出（フォールスポジティブ）を差し引くことができる。
【００３１】
ステップ１０８では、コントローラ３４および／またはコントローラ６０は、ステップ１０６で診断された空調システム１０の判定された全体性能の指標を提供することができる。指標は、操縦室１６および地上システム６２を含む任意の適切な位置に任意の適切な方法で提供することができる。たとえば、指標は、航空機８の操縦室１６のプライマリ・フライト・ディスプレイ（ＰＦＤ）に提供することができる。コントローラ３４がプログラムを実行した場合には、指標が航空機８に提供されてもよいし、および／または地上システム６２にアップロードされてもよい。あるいは、コントローラ６０がプログラムを実行した場合には、指標は航空機８にアップロードまたは中継されてもよい。あるいは、航空会社の管理またはフライト運用部門などの別の場所に指標が提供されるように、指標が中継されてもよい。
【００３２】
非限定的な例として、ステップ１０２で送信されたデータは、空調パック２２のうちの１つの出口温度を含むことができる。ステップ１０４における比較は、出口温度が１０℃より高いか否かを判定する。出口温度が１０℃より高い場合には、空調システム１０の全体性能は劣るとみなすことができ、ステップ１０８における指標は警告を含むことができる。あるいは、ステップ１０４の比較は、出口温度が０℃と１０℃との間である場合に判定することができる。出口温度が０℃と１０℃との間である場合には、空調システム１０の全体性能は、通常より低いとみなすことができ、ステップ１０８における指標は、空調パック２２の優先モニタリングを示すことができる。
【００３３】
空調システム１０の全体性能を判定する方法は柔軟性があり、図示した方法１００は単なる例示にすぎないことが理解されよう。たとえば、図示したステップの順序は、例示目的のみであって、決して方法１００を限定するものではなく、本発明の実施形態から逸脱せずに、ステップは異なる論理的順序で進行することができ、あるいは、追加のまたは介在するステップを含めることができることを理解されたい。たとえば、ステップ１０２で送信されるデータは、航空機８の２つの空調パック２２からの流量データであってもよい。さらに、所定のしきい値は、２つの空調パック２２の一方からの流量データに関する送信されたデータから決定されてもよく、ステップ１０４の比較は、２つの空調パック２２からの流量データの間の乖離量を判定することができる。次に、乖離量を許容可能なしきい値と比較することができる。比較が許容可能なしきい値より大きな乖離を示す場合には、警告を表示することができる。たとえば、１５％より大きな差が認められることを比較が示す場合には、警告を表示することができる。通常、より低い流量の空調パック２２は、異常であるとみなされる。別の例示的で非限定的な例は、ラム空気入口フラップ位置であって、たとえば２０度より大きい巡航中の中央値、またはたとえば２０度より大きい絶対差の左および右フラップ位置の間の乖離にフラグを立てることができるが、中央値が大きくなるほど劣った性能が示される。
【００３４】
図５は、本発明の別の実施形態による、複数の航空機の空調システムの全体性能を判定するのに用いることができる方法２００を示す。方法２００は、方法１００と同様である。したがって、同様の部分には１００を加算した同様の符号を付してあり、第１の方法の同様の部分についての説明は、特に断らない限り、第２の方法にも当てはまる。ただ１つの航空機８が図示されているが、空調パック２２を含む空調システム１０を有する複数の航空機８が設けられてもよいことが理解されよう。
【００３５】
方法２００は、少なくとも２つの航空機８の空調パック２２に関するデータを送信することによりステップ２０２で開始する。より具体的には、これは、空調パック２２の出口温度に関するデータを第１の航空機８の空調パック２２から送信するステップと、少なくとも１つの他の航空機８の空調パック２２の出口温度に関するデータを少なくとも１つの他の航空機の空調パック２２から送信するステップと、を含むことができる。これは、２つ以上の航空機８のセンサ３２から出口温度に関するデータを、順番におよび／または同時に送信するステップを含んでもよい。送信されたデータは、データベース、いずれかの航空機８のコントローラ３４、および／またはコントローラ６０を含む任意の適切な装置によって受信することができる。
【００３６】
ステップ２０４では、出口温度に関する送信されたデータを比較することができる。非限定的な例として、２つの出口温度を比較してどちらの出口温度が低いかを判定することを含む任意の適切な比較を利用することができる。ステップ２０６では、航空機の空調システムの全体性能は、いずれかの航空機８のコントローラ３４および／またはコントローラ６０によって判定することができる。航空機８の空調システム１０の全体性能を判定するステップは、熱交換器クリーニングなどの予防的保守の適用を優先するのを助けることができる。空調システム１０の全体性能を判定するために、パック出口温度が低下する際にパック２２をランク付けすることができる。このようにして、より低い出口温度を有する空調システム１０は、より良好な全体性能を有すると判定することができる。方法２００は、航空機のフリートについて個々のパックをランク付けするために利用できることが想定される。このような判定は、手動によるデータの収集を必要とせずに、フライトごとに自動的に実行することができるので、現在可能であるものより多くのデータ点を取得することができる。このようなデータ点はウィンドウ上で平滑化および／または傾向化することができ、真の性能問題ではなく測定誤差および／または周囲条件に起因する可能性がある単一点の異常値を除去して、劣化の進行を傾向化することを可能にすることが想定される。
【００３７】
実施する際には、送信されたデータおよび比較は、空調システム１０の全体性能を判定するためのアルゴリズムに変換することができる。このようなアルゴリズムは、実行可能な命令のセットを含むコンピュータプログラムに変換することができ、それはコントローラ３４および／またはコントローラ６０のいずれかによって実行することができる。あるいは、コンピュータプログラムはモデルを含むことができ、そのモデルは空調システム１０の全体性能を判定するために用いることができる。モデルは、推論ネットワーク、フローチャート、またはデシジョンツリーの使用を含むことができる。診断は、以前の判定された全体性能と比較されたデータのシステムおよびパターンの理解に基づくことができる。
【００３８】
ステップ２０８では、コントローラ３４および／またはコントローラ６０のうちの１つまたは複数が、ステップ２０６で判定されたように、航空機８の空調システム１０の全体性能の指標を提供することができる。指標は、操縦室１６のうちの１つ、地上システム６２、または別の位置を含む任意の適切な位置に任意の適切な方法で提供することができる。たとえば、指標は、航空機８の操縦室１６のプライマリ・フライト・ディスプレイ（ＰＦＤ）に提供することができる。コントローラ３４がプログラムを実行した場合には、適切な指標が航空機８に提供されてもよいし、および／または地上システム６２にアップロードされてもよい。あるいは、コントローラ６０がプログラムを実行した場合には、指標が航空機８のうちの１つまたは複数にアップロードまたは中継されてもよい。あるいは、航空会社の管理またはフライト運用部門などの別の場所に指標が提供されるように、指標が中継されてもよい。
【００３９】
複数の航空機の空調システムの全体性能を判定する方法は柔軟性があり、図示した方法２００は単なる例示にすぎないことが理解されよう。たとえば、図示したステップの順序は、例示目的のみであって、決して方法２００を限定するものではなく、本発明の実施形態から逸脱せずに、ステップは異なる論理的順序で進行することができ、あるいは、追加のまたは介在するステップを含めることができることを理解されたい。たとえば、複数の航空機からのデータの送信は、異なる時刻に生じてもよい。さらに、送信されたデータは、類似する動作条件の間に得られたデータのみが比較されるように、フィルタリングされてもよい。たとえば、出口温度の測定値を類似する動作条件の間に得られたものにフィルタリングすることができるように、搭載システムによって記録された様々な他のパラメータを利用できることが想定される。非限定的な例として、所定の高度範囲での巡航測定値は、航空機が類似する条件下で動作していることを保証するために利用することができる。より具体的には、測定値は、外部条件が概してより一貫している高度での安定な巡航中に得られたものに限定することができる。さらなる非限定的な例として、航空機が類似する条件下で動作していることを保証するために、地上測定値を、特定の空港位置、周囲温度、または湿度範囲にフィルタリングすることができる。このように、追加のパラメータが必要になる場合があることが想定される。このような追加のパラメータは、外部の気温、露点、湿度などを含むことができる。温度は、通常、航空機システムによって記録されているが、湿度はそうではない場合があり、これは、取得位置におけるパック性能測定の時刻について問い合わせを受けることができる外部データソースの使用を必要とする場合がある。たとえば、これは、通常、空港気象ステーションデータを利用する第三者の気象データベースから、あるいは受信したＡＣＡＲＳメッセージ内の気象データから得ることができる。
【００４０】
上述した実施形態の有益な効果は、航空機によって収集されたデータが１つまたは複数の航空機の空調システムの全体性能を判定するために利用できることを含む。このようにして、このような空調システムの保守を優先してスケジューリングすることができる。これは、再スケジューリング費用を低減し、航空機が地上にいる時間を最小にすることを含む運用上の影響を最小化することにより、費用の節約を可能にする。
【００４１】
すでに記載されていない範囲で、様々な実施形態の異なる特徴および構造を互いに組み合わせて用いることができる。１つの特徴を実施形態のすべてにおいて示しているわけではないということは、それができないと解釈されるものではなく、説明を簡潔にするためにそのようにしているのである。したがって、新規な実施形態が明白に記載されているか否かを問わず、新規な実施形態を形成するように、異なる実施形態の様々な特徴を要望通りに混合し適合させることができる。本明細書に記載されている特徴のすべての組み合わせまたは置換は、この開示によって包括される。
【００４２】
この明細書は、本発明を開示するために実施例を用いており、最良の形態を含んでいる。また、いかなる当業者も本発明を実施することができるように実施例を用いており、任意のデバイスまたはシステムを製作し使用し、任意の組み込まれた方法を実行することを含んでいる。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想到するその他の実施例を含むことができる。このような他の実施例が特許請求の範囲の文字通りの言葉と異ならない構造要素を有する場合、または、それらが特許請求の範囲の文字通りの言葉と実質的な差異がなく等価な構造要素を含む場合には、このような他の実施例は特許請求の範囲内であることを意図している。
【符号の説明】
【００４３】
８  航空機
１０  空調システム
１２  エンジン
１４  胴体
１６  コックピット
１８  翼アセンブリ
２０  抽気システム
２２  空調パック
２４  客室温度制御システム
３０  付加的な航空機システム
３２  センサ
３４  コントローラ
３５  無線通信リンク
３６  メモリ
３８  プロセッサ
６０  コンピュータまたはコントローラ
６２  地上システム
６４  無線通信リンク
７０  主熱交換器
７２  一次熱交換器
７３  圧縮機
７４  流量制御バルブ
７５  タービン
７６  氷結防止バルブ
７７  ラム空気アクチュエータ
７８  コントローラ
８０  ミキサユニット
８２  再循環ファン
８４  マニホールド
８６  オーバーヘッド分配ノズル
８８  ゾーン
８９  客室
９０  制御機構
１００  方法
１０２〜１０８  ステップ
２００  方法
２０２〜２０８  ステップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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