JPH0443196A - 複数エンジン航空機の異常検出装置 - Google Patents
複数エンジン航空機の異常検出装置Info
- Publication number
- JPH0443196A JPH0443196A JP15209790A JP15209790A JPH0443196A JP H0443196 A JPH0443196 A JP H0443196A JP 15209790 A JP15209790 A JP 15209790A JP 15209790 A JP15209790 A JP 15209790A JP H0443196 A JPH0443196 A JP H0443196A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- engine
- control
- pitch
- pitch angle
- difference
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Harvester Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、複数のエンジンを備えた航空機における同エ
ンジンの異常を検出する装置に関する。
ンジンの異常を検出する装置に関する。
【従来技術1
従来はエンジンの異常を検出するため、エンジンの軸ト
ルクを検出し、吸気管内圧力のような負荷設定量によっ
て定まるエンジンの標準トルクと比較して差が大きい場
合に異常と判定していた。 また、特開昭62−237034号公報に示すように、
エンジン回転速度を検出し、同検呂した回転速度の低下
や停止によって異常と判定していた。 【発明が解決しようとする課j!】 上述したエンジンの軸トルクを検出する従来の装置では
、軸トルクを正確に測定する手段が必要となるが、かか
る測定手段は高価であり、実現性に欠けていた。 また、エンジン回転速度を検出する従来の装置は、可変
ピッチプロペラのようにピッチ角によってエンジンの回
転速度が変化する航空機においてはその判定が必ずしも
適切ではなかった。 本発明は、上記課題に対処するためになされたもので、
可変ピッチプロペラを回転せしめるエンジンを複数備え
た航空機に対して、簡易な構成で。 かつ、容易にエンジンの異常を検出することが可能な複
数エンジン航空機の異常検出装置を提供することを目的
とする。
ルクを検出し、吸気管内圧力のような負荷設定量によっ
て定まるエンジンの標準トルクと比較して差が大きい場
合に異常と判定していた。 また、特開昭62−237034号公報に示すように、
エンジン回転速度を検出し、同検呂した回転速度の低下
や停止によって異常と判定していた。 【発明が解決しようとする課j!】 上述したエンジンの軸トルクを検出する従来の装置では
、軸トルクを正確に測定する手段が必要となるが、かか
る測定手段は高価であり、実現性に欠けていた。 また、エンジン回転速度を検出する従来の装置は、可変
ピッチプロペラのようにピッチ角によってエンジンの回
転速度が変化する航空機においてはその判定が必ずしも
適切ではなかった。 本発明は、上記課題に対処するためになされたもので、
可変ピッチプロペラを回転せしめるエンジンを複数備え
た航空機に対して、簡易な構成で。 かつ、容易にエンジンの異常を検出することが可能な複
数エンジン航空機の異常検出装置を提供することを目的
とする。
上記目的を達成するために1本発明の構成上の特徴は、
第1図に示すように、それぞれ可変ピッチプロペラを回
転せしめる複数のエンジンを備えた航空機における同エ
ンジンの異常を検出する装置において、各エンジンに対
する負荷設定量の差を検出する負荷設定量差検出手段1
と、各エンジンの回転速度差を検出するエンジン回転速
度差検出手段2と、各エンジンによって回転される上記
可変ピッチプロペラにおけるピッチ角を検出するピッチ
角検出手段3と、上記検出された負荷設定量差とエンジ
ン回転速度差とそれぞれのピッチ角とを入力して各エン
ジンにおける負荷設定量とエンジン回転速度の一致を条
件に各検出ピッチ角の差が大きい場合に異常と判定する
判定手段4とを備えたことにある。
第1図に示すように、それぞれ可変ピッチプロペラを回
転せしめる複数のエンジンを備えた航空機における同エ
ンジンの異常を検出する装置において、各エンジンに対
する負荷設定量の差を検出する負荷設定量差検出手段1
と、各エンジンの回転速度差を検出するエンジン回転速
度差検出手段2と、各エンジンによって回転される上記
可変ピッチプロペラにおけるピッチ角を検出するピッチ
角検出手段3と、上記検出された負荷設定量差とエンジ
ン回転速度差とそれぞれのピッチ角とを入力して各エン
ジンにおける負荷設定量とエンジン回転速度の一致を条
件に各検出ピッチ角の差が大きい場合に異常と判定する
判定手段4とを備えたことにある。
上記のように構成した本発明においては、負荷設定量差
検出手段1が各エンジンに対する負荷設定量の差を検出
し、エンジン回転速度差検出手段2が各エンジンの回転
速度差を検出し、ピッチ角検出手段3が各エンジンによ
って回転される上記可変ピッチプロペラにおけるピッチ
角を検出すると、判定手段4が上記検出された負荷設定
量差とエンジン回転速度差とそれぞれのピッチ角とを入
力して各エンジンにおける負荷設定量とエンジン回転速
度の一致を条件に各検出ピッチ角の差が大きい場合に異
常と判定する。 ところで、ピッチ角を大きくすると吸収馬力が多くなっ
てエンジンの軸トルクが一定のままではエンジンの回転
速度はどんどん低下して入ってしまい、ついにはストー
ルしてしまう。従って、プロペラのピッチ角を大きくし
た場合はそれにみあってエンジンの軸トルクを上昇させ
る必要があり、それゆえ、可変ピッチプロペラ機におけ
るピッチ角は一面においてエンジンの軸トルクを表すこ
とになる。 一方、同一負荷設定量であればエンジンの軸トルクは同
一となるはずであり、軸トルクが同一であってエンジン
の回転速度が同一であればピッチ角も同一になるはずで
ある。 本発明においては、かかる関連性を利用しており、各エ
ンジンにおける負荷設定量とエンジン回転速度の一致を
条件に各検出ピッチ角の差が大きい場合に異常と判定す
ることにより、簡易な構成で、かつ、容易にエンジンの
異常を検出することができる。
検出手段1が各エンジンに対する負荷設定量の差を検出
し、エンジン回転速度差検出手段2が各エンジンの回転
速度差を検出し、ピッチ角検出手段3が各エンジンによ
って回転される上記可変ピッチプロペラにおけるピッチ
角を検出すると、判定手段4が上記検出された負荷設定
量差とエンジン回転速度差とそれぞれのピッチ角とを入
力して各エンジンにおける負荷設定量とエンジン回転速
度の一致を条件に各検出ピッチ角の差が大きい場合に異
常と判定する。 ところで、ピッチ角を大きくすると吸収馬力が多くなっ
てエンジンの軸トルクが一定のままではエンジンの回転
速度はどんどん低下して入ってしまい、ついにはストー
ルしてしまう。従って、プロペラのピッチ角を大きくし
た場合はそれにみあってエンジンの軸トルクを上昇させ
る必要があり、それゆえ、可変ピッチプロペラ機におけ
るピッチ角は一面においてエンジンの軸トルクを表すこ
とになる。 一方、同一負荷設定量であればエンジンの軸トルクは同
一となるはずであり、軸トルクが同一であってエンジン
の回転速度が同一であればピッチ角も同一になるはずで
ある。 本発明においては、かかる関連性を利用しており、各エ
ンジンにおける負荷設定量とエンジン回転速度の一致を
条件に各検出ピッチ角の差が大きい場合に異常と判定す
ることにより、簡易な構成で、かつ、容易にエンジンの
異常を検出することができる。
以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。
I!2図は双発飛行機に適用される本発明による複数エ
ンジン航空機の異常検出装置を概略的に示していて、当
該装置は二つの可変ピッチプロペラ100をそれぞれエ
ンジン200によって駆動するために総合的な制御を行
なう制御装置300を備えおり、同制御装置は可変ピン
チ機構10と油圧制御回路20と電子制御装置3oとス
ロットル開度制御機構40とにより構成されている。 可変ピッチ機構10は、第3図にて示したように、軸方
向へのみ移動可能なピストンllaとリターンスプリン
グllbとを備える油圧シリンダ11と、この油圧シリ
ンダ11のピストンllaと一体的に軸方向へ移動する
ピン12と、このピン12が嵌合するカム孔13aを有
してエンジン(図示省略)によって回転されるハウジン
グ14に回転可能かつ軸方向へ移動不能に組み付けられ
たハブ13と、このハブ13の一端に一体的に形成され
たギヤ13bと、ハウジング14に回転可能かつ軸方向
へ移動不能に組み付けられたブレード15の一端に一体
的に形成されて前記ギヤ13bに噛合するギヤ15aな
どによって構成されていて、油圧制御回路2oから油圧
シリンダ11に付与される作動油によりピストンlla
が図示右方に移動すると、ブレード1が図示矢印方向に
回転して当該ブレード15のピッチ(プロペラピッチ)
が高ピツチに変更されるようになっている。 油圧制御回路2oは、第4図に示したように、エンジン
によって駆動されるオイルポンプ21と、このオイルポ
ンプ21から吐出される油圧を一定にするレギュレータ
弁22と、前記油圧シリンダ11に供給される作動油の
流量を制御する電磁流量制御弁23及び絞り24などに
よって構成されている。電磁流量制御弁23は、スプリ
ングセンタ型の3ポート電磁弁であって、電子制御装置
30による各ソレノイドa、 bへの励磁電流の付与
に応じて油圧シリンダ11への作動油の供給及び排出を
制御可能であり、各ソレノイドa、 bの非励磁時に
は図示中立位置に保持されて、油圧シリンダ11に接続
されたポート23aがオイルポンプ21に接続されたポ
ート23b及び油溜25に接続されたポート23cから
遮断され、ソレノイドaの励磁時には電磁弁が上方へ移
動してポート23aとポート23bとが連通され、ソレ
ノイドbの励磁時には電磁弁が下方へ移動してポート2
3aとポート23cとが連通されるように構成されてい
る。なお、絞り24は、油圧シリンダ11に供給される
作動油の一部(小量)を常に油溜25に逃すものであり
、電磁流量制御弁23の非制御状態(例えば、電子制御
装置30.ソレノイドa、 bのショートまたは断線
等の故障時)において油圧シリンダ11内の作動油を逃
してブレード15のピッチを低ピツチ(一般に知られて
いる単発飛行機におけるフェイルセーフ側)にするもの
である。 電子制御装置30は、可変ピッチプロペラのピッチ角β
を検出するピッチ角センサ31と、当該飛行機のプロペ
ラを駆動するエンジンの回転数(以下、エンジン回転速
度とエンジン回転数とを同義として表す。)NEを検出
するエンジン回転数センサ32と、前記エンジンの負荷
設定量を表すスロットル開度θthを検出するスロット
ル開度センサ33と、スロットル制御と回転数制御を行
なう自動操縦を指示する自動操縦スイッチ34と、回転
数−数制御を指示する回転数−数制御スイッチ35と、
マイクロコンピュータ36と、警報器37などによって
構成されており、各センサ31〜33とスイッチ34.
35と警報器37はマイクロコンピュータ36にそれぞ
れ接続されている。 マイク・ロコンピュータ36は、各センサ31〜33と
の信号の授受などを行なうインターフェイスと、演算処
理を行なうCPUと、同CPUが実行するフローチャー
ト(第6図)に対応したプログラムを記憶するROMと
、上記CPUが上記プログラムの実行時に変数などを一
時的に記憶せしめるRAMなどを共通のバスに接続して
構成されている。 ピッチ角センサ31は可変ピッチプロペラにおけるブレ
ード15のピッチ角βiを検出するものであり、113
図に示すハブ13の回転軸に接続されたポテンショメー
タ31aで同ハブ13の回転角度を検出し、同ポテンシ
ョメータ31の出力端子31b、31cを図示しないス
リップリングに接続して検出ピッチ角βiを表すピッチ
角信号を取り出している。 エンジン回転数センサ32は、可変ピッチプロペラを駆
動せしめるエンジンの回転数NEiを検出するものであ
り、本実施例ではレシプロエンジンを使用するため、同
エンジンの点火信号に基づいて同エンジンにおけるクラ
ンク軸の単位時間あたりの検出回転数NEiを表す回転
数信号を出方する。 なお、同回転数は光学的に計測したり、磁気的に計測す
ることも可能である。 スロットル開度センサ33は、レシプロエンジンにおけ
るスロットル弁の開度を検出して同エンジンの出力を得
るものであり、量弁に取り付けたポテンショメータが同
検出開度θthiを表す開度信号を出力する。 なお、各センサ31〜33はいずれもアナログ値の検出
信号をマイクロコンピュータ36に出方し、マイクロコ
ンピュータ36のインターフェイスにてディジタル値に
変換している。 自動操縦スイッチ34は、自動操縦を指示するスイッチ
であり、同スイッチがオンであると、所定出力を得るた
めにスロットル開度を自動的に制御(スロットル制御)
するとともに、プロペラが所定の回転数となるように可
変ピンチプロペラにおけるピッチ角を制御(回転数制御
)する。 回転数−量制御スイッチ35は、プロペラの回転数を一
致せしめる制御を指示するスイッチであり、同スイッチ
がオンであると、左右のプロペラの回転数を一致させる
ように可変ピッチプロペラにおけるピッチ角を制御する
。 警報器37は、ブザーとランプを備えており、マイクロ
コンピュータ36からの制御信号WNGがオンとなると
同ブザーを鳴動するとともに、同ランプを点滅させる。 マイクロコンピュータ36には、これらの各センサ31
〜33が出力する検出信号と各スイッチ34.35によ
るオン・オフ信号とが入力される信号線が接続されると
ともに、油圧機構20における電磁流量制御弁23の各
ソレノイドa、 bに対して励磁電流を通電せしめる
か否かの制御信号11iを出力する制御信号線と、警報
1137に対して警報の発生を指示する制御信号線と、
スロットル開度制御機構40を制御する制御信号I2i
を出力する制御信号線とが接続されている。 スロットル開度制御機構4oは、115図4こ示すよう
に、吸気管41内に備えられたスロットル弁42を駆動
するスロットル弁モータ部43を有しており、マイクロ
コンピュータ36からの制御信号I2iに応じてスロッ
トル弁モータ部43の出力軸が回転し、スロットル弁4
2の開度を制御する。 次に、上記のように構成した実施例の動作について説明
する。エンジンが始動されるとマイクロコンピュータ3
6では、CPUが第6図に示す制御プログラムの実行を
開始し、ステップ1000にて各種変数の初期化などを
行なう初期設定処理を実行した後、ステップ1100〜
1510からなる一連の処理を繰り返し実行する。 いま、操縦者は自動操縦スイッチ34をオンにしており
、エンジンには異常が生じていないものとする。 初期設定処理の終了後、CPUはステップ1100にて
各センサ31〜33からの検出信号より各検出データを
読み込む。すなわち、ピッチ角センサ31が検出したピ
ッチ角βi(βO9β1) と、エンジン回転数センサ
32が検出したエンジン回転数NEi (NEO,NE
I)と、スロットル開度センサ33が検出したスロット
ル開度θthi (θtho。 θthl) とがインターフェイスを介して読み込ま
れ、CPUは各データをRAMの所定領域に記憶せしめ
る。 自動操縦制御や回転数−量制御が行なわれている場合と
、そうでない場合とでは、ピッチ角が軸トルクを表す条
件が異なるため、自動操縦スイッチ34と回転数−量制
御スイッチ35による指示状況に応じて判定ルーチンを
変化させる必要かある。 自動操縦制御が選択されているか否かはステップ120
0にて自動操縦スイッチ34の指示状況を検出して判定
する。 操縦者は、同スイッチ34をオンにしているため、ステ
ップ120oでは自動操縦であると判定され、ステップ
1210.1220にて、目標スロットル開度oth本
と目標エンジン回転数N6本とを算出するとともに検出
されているスロットル開度θthiとエンジン回転数N
Eiがそれぞれの目標値oth本、 NE本 と一致
しているか否かを判噺する。 もし、それぞれの場合において一致していないと判衛さ
れれば、ステップ123oにてスロットル開度とピッチ
角の修正を行なう。 かかる自動操縦の制御については、周知の各種の制御が
可能であるが、本実施例では、まず、スロットル開度の
目標値oth本と検出されてし)るスロットル開度θt
hiとの差である駆動回転角に基づいて、次式より各エ
ンジンに備えられたスロットル弁モータ部43をそれぞ
れ駆動せしめる制御信号I2iを求める。 l2i=klX(θth本−θthi) ・・・
(1)但し、kl: 所定の乗算係数 制御信号I2iが求められたら、同信号をスロットル弁
モータ部43に出力し、スロットル弁モータ部43は所
定方向に所定量だけ回転して目標開度となるまでスロッ
トル弁42を開閉せしめる。 一方、ピッチ修正においては、目標エンジン回転数NE
本 と検出されているエンジン回転数NEiとの大小
関係に応じて油圧機構20における電磁流量制御弁23
の各ソレノイドa、 bを適宜励磁または非励磁させ
てピッチ角を増減せしめることにより、ブレード15に
おける吸収馬力を増減せしめてエンジン回転数NEiが
目標値となるように制御する。 例えば、現在のエンジン回転数NEiが目標エンジン回
転数NE本 より小さかったとすれば、ソレノイドaに
接続された信号線には当該ソレノイドaに励磁電流を通
電せしめないような制御信号を出力するとともに、ソレ
ノイドbに接続された信号線には当該ソレノイドbに励
磁電流を通電せしめるような制御信号を出力する。 ソレノイドbが励磁されると、第4図において電磁弁は
下方へ移動し、オイルポンプ21から吐出された作動油
は電磁流量制御弁23のボート23bにて遮断され、可
変ピッチプロペラ10内の油圧シリンダ11はボート2
3aよりl−ト23Cへと導かれて油溜25に連通ずる
。油圧シリンダ11が油溜25に連通すると、同シリン
ダ11内の作動油が排出され、リターンスプリング11
bの押圧力によってピストンllaはtJ3図において
左方向へ移動し、ピン12とカム孔13aからなるカム
機構、及びギヤ13bとギヤ15aとからなるギヤ機構
によってブレード15は第3図に示す矢印と反対の方向
へ回転する。ブレード15が同方向へ回転した場合、ピ
ッチは低ピツチ側になるため、ブレード15による吸取
馬力が減少してエンジンの回転数が増加する。そして、
エンジン回転数NEiと目標エンジン回転数NE*
が−致したら、両ソレノイドa、 bに接続された信
号線に対して励磁電流を通電せしめないようにする制御
信号を出力する。この結果、電磁流量制御弁23におけ
る電磁弁は中立位置に戻って停止する。 一方、目標エンジン回転数NE本 よりエンジンの回
転数NEOの方が大きければ、ソレノイドaに接続され
た信号線に制御信号を出力して当該ソレノイドaに励磁
電流を通電せしめるとともに、ソレノイドbに接続され
た信号線には当該ソレノイドbに励磁電流を通電せしめ
ないような制御信号を出力する。 ソレノイドaが励磁されると、1!4図において電磁弁
は上方へ移動し、オイルポンプ21から吐出された作動
油が可変ピッチプロペラ10内の油圧シリンダ11へと
導かれる。油圧シリンダ11へ作動油が供給されると、
ピストンllaは第3図において右方向へ移動し、ピン
12とカム孔13aからなるカム機構、及びギヤ13b
とギヤ15aとからなるギヤ機構によってブレード15
は113図に示す矢印方向へ回転する。プレーV″15
が同方向へ回転した場合、ピッチは高ピツチ側になるた
め、ブレード15による吸取馬力が増大し、エンジンの
回転数が減少する。そして、エンジン回転数NEiと目
標エンジン回転数NE* が一致したら両ソレノイド
a、 bに接続された信号線に対して励磁電流を通電
せしめないようにする制御信号を出力する。この結果、
電磁流量111#弁23における電磁弁は中立位置に戻
って停止する。 ステップ1210.1220にて、検出されているスロ
ットル開度θthiとエンジン回転数NEiがそれぞれ
の目標値θ*、 NE木 と一致していると判断され
るか、あるいは一致していないと判断されてもステップ
1230にてスロットル開度とピッチ角の修正を行なっ
た場合、各エンジンにおける負荷校定量(スロットル開
度)が一致しているのであるからエンジンに異常が生じ
ていない限り軸トルクは同一値のはずであり、さらにエ
ンジン回転数も一致しているのであるから軸トルクを表
すピンチ角は一致しているはずである。 いまは、エンジンに異常が生じていないのでピッチ角β
0.β1は一致し、ステップ1500にて少なくとも両
エンジンの軸トルクは一致しているものと判断して警報
を発生することなくステップ11oOへ戻り、以後、上
述した処理を繰り返す。 しかし、いずれかのエンジンに異常が生じていると、左
右のエンジンにおける軸トルクが一致しなくなる。 従って、ステップ1500にてピッチ角βO2β1を比
較したときに、一致していないと判断され、ステップ1
51oにて警報を発生する。 具体的には、マイクロコンピュータ36が信号線を介し
て警報器37に警報を発生せしめる制御信号を送出し、
同制御信号を受けた警報器37がブザーの鳴動とランプ
の点滅により操縦者に対していずれかのエンジンに異常
が生じたことを知らしめる。これにより、操縦者は左右
エンジンのいずれに異常が生じたかを具体的には知り得
ないものの、異常の発生だけは検知して所定の措置を講
じることができる。 以上の例では、操縦者が自動操縦スイッチ34をオンに
していたが、各エンジンにおけるスロットル開度を手動
で設定したり、各プロペラのピッチ角を手動で調整して
左右プロペラの回転数を一致させる場合は上述した制御
とは異なってくる。 まず、回転数−数制御スイッチ35をオンにして左右プ
ロペラの回転数を一致させる制御だけをマイクロコンピ
ュータ36に行なわせる場合は。 次のようになる。 操縦者は自動操縦スイッチ34をオフにするとともに1
回転数−数制御スイッチ35をオンにする。 すると、マイクロコンピュータ36におけるCPUは、
ステップ1100にて各センサ31〜33からの検出デ
ータを入力した後、ステップ12oOにて自動操縦スイ
ッチ34の指示状況を検出し、同スイッチ34がオフと
判断されて、ステップ1300にて回転数−数制御スイ
ッチ35の指示状況を検出する。 回転数−数制御スイッチ35はオンとなっているから、
CPUは回転数一致Ig御が選択されていると判断して
、ステップ1310にて検出されているそれぞれのエン
ジン回転数NEiがコクピット内の図示しないレバーに
よって設定されている目標値NE本 と一致しているか
否かを判断する。ステップ1310にてエンジン回転数
NEiが目標値NE本 と一致していないと判断された
場合は、上述した自動操縦の場合と同様にしてピッチ角
を増減して同エンジン回転数NEiを目標値NE本 に
−致せしめる。 回転数−数制御を選択している場合、操縦者は各エンジ
ンのスロットル開度を手動で設定することになっており
、必ずしも両エンジンのスロットル開度θtho、
θthlが一致しているとは限らない。 従って、ステップ1330にて両エンジンのスロットル
開度θtho、 θthlが一致しているか否かを判
断し、一致していない場合はピッチ角βiによる軸トル
クの比較が不可能であるとしてステップ1100に戻る
。 しかし、ステップ1330にて両エンジンのスロットル
開度θtho、 θ’thlを比較した結果、一致し
ていればピッチ角βiによる軸トルクの比較が可能であ
り、自動操縦の場合と同様にステップ1500にてピン
チ角β0.β1を比較する。その結果、一致していれば
少なくとも両エンジンの軸トルクは一致しているものと
判断して警報を発生することなくステップ1100へ戻
り、一致していないと判断されればステップ1510に
て警報を発生する。 また、操縦者が自動操縦と回転数−数制御とのいずれも
選択していないとすると、マイクロコンピュータ36に
おけるCPUは、ステップ1100にて各センサ31〜
33からの検出データを入力した後、ステップ1200
とステップ1300にて自動操縦スイッチ34と回転数
−数制御スイッチ35のいずれもオンでないと判断して
、ステップ1410とステップ1420にて各エンジン
におけるスロットル開度θtho、 θthlとエン
ジン回転数NEO,NEIとがそれぞれ一致しているが
判断する。 いずれか一方でも一致していない場合は、ピッチ角βi
による軸トルクの比較が不可能であるとしてステップ1
100に戻るが、ともに一致していればピッチ角βiに
よる軸トルクの比較が可能であり、自動操縦や回転数−
数制御の場合と同様にステップ1500にてピッチ角β
0.β1を比較する。その結果、一致していれば少なく
とも両エンジンの軸トルクは一致しているものと判断し
て警報を発生することなくステップ1100へ戻り、一
致していないと判断されればステップ1510にて警報
を発生する。 なお、上述した実施例においては、負荷設定量をスロッ
トル開度によって検出しているが、吸気管内圧力によっ
て検出することもできる。 また、自動操縦の制御を別のマイクロコンピュータによ
って行なうようにし、自動制御スイッチがオンになって
いればスロットル開度とエンジン回転数は一致している
ものと判断する構成としても良い。回転数−数制御につ
いても同様である。
ンジン航空機の異常検出装置を概略的に示していて、当
該装置は二つの可変ピッチプロペラ100をそれぞれエ
ンジン200によって駆動するために総合的な制御を行
なう制御装置300を備えおり、同制御装置は可変ピン
チ機構10と油圧制御回路20と電子制御装置3oとス
ロットル開度制御機構40とにより構成されている。 可変ピッチ機構10は、第3図にて示したように、軸方
向へのみ移動可能なピストンllaとリターンスプリン
グllbとを備える油圧シリンダ11と、この油圧シリ
ンダ11のピストンllaと一体的に軸方向へ移動する
ピン12と、このピン12が嵌合するカム孔13aを有
してエンジン(図示省略)によって回転されるハウジン
グ14に回転可能かつ軸方向へ移動不能に組み付けられ
たハブ13と、このハブ13の一端に一体的に形成され
たギヤ13bと、ハウジング14に回転可能かつ軸方向
へ移動不能に組み付けられたブレード15の一端に一体
的に形成されて前記ギヤ13bに噛合するギヤ15aな
どによって構成されていて、油圧制御回路2oから油圧
シリンダ11に付与される作動油によりピストンlla
が図示右方に移動すると、ブレード1が図示矢印方向に
回転して当該ブレード15のピッチ(プロペラピッチ)
が高ピツチに変更されるようになっている。 油圧制御回路2oは、第4図に示したように、エンジン
によって駆動されるオイルポンプ21と、このオイルポ
ンプ21から吐出される油圧を一定にするレギュレータ
弁22と、前記油圧シリンダ11に供給される作動油の
流量を制御する電磁流量制御弁23及び絞り24などに
よって構成されている。電磁流量制御弁23は、スプリ
ングセンタ型の3ポート電磁弁であって、電子制御装置
30による各ソレノイドa、 bへの励磁電流の付与
に応じて油圧シリンダ11への作動油の供給及び排出を
制御可能であり、各ソレノイドa、 bの非励磁時に
は図示中立位置に保持されて、油圧シリンダ11に接続
されたポート23aがオイルポンプ21に接続されたポ
ート23b及び油溜25に接続されたポート23cから
遮断され、ソレノイドaの励磁時には電磁弁が上方へ移
動してポート23aとポート23bとが連通され、ソレ
ノイドbの励磁時には電磁弁が下方へ移動してポート2
3aとポート23cとが連通されるように構成されてい
る。なお、絞り24は、油圧シリンダ11に供給される
作動油の一部(小量)を常に油溜25に逃すものであり
、電磁流量制御弁23の非制御状態(例えば、電子制御
装置30.ソレノイドa、 bのショートまたは断線
等の故障時)において油圧シリンダ11内の作動油を逃
してブレード15のピッチを低ピツチ(一般に知られて
いる単発飛行機におけるフェイルセーフ側)にするもの
である。 電子制御装置30は、可変ピッチプロペラのピッチ角β
を検出するピッチ角センサ31と、当該飛行機のプロペ
ラを駆動するエンジンの回転数(以下、エンジン回転速
度とエンジン回転数とを同義として表す。)NEを検出
するエンジン回転数センサ32と、前記エンジンの負荷
設定量を表すスロットル開度θthを検出するスロット
ル開度センサ33と、スロットル制御と回転数制御を行
なう自動操縦を指示する自動操縦スイッチ34と、回転
数−数制御を指示する回転数−数制御スイッチ35と、
マイクロコンピュータ36と、警報器37などによって
構成されており、各センサ31〜33とスイッチ34.
35と警報器37はマイクロコンピュータ36にそれぞ
れ接続されている。 マイク・ロコンピュータ36は、各センサ31〜33と
の信号の授受などを行なうインターフェイスと、演算処
理を行なうCPUと、同CPUが実行するフローチャー
ト(第6図)に対応したプログラムを記憶するROMと
、上記CPUが上記プログラムの実行時に変数などを一
時的に記憶せしめるRAMなどを共通のバスに接続して
構成されている。 ピッチ角センサ31は可変ピッチプロペラにおけるブレ
ード15のピッチ角βiを検出するものであり、113
図に示すハブ13の回転軸に接続されたポテンショメー
タ31aで同ハブ13の回転角度を検出し、同ポテンシ
ョメータ31の出力端子31b、31cを図示しないス
リップリングに接続して検出ピッチ角βiを表すピッチ
角信号を取り出している。 エンジン回転数センサ32は、可変ピッチプロペラを駆
動せしめるエンジンの回転数NEiを検出するものであ
り、本実施例ではレシプロエンジンを使用するため、同
エンジンの点火信号に基づいて同エンジンにおけるクラ
ンク軸の単位時間あたりの検出回転数NEiを表す回転
数信号を出方する。 なお、同回転数は光学的に計測したり、磁気的に計測す
ることも可能である。 スロットル開度センサ33は、レシプロエンジンにおけ
るスロットル弁の開度を検出して同エンジンの出力を得
るものであり、量弁に取り付けたポテンショメータが同
検出開度θthiを表す開度信号を出力する。 なお、各センサ31〜33はいずれもアナログ値の検出
信号をマイクロコンピュータ36に出方し、マイクロコ
ンピュータ36のインターフェイスにてディジタル値に
変換している。 自動操縦スイッチ34は、自動操縦を指示するスイッチ
であり、同スイッチがオンであると、所定出力を得るた
めにスロットル開度を自動的に制御(スロットル制御)
するとともに、プロペラが所定の回転数となるように可
変ピンチプロペラにおけるピッチ角を制御(回転数制御
)する。 回転数−量制御スイッチ35は、プロペラの回転数を一
致せしめる制御を指示するスイッチであり、同スイッチ
がオンであると、左右のプロペラの回転数を一致させる
ように可変ピッチプロペラにおけるピッチ角を制御する
。 警報器37は、ブザーとランプを備えており、マイクロ
コンピュータ36からの制御信号WNGがオンとなると
同ブザーを鳴動するとともに、同ランプを点滅させる。 マイクロコンピュータ36には、これらの各センサ31
〜33が出力する検出信号と各スイッチ34.35によ
るオン・オフ信号とが入力される信号線が接続されると
ともに、油圧機構20における電磁流量制御弁23の各
ソレノイドa、 bに対して励磁電流を通電せしめる
か否かの制御信号11iを出力する制御信号線と、警報
1137に対して警報の発生を指示する制御信号線と、
スロットル開度制御機構40を制御する制御信号I2i
を出力する制御信号線とが接続されている。 スロットル開度制御機構4oは、115図4こ示すよう
に、吸気管41内に備えられたスロットル弁42を駆動
するスロットル弁モータ部43を有しており、マイクロ
コンピュータ36からの制御信号I2iに応じてスロッ
トル弁モータ部43の出力軸が回転し、スロットル弁4
2の開度を制御する。 次に、上記のように構成した実施例の動作について説明
する。エンジンが始動されるとマイクロコンピュータ3
6では、CPUが第6図に示す制御プログラムの実行を
開始し、ステップ1000にて各種変数の初期化などを
行なう初期設定処理を実行した後、ステップ1100〜
1510からなる一連の処理を繰り返し実行する。 いま、操縦者は自動操縦スイッチ34をオンにしており
、エンジンには異常が生じていないものとする。 初期設定処理の終了後、CPUはステップ1100にて
各センサ31〜33からの検出信号より各検出データを
読み込む。すなわち、ピッチ角センサ31が検出したピ
ッチ角βi(βO9β1) と、エンジン回転数センサ
32が検出したエンジン回転数NEi (NEO,NE
I)と、スロットル開度センサ33が検出したスロット
ル開度θthi (θtho。 θthl) とがインターフェイスを介して読み込ま
れ、CPUは各データをRAMの所定領域に記憶せしめ
る。 自動操縦制御や回転数−量制御が行なわれている場合と
、そうでない場合とでは、ピッチ角が軸トルクを表す条
件が異なるため、自動操縦スイッチ34と回転数−量制
御スイッチ35による指示状況に応じて判定ルーチンを
変化させる必要かある。 自動操縦制御が選択されているか否かはステップ120
0にて自動操縦スイッチ34の指示状況を検出して判定
する。 操縦者は、同スイッチ34をオンにしているため、ステ
ップ120oでは自動操縦であると判定され、ステップ
1210.1220にて、目標スロットル開度oth本
と目標エンジン回転数N6本とを算出するとともに検出
されているスロットル開度θthiとエンジン回転数N
Eiがそれぞれの目標値oth本、 NE本 と一致
しているか否かを判噺する。 もし、それぞれの場合において一致していないと判衛さ
れれば、ステップ123oにてスロットル開度とピッチ
角の修正を行なう。 かかる自動操縦の制御については、周知の各種の制御が
可能であるが、本実施例では、まず、スロットル開度の
目標値oth本と検出されてし)るスロットル開度θt
hiとの差である駆動回転角に基づいて、次式より各エ
ンジンに備えられたスロットル弁モータ部43をそれぞ
れ駆動せしめる制御信号I2iを求める。 l2i=klX(θth本−θthi) ・・・
(1)但し、kl: 所定の乗算係数 制御信号I2iが求められたら、同信号をスロットル弁
モータ部43に出力し、スロットル弁モータ部43は所
定方向に所定量だけ回転して目標開度となるまでスロッ
トル弁42を開閉せしめる。 一方、ピッチ修正においては、目標エンジン回転数NE
本 と検出されているエンジン回転数NEiとの大小
関係に応じて油圧機構20における電磁流量制御弁23
の各ソレノイドa、 bを適宜励磁または非励磁させ
てピッチ角を増減せしめることにより、ブレード15に
おける吸収馬力を増減せしめてエンジン回転数NEiが
目標値となるように制御する。 例えば、現在のエンジン回転数NEiが目標エンジン回
転数NE本 より小さかったとすれば、ソレノイドaに
接続された信号線には当該ソレノイドaに励磁電流を通
電せしめないような制御信号を出力するとともに、ソレ
ノイドbに接続された信号線には当該ソレノイドbに励
磁電流を通電せしめるような制御信号を出力する。 ソレノイドbが励磁されると、第4図において電磁弁は
下方へ移動し、オイルポンプ21から吐出された作動油
は電磁流量制御弁23のボート23bにて遮断され、可
変ピッチプロペラ10内の油圧シリンダ11はボート2
3aよりl−ト23Cへと導かれて油溜25に連通ずる
。油圧シリンダ11が油溜25に連通すると、同シリン
ダ11内の作動油が排出され、リターンスプリング11
bの押圧力によってピストンllaはtJ3図において
左方向へ移動し、ピン12とカム孔13aからなるカム
機構、及びギヤ13bとギヤ15aとからなるギヤ機構
によってブレード15は第3図に示す矢印と反対の方向
へ回転する。ブレード15が同方向へ回転した場合、ピ
ッチは低ピツチ側になるため、ブレード15による吸取
馬力が減少してエンジンの回転数が増加する。そして、
エンジン回転数NEiと目標エンジン回転数NE*
が−致したら、両ソレノイドa、 bに接続された信
号線に対して励磁電流を通電せしめないようにする制御
信号を出力する。この結果、電磁流量制御弁23におけ
る電磁弁は中立位置に戻って停止する。 一方、目標エンジン回転数NE本 よりエンジンの回
転数NEOの方が大きければ、ソレノイドaに接続され
た信号線に制御信号を出力して当該ソレノイドaに励磁
電流を通電せしめるとともに、ソレノイドbに接続され
た信号線には当該ソレノイドbに励磁電流を通電せしめ
ないような制御信号を出力する。 ソレノイドaが励磁されると、1!4図において電磁弁
は上方へ移動し、オイルポンプ21から吐出された作動
油が可変ピッチプロペラ10内の油圧シリンダ11へと
導かれる。油圧シリンダ11へ作動油が供給されると、
ピストンllaは第3図において右方向へ移動し、ピン
12とカム孔13aからなるカム機構、及びギヤ13b
とギヤ15aとからなるギヤ機構によってブレード15
は113図に示す矢印方向へ回転する。プレーV″15
が同方向へ回転した場合、ピッチは高ピツチ側になるた
め、ブレード15による吸取馬力が増大し、エンジンの
回転数が減少する。そして、エンジン回転数NEiと目
標エンジン回転数NE* が一致したら両ソレノイド
a、 bに接続された信号線に対して励磁電流を通電
せしめないようにする制御信号を出力する。この結果、
電磁流量111#弁23における電磁弁は中立位置に戻
って停止する。 ステップ1210.1220にて、検出されているスロ
ットル開度θthiとエンジン回転数NEiがそれぞれ
の目標値θ*、 NE木 と一致していると判断され
るか、あるいは一致していないと判断されてもステップ
1230にてスロットル開度とピッチ角の修正を行なっ
た場合、各エンジンにおける負荷校定量(スロットル開
度)が一致しているのであるからエンジンに異常が生じ
ていない限り軸トルクは同一値のはずであり、さらにエ
ンジン回転数も一致しているのであるから軸トルクを表
すピンチ角は一致しているはずである。 いまは、エンジンに異常が生じていないのでピッチ角β
0.β1は一致し、ステップ1500にて少なくとも両
エンジンの軸トルクは一致しているものと判断して警報
を発生することなくステップ11oOへ戻り、以後、上
述した処理を繰り返す。 しかし、いずれかのエンジンに異常が生じていると、左
右のエンジンにおける軸トルクが一致しなくなる。 従って、ステップ1500にてピッチ角βO2β1を比
較したときに、一致していないと判断され、ステップ1
51oにて警報を発生する。 具体的には、マイクロコンピュータ36が信号線を介し
て警報器37に警報を発生せしめる制御信号を送出し、
同制御信号を受けた警報器37がブザーの鳴動とランプ
の点滅により操縦者に対していずれかのエンジンに異常
が生じたことを知らしめる。これにより、操縦者は左右
エンジンのいずれに異常が生じたかを具体的には知り得
ないものの、異常の発生だけは検知して所定の措置を講
じることができる。 以上の例では、操縦者が自動操縦スイッチ34をオンに
していたが、各エンジンにおけるスロットル開度を手動
で設定したり、各プロペラのピッチ角を手動で調整して
左右プロペラの回転数を一致させる場合は上述した制御
とは異なってくる。 まず、回転数−数制御スイッチ35をオンにして左右プ
ロペラの回転数を一致させる制御だけをマイクロコンピ
ュータ36に行なわせる場合は。 次のようになる。 操縦者は自動操縦スイッチ34をオフにするとともに1
回転数−数制御スイッチ35をオンにする。 すると、マイクロコンピュータ36におけるCPUは、
ステップ1100にて各センサ31〜33からの検出デ
ータを入力した後、ステップ12oOにて自動操縦スイ
ッチ34の指示状況を検出し、同スイッチ34がオフと
判断されて、ステップ1300にて回転数−数制御スイ
ッチ35の指示状況を検出する。 回転数−数制御スイッチ35はオンとなっているから、
CPUは回転数一致Ig御が選択されていると判断して
、ステップ1310にて検出されているそれぞれのエン
ジン回転数NEiがコクピット内の図示しないレバーに
よって設定されている目標値NE本 と一致しているか
否かを判断する。ステップ1310にてエンジン回転数
NEiが目標値NE本 と一致していないと判断された
場合は、上述した自動操縦の場合と同様にしてピッチ角
を増減して同エンジン回転数NEiを目標値NE本 に
−致せしめる。 回転数−数制御を選択している場合、操縦者は各エンジ
ンのスロットル開度を手動で設定することになっており
、必ずしも両エンジンのスロットル開度θtho、
θthlが一致しているとは限らない。 従って、ステップ1330にて両エンジンのスロットル
開度θtho、 θthlが一致しているか否かを判
断し、一致していない場合はピッチ角βiによる軸トル
クの比較が不可能であるとしてステップ1100に戻る
。 しかし、ステップ1330にて両エンジンのスロットル
開度θtho、 θ’thlを比較した結果、一致し
ていればピッチ角βiによる軸トルクの比較が可能であ
り、自動操縦の場合と同様にステップ1500にてピン
チ角β0.β1を比較する。その結果、一致していれば
少なくとも両エンジンの軸トルクは一致しているものと
判断して警報を発生することなくステップ1100へ戻
り、一致していないと判断されればステップ1510に
て警報を発生する。 また、操縦者が自動操縦と回転数−数制御とのいずれも
選択していないとすると、マイクロコンピュータ36に
おけるCPUは、ステップ1100にて各センサ31〜
33からの検出データを入力した後、ステップ1200
とステップ1300にて自動操縦スイッチ34と回転数
−数制御スイッチ35のいずれもオンでないと判断して
、ステップ1410とステップ1420にて各エンジン
におけるスロットル開度θtho、 θthlとエン
ジン回転数NEO,NEIとがそれぞれ一致しているが
判断する。 いずれか一方でも一致していない場合は、ピッチ角βi
による軸トルクの比較が不可能であるとしてステップ1
100に戻るが、ともに一致していればピッチ角βiに
よる軸トルクの比較が可能であり、自動操縦や回転数−
数制御の場合と同様にステップ1500にてピッチ角β
0.β1を比較する。その結果、一致していれば少なく
とも両エンジンの軸トルクは一致しているものと判断し
て警報を発生することなくステップ1100へ戻り、一
致していないと判断されればステップ1510にて警報
を発生する。 なお、上述した実施例においては、負荷設定量をスロッ
トル開度によって検出しているが、吸気管内圧力によっ
て検出することもできる。 また、自動操縦の制御を別のマイクロコンピュータによ
って行なうようにし、自動制御スイッチがオンになって
いればスロットル開度とエンジン回転数は一致している
ものと判断する構成としても良い。回転数−数制御につ
いても同様である。
1!1図は上記特許請求の範囲に記載した本発明の構成
に対応するクレーム対応図、第2図は双発飛行機の概略
図、第3図は可変ピッチプロペラにおけるピッチ変動機
構の要部新面図、第4図は油圧機構の概略図、第5図は
スロットル開度制御機構の概略図、第6図は制御プログ
ラムに対応したフローチャートである。 符 号 の 説 明 10・・・可変ピッチ機構、20・・・油圧制御回路、
30・・・電子制御装置、31〜33・・・センサ、3
6・・・マイクロコンピュータ、40・・・スロットル
開度制御機構、βi・・・ピッチ角、θthi・・・ス
ロットル開度、NEi・・・エンジン回転数。 出願人 トヨタ自動車株式会社 代理人 弁理士 長谷照−(外1名)第 図 第 図 6 マイクロコノロユーI O・スロントル開度制御機構 第 図
に対応するクレーム対応図、第2図は双発飛行機の概略
図、第3図は可変ピッチプロペラにおけるピッチ変動機
構の要部新面図、第4図は油圧機構の概略図、第5図は
スロットル開度制御機構の概略図、第6図は制御プログ
ラムに対応したフローチャートである。 符 号 の 説 明 10・・・可変ピッチ機構、20・・・油圧制御回路、
30・・・電子制御装置、31〜33・・・センサ、3
6・・・マイクロコンピュータ、40・・・スロットル
開度制御機構、βi・・・ピッチ角、θthi・・・ス
ロットル開度、NEi・・・エンジン回転数。 出願人 トヨタ自動車株式会社 代理人 弁理士 長谷照−(外1名)第 図 第 図 6 マイクロコノロユーI O・スロントル開度制御機構 第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 それぞれ可変ピッチプロペラを回転せしめる複数のエン
ジンを備えた航空機における同エンジンの異常を検出す
る装置において、 各エンジンに対する負荷設定量の差を検出する負荷設定
量差検出手段と、 各エンジンの回転速度差を検出するエンジン回転速度差
検出手段と、 各エンジンによつて回転される上記可変ピッチプロペラ
におけるピッチ角を検出するピッチ角検出手段と、 上記検出された負荷設定量差とエンジン回転速度差とそ
れぞれのピッチ角とを入力して各エンジンにおける負荷
設定量とエンジン回転速度の一致を条件に各検出ピッチ
角の差が大きい場合にエンジンの異常と判定する判定手
段と を備えたことを特徴とする複数エンジン航空機の異常検
出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15209790A JPH0443196A (ja) | 1990-06-11 | 1990-06-11 | 複数エンジン航空機の異常検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15209790A JPH0443196A (ja) | 1990-06-11 | 1990-06-11 | 複数エンジン航空機の異常検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0443196A true JPH0443196A (ja) | 1992-02-13 |
Family
ID=15532986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15209790A Pending JPH0443196A (ja) | 1990-06-11 | 1990-06-11 | 複数エンジン航空機の異常検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0443196A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020510569A (ja) * | 2017-02-07 | 2020-04-09 | サフラン・エアクラフト・エンジンズ | タービンエンジンのプロペラの速度およびパワーを制御するための方法 |
-
1990
- 1990-06-11 JP JP15209790A patent/JPH0443196A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020510569A (ja) * | 2017-02-07 | 2020-04-09 | サフラン・エアクラフト・エンジンズ | タービンエンジンのプロペラの速度およびパワーを制御するための方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5785562A (en) | Method for trimming of a boat propeller drive and drive unit with means for performing the method | |
| EP0436231B1 (en) | Pitch control apparatus for variable pitch propeller | |
| US11352118B1 (en) | Marine propulsion control method and system | |
| JP3117442B2 (ja) | 車両制御装置 | |
| US5284418A (en) | Electric pitch control apparatus for variable pitch propeller capable of controlling the pitch angle based instantaneous operational conditions of the propeller | |
| JPH0524585A (ja) | 可変ピツチプロペラのピツチ制御装置 | |
| JP2000130244A (ja) | エンジン回転数表示装置 | |
| JPH06510100A (ja) | 側方周期ピッチ予測機能を有するヘリコプタエンジン制御装置 | |
| US5429091A (en) | Method and arrangement for controlling an internal combustion engine | |
| JP3004444B2 (ja) | 燃料流量警告装置 | |
| JPH02112640A (ja) | エンジン制御装置 | |
| US4793308A (en) | Emergency control device for a diesel internal combustion engine with electronically controlled fuel proportioning | |
| JPH0443196A (ja) | 複数エンジン航空機の異常検出装置 | |
| JP2001507780A (ja) | トランスミッションのための制御システムおよびそれに適合されたトランスミッション | |
| JPS60133131A (ja) | 旋回型作業車の安全装置 | |
| US8408953B2 (en) | Arrangement and method for controlling a propeller drive on a boat | |
| JPH0424200A (ja) | 可変ピッチプロペラのピッチ制御装置 | |
| JP3006026B2 (ja) | 可変ピツチプロペラのピツチ制御装置 | |
| JPH0424198A (ja) | 可変ピッチプロペラのピッチ制御装置 | |
| JP2871209B2 (ja) | 可変ピッチプロペラのピッチ制御装置 | |
| JPH06100271B2 (ja) | 無段変速機の制御装置 | |
| JP2543676B2 (ja) | 車両用無段変速機の制御装置 | |
| JPH0635851B2 (ja) | 車両用内燃機関のアクセル制御装置における異常診断装置 | |
| JPH03204393A (ja) | 可変ピッチプロペラのピッチ制御装置 | |
| JP2721732B2 (ja) | 内燃機関のシリンダ注油装置 |