JPH0151891B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は航空機のエンジンへの燃料供給料を制
御する機構に適用される調整混合装置に関する。
尚、詳細には本発明は絞り部からの機械的主入力
と燃料調整作動装置からの機械的従入力と所定の
範囲の絞り動作行程において調整作動装置の影響
を変化させるような後述のカム手段を用いた変更
入力とを組み合わせて単一の出力を作り、前記出
力をエンジンの燃料制御機構へ送る機械式可変調
整混合装置、特に主絞り部が作動行程の限界位置
にあるとき調整作動装置の影響を変更又は除去す
るよう作動する、航空機の燃料制御連結部材とし
て適用可能な機械式可変調整混合装置に関する。

これまで航空機の絞りコドラント（quadrant）
から設定された所望の絞り値信号をエンジンの燃
料制御装置へ送る各種装置が使用されている。通
常エンジンに与えられる燃料量を制御してエンジ
ンを速度、温度又は他のパラメータに基づき制御
するため、絞り部と燃料制御装置との間に直接機
械的又は電子的な連結装置が配設されている。

絞り部を直接パイロツトが操作することなく又
自動絞り装置を使用することなくエンジンへの燃
料供給量を自動的に微調整可能にすることが望ま
れていた。これにより、パイロツトは飛行状態に
応じて好適な絞り値を決めるだけでエンジンが自
動調整され、これによりパイロツトは他の操作に
たずさわることができる。例えば米国特許第
3174284号、同第3854287号、同第4032757号、同
第4258545号等にあつては、パイロツトが加速レ
バーなどの手動入力器を操作することによつて燃
料調整を実行し得ると同時に、航空エンジンに要
求されるガスタービンの入口温度、タービン速
度、流量、圧力、延いてはサージ限界、過温度限
界、減速限界等々の各種のエンジンパラメータに
応ずるように、周知の各種のセンサ群からこれら
の検出信号をエンジン管理機構に入力し、当該エ
ンジン管理機構により燃料調整を遂行する構成が
開示されており、適切な燃料供給量を得るように
企図されている。

一方上記エンジン管理機構では、絞り設定値が
絞り行程の上限又は下限近傍にある場合、調整機
構が不良になると最大推力の低下エンジンの突発
的な急速回転、停止の危惧があるから、エンジン
制御には特に留意する必要がある。

以上の点を考慮し本発明は例えば上記米国特許
第3174284号等におけるエンジン管理機構と連結
される、若しくはその一部をなし、エンジンへの
燃料供給量を制御する連結部材としての機械式調
整混合装置を提供する。本発明による調整混合装
置は、加速レバー１７の位置に応じた入力によつ
て所定の燃料供給量を指令する入力装置と、前記
入力装置と連係され前記入力装置からの前記指令
に応じ燃料供給量を変える出力装置と、前記入力
装置により指令された燃料供給量に対し前記出力
装置における燃料供給量を変更する調整装置と、
前記加速レバー１７が旋回動作行程の所定位置に
あるとき入力装置と出力装置の相対位置を変位せ
しめて前記調整装置による変更量を制限し、且前
記加速レバー１７が旋回動作行程の実質的に２つ
の限界位置間にあるとき前記調整装置の、出力装
置に加わる影響を除去する変更量制限装置とを備
え、入力装置には所定の行程において旋回して加
速レバー１７の位置に応答する絞り入力アーム１
４が包有され、出力装置には入力装置からの指令
と調整装置による変更指令とを組み合わせて単一
の指令動作を与える入力混合アーム３４と、前記
単一の指令動作に応じて移動し燃料供給量を変化
する出力アーム４４とが包有され、調整装置には
調整作動装置の動作に応じ所定路を旋回する調整
入力アーム４２が包有され、且つ出力アーム４４
と共に移動可能でかつ入力混合アーム３４と連係
され、前記入力混合アーム３４からの指令動作を
前記出力アーム４４へ送る出力ドウエル４６と、
絞り入力アーム１４と共に移動可能でかつ前記入
力混合アーム３４と連係され入力装置からの指令
を前記入力混合アーム３４へ送る絞りドウエル２
６と、前記調整入力アーム４２と回転可能でかつ
前記入力混合アーム３４と連係され調整装置から
の変更量を前記入力混合アーム３４へ送る調整ド
ウエル４０とを包有し、変更量制限装置が前記絞
りドウエル２６と連係され前記絞りドウエル２６
と前記出力ドウエル４６との位置関係を変えて前
記変更量の前記指令動作に対する影響を制限する
カム３０が包有されてなることを特徴とする燃料
供給源から航空機のエンジンへの燃料供給量を制
御する機構に適用されることを特徴とする。

以下本発明を好ましい実施例に沿つて説明す
る。

第１図、第６図および第７図に、燃料制御装置
１１に使用される本発明の第１の実施例としての
調整混合装置１０を示す。本装置によれば、航空
機１３の絞りコドラント１５からの回動入力γを
周知の如き例えば米国特許第3174284号等のエン
ジン管理機構からの出力に応じて作動される調整
作動装置のモータ１２による第２の回動入力αと
組み合わせて回動入力βが作られ、前記回動出力
βをエンジンの燃料制御装置へ送つてエンジンへ
の燃料供給量が制御される。第８図の如き複数の
エンジンを有する航空機には各エンジン１９用の
加速レバー１７と調整混合装置１０とが具備さ
れ、調整混合装置１０は各加速レバー１７とエン
ジン１９との間に配設されている。

調整混合装置１０には、入力装置の主要部をな
し、軸線Ｘ−Ｘを中心に回転可能な絞り入力アー
ム１４が包有され、調整混合装置１０自体は航空
機１３に固定される。各加速レバー１７がその動
作限界位置に向つて旋回されると、絞り入力アー
ム１４がそれに比例して絞り入力アーム１４の移
動限界位置間において変位する。これは、制御ケ
ーブル又は当業者に周知の他の装置を介し加速レ
バー１７の旋回運動を、前記絞りアーム１４のキ
ヤツプ部材１８と一体に形成された突出体１６を
介し絞り入力アームに伝達することにより達成さ
れうる。互いにほぼ平行に配置されるロツド状の
案内部材２０を介し、キヤツプ部材１８とボス２
２とが連結される。第１図に示すように、ボス２
２の軸線は軸線Ｘ−Ｘと整合されているので、絞
り入力アーム１４が軸線Ｘ−Ｘを中心に旋回でき
る。ブロツク２４には貫通開口部が設けられてい
て、前記開口部に絞り入力アーム１４の案内部材
２０が挿入され、ブロツク２４は案内部材２０の
軸線方向に摺動できる。一方絞りドウエル２６が
ブロツク２４に固設されておりブロツク２４と共
に移動可能に設けられる。絞りドウエル２６には
カム従動節２８が付設されており、かつカム従動
節２８は変更量制限装置の主要部をなすカム３０
の端面部２９上において移動し得るように設けら
れている。この場合カム３０の端面部２９の形状
に応じて調整装置の調整動作の度合が決まる（こ
の点については以下に詳述する）。

絞りヘツド３２が絞りドウエル２６のブロツク
２４との反対端部に付設されかつ入力混合アーム
３４の細長いスロツト３３に遊合される。一方別
の細長いスロツト３６が混合アーム３４のスロツ
ト３３と反対側の端部に設けられ、調整ドウエル
４０の調整ヘツド３８が遊合されている。調整ド
ウエル４０自体は調整作動装置のモータ１２によ
り軸線Ｙ−Ｙを中心に回転される調整装置の主要
部をなす調整入力アーム４２の一端部に固設され
る。

入力混合アーム３４と共に出力装置の要部をな
す出力アーム４４が出力ボス４５と一体に形成さ
れかつ軸線Ｘ−Ｘを中心に回転可能に枢支されて
いる。出力ドウエル４６が出力アーム４４の上端
部近傍に付設され、かつ出力ドウエル４６には絞
りヘツド３２と共に、スロツト３３に遊合される
出力ヘツド４８が具備される。この場合絞りヘツ
ド３２はスロツト３３内において出力ヘツド４８
に対し軸方向に併在するように配置されており、
且つ出力ヘツド４８、絞りヘツド３２の夫々はス
ロツト３３内の全体にわたつて移動可能である。
出力ドウエル４６の出力ヘツド４８との対向端部
は燃料制御装置４９（第１３図参照）に好適に連
結され、これにより出力アーム４４の位置に応じ
エンジンへの燃料供給量が制御され得る。又混合
アーム３４の一端部の上面には、出力ヘツド４
８、絞りヘツド３２、並びに調整ヘツド３８がス
ロツト３３，３６から外れることを防止するため
カバー部材（図示せず）が付設される。

第１図乃至第５図および第７図を参照して本発
明による一の実施例の調整混合装置１０の動作を
説明する。調整混合装置１０が航空機１３の加速
レバー１７の位置に応じ絞りコドラント１５から
回動入力γが入力されると、絞り入力アーム１４
が軸線Ｘ−Ｘを中心に旋回される。これに伴い絞
りドウエル２６を介し調整ドウエル４０の軸線を
中心に回転させるような所望の回転力がアーム３
４に伝達される。これにより所定の位置での絞り
ドウエル２６の軸線位置が変位され出力アーム４
４の出力ドウエル４６が回転されて、絞りコドラ
ント１５への入力γに直接応動しエンジンの燃料
制御装置に所望の作用を与えた力が付与されるこ
とになる。加速レバー１７が所望位置に設定され
ると、加速レバー１７は絞り固定機構等の装置を
介し調整混合装置１０へ向つて確実に入力を伝達
すると共に、引張力等により逆動作しないように
調整混合装置１０に連結される。

上述したように、パイロツトが加速レバー１７
を操作することなく又は加速レバー自動操縦装置
を用いることなく、例えば各種のエンジンパラメ
ータに応じ各種のセンサ群からの検出信号が入力
されるエンジン管理機構によつて加速レバー１７
により設定されたエンジンへの燃料供給量より高
く又は低く調整しうることが望ましい。これは調
整混合装置１０に対し電子制御機構４３（第７図
参照）から調整モータ１２へ電流入力を与えてモ
ータ１２を駆動するよう構成することにより達成
しうる。調整モータ１２が駆動されると、調整入
力アーム４２が中立の非駆動位置から指令位置
へ、例えば第２図の位置から第３図の位置へ旋回
する。これにより調整ドウエル４０および調整ヘ
ツド３８がスロツト３６内で移動し、混合アーム
３４が絞りドウエル４０および絞りヘツド３２の
軸線を中心に旋回する。

絞り入力アーム１４がその作動領域において移
動されると、カム従動節２８および絞りドウエル
２６が移動して、ブロツク２４が絞り入力アーム
１４の案内部材２０に沿つて半径方向内側又は外
側へ移動される。絞りヘツド３２および絞りドウ
エル２６がそれに伴い移動されて、絞りヘツド３
２が出力ドウエル４６の出力ヘツド４８と整合さ
れるようになる。本実施例の場合、絞りヘツド３
２、出力ヘツド４８延いては絞りドウエル２６、
出力ドウエル４６が絞り入力アーム１４の移動領
域限界端近傍で軸方向に整合され、絞り入力アー
ム１４の他の移動領域では不整合になるよう、カ
ム３０が構成される。

第２図および第３図は、絞り入力アーム１４が
移動行程の限界端に達するまでの中間位置にある
時の混合調整装置１０の燃料調整動作の説明図で
あり、この場合絞りドウエル２６および絞りヘツ
ド３２の軸線は出力アーム４４の出力ドウエル４
６および出力ヘツド４８の軸線と整合されていな
い。

尚詳述するに第２図は絞り入力アーム１４が旋
回行程の中間位置にある場合であり、本実施例で
は（第１図参照）カム３０の形状に応じて絞りド
ウエル２６と出力ドウエル４６の各軸線間の距離
が最大となつている。このとき出力ドウエル４６
の出力ヘツド４８の位置は出力アーム４４の旋回
位置に応じて定まることになる（第２図および第
３図参照）が、絞り入力アーム１４と出力アーム
４４とがＸ−Ｘ軸方向に合致するような状態は調
整モータ１２による調整動作が生じておらず、調
整アーム４２が垂直位置をとることが理解されよ
う。

絞り調整動作を制御する機構によりパイロツト
が操作した加速レバー１７によつて要求される燃
料量より大なる燃料量が要求されると、指令信号
がモータ１２へ送られて、調整入力アーム４２が
反時計方向に旋回され例えば第３図の位置にされ
る。すなわち、入力混合アーム３４の下端部は第
３図のように左へ変位されスロツト３３の軸線が
斜めに変位される。この結果、絞りヘツド３２、
出力ヘツド４８が変位してアーム３４の軸線に沿
つて整合される。

燃料制御機構および調整混合装置１０が機械的
に構成されているので、絞りドウエル２６および
絞りヘツド３２が出力アーム４４の出力ドウエル
４６および出力ヘツド４８より一層強固に保持さ
れる。従つて第３図のように、出力ヘツド４８は
モータ１２により調整アーム４２が駆動された回
転角に応じた距離「ｂ」だけ右へ変位され、一方
ヘツド３８は距離「ａ」だけ左へ変位されて、絞
りヘツド３２延いては絞り入力アーム１４と加速
レバー１７は固定された状態となる。この結果絞
り入力アーム１４と出力アーム４４との相対位置
が変位され、燃料供給量が所望の量だけ増大され
る。モータ１２が反対方向に駆動されると、加速
レバー１７を移動することなく燃料供給量が減少
されることは明らかであろう。

絞り入力アーム１４が第１図および第２図に示
す位置から移動されるに応じ、カム３０およびカ
ム従動節２８の協働作用即ちカム３０の隆起面に
カム従動節２８が乗ることにより、絞りドウエル
２６、出力ドウエル４６の軸線が互いに接近する
ようになり、モータ１２によつて出力アーム４４
に与えられていた変化力の影響が低減されること
になる。この場合カム３０の端面部２９の形状を
好適に形成することにより、調整値を正確に設定
できることになる。

カム３０の端面部２９の形状を種々変化させる
ことにより燃料供給量に多様の影響力を与えるこ
とができる。第６図は代表的な一例としてのグラ
フであり、横軸に絞り入力アーム１４の位置を縦
軸に出力アーム４４の位置を表わしている。曲線
８２は調整作用がない場合の絞り入力アームと出
力アームとの関係を、又曲線８３，８４はカム３
０の端面部２９の形状を変えた場合の調整混合装
置１０により与えられる調整作用の上下限界値を
示している。絞りヘツド３２、出力ヘツド４８間
が大きく離間されるカム端面部２９の低位置では
曲線８３，８４は曲線８２から大きく離れ、一方
絞りヘツド３２、出力ヘツド４８が最大に接近す
るカム端面部２９の高位置では曲線８３，８４が
曲線８２に近づく。

絞り入力アーム１４が旋回行程の限界位置に
（すなわち第６図の点８５，８６の外側に）ある
時、モータ１２による出力ドウエル４６および出
力アーム４４からの出力、即ち第６図の曲線８２
への影響が除去されるように構成することが好ま
しい。これは、絞り入力アーム１４が旋回限界位
置にある時絞りドウエル２６および絞りヘツド３
２の軸線と出力ドウエル４６および出力ヘツド４
８の軸線とを好適に整合すべくカム３０を設定す
ることにより達成しうる。

この状態を第４図および第５図に示す。この場
合絞り入力アーム１４の旋回限界位置近傍で出力
アーム４４は回転される。

第４図の場合、調整アーム４２は垂直に位置
し、第２図および第３図で説明したように出力ア
ーム４４および絞り入力アーム１４の相対的な位
置には変化は生じないので、絞り入力アーム１４
および出力アーム４４が整合されている。

一方第５図の状態では、モータ１２により調整
アーム４２が第３図と同様に旋回されモータ１２
の中心線から距離「ｃ」だけ調整ヘツド３８が変
位される。これにより加速レバー１７の位置に応
じた燃料量より多量の燃料が供給される。第３図
のように混合アーム３４は絞りドウエル２６の絞
りヘツド３２を中心に旋回するが、絞り・出力ド
ウエル４６，２６が軸方向に整合されているので
この旋回動作に伴い出力アーム４４又は出力ドウ
エル４６の位置は変化されない。即ちモータ１２
の回動に応じて調整ヘツド３８が中立位置から距
離「ｃ」だけ変位されていても、この距離「ｃ」
に応じた調整動作は行なわれずに、出力アーム４
４が絞り入力アーム１４と整合されてパイロツト
の操作による加速レバーの旋回限界位置（この場
合カム３０により絞り・出力ドウエル２６，４６
が軸方向に整合される）に応じた燃料要求量に従
つて燃料が正確にエンジンへ送られる。この状態
を第４図および第５図に示す。すなわち第４図お
よび第５図は出力ヘツド４８が旋回動作の中間位
置から一定の距離「ｄ」の位置に位置せしめられ
た場合であり、調整作用のある場合並びに調整作
用がない場合である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の調整混合装置の簡
略斜視図、第２図乃至第５図は同装置の動作説明
図、第６図は本発明の調整混合装置の出力特性
図、第７図は本装置を適用する対象の航空機の簡
略図、第８図は本発明の調整混合装置を適用する
燃料制御機構のブロツク図である。 １０……調整混合装置、１１……燃料制御機
構、１２……モータ、１３……航空機、１４……
絞り入力アーム、１５……絞りコドラント、１６
……突出体、１７……加速レバー、１８……キヤ
ツプ部材、１９……エンジン、２０……案内部
材、２２……ボス、２４……ブロツク、２６……
絞りドウエル、２８……カム従動節、２９……端
面部、３０……カム、３２……絞りヘツド、３３
……スロツト、３４……入力混合アーム、３６…
…スロツト、３８……調整ヘツド、４０……調整
ドウエル、４２……調整入力アーム、４３……電
子制御機構、４４……出力アーム、４５……出力
ボス、４６……出力ドウエル、４７……端部、４
８……出力ヘツド、４９……燃料制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 加速レバー１７の位置に応じた入力によつて
   所定の燃料供給量を指令する入力装置と、前記入
   力装置と連係され前記入力装置からの前記指令に
   応じ燃料供給量を変える出力装置と、前記入力装
   置により指令された燃料供給量に対し前記出力装
   置における燃料供給量を変更する調整装置と、前
   記加速レバー１７が旋回動作行程の所定位置にあ
   るとき入力装置と出力装置の相対位置を変位せし
   めて前記調整装置による変更量を制限し、且前記
   加速レバー１７が旋回動作行程の実質的に２つの
   限界位置にあるとき前記調整装置の、出力装置に
   加わる影響を除去する変更量制限装置とを備え、
   入力装置には所定の行程において旋回して加速レ
   バー１７の位置に応答する絞り入力アーム１４が
   包有され、出力装置には入力装置からの指令と調
   整装置による変更指令とを組み合わせて単一の指
   令動作を与える入力混合アーム３４と、前記単一
   の指令動作に応じて移動し燃料供給量を変化する
   出力アーム４４とが包有され、調整装置には調整
   作動装置の動作に応じ所定路を旋回する調整入力
   アーム４２が包有され、且つ出力アーム４４と共
   に移動可能でかつ入力混合アーム３４と連係さ
   れ、前記入力混合アーム３４からの指令動作を前
   記出力アーム４４へ送る出力ドウエル４６と、絞
   り入力アーム１４と共に移動可能でかつ前記入力
   混合アーム３４と連係され入力装置からの指令を
   前記入力混合アーム３４へ送る絞りドウエル２６
   と、前記調整入力アーム４２と回転可能でかつ前
   記入力混合アーム３４と連係され調整装置からの
   変更量を前記入力混合アーム３４へ送る調整ドウ
   エル４０とを包有し、変更量制限装置が前記絞り
   ドウエル２６と連係され前記絞りドウエル２６と
   前記出力ドウエル４６との位置関係を変えて前記
   変更量の前記指令動作に対する影響を制限するカ
   ム３０が包有されてなることを特徴とする燃料供
   給源から航空機のエンジンへの燃料供給量を制御
   する機構に適用される調整混合装置。 ２ 絞りドウエル２６と出力ドウエル４６の各軸
   が整合することにより変更量の指令動作への影響
   が除去されるよう構成されてなる特許請求の範囲
   第１項記載の調整混合装置。 ３ 加速レバー１７が所定の旋回動作行程の限界
   位置の近傍にある時カム３０の軸線が絞りドウエ
   ル２６および出力ドウエル４６の軸線と整合する
   ように設けられてなる特許請求の範囲第２項記載
   の調整混合装置。 ４ 絞り入力アーム１４および出力アーム４４が
   共通軸を中心に旋回可能である特許請求の範囲第
   １項または第２項記載の調整混合装置。