JPH0472983B2 - - Google Patents
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- JPH0472983B2 JPH0472983B2 JP59155711A JP15571184A JPH0472983B2 JP H0472983 B2 JPH0472983 B2 JP H0472983B2 JP 59155711 A JP59155711 A JP 59155711A JP 15571184 A JP15571184 A JP 15571184A JP H0472983 B2 JPH0472983 B2 JP H0472983B2
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- JP
- Japan
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- fuel
- line
- metering device
- signal
- output
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Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 51
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 9
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
- F02C9/26—Control of fuel supply
- F02C9/28—Regulating systems responsive to plant or ambient parameters, e.g. temperature, pressure, rotor speed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
- F02C9/26—Control of fuel supply
- F02C9/32—Control of fuel supply characterised by throttling of fuel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2200/00—Mathematical features
- F05D2200/10—Basic functions
- F05D2200/11—Sum
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はガスタービンエンジンの燃料制御シス
テム、特にガス発生ユニツト及び別個の動力ター
ビンを有するエンジン用の上記システムに関す
る。
テム、特にガス発生ユニツト及び別個の動力ター
ビンを有するエンジン用の上記システムに関す
る。
デジタル計算機によつて制御されるステツプモ
ータで作動される燃料調量装置を提供することが
提案され、この計算機はエンジンの運転状態に応
答する。このようなシステムにおいて、計算機の
故障は、故障が起きた運転位置でステツプモータ
を停止または「凍結」させる。このような装置
は、調量装置を流通する流量が要求に対応してエ
ンジンを加速または減速しているときに、もし上
記の凍結が起こると加速または減速が継続する。
ータで作動される燃料調量装置を提供することが
提案され、この計算機はエンジンの運転状態に応
答する。このようなシステムにおいて、計算機の
故障は、故障が起きた運転位置でステツプモータ
を停止または「凍結」させる。このような装置
は、調量装置を流通する流量が要求に対応してエ
ンジンを加速または減速しているときに、もし上
記の凍結が起こると加速または減速が継続する。
本発明の目的は、調量装置が、ステツプモータ
とトルクモータの両方によつて作動され、かつス
テツプモータがエンジンの定常運転時のみに適し
た燃料流量を提供し、調量装置が定常運転位置か
らトルクモータによつて離れる方向に押動される
加速または減速燃料流量を提供するために調量装
置を位置づけるような燃料制御システムを提供す
るにある。
とトルクモータの両方によつて作動され、かつス
テツプモータがエンジンの定常運転時のみに適し
た燃料流量を提供し、調量装置が定常運転位置か
らトルクモータによつて離れる方向に押動される
加速または減速燃料流量を提供するために調量装
置を位置づけるような燃料制御システムを提供す
るにある。
本発明によれば、ガスタービンエンジン用燃料
制御システムは、調量装置と、エンジンの運転状
態に応答する計算機と、エンジンに所望の定常運
転燃料流量を供給する前記調量装置を調節するた
めの計算機からの第１制御信号に応答するステツ
ピングモータと、前記計算機からの第２制御信号
に応答するトルクモータから成り、前記第２制御
信号は前記エンジンの１つの運転状態における燃
料流量の要求値と実測値との差異に対応し、前記
調量装置は前記モータの両方の作動位置に応答し
ており、それによつて前記調量装置の前記トルク
モータの効力が、所望の定常運転状態に近づくに
つれて漸次に減少される。
制御システムは、調量装置と、エンジンの運転状
態に応答する計算機と、エンジンに所望の定常運
転燃料流量を供給する前記調量装置を調節するた
めの計算機からの第１制御信号に応答するステツ
ピングモータと、前記計算機からの第２制御信号
に応答するトルクモータから成り、前記第２制御
信号は前記エンジンの１つの運転状態における燃
料流量の要求値と実測値との差異に対応し、前記
調量装置は前記モータの両方の作動位置に応答し
ており、それによつて前記調量装置の前記トルク
モータの効力が、所望の定常運転状態に近づくに
つれて漸次に減少される。
図面を参照しつつ、本発明の説明のみのための
実施例について以下に本発明を説明する。
実施例について以下に本発明を説明する。
各図面を通じ、互いに関連して参照しかつ各図
において関連する部品には、同一の参照符号がつ
けられている。第１図から分かるように、ガスタ
ービンエンジン１０は、圧縮機１２及びタービン
１３をもつガス発生機部分１１を含む。エンジン
１０は、さらに別動の作用タービン１４を含む。
燃料はガス発生機１１によつて駆動される確動容
積ポンプ１５によつてガス発生機１１に供給され
る。この燃料は、エンジン１０の運転状態に応答
する計算機１７によつてその作用が制御される可
変調量装置１６を通過する。
において関連する部品には、同一の参照符号がつ
けられている。第１図から分かるように、ガスタ
ービンエンジン１０は、圧縮機１２及びタービン
１３をもつガス発生機部分１１を含む。エンジン
１０は、さらに別動の作用タービン１４を含む。
燃料はガス発生機１１によつて駆動される確動容
積ポンプ１５によつてガス発生機１１に供給され
る。この燃料は、エンジン１０の運転状態に応答
する計算機１７によつてその作用が制御される可
変調量装置１６を通過する。
ポンプ１５の出力は、供給ライン２０に接続さ
れ、該ラインは、第２図にさらに詳細に示しかつ
後述する逃し弁装置２１を通過する。ポンプ１５
と逃し弁装置２１との間には燃料を高圧ライン２
３に供給するフイルタ装置２２が配設される。
れ、該ラインは、第２図にさらに詳細に示しかつ
後述する逃し弁装置２１を通過する。ポンプ１５
と逃し弁装置２１との間には燃料を高圧ライン２
３に供給するフイルタ装置２２が配設される。
調量装置１６は、第３図にさらに詳細に示さ
れ、供給ライン２０から送出ライン１９への燃料
流量を調整する調量器２４を含む。調量器２４
は、スリーブ２６内を滑動しかつ室２７内のサー
ボ圧力に応答する制御要素２５を含む。ばね２８
が制御要素２５に作用して、制御要素をしや断位
置に押動し、これにより、ライン２０，２３内に
システム圧力が存在しない状態では調量器２４は
燃料流量をしや断する。高圧ライン２３と、ポン
プ１５の入口と連通する低圧ライン３１間にレス
トリクタ２９と制御弁３０が直列に接続され、室
２７内の圧力は、レストリクタ２９と弁３０間の
圧力である。
れ、供給ライン２０から送出ライン１９への燃料
流量を調整する調量器２４を含む。調量器２４
は、スリーブ２６内を滑動しかつ室２７内のサー
ボ圧力に応答する制御要素２５を含む。ばね２８
が制御要素２５に作用して、制御要素をしや断位
置に押動し、これにより、ライン２０，２３内に
システム圧力が存在しない状態では調量器２４は
燃料流量をしや断する。高圧ライン２３と、ポン
プ１５の入口と連通する低圧ライン３１間にレス
トリクタ２９と制御弁３０が直列に接続され、室
２７内の圧力は、レストリクタ２９と弁３０間の
圧力である。
弁３０は、制御部材３２を有し、該部材は、計
算機１７からの制御信号に応答する駆動回路３６
からライン３４への電流信号に応答するトルクモ
ータ３３によつて中立位置（図示せず）から時計
方向または反時計方向に可動である。フイードバ
ツクばね３５が制御要素２５と制御部材３２を連
結し、これにより要素２５の運動は室２７内の圧
力を変化させてこの運動に対抗する。
算機１７からの制御信号に応答する駆動回路３６
からライン３４への電流信号に応答するトルクモ
ータ３３によつて中立位置（図示せず）から時計
方向または反時計方向に可動である。フイードバ
ツクばね３５が制御要素２５と制御部材３２を連
結し、これにより要素２５の運動は室２７内の圧
力を変化させてこの運動に対抗する。
調量装置１６もステツプモータ４０と該モータ
用の駆動回路４１を含み、回路４１は計算機１７
からのライン４２上の信号を制御するように応答
する。ライン４２上の信号は、単位時間ごとのス
テツプ数としてあらわされるモータ４０の所要速
度をあらわす。ライン４２に信号が存在しないと
きは、回路４１はモータ４１に持続信号を与えて
モータをその最終の運転位置に維持する。ステツ
プモータ４０は、歯車４４を介してナツト４３を
駆動し、ナツト４３は軸部４５とねじ係合され
る。引張ばね４６は、軸部４５と制御部材３２間
に結合され、これにより制御部材３２はトルクモ
ータ３３、ステツプモータ４０、および調量制御
要素２５の作動位置に対応する力の平衡によつて
位置づけられる。ステツプモータ駆動回路４１は
また、手動スイツチ５３（第１図）からのライン
５２上の信号に応答し、これによりライン４２上
に信号が存在しない場合でも、モータ４０はスイ
ツチ５３によつてステツプ動作する。
用の駆動回路４１を含み、回路４１は計算機１７
からのライン４２上の信号を制御するように応答
する。ライン４２上の信号は、単位時間ごとのス
テツプ数としてあらわされるモータ４０の所要速
度をあらわす。ライン４２に信号が存在しないと
きは、回路４１はモータ４１に持続信号を与えて
モータをその最終の運転位置に維持する。ステツ
プモータ４０は、歯車４４を介してナツト４３を
駆動し、ナツト４３は軸部４５とねじ係合され
る。引張ばね４６は、軸部４５と制御部材３２間
に結合され、これにより制御部材３２はトルクモ
ータ３３、ステツプモータ４０、および調量制御
要素２５の作動位置に対応する力の平衡によつて
位置づけられる。ステツプモータ駆動回路４１は
また、手動スイツチ５３（第１図）からのライン
５２上の信号に応答し、これによりライン４２上
に信号が存在しない場合でも、モータ４０はスイ
ツチ５３によつてステツプ動作する。
制御要素２５は、不還弁４８を具備する貫通路
４７を有し、これにより、制御要素２５がそのし
や断位置にあるとき、送出ライン１９は低圧戻り
ライン３１と連通する。変位変換器４９は制御要
素２５の位置をあらわす計算機１７信号を計算機
１７へのライン５０に提供する。
４７を有し、これにより、制御要素２５がそのし
や断位置にあるとき、送出ライン１９は低圧戻り
ライン３１と連通する。変位変換器４９は制御要
素２５の位置をあらわす計算機１７信号を計算機
１７へのライン５０に提供する。
調量装置１６は、さらに、ライン２３内のシス
テム圧力の上昇によつて押動されて通路６２と低
圧戻りライン３１間の連通を増大するプランジヤ
要素６１をもつ弁６０を含む。要素６１は、送出
ライン１９内の圧力に応答するばね負荷されたプ
ランジヤによつて反対方向へ押動される。よつ
て、弁６０は調量器２４にかかる圧力差の増加に
応答して通路６２内の圧力を減少する。プランジ
ヤ要素６１はまた、空虚なベローズユニツト６５
に結合されたレバー６４によつて作用され、該ベ
ローズユニツトは、ライン６６を介してエンジン
圧縮機１２の給入圧力Ｐ１を受ける。この装置に
より圧力Ｐ１の減少がプランジヤ６１を通路６２
内の圧力を減ずる方向に押動する。
テム圧力の上昇によつて押動されて通路６２と低
圧戻りライン３１間の連通を増大するプランジヤ
要素６１をもつ弁６０を含む。要素６１は、送出
ライン１９内の圧力に応答するばね負荷されたプ
ランジヤによつて反対方向へ押動される。よつ
て、弁６０は調量器２４にかかる圧力差の増加に
応答して通路６２内の圧力を減少する。プランジ
ヤ要素６１はまた、空虚なベローズユニツト６５
に結合されたレバー６４によつて作用され、該ベ
ローズユニツトは、ライン６６を介してエンジン
圧縮機１２の給入圧力Ｐ１を受ける。この装置に
より圧力Ｐ１の減少がプランジヤ６１を通路６２
内の圧力を減ずる方向に押動する。
逃し弁装置２１は第２図にその詳細を示し、供
給ライン２０とポンプ１５の入口に連通する逃し
通路７２間の流量を制御する段階要素７１をもつ
弁７０を含む。要素７１はばね７８によつてしや
断位置に偏倚され、かつこれは通路６２及びレス
トリクタ７４によつて高圧ライン２３と連通する
室７３内の圧力に応答する。室７３内の圧力はこ
のようにして調量圧力の低下及び圧縮機流入圧力
Ｐ１により弁６０（第３図）によつて調整され、
調量圧力低下が増大すると室７３内の圧力を低下
させ、かつ弁７０を開いて燃料をポンプ１５の入
口に逃し戻す。この装置によつて調量器２４に発
生する圧力差は、圧縮機流入圧力Ｐ１の所与の値
にほぼ一定に維持される。装置２１はまた、電磁
弁７５を含み、該弁は常閉状態にあるが、付勢さ
れると室７３を戻りライン７６を介してポンプ１
５の入口に接続する。弁７５は、エンジン１０を
しや断する要求に応答して、計算機１７からのフ
イン７７上の信号によつて付勢されて、弁７０を
して供給通路２０内のほとんどすべての燃料をポ
ンプ１５の入口に逃し戻させる。
給ライン２０とポンプ１５の入口に連通する逃し
通路７２間の流量を制御する段階要素７１をもつ
弁７０を含む。要素７１はばね７８によつてしや
断位置に偏倚され、かつこれは通路６２及びレス
トリクタ７４によつて高圧ライン２３と連通する
室７３内の圧力に応答する。室７３内の圧力はこ
のようにして調量圧力の低下及び圧縮機流入圧力
Ｐ１により弁６０（第３図）によつて調整され、
調量圧力低下が増大すると室７３内の圧力を低下
させ、かつ弁７０を開いて燃料をポンプ１５の入
口に逃し戻す。この装置によつて調量器２４に発
生する圧力差は、圧縮機流入圧力Ｐ１の所与の値
にほぼ一定に維持される。装置２１はまた、電磁
弁７５を含み、該弁は常閉状態にあるが、付勢さ
れると室７３を戻りライン７６を介してポンプ１
５の入口に接続する。弁７５は、エンジン１０を
しや断する要求に応答して、計算機１７からのフ
イン７７上の信号によつて付勢されて、弁７０を
して供給通路２０内のほとんどすべての燃料をポ
ンプ１５の入口に逃し戻させる。
燃料送出ライン１９は、昇圧弁８０によつてエ
ンジン１０と連通し、昇圧弁８０は、その詳細を
第４図に示しかつばね８２によつてしや断位置に
偏倚される制御要素８１を含み、要素８１はライ
ン１９内の圧力によつてばね８２の作用力を抗し
て移動して送出ライン８３を通りエンジン１０へ
の燃料流量を許す。弁８０の機能は、このシステ
ム内の燃料圧力が、必要な作動サーボ圧力を提供
するのに十分な予め定めたレベルに達するまで、
エンジン１０への燃料流量を防止することにあ
る。もし電磁弁７５（第２図）が一つの要求に応
答してエンジンを停止するように付勢されれば、
システムを通る燃料圧力を低減させ、弁８０をば
ね８２の作用によつて完全にしや断させる。それ
と同時に、制御要素８１の軸部８４は、ばね８６
の作用に抗して板形弁８５をその弁座から持ち上
げ、それによつて送出ライン８３を緩衝接続部８
７に接続する。
ンジン１０と連通し、昇圧弁８０は、その詳細を
第４図に示しかつばね８２によつてしや断位置に
偏倚される制御要素８１を含み、要素８１はライ
ン１９内の圧力によつてばね８２の作用力を抗し
て移動して送出ライン８３を通りエンジン１０へ
の燃料流量を許す。弁８０の機能は、このシステ
ム内の燃料圧力が、必要な作動サーボ圧力を提供
するのに十分な予め定めたレベルに達するまで、
エンジン１０への燃料流量を防止することにあ
る。もし電磁弁７５（第２図）が一つの要求に応
答してエンジンを停止するように付勢されれば、
システムを通る燃料圧力を低減させ、弁８０をば
ね８２の作用によつて完全にしや断させる。それ
と同時に、制御要素８１の軸部８４は、ばね８６
の作用に抗して板形弁８５をその弁座から持ち上
げ、それによつて送出ライン８３を緩衝接続部８
７に接続する。
計算機１７は、動力タービン１４の速度に対応
する信号NG、動力タービン１４の速度に対応す
る名目上同一の信号NP１，NP２、出力タービ
ンブレード温度に対応する信号Ｔ、エンジン出力
セレクタ装置９０の作動位置θによる調量制御要
素２５（第３図）の位置に対応する信号、及びエ
ンジン吸気圧力Ｐ２に対応する信号などを含むエ
ンジン１０の検出された状態に応答する。計算機
１７は、エンジンの定常運転状態において、調量
制御要素が静止ステツプモータ４０によつて所定
位置に保持されるように配置される。加速または
減速中に、計算機１７はトルクモータ３３へのラ
イン３４上に信号を提供して、その定常運転値か
ら燃料流量を増加しまたは減少する。さらに、ト
ルクモータ３３への信号が維持されている限り、
ステツプモータ４０は付勢されて、軸部４５を、
モータ３３からのトルクを助長する方向に移動す
る。トルクモータ３３への信号は、燃料流量の制
御が再びステツプモータ４０のみの制御の下にな
るまで、エンジン１０が燃料流量の変化に応答し
かつシステムが新しい定常状態に近づくにつれて
漸次に減少される。
する信号NG、動力タービン１４の速度に対応す
る名目上同一の信号NP１，NP２、出力タービ
ンブレード温度に対応する信号Ｔ、エンジン出力
セレクタ装置９０の作動位置θによる調量制御要
素２５（第３図）の位置に対応する信号、及びエ
ンジン吸気圧力Ｐ２に対応する信号などを含むエ
ンジン１０の検出された状態に応答する。計算機
１７は、エンジンの定常運転状態において、調量
制御要素が静止ステツプモータ４０によつて所定
位置に保持されるように配置される。加速または
減速中に、計算機１７はトルクモータ３３へのラ
イン３４上に信号を提供して、その定常運転値か
ら燃料流量を増加しまたは減少する。さらに、ト
ルクモータ３３への信号が維持されている限り、
ステツプモータ４０は付勢されて、軸部４５を、
モータ３３からのトルクを助長する方向に移動す
る。トルクモータ３３への信号は、燃料流量の制
御が再びステツプモータ４０のみの制御の下にな
るまで、エンジン１０が燃料流量の変化に応答し
かつシステムが新しい定常状態に近づくにつれて
漸次に減少される。
第５図の制御機能線図は、アナログ計算機であ
るような計算機を示すが、別の配置では、この計
算機はデジタル方式とすることもできる。いずれ
の場合でも、計算機の発する信号は、上述のよう
に、ガス発生機速度NG、出力タービン速度NP、
出力タービンブレード温度Ｔ、及びエンジン出力
セレクタの作動位置θに応答する。しかし第５図
では、入力信号としてはNPとθとの値のみが示
される。
るような計算機を示すが、別の配置では、この計
算機はデジタル方式とすることもできる。いずれ
の場合でも、計算機の発する信号は、上述のよう
に、ガス発生機速度NG、出力タービン速度NP、
出力タービンブレード温度Ｔ、及びエンジン出力
セレクタの作動位置θに応答する。しかし第５図
では、入力信号としてはNPとθとの値のみが示
される。
計算機１７は、信号NP及びθに応答して比例
増幅器、積分及び微分組合せ回路１０２へのライ
ン１０１上に速度誤差信号を提供する。回路１０
２は、トルクモータ３３の駆動回路３６へのライ
ン３７上に制御信号を提供し、この制御信号は加
速または減速を行うのに必要な燃料流量の変化を
示す。ライン３７上の信号はまた別の差動増幅器
１０３に与えられ、該増幅器は、ステツプモータ
制御回路４１（第３図）へのライン４２上に出力
信号を提供する。この配置によつて、ステツプモ
ータ４２は、比較的緩徐に、かつトルクモータ３
３によつてレバー制御部材３２に加えられた動き
に従う方向に移動する。
増幅器、積分及び微分組合せ回路１０２へのライ
ン１０１上に速度誤差信号を提供する。回路１０
２は、トルクモータ３３の駆動回路３６へのライ
ン３７上に制御信号を提供し、この制御信号は加
速または減速を行うのに必要な燃料流量の変化を
示す。ライン３７上の信号はまた別の差動増幅器
１０３に与えられ、該増幅器は、ステツプモータ
制御回路４１（第３図）へのライン４２上に出力
信号を提供する。この配置によつて、ステツプモ
ータ４２は、比較的緩徐に、かつトルクモータ３
３によつてレバー制御部材３２に加えられた動き
に従う方向に移動する。
第５図に示すブロツク１０４は、エンジン１０
が加速中に、制御部材３２の角度位置θに対して
プロツトした燃料流量Ｆを示す。ライン１０１上
の加速度誤差信号はトルクモータ３３へのライン
３４に、弁３０を通る流量を増加しかつ制御要素
２５を急速に移動させて燃料流量Ｆを増大させる
信号を与える。この効果は線ABによつてブロツ
ク１０４内に示され、ここにＡは始めの定常状態
を示す。ステツプモータ４０の追従は漸増的にレ
バー制御部材３２に作用を及ぼすから、速度誤差
信号が減少すると、ステツプモータ４０は比較的
緩徐に制御部材３２を線AB上の状態ＣからＤで
示す新規の定常状態に駆動し続ける。
が加速中に、制御部材３２の角度位置θに対して
プロツトした燃料流量Ｆを示す。ライン１０１上
の加速度誤差信号はトルクモータ３３へのライン
３４に、弁３０を通る流量を増加しかつ制御要素
２５を急速に移動させて燃料流量Ｆを増大させる
信号を与える。この効果は線ABによつてブロツ
ク１０４内に示され、ここにＡは始めの定常状態
を示す。ステツプモータ４０の追従は漸増的にレ
バー制御部材３２に作用を及ぼすから、速度誤差
信号が減少すると、ステツプモータ４０は比較的
緩徐に制御部材３２を線AB上の状態ＣからＤで
示す新規の定常状態に駆動し続ける。
明らかに、同様な状態の連続が、方向は逆であ
るが減速中にブロツク１０４内に示される。
るが減速中にブロツク１０４内に示される。
計算機１７またはその入力もしくは出力回路の
故障はライン３７，４２から信号を除去させるよ
うに配置されている。ライン３７からの信号の除
去は、制御部材３２（第３図）がステツプモータ
４０から生ずる力及び制御要素２５の位置にのみ
応答する効果をもつ。ライン４２上に信号が存在
しないときは、モータ４０は故障が起つた作動位
置に効果的に固定される。モータ４０はエンジン
１０の定常運転状態のみを制御するから、モータ
４０の除勢がエンジン１０をその設計限度を越え
て加速または減速させるという危険はない。
故障はライン３７，４２から信号を除去させるよ
うに配置されている。ライン３７からの信号の除
去は、制御部材３２（第３図）がステツプモータ
４０から生ずる力及び制御要素２５の位置にのみ
応答する効果をもつ。ライン４２上に信号が存在
しないときは、モータ４０は故障が起つた作動位
置に効果的に固定される。モータ４０はエンジン
１０の定常運転状態のみを制御するから、モータ
４０の除勢がエンジン１０をその設計限度を越え
て加速または減速させるという危険はない。
従つて上述のような故障は、故障発生時にこの
システムを定常状態に保持させる。しかし、故障
発生に引続いてのスイツチ５３の手動操作は、も
し必要ならば、このシステムを新規な定常運転状
態に設定させることができる。
システムを定常状態に保持させる。しかし、故障
発生に引続いてのスイツチ５３の手動操作は、も
し必要ならば、このシステムを新規な定常運転状
態に設定させることができる。
第６図及び第７図の別形式の制御機能がアナロ
グ作用の形で示されるがこれはデジタル式にも実
施できる。第６図の制御機能に対し、計算機１７
は、エンジン出力セレクタレバー９０の作動位置
θ、エンジン吸気圧力Ｐ２、エンジン吸気温度Ｔ
２及びガス発生機１１の速度NGに対応する信号
に応答する。
グ作用の形で示されるがこれはデジタル式にも実
施できる。第６図の制御機能に対し、計算機１７
は、エンジン出力セレクタレバー９０の作動位置
θ、エンジン吸気圧力Ｐ２、エンジン吸気温度Ｔ
２及びガス発生機１１の速度NGに対応する信号
に応答する。
信号NGは回路１５０内でポンプ１５の性能に
対応する因子KP倍されて、ライ１５１上にポン
プ１５によつて送出されて燃料流量に対応する信
号FPを提供する。信号NG及びＴ２は関数発生機
１５２に加えられ、該発生機はNG／√2に対応
する信号を別の関数発生機１５３に供給し、該関
数発生機の特性は第７図ａに示され、かつライン
１５４上に信号Ｆ１／Ｆ２を供給し、ここにＦ１
はNG及びＴ２の値に対応する定常状態の燃料流
量の計算値である。信号Ｆ１／Ｆ２は回路１５５
内で信号P2倍されて、ライン１５６上にＦ１の
値に対応する信号を提供する。
対応する因子KP倍されて、ライ１５１上にポン
プ１５によつて送出されて燃料流量に対応する信
号FPを提供する。信号NG及びＴ２は関数発生機
１５２に加えられ、該発生機はNG／√2に対応
する信号を別の関数発生機１５３に供給し、該関
数発生機の特性は第７図ａに示され、かつライン
１５４上に信号Ｆ１／Ｆ２を供給し、ここにＦ１
はNG及びＴ２の値に対応する定常状態の燃料流
量の計算値である。信号Ｆ１／Ｆ２は回路１５５
内で信号P2倍されて、ライン１５６上にＦ１の
値に対応する信号を提供する。
ライン１５６上のＦ１信号は、ライン１５１上
のポンプ送出信号FPから回路１５７によつて差
引かれて、エンジン１０の定常運転状態において
弁７０（第２図）から要求される逃し流量に対応
する差異信号FS１を提供する。信号Ｐ２及びFS
１は、関数発生器１５８に作用され該発生器の特
徴は、第７図ｂに示され、これはエンジン１０の
定常運転状態における調量装置２４（第３図）に
生ずる圧力降下の平方根に対応する出力信号√
PD1を供給する。
のポンプ送出信号FPから回路１５７によつて差
引かれて、エンジン１０の定常運転状態において
弁７０（第２図）から要求される逃し流量に対応
する差異信号FS１を提供する。信号Ｐ２及びFS
１は、関数発生器１５８に作用され該発生器の特
徴は、第７図ｂに示され、これはエンジン１０の
定常運転状態における調量装置２４（第３図）に
生ずる圧力降下の平方根に対応する出力信号√
PD1を供給する。
第７図ｃにその特徴を示した別の関数発生器１
５９は1及びＦ１信号に応答してライン１６０
上に制御信号Ｃ１を発生し、信号Ｃ１はステツプ
モータ４０の所望の作動位置に対応し、所要の定
常運転燃料流量を提供する。信号Ｃ１は、ステツ
プモータ４０の駆動回路４１に供給される。本実
施例のために、ステツプモータ４０は、回路４１
へのライン１６１上に位置フイードバツク信号を
提供し、これにより、モータ４０が所望の定常運
転燃料流量に対応する作動位置にあるときモータ
４０にはステツプパルスが供給されない。
５９は1及びＦ１信号に応答してライン１６０
上に制御信号Ｃ１を発生し、信号Ｃ１はステツプ
モータ４０の所望の作動位置に対応し、所要の定
常運転燃料流量を提供する。信号Ｃ１は、ステツ
プモータ４０の駆動回路４１に供給される。本実
施例のために、ステツプモータ４０は、回路４１
へのライン１６１上に位置フイードバツク信号を
提供し、これにより、モータ４０が所望の定常運
転燃料流量に対応する作動位置にあるときモータ
４０にはステツプパルスが供給されない。
関数発生器１６２は、ライン１６３上に信号Ｆ
２を発生するための出力要求信号θに応答し、前
記信号Ｆ２は、信号θに対応する所望の総燃料流
量を示す（すなわち加速または減速を実施する流
量変更と定常運転燃料量の合計）。信号Ｆ２は、
回路１６４によつてポンプ送出信号FPから差引
かれて弁７０（第２図）から要求された逃し流量
に対応し、この逃し流量は、セレクタ装置９０及
びエンジン１０の作動状態によつて適当とする定
常運転、加速または減速に対するものである。逃
し流量信号FS２及び信号Ｐ２は、関数発生器１
５７と同一の関数発生器１６４に与えられ、関数
発生器１６４は、定常運転、加速及び減速を含む
任意の燃料流量状態において調量装置２４を通る
圧力降下の平方根に対応する出力信号√2を提
供する。信号√2及びＦ２は関数発生器１５９
と同一の関数発生器１６５に与えられる。関数発
生器１６５は出力信号Ｃ２を発生し、該信号はも
しトルクモータ３３のみが作用して総燃料流量を
提供したならばトルクモータ３３に作用されるよ
うに要求される電流信号に対応する。ライン１６
１上のステツプモータ位置信号は、回路１６６に
よつて信号Ｃ２から差引かれてライン３７上に信
号Ｔを与え、該信号Ｔは、ステツプモータ４０に
よつて設整された定常運転状態から変化して加速
または減速を実施するように要求されるトルクモ
ータ電流に対応する。調量装置２４は、第３図に
ついて図示記述されたように、ステツプモータ４
０及びトルクモータ３３の作動位置に応答する。
２を発生するための出力要求信号θに応答し、前
記信号Ｆ２は、信号θに対応する所望の総燃料流
量を示す（すなわち加速または減速を実施する流
量変更と定常運転燃料量の合計）。信号Ｆ２は、
回路１６４によつてポンプ送出信号FPから差引
かれて弁７０（第２図）から要求された逃し流量
に対応し、この逃し流量は、セレクタ装置９０及
びエンジン１０の作動状態によつて適当とする定
常運転、加速または減速に対するものである。逃
し流量信号FS２及び信号Ｐ２は、関数発生器１
５７と同一の関数発生器１６４に与えられ、関数
発生器１６４は、定常運転、加速及び減速を含む
任意の燃料流量状態において調量装置２４を通る
圧力降下の平方根に対応する出力信号√2を提
供する。信号√2及びＦ２は関数発生器１５９
と同一の関数発生器１６５に与えられる。関数発
生器１６５は出力信号Ｃ２を発生し、該信号はも
しトルクモータ３３のみが作用して総燃料流量を
提供したならばトルクモータ３３に作用されるよ
うに要求される電流信号に対応する。ライン１６
１上のステツプモータ位置信号は、回路１６６に
よつて信号Ｃ２から差引かれてライン３７上に信
号Ｔを与え、該信号Ｔは、ステツプモータ４０に
よつて設整された定常運転状態から変化して加速
または減速を実施するように要求されるトルクモ
ータ電流に対応する。調量装置２４は、第３図に
ついて図示記述されたように、ステツプモータ４
０及びトルクモータ３３の作動位置に応答する。
第８図に示す別形式の制御システムは、第５図
のシステムの変形である。計算機１７は信号
NG，Ｐ２，Ｔ２及びθに応答してライン１８０
上に出力信号FTを提供し、信号FTは、定常運
転、加速または減速のうち適当とするものに対す
る必要総燃料流量に対応する。ライン１８１上の
フイードバツク信号は、ステツプモータ４０の作
動位置、従つてエンジン１０への燃料流量を示
す。ライン１８１上の信号は、回路１８２によつ
て信号FTから差引かれる。回路１８２からのラ
イン１８３上の出力信号は、トルクモータ３３が
加速または減速を提供するように移動させなけれ
ばならない量に対応し、この信号はまたステツプ
モータ４０を制御するのに用いられ、これによつ
てステツプモータは新規の定常運転位置に移動す
る。ライン１８３上の信号は、「不感バンド」回
路１８４によつてステツプモータ回路４１に加え
られて、ライン１８３上の僅かな遷移信号に応答
してステツプモータ４０がハンチングを起すのを
防止する。
のシステムの変形である。計算機１７は信号
NG，Ｐ２，Ｔ２及びθに応答してライン１８０
上に出力信号FTを提供し、信号FTは、定常運
転、加速または減速のうち適当とするものに対す
る必要総燃料流量に対応する。ライン１８１上の
フイードバツク信号は、ステツプモータ４０の作
動位置、従つてエンジン１０への燃料流量を示
す。ライン１８１上の信号は、回路１８２によつ
て信号FTから差引かれる。回路１８２からのラ
イン１８３上の出力信号は、トルクモータ３３が
加速または減速を提供するように移動させなけれ
ばならない量に対応し、この信号はまたステツプ
モータ４０を制御するのに用いられ、これによつ
てステツプモータは新規の定常運転位置に移動す
る。ライン１８３上の信号は、「不感バンド」回
路１８４によつてステツプモータ回路４１に加え
られて、ライン１８３上の僅かな遷移信号に応答
してステツプモータ４０がハンチングを起すのを
防止する。
スロツトル弁装置によつて燃料調量を実施する
システムについて上述したが、この調量装置は、
調量オリフイスを通つて生ずる圧力差を変更する
ように作用する逃し弁をもつて代え得ることが理
解できるであろう。
システムについて上述したが、この調量装置は、
調量オリフイスを通つて生ずる圧力差を変更する
ように作用する逃し弁をもつて代え得ることが理
解できるであろう。
第１図は、ガスタービンエンジンの燃料制御シ
ステムのブロツク線図、第２図は、第１図のシス
テムの部分を形成する逃し弁装置の線図、第３図
は、第１図のシステムの部分を形成する可変調量
装置の線図、第４図は、第１図のシステムの部分
を形成する昇圧弁の線図、第５図は、本システム
の制御機能を示す線図、第６図は、別形状の制御
機能を示す線図、第７図は、第６図の部分を形成
する要素の機能を示す図、第８図は、制御機能の
さらに別の形式を示す線図である。 図中の符号、１０……エンジン、１１……ガス
発生機、１２……圧縮機、１３……タービン、１
４……作用タービン、１５……排出ポンプ、１６
……可変調量装置、１７……計算機、１９……送
出ライン、２０……供給ライン、２１……逃し弁
装置、２２……フイルタユニツト、２３……高圧
ライン、２４……調量装置、２５……制御要素、
２６……スリーブ、２７……室、２８……ばね、
２９……レストリクタ、３０……制御弁、３１…
…低圧ライン、３２……制御部材、３３……トル
クモータ、３４……ライン、３５……フイードバ
ツクばね、３６……駆動回路、４０……ステツプ
モータ、４１……駆動回路、４２……ライン、４
３……ナツト、４４……歯車、４５……軸部、４
６……引張ばね、４７……通路、４８……不還
弁、４９……変位変換器、５０……ライン、５２
……ライン、５３……手動スイツチ、６０……
弁、６１……プランジヤ要素、６２……通路、６
３……プランジヤ、６４……レバー、６５……ベ
ローズユニツト、６６……ライン、７０……弁、
７１……段付要素、７２……流出通路、７３……
室、７４……レストリクタ、７５……電磁弁、７
６……戻りライン、７７……ライン、７８……ば
ね、８０……昇圧弁、８１……制御要素、８２…
…ばね、８３……送出ライン、８４……軸部、８
５……板形弁、８６……ばね、８７……緩衝接続
部、９０……エンジン出力セレクタレバー、１０
０……差動増幅器、１０１……ライン、１０２…
…集積・微分回路、１０３……差動増幅器、１０
４……ブロツク、１５０……回路、１５１……ラ
イン、１５２……関数発生器、１５３……関数発
生器、１５４……ライン、１５５……回路、１５
６……ライン、１５７……回路、１５８……関数
発生器、１５９……関数発生器、１６０……ライ
ン、１６１……ライン、１６２……関数発生器、
１６３……ライン、１６４……回路、１６５……
関数発生器、１６６……回路、１８０……ライ
ン、１８１……ライン、１８２……回路、１８３
……ライン、１８４……不感バンド回路を示す。
ステムのブロツク線図、第２図は、第１図のシス
テムの部分を形成する逃し弁装置の線図、第３図
は、第１図のシステムの部分を形成する可変調量
装置の線図、第４図は、第１図のシステムの部分
を形成する昇圧弁の線図、第５図は、本システム
の制御機能を示す線図、第６図は、別形状の制御
機能を示す線図、第７図は、第６図の部分を形成
する要素の機能を示す図、第８図は、制御機能の
さらに別の形式を示す線図である。 図中の符号、１０……エンジン、１１……ガス
発生機、１２……圧縮機、１３……タービン、１
４……作用タービン、１５……排出ポンプ、１６
……可変調量装置、１７……計算機、１９……送
出ライン、２０……供給ライン、２１……逃し弁
装置、２２……フイルタユニツト、２３……高圧
ライン、２４……調量装置、２５……制御要素、
２６……スリーブ、２７……室、２８……ばね、
２９……レストリクタ、３０……制御弁、３１…
…低圧ライン、３２……制御部材、３３……トル
クモータ、３４……ライン、３５……フイードバ
ツクばね、３６……駆動回路、４０……ステツプ
モータ、４１……駆動回路、４２……ライン、４
３……ナツト、４４……歯車、４５……軸部、４
６……引張ばね、４７……通路、４８……不還
弁、４９……変位変換器、５０……ライン、５２
……ライン、５３……手動スイツチ、６０……
弁、６１……プランジヤ要素、６２……通路、６
３……プランジヤ、６４……レバー、６５……ベ
ローズユニツト、６６……ライン、７０……弁、
７１……段付要素、７２……流出通路、７３……
室、７４……レストリクタ、７５……電磁弁、７
６……戻りライン、７７……ライン、７８……ば
ね、８０……昇圧弁、８１……制御要素、８２…
…ばね、８３……送出ライン、８４……軸部、８
５……板形弁、８６……ばね、８７……緩衝接続
部、９０……エンジン出力セレクタレバー、１０
０……差動増幅器、１０１……ライン、１０２…
…集積・微分回路、１０３……差動増幅器、１０
４……ブロツク、１５０……回路、１５１……ラ
イン、１５２……関数発生器、１５３……関数発
生器、１５４……ライン、１５５……回路、１５
６……ライン、１５７……回路、１５８……関数
発生器、１５９……関数発生器、１６０……ライ
ン、１６１……ライン、１６２……関数発生器、
１６３……ライン、１６４……回路、１６５……
関数発生器、１６６……回路、１８０……ライ
ン、１８１……ライン、１８２……回路、１８３
……ライン、１８４……不感バンド回路を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 調量装置２４と、エンジン１０の運転状態に
応答する計算機１７と、エンジンに所望の定常運
転燃料流量を供給する前記調量装置２４を調節す
るための計算機１７からの第１制御信号に応答す
るステツピングモータ４０と、前記計算機１７か
らの第２制御信号に応答するトルクモータ３３か
ら成り、前記第２制御信号は前記エンジン１０の
１つの運転状態における燃料流量の要求値と実測
値との差異に対応し、前記調量装置２４は前記モ
ータ４０，３３の両方の作動位置に応答してお
り、それによつて前記調量装置２４の前記トルク
モータ３３の効力が、所望の定常運転状態に近づ
くにつれて漸次に減少されるガスタービンエンジ
ン用燃料制御システム。 ２ 前記モータ４０，３３の各々作動位置による
第１出力と第２出力の和である制御出力を提供す
る制御装置３０，３２，４３−４６を含み、前記
調量装置２４が前記制御出力に応答する特許請求
の範囲第１項に記載のガスタービンエンジン用燃
料制御システム。 ３ 第１出力を提供する装置がばね４６及びねじ
係合された要素４３，４５を含み、前記要素がそ
れぞれ前記ステツプモータ４０の軸及び前記ばね
４６の一端に結合される特許請求の範囲第１項に
記載のガスタービンエンジン用燃料制御システ
ム。 ４ 前記ばね４６の他端が前記トルクモータ３３
の出力要素３２と協動する特許請求の範囲第３項
に記載のガスタービンエンジン用燃料制御システ
ム。 ５ 前記制御装置が、前記第１出力及び第２出力
によつて作用される制御要素３２をもつサーボ弁
３０，３２を含み、前記燃料調量装置２４が前記
サーボ弁３０，３２によつて制御されるサーボ圧
力に応答する特許請求の範囲第４項に記載のガス
タービンエンジン用燃料制御システム。 ６ 前記サーボ弁制御要素が前記トルクモータ３
３の出力要素３２である特許請求の範囲第５項に
記載のガスタービンエンジン用燃料制御システ
ム。 ７ 前記燃料調量装置２４と前記サーボ弁制御要
素３２を連結する別のばね３５を含み、これによ
り前記サーボ圧力の変動に応答する前記調量装置
２４の作動が前記制御要素３２を前記変動と反対
方向に偏倚する特許請求の範囲第５項または第６
項に記載のガスタービンエンジン用燃料制御シス
テム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB838320319A GB8320319D0 (en) | 1983-07-28 | 1983-07-28 | Fuel control system |
| GB8320319 | 1983-07-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6060222A JPS6060222A (ja) | 1985-04-06 |
| JPH0472983B2 true JPH0472983B2 (ja) | 1992-11-19 |
Family
ID=10546408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59155711A Granted JPS6060222A (ja) | 1983-07-28 | 1984-07-27 | ガスタ−ビンエンジン用燃料制御システム |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4612616A (ja) |
| EP (1) | EP0132977B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6060222A (ja) |
| DE (1) | DE3474191D1 (ja) |
| GB (1) | GB8320319D0 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8800904D0 (en) * | 1988-01-15 | 1988-02-17 | Rolls Royce Plc | Fuel control system |
| GB2238356B (en) * | 1989-11-25 | 1994-04-13 | Rolls Royce Plc | Engine fuel control system |
| US5448882A (en) * | 1993-12-14 | 1995-09-12 | United Technologies Corporation | Fuel metering system |
| US5768883A (en) * | 1996-01-25 | 1998-06-23 | Ametek Aerospace Products Inc. | Flowrate control sytem and method |
| JPH11303665A (ja) * | 1998-04-24 | 1999-11-02 | Hitachi Ltd | ステッピングモータの制御装置 |
| RU2151898C1 (ru) * | 1998-11-20 | 2000-06-27 | Архипов Леонид Иванович | Система регулирования газотурбинного двигателя |
| EP1296046A3 (en) * | 2001-09-24 | 2004-07-14 | Goodrich Control Systems Limited | Electronic engine controller |
| RU2224902C2 (ru) * | 2002-03-25 | 2004-02-27 | Акционерное общество закрытого типа "Научно-исследовательский конструкторско-технологический институт турбокомпрессоростроения" | Система управления выпускным воздушным клапаном газотурбинного двигателя |
| US20040114666A1 (en) * | 2002-12-17 | 2004-06-17 | Hardwicke Canan Uslu | Temperature sensing structure, method of making the structure, gas turbine engine and method of controlling temperature |
| US7540141B2 (en) * | 2005-12-13 | 2009-06-02 | Hamilton Sundstrand Corporation | Smart fuel control system |
| GB0705850D0 (en) * | 2007-03-27 | 2007-05-02 | Goodrich Control Sys Ltd | Fuel system |
| US8099227B2 (en) | 2009-03-19 | 2012-01-17 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Control of gas turbine engine |
| US8720201B2 (en) * | 2010-11-24 | 2014-05-13 | Hamilton Sundstrand Corporation | Method of monitoring an electronic engine control (EEC) to detect a loss of fuel screen open area |
| WO2019097894A1 (ja) * | 2017-11-16 | 2019-05-23 | 株式会社Ihi | 燃料供給制御装置 |
| US12281721B2 (en) | 2021-05-17 | 2025-04-22 | Honeywell International Inc. | Metering valve with stepper motor-controlled rotary follow-up servo |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3981141A (en) * | 1973-07-18 | 1976-09-21 | Joseph Lucas Industries | Fuel control system for gas turbine engine |
| IT1016436B (it) * | 1973-07-18 | 1977-05-30 | Lucas Aerospace Ltd | Regolatore di combustibile per motori a turbina a gas |
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| IT1087764B (it) * | 1976-10-13 | 1985-06-04 | Lucas Industries Ltd | Sistema di controllo di combustibile per un motore a turbina a gas |
| GB2007772B (en) * | 1977-11-11 | 1982-03-17 | Lucas Industries Ltd | Shut-off valve arrangements for fluids |
| US4275558A (en) * | 1977-12-22 | 1981-06-30 | The Garrett Corporation | Gas turbine engine fuel governor |
| US4270345A (en) * | 1978-09-15 | 1981-06-02 | General Electric Company | Integrated control system for a gas turbine engine |
| US4302931A (en) * | 1980-06-16 | 1981-12-01 | Cnandler Evans Inc. | Fuel flow limiting device for overspeed and overtemperature control |
| US4470118A (en) * | 1982-04-19 | 1984-09-04 | Chandler Evans Inc. | Gas turbine engine fuel control |
-
1983
- 1983-07-28 GB GB838320319A patent/GB8320319D0/en active Pending
-
1984
- 1984-07-10 DE DE8484304693T patent/DE3474191D1/de not_active Expired
- 1984-07-10 EP EP84304693A patent/EP0132977B1/en not_active Expired
- 1984-07-19 US US06/632,535 patent/US4612616A/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-07-27 JP JP59155711A patent/JPS6060222A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6060222A (ja) | 1985-04-06 |
| EP0132977A3 (en) | 1986-03-19 |
| DE3474191D1 (en) | 1988-10-27 |
| GB8320319D0 (en) | 1983-09-01 |
| EP0132977A2 (en) | 1985-02-13 |
| EP0132977B1 (en) | 1988-09-21 |
| US4612616A (en) | 1986-09-16 |
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