JP2003148171A - エンジン制御システム - Google Patents

エンジン制御システム

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JP2003148171A
JP2003148171A JP2002279272A JP2002279272A JP2003148171A JP 2003148171 A JP2003148171 A JP 2003148171A JP 2002279272 A JP2002279272 A JP 2002279272A JP 2002279272 A JP2002279272 A JP 2002279272A JP 2003148171 A JP2003148171 A JP 2003148171A
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rotor
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Mihir C Desai
ミハー・シー・デサイ
Tomasz J Stanecki
トーマス・ジェイ・スタネッキー
Jeffrey S Mattice
ジェフリー・エス・マティス
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Coltec Industries Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料流の迅速な応答性によってエンジンの応
答性を向上させるとともに、主ロータと尾部ロータの共
振振動数の減衰が大きいロータ速度制御システムを提供
する。 【解決手段】 ヘリコプタ用の出力タービン速度制御シ
ステムが開示される。上記システムは、要求されたロー
タ速度に基づいて出力タービン速度信号を発生させる構
成要素と、低振動数において位相を処理することなく、
出力タービン速度信号の主ロータと尾部ロータの捩れ振
動数の急激な減衰によって、出力タービン速度信号にフ
ィルタを掛ける高次フィルタと、フィルタが掛けられた
出力タービン速度信号に基づいて出力タービン速度とロ
ータ速度を等時制御するガバナとを含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービンエン
ジンの作動に関し、より詳細には、広い帯域のガバナ
（調速機）を含むヘリコプタのターボシャフトエンジン
の制御システムに関する。
【０００２】
【関連技術】回転翼の航空機、より詳細には、ヘリコプ
タにおける主ロータ（主回転翼）と尾部ロータは、航空
機の主要な飛行制御面を形成する。主ロータと尾部ロー
タのロータ駆動トレイン（部品列）は、単発エンジンま
たは双発エンジンの形態をした動力装置に結合されてい
る。そのため、エンジンの応答性が、航空機の制御に対
して不可欠なものとなっている。航空機の制御に対して
さらにもっと不可欠なものは、エンジンへの燃料流の迅
速な応答性である。このようにして、比例微分の出力タ
ービン調速利得の増大によって可能となる高い帯域のロ
ータ速度制御システムを提供することが望ましい。これ
は、速度帰還信号を適当にフィルタに掛けることによっ
て達成される。
【０００３】また、従来技術の制御システムと比較し
て、主ロータと尾部ロータの共振振動数の減衰が増大し
たロータ速度制御システムを提供することが望ましい。
さらに、できれば、偏揺れや周期的な横方向負荷を予期
する必要性のないロータ速度制御システムを提供するこ
とが望ましい。
【０００４】これらの属性や他の望ましい属性は、本発
明の一部として、本文に開示されたエンジン制御システ
ムの速度制御ループ内に高次フィルタ設置することによ
り達成される。
【０００５】
【発明の概要】本発明は、ヘリコプタのターボシャフト
エンジン用の新規且つ有用な制御システムを指向する。
制御システムは速度制御ループを含み、上記速度制御ル
ープは、要求されたロータ速度に基づいて出力タービン
速度信号を発生する手段と、低振動数において位相を処
理することなく、出力タービン速度信号における主ロー
タと尾部ロータの捩れ振動数の急速な減衰を行なうこと
によって、上記出力タービン速度信号をフィルタに掛け
る手段と、上記フィルタに掛けられた出力タービン速度
信号に基づいて出力タービン速度とロータ速度を等時制
御するガバナとを有する。
【０００６】本発明によると、上記出力タービン速度信
号にフィルタを掛ける手段は、高次フィルタである。好
ましくは、上記高次フィルタは第８次フィルタである。
本発明の一実施例では、高次フィルタは、２つの第１次
フィルタと直列に縦続接続された３つの第２次フィルタ
として形成されている。この代わりに、高次フィルタ
は、１つの第２次フィルタと直列な１つの第６次フィル
タとして形成される。
【０００７】本発明の速度制御システムは、さらに、主
ロータと尾部ロータの捩れ振動数をダンピング（減衰）
させるオプショナル（任意選択型）アクティブ捩れダン
ピングループを含んでいる。上記捩れダンピングループ
は、例えば出力タービンシャフトトルク（ＱＳ）のよう
な１つ以上の測定されたエンジン状態に基づいて、複数
のエンジン状態を推定するカルマン状態推定装置を含ん
でいる。上記捩れダンピングループは、また、急速なダ
ンピングを与える線形２次レギュレータ（ＬＱＲ、調整
器）を含んでいる。
【０００８】本発明のこれらの様相などは、下に記載さ
れた図面に関連して為される本発明の以下の詳細な説明
から、当業者に直ちに明白となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明に関連する技術分野におい
て通常の技術を有する人が本発明のエンジン制御システ
ムの使用法をより容易に理解するために、本発明の実施
形態が、図面に言及しつつ以下に詳細に述べられる。
【００１０】数個のエンジン作動パラメータが、回転翼
型航空機用のターボシャフトエンジンに関連していて、
それらパラメータは発明の説明において言及される。こ
れらのエンジン作動パラメータは、次のものを含んでい
る。 ＮＦ＊ 要求された自由出力タービン速度 ＮＦ 自由出力タービン速度 ＮＧ ガスジェネレータ速度 ＮＤＯＴ＊ 出力タービン速度の要求された変化率 ＷＦ＊ 要求された燃料流 ＷＦ 実際の燃料流 Ｐ３ 圧縮機の排出圧 ＨＭＵ 流体力学ユニット ＱＧＡＳ ガスジェネレータの出力トルク ＱＳ 出力タービンシャフトのトルク
【００１１】図面を参照すると、ここに開示された発明
の類似した特徴は同一参照番号によって識別されてい
て、図１では、遍く参照番号１０で指定された本発明の
エンジン制御システムの概略図が示されている。より詳
細には、エンジン制御システム１０は、外側のエンジン
速度制御ループ１２と、内側の捩れダンピングループ１
４とを含んでいて、上記ループは航空機のパイロットに
よって選択的に作動され得る。本発明によると、内側の
捩れダンピングループ１４は、エンジン制御システム１
０のロータ速度制御ループ１２に重大な影響を及ぼすこ
となく、捩れ共振振動数を積極的にダンピングさせる。
【００１２】（１）速度制御ループ 外側のエンジン速度制御ループ１２は、比例と微分の制
御経路を与える出力タービンガバナ（ＰＴＧ）１６を含
む。ＰＴＧは、主加算ジャンクション（接合器）１８か
らの入力信号を受け取る。この信号は、パイロットが要
求するロータ速度（ＮＦ＊）と、フィルタが掛けられた
自由タービン速度信号（ＮＦ）とに基づいている。ＰＴ
Ｇは、副加算ジャンクション２０に出力信号を送る。上
記副加算ジャンクション２０は、パイロットが作動した
とき、ロータ負荷予想装置とオプショナル捩れダンピン
グループ１４とから入力信号を受け取る。副加算ジャン
クション２０から得られる信号は、ガスジェネレータ速
度の要求変化率（ＮＤＯＴ ＊）を示す。この信号はオー
クショニアリング回路２２に入力される。この回路２２
は、加減速とトルクと温度とに関するエンジンの限界に
基づいてＮＤＯＴ＊の最高値または最低値を決定するソ
フトウエアプログラミングを組み込んでいる。
【００１３】winＮＤＯＴ＊値で示す信号は、コアエン
ジン３０から検知されたガスジェネレータ速度（ＮＧ）
を示す信号と共に、燃料制御ユニット２４への入力情報
として用いられる。これらの信号に基づいて、燃料制御
ユニット２４は比例信号を発生し、上記比例信号は、圧
縮機の排出圧力（Ｐ３）によって割算された燃料流（Ｗ
Ｆ）を示している。この比例信号は乗算ジャンクション
２６に入力され、上記乗算ジャンクション２６は、コア
エンジン３０の圧縮機排出圧力（Ｐ３）を示す検知信号
を受け取る。その結果、（Ｐ３）分母は、乗数によって
上記比例信号から脱落する。そして、その結果得られる
乗算ジャンクション２６の出力信号は、要求された燃料
流（ＷＦ＊）を示す。
【００１４】要求された燃料流（ＷＦ＊）を示す信号
は、流体力学ユニット（ＨＭＵ）２８に入力される。上
記流体力学ユニット（ＨＭＵ）２８は、特に、燃料計量
弁（図示せず）を含んでいて、コアエンジン３０に送ら
れる燃料の量を調整する。こうして、要求された燃料流
は、要求された計量弁位置に対応する。
【００１５】エンジン出力トルク（ＱＧＡＳ）を示す信
号は、コアエンジン３０から、出力タービンとロータ駆
動トレインの制御ユニット３２に伝えられる。上記制御
ユニット３２は、次に、２つの異なる信号を発生する。
１つの信号は自由出力タービン速度（ＮＦ）を示し、も
う１つの信号は出力タービンシャフトトルク（ＱＳ）を
示す。上記ＮＦを示す信号は高次捩れフィルタ４０に入
力される。高次捩れフィルタ４０の機能と形状は下文に
詳細に述べられる。ＱＳを示す信号はオプショナル捩れ
ダンピングループ１４への入力信号として用いられ、そ
れは以下に図５を参照しながら検討される。
【００１６】ＮＦを示す信号が複数の助長振動数を含む
合成信号であるということは、当業者は容易に認識す
る。これらの振動数の中には、主ロータと尾部ロータの
捩れ振動数が含まれる。高次フィルタ４０は、出力ター
ビン速度信号（ＮＦ）の捩れ振動を減衰させるように形
成されている。上記捩れ振動は、主ロータと尾部ロータ
に直接的に付随するものである。さらに、図２に示され
ているように、また、表１に説明されるように、単発エ
ンジンと双発エンジンの両方の形態においてベースライ
ン制御システムと比較すると、高次フィルタ４０は、主
ロータと尾部ロータの共振振動数を大きく減衰させる。
これは、図２の上部ボードプロットに描かれている主ロ
ータと尾部ロータの共振振動数の鋭い利得のロールオフ
（落下）により示されている。図示されているように、
高次フィルタは、約３０rad/sec（ラジアン／秒）でマ
グニチュードがピークとなる。さらに、図２の下部ボー
ドプロットに示されているように、高次フィルタ４０
は、ベースライン制御システムと較べると、下部振動数
の位相ラグ（位相のずれ）を最小化するように機能す
る。高次フィルタが与える減衰の増大によって、ＰＴＧ
の比例微分利得が、約３の比率だけ増大される。その結
果、外側のタービン速度制御ループ１２の帯域幅は、ベ
ースライン制御システムに比較して、約３の比率だけ増
大される。
【００１７】表１は、ＵＨ−６０Ｌブラックホークロー
タ駆動トレインに結合された単発または双発エンジンの
高次捩れフィルタの特性の違いを要約したものである。
【００１８】図３と図４を参照すると、開ループのボー
ド線図が示されている。上記線図は、ベースライン・広
帯域ガバナシステムについて、海面上の標準日の環境条
件で双発エンジンを作動させるものである。図３の上部
プロットに示めされているように、ベースライン制御シ
ステムの単一利得での交差振動数すなわち帯域幅は、約
３〜４rad／secである。対照的に、図４の上部プロット
に示されるように、広帯域ガバナの交差振動数すなわち
帯域幅は、約８〜１０rad／secである。これはバンド帯
の増加を示していて、ベースラインシステムのそれより
も２〜３倍程の増加である。
【００１９】高度４,０００フィートおよび１０,０００
フィートのボード線図は、同様な形状をして、下記表に
示される特性を有している。表２は、ロータ駆動トレイ
ンに接合時の双発エンジン作動に対する、ベースライン
システムの出力タービンガバナ制御ループの安定性マー
ジンと、開ループシステムの帯域幅との概要を示す。尾
部ロータの捩れ減衰は主ロータのそれを越えるので、表
に挙げられた捩れ減衰は主ロータの捩れ減衰を示してい
る。
【００２０】表３は、ロータ駆動トレインに結合時の双
発エンジン作動に対する、広帯域ガバナ制御ループの安
定性マージンと、開ループシステム帯域幅との概要を表
す。この増大した開ループ帯域幅は、ＰＤ利得を３倍に
することによる。なお、注意すべき点は、帯域幅の増大
にも拘わらず、主捩れ振動数の減衰に重大な減少が見ら
れることである。
【００２１】上記分析は、コマンチ型ステッピングモー
タを基礎とした燃料計測システムと、可変変位翼ポンプ
（ＶＤＶＰ）を基盤とした燃料計測システムとを使用し
て行なわれ、それらは、双発ＰＷＣ３０００ＳＨＰ２．
５セコンドエンジンと双発実験３０００ＳＨＰ１セコン
ドエンジンとを用いて作動する。
【００２２】本発明の広帯域ガバナは、サンプリング時
間が１０ミリ秒の電子制御装置（ＥＣＵ）上で作動す
る。高次フィルタは、ベースライン制御と比較すると、
比例微分（ＰＤ）利得を３倍にすることを考慮したもの
である。本発明の広帯域ガバナは、少なくとも６ｄＢの
開ループ利得と少なくとも４５度の位相マージンとを維
持するように形成されている。本発明の広域帯ガバナ
は、ロータ駆動トレイン結合時のエンジン作動包囲線図
の動力領域に渡って、開ループ利得と位相マージンをそ
れぞれ６ｄＢと４５度に維持するように形成されてい
る。この形態は、安定していて応答性の優れ、ダンピン
グが十分な出力タービン速度制御を提供する。
【００２３】ベースライン速度制御ループは、帰還経路
内に、第２次減衰リードラグ（ノッチ）フィルタを組込
み、上記フィルタは、「ブラックホーク」ヘリコプタの
ためにサイズ化され、第１次ラグフィルタと直列に縦続
接続されていて、主ロータと尾部ロータの共振モードの
利得を減衰させる。
【００２４】対照的に、本発明の広帯域ガバナ速度制御
ループは、主ロータと尾部ロータの共振モードの利得減
衰を増大させるために、帰還経路内に、第８次減衰フィ
ルタを組入れている。高次フィルタは、主ロータと尾部
ロータの共振ピーク振幅をベースラインフィルタよりも
大きく減衰させながら、低振動数領域（１０rad/sec）
での位相ラグを最小化するように、サイズ化されてい
る。さらに、高次フィルタの反共振ノッチ振動数は、単
発エンジンの作動と、結合された双発エンジンの作動と
の間での捩れ振動数の効果的な移行を考慮したサイズに
なっている。
【００２５】本発明の高次フィルタは、２つの第１次の
リード・ラグフィルタと直列に縦続接続された３つの第
２次の（ノッチ）フィルタとして形成され得る。この代
わりに、上記高次捩れフィルタは、１つの第２次のリー
ド・ラグフィルタを直列にした１つの第６次のリード・
ラグフィルタとして形成されてもよい。
【００２６】エンジン制御システムにおける偏揺れの予
知は、ロータ負荷の変化を収めるように設計されてい
る。上記ロータ負荷の変化は、尾部ロータのピッチの変
化が直接的な原因となっている。同様に、エンジン制御
システムにおける横方向周期予知は、左右の横ロールが
原因となるロータ負荷の変化を収めるように設計されて
いる。制御システム１０の外側速度ループ１２の増大し
た帯域幅は、偏揺れおよび横方向周期を予知する必要性
を無くする。しかし、開ループ予知装置は、ロータ減衰
予知および集合ピッチ予知に対して必要であると決めら
れている。したがって、本発明の制御システムは、適当
なロータ負荷予知装置を組み込んでいる。
【００２７】（２）オプショナル捩れダンピングループ 図１を再度参照すると、本発明のエンジン制御システム
１０は、オプショナルアクティブ内側ダンピングループ
１４を備えている。上記ダンピングループ１４はセンサ
からの出力タービンシャフトの測定トルク（ＱＳ）を示
す信号を受け取る。上記センサは、出力タービンおよび
ロータ駆動トレインに付随して作動する。測定された信
号は加算ジャンクション５０に入力され、上記加算ジャ
ンクション５０は推定されたＱＳを受け取る。上記推定
されたＱＳは、ガスジェネレータ速度（ＮＧ）の関数で
ある。実際のＱＳと推定のＱＳとの間の差は、或いは加
算ジャンクションからのΔＱＳと称されて、ハイパス
（高通過）フィルタ５２に入力される。ハイパスフィル
タは信号の定常状態エラーをゼロにし、このフィルタに
よって捩れ振動数のみが通過できる。
【００２８】次に、フィルタが掛けられた信号は、カル
マン（Kalman）状態推定装置５４に送られる。カルマン
状態推定装置５４は、測定されたＱＳを用いて、出力タ
ービンとロータ駆動トレインに付随した異なる１２個の
変数を推定するようにプログラムされていて、帰還制御
に対する他の状態すなわち動的変数の全てを推定する。
カルマン推定装置によって推定される１２個の状態と
は、以下である。 Ｘ１＝主ロータギアボックス速度（ΔＮＧＢ） Ｘ２＝主ロータ速度（ΔＮＲ） Ｘ３＝有効ラグヒンジダンパ速度（ΔＮＬＨＤ） Ｘ４＝主ロータシャフトトルク（ΔＱＲＳ） Ｘ５＝尾部ロータ速度（ΔＮＴ） Ｘ６＝ガスジェネレータ高圧タービン速度（ΔＮＨ） Ｘ７＝エンジン燃焼流（ＷfburnΔ） Ｘ８＝出力タービン速度（ΔＮＦ） Ｘ９＝ＮＤＯＮＴ制御出力（ΔＷＦ／Ｐ３） Ｘ１０＝ＨＭＵ出力燃料流（ΔＷＦ） Ｘ１１＝尾部ロータシャフトトルク（ΔＱＴＳ） Ｘ１２＝出力タービンシャフトトルク（ΔＱＳ）
【００２９】１２個の推定された状態は、線形２次レギ
ュレータ（ＬＱＲ）５６に入力され、そこでは、図５に
関して以下に詳細に説明されているように、利得の縮小
と拡大および合計がおこなわる。結果として得られた制
御信号は、ΔＮＤＯＴ＊を示し、加算ジャンクション２
０に渡される。加算ジャンクション２０では、上記信号
は、出力タービンガバナの出力信号とロータ負荷予知装
置からの信号とに加算される。上述したように、アクテ
ィブダンピングループ１４は任意選択である。したがっ
て、内側ループ１４はスイッチングゲート５８を含み、
スイッチングゲート５８はＬＱＲ加算ジャンクションに
続いている。ダンピングループを作動させるために、ス
イッチングゲート５８は選択的に作動され得る。
【００３０】ＬＱＲとカルマン推定装置の関数演算が、
図５に示されている。図示されているように、測定され
た生のシャフトトルクと推定されたシャフトトルクと
が、合計されてΔＱＳとなる。このΔＱＳは、高通過Ｋ
ＴＱＳフィルタに入力される。上記高通過ＫＴＱＳフィ
ルタは、シャフトトルク信号内の定常状態での誤差を実
際上ゼロにし、そして、フィルタに掛けられたΔＱＳを
生じる。フィルタに掛けられたΔＱＳは、フィルタに掛
けられていないΔＱＳと合計されてシャフトトルク信号
を発生する。シャフトトルク信号は、ロータ駆動システ
ムの捩れ振動数を示す。
【００３１】結果として得られた信号は、上で検討した
１２個の動的状態変数を含んでいる（１２×１）カルマ
ン利得ベクトルに適用される。その結果得られた値は、
カルマン加算ジャンクションに入力され、カルマン加算
ジャンクションは、制御システムアーキテクチャ（Ａ,
Ｂ,Ｃ）の様々な動的特性を示す３つの付加的帰還信号
を受け取る。上記加算ジャンクションは、ＸＤＯＴベク
トルを生じ、ＸＤＯＴベクトルは（１２×１）積算器に
入力されて、Ｘを示す信号を生じる。
【００３２】カルマン加算ジャンクションに送られた３
つの付加的な帰還信号は、積分されたＸから生じる。第
１次帰還ループは、（１２×１）の出力ベクトルＣと
（１×１２）のカルマン利得ベクトルとを含む。第２帰
還ループは、（１×１２）のＫ利得ベクトルすなわちＬ
ＱＲ利得ベクトルと、利得レデューサと（１２×１）の
入力ベクトルＢとを含む。第３帰還ループは、（１２×
１２）の動的特性ベクトルＡを含む。上記３つの帰還ル
ープからの信号は、カルマン加算ジャンクションにおい
て、主要カルマン利得ベクトルとともに合計される。Ｘ
積算器からの出力信号は、ガスジェネレータ速度（Ｎ
Ｇ）の関数として加減され、その結果、上記ΔＮＤＯＴ
＊となる。
【００３３】線形２次レギュレータ（ＬＱＲ）の設計
は、以下の原理体系に基づいている。 ここで、ｘ＝プラント（エンジン）状態、μ＝ＮＤＯＴ
要求、ｙ＝当該出力、すなわちＱＳ。
【００３４】最適レギュレータの問題は、次式のコスト
関数が最小になるように、状態帰還制御μ＝−Ｋｘを見
出すことである。 ここで、ＱとＲはそれぞれ状態と制御の重み付け関数で
ある。この問題では、制御によって急激なダンピングを
生じるように、Ｑが選択されなければならない。例え
ば、ロータ駆動トレインにおける全捩れエネルギーが次
式で表されるように、Ｑが選択されなければならない。 Ｅ＝ＪＲＮＲ ２／２＋ＫＲθＲ ２／２＋ＪＴＮＴ ２／２
＋ＫＴθＴ ２／２ ここにおいて、θＲとθＴは、それぞれ主ロータと尾部
ロータの捩れ角（ツイスト角）であり、ＮＲとＮＴと
は、それぞれ主ロータ速度と尾部ロータ速度である。Ｋ
ＲとＫＴとは、主ロータと尾部ロータの剛性率であり、
ＪＲとＪＴとは、主ロータと尾部ロータの慣性モーメン
トである。
【００３５】θＲ＝ＱＲ／ＫＲ、θＴ＝ＱＴ／ＫＴなの
で、エネルギー関数の等式は、 Ｅ＝（ＪＲＮＲ ２＋ＱＲ ２／ＫＲ＋ＪＴＮＴ ２＋ＱＴ ２
／ＫＴ）／２ となり、それはロータシステムの動的状態について表わ
される。従来の技法を用い、ロータシステムの全エネル
ギの関数を用いて、ＬＱＲの問題を解決することによ
り、可能な最短時間でロータシステムエネルギをゼロに
駆動する制御が得られ、その結果、急激なダンピングと
なる。さらに、制御の重みＲを適切に選択することによ
り、性能（すなわちダンピング量）と安定限界との間で
妥協（トレードオフ）できる制御装置となる。
【００３６】カルマン推定装置はＬＱＲ問題に対する付
属問題として設計されていて、これにより、制御の重み
Ｒが、推定状態が実際の値と等しくなる識別マトリック
スであるように選択され、また、状態の重みＱは、許容
帯域幅（例えば、７０rad/sec）になり、且つ、高い振
動数を減衰させるように選ばれている。
【００３７】本発明の制御システムは、好ましい実施形
態について説明されたが、添付のクレームにより記載さ
れている本発明の精神と範囲から逸脱することなく、変
更や修正がなされ得ることは、当業者は容易に認識す
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 高次捩れフィルタ付きの速度制御ループとオ
プショナル内側捩れダンピングループとを含む本発明の
制御システムの概略図である。
【図２】 ベースラインノッチ・ラグフィルタを本発明
の高次フィルタと比較したボード線図である。
【図３】 ノッチフィルタを用いるベースライン制御開
ループのボード線図である。
【図４】 高次減衰フィルタを用いる広帯域ガバナ開ル
ープのボードプロットである。
【図５】 図１の制御システムのオプショナル捩れダン
ピングループを通る信号流を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミハー・シー・デサイ アメリカ合衆国92887カリフォルニア州ヨ ーバ・リンダ、マウント・フッド・ウェイ 27810番 (72)発明者 トーマス・ジェイ・スタネッキー アメリカ合衆国06010コネチカット州ブリ ストル、バトル・ストリート131番 (72)発明者 ジェフリー・エス・マティス アメリカ合衆国06082コネチカット州エン フィールド、ハイ・メドウ・レイン２番 Ｆターム(参考） 5H004 GA01 GA06 GB13 HA02 HA03 HA08 HB02 HB03 HB08 HB10 JB23 KA72 KC17 MA15

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ａ）要求されたロータ速度に基づいて出
    力タービン速度信号を発生させる手段と、 ｂ）低振動数において位相を処理することなく、上記出
    力タービン速度信号における主ロータと尾部ロータの捩
    れ振動数の急激な減衰を行なうことによって、上記出力
    タービン速度信号にフィルタを掛ける手段と、 ｃ）上記フィルターが掛けられた出力タービン速度信号
    に基づいて、出力タービン速度とロータ速度を等時制御
    するガバナとを備えていることを特徴とするヘリコプタ
    用の出力タービン速度制御システム。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の出力タービン速度制御
    システムにおいて、 上記出力タービン速度信号にフィルタを掛ける手段は、
    高次フィルタであることを特徴とする出力タービン速度
    制御システム。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載の出力タービン速度制御
    システムにおいて、 上記高次フィルタは第８次フィルタであることを特徴と
    する出力タービン速度制御システム。
  4. 【請求項４】 請求項２に記載の出力タービン速度制御
    システムにおいて、 上記高次フィルタは、２つの第１次フィルタと直列に縦
    続接続された３つの第２次フィルタとして形成されてい
    ることを特徴とする出力タービン速度制御システム。
  5. 【請求項５】 請求項２に記載の出力タービン速度制御
    システムにおいて、 上記高次フィルタは、１つの第２次フィルタと直列な１
    つの第６次フィルタとして形成されていることを特徴と
    する出力タービン速度制御システム。
  6. 【請求項６】 請求項１に記載の出力タービン速度制御
    システムにおいて、 上記ガバナは、約１０ミリ秒のサンプリング時間を有し
    ていることを特徴とする出力タービン速度制御システ
    ム。
  7. 【請求項７】 請求項１に記載の出力タービン速度制御
    システムにおいて、 主ロータと尾部ロータの捩れ振動数を積極的にダンピン
    グさせるダンピング手段をさらに備えていることを特徴
    とする出力タービン速度制御システム。
  8. 【請求項８】 請求項７に記載の出力タービン速度制御
    システムにおいて、 上記ダンピング手段は、測定された単一のエンジン状態
    に基づいて、複数のエンジン状態を推定する手段を含ん
    でいることを特徴とする出力タービン速度制御システ
    ム。
  9. 【請求項９】 請求項８に記載の出力タービン速度制御
    システムにおいて、 上記測定された単一のエンジン状態は、出力タービンシ
    ャフトのトルクであることを特徴とする出力タービン速
    度制御システム。
  10. 【請求項１０】 請求項７に記載の出力タービン速度制
    御システムにおいて、 上記ダンピング手段は、急速なダンピングを与える線形
    ２次レギュレータを含んでいることを特徴とする出力タ
    ービン速度制御システム。
  11. 【請求項１１】 請求項７に記載の出力タービン速度制
    御システムにおいて、 上記ダンピング手段を選択的に作動させる手段をさらに
    含んでいることを特徴とする出力タービン速度制御シス
    テム。
  12. 【請求項１２】 請求項７に記載の出力タービン速度制
    御システムにおいて、 上記ダンピング手段は、上記システムの低振動数応答に
    影響を与えることのないように整調されて共振振動数の
    減衰を提供することを特徴とする出力タービン速度制御
    システム。
  13. 【請求項１３】 請求項１２に記載の出力タービン速度
    制御システムにおいて、 上記ダンピング手段はハイパスフィルタを含んでいるこ
    とを特徴とする出力タービン速度制御システム。
  14. 【請求項１４】 ａ）出力タービンとロータ駆動トレイ
    ンとから、出力タービン速度信号と主力タービンシャフ
    トトルクとを発生する手段と、 ｂ）低振動数において位相を処理することなく、上記出
    力タービン速度信号における主ロータと尾部ロータの捩
    れ振動数の急速な減衰を行なうことによって、上記出力
    タービン速度信号をフィルタに掛けるフィルタリング手
    段と、 ｃ）上記出力タービンシャフトトルク信号における主ロ
    ータと尾部ロータの捩れ振動数を積極的にダンピングす
    るダンピング手段とを備えていることを特徴とするヘリ
    コプタ用の出力タービン速度制御システム。
  15. 【請求項１５】 請求項１４に記載の出力タービン速度
    制御システムにおいて、 上記ダンピング手段を選択的に作動させる手段をさらに
    備えていることを特徴とする出力タービン速度制御シス
    テム。
  16. 【請求項１６】 請求項１４に記載の出力タービン速度
    制御システムにおいて、 上記フィルタに掛けられた出力タービン速度信号に基づ
    いて、出力タービン速度とロータ速度を等時制御するガ
    バナをさらに備えていることを特徴とする出力タービン
    速度制御システム。
  17. 【請求項１７】 請求項１４に記載の出力タービン速度
    制御システムにおいて、 上記フィルタリング手段は高次フィルタであることを特
    徴とする出力タービン速度制御システム。
  18. 【請求項１８】 請求項１４に記載の出力タービン速度
    制御システムにおいて、 上記ダンピング手段はカルマン状態推定装置と線形２次
    レギュレータとを含んでいることを特徴とする出力ター
    ビン速度制御システム。
  19. 【請求項１９】 請求項１８に記載の出力タービン速度
    制御システムにおいて、 上記カルマン状態推定装置は上記出力タービンシャフト
    トルク信号を用いて複数のエンジン状態を推定し、上記
    線形２次レギュレータは上記ロータ駆動トレインの全エ
    ネルギを用いることを特徴とする出力タービン速度制御
    システム。
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