JPH02211335A - プロペラを制御する装置と方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は航空機用機関の制御装置、更に具体的に云え
ば、航空機推進装置の推力反転の際に作用する制御装置
に関する。このプロペラ装置は二重反対廻り形であって
よい。

発明の背景 いろいろな種類のプロペラ駆動航空機が、推力を反転す
る為にプロペラのピッチを変えることが出来る装置を倫
えている。推力の反転により、航空機が着陸操作の際に
地面と接触した後の制動力が得られる。更に、航空機を
空港のターミナルから後にずりさがる時等、地上での原
動力の為にも逆方向推力を使うことが出来る。

推力の反転が第１図乃至第３図に示されている。

第１図は羽根１０４を持つ典型的な航空機のプロペラ１
０３を示しており、第２図は第１図の線２−２から見た
図である。ピッチは、第１図にも示しであるが、プロペ
ラ羽根の弦１０５と円周１０６との間の角度Ｂと定義す
る。

第２図の羽根１０４は、順方向飛行中に使われる正のピ
ッチ角を示す。プロペラ１０３が第１図及び第２図に矢
印１０９で示す方向に回転し、第２図の入って来る空気
流１１２は大まかに云えば通路１１３に沿って駆動され
、航空機に対して順方向推力を発生する。

逆方向推力では、羽根１０４が第３図の位置１０４Ｂへ
回転し、負のピッチ角Ｂを持つ。第１図及び第３図の矢
印１０９で示したプロペラの回転方向は同じま＼であり
、その為、今度は入って来る空気流１１２が通路１１４
に沿って駆動され、逆方向推力を発生する。

典型的には、推力反転の際にパイロットがとる事象の順
序は次の通りである。最初に、パイロットが、機関速度
を下げる為に、機関に対する燃料流量を減少する為、絞
りてこ位置を変える。その後、パイロットがプロペラの
ピッチを第３図に示す様に反転する。その後、パイロッ
トが、−層高い機関速度をとる為に、絞りてこを燃料流
量が一層大きい位置へ回復する。この時、パイロットは
、機関の速度もプロペラの速度も過大にならない様に保
証する為、機関速度を示すタコメータを監視する。

今述べた推力反転手順に伴う１つの危険は、プロペラが
第１図の軸１１６に対して呈する負荷が、ピッチ角Ｂの
関数であることによって生ずる。例えば、順方向及び逆
方向の何れの推力でも、ピッチ角が大きいと、ピッチ角
が小さい場合よりも、所定の回転速度を保つ為に、軸１
１６からより多くの軸馬力を送出すことが必要である。

ピッチ角が大きくなれば、負荷が一層大きくなる。更に
、極く小さいピッチ角、例えば０＠又はそれに近い角度
（フラット・ピッチと呼ばれる）、負荷は非常に小さく
、プロペラは超過速度状態に達し、機関又はプロペラに
ｔｊｉ傷を及ぼす惧れがある。パイロットは、フラット
−ピッチによって生ずる超過速度が起らない様にする為
、機関速度を監視しなければならない。

異なる形式の推進装置、即ち第６図に示すプロペラ１１
７の様な反対廻りのプロペラを用いる推進装置では、推
力反転の際、別の現象が起る。１つの現象を第５図につ
いて説明することが出来る。

この図は、第６図の推進装置の簡略断面図である。

この図で、ガス発生器（図面に示してない）によって発
生された高エネルギのガス流１１８がタービン１１９，
１２１を反対の回転方向に駆動する。

羽根１１７Ｆ、１１７Ａがタービン１１９．１２１に直
結になっていて、やはり反対方向に回転する。この様な
１つの推進装置が、１９８５年５月１日に出願された係
属中の米国特許出願通し番号節７２８．４６６号に記載
されているものである。

順方向飛行す間、プロペラが入って来る空気１１２を矢
印１２４で示す後向きに加速し、こうして推力を発生す
る。然し、推力の反転の際、入って来る空気１１２は矢
印１２６で示す様に向きが反転し、この状況により、前
側プロペラ１１７Ｆは後側プロペラ１１７Ａよりも負荷
が大きくなり、この為後側プロペラは前側プロペラより
も一層速く回転する様になるが、その理由は後で説明す
る。

前側プロペラ１１７Ｆは、プロペラの間にある領域１２
８から空気を取出して、それを入って来る空気流１１２
に押込んでいるものと見なすことが出来る。この為、前
」リブロベラ１１７Ｆが領域１２８を低圧にし、領域１
３０を高圧にする。云い換えれば、前側プロペラは圧力
勾配に逆らって空気を押込んでいる。これと対照的に、
後側プロペラ１１７Ａは矢印１３３で示すように、空気
を、前側プロペラの様に領域１３０にではなく、−層低
圧の領域、即ち領域１２８へ追込んでいる。後側プロペ
ラ１１７Ａがする仕事の方が少なく、その為−層速く回
転する傾向を持つ。

見方を変えると、前側プロペラ１１７Ｆは入って来る地
気流１１２から後側プロペラを遮蔽し、この為後側プロ
ペラ１１７Ａはこの入って来る空気と戦う必要がない。

その為、後側プロペラの負荷は前側プロペラより小さく
なり、−層速く回転する傾向を持つ。

従って、この様な反対廻り装置では、フラット・ピッチ
の結果として超過速度が起る可能性が生ずるだけでなく
、プロペラにか＼る差別的な負荷により、負荷の軽い方
のプロペラが超過速度になる惧れがある。

発明の目的 この発明の目的は、航空機の反転推力を発生する改良さ
れた装置を提供することである。

発明の要約 この発明の１形式では、制御装置が、機関の推力の反転
を求める航空機のパイロットの要請を感知する。それに
応答して、制御装置が、プロペラのピッチ角が一層小さ
い状態が発生したことによって、超過速度状態が起らな
い様に、機関に対する燃料流量を制限することにより、
機関速度を予定の安全範囲に制限する。

この発明の別の形式では、プロペラのピッチを自動的に
変調することにより、速度が制限される。

発明の詳細な説明 概観 第４図は航空機のパイロットによって制御される絞りて
こ１２０を示す。絞りてこは、要求される推力の種類を
表わす信号を線１２２に発生する。

（１）離陸の際に使われる最大順方向推力、（２）ある
飛行状態の間、並びに地上を惰走する時等に使われる順
方向アイドル、（３）プロペラは回転しているが、発生
する推力が非常に小さいニュートラル・アイドル、（４
）プロペラが低速で回転しているが、逆方向推力を発生
している逆方向アイドル、及び（５）航空機を減速する
為に着陸の時に使われる最大逆方向推力に対する位置を
含めて、幾つかの絞りでこ位置を選ぶことが出来る。

今述べた位置の中間の位置も選ばれることがある。

線１２２の信号が公知の制御装置１２３に送られる。こ
の制御装置は、選ばれた圧力、温度、プロペラ・ピッチ
角及び回転速度の様な機関１３５の運転状態に関するこ
の他の人力情報を受取る。

こう云う入力に応答して、制御装置１２３が、現在の運
転状態に於ける適正な燃料送出し流量を計算し、線１２
６の燃料信号によってこの適正な流量を示す。燃料信号
が燃料計量弁１２７（即ち、「絞り弁」）に送られ、こ
れが制御装置１２３によって要請された燃料流量を機関
１３５に送出す。

制御装置１２３はピッチ信号をも発生し、これがピッチ
作動装置】２８に送られ、プロペラ羽根のピッチ角を調
節する。

絞りでこ１２０が３つの面を持つことに注意されたい。

（１）絞り弁１２７から送出される実際の燃料流量は、
絞りでこ１２０によって要求される流量とは幾分切離さ
れている。「絞りでこ」位置を「絞り弁」位置と混同し
てはならない。１つの理由は、その理由はこＮで説明す
る必要はないが、絞りてこ位置を絞り弁位置と切離す様
な進み及び遅れが制御装置１２３に組込まれていること
である。（２）絞り弁位置に対して定義し得る５つの位
置及び第４図に示す様な中間位置があることに注意され
たい。例えば、１つの位置は最大順方向推力を得るよう
に燃料を送出す。（３）絞りてこ１２０は要求された燃
料送出し流量、要求された絞り弁位置又は要求された推
力を等価的に供給するものと見なすことが出来る。これ
らの３つの言葉は同様な意味を持っている。この発明は
、順方向アイドル位置に向う時でも、逆方向アイドル位
置に向う時でも、絞りてこ１２０がニュートラル・アイ
ドル位置と交差することを感知する。

この交差の後、（後で説明する他の装置の操作の為に）
プロペラ羽根１１７が正のピッチ角から負のピッチ角又
はその逆に変化すること、並びにその為、第２図のプロ
ペラ羽根１０４がフラット・ピッチを通過し、その為に
第１図の軸１１６に対して呈する負荷が軽くなることが
あることがある。

この時、この発明は機関に対する燃料流量を制限し、こ
うして機関速度及びプロペラの回転速度の両方を制限す
る。更に、この発明は逆方向推力運転の間、ピッチを変
調することによって、プロペラ速度を制御する。

次にこの発明の作用を更に詳しく説明する。

第７図乃至第１０図は併せて、この発明の作用を示すフ
ローチャートである。フローチャートに使う略号を下記
の表１に示す。

表１ ピッチ（β）−羽根の弦の線と円周の間の角度。

ファイン・ピッチ（フラット・ピッチ）−羽根の負荷レ
ベルが小さくなる様な羽根のピッチ角の範囲。ファイン
・ピッチの羽根が発生する推力は殆んどゼロである。

ＲＰＭ−回転速度（毎分回転数）。

羽根の負荷−羽根に対する空気力学的な負荷又は羽根が
空気流に対して仕事有する能力。

ＲＳＡ−第４図の航空機の絞り弁１２７の位置を示す。

ＲＳＡＪ−第４図の航空機の絞りてこ１２０の実際の位
置。ＲＳＡ、Ｊは、絞り弁１２７を動がそうとする位置
を示すので、業界では要求された絞り弁位置と呼ばれる
。

ＲＳＡＰ−ＲＳＡの前の値。

ＦＷＤＩＤＬ−順方向のアイドル推力を要求する絞りて
こ１２０の位置。

ＲＥＶＩＤＬ−逆方向のアイドル推力を要求する絞り弁
１２０の位置。

ＲＳＡＭＩＤ−アイドル動力を要求する絞り弁１２０の
ニュートラル位置。これは順方向及び逆方向の要求推力
の間の切換わる点を定める。ＲＳＡ＞ＲＳＡＭＩＤであ
れば、順方向アイドル推力が要求されている。ＲＳＡ＜
ＲＳＡＭＩＤであれば、逆方向アイドル推力が要求され
ている。

ＸＮ−機関速度。

ＸＮＬ−Ｎ開−度の限界。

５ＷＸＲＳＡ−切換え表示フラグ。

５ＶＸＲ３Ａ−１，０切換えが順方向から逆方向へであ
る。

−〇、０切換えなし。

−ｉ、ｏ逆方向から順方向への切換えである。

ＸＮＤ−要求されたプロペラ回転速度。

ＸＮ５−感知されたプロペラ回転速度。

ＸＮＥＲ−真のプロペラ回転速度誤差。

（ＸＮＥＲ−ＸＮＤ−ＸＮＳ） 第７図乃至第１０図はあるソフトウェア及び第４図の制
御装置１２３に入っている電子回路の動作を示す。第７
図の円２５は、絞りてこの位置（ＲＳＡＪ）及び絞りテ
コノ前の位置（ＲＳＡＰ）（例えば、０．０１２秒前に
発生していた位置）の両方がこの発明のデータとして利
用し得ることを示す。例えば、絞りでこ１２０の位置を
求める１つの方法は、第４図の線１２２の信号を読取る
ことである・。更に、絞り弁位置（ＲＳ　Ａ）は絞り弁
１２７自体から読取ることが出来る。更に、・これと対
をなす１組の図面第７Ａ図乃至第１０Ａ図は、第７図乃
至第１０図の動作を一層判り易く説明しており、第７図
乃至第１０図を説明する時に検討されたい。然し、対を
なす第７Ａ図乃至第１０Ａ図は、理解を助ける為に言葉
で書いたものであって、第７図乃至第１０図の数式を正
確に記述するものではないことがあることに注意された
い。

推力の切換えの開始の確認 第７図の手順が、推力の切換え（例えば逆方向から順方
向へ）が差迫っているがどうかを照会し、それに応答し
てフラグ５ＷＸＲＳＡをセットして、そのことを示す。

ｍ７図の囲み１は、実際の絞り弁位置が要求された絞り
（即ち、絞りてこ）位置の予定の範囲内であるかどうか
、並びに実際の絞り弁位置がアイドル以外の位置である
かどうかを照会する。即ち行ＩＡが実際の絞り弁位置（
ＲＳＡ）と要求された絞り（即ち、絞りてこ）位置（Ｒ
ＳＡＪ）の間の差の絶対値を比較する。差の絶対値が限
界の値Ｅと比較される。即ち、行ＩＡは、実際の絞り弁
位置が要求された位置の範囲Ｅ以内にあるかどうかを照
会する。行ＩＢ及びＩＣは実際の絞り弁位置（ＲＳ　Ａ
）を、何れも第４図に示された順方向アイドル位置（Ｆ
ＷＤ　Ｉ　Ｄ　Ｌ）及び逆方向アイドル位置（ＲＥＶＩ
ＤＬ）の両方と比較する。

囲み１の全ての照会の結果がイエスであって、要請され
た絞り弁位置が実際に賄われていて、少なくとも限界Ｅ
内にあり、且つ絞り弁がアイドルではなく、航空機が離
陸、飛行又は逆方向推力で運転されていることを意味す
る場合、ブロックＩＣが切換えフラグ（ＳＷＸＲＳＡ）
を０にセットする。この０の値の１つの意味は、順方向
から逆方向への推力の切換えが起る状態ではなく、従っ
てフラット・ピッチによる超過速度が差迫っていないと
いうことである。切換えフラグ（ＳＷＸＲＳＡ）は、後
で第９図について説明するが、機関速度が安全限界より
下がるまで、絞り弁位置（ＲＳＡ）をアイドル位置に係
止する様に作用する。

囲み１の照会の結果が否定であることは、機関速度（絞
り弁位置Ｒ３Ａから推測される）がアイドルであるか、
或いはその速度が変化していることを意味する。後の場
合は、囲み１の行ＩＡが、実際の絞り弁位置（ＲＳ　Ａ
）の要求された位置（Ｒ８ＡＪ）からの偏差が制限の限
界Ｅより大きい場合である。その為、囲み２に来る。こ
＼で、定義をしなければならない。第４図に示す動力て
この位置は、Ｏをニュートラル・アイドル位置として、
代数的な数の列に沿った位置と見なすことが出来る。こ
の定義を用いると、逆方向アイドルの絞りてこは、数−
１が数Ｏよりも小さいのと同じ様に、ニュートラル・ア
イドル位置より「小さい」と見なされる。同様に、順方
向アイドルはニュートラル・アイドル位置より「大きい
」と見なされる。更に、最大逆方向推力位置は逆方向ア
イドル位置より小さいと見なされると云う様になる。

囲み２について云うと、行２人で、要求された絞り（即
ち、絞りてこ）位置（Ｒ５ＡＪ）が逆方向アイドル位置
（ＲＥＶ　Ｉ　ＤＬ）より「大きい」かどうかソ照会さ
れる。行２Ｂでは、実際の絞り弁位置（ＲＳＡ）がニュ
ートラル−アイドル位置（ＲＳＡＭＩＤ）より小さいか
どうかり照会される。行２Ｃは、切換えフラグ（ＳＷＸ
ＲＳＡ）が１より小さいかどうかＶ照会される。即ち、
行２Ｂは、実際の絞り弁位置がアイドル又は最大のいず
れかの逆方向であるかどうかを照会する。行２Ａは、要
求された絞り（即ち、絞りてこ）位置が逆方向アイドル
位置より大きいかどうかを照会する。囲み２の３つの照
会全部に対する答がイエスであれば、ブロック２ｄが切
換えフラグ（ＳＷＸＲＳＡ）を−１にセットする。この
−１と云う切換えフラグの値は、要求される推力に変化
が発生したことを示しており、更に推力の要求が、表１
の５ＷＸＲ３Ａの項に示す様に、逆方向推力に対する要
求から順方向推力に対する要求に変化したことを示す。

この切換えの表示は次の様に説明することが出来る。

行２Ｂの答えは、実際の絞り弁位置が逆方向推力領域に
あったことを示している。然し、行２Ａの答えは、行２
Ｂの答えと一緒にすると、要求された推力が実際の推力
とは異なっていること、並びに要求された推力が逆方向
アイドルより大きく、多分ニュートラル又は順方向領域
にあることを示している。更に、行２Ｃに対する答えは
、順方向から逆方向への推力の切換えに対する要求が最
近なかったことを示している。従って、囲み２の３つの
照会に対して肯定の答えが３つ得られたことは、逆方向
から順方向への推力の切換えが要求されたと云う確率が
大きいことを示しており、この為ブロック２ｄがそれに
従って切換えフラグをセットする。

囲み２の照会の結果が否定であれば、この否定の結果に
なった原因として考えられる１つのことは、順方向から
逆方向への向きへの推力切換えの要求（即ち、５ＷＸＲ
３Ａ−１）が最近あったか、あるいは逆方向推力が要求
されている（即ち、行２Ａの答えが否定である）ことで
ある。この為、判定は囲み３に移る。

囲み３は、ある意味で、囲み２と反対の照会有する。即
ち、順方向から逆方向への向きの要求された推力の切換
えが最近行なわれたかどうかである。詳しく云うと、こ
の照会が行３Ａ乃至３Ｃで行なわれる。行３Ａは要求さ
れた推力（Ｒ３ＡＪ）が順方向アイドル推力（ＦＷＤＩ
ＤＬ）より小さいかどうかを照会する。答がイエスであ
れば、要求された推力はニュートラル・アイドルである
か或いは逆方向領域の何れかにある。

行３Ｂは実際の絞り弁位置（ＲＳ　Ａ）がニュートラル
・アイドル位置（ＲＳＡＭＩＤ）より大きいかどうかを
照会する。イエスであれば、順方向推力が発生されてい
ると推測される。

行３Ｃは、逆方向から順方向への向きの推力の切換えが
最近行なわれたかどうかを照会する。行３Ｃに対する答
えがイエスであれば、その照会の言葉の趣旨からして、
最近この様な切換えは起っていないことになる。（−１
と云う５ＷＸＲ３Ａの値は、逆方向から順方向への最近
の要求の変化を示す。イエスの答えは、値が−１を越え
、従って−１に等しくないことを意味する。行２Ｃの照
会についても同様である。） 囲み３の３つの照会に対する答えが３つとも肯定である
ことは、判定通路がブロック３ｄに通ずることになり、
こ〜で切換えフラグ（ＳＷＸＲＳＡ）を＋１にセットし
、要求された推力に最近切換えが行なわれたこと、そし
て切換えが順方向から逆方向への向きであったことを意
味する。云い換えれば、絞りてこは順方向位置にあるが
、今は逆方向推力が要求されている。

囲み３の３つの境界の内の１つが否定であれば、その理
由として考えられるのは、最近、要求の切換えが逆方向
から順方向への向きに起ったこと（即ち、行３Ｃの５Ｗ
ＸＲ８Ａが実際に−１に等しいこと）或いは行３Ａが順
方向推力が要求されていることを示すことである。この
様な否定の判定により囲み４に行く。こ＼で、ブロック
ｌｃ。

２ｄ、３ｄ又は囲み３のどこからであっても、全ての経
路が第８図の囲み４に通ずる。更に、この時切換えフラ
グ（ＳＷＸＲＳＡ）は、切換えが差迫っているかどうか
、並びにもしそうであれば、予想される切換えの種類を
示す値を持っている。

係ＩＦが要求されるかどうかの判定 第８図の手順は、絞り弁を係止等により、要求された通
り又は制限される通りに決定すべきかどうかを確認する
。囲み４が、絞り係止を作動すべきかどうかを決定する
。「絞り係止」とは、機関速度（即ち、機関の動力）が
予め設定された限界ＸＮＬより下がるまで、絞り弁位置
を順方向アイドル（ＦＷＤＩＤＬ）又は逆方向アイドル
（ＲＥＶＩＤＬ）の何れかの適切なものに拘束する装置
（後で説明する）を云う。この後、機関速度が限界より
下がった時（後で説明する１つの例外があるカリ、これ
から説明する様に、絞り弁の係止が終了する。（機関速
度ＸＮは、第５図のガス流１１８を発生するガス発生器
の速度を指す。機関速度はプロペラ１１７の速度と混同
してはならない。） 囲み４の説明に戻ると、行４Ａ及び４Ｂは、要求された
絞り（即ち、絞りてこ）がアイドル範囲の外であるか、
順方向推力であるか逆方向推力であるかを照会する。あ
る意味で、行４Ａ及び４Ｂは、高い順方向又は高い逆方
向推力の何れが要求されているかを照会する。

行４Ｃは、切換えフラグ（ＳＷＸＲＳＡ）がオフである
かどうかを照会する。オフであれば（即ち、０に等しけ
れば）、要求される推力の切換えが最近起っていない。

囲み４の両方の照会に対する答えが肯定であれば、判定
経路は囲み５に来る。こ＼で、推力係止は不作動でなけ
ればならない。これは、推力係止は、第９図で円Ｂ及び
Ｄの間の経路上で起るが、こう云う経路には未だ達して
いないからである。

推力係止が不作動であるから、囲み５に伴う論理は次の
様に作用する。（係止が作動していれば、５ＷＸＲＳＡ
は０に等しくなく、従って囲み５には達しない。） 囲み５は、要求された推力（ＲＳＡＪ）がニュートラル
・アイドル推力（Ｒ３ＡＭＩＤ）を越えているかどうか
を照会する。イエスであって、順方向推力が要求されて
いることを示す場合、判定経路は囲み６に行く。

囲み６は要求された順方向推力の大きさが、順方向アイ
ドル推力（ＦＷＴＩＤＬ）より大きいか小さいかを照会
する。ニュートラル・アイドル又は逆方向推力が要求さ
れている場合、判定経路はブロック６ａに達し、そこで
絞り弁位置（ＲＳ　Ａ）は測定された前の最後の絞りて
こ位置（Ｒ３ＡＢ）に設定される。

囲み６で、要求された推力（ＲＳＡＪ）が順方向推力（
ＦＷＤＩＤＬ）より大きく、大きな順方向推力が要求さ
れていることを示す時、判定経路はブロック６ｂに通じ
、そこで絞り弁位置（ＲＳＡ）が要求された絞りてこ位
置（ＲＳＡＪ）に設定される。

囲み５の照会により、要求された推力（ＲＳＡＪ）がニ
ュートラル・アイドル推力（Ｒ３ＡＭＩＤ）より大きく
なく、逆方向推力又はニュートラル・アイドル推力が要
求されていることを示す場合、判定経路は囲み７に通ず
る。

囲み７は、囲み６と同様に、逆方向推力の大きさを照会
する。要求された推力（ＲＳＡＪ）が逆方向アイドル（
ＲＥＶＩＤＬ）より大きく、ニュートラル・アイドル推
力又は順方向推力が要求されていることを示す場合、判
定経路はブロック６ａに通じ、ブロック６ａが前に述べ
た様に実際の絞り弁位置（ＲＳＡ）をＲＳＡＢに設定す
る。

囲み７で、要求された推力（ＲＳＡＪ）か逆方向アイド
ル推力（ＲＥＶＩＤＬ）より大きくないことが判り、大
きな逆方向推力が要求されていることを示す場合、判定
経路はブロック６ｂに通じ、そこで実際の絞り弁位置（
ＲＳ　Ａ）が要求された絞りてこ位置（ＲＳＡＪ）に設
定される。

囲み４の判定により、囲み５及び第８図の一番下にある
円Ｃの間の判定経路に達するのは、（１）推力切換えフ
ラグ（ＳＷＸＲＳＡ）がオフ、即ちＯであって、（２）
（囲み４の）行４Ａ及び４Ｂが、順方向でも逆方向でも
、大きな推力が要求されていることを示す場合だけであ
る。

更に、囲み６及び７は次に述べる様な効果がある。囲み
弁の要求値（ＲＳＡＪ）が順方向でも逆方向でも、アイ
ドルの外側であれば、ブロック６ｂが絞り弁（ＲＳ　Ａ
）を要求通りに設定する。然し、絞りてこが第４図の順
方向アイドル位置及び逆方向アイドル位置の間にあれば
、ブロック６ａは絞り弁（ＲＳ　Ａ）をそれまでの最後
の値ＲＳＡＰに設定する。使うコンピュータ・コードの
構成の為、実際にはこの時ＲＳＡＰはＲＥＶＩＤＬ又は
ＦＷＤ　Ｉ　Ｄ　Ｌに等しい。従って、ブロック６ａは
破線で示したブロック６ｂ及び６Ｃに置換えることが出
来る。

別の云い方をすれば、ブロック６ａは、第１２Ａ図の機
関動カー絞りてこ位置曲線を平坦にする。

第８図のブロック６ａが第１２Ａ図の破線領域Ｒを切取
り、それを実線の直線の領域Ｓに置換える。

従って、Ｒ３ＡＭＩＤからＦＷＤＩＤＬへの様な、要求
された絞り位置ＲＳＡＪの変化により、機関動力レベル
に変化は起らない。動力レベルは線Ｓ上で一定のま−で
ある。第１２Ａ図は、点Ｅに達するまで、機関動力が変
化しないと云う意味で、１種のヒステリシスを示すもの
と見なすことが出来る。即ち、不感帯ＤＢが出来る。

絞り係Ｉヒ 要求された推力が順方向でも逆方向でもアイドル領域に
あり、推力切換えフラグ（ＳＷＸＲＳＡ）が＋１又は−
１の何れかにセットされていれば、判定経路は円すに通
ずる。円すが第９図でも囲み８の上に示されている。第
９図は絞り係止、ピッチ限界及び速度誤差信号の反転を
示すものであるが、次にこれについて説明する。囲み８
は、切換えフラグ（ＳＷＸＲＳＡ）が＋１にセットされ
ていて、要求された切換えが最近順方向から逆方向に起
っていることを示す場合、論理経路をブロック８ａにす
る。ブロック８ａが実際の絞りてこ位置（ＲＳ　Ａ）を
順方向アイドル（ＦＷＤ　Ｉ　ＤＬ）に設定する。囲み
９及びＩＯＡの判定がそれ以外のことを決定しない限り
、絞り弁は順方向アイドルにとＶまる。

（１）機関速度が限界（ＸＮＬ）より下がり、（２）絞
り弁要求値（ＲＳＡＪ）が実際に逆方向推力の要求値に
達し、（３）羽根ピッチが逆方向ピッチの予定の値に達
するまで、絞り位置（ＲＳＡ）がブロック８ａによって
順方向アイドルに拘束される。この係止には幾つかの理
由がある。最初に、機関速度が限界より下がるまで、プ
ロペラの超過速度が起ることがあり、その間プロペラは
ファイン・ピッチを経由する。高い機関速度により、第
５図の大エネルギのガス流１１８がタービン１１９，１
２０に入り、それと同時にファイン・ピッチのプロペラ
１１７は軽負荷にしかならない。プロペラは加速される
ことがある。

ブロック８ａで単に絞り弁（ＲＳ　Ａ）を順方向アイド
ルに設定することによっては、第５図のガス流１１８の
エネルギは直ちに減少しないことに注意されたい。機関
の高温部品に残っている余熱と共に、その程度は少ない
けれども、ガス発生器内にある回転部品の慣性により、
機関速度（ＸＮ）が限界（ＸＮＬ）より下がるまで、空
気流１１８がタービンにかなりのエネルギを送出す。こ
の時、空気流１１８のエネルギは、超過速度が起らない
位に低いと考えられる。

絞り係止の２番目の理由は、推力の反転の要求が開始し
ただけによって、実際に反転を行なわせない様にするこ
とである。囲み１ｏが、絞り弁要求値（ＲＳ　Ａ　Ｊ　
）が実際にニュートラル・アイドルを通り、推力反転の
要求を示すことを要求することにより、こう云うことを
防止する。即ち、囲み１０は、第１２Ａ図について述べ
たのと同様な１種のヒステリシスを導入する。絞り弁（
ＲＳ　Ａ）が、絞り弁要求値（Ｒ３ＡＪ）がニュートラ
ル・アイドル（ＲＳＡＭＩＤ）を通過するまで、ブロッ
ク８ａによって設定された順方向アイドル位置にとソま
る。その後、ブロック１０ａが逆方向アイドル（ＲＥＶ
ＩＤＬ）又は要求された絞り（Ｒ８ＡＪ）の内の小さい
方に絞り弁（ＲＳＡ）を設定する。第１２Ａ図の場合と
同じく、破線Ｒに対応する機関動力レベルに達すること
はない。実線Ｓのレベルに達するだけである。

絞り係止の３番目の理由は、プロペラが逆方向ピッチで
、超過速度が防止される様な負荷が加わるピッチ位置に
達するまで、プロペラに対する機関動力（例えば、第４
図のガス流１１８）の送出しを防止することである。好
ましい実施例では、このピッチ位置は負の５″であり、
ブロック９ａに示す様に、逆方向推力が加えられている
間許容し得る最低のプロペラ負荷を表わす。今述べた３
つの理由で取上げた囲み９，１ｏ及びＩＯＣを次に更に
詳しく説明する。

前に述べた様に、絞り係止がブロック１０ａで終了する
。然し、ブロック１０ａに達するには、囲み９．１０及
びＩＯＣの全てからイエスの経路を辿らなければならな
い。囲み９では、イエス経路はプロペラの超過速度が問
題にならない程、機関速度（ＸＮ）が十分低い（ＸＮＬ
より低い）ことを意味する。この時、ブロック９ａが切
換えフラグ（ＳＷＸＲＳＡ）を０にセットする。これは
順方向から逆方向への差迫った過渡状態が消滅したと考
えられるからである。即ち、過渡状態はもはや差迫って
いるのではなく、現在進行中である。

切換えフラグの必要がなくなる。云い換えれば、切換え
フラグ（ＳＷＸＲＳＡ）は主に論理経路をブロック８ａ
（又は１１ａ）に持って来る様に作用する。−旦そうな
れば、切換えフラグの必要はそれ以上なくなる。

ブロック９ｂが前に述べた逆方向ピッチ限界を設定する
。この限界は３つの重要な特徴を持っている。第１に、
前に述べた様な負の５″では、プロペラは無視出来るも
のではないが、負荷が軽く、従って超過速度の心配が少
なくなる。第２に、この限界が持続する間、プロペラ・
ピッチは負の１０°の様な限界より低い任意の値に達す
ることが出来るが、負の３″の様な値に達することによ
って、限界を越えることが出来ない。第３に、限界を設
定する間、ピッチを変更することによって速度を制御す
る制御ループが開いている。即ち、第４図の制御装置】
２３によって要求されるピッチがどうであっても、ブロ
ック９ａはピッチ要求信号により、限界値である負の５
°のピッチを要求する。

囲みＩＯＣはピッチが限界に達したかどうかを照会する
。達していれば、前に述べた様に、ブロック１０ａで絞
り弁位置を要求された絞り（即ち、絞りてこ位置）と等
しくすることを許す。即ち係止が解除される。

ブロック１０ｄは、速度誤差の符号を反転するものであ
るが、次にこれを説明する。この説明は３つの部分に分
れる。（１）ピッチの変更による調速を行なうプロペラ
制御の説明、（２）逆方向推力で制御装置が作用しない
時の説明、及び（３）是正手順の説明である。

プロペラ速度の制御 第１１図は、プロペラ羽根のピッチを制御することによ
って、プロペラ１０３の速度を制御する制御装置を示す
。この制御装置は２つの制御ル−ブを持っている。第１
のループ１６０がプロペラ速度をｎｊ定し、加算器１６
１で、要求されたプロペラ速度ＸＮＤ　（パイロットが
供給する）から、速度ＩＮＳを減算し、速度誤差信号Ｘ
ＮＥＲを発生する。速度制御ダイナミック・ブロック１
６４が速度誤差ＸＮＥＲを要求されるピッチＢＤに変換
する。ブロック１６４を必要とする１つの理由は、速度
誤差ＸＮＥＲの単位がＲＰＭであるのに対し、要求され
るピッチＢＤの単位が度数であるからである。ブロック
１６４がＲＰＭを度数に換算する。ブロック１６４は安
定な速度制御を達成する為の適当なダイナミック回路（
即ち、方程式及びコンピュータ・コード）をも持ってい
る。

第２のループ１６６が、ピッチ誤差信号ＢＥＲを発生す
る為に、要求されるピッチＢＤから測定されたピッチＢ
Ｓを減算する。積分器１６８が、ピッチ誤差ＢＥＨに基
づいて実際のピッチＢを発生する。積分器１６８は実際
には、入力信号（例えば流体圧力）の時間積分である出
力（例えばピストンの変位）を持つ流体圧ピストン又は
その他の装置である。例えば１００ｐｓ１の圧力を２秒
間加えると、４吋の変位になる。同じ圧力を４秒間加え
ると、８吋の変位と云う様になる。

制御装置の動作を例によって説明する。現在の速度が８
００　ｒｐｍであるが、要求された速度が９００ｒｐｍ
であると仮定する。加算器１６１によって＋１００　ｒ
ｐｍの誤差信号が発生される。ブロック１６４がこの１
００　ｒｐｍの速度誤差を例えば１５″と云うピッチに
対する要求値に変換し、それが加算器１６５に人力され
る。実際には、ピッチは２０°であることがあり、ピッ
チ誤差信号ＰＥＲは一５″になる。負のピッチ誤差信号
は、ピッチを減少しなければならないことを示す。ピッ
チを減少する時、プロペラに対する負荷を減少して、プ
ロペラが加速されて速度誤差信号ＸＮＥＲをなくすこと
が出来る様にする。第１２図では、このピッチの変更は
点１７０から点１７５への飛越しと見なすことが出来る
。羽根は高負荷点（１７０）から低負荷点（１７５）に
移る。

逆方向推力では動作しないこと 順方向推力の時の第１１図に示した制御装置の動作を説
明した。次にこう云う制御装置は逆方向推力の時は正し
く作用しないことを示す。

第１２図に示す様に、負荷−ピッチ曲線の勾配はゼロ・
ピッチと交差する時に変化する。この為、点１８３でピ
ッチを設定すること等により、単純にピッチを反転に変
え、その後信号ＸＮＤを印加することによってプロペラ
速度を要求しようとすると、第１１図の制御装置は正し
い速度を発生しないが、次にこれを説明する。

前の例と同様に、プロペラ速度が８００　ｒｐａ＋であ
るが第１１図の要求された速度ＸＮＤが９０゜ｒｐｍで
あると仮定する。即ち、＋１１００ｒｐの誤差信号が存
在する。ピッチ角が一２０’（前の例の様に＋２０’で
はない）であると、制御装置は前の例で述べた様に作用
する。制御装置がピッチを５°減少し、ピッチを一２５
″に駆動する。然し、第１２図から判る様に、このピッ
チは、点１８３Ａで示す様に、点１８３に較べて一層高
い負荷になる。プロペラは、必要とする加速ではなく、
減速になる。

是正手順 この問題に対するこの発明の解決策が第９図に示されて
いる。この図で、ブロック１０ｄが、ピッチが反転にな
る時（即ち、羽根が第１３図のゼロ負荷交差点２１６に
達する時。これは後で例６で詳しく説明する）、速度誤
差の代数的な符号を反転する。この反転は、第１１図の
速度誤差信号であるＸＮＥＬに負の１を乗する。

次にこの発明の幾つかの重要な特徴を説明する。

（１）第１１図の制御装置は第１１Ａ図に示す様に書き
直すことが出来る。こ＼でブロックＥ（ｓ）がピッチ制
御装置の代りになり、ブロックＥ　（ｓ）がプロペラを
駆動する機関を表わす。この発明では、Ｅ　（ｓ）は第
５図のガス流１１８を発生するガス発生器を表わす。利
得ブロックにも設けられている。

制御装置としては、利得ブロックＫ及び機関ブロックＥ
　（ｓ）は数学的に同様な性質を持っている。各々が［
Ｋコ　［Ｐ　（ｓ）　］　　［Ｅ　（ｓ）コと云う表式
に入っている。これは点１７１Ａ及び点１７２Ａの間の
伝達関数である。従って、各々の代数的な符号がこの表
式の符号に影響する。

前に述べた例に示す様に、逆方向ピッチの間、機関は順
方向ピッチとはその挙動が反対になる。

この例では、順方向推力の時、速度上昇の要求は、プロ
ペラ・ピッチの減少により、負荷を減少し、速度を増加
させることによって満たされる。然し、逆方向推力の時
、速度上昇の要求は、ピッチの減少及び速度の減少によ
って満たされる。

従って、数学的には、ピッチを反転すると、ブロックＥ
　（ｓ）は負の符号になる。第９図のブロック１０ｄで
する様に、第１１Ａ図でＫの利得を反転すると、即ち（
−１）を乗算すると、Ｅ　（ｓ）の負の符号が相殺され
る。（−１）Ｘ　（−１）−＋１゜ この相殺の重要な１つの特徴は、考えられる別の方式、
即ち、第１１図の他の誤差信号、即ちピッチ誤差信号で
あるＢＥＲを反転すること＼較べると理解出来る。この
反転は、制御ループが不安定になる為に、望ましくない
。次にこれを説明する。

ピッチ・ループは第１１図の破線のブロック１６６Ａ内
に入っている。比Ｂ／ＢＤ　（即ち、利得）は表式［Ｋ
ＢＧ／ｓ］／［１＋ＫＢＧＫＢＦ／ｓ］によって表わさ
れるが、これはＫ　ｓｃ／　［Ｓ　＋　Ｋ　ｎｃＫ　Ｂ
Ｆ３に等しい。表式の他はそのま＼にして、ＫＢＧを負
にすると（これは実効的に、前に述べた様にＢＥＲを負
にすることである）、ピッチ・ループは不安定になる。

つまり、ピッチが定常的な値を保たない。不安定の事実
は、正の極が存在することによって表わされる。（極は
、ｓ十ＫＢＧＫＢＦと云う分母をゼロにする様なＳの値
である。ＫＢＧが負であると、極は明らかに正であり、
古典的な安定性の判断基準から、ループは不安定である
。）従って、ピッチ誤差ＢＥＲを反転することは、逆方
向推力の時にプロペラ速度を制御する為にピッチを使う
為に利用し得る方式ではない。

この発明では、第１１Ａ図の点１７１Ａ及び１７２Ａの
間の任意の点で−１の乗算を行なうことが、Ｅ　（ｓ）
の反転を相殺するのに役立つことを指摘したい。更に、
この乗算は第９図のＸＮＥＲの反転の形にする必要がな
い。ＸＮＥＲの反転は、Ｅ　（ｓ）の反転を相殺する１
つの方法に過ぎないことを承知されたい。

前段の説明は、切換えフラグ（ＳＷＸＲ３Ａ）が＋１の
値を持っていて、順方向から逆方向の推力への切換えが
最近要求されたことを示す時、絞り係止（ブロック８ａ
のセット）を行なう判定工程である。他方、切換えフラ
グが−１の値を持っていれば、第９図の囲み８を側路し
、判定経路は囲み１１に進む。逆方向から順方向への切
換えの要求が最近起ったのであれば（即ち、５ＷＸＲＳ
Ａ−−１）、判定経路はブロックｌｌａに達し、そこで
実際の絞り弁位置（ＲＳ　Ａ）が逆方向アイドル位置（
ＲＥＶＩＤＬ）に設定される。

この時推力が逆方向から順方向に変わりっ＼あることを
別とすると、ブロック８ａ、囲み９、ブロック９　ａ　
ｓ囲み１０及びブロック１０ａについて夫々述べたこと
は、ブロック１１ａ１囲み１２、ブロック１２ａ１囲み
１３及びブロック１３ａにも夫々当はまる。

ブロック１０ａ又は１３ａで絞り弁（ＲＳ　Ａ）が設定
された後、ブロック１０ｅがブロック９ｂ又は１２ｂの
何れかで設定されたピッチ限界を解放する。ピッチ限界
が解放されると、速度制御は、ピッチの変更によるプロ
ペラの調速に戻る。

円Ｃ（第８図の一番下）及びＤ（第９図）は、第１０図
のブロック１３ｂで一緒になる。ブロック１３ｂは、変
数ＨＭＵＰＬＡ　（これから説明する）がＲＳＡの関数
として計画されることを示している。つまり、数値ｒｓ
ａｌの様なＲＳＡの各々の値に対し、ＨＭＵ　Ｐ　Ｌ　
Ａの特定の数値、今の場合は数値ｈｍｕｐｌａｌが計画
される。ＨＭＵＰＬＡは、第４図の絞り弁１２７の位置
を制御することによって、毎時ポンド数で表わした機関
に対する燃料送出し量を制御する信号である。即ち、Ｈ
ＭＵ　Ｐ　Ｌ　Ａは絞り弁位置信号である。然し、前の
説明では、ＲＳＡを絞り弁位置と呼んだ。この見かけの
不統一は次の様に解決する。

前の説明は、出力として（第４図の例えば線１２６上に
）多重ビットのディジタル信号を発生するディジタル電
子制御装置の場合である。然し、この発明を用いた１形
式の機関では、第４図の絞り弁１２７は、業界で知られ
ている流体−機械形ガスタービン機関制御装置の一部分
であり、ディジタル信号母線に接続するのが容易でない
。従って、ブロック１３ｂは、例えば第９図のプロ・ツ
ク１１ａによって決定された絞り弁位置であるディジタ
ル信号ＲＳＡを変数）ＩＭＵＰＬＡに変換することを表
わす。第１０図のブロック１３ｄで行なわれる変換は、
電気ディジタル信号Ｒ５Ａを、公知の装置によって使う
ことが出来る信号ＨＭｔＪ　Ｆ’ＬＡに変換して、従来
の流体機械形燃料制御装置がＲＳＡによって要求される
流量の燃料を送出すことが出来る様にするものであるか
ら、当業者に公知の所である。

更に、ＨＭＵ　Ｐ　Ｌ　Ａは、第５図の空気流１１８を
発生するガス発生器の絞り弁の位置を表わす。

ガス発生器は、一方向にだけ回転し、その速度が絞り弁
によって制御される回転するターボ流体機械である。ガ
ス発生器にもその絞り弁にも、第１図のプロペラ１０４
の場合の様な速度の反転ということがない。然しこの発
明で使われるＲＳＡは、順方向及び逆方向を持つ変数で
ある。ＲＳＡがガス発生器を制御する場合、ＲＳＡをＨ
ＭＵＰＬＡに変換しなければならない。

ＨＭＵＰＬＡの計画を立てた後、ブロック１４ａが、Ｒ
３ＡＰを現在の絞り弁の設定値Ｒ３Ａと等しいと置くこ
とにより、その値を更新する。

この発明の幾つかの重要な面を次に説明する。

１、この発明はプロペラの調速制御装置に関連して使う
ことが出来る。１形式の制御装置は、１９８７年９月１
４日に出願された係属中の米国特許出願通し番号節０９
６，２８３号に記載されている制御装置である。調速制
御装置では、所定のプロペラ速度が要求され、ピッチ制
御機構が羽根のピッチを調節して、羽根の空気力学的な
負荷が要求された速度を保つのに十分である様にする。

更にこの発明では、第７図のブロック９ｂ及び１２ｂに
よって課せられるピッチ限界（これはブロック１０ｅで
解放される）を別として、この発明では調速作用が順方
向及び逆方向の何れの推力でも作用を続ける。

２、上に述べたのは、反対廻りのタービンによって直接
的に駆動される第５図に示した１対の反対廻りのプロペ
ラの場合であるが、この発明はこの様なプロペラに使う
場合に制限されない。この発明は普通の一方回転のター
ボ・プロップ、並びにギヤ駆動の反対廻りのプロペラ装
置に使うことが出来る。ギヤ駆動装置では、各々のプロ
ペラは第５図の様にタービンによって直接的に駆動され
るのではなく、１つ又は更に多くの、場合によっては反
対廻りの高速タービンによって駆動され、これらのター
ビンをギヤボックスによって減速して、プロペラに対す
る正しい軸速度を発生する。

３６第４図の絞りてこ１２０の位置は順方向、逆方向並
びに中間の点であってよい。然し、絞り弁１２７の位置
は閉、全開並びにその中間の点であってよい。絞り弁に
は順方向又は逆方向と云うことかない。１つの理由は、
絞りてこに関連する順方向及び逆方向が、第４図の燃料
制御装置１２３（絞り弁を制ｉする）を推力反転の際に
使われる（１）ピッチ制御及び（２）制御方式と調整す
るのに必要な情報を供給するからである。

４、「係止を必要とするかどうかの判定」と云う項目で
、絞り係止の必要性をガス発生器の速度ＸＮに基づいて
導き出した。然し、この発明では、ＸＮがガス発生器の
動力出力レベルを示すこと、並びに同じ様なものを表示
する他のパラメータに置換えてもよいことを指摘してお
きたい。例えば、ガス発生器の圧力比、即ちガス発生器
の入口圧力に対する第５図のガス流１１８の全圧の比を
この様なパラメータとして使うことが出来る。

更に、ピッチが判っている時、プロペラ速度は発生され
ている推力を示す。推力はガス発生器の動力を表示し、
それも用いることが出来る。

５、　「絞り弁」と云う言葉をこれまでの説明で用いた
。然し、燃料の流量の制御は、絞り弁以外の手段によっ
て行なうことが出来ることを承知されたい。

６．第９図は推力の切換えの間の絞り係止及びピッチ限
界を実現する論理を示す。これから説明する例６はこの
論理を詳しく述べるものである。

第９図は、順方向から逆方向への切換えの間、逆方向か
ら順方向への切換えの時と同様な絞り係止が起ることを
示している。（囲み８及び１１からイエス経路を辿る論
理経路は非常に似ている）然し、この発明では、逆方向
から順方向への切換えの間、即ち、論理が囲み１１から
イエス経路を辿る時、係止及びピッチ限界を除くのが好
ましいことがあることが判った。この様な除去が望まし
い１つの場合は、新たに設計された航空機用機関の試験
の時である。離陸の際、囲み１１の後のイエス経路を場
合によって辿る時、−杯の推力が要求されている時、絞
りを望ましくない値に係止するのが望ましくないことが
ある。同様に、離陸の時、ピッチ限界が望ましくないこ
とがある。従って、この発明の１形式では、囲み１１を
省略し、囲み８からのノー経路が第９図の一番下にある
円りに直接的に繋がる。

７、第９図及び第９Ａ図のブロック１３ｅは、速度誤差
、即ち、第１１図のＸＮＥＲは、プロペラが順方向推力
の時には負の符号をつけない様に保証するのに役立つ。

８、絞り係止は絞りでこ又は絞り弁の何れかに物理的な
閉塞機構を組込むことによって達成されないが、変数Ｒ
ＳＡが達し得る値に加えられる限界である。Ｒ３Ａが絞
り弁位置を制御する。

次に第７図乃至第１０図及び第７Ａ図乃至１０八図のフ
ローチャートについて、この発明の動作の幾つかの例を
説明する。これらの例は（１）高高度の巡航状態に於け
るこの発明の動作、（２）下降の時に起る様な絞りの削
減の際のこの発明の動作、（３）着陸の接地の直後の様
な逆方向推力をパイロットが要求する時の動作、（４）
パイロットが着陸後に逆方向推力を切って、惰走の為に
小さい順方向推力を要請する時の動作、（５）離陸時の
動作、（６）離陸中止の時のこの発明の一部分の動作で
ある。

例（１）では、巡航の間、第７Ａ図の囲み位置からイエ
ス経路を辿る。ブロック１ｃが推力切換えフラグ５ＷＸ
ＲＳＡをターンオフにする。第８Ａ図の囲み４から、イ
エス経路を辿って囲み６に達し、そこからノー経路がブ
ロック６ｂに通じ、このブロックが第４図の絞り弁１２
７を絞りてこ１２０で要求された通りに設定する。ブロ
ック６ｂから、フラグがセットされていないから、第１
０図の円Ｃに達する。その後論理経路は第１０Ａ図を通
り、戻りブロック１５で示す様にサイクルに戻る。従っ
て、この例で示す様に、この発明は巡航の間、第１０Ａ
図のブロック１４ａで前の絞り位置を更新することを別
とすると、取立て＼効果がない。

例（２）では、絞り弁の要求値を減少する間（例えば、
第４図の最大順方向推力から順方向アイドル推力より若
干上の位置への減少）、第７Ａ図の囲み１からノー経路
を辿る。これは推力が要求通りでないからである。囲み
２から、ノー経路を辿る。これは絞り弁が逆方向ではな
いからである。囲み３から、ノー経路を辿る。これは要
求が順方向以外ではないからである。この点で、囲み２
及び３の結果として、推力切換えフラグはセットされず
、推力切換えフラグは０の欠落値を保つ（０の値は装置
の始動の時に初期設定される）。

第８図の囲み４からイエス経路を辿って囲み５に達し、
その後論理経路はブロック６ｂに達する。

囲み４からイエス経路を辿るのは、要求された絞り（Ｒ
ＳＡＪ）が順方向アイドル位置（ＦＷＤ　ＩＤＬ）を越
えるからである。ブロック６ｂで、第４図の絞り弁１２
７が絞りてこ１２０によって要求される通りに設定され
る。その後、第８図の円Ｃに達し、ブロック１５がその
後に続き、これが論理経路を第７図に循環させる。

例（３）では、着陸の後、パイロットが第４図の絞りて
こ１２０を順方向アイドルに近い位置から最大逆方向推
力へ駆動する時、推力が要求された通りではないから、
囲み１からノー経路を辿る。

要求されているのは逆方向推力であって、逆方向以外で
はないから、囲み２からノー経路を辿る。

然し、囲み３では、全ての条件が満たされているから、
イエス経路を辿る。従って、順方向から逆方向への推力
切換えフラグがセットされる（即ち、５ＷＸＲ８Ａが＋
１にセットされる）。フラグがオフではないから、囲み
４からノー経路を辿る。

順方向から逆方向への推力切換えフラグがセットされる
。

囲み８からイエス経路を辿り、絞り係止に達する。ブロ
ック８ａが絞り弁を制限する（即ち、機関に対する燃料
の送出しが制限される）。囲み９は、機関速度が限界よ
り低く、ブロック８ａの絞り限界を終了してもよい程、
速度が安全であることを示すかどうかを測定する。速度
が安全でなければ、囲み９からノー経路を辿った後、第
１０Ａ図の経路を通ってから、囲み１に戻る。囲み１か
ら経路は第９Ａ図の囲み９に戻る。機関速度が限界ＸＮ
Ｌより下がるまで、このサイクル動作が続けられる。そ
うなった時、囲み９からイエス経路を辿り、ブロック９
ａで推力切換えフラグをターンオフにする。次に囲み１
０が、第４図の絞りてこ１２０がニュートラル・アイド
ル位置を通って逆方向位置に来たかどうかを照会する。

そうであれば、イエス経路を辿ってブロック９ｂに達し
、そこでプロペラにピッチ限界を加え、第４図の絞り弁
１２７は逆方向アイドル（ＲＥＶＩＤＬ）に設定される
。ブロック９ｂの「逆方向ピッチの最低負荷制限を設定
」と記しである言葉は、「ピッチに制限を加えて、ピッ
チが逆方向である時並びに限界にある時、プロペラに許
容し得る最低負荷がか＼る様にする」と云う表現を省略
したものである。この最低負荷が超過速度を防止する。

ブロック９ｂによって加えられた最低プロペラ負荷は、
ブロック１０ｅで解放されるまで存在したま〜でいる。

然し、限界に達した少し後に、ブロック１０ｅに達する
。論理経路が囲みＩＯＣからブロック１０ｅに移るのに
要する時間の長さは、計算を行なうコンピュータの速度
によって決定される。限界に達したことが囲みＩＯＣに
よって確認される。

こう云う状態に於けるこの発明の重要な効果は、囲み９
に関連するサイクル動作によって加えられる遅延である
。即ち、例えば機関速度が限界ＸＮＬより低くなるまで
に、囲み９からノー経路を辿り、ブロック９ａには達し
ない。機関速度が限界ＸＮＬより下がるまで、フラグは
セットされたま〜でいる。

更に、囲み１０は、パイロットが、最大順方向から順方
向アイドルに推力を減少した後、逆方向推力への切換え
を中止した場合、ブロック１０ａが作用しない様にする
。この場合、囲み１０からノー経路を辿った後、サイク
ル動作によって囲み１０に戻る。然し、囲み８及び１１
からもノー経路を辿り、その為、この時、サイクル動作
は最初の例について述べたのと同様である。

例（４）は、着陸後の惰走の時の様に、逆方向推力から
順方向アイドルへの移行であるが、囲み１からノー経路
を辿る。囲み２からは、全ての条件が満たされているか
ら、イエス経路を辿る。ブロック２ｄが推力切換えフラ
グを−１にセットする。これは逆方向から順方向への切
換えが起っているからである。囲み４でノー経路を辿る
。これは要求値が高でもないし、フラグがオフでもない
からである。囲み８からノー経路を辿る。これは、逆方
向から順方向へのフラグがオンであって、囲み１１から
イエス経路を辿るからである。３番目の例と同じく、絞
り係止が作用し、絞り弁はブロックｌｌａで逆方向アイ
ドル動力（ＲＥＶＩＤＬ）に設定される。要求された絞
りは「順方向アイドル」であるが、「逆方向アイドル」
絞り弁位置がこの時絞り限界であることに注意されたい
。絞り係止が作用する。囲み１２で、機関速度が安全限
界より下がるまで、ノー経路に沿ったサイクル動作有す
る。そうなった時、イエス経路を辿り、ブロック１２ａ
で推力切換えフラグを解除する。囲み１３からイエス経
路を辿り、絞り弁が、ブロック１３Ｈによって許される
通りに、要求された推力を発生することが出来る様にす
る。この例に於けるこの発明の重要な特徴は、機関速度
が限界ＸＮＬより低くなるまで行なわれる第９Ａ図につ
いて述べた絞り係止である。

例（５）では、離陸の時、要求推力が順方向アイドルか
ら最大順方向推力に進められる。従って、囲み１からは
ノー経路を辿る。囲み２及び３からもノー経路を辿る。

囲み４からはイエス経路を辿って囲み５に来る。囲み５
からイエス経路を辿った後、囲み６からノー経路を辿り
、ブロック６ｂに達し、ニーで絞り弁が要求された通り
に設定される。その後、論理経路は、前に述べた様に第
１０Ａ図を通り、囲み１に戻る。この例の重要な特徴は
、推力切換えフラグがセットされず、絞り係止が行なわ
れないことである。

例（６）は離陸中止の場合であるが、第１３図は絞り係
止及びピッチ限界の作用を示している。

第１３図は上、真中及び下の３つの領域に分れる。

順方向から逆方向への推力の切換えが要求された時（下
の領域の点２３３の近く）、パイロットが離陸の滑走を
中止した後に航空機を減速しようとする時、絞り弁位置
Ｒ８Ａは、点２２３に達するまで、（燃料制御装置の制
御方式のダイナミックの様な因子の影響を受けて）絞り
てこ位置ＲＳＡＪに追従する。こ−に来た時、絞りてこ
位置Ｒ８ＡＪは順方向アイドルＦＷＤＩＤＬより下がり
、第７図の囲み３によってブロック３ｄが推力切換えフ
ラグ５ＷＸＲ３Ａを１にセットする。

５ＷＸＲ８Ａのこの値により、論理は囲み８からイエス
経路を辿って第９図のブロック８ａに進む。従って、ブ
ロック８ａがＲＳＡをＦＷＤＩＤＬに設定し、ＲＳＡを
第１３図の下の点２２３のレベルに保つ。ＲＳＡは点２
２３及び２２７の間の線上に保たれる。ＲＳＡのこの設
定は、機関の動力パラメータ、今の例ではＸＮがＸＮＬ
より下がるまで持続する。この様に下がるのは、第１３
図の上の点２０５で起ることである。

この時、第９図の囲み９により、論理は囲み１０に達す
る。囲み１０は第１３図のＲＳＡＪがＲＳＡＭＩＤより
低いかどうかを照会する。第１３図では、ＲＳＡＪが点
２３５でＲＳＡＭＩＤと交差する。

（大抵の場合、機関動力レベルＸＮが低い値に下がる前
に、ＲＳＡＪがＸＮを制御する為に、ＲＳＡＪは低い値
に下がる。然し、第９図で、囲み１０に達するのは、Ｘ
Ｎが限界ＸＮＬより低いことを囲み９が示した後だけで
ある。それが、第１３図の上の点２０５が下の点２３５
よりも、時間的に遅くなる理由である。云い換えれば、
第９図の囲み１０の答えは、論理が囲み９に最初に達し
ても、囲み９に対する答えがイエスになる前にイエスに
なると考えられる。

この様な照会の順序が、第８図の論理が同様な照会有す
る為に、冗長性を持つ安全性の特徴として作用する。切
換えフラグ５ＷＸＲＳＡが＋１又は−１の何れかにセッ
トされていると仮定すると、行４Ａ及び４Ｂが論理経路
を制御する。要求された推力が高いと（例えば、行４Ｂ
に示す様にＲＳＡＪ＞ＦＷＤＩＤＬであると）、囲み４
からイエス経路を辿る。要求された推力の方が低いと（
例えば、囲み４に於ける様にＲＳＡＪ＜ＦＷＤＩＤＬで
あると）、囲み４からノー経路を辿る。従って、低い推
力が要求された時、第９図の円Ｂに達し、５ＷＸＲ３Ａ
が１に等しく、推力の切換えが行なわれたことを示す時
、囲み８からイエス経路を辿り、これに伴って要求値が
低下し、従って機関動力が低下する。） 囲み１０からイエス経路を辿るとブロック９ｂに来るが
、これが第１３図の真中のグラフで逆方向ピッチ限界２
１０を設定する。この限界を設定することは、ピッチ制
御装置に、出来るだけ速く、真中の図の点２０８までピ
ッチを駆動する様に命令する効果がある。更に、ブロッ
ク９ｂがＲＳＡをＲＥＶ　ＩＤＬに設定し、こうして点
２２７から点２２９に移る。

羽根が限界２１０に達すると、第９図の囲み１０Ｃによ
り、速度誤差ＸＮＥＲの符号が、前に第１１図及び第１
１Ａ図について説明した様に、ブロック１０ｄで反転さ
れる。その後、ブロック１０ａが絞り弁位置Ｒ３Ａを、
第１３図の下の点２３８から点２３７へ移す。

この例では、羽根ピッチが第１３図の真中のグラフの点
２０８のピッチ限界に達した時、第９図のブロック１０
ｄで行なわれる速度誤差の符号の反転並びにピッチ限界
の解放により、プロペラの調速を逆方向推力で行なうこ
とが出来る様にする。

これが第１３図の点２０８の勾配の変化によって示され
ている。ピッチ限界を解放した後、調速により、ピッチ
は点２０８及び２１５の間の経路の様な経路を辿る。

然し、実際にはこの経路は多分、点１０７がら点２０８
への線の延長に沿って、即ち、点２０８から点２１３へ
の線に沿って続く。１つの理由は、動作中のこの時点で
、ピッチに大きな誤差が存在することである。（即ち、
第１３図の下の点２３７では、要求された推力がＭＡＸ
　　ＲＥＶであるのに、実際のピッチは真中のグラフの
限界２１０に制限されている為に、実際のピッチが要求
されたピッチから大幅にずれている。）この為、点２０
８で限界を解放した時、ピッチ制御機構が出来るだけ速
く、ピッチを大きな逆方向ピッチへ駆動する。一般的に
、点１０７から点２０ｇへの前のピッチ変更も、１つに
は小さなピッチ角の領域に於ける停留時間を短縮する為
に、出来るだけ速く行なわれているから、点２０８より
先のピッチ変更は、点１０７及び２０８の間の線の延長
になると思われる。ピッチが点２１５の近くで大体正し
い値に達すると、ピッチ変更を利用した速度制御が逆方
向推力で作用する。特許請求の範囲によって定められた
この発明の範囲内で、種々の変更を加えることが出来る
。

【図面の簡単な説明】

第１図は航空機のプロペラを示す図、 第２図及び第３図はプロペラが逆方向及び逆方向推力を
発生する様子を示す線図、 第４図は航空機用機関に対する燃料制御装置の略図、 第５図は１対の反対廻りのプロペラを直接的に駆動する
反対廻りの１対のタービンの簡略断面図、第６図は第５
図の反対廻りのプロペラを動力源とする航空機の図、 第７図乃至第１０図はこの発明の１形式で使われる計算
工程を示すフローチャート、 第７Ａ図、第８Ａ図、第９Ａ図及び第１０Ａ図は、第７
図乃至第１０図に簡単な表現で表わされた計算工程を更
に詳しく記述する同じ様なフローチャート、 第１１図はプロペラ・ピッチの変調によってプロペラ速
度を制御する制御装置のブロック図、第１１Ａ図は第１
１図を更に簡単にした形で示すブロック図、 第１２図は羽根のピッチ角に対するプロペラ羽根の空気
力学的な負荷を示すグラフ、 第１２Ａ図は絞りてこ位置に対して機関動力レベルを示
すグラフ、 第１３Ａ図乃至第１３Ｃは機関の１例の減速の際に起る
機関動力レベル、羽根のピッチ角及び絞り位置を夫々示
すグラフである。 主な符号の説明 １２０：絞りてこ １２３：制御装置 １２６：絞り弁 １３５：機関 −１−−Ｎ２」 ／Ｆ／ター５ ｉｇ−６ ＝ｔ％ ＝−１６６Ａ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、機関によって駆動される航空機のプロペラを制御す
   る装置に於て、 推力の反転を要求する反転信号を検出する手段と、 該反転信号に応答して、機関に対する燃料流量に限界を
   置く手段とを有する装置。 ２、選ばれた回転部品の速度が閾値より下がった時、燃
   料流量の限界を除く手段を有する請求項１記載の装置。 ３、プロペラ・ピッチを測定する手段と、 プロペラが順方向推力を発生している時及び逆方向推力
   を発生している時、ピッチを制御する手段とを有する航
   空機のプロペラを制御する装置。 ４、プロペラによって発生される推力の反転の開始を感
   知する手段と、 反転の際、プロペラの回転速度を制限する手段とを有す
   る航空機のプロペラの制御装置。 ５、プロペラによって発生される推力の反転の開始を感
   知する手段と、 プロペラに送出される動力が限界より下がるまで、プロ
   ペラ・ピッチを閾値より上に拘束する手段とを有する航
   空機のプロペラに対する制御装置。 ６、プロペラ推力の反転要請を感知する手段と、該要請
   に応答して機関に送出される燃料を制限する手段と、 推力を表わすパラメータが閾値より下がった時、燃料流
   量の制限を終了させる手段とを有する航空機のプロペラ
   の制御装置。 ７、パラメータがプロペラの回転速度を表わす請求項６
   記載の制御装置。 ８、パラメータがプロペラに送出される動力を表わす請
   求項６記載の制御装置。 ９、プロペラの回転速度を感知する手段と、順方向推力
   から逆方向推力への切換えの際、回転速度を制限する制
   限手段と、 予定の事象が発生した時、制限手段を作動及び不作動に
   する手段とを有する航空機のプロペラの制御装置。 １０、逆方向推力を発生し得る航空機のプロペラの制御
   装置に於て、 推力の切換えの際、機関に対する燃料流量に限界を置く
   手段と、 推力の切換えの終りを検出する手段と、 推力の切換えが終った後に限界を変更する手段とを有す
   る制御装置。 １１、順方向から逆方向へ並びに逆方向から順方向への
   推力の切換えが出来る航空機のプロペラの制御装置に於
   て、 切換えが発生したことを感知する感知手段と、切換えの
   際、プロペラの回転速度を制限する制限手段とを有する
   制御装置。 １２、プロペラ・ピッチの調節により、プロペラの回転
   速度を所望の値に保つ調速制御装置を含み、且つ順方向
   から逆方向へ並びに逆方向から順方向への推力の切換え
   が出来る航空機推進装置に於て、 切換えが発生したことを感知する感知手段と、切換えの
   際、プロペラの回転速度を制限する制限手段と、 切換えの際、調速制御装置が強制的にプロペラに達成さ
   せ得るプロペラ・ピッチを制限するピッチ制限手段とを
   有する航空機推進装置。 １３、プロペラの負荷−ピッチ関数の代数的な符号の変
   化が発生したことを調速制御装置に知らせる反転手段を
   有する請求項１２記載の航空機推進装置。 １４、プロペラ羽根が基準角を越えるピッチ角を持つ時
   に順方向推力を発生し、ピッチ角が基準角より低い時に
   逆方向推力を発生する航空機推進装置に於て、 逆方向推力の要求を感知する感知手段と、 ピッチを調節することにより、逆方向推力の間、プロペ
   ラ速度を制御する速度制御手段と、 ピッチ角が基準角より低いことを速度制御手段に知らせ
   る手段とを有する航空機推進装置。 １５、速度誤差信号に応答してピッチを調節することに
   より、航空機のプロペラ速度を制御する装置に於て、 プロペラからの逆方向推力の送出しを感知する感知手段
   と、 逆方向推力の間、速度誤差信号の代数的な符号を変更す
   る手段とを有する装置。 １６、順方向及び逆方向ピッチ位置を達成し得る航空機
   プロペラ装置に用いる制御装置に於て、順方向ピッチを
   夫々増減することによってプロペラ速度を減増する速度
   制御手段と、 順方向推力から逆方向推力への切換えを検出する切換え
   手段と、 逆方向推力の間、逆方向ピッチを夫々増減することによ
   って、速度制御手段によってプロペラ速度を減増させる
   反転手段とを有する制御装置。 １７、推力反転の際、航空機のプロペラを制御する方法
   に於て、 推力の反転を求めるパイロットからの要請に応答して、
   燃料流量に限界を置き、 予定の判断基準に従って、プロペラが超過速度になるこ
   とが考えられない時に限界を除く工程を含む方法。 １８、推力反転の際、航空機のプロペラを制御する方法
   に於て、 パイロットが推力の反転を要請したかどうかを確認し、
   要請していれば、プロペラの回転速度が閾値より下がる
   まで、燃料流量を制限すると共にプロペラ・ピッチを制
   限することによって、プロペラ速度を制限し、 回転速度が閾値より下がった時、燃料流量及びプロペラ
   ・ピッチの制限を除く工程を含む方法。 １９、プロペラを駆動する機関を含む航空機推進装置を
   制御する方法に於て、 順方向から逆方向への推力の切換えが発生したことを確
   認して、それに従ってフラグをセットし、フラグの状態
   を確認して、セットされていれば、機関の動力が予定の
   閾値より下がるまで、機関に対する燃料流量を予定の割
   合で制限し、 フラグがセットされていなければ、要求された燃料流量
   が予定量を越える場合、機関に対して要求された燃料流
   量を供給し、要求された燃料流量が予定量を越えていな
   ければ、機関に対して要求されていない燃料流量を供給
   する工程を含む方法。 ２０、順方向から逆方向への推力の切換えが出来、ピッ
   チの調節によってプロペラの回転速度を制御する航空機
   のプロペラを制御する方法に於て、推力反転の際、ピッ
   チの調節によってプロペラ速度を調速する工程を含む方
   法。 ２１、順方向から逆方向へ並びに逆方向から順方向への
   推力の切換えが出来、調速制御装置を持つ航空機のプロ
   ペラを制御する方法に於て、逆方向推力の間、調速制御
   装置を用いて調速する工程を含む方法。 ２２、航空機のプロペラを制御する方法に於て、次の第
   １の論理的な前提（ＬＰ−１）「実際の絞り位置及び要
   求された絞り位置の間の差が予定値より小さいか」且つ
   「絞り位置が実際に予定の順方向アイドル位置に等しい
   か或いはそれより大きく、又は実際の絞り位置が予定の
   逆方向アイドル位置に等しいか又はそれより小さいか」
   の論理状態を確認し、 ＬＰ−１が真であれば、係止フラグを、推力の切換えが
   起っていないことを示す第１の値にセットし、 ＬＰ−１が虚偽であれば、次の第２の論理的な前提（Ｌ
   Ｐ−２）「要求された絞り位置が予定の逆方向アイドル
   位置より大きく」且つ「実際の絞り位置が予定のニュー
   トラル、アイドル位置より小さく」且つ「順方向推力か
   ら逆方向推力への切換えが存在しないことを係止フラグ
   が表示しているか」の論理状態を確認し、 ＬＰ−２が虚偽であれば、次の第３の論理的な前提（Ｌ
   Ｐ−３）「要求された絞り位置が予定の順方向アイドル
   位置より小さく」且つ「実際の絞り位置が予定のニュー
   トラル・アイドル位置より大きく」且つ「逆方向推力か
   ら順方向推力への切換えが起っていないことを係止フラ
   グが表示しているか」の論理状態を確認し、 ＬＰ−２が真であれば、係止フラグを、逆方向から順方
   向への推力の切換えが要求されていることを示す第２の
   値にセットし、 ＬＰ−３が真であれば、係止フラグを、順方向から逆方
   向への推力の切換えが要求されていることを示す第３の
   位置にセットし、 ＬＰ−３が虚偽であれば、係止フラグの状態を変えない
   まゝにし、 次の第４の論理的な前提（ＬＰ−４）「要求された絞り
   位置が予定の逆方向アイドル位置に等しいか或いはそれ
   より小さく、又は要求された絞り位置が予定の順方向ア
   イドル位置に等しいか又はそれより大きく」且つ「係止
   フラグが第１の位置にあって、推力の切換えが要請され
   ていないことを示すか」の論理状態を確認し、 ＬＰ−４が真であれば、次の第５の論理的な前提（ＬＰ
   −５）「要求された推力が、順方向でも逆方向でも、ア
   イドルより大きいか」の論理状態を確認し、 ＬＰ−４が虚偽であれば、順方向又は逆方向の何れの推
   力に対しても、利用し得る推力を表わすパラメータが予
   定の閾値より下がるまで、２つの予定の絞り限界の一方
   に絞り位置を設定して、その後絞り限界を取除き、 ＬＰ−５が真であれば、絞りを要求された絞り位置に設
   定し、 ＬＰ−５が虚偽であれば、絞りを現在の位置に保つ工程
   を含む航空機のプロペラを制御する方法。