JPH02501676A - 電子制御燃料供給装置用オーバースピードガバナー - 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】 電子制御燃料供給装置用オーバースピードガバナー〔技術分野〕 本発明はタービンへの燃料の供給を制御するコンピュータを備えた燃料供給制御 機構に用いるオーバースピードガバナーに関する。

〔背景技術〕

どのタービンエンジンも所望の動力を得るための最適の空燃比を有する。燃料供 給制御機構は一般的に電気的検出手段やコンピュータを備えており、それらの検 出手段やコンピュータは、エンジン速度、動力レバーの位置、圧縮導入空気の温 度その他エンジンの変動値等のエンジンの各種作動条件を表す電気信号を受け取 る。電子コンピュータはこれらの入力信号を読み取り、米国特許第４，２４５， ４６２号に示されているような計測バルブを作動させて、タービンに最適の燃料 を供給する。

タービンの回転は計測バルブから供給される燃料の関数として表すことができる 。多くのタービンは通常の回転速度以上のある回転速度において、タービンを損 傷させることなく短時間だけより大きな動力を出力できるように作られている。

計測バルブの制御に電気的トラブルが起きた場合に備えて、航空機用タービンの 燃料供給制御機構には機械構造式の補助機構を設けておくことが通常行われる。

この機械構造式補助機構はタービンを作動させる燃料の量を制限するものである が、タービンの最適の作動を行うための入力信号の多くは与えられない。

コンピュータにエラー信号が入力されると、実際に最適の作動に必要な量よりも 多くの量の燃料がタービンに供給されることが判明上た。本質的にはタービン速 度はタービンに供給される燃料の量によって決まるので、供給される燃料の量が 最適量を越えるとオーバースピードの状態となる。

電子制御を行っている場合におけるオーバースピードからタービンを守るため、 これまで色々な機械構造のオーバースピードガバナーが工夫されてきた。

〔発明の開示〕

機械構造のオーバースピードガバナーは軽量速度機構、四つの外形を有する請求 積ピストン、比例バルブ、求積バルブ及びフラップバルブを備える。

軽量速度機構はタービンから入力信号を受け取り、電子レゾルバによって計測バ ルブの位置を読み取ることにより、その時点において供給された燃料に応じたタ ービンの実際の速度を検知する。

軽量速度機構は第一バルブを動かして、作動流体がアクチュエータを動かし、タ ービンの回転に対応する位置までカムを回転させる。一旦、現在の速度に達する と、フィードバック機構はカムの第一外形に応じて第一バルブの動きを規制し、 作動流体がアクチュエータへ流れないようにする。

カムの第二外形はタービンの実際の速度に対応した入力を比例バルブに与える。

タービンの通常の作動の間においては、比例バルブは作動流体がヘッドセンサか ら、供給リザーバに連結している戻り導管に連通させないようにする。第二外形 の速度位置によってタービンのオーバースピードが示された場合には、比例バル ブはポートを開き、ヘッドセンサ及びバイパスバルブにおける作動流体の圧力を 低下させる。バイパスバルブにおける圧力が低下すると、ピストンが動き、計測 バルブに供給された燃料の一部が戻り導管へ流れる。このように、計測バルブが 電子レゾルバによって指定された位置に留まっていたとしても、タービンに供給 される燃料は減少し、オーバースピードの状態は修正される。

軽量速度機構により検知されたタービンの回転速度が所定の回転速度を越えた場 合には、カムが所定の位置まで回転する。その所定の位置においては、カムの第 三外形が積ピストン及び積バルブを動かし、第二ポートを開け、作動流体の圧力 降下の量をさらに減少させる。これによって、バイパスバルブはさらに開き、燃 料はタービンに供給されずに、計測バルブの位置の関数として戻り導管に流れる 。

軽量速度機構からの入力によって、カムの回転が、タービンが回転を続けるとタ ービンの損傷の原因となるようなオーバースピードであることが示された場合に は、カムの第四外形がフラップバルブに入力を与え、作動流体中の圧力低下がさ らに生じるようにする。こうして圧力低下がさらに生じると、バイパスバルブが さらに開き、燃料がさらに戻り導管に流れるようになる。

フラップバルブが開くと請求積ピストンが所定の位置へ動く。

この所定の位置では、軽量速度機構により検知されたタービンの実際の速度がカ ムを動かしてフラップバルブを閉じないようにするとともに、スイッチが付勢さ れて電子レゾルバが非作動位置に導かれる。その後、機械構造式補助制御機構は 計測バルブにタービン作動用の作動入力信号を与える。

本発明の目的は、電子レゾルバが燃料の流れを制御してタービンを作動させてい る場合におけるタービンのオーバースピード回転を防止するための機械構造のガ バナーを備えた燃料供給機構を提供することである。

本発明の別の目的は、燃料の戻り導管への流れを制御するバイパスバルブに作用 する流体圧力を継続的に低下させ、それに対応してタービン作動用に供給される 燃料の量を減らすための比例バルブ及び積バルブを備えたオーバースピードガバ ナーを提供することである。

本発明の利点は機械構造のガバナーにある。このガバナーは、電子レゾルバによ ってタービンの実際の回転を所定の制限内に保ち、それによってタービン破損の 原因となるオーバースピードを防止する計測バルブの作動を制御するものである 。

これらの目的及び利点は明細書及び図面を参照することにより明らかになるもの である。

図面の簡単な説明 第１図は、タービンへの燃料の流れを制限する機械構造ガバナーを備えた本発明 に係るタービン用燃料供給機構の概略図、第２図は、タービンの回転速度に応じ て付勢された機械構造ガバナー内の比例バルブを備えた第１図に示す燃料供給機 構の概略図、 第３図は、タービンの回転速度に応じて付勢された機械構造ガバナー内の積バル ブを備えた第１図に示す燃料供給機構の概略図、 第４図は、タービンの回転速度に応じて付勢された機械構造ガバナー内のフラッ プバルブを備えた第１図に示す燃料供給機構の概略図、 第５図は比例バルブの入口ボートを示す、第１図の５−５線における断面図、 第６図は積バルブの入口ポートを示す、第１図の６−６線における断面図である 。

〔発明の詳細な説明〕

第１図に示す従来のガスタービンエンジン１０は吸気孔１２、空気コンプレッサ エ４、複数の燃焼室１Ｇ、１６Ｎ、軸２０を介してコンプレッサ１４と連結しコ ンプレッサ１４を駆動するガスタービン１８、燃焼物を大気に放出する排気ノズ ル２２を備えている。燃料マニホールド２６に連結した複数の燃料噴射ノズル２ ４は燃焼室１６．１６Ｎ内に予め計測され加圧された燃料を噴射する。燃焼室１ ６．１６Ｎ内では、空気と燃料の混合気が燃焼し、活性の高温ガスを作り出し、 この高温ガスはタービン１８を通過してコンプレッサ１４を駆動し、推進動力を 生み出し、ノズル２２を通って大気へ放出される。

計測された燃料は、エンジンが駆動する容量形燃料ポンプ３０によって、燃料タ ンク２８から燃料マニホールド２６へ供給される。燃料供給機構３２は流体力学 的ガバナー制御部３４と電子検出信号コンピュータ３６とを備えており、コンピ ュータ３６は燃料マニホールド２６への燃料の流れを制御する。

電子検出及び信号処理部３６は構造的にも作動的にも従来からあるものであり、 エンジンの作動状態に関する所定の変数、例えば、エンジン速度Ｎ１コンプレッ サが排出する空気の温度Ｐ　ｃ　ｓ動力レバー３５の位置ＰＬＡ、コンプレッサ 吸気温度Ｔ、その他のエンジン温度を表す電気入力信号を受ける。電気入力信号 は従来と同じ方法で電気的に検出され、比較される。その結果、処理された電気 信号は、適当に増幅され、電気出力信号として出力されて流体電気式サーボバル ブ５００及びレゾルバ４８を作動させ、サーボバルブ５００及びレゾルバ４８は 計測バルブ５０を駆動して導管４６を介しての燃料マニホールド２６への燃料の 流れを制御する。

計測バルブ５０は平板５２を有する。平板５２はステム５６の動きに対応して、 レゾルバ４８へ入力されたコンピュータ３６の作動によって、三角形ポート５４ を介しての導管４６への燃料の流れを制御する。

ポンプ３０から流れる燃料の一部は導管６１を介してサーボレギュレータバルブ ６０，３２に流れ、はぼ一定の圧力Ｐｃを有する作動流体を発生させる。燃料が 導管５８を経て計測バルブ５０に達するときにはその流体圧力はＰ、となる。三 角形ポート５４を経て燃料が流れを制限されると圧力降下を生じ、燃料マニホー ルドに供給された燃料の流体圧力はＰ、となる。

タービン１０内部の軸２０の回転は計測バルブ板５２の位置と計測バルブ板５２ 両側の圧力差（ＰＩ　−ｐｔ　）との−次関数である。

ヘッドセンサ６４はベローズ６６を有し、ベローズ６６は可動部材６８上におい て作動し、計測バルブ５０から流体圧力Ｐ１を受ける。可動部材６８は面７０を 有し、面７０は調整可能スプリング７４及び流体圧力Ｐ、によってシート７２の 方向に付勢されている。流体圧力Ｐ、は、遮断シャトルバルブ７６と連結した導 管４７によって導管４６から導かれるものである。スプリング７４内部で同心に 配置されている一連のバイメタルディスク７８によって、燃料マニホールド２６ に供給された燃料の比重に影響を与えるような温度変化が検知される。

米国特許第３，１０６，９３４号に示されたタイプのバイパスバルブ８０はへラ ドセンサ６４と結合しており、ボア８４に位置するスリーブ８２を有する。スリ ーブ８２は前記米国特許第３゜１０６．９３４号に示された積及び比例タイプの ものであり、Ｐ！Ｐチェンバ９４をＰｘチェンバ９６から分離する積ピストン８ ６と結合している。スリーブ８２にはそれぞれ端部が隣接している複数の開口８ ８．８８′・・・８Ｂ”が設けられており、ボア８４から、リザーバ２Ｂと結合 している戻り導管９５内のポート９２への連通を制御している。Ｐｘチェンバ９ ６内のスプリング９８及び流体圧Ｐ１（レギュレータ６０を通過する前に導管６ １から来た流体）は、チェンバ９４内の流体圧ＰｔＰの作用方向とは反対方向で あるチェンバ９４方向に積ピストン８６を付勢する。スリーブ８２内に位置する 比例ピストン１００はその一端に面１０２を有し、他端にリップ１０４を有する 。スプリング１０６は積ピストン８６と比例ピストン１００との間に位置する。

チェンバ９４内の流体圧ＰｔＰは開口１１０．１１２を介してスリーブ８２の内 部と連通している。スプリング１０６及び流体圧Ｐ、Ｐは比例ピストン１００に 作用し、リップ１０４を導管５８内のポート９０における供給燃料の流体圧Ｐ１ の作用方向とは反対方向、すなわちスリーブ８２上のショルダー１０８方向に付 勢する。スリーブ８２は積ピストン８６に作用する流体圧Ｐ！Ｐに応じて移動し 、開口８８．８８′・・・８８Ｎを介してボア８４とポート９２とを連通させる 。同時に、供給燃料の圧力Ｐ、と比例ピストン１００に作用する流体圧Ｐ、Ｐと の圧力差によって面１０２が移動し、複数の開口８８．８８′・・・８８Ｎを形 成する。燃料はそれらの開口を通って戻り導管９５へ流れる。

タービンｌＯに供給された燃料は軸２０を回転させる。この回転は可撓性導管１ １３を介して機械式ガバナー１１６の軸１１４へ伝えられる。

機械式ガバナー１１６は軽量速度機構１１８、カム１２０、比例バルブ１２２、 求積ピストン１２４、求積バルブ１２６及びフラップバルブ１２Ｂを備えており 、軸２０の回転に応答して計測バルブ５０が作動している間においては、電子レ ゾルバコンピュータ３６によってオーバースピードが生じるのを防止している。

軽量速度機構１１８は機械式ガバナー１１６に対する作動速度の検知を行う。軸 １１４はタービン１０内の軸２０の回転の関数として回転し、重り１３０を動か してスライドバルブ１３２を制御する。スライドバルブ１３２が移動すると、流 体圧Ｐｃ　（レギュレータ６０からの流体）を有する作動流体の流れ、すなわち カム１２０のチェンバ１３８．１４０にそれぞれ連結した導管１３４または導管 １３６のいずれかへの流れが制御される。

チェンバ１３８とチェンバ１４０とを分離する付勢ピストン１４４は、ピストン １４８と係合して軸１５０を回転させるラック１４６を備えている。軸１５０と 連結したシリンダ１５２は四つの外形表面１５４．１５Ｂ、１５８．１６０を有 する。作動流体の流体圧Ｐ、を受けてピストン１４４が移動すると、ラック１４ ６が移動して軸１５０を回転させ、シリンダ１５２上の外形１５４．１５６．１ ５８．１６０はタービン１０内の軸２０の回転に対応する位置に位置する。

外形１５４はフィードバックリンケージ１６２を有する。リンケージ１６２はア ーム１６６に作用するローラー１６４を動かして、スライドバルブ１３２に作用 する重り１３０の速度の均衡を保つ。

外形１５６は比例バルブ１２２の軸１７０と連結したリンケージ１６８を有する 。

比例バルブ１２２はランド１７２を有する。ランド１７２は通過ポート１７４を 移動させ、出口ポート１７３を介してヘッドセンサ６４内のチェンバ７５を制御 部３４と結合させる。

第５図に最も良く示すように、ポート１７４は長方形開口１７６と三角形開口１ ７８とを有する。長方形開口１７６は最初に開き、ヘッドセンサ６４と結合した アキュムレータ１８０から流体を流し始める。リンケージ１６８によるランド１ ７２の移動量が大きい場合には、流れは両開口１７６．１７Ｂを介して生じ、流 体圧の初期圧力降下はＰ！からＰ、Ｐとなる。

外形１６０は積ピストン１２４と積バルブ１２６の双方と結合しているリンケー ジ１８２を備えている請求積ピストン１２４は第一チェンバ１８５を第二チェン バ１８７から分離する。第一チェンバ１８５は流体圧Ｐｃの作動流体を受け、第 二チェンバ１８７は流体圧ＰＣＲの流体をレギュレータ６２から受ける。流体圧 ＰＣＢはほぼ一定であり、調整済の流体圧である請求積ピストン１２４によるリ ンケージ１８２の移動量と積バルブ１２６の移動量の割合は約４：ｌである。バ ルブ１２６はランド１８４を備えている。ランド１８４は開口ポート１８６まで 移動しく第６図参照）、ボア１８８の出口ポート１９０を介してアキュムレータ １８０から制御部３４まで流れる作動流体の新たな流路を形成する。作動流体が ポート１８６を介してポート１９０へ流れると、流体圧のＰｇからＰ、Ｐへの圧 力降下は急速に進行する。

外形１５８はフラップバルブ１２８と結合しているリンケージ１９２を有してい る。スプリング１９４はチェンバ１８５と結合している導管２００上のシート１ ９８に対して面１９６を付勢する。リンケージ１９２が外形１５８内を移動する と、面１９６はシート１９８から離れる方向に移動してチェンバ１８５内の流体 圧を低下させ請求積ピストン１２４がチェンバ１８５方向に移動できるようにす る。

操作者は動力レバー３５を操作することによりコンピュータ３６に入力を与える 。この入力は他の作動パラメータ、例えば大気圧、コンプレッサ排気圧、エンジ ン速度、吸気温度、エンジン温度等とともに、コンピュータ３６に与えられる作 動信号により評価される。作動信号がコンピュータ３６に与えられると、計測バ ルブ５０が動き、ポート５４の開口を形成し、燃料は燃料マニホールド２６と結 合した導管４６へ流れる。燃料マニホールド２６に供給された燃料はチェンバ１ ６内において燃焼し、チェンバ１６内部のガス膨張を引き起こし、軸２０を回転 させる。軸２００回転はマニホールド２６に供給される燃料と一次比例する。ポ ート５４を介することによって燃料の流れを制限すると、計測バルブ５０の両側 にわたって圧力降下が起こり、導管５８内の燃料は流体圧Ｐ１となり、導管４６ 内の燃料は流体圧Ｐ！となる。

流体圧Ｐ、はベローズ６６の内部に通じ、流体圧Ｐ、Ｐは遮断バルブ７６及び導 管４７を経てベローズ６６に通じ、ヘッドセンサ６４内部のベローズ６６の外部 に作用する。可動部材６８に作用する圧力差によって面７０はシート７２に対し て位置することになり、流体圧Ｐ　ｓｌの作動流体がチェンバ７５に連通ずるこ とを防ぐ。同時に、流体圧Ｐ、Ｐはバイパスバルブ８０内のチェンバ９４に連通 して水種ピストン８６と比例ピストン１００の双方に作用し、スリーブ８２とリ ップ１０３とをポート９２に関して配置し、戻り導管９５への開口の大きさを調 節する。センサ６４により制御される水種ピストン８６はベローズ６６における 圧力降下を一定に保つ。

軸２０の回転は可撓性軸１１３を介してガバナー軽量速度機構１１Ｂに伝えられ る。重り１３０は移動して回転スライドバルブ１３２を引張し、ランド１３３は シート１３１を通り越して流体圧Ｐｃの流体がチェンバ１３８に流れるようにす るとともに、ランド１３５はシート１３７を通り越してチェンバ１４０を制御部 圧力Ｐ、に対して開放する。圧力差（Ｐｃ　ＰＢ）はピストン１４４に作用し、 ラック１４６を移動させるとともにカム１２０を回転させ、第一外形１５４、第 二外形１５６、第三外形１５８及び第四外形１６０が軽量速度機構１１Ｂ、比例 バルブ１２２、フラップバルブ１２８及び水種ピストン１２４に入力を与えるよ うにさせる。

第一外形１５４から軽量速度機構１１８へのフィートノ（・ツクにより、スライ ドバルブ１３２上の重り１３０の力と釣り合う反発力が生じる。このフィードバ ックによる力が重り１３０の力と等しい場合には、ランド１３３．１３５はポー ）１３１１３７を閉じ、流体圧Ｐｃがチェンバ１３８へ通じないようにする。

タービンの通常の作動中において、軸２０の回転がある一定値以下の場合には外 形１５６．１５８．１６０は比例バルブ１２２、水種バルブ１２６、水種ピスト ン１２４及びフラップバルブ１２８をほぼ一定の位置に保つようになっている。

軸２０の回転が予め定めた値以下である限りは、機械構造ガノくナー１１６は燃 料の燃料マニホールド２６への流れには影響を与えない。電子検出手段すなわち コンピュータ３６に故障が起きた場合には、電気流体式サーボバルブ５００は平 板５２まで移動し、タービン１０を作動させるために供給された燃料は回転速度 を上げて予め定めた値以上にし、機械構造ガバナー１１６はスライドバルブ１３ ２に作用する重り１３０の回転及ｄカム１２０の移動により付勢される。

軸２０の回転が予め定めた第一制限速度、すなわち１０％もしくは他の値以上で ある場合には、オーバースピードガノくナー１１６は第２図に示すように反応す る。比例バルブ１２２は速度に対して反応し、第二外形１５６により作動に移さ れる。ランド１７２は引き続いて開口１７６．１７８を通り越しく第５図参照） 、流体がリザーバ１８０からポート１７３を介して制御部３４まで流れるように する。バイパスバルブ８０内の比例ピストン１０θの面１０２に作用する流体圧 Ｐ１は、ピストン１００を水種ピストン８６の方向に移動させ開口８８．８８′ ・・・８８’に晒し、それによって導管５８内のより多くの燃料を戻り導管９５ へ流れ込ませる。このように、タービンｌＯへ供給された燃料Ｑ容量または重量 が減少すると軸２０の回転速度も落ちることになる。

軸２０の回転が予め定めた第二制限速度、１３％もしくは他の所望の値以上とな った場合には、オーバースピードガバナー１１８は第３図に示すように反応する 。

比例バルブ１２２は十分に開き、外形１５８はフラップバルブ１２８を移動させ 、フラップバルブ１２８は水種ピストン１２４を動かして水種バルブ１２６を開 口させる。ピストン１８４がポー）１８６を通り越すと、リザーバ１８０からの 新たな流体によってチェンバ９４内の流体圧はさらに減少し、流体圧はＰ、Ｐと なる。この流体圧の減少によって比例ピストン１００はさらに開き、それに対応 して導管９５に戻る燃料を増加させる。

ノズルに供給され、軸２０を回転させる燃料の量がタービンの許容作動状態すな わち許容動力限度を超えると、ケーブル１１３によって機械構造ガバナー１１６ に伝えられる回転は第４図に示すような状態をつくり出す。この状態においては 、比例バルブ１２２と水種バルブ１２６とは十分に開いている。低速度（０％〜 ５０％の速度）における検査の間においては、外形１６０は積ガバナーバルブ１ ２６をその開口位置から離れさせ、水種ピストンの検査がガバナーの作動なしに 生じるようにする。外形１５８はリンケージ１９２に作用し、面１９６を移動さ せてシート１９８から離れさせ、チェンバ１８５内の作動流体が制御部３４内へ 流れ込むようにする。フラップバルブ１２８が開くと、チェンノ（１８７内の流 体圧ＰＣＲ（レギュレータ６２からの流体）によって水種ピストン１８９が移動 し、ピストン１８９はセンサ２９２と結合している固定カバー１９１と係合する 。センサ２９２からの信号がコンピュータ３６へ伝えられ、この作動状態を指標 する。

要約すれば、本発明の要旨は次の通りである。ヘッドセンサ６４における圧力差 （Ｐｔ　Ｐ−Ｐ）が増加すると、計測バルブ５０における圧力差（Ｐ＋　Ｐｔ） は減少する。そして、エンジン１０へ計測された燃料が流れることによって、タ ービン軸２０の回転が減少し、回転速度を所定の値以下に維持する。

上］２．２＠ 平成　年　月　日 特許庁長官　吉　１）文　毅　殿 １、特許出願の表示　ＰＣＴ／ＵＳ　８８１０　Ｏ６０７３６特許出願人 名　称　アライド　シグナル　インコーホレーテッド６、添付書類の目録 （１）補正書の翻訳文　１　通 （１）請求の範囲を別紙の通りに訂正する。

（２）　明細書第１頁第１９行と第２０行との間に次節を追加する。

「　米国特許第３，３７４，６２２号にはエンジン速度感応ガバナーが示されて いる。このガバナーはエンジンに供給される燃料の量を制限することによってエ ンジンをオーバースピードから守るものである。補助的な動力制御が採用されて いる場合には、スロットル位置の変化によってガバナーの反応を変化させ、あら ゆるスロットル位置においてオーバースピードの危険を最小にすることができる 。

米国特許第２，９６８，３４５号には、メインスロットルバルブと緊急制御機構 とを備えた動力装置が示されている。

緊急制御機構においては、圧力下にある燃料はメインスロツ゛　トルバルブと連 結した入口ラインを介して給送機構から送られる。スロットルバルブには、第一 ラインによってスロットルバルブの上流及び下流の圧力を検知する圧力調整バル ブによって圧力降下が生じる。通常の作動時では、このスロットルバルブにおけ る圧力降下は固定した可変オリフィスを用いて行う。スロットルバルブの入口及 び出口と平行に延びる第ニラインには、動力装置用のアイドル流れ及び最小流れ を制御する可変オリフィスが設けられている。通常は、スロットルバルブにおけ る圧力降下は、オリフィスの調整に従って、圧力調整バルブによって所定のバル ブにおいて維持される。

しかしながら、この圧力降下は速度トッピング信号により変わり得る。この信号 は、トッピングガバナーから導かれ、圧力調整バルブと連結しているライン内の 圧力を変化させるからである。この後、燃料は供給源に戻り、動力装置への燃料 供給に起因するオーバースピード状態を防止する。」〔請求の範囲〕 （１）　はぼ一定の流体圧Ｐ、まで流体圧を上昇させた燃料の供給源（２８）と 、 電子制御装置（４８，３６）により駆動され、圧力Ｐ、下の燃料をタービン（１ ０）に供給する計測バルブ（５０）と、流体圧Ｐ、に応答して供給燃料の一部を 導管（９５）を介して供給源（２８）に戻し、前記計測バルブ（５０）における 圧力差（Ｐ、−Ｐ、）を形成するバイパスバルブ（８０）と、前記タービン（１ ０）の回転に応じて所定の回転速度以上のタービン（１０）の回転速度に対応す る作動信号を発し、前記タービン（１０）に供給される燃料を制限することによ り前記タービン（１０）のオーバースピード状態を防止する速度センサ（１１Ｂ ）を有する機械構造式ガバナー（１１６）とからなり、前記タービン（１０）は 圧力Ｐ、下の燃料に応答して回転し所望の動力を出力するものである燃料供給制 御機構（３２）において、前記機械構造式ガバナー（１１６）は、第一外形（１ ５４）　、第二外形（１５６）　、第三外形（１５８）及び第四外形（１６０） を備えたシリンダ（１５２）を有するカム手段（１２０）と、前記作動信号に応 答して、前記カム手段（１２０）を前記タービン（ｌＯ）の回転に対応する位置 まで移動させる動力を供給するバルブ（１３２）と、 前記第一外形（１５４）に応答して前記バルブ（１３２）に前記カム手段（１２ ０）の位置の信号を与え、前記カム手段（１２０）の位置が実際のタービンの回 転速度に対応している場合には前記作動信号を取り消すフィードバック手段（１ ６２）と、前記シリンダ（１５２）上の第二外形（１５６）　、第三外形（１５ ８）及び第四外形（１６０）に応答して、前記計測バルブ（５０）における圧力 差（Ｐ＋　Ｐｔ）を、余分な燃料を導管（９５）を介して前記供給源（２８）に 戻す前記バイパスバルブ（８０）に与えられた流体圧Ｐ。

を低下させることにより調整し、これに対応して前記計測バルブ（５０）の作動 及び位置に関係なく、前記電子制御手段（４８，３６）により前記タービン（１ ０）に供給された燃料を減少させる手段（１２２、１６８，１２８，１９２，１ ２６，１８２）であって、さらに前記タービン（１０）の通常の速度の半分以下 での回転速度における前記機械構造式ガバナー（１１６）の作動状態の評価を行 う手段（１２２，１６８，１２８，１９２，１２６，１８２）とを備えているこ とを特徴とする燃料供給制御機構（３２）。

（２）前記手段（１２２，１６８；１２８．１９２；１２６．１８２）は、前記 タービン（１０）の回転速度に応答し、前記バイパスバルブ（８０）とセンサ（ ６４）を介して連結し、圧力Ｐ、下の流体を出口ポー）　（１７３）を介して流 すことにより流体圧をＰ、に低下させる比例バルブ（１２２）を備え、 前記バイパスバルブ（８０）は移動することによって低下流体圧Ｐ、に応答し、 それに対応してスリーブ（８２）内の放射状開口（８８，８８’・−・８８Ｎ） をポート（９２）に関して前記戻り導管（９５）に配置し、余分な燃料が戻り導 管（９５）に流れるようにしたことを特徴とする請求項（１）記載の燃料供給制 御機構（３２）。

（３）前記比例バルブ（１２２）は、 入口ボート（１７４）と出口ポート（１７３）とを有するボア内部に位置する第 一ピストン（１７０）と、 前記第二外形（１５６）内に位置し、前記第一ピストン（１７０）と連結したフ ォロア手段とを備え、 前記フォロア手段は、前記第一ピストン（１７０）が前記入口ポート（１７４） を開き、流体がタービン（１０）の回転速度の関数として前記出口ポート（１７ ３）へ流れることを許容し、前記センサ（８４）及び前記バイパスバルブ（８０ ）内部の流体圧をＰ２から低下させるものであることを特徴とする請求項（２） 記載の燃料供給制御機構（３２）。

（４）前記比例バルブ（１２２）の前記入口ポート（１７４）は、矩形開口（１ ７６）と三角形開口（１７８）とを有し、前記ピストン（１７０）が動くと最初 に矩形開口（１７６）を開き流体圧Ｐ、を減少させ、前記タービン（ｌＯ）の回 転速度が前記所定の回転速度以上の第一レベルまで増加すると、それに対応して 前記入口ポー）（１７４）が前記矩形開口（１７６）と前記三角形開口（１７８ ）との双方を包含するように増大し、前記出口ボート（１７３）への流体の流れ を増加させることを特徴とする請求項（３）記載の燃料供給制御機構（３２）。

（５）前記手段（１２２，１６８，１２８，１９２，１２６，１８２）は、前記 シリンダ（１５２）上の前記第三外形（１５８）に応答して導管（２００）を開 き、余分な燃料を前記センサ（６４）から流し、流体圧をＰ、に減少させ、前記 バイパスバルブ（８０）がそれに対応して移動し、余分な燃料が前記戻り導管（ ９５）に流れるようにするフラップバルブ（１２８）を備えていることを特徴と する請求項（４）記載の燃料供給制御機構（３２）。

（６）前記手段（１２２，１６８，１２８，１９２，１２６，１８２）は、前記 第四外形（１６０）内に位置する第一端部及び第二ピストン（１２４）と連結し た第二端部を有するリンケージ（１８２）と、面（１８４）を有する前記リンケ ージ（１８２）と結合し、前記第二ピストン（１２４）の動きの関数として開口 （１９０）を開き、前記フラップバルブ（１２８）の作動の結果として前記セン サ（６４）から余分な燃料を流し、流体圧Ｐ、を低下させる第二バルブとを備え ることを特徴とする請求項（５）記載の燃料供給制御機構（３２）。

（７）　前記第二ピストン（１２４）の移動による流体の流れは前記比例の燃料 供給制御機構（３２）。

国際調査報告 国際調査報告 ＬＩＳ　８８００６０７ ＳＡ　２２５３５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）ほぼ一定の流体圧Ｐｓを有する燃料の供給源と、コンピユータにより制御 され流体圧Ｐ２の燃料をタービンに供給する計測バルブと、計測バルブにおける 流体圧力差が（Ｐ１−Ｐ２）である場合に流体圧Ｐ２に応じて燃料の一部を供給 源へ戻すバイパスバルブとを備え、前記タービンは流体圧Ｐ２の燃料に応じて回 転し、所望のエンジン動力を出力する燃料供給制御機構において、 機械構造式ガバナーを備え、該機械構造式ガバナーは所定の回転速度以上のター ビンの回転速度に応じて、前記バイパスバルブの流体圧Ｐ２をＰ２Ｐに調節する ことにより前記計測バルブにおける圧力差（Ｐ１−Ｐ２）を低下させ、それによ って余分な燃料は供給源に戻ることが可能になり、それに対応して前記計測バル ブの作動とは独立に、コンピュータによってタービンに供給された燃料を減少さ せ、タービンのオーバースピードを防止するものであることを特徴とする燃料供 給制御機構。 （２）前記機械構造式ガバナーは、 第一、第二、第三及び第四外形を有するカム手段と、タービンの回転速度に応じ て作動信号を発生する速度検知手段と、 前記作動信号に応じて動力を供給し、前記カム手段と前記タービンの回転速度に 対応する位置まで移動させるバルブと、前記第一外形に応答して前記パルプに前 記カム手段の位置を示し、前記カム手段の位置が実際のタービンの回転速度に対 応している場合には前記作動信号を取り消すフィードバック手段とを備えている ことを特徴とする請求項（１）記載の燃料供給制御機構。 （３）前記バイパスバルブ、前記計測バルブ及び前記機械構造式ガバナーと結合 し、圧力差（Ｐ１−Ｐ２Ｐ）に応答するセンサを備えており、前記機械構造式ガ バナーは前記タービンの回転速度が予想値以上であるときに前記センサに入力信 号を与え、それに対応して前記バイパスバルブが移動し、余分な燃料が供給源に 戻ることを可能にするものであることを特徴とする請求項（２）記載の燃料供給 制御機構。 （４）前記バイパスバルブは、 作動流体の流体圧Ｐ２Ｐを受ける第一表面及び基準流体圧Ｐｘを受ける第二表面 を有する求積ピストン手段と、前記求積ピストン手段と結合し、ボア内部に延び るスリーブ手段であって、前記ボアは前記燃料供給源と連結した第一ポート及び 戻りリザーバと連結した第二ポートを有し、前記スリーブは該スリーブを介して 前記第一ポートを前記第二ポートと連結させる複数の放射状開口を有するもので あるスリーブ手段と、前記第一ポートを介して流体圧Ｐ１を受ける第一面及び流 体圧Ｐ２Ｐを受ける第二面を有し、前記スリーブ内に位置する比例ピストン手段 と、 前記求積ピストン手段を付勢して、圧力差（Ｐ２Ｐ−Ｐｘ）により生じる力の関 数として、前記スリーブ内の放射状開口を介しての前記第二ポートヘの燃料の流 れを阻止する位置へ移動させる第一スプリング手段と、 前記求積ピストン手段を付勢して、圧力差（Ｐ１−Ｐ２Ｐ）により生じる力の関 数として、停止位置まで移動させ、放射状開口を介して前記第二ポートへ燃料が 流れるその放射状開口のうち使用可能な放射状開口の数を制御する第ニスプリン グ手段とを備えることを特徴とする（３）記載の燃料供給制御機構。 （５）前記機械構造式ガバナーは、 比例バルブを備えており、該比例バルブは前記タービンの回転速度に応答するも のであり、前記センサを介して前記バイパスバルブと結合しており圧力Ｐ２の流 体を開口を介して流すことにより流体圧力をＰ２Ｐに低下させ、前記バルブは前 記スリーブ内の放射状開口を前記第二ポートに関して流体圧低下に対応する位置 に移動させることによって低下流体圧Ｐ２Ｐに応答し、余分な燃料が戻り導管に 流れるようにするものであることを特徴とする請求項（４）記載の燃料供給制御 機構。 （６）前記比例バルブは、 入口ボアと出口ボアとからなるボア内部に位置する第一ピストンと、 前記第二外形内に位置し、前記第一ピストンと連結しているカムフォロア手段と からなり、 前記カムフォロア手段は第一ピストンを有し、該第一ピストンは前記入口ポート を開き、前記タービンの回転速度の関数として流体を前記出口ポートに流し、そ れによって前記センサ及びバイパスバルブ内の流体圧をＰ２からＰ２Ｐへ低下さ せるものであることを特徴とする請求項（５）記載の燃料供給制御機構。 （７）前記比例パルプの前記入口ポートは、矩形開口と三角形開口とを有し、 前記ピストンが動くと最初に前記矩形開口を開き、流体圧をＰ２からＰ２Ｐへ減 少させ、前記タービンの回転速度が前記所定の回転速度以上の第一レベルまで増 加すると、それに対応して開口部が前記矩形開口及び前記三角形開口とを包含す るように増大し、前記出口ポートヘの流量を増大させることを特徴とする請求項 （６）記載の燃料供給制御機構。 （８）前記機械構造式ガバナーは、 前記カム手段の第三外形に応答してオリフィスを開いて余分な燃料を前記センサ から流し、流体圧をＰ２Ｐへさらに減少させ、それに対応して前記バイパスバル ブを移動させて余分な燃料が前記戻り導管に流れるようにしたフラップバルブを 備えていることを特徴とする請求項（７）記載の燃料供給制御機構。 （９）前記機械構造式ガバナーは、 前記第四外形内に位置する第一端部と第二ピストンに連結した第二端部とを有す るリンケージと、 面を有する前記リンケージと結合し、前記第二ピストンの動きの関数として開口 を開き、前記フラップバルブの作動の結果として余分な燃料を流し、流体圧Ｐ２ Ｐを形成する第二バルブとを備えることを特徴とする請求項（８）記載の燃料供 給制御機構。 （１０）前記第二ピストンの動きの結果としての流体の流れは前記比例バルブの 作動後に起こることを特徴とする請求項（９）記載の燃料供給制御機構。 （１１）前記機械構造式ガバナーは、 フラップバルブを有し、 該フラップバルブは、前記カム手段内の第三外形に応答して第三ポートを開き、 第二ピストンが第二バルブを十分に開く位置まで移動させるようにし、該位置に おいては流体圧Ｐ２Ｐが形成されタービン内部の部品を損傷しない通常の作動の 一定値までタービンに供給される燃料を制限するものであることを特徴とする請 求項（７）記載の燃料供給制御機構。 （１２）前記機械構造式ガバナーは、 前記第三外形は前記フラップバルブを開き、リンケージは前記第四外形内におい て移動して第二バルブを閉じ位置に維持し、前記第二ピストンは通常の回転速度 の半分以下における前記タービンの回転速度において開き、前記機械構造式ガバ ナーの作動状態を示すことにより前記第二ピストンの作動を検査する手段を有す ることを特徴とする請求項（９）記載の燃料供給制御機構。 （１３）前記第四外形内を動く前記リンケージは前記第二バルブをほぼ静止位置 に維持し、前記第二ピストンを動かして、操作者に作動情報を与えるセンサを付 勢するようにしたことを特徴とする請求項（９）記載の燃料供給制御機構。 （１４）第三カムフォロアによって前記カム手段の前記第三外形に連結したフラ ップバルブと、 第四カムフォロアによって前記カム手段の第四外形に連結した求積ピストンとを 備え、 前記第三及び第四外形は前記求積ピストンを低速度において移動させ、オーバー スピードガバナーが作動していることを操作者に知らせるものであることを特徴 とする請求項（７）記載の燃料供給制御機構。