JP2750640B2 - デジタルパワー制御装置 - Google Patents
デジタルパワー制御装置Info
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- G05D1/0061—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots with safety arrangements for transition from automatic pilot to manual pilot and vice versa
-
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Description
装置に関し、より特定的には、加速度率および減速度率
(acceleration and deceler
ation rates)を指令するために、および選
択された速度を維持するために、使用されるデジタルパ
ワー制御装置に関するものである。
は、エンジンへの燃料の流れを、直線機械的リンク仕掛
を経由して制御するレバーアームとして作用するスロッ
トルによってであり、こうして、より大きいまたはより
小さいパワーを指令してきた。より最近は、燃料の流れ
は電気機械式のスロットルによって制御されていた。た
とえば、航空機エンジンに燃料を供給するためのシステ
ム(System For Suppling Fue
l to an Aircraft Engine)と
題されたV・カバサ(V.Cavasa)氏等に発行さ
れた米国特許第4,686,825号は、航空機エンジ
ンに燃料を供給するためのシステムを開示している。そ
のシステムは、レバー位置がエンジン速度設定に対応す
る、回動させるスロットルユニットを有する。
センブリ(Modular Multi−Engine
Thrust Control Assembly)
と題されたS・サクライ(Sakurai)氏に発行さ
れた米国特許第4,567,786号は、回動させるレ
バーの位置がエンジン速度設定に対応する、レバーを有
するモジュールによる推力制御レバーアセンブリを開示
している。サクライ氏の発明は、その寸法が小さいとこ
ろにメリットがある。組込み型スロットルインヒビター
は、複数エンジン応用の不適切なスロットル運動を妨げ
る。
的には、エンジンへの燃料の流れを直接レバー位置に対
応させることによって作動する。
は、特定の速度を達成するために、単に流れまたはエン
ジン速度だけでなく、より多くの入力を必要とする。エ
ンジン形状のような他の指令もまた、現在のスロットル
システムでは、パイロットによって個々に入力されねば
ならない。
1度に多くの操作を手で行なうことを要求される。パイ
ロットに数機能を同時に制御するための、1つの動作を
行なうことを許すシステムが所望される。この動作の達
成には、燃料の流れ、エンジン形状などを指令するコン
ピュータ制御システムが必要である。ここに記述された
発明は、対気速度の変化に対するパイロットの要求を、
コンピュータに通信するための制御装置を述べる。この
タイプの制御装置はまた、高加速度で高度に機敏な戦闘
機型環境に適している。
s)およびジェクス クーター(Jex Courte
r)は、並進する中央制御システム(Translat
ing Center Control Syste
m)と題された米国連続番号第288,502号におい
て開示され、特許請求されている航空機のための新規の
制御コンソールを開発した。この中央コンソールは特
に、高加速度環境に適合する。中央コンソールは主たる
飛行制御装置に台座を提供する。コンソールはパイロッ
トの前、中央に位置する。パイロットの膝、ならびに前
面計器盤の下方および後方(aft)の間のこの中央の
位置は、コンソールのサイズについて特に幅を制限す
る。中央コンソールは、身体計測調整および逃避のため
に、その並進運動が可能である。中央コンソールを飛行
制御装置とともに用いるには、問題があった。従来の飛
行制御装置は、その側方のコンソールの位置から中央の
位置に、単純に配置し直すことができない。使用される
電気機械一式接続部は大きすぎて、中央コンソールの範
囲内に収めることができない。コンソールの表面および
内部両方の寸法内に収納可能なデジタル制御/接続を組
入れた、新しい制御装置の開発が必要である。
ステムを有する航空機のためのデジタルパワー制御装置
である。その広い局面において、この発明は、推進シス
テムのコンピュータと電気通信する可動性ハンドルを含
む。ハンドルは、実質的に一定の速度に航空機を維持す
るために、およびパワー指令機能を再設定するために、
中立の位置に位置決め可能である。ハンドルはまた、航
空機の加速度率を増加することを指令するために、中立
の位置の前方の位置に位置決め可能である。ハンドル
は、航空機の減速度率を増加することを指令するため
に、中立の位置の後方の位置に位置決め可能である。ス
イッチング手段は可動性ハンドルに相関しており、かつ
速度保持を指令するために、およびパワー指令機能を再
設定するため中立の位置にハンドルの再位置決めを許す
ために、前方および後方の位置に係合可能である。
は、実質的に一定の速度に航空機速度を維持するように
コンピュータと通信するための、および航空機速度にお
いて増加の調整を与えるバーニア制御スイッチを作動さ
せるための、速度保持スイッチング手段を含む。移動止
めスイッチング手段は、速度保持を解除しかつバーニア
制御スイッチを解除し、それによってパワー指令機能を
許すように、コンピュータと通信するために設けられ
る。
を提供する。最も従来的なスロットル制御装置は、推力
の水準に対応した制御を提供する。もし広範囲の推力が
必要となれば、これらの制御装置は問題を提示する。特
に、極超音速旅客機の出現に伴い、推力水準はあまり広
範囲に広がるので、従来の位置依存の推進装置は不動作
になる。この出願人たちの新規な可動性ハンドル/スイ
ッチング手段の組合せは、特に、これらの極超音速旅客
機での使用に対して有用である。
米国連続番号第288,502号の並進する中央制御コ
ンソール(Translating Center C
ontrol Console)と題された、この共同
出願人アダムズおよびジェクスクーターの特許出願で有
用である。加えて、この発明のデジタル設計は、ケーブ
ル、リンク装置、および従来の制御装置に共通の多くの
電気機械式装置の必要性を事前に除去する。
れた参照符号を参照すると、図1、2および3は包括的
に10として表示された、この発明の好ましい実施例を
図示している。ハウジング12は直線カム14を支えて
いる。直線カム14は、ねじファスナ18を介して、ハ
ウジングに対して組をなす表面を与える垂直な部分16
を含む。垂直な部分16はまた、上部ハンドル案内2
0、下部ハンドル案内22、上部行程制限止め24およ
び下部行程制限止め26に対して組をなす表面を与え
る。
る中央移動止め溝30、中立の位置の前方に対応する前
方バンプ32および中立の位置の後方に対応する後方バ
ンプ34を有した上部ローラー表面を伴った水平部分2
8を含む。中央移動止め溝30、前方バンプ32および
後方バンプ34は、パワー制御範囲内のフィードバック
限界を与えるが、ことことは以下で論じられるだろう。
ドルは、上部、下部の平行なハンドル案内20、22で
支えられる。可動性ハンドル36は、ハンドル握り40
で終端となるハンドル軸38を含む上部および下部軸付
属装置42、44および相関するブッシング/止め4
6、48は、上部ハンドル案内20および下部ハンドル
案内22に沿った可動性ハンドル36の滑らかな前進お
よび後進運動を提供する。
に最も明瞭に示されている)。軸突出50は、移動止め
スイッチ52および変換器Uリンク54を支える。移動
止めスイッチ52は、直線カム14の水平部分28の上
部表面に沿って転がるローラボール56を含む。変換器
Uリンク54は、2つの締結用ねじ60で、ハウジング
12に装着された直線変換器58を取付ける。直線変換
器58は、クランプ62によって変換器Uリンク54に
取付けられる。
ボタンになってもよい速度保持スイッチ64を含む。ハ
ンドル握り40はまた、たとえば人差指で操作されても
よいバーニア制御スイッチ66を含む。
スイッチ66、ならびに移動止めスイッチ52からの配
線は、ハンドル軸38の中でワイヤ束68として合併さ
れ、可動性ハンドル36の下端部から突き出る。ワイヤ
束68はハンドルの移動を許容するために、ハウジング
12の底部で輪状になっている。グロメット72によっ
てハウジングに確実に装着される。ワイヤ束68はコン
ピュータに取付けられる。
の好ましい概略回路図を示す。中央移動止め溝30から
可動性ハンドル36を動かすと、移動止めスイッチ52
が押される。すると直線変換器58からの信号の位相を
チェックするためにコンピュータに信号が送られ、スイ
ッチ76および78が閉じて速度保持が解除される。直
線変換器58の移動量が加速度率を決定する。
持スイッチ64が押される。これは、スイッチ76およ
び78を解除し、かつバーニア制御スイッチ66を作動
させるためにスイッチ80を閉じる。バーニア制御スイ
ッチ66を作動すると、適当な信号経路に沿って信号を
送り、速度の増加または減少をもたらす。すなわち、速
度保持スイッチ64を押すと、自動的にバーニア制御ス
イッチ66が作動可能状態になり、速度の微調整が可能
になる。ハンドルを移動止め溝に戻すことにより、移動
止めスイッチ52にコンピュータに信号を送らせること
になり、かつ速度保持スイッチ64を再設定することに
なる。
には、可動性ハンドル36が中立の移動止め位置にあ
る。この位置ではローラボール56は中央移動止め溝3
0にある。航空機の前進運動のために、可動性ハンドル
36は上部ハンドル案内20および下部ハンドル案内2
2に沿って中央移動止め溝30の前方の位置へ動かされ
る。この運動は直線変換器58を並進させて、その位置
は所望の加速度率変化を伝達する。中央移動止め溝30
から可動性ハンドル36の距離が、増加加速度率または
増加減速度率を決定する。パイロットが所望する対気速
度を一旦得れば、速度保持スイッチ64が押される。こ
れによってコンピュータ74は現行の対気速度を保持速
度として選択する。速度保持スイッチ64を押すとバー
ニア制御スイッチ66の作動が可能になる。
調整をするのに使われてもよい。バーニア制御スイッチ
66の前方/下方の運動は、速度の増分増加を指令す
る。スイッチの後方/上方の運動は、速度の増分減少の
結果をもたらす。それからパイロットは可動性ハンドル
36を中央移動止め溝30に戻す。こうしてローラボー
ル56は中央移動止め溝30に落ち、速度保持スイッチ
64の再設定の結果をもたらす。バーニア制御スイッチ
66はこのとき作動中のままである。速度保持機能は可
動性ハンドル36が再び中央移動止め溝30から動かさ
れ、前方または尾部前方(aft−forward)に
加速度を増加するために動かされかつ減速度を増加する
ため後方へ動かされるまで維持される。随意の前方また
は後方バンプを通り過ぎる可動性ハンドルの移動は、最
大の加速度または減速度の能力を表わす。
ワー制御装置の代替の実施例が包括的に82として表示
され、図示されている。デジタルパワー制御装置82
は、円弧状カム86およびロータリー変換器88を伴っ
た回動するハンドル84を利用する。これは、特定の場
合に選択的に使用される。他の動作の特徴は先の実施例
におけるものと同一である。
ワー制御装置10は、計器盤92上に配置された中央管
理コンソールと組合されて図示されている。中央コンソ
ール90は共同出願人アダムズおよびジェクスクーター
の同時係属中の、並進する中央制御システム(Tran
slating Center Control Sy
stem)と題された米国特許第288,502号の特
許出願(これはここに引用にて援用される)の中で開示
された型であってもよい。デジタルパワー制御装置10
のハウジング12は、中央コンソール90の台座94内
に装着される。デジタルパワー制御装置10は飛行操縦
桿96の左側に位置される。デジタルパワー制御装置1
0は中央コンソール90との使用に特に適する、その中
に取付可能な小さなユニットを有する。デジタルパワー
制御装置10の前述の特性は、小さい容量内で広範囲の
動作を許容する。たとえば、可動性ハンドル36は、好
ましくは約数インチ移動可能である。しかしながら、こ
れは特定のユニット化を満たすために変えることができ
る。
必要条件を満たすために変えられてもよい。たとえば、
図8を参照すると、直線変換器58は、中央コンソール
90の内部に収まるように、ハウジング12の前方端部
にあることがわかる。図7および図8は、米国特許出願
連続番号第288,502号から適合され、かつこの発
明のデジタルパワー制御装置を組込むように修正されて
いる。
は、上の教示に照らして可能である。したがって前掲の
特許請求の範囲内で、この発明は、具体的に記述された
以外の他の態様で実施されてもよいことが理解される。
機のためには、前方バンプの前方へのハンドルの移動
は、コンピュータにアフターバーナを指令するために信
号を送る移動止めスイッチと係合する。
には、後方バンプの後方へのハンドルの移動は、他の条
件が満たされるという条件で、他の推進を指令するため
にコンピュータに信号を送る移動止めスイッチと係合す
る。
複数ハンドル応用のために容易に修正されてもよい。
の、側面図の概略図である。
るためハンドルを除かれた、部分的に断面のこの発明の
上面図である。
の端面図である。
である。
変換器を利用する、この発明の代替の実施例である。
例の前方向き端面図である。
いる中央飛行管理コンソールを図示した、航空機の計器
盤の概観の表面である。
した図7の線8−8に沿った図である。 図すべてをとおして、同一要素は同一参照符号で表示さ
れている。
Claims (10)
- 【請求項1】 コンピュータ制御の推進システムを有す
る航空機のためのデジタルパワー制御装置であって、 前記推進システムのコンピュータと電子通信する可動性
ハンドルを含み、前記ハンドルは航空機を実質的に一定
の速度に維持するとともに、パワー指令機能を再設定す
るために、所定のカムに沿って中立の位置に位置決め可
能であり、 前記ハンドルは前記航空機の加速度率を増加することを
指令するために、前記直線カムに沿って前記中立位置の
前方の位置に位置決め可能であり、 前記ハンドルは前記航空機の減速度率を増加することを
指令するために、前記中立位置の後方の位置に位置決め
可能であり、 前記可動性ハンドルの位置に関連した信号出力するスイ
ッチング手段を含み、前記スイッチング手段は速度保持
を指令するため、およびパワー指令機能を再設定するた
めに前記ハンドルの再位置決めを前記中立位置に許容す
るために、前記中立位置の前方および後方の位置に係合
可能である、デジタルパワー制御装置。 - 【請求項2】 前記可動性ハンドルが、航空機の速度調
整を行なうためのバーニア制御スイッチをさらに含む、
請求項1に記載のデジタルパワー制御装置。 - 【請求項3】 前記ハンドルを直線方向にガイドするた
めの直線ガイド手段をさらに含む、請求項1に記載のデ
ジタルパワー制御装置。 - 【請求項4】 前記ハンドルは円弧状にガイドされる、
請求項1に記載デジタルパワー制御装置。 - 【請求項5】 前記スイッチング手段は、 (a) 航空機速度を実質的に一定の速度に維持するよ
うに前記コンピュータと通信するための、および前記バ
ーニア制御スイッチを作動するための、速度保持スイッ
チング手段と、 (b) 速度保持を解除しかつバーニア制御スイッチを
解除し、それによってパワー指令機能を許すように、前
記コンピュータと通信するための、移動止めスイッチン
グ手段とを含む、請求項2に記載のデジタルパワー制御
装置。 - 【請求項6】 コンピュータ制御の推進システムと、パ
イロットの膝および航空機の前面計器盤の下方および後
方の間の中央の位置に配置された台座を含む型の中央コ
ンソールとを有する航空機のためのデジタルパワー制御
装置であって、 前記デジタルパワー制御装置は、 前記台座内に装着されたハウジングと、 前記ハウジングに取付けられ、前記推進システムのコン
ピュータと電子通信する可動性ハンドルと、 航空機を一定の速度に維持するとともに、パワー指令機
能を再設定するために、前記ハンドルを中立の位置に位
置決め可能であり、 前記ハンドルは、前記航空機の加速度率を増加すること
を指令するために、前記中立の位置の前方の位置に位置
決め可能であり、 前記ハンドルは、前記航空機の減速度率を増加すること
を指令するために、前記中立の位置の後方の位置に位置
決め可能であり、さらに、 前記可動性ハンドルの位置に応じた信号を出力するスイ
ッチング手段を含み、前記スイッチング手段は速度保持
を指令するために、およびパワー指令機能を再設定する
ために、前記ハンドルの再位置決めを前記中立の位置に
許すために、前記前方および後方の位置に係合可能であ
る、デジタルパワー制御装置。 - 【請求項7】 前記可動性ハンドルが航空機の速度の調
整のためのバーニア制御スイッチをさらに含む、請求項
6に記載のデジタルパワー制御装置。 - 【請求項8】 前記ハンドルを直線方向に移動するため
の直線ガイド手段をさらに含む、請求項6に記載のデジ
タルパワー制御装置。 - 【請求項9】 前記ハンドルを円弧状に移動するための
ガイド手段をさらに含む、請求項6に記載のデジタルパ
ワー制御装置。 - 【請求項10】 前記スイッチング手段は、 (a) 実質的に一定の速度に航空機速度を維持するよ
うに前記コンピュータと通信するための、および前記バ
ーニア制御スイッチを作動するための、速度保持スイッ
チング手段と、 (b) 速度保持を解除しかつバーニア制御スイッチを
解除し、それによってパワー指令機能を許すように前記
コンピュータと通信するための、移動止めスイッチング
手段とを含む、請求項7に記載のデジタルパワー制御装
置。
Applications Claiming Priority (2)
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JP (1) | JP2750640B2 (ja) |
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1990
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