JPH0532199A - 可変ピツチプロペラのピツチ制御装置 - Google Patents
可変ピツチプロペラのピツチ制御装置Info
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- JPH0532199A JPH0532199A JP21271091A JP21271091A JPH0532199A JP H0532199 A JPH0532199 A JP H0532199A JP 21271091 A JP21271091 A JP 21271091A JP 21271091 A JP21271091 A JP 21271091A JP H0532199 A JPH0532199 A JP H0532199A
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- Operation Control Of Excavators (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】出力レバーの操作に対して所望のプロペラピッ
チを応答性よく実現し、エンジン回転数を目標回転数に
速やかに収束させる。 【構成】エンジン回転数検出手段と、出力レバーの操作
状態に基づいてエンジンの目標回転数を設定する目標回
転数設定手段と、設定目標回転数と検出エンジン回転数
の差を算出する回転数差算出手段と、算出された回転数
差に基づいてプロペラのピッチを制御するための制御信
号を出力する制御信号出力手段と、制御信号出力手段か
ら出力された制御信号を受けてプロペラのピッチを変化
させるピッチ制御機構と、算出回転数差の変化量を算出
する回転数差変化量算出手段と、算出された回転数差変
化量に基づいて制御信号の値を補正する制御信号値補正
手段とを備え、前記補正手段により、制御後の回転数差
の変化を予測して制御信号を補正できるため、出力レバ
ー操作に対するプロペラピッチの応答遅れを低減でき
る。
チを応答性よく実現し、エンジン回転数を目標回転数に
速やかに収束させる。 【構成】エンジン回転数検出手段と、出力レバーの操作
状態に基づいてエンジンの目標回転数を設定する目標回
転数設定手段と、設定目標回転数と検出エンジン回転数
の差を算出する回転数差算出手段と、算出された回転数
差に基づいてプロペラのピッチを制御するための制御信
号を出力する制御信号出力手段と、制御信号出力手段か
ら出力された制御信号を受けてプロペラのピッチを変化
させるピッチ制御機構と、算出回転数差の変化量を算出
する回転数差変化量算出手段と、算出された回転数差変
化量に基づいて制御信号の値を補正する制御信号値補正
手段とを備え、前記補正手段により、制御後の回転数差
の変化を予測して制御信号を補正できるため、出力レバ
ー操作に対するプロペラピッチの応答遅れを低減でき
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンにより回転さ
れる可変ピッチプロペラのピッチを制御する可変ピッチ
プロペラのピッチ制御装置に関する。
れる可変ピッチプロペラのピッチを制御する可変ピッチ
プロペラのピッチ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、上記した可変ピッチプロペラのピ
ッチ制御装置は、プロペラのピッチを流体圧アクチュエ
ータの作動により変更可能としている。流体圧アクチュ
エータの作動は、通常機械的に作動する調速機（ガバ
ナ）によって制御されるように構成されており（社団法
人 日本航空技術協会発行「新航空工学講座第７巻 プ
ロペラ」（昭和６３年１０月４日発行）の第５章参
照）、基本的には調速機がプロペラの目標回転数と現実
のプロペラ回転数の差に基づいて流体圧アクチュエータ
へ供給する作動油量を制御している。
ッチ制御装置は、プロペラのピッチを流体圧アクチュエ
ータの作動により変更可能としている。流体圧アクチュ
エータの作動は、通常機械的に作動する調速機（ガバ
ナ）によって制御されるように構成されており（社団法
人 日本航空技術協会発行「新航空工学講座第７巻 プ
ロペラ」（昭和６３年１０月４日発行）の第５章参
照）、基本的には調速機がプロペラの目標回転数と現実
のプロペラ回転数の差に基づいて流体圧アクチュエータ
へ供給する作動油量を制御している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記調速機
の作動タイミングは出力レバー操作によるエンジンのト
ルク調節とは別個に操縦者の操作によって調節されるよ
うになっているため、時々刻々変化するプロペラの使用
条件にプロペラのピッチを最適に適応させることは困難
であった。かかる問題を回避するために、本件出願人名
義にて出願した特願平１ー３４３５７８号の出願書類に
記載された可変ピッチプロペラのピッチ制御装置におい
ては、出力レバーの操作と連動させてエンジンの目標回
転数を設定し、現実のエンジンの回転数をエンジンの目
標回転数に合わせるために両者の回転数差に基づいてプ
ロペラのピッチを制御するようにしている。しかし、回
転数差算出値に基づいて作動油量を調節する場合、供給
されあるいは排出される作動油に対する流体圧アクチュ
エータの応答遅れ，ピッチ調節機構の機械部分の応答遅
れ等によって出力レバーの操作からプロペラのピッチが
所望の値に設定されるまでの間に時間遅れを生じ、特に
エンジン回転数と目標回転数の差が所定値以下すなわち
エンジン回転数が目標回転数の近傍にある場合にはこの
時間遅れのためプロペラの回転が不規則になるいわゆる
ハンチング現象が生じ、エンジン回転数を目標回転数へ
収束させるのに時間を要するという問題がある。本発明
は、上記した問題を解決しようとするもので、時々刻々
変化するプロペラの使用条件にプロペラのピッチを最適
に適応させるとともに、出力レバーの操作に対して所望
のプロペラピッチを応答性よく実現しエンジン回転数を
目標回転数に速やかに収束させることの可能な可変ピッ
チプロペラのピッチ制御装置を提供することを目的とす
る。
の作動タイミングは出力レバー操作によるエンジンのト
ルク調節とは別個に操縦者の操作によって調節されるよ
うになっているため、時々刻々変化するプロペラの使用
条件にプロペラのピッチを最適に適応させることは困難
であった。かかる問題を回避するために、本件出願人名
義にて出願した特願平１ー３４３５７８号の出願書類に
記載された可変ピッチプロペラのピッチ制御装置におい
ては、出力レバーの操作と連動させてエンジンの目標回
転数を設定し、現実のエンジンの回転数をエンジンの目
標回転数に合わせるために両者の回転数差に基づいてプ
ロペラのピッチを制御するようにしている。しかし、回
転数差算出値に基づいて作動油量を調節する場合、供給
されあるいは排出される作動油に対する流体圧アクチュ
エータの応答遅れ，ピッチ調節機構の機械部分の応答遅
れ等によって出力レバーの操作からプロペラのピッチが
所望の値に設定されるまでの間に時間遅れを生じ、特に
エンジン回転数と目標回転数の差が所定値以下すなわち
エンジン回転数が目標回転数の近傍にある場合にはこの
時間遅れのためプロペラの回転が不規則になるいわゆる
ハンチング現象が生じ、エンジン回転数を目標回転数へ
収束させるのに時間を要するという問題がある。本発明
は、上記した問題を解決しようとするもので、時々刻々
変化するプロペラの使用条件にプロペラのピッチを最適
に適応させるとともに、出力レバーの操作に対して所望
のプロペラピッチを応答性よく実現しエンジン回転数を
目標回転数に速やかに収束させることの可能な可変ピッ
チプロペラのピッチ制御装置を提供することを目的とす
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の構成上の特徴
は、図１に示すように、プロペラを回転させるエンジン
の回転数を検出するエンジン回転数検出手段１と、出力
レバーの操作状態に基づいて前記エンジンの目標回転数
を設定する目標回転数設定手段２と、前記設定された目
標回転数と前記検出されたエンジン回転数の差を算出す
る回転数差算出手段３と、前記算出された回転数差に基
づいて前記プロペラのピッチを制御するための制御信号
を出力する制御信号出力手段４と、制御信号出力手段４
から出力された前記制御信号を受けて前記プロペラのピ
ッチを変化させるピッチ制御機構５とを備えた可変ピッ
チプロペラのピッチ制御装置であって、前記算出回転数
差の変化量を算出する回転数差変化量算出手段６と、前
記算出された回転数差変化量に基づいて前記制御信号の
値を補正する制御信号値補正手段７とを備えたことにあ
る。
は、図１に示すように、プロペラを回転させるエンジン
の回転数を検出するエンジン回転数検出手段１と、出力
レバーの操作状態に基づいて前記エンジンの目標回転数
を設定する目標回転数設定手段２と、前記設定された目
標回転数と前記検出されたエンジン回転数の差を算出す
る回転数差算出手段３と、前記算出された回転数差に基
づいて前記プロペラのピッチを制御するための制御信号
を出力する制御信号出力手段４と、制御信号出力手段４
から出力された前記制御信号を受けて前記プロペラのピ
ッチを変化させるピッチ制御機構５とを備えた可変ピッ
チプロペラのピッチ制御装置であって、前記算出回転数
差の変化量を算出する回転数差変化量算出手段６と、前
記算出された回転数差変化量に基づいて前記制御信号の
値を補正する制御信号値補正手段７とを備えたことにあ
る。
【０００５】
【作用】上記可変ピッチプロペラのピッチ制御装置にお
いては、制御信号出力手段４によって出力される設定目
標回転数と検出エンジン回転数との回転数差に基づいた
プロペラピッチを制御するための制御信号は、回転数差
変化量算出手段６によって算出された回転数差変化量に
基づいて制御信号値補正手段７により補正される。この
算出回転数差変化量に基づいて制御信号を補正すること
は、当該算出回転数差変化量に基づいて制御後の前記回
転数差の変化を予測して制御信号を補正することを意味
する。したがって、かかる補正された制御信号を受けて
ピッチ制御機構５がプロペラのピッチを制御することに
より、流体圧アクチュエータの応答遅れ，ピッチ調節機
構の機械部分の応答遅れ等を補うことができ、出力レバ
ー操作時からプロペラのピッチが所望の値に設定される
までの間の時間遅れを少なくし、出力レバー操作に対す
るピッチ制御の応答性を良くすることができる。
いては、制御信号出力手段４によって出力される設定目
標回転数と検出エンジン回転数との回転数差に基づいた
プロペラピッチを制御するための制御信号は、回転数差
変化量算出手段６によって算出された回転数差変化量に
基づいて制御信号値補正手段７により補正される。この
算出回転数差変化量に基づいて制御信号を補正すること
は、当該算出回転数差変化量に基づいて制御後の前記回
転数差の変化を予測して制御信号を補正することを意味
する。したがって、かかる補正された制御信号を受けて
ピッチ制御機構５がプロペラのピッチを制御することに
より、流体圧アクチュエータの応答遅れ，ピッチ調節機
構の機械部分の応答遅れ等を補うことができ、出力レバ
ー操作時からプロペラのピッチが所望の値に設定される
までの間の時間遅れを少なくし、出力レバー操作に対す
るピッチ制御の応答性を良くすることができる。
【０００６】
【発明の効果】上記したように本発明に係る可変ピッチ
プロペラのピッチ制御装置においては、出力レバーの操
作と連動させてプロペラのピッチを制御することによ
り、変化するプロペラの使用条件にプロペラのピッチを
最適に適応させることができる。さらに、本発明におい
ては目標回転数とエンジン回転数の差に基づく制御信号
の値を算出回転数差変化量に基づいて補正することによ
り、制御後の回転数差の変化を予測して制御信号が補正
されることになるため、出力レバー操作後の流体圧アク
チュエータの応答遅れ等ピッチ制御機構の応答遅れによ
るピッチ制御の時間遅れを少なくすることができる。こ
のため、上記ピッチ制御の時間遅れにより特にエンジン
回転数が目標回転数に近接したときに生じるプロペラの
ハンチング現象を低減させることができ、エンジン回転
数を目標回転数に速やかに収束させることができる。
プロペラのピッチ制御装置においては、出力レバーの操
作と連動させてプロペラのピッチを制御することによ
り、変化するプロペラの使用条件にプロペラのピッチを
最適に適応させることができる。さらに、本発明におい
ては目標回転数とエンジン回転数の差に基づく制御信号
の値を算出回転数差変化量に基づいて補正することによ
り、制御後の回転数差の変化を予測して制御信号が補正
されることになるため、出力レバー操作後の流体圧アク
チュエータの応答遅れ等ピッチ制御機構の応答遅れによ
るピッチ制御の時間遅れを少なくすることができる。こ
のため、上記ピッチ制御の時間遅れにより特にエンジン
回転数が目標回転数に近接したときに生じるプロペラの
ハンチング現象を低減させることができ、エンジン回転
数を目標回転数に速やかに収束させることができる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図２は、単発飛行機に適用される本発明による
可変ピッチプロペラのピッチ制御装置を概略的に示した
もので、このピッチ制御装置は可変ピッチ機構１０と油
圧制御回路２０と電子制御装置３０により構成されてい
る。
明する。図２は、単発飛行機に適用される本発明による
可変ピッチプロペラのピッチ制御装置を概略的に示した
もので、このピッチ制御装置は可変ピッチ機構１０と油
圧制御回路２０と電子制御装置３０により構成されてい
る。
【０００８】可変ピッチ機構１０は、図３に示すよう
に、軸方向へのみ移動可能なピストン１１ａとリターン
スプリング１１ｂを備える油圧シリンダ１１と、この油
圧シリンダ１１のピストン１１ａと一体的に軸方向へ移
動するピン１２と、このピン１２が嵌合するカム孔１３
ａを有していてエンジン（図示省略）によって回転され
るハウジング１４に回転可能にかつ軸方向へ移動不能に
組み付けられたハブ１３と、このハブ１３の一端に一体
的に形成されたギア１３ｂと、ハウジング１４に回転可
能かつ軸方向へ移動不能に組み付けられたプロペラブレ
ード１５の一端に一体的に形成されて前記ギア１３ｂに
かみ合うギア１５ａ等によって構成されていて、油圧制
御回路２０から油圧シリンダ１１に付与される作動油に
よりピストン１１ａが図示右方に移動すると、プロペラ
ブレード１５が図示矢印Ｐ方向に回転して当該プロペラ
ブレード１５のプロペラピッチが高ピッチに変更される
ようになっている。
に、軸方向へのみ移動可能なピストン１１ａとリターン
スプリング１１ｂを備える油圧シリンダ１１と、この油
圧シリンダ１１のピストン１１ａと一体的に軸方向へ移
動するピン１２と、このピン１２が嵌合するカム孔１３
ａを有していてエンジン（図示省略）によって回転され
るハウジング１４に回転可能にかつ軸方向へ移動不能に
組み付けられたハブ１３と、このハブ１３の一端に一体
的に形成されたギア１３ｂと、ハウジング１４に回転可
能かつ軸方向へ移動不能に組み付けられたプロペラブレ
ード１５の一端に一体的に形成されて前記ギア１３ｂに
かみ合うギア１５ａ等によって構成されていて、油圧制
御回路２０から油圧シリンダ１１に付与される作動油に
よりピストン１１ａが図示右方に移動すると、プロペラ
ブレード１５が図示矢印Ｐ方向に回転して当該プロペラ
ブレード１５のプロペラピッチが高ピッチに変更される
ようになっている。
【０００９】油圧制御回路２０は、図２に示すように、
エンジンによって駆動されるオイルポンプ２１と、この
オイルポンプ２１から吐出される油圧を一定にするレギ
ュレータ弁２２と、前記油圧シリンダ１１に供給される
作動油の流量を制御する電磁流量制御弁２３及び絞り２
４等によって構成されている。電磁流量制御弁２３は、
スプリングセンタ型の３ポート電磁弁であって、電子制
御装置３０による各ソレノイドａ，ｂへの励磁電流付与
値に応じて油圧シリンダ１１への作動油の供給量及び排
出量を制御可能であり、各ソレノイドａ，ｂの非通電時
には図示中立位置に保持されて油圧シリンダ１１に接続
されたポート２３ａがオイルポンプ２１に接続されたポ
ート２３ｂ及び油溜２５に接続されたポート２３ｃから
遮断され、ソレノイドａの通電時には電磁弁が上方に移
動してポート２３ａとポート２３ｂとが連通され、ソレ
ノイドｂの通電時には電磁弁が下方へ移動してポート２
３ａとポート２３ｃとが連通されるように構成されてい
る。なお、絞り２４は、油圧シリンダ１１に供給される
作動油の一部を常に油溜２５に逃がすものであり、電磁
流量制御弁２３の非制御状態（たとえば、電子制御装置
３０等の故障時）において油圧シリンダ１１内の作動油
を逃がしてプロペラブレード１５のピッチを低ピッチ
（一般に知られている単発飛行機におけるフェイルセー
フ側）にするものである。
エンジンによって駆動されるオイルポンプ２１と、この
オイルポンプ２１から吐出される油圧を一定にするレギ
ュレータ弁２２と、前記油圧シリンダ１１に供給される
作動油の流量を制御する電磁流量制御弁２３及び絞り２
４等によって構成されている。電磁流量制御弁２３は、
スプリングセンタ型の３ポート電磁弁であって、電子制
御装置３０による各ソレノイドａ，ｂへの励磁電流付与
値に応じて油圧シリンダ１１への作動油の供給量及び排
出量を制御可能であり、各ソレノイドａ，ｂの非通電時
には図示中立位置に保持されて油圧シリンダ１１に接続
されたポート２３ａがオイルポンプ２１に接続されたポ
ート２３ｂ及び油溜２５に接続されたポート２３ｃから
遮断され、ソレノイドａの通電時には電磁弁が上方に移
動してポート２３ａとポート２３ｂとが連通され、ソレ
ノイドｂの通電時には電磁弁が下方へ移動してポート２
３ａとポート２３ｃとが連通されるように構成されてい
る。なお、絞り２４は、油圧シリンダ１１に供給される
作動油の一部を常に油溜２５に逃がすものであり、電磁
流量制御弁２３の非制御状態（たとえば、電子制御装置
３０等の故障時）において油圧シリンダ１１内の作動油
を逃がしてプロペラブレード１５のピッチを低ピッチ
（一般に知られている単発飛行機におけるフェイルセー
フ側）にするものである。
【００１０】電子制御装置３０は、当該飛行機のプロペ
ラを駆動するエンジンの回転数を検出するエンジン回転
数センサ３１、エンジンの負荷を決定するスロットルの
開度を検出するスロットル開度センサ３２、マイクロコ
ンピュータ３３等によって構成されていて、各センサ３
１，３２はマイクロコンピュータ３３にそれぞれ接続さ
れている。マイクロコンピュータ３３は、各センサ３
１，３２との信号の授受などを行うインターフェース
と、演算処理を行うＣＰＵと、同ＣＰＵが実行するフロ
ーチャートに対応した図９に示すプログラム及び同プロ
グラムの処理に必要な図４〜図７に示すマップ等を記憶
するＲＯＭと、ＣＰＵが上記プログラムの実行時に変数
などを一時的に記憶させるＲＡＭ等を共通のバスに接続
して構成されている。
ラを駆動するエンジンの回転数を検出するエンジン回転
数センサ３１、エンジンの負荷を決定するスロットルの
開度を検出するスロットル開度センサ３２、マイクロコ
ンピュータ３３等によって構成されていて、各センサ３
１，３２はマイクロコンピュータ３３にそれぞれ接続さ
れている。マイクロコンピュータ３３は、各センサ３
１，３２との信号の授受などを行うインターフェース
と、演算処理を行うＣＰＵと、同ＣＰＵが実行するフロ
ーチャートに対応した図９に示すプログラム及び同プロ
グラムの処理に必要な図４〜図７に示すマップ等を記憶
するＲＯＭと、ＣＰＵが上記プログラムの実行時に変数
などを一時的に記憶させるＲＡＭ等を共通のバスに接続
して構成されている。
【００１１】ＲＯＭに記憶されたマップは、スロットル
開度ＴAiとエンジンの目標回転数設定値Ｎset（図４参
照）、目標回転数設定値Ｎsetとエンジン回転数ＮEiの
差（以下、回転数差という）ΔＮEiと第１制御量Ａ
1（図５参照）、 回転数差ΔＮEiと第２ａ制御量Ａ
2（図６参照） およびマイクロコンピュータのクロック
に基づいて定められた所定時間間隔Δｔで算出された現
在の回転数差ΔＮEiと以前の算出回転数差ΔＮEi-1の差
（以下回転数差変化量という）DΔＮEiと第２ｂ制御量
Ａ3（図７参照） の関係を示す４種類の二次元マップで
ある。
開度ＴAiとエンジンの目標回転数設定値Ｎset（図４参
照）、目標回転数設定値Ｎsetとエンジン回転数ＮEiの
差（以下、回転数差という）ΔＮEiと第１制御量Ａ
1（図５参照）、 回転数差ΔＮEiと第２ａ制御量Ａ
2（図６参照） およびマイクロコンピュータのクロック
に基づいて定められた所定時間間隔Δｔで算出された現
在の回転数差ΔＮEiと以前の算出回転数差ΔＮEi-1の差
（以下回転数差変化量という）DΔＮEiと第２ｂ制御量
Ａ3（図７参照） の関係を示す４種類の二次元マップで
ある。
【００１２】エンジンの目標回転数設定値Ｎset は、ス
ロットル開度の０近傍を除いてスロットル開度検出値Ｔ
Aiに略比例するように規定されている。第１制御量Ａ1
は、回転数差ΔＮEiに略比例する量として規定され、回
転数差ΔＮEiに基づいて作動油を制御する基本的制御量
を表すもので、ΔＮEiが正の場合は油圧シリンダ１１か
ら作動油を油量Ｑ1 排出させ、ΔＮEiが負の場合は油圧
シリンダ１１に作動油を油量Ｑ1 供給することを意味す
る。ここで、制御量Ａと作動油量Ｑは図８に示すように
比例関係にある。第２ａ制御量Ａ2は、回転数差ΔＮEi
の絶対値がΔＮEo以下の場合に所定の正の値を示しΔＮ
Eo以上の場合は０を示す量として規定され、第２ｂ制御
量Ａ3との積Ａ2×Ａ3は基本的制御量Ａ1に対する補正量
を表し、この補正量は回転数差ΔＮEiの絶対値がΔＮEo
以下の場合にのみ存在する。なお、ΔＮEoの値は、エン
ジンのハンチングが問題になるような回転数差を考慮し
て規定される。第２ｂ制御量Ａ3 は、回転数差変化量D
ΔＮEi に比例する量として規定され、補正量Ａ2×Ａ3
は現在の回転数差ΔＮEiと以前の回転数差ΔＮEi-1の差
に基づいて制御量Ａ1を補正することを意味する。な
お、（Ａ2，ΔＮEi）マップ（図６参照）の形状は、Δ
ＮEiの変化に対する補正値Ａ2×Ａ3の立ち上がり特性が
問題にならない場合には、図示三角形部分に代えて台形
あるいは長方形状等にしてもよい。これら各マップは、
可変ピッチプロペラの特性とエンジン特性等を考慮した
理論的考察を経て導かれたものである。
ロットル開度の０近傍を除いてスロットル開度検出値Ｔ
Aiに略比例するように規定されている。第１制御量Ａ1
は、回転数差ΔＮEiに略比例する量として規定され、回
転数差ΔＮEiに基づいて作動油を制御する基本的制御量
を表すもので、ΔＮEiが正の場合は油圧シリンダ１１か
ら作動油を油量Ｑ1 排出させ、ΔＮEiが負の場合は油圧
シリンダ１１に作動油を油量Ｑ1 供給することを意味す
る。ここで、制御量Ａと作動油量Ｑは図８に示すように
比例関係にある。第２ａ制御量Ａ2は、回転数差ΔＮEi
の絶対値がΔＮEo以下の場合に所定の正の値を示しΔＮ
Eo以上の場合は０を示す量として規定され、第２ｂ制御
量Ａ3との積Ａ2×Ａ3は基本的制御量Ａ1に対する補正量
を表し、この補正量は回転数差ΔＮEiの絶対値がΔＮEo
以下の場合にのみ存在する。なお、ΔＮEoの値は、エン
ジンのハンチングが問題になるような回転数差を考慮し
て規定される。第２ｂ制御量Ａ3 は、回転数差変化量D
ΔＮEi に比例する量として規定され、補正量Ａ2×Ａ3
は現在の回転数差ΔＮEiと以前の回転数差ΔＮEi-1の差
に基づいて制御量Ａ1を補正することを意味する。な
お、（Ａ2，ΔＮEi）マップ（図６参照）の形状は、Δ
ＮEiの変化に対する補正値Ａ2×Ａ3の立ち上がり特性が
問題にならない場合には、図示三角形部分に代えて台形
あるいは長方形状等にしてもよい。これら各マップは、
可変ピッチプロペラの特性とエンジン特性等を考慮した
理論的考察を経て導かれたものである。
【００１３】マイクロコンピュータ３３には、各センサ
３１，３２が出力する検出信号が入力される信号線が接
続されると共に、電磁流量制御弁２３の各ソレノイド
ａ，ｂに対して励磁電流を通電させるか否かの制御信号
を出力する制御信号線が接続されている。
３１，３２が出力する検出信号が入力される信号線が接
続されると共に、電磁流量制御弁２３の各ソレノイド
ａ，ｂに対して励磁電流を通電させるか否かの制御信号
を出力する制御信号線が接続されている。
【００１４】つぎに、上記のように構成した実施例の動
作について図１０のタイムチャートを参照しつつ説明す
る。エンジンが始動されるとマイクロコンピュータ３３
では、ＣＰＵが図９に示すプログラムの実行をステップ
５０にて開始し、ステップ５１にて各種変数の初期化な
どを行う初期設定処理を実行した後、ステップ５２〜６
０からなる一連の処理を繰り返し実行する。
作について図１０のタイムチャートを参照しつつ説明す
る。エンジンが始動されるとマイクロコンピュータ３３
では、ＣＰＵが図９に示すプログラムの実行をステップ
５０にて開始し、ステップ５１にて各種変数の初期化な
どを行う初期設定処理を実行した後、ステップ５２〜６
０からなる一連の処理を繰り返し実行する。
【００１５】初期設定処理の終了後、ＣＰＵはステップ
５２にて各センサ３１，３２からの検出信号より各検出
データを読み込む。すなわち、エンジン回転数センサ３
１が検出したエンジン回転数検出値ＮEi（図１０(a)に
ＮEiの時間変化を示す） と、スロットル開度センサ３
２が検出したスロットル開度検出値ＴAiとがインターフ
ェースを介して読み込まれ、ＣＰＵは各データをＲＡＭ
の所定領域に記憶させる。つぎに、ＣＰＵはステップ５
３にて現在のスロットル開度検出値ＴAiにおけるエンジ
ンの目標回転数設定値Ｎset を（Ｎset，ＴAi）マップ
より決定する（図１０(a)にＮsetの時間変化を示す）。
さらに、ＣＰＵはステップ５４にて目標回転数設定値Ｎ
set とエンジン回転数検出値ＮEiとの差ΔＮEiを算出
し、この回転数差算出値ΔＮEiに基づいてステップ５５
にて（Ａ1，ΔＮEi）マップ より第１制御量Ａ1（図１
０(b)にＡ1の時間変化を示す）を決定する。
５２にて各センサ３１，３２からの検出信号より各検出
データを読み込む。すなわち、エンジン回転数センサ３
１が検出したエンジン回転数検出値ＮEi（図１０(a)に
ＮEiの時間変化を示す） と、スロットル開度センサ３
２が検出したスロットル開度検出値ＴAiとがインターフ
ェースを介して読み込まれ、ＣＰＵは各データをＲＡＭ
の所定領域に記憶させる。つぎに、ＣＰＵはステップ５
３にて現在のスロットル開度検出値ＴAiにおけるエンジ
ンの目標回転数設定値Ｎset を（Ｎset，ＴAi）マップ
より決定する（図１０(a)にＮsetの時間変化を示す）。
さらに、ＣＰＵはステップ５４にて目標回転数設定値Ｎ
set とエンジン回転数検出値ＮEiとの差ΔＮEiを算出
し、この回転数差算出値ΔＮEiに基づいてステップ５５
にて（Ａ1，ΔＮEi）マップ より第１制御量Ａ1（図１
０(b)にＡ1の時間変化を示す）を決定する。
【００１６】つぎに、ＣＰＵはステップ５６にて回転数
差算出値ΔＮEiに基づいてステップ５６にて（Ａ2，Δ
ＮEi）マップ より第２ａ制御量Ａ2（図１０(c)にＡ2
の時間変化を示す）を決定する。さらに、ＣＰＵはステ
ップ５７にて現在の回転数差算出値ΔＮEiと以前の回転
数差算出値ΔＮEiー1より回転数差変化量DΔＮEiを算出
し、この回転数差変化量算出値DΔＮEiに基づいてステ
ップ５８にて（Ａ3，DΔＮEi） マップより第２ｂ制御
量Ａ3（図１０(d)にＡ3の時間変化を示す）を決定す
る。ＣＰＵはステップ５９にて上記第１制御量Ａ1， 第
２ａ制御量Ａ2 および第２ｂ制御量Ａ3 を用いて下記数
式１より制御量Ａを算出する。
差算出値ΔＮEiに基づいてステップ５６にて（Ａ2，Δ
ＮEi）マップ より第２ａ制御量Ａ2（図１０(c)にＡ2
の時間変化を示す）を決定する。さらに、ＣＰＵはステ
ップ５７にて現在の回転数差算出値ΔＮEiと以前の回転
数差算出値ΔＮEiー1より回転数差変化量DΔＮEiを算出
し、この回転数差変化量算出値DΔＮEiに基づいてステ
ップ５８にて（Ａ3，DΔＮEi） マップより第２ｂ制御
量Ａ3（図１０(d)にＡ3の時間変化を示す）を決定す
る。ＣＰＵはステップ５９にて上記第１制御量Ａ1， 第
２ａ制御量Ａ2 および第２ｂ制御量Ａ3 を用いて下記数
式１より制御量Ａを算出する。
【数１】 Ａ＝Ａ1＋Ａ2×Ａ3この制御量Ａ（図１０(f)
にＡの時間変化を示す） に基づいてＣＰＵはステップ
６０にて作動油量等を調整するため、電磁流量制御弁２
３のソレノイドａ，ｂに通電させる励磁電流の値を規定
する制御信号を出力する。すなわち、ＣＰＵはＡが正の
場合はＡの値に基づく励磁電流をソレノイドｂに流入さ
せて作動油を油量Ｑだけ油圧シリンダ１１から油溜２５
に排出させ、プロペラブレード１５のピッチを小さくし
てエンジン回転数ＮEiを増加させ目標回転数Ｎset に合
わせる。一方Ａが負の場合は、ＣＰＵはＡの値に基づく
励磁電流をソレノイドａに流入させてポンプ２１により
作動油を油量Ｑだけ油圧シリンダ１１に供給させ、プロ
ペラブレード１５のピッチを大きくしてエンジン回転数
ＮEiを減少させ目標回転数Ｎset に合わせるように制御
する。
にＡの時間変化を示す） に基づいてＣＰＵはステップ
６０にて作動油量等を調整するため、電磁流量制御弁２
３のソレノイドａ，ｂに通電させる励磁電流の値を規定
する制御信号を出力する。すなわち、ＣＰＵはＡが正の
場合はＡの値に基づく励磁電流をソレノイドｂに流入さ
せて作動油を油量Ｑだけ油圧シリンダ１１から油溜２５
に排出させ、プロペラブレード１５のピッチを小さくし
てエンジン回転数ＮEiを増加させ目標回転数Ｎset に合
わせる。一方Ａが負の場合は、ＣＰＵはＡの値に基づく
励磁電流をソレノイドａに流入させてポンプ２１により
作動油を油量Ｑだけ油圧シリンダ１１に供給させ、プロ
ペラブレード１５のピッチを大きくしてエンジン回転数
ＮEiを減少させ目標回転数Ｎset に合わせるように制御
する。
【００１７】ここで、数式１と（Ａ2，ΔＮEi）マップ
（図６参照） から明らかなように、回転数差算出値Δ
ＮEiの絶対値が所定値ΔＮE0より大な場合すなわちスロ
ットル開度ＴAiの変化に対する現在のエンジン回転数Ｎ
Eiが目標回転数設定値Ｎset から大きく離れている場
合、数式１の右辺第２項は０になり、制御量Ａは第１制
御量Ａ1 値のみにて規定され、この値にもとづいてプロ
ペラのピッチが制御される。また、回転数差算出値ΔＮ
Eiの絶対値が所定値ΔＮE0より小な場合すなわちスロッ
トル開度ＴAiの変化に対するエンジン回転数ＮEiが目標
回転数設定値Ｎsetに近接している場合、制御量Ａは数
式１に示すように基本的制御量Ａ1に補正量Ａ2×Ａ3 を
加えた値にて規定される。補正量Ａ2×Ａ3は、Ａ3 が回
転数差の現在の算出値ΔＮEiと以前の算出値ΔＮEi-1
の差DΔＮEiに比例することから明らかなように、現在
と以前の回転数差の変化量 DΔＮEiに基づいて制御量Ａ
1 を補正するものであり、この回転数差変化量DΔＮEi
に基づいて将来の回転数差の変化を予測して制御量Ａ1
を補正しようとするものである。
（図６参照） から明らかなように、回転数差算出値Δ
ＮEiの絶対値が所定値ΔＮE0より大な場合すなわちスロ
ットル開度ＴAiの変化に対する現在のエンジン回転数Ｎ
Eiが目標回転数設定値Ｎset から大きく離れている場
合、数式１の右辺第２項は０になり、制御量Ａは第１制
御量Ａ1 値のみにて規定され、この値にもとづいてプロ
ペラのピッチが制御される。また、回転数差算出値ΔＮ
Eiの絶対値が所定値ΔＮE0より小な場合すなわちスロッ
トル開度ＴAiの変化に対するエンジン回転数ＮEiが目標
回転数設定値Ｎsetに近接している場合、制御量Ａは数
式１に示すように基本的制御量Ａ1に補正量Ａ2×Ａ3 を
加えた値にて規定される。補正量Ａ2×Ａ3は、Ａ3 が回
転数差の現在の算出値ΔＮEiと以前の算出値ΔＮEi-1
の差DΔＮEiに比例することから明らかなように、現在
と以前の回転数差の変化量 DΔＮEiに基づいて制御量Ａ
1 を補正するものであり、この回転数差変化量DΔＮEi
に基づいて将来の回転数差の変化を予測して制御量Ａ1
を補正しようとするものである。
【００１８】具体的には図１０(f)のタイムチャートに
示すように、基本的制御量Ａ1と補正された制御量Ａの
時間経過に基づく関係は、補正された制御量Ａの波形が
基本的制御量Ａ1 の波形に対して略位相が進んだ関係に
ある。このため、補正された制御量Ａに基づいてプロペ
ラブレードのピッチを制御することにより、流体圧アク
チュエータの応答遅れ，プロペラブレードのピッチ調節
機構の機械部分の応答遅れ等のピッチ制御機構の応答遅
れを効果的に補うことができ、出力レバー操作に対して
応答性よくプロペラブレードのピッチを変化させること
ができる。したがって、エンジン回転数ＮEiが目標回転
数設定値Ｎset に近接しているときに、ピッチ制御機構
の応答遅れ等により生じるプロペラのハンチング現象を
低減させ、エンジン回転数ＮEiを目標回転数設定値Ｎse
t に速やかに収束させることができる。なお、上記実施
例においてはエンジンの目標回転数を、スロットル開度
検出値から直接求めているが、出力レバーの操作量等を
電子制御装置にて演算処理することにより間接的に目標
回転数を求めるようにしてもよく、また機速等の出力レ
バーの操作に基づいて規定される出力量から求めるよう
にしてもよい。
示すように、基本的制御量Ａ1と補正された制御量Ａの
時間経過に基づく関係は、補正された制御量Ａの波形が
基本的制御量Ａ1 の波形に対して略位相が進んだ関係に
ある。このため、補正された制御量Ａに基づいてプロペ
ラブレードのピッチを制御することにより、流体圧アク
チュエータの応答遅れ，プロペラブレードのピッチ調節
機構の機械部分の応答遅れ等のピッチ制御機構の応答遅
れを効果的に補うことができ、出力レバー操作に対して
応答性よくプロペラブレードのピッチを変化させること
ができる。したがって、エンジン回転数ＮEiが目標回転
数設定値Ｎset に近接しているときに、ピッチ制御機構
の応答遅れ等により生じるプロペラのハンチング現象を
低減させ、エンジン回転数ＮEiを目標回転数設定値Ｎse
t に速やかに収束させることができる。なお、上記実施
例においてはエンジンの目標回転数を、スロットル開度
検出値から直接求めているが、出力レバーの操作量等を
電子制御装置にて演算処理することにより間接的に目標
回転数を求めるようにしてもよく、また機速等の出力レ
バーの操作に基づいて規定される出力量から求めるよう
にしてもよい。
【図１】特許請求の範囲に記載した本発明の構成に対応
するクレーム対応図である。
するクレーム対応図である。
【図２】本発明の一実施例に係るピッチ制御装置を示す
概略図である。
概略図である。
【図３】同ピッチ制御装置の可変ピッチ機構を示す要部
断面図である。
断面図である。
【図４】スロットル開度ＴAiとエンジンの目標回転数Ｎ
set との関係を示すマップである。
set との関係を示すマップである。
【図５】目標回転数Ｎsetとエンジン回転数ＮEiの差Δ
ＮEiと第１制御量Ａ1の関係を示すマップである。
ＮEiと第１制御量Ａ1の関係を示すマップである。
【図６】同回転数差ΔＮEiと第２ａ制御量Ａ2 の関係を
示すマップである。
示すマップである。
【図７】同回転数差ΔＮEiの時間変化量DΔＮEiと第２
ｂ制御量Ａ3の関係を示すマップである。
ｂ制御量Ａ3の関係を示すマップである。
【図８】制御量Ａと作動油量Ｑの関係を示す図である。
【図９】
【図２】のマイクロコンピュータにて実行されるプログ
ラムのフローチャートである。
ラムのフローチャートである。
【図１０】目標回転数Ｎset、エンジン回転数ＮEi、各
制御量Ａ，Ａ1，Ａ2，Ａ3の時間経過を示すタイムチャ
ートである。
制御量Ａ，Ａ1，Ａ2，Ａ3の時間経過を示すタイムチャ
ートである。
１０…可変ピッチ機構、１５…プロペラブレード、２０
…油圧制御回路、３１…エンジン回転数センサ、３２…
スロットル開度センサ、３３…マイクロコンピュータ。
…油圧制御回路、３１…エンジン回転数センサ、３２…
スロットル開度センサ、３３…マイクロコンピュータ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 プロペラを回転させるエンジンの回転数
を検出するエンジン回転数検出手段と、出力レバーの操
作状態に基づいて前記エンジンの目標回転数を設定する
目標回転数設定手段と、前記設定された目標回転数と前
記検出されたエンジン回転数の差を算出する回転数差算
出手段と、前記算出された回転数差に基づいて前記プロ
ペラのピッチを制御するための制御信号を出力する制御
信号出力手段と、同制御信号出力手段から出力された前
記制御信号を受けて前記プロペラのピッチを変化させる
ピッチ制御機構とを備えた可変ピッチプロペラのピッチ
制御装置であって、 前記算出回転数差の変化量を算出する回転数差変化量算
出手段と、 前記算出された回転数差変化量に基づいて前記制御信号
の値を補正する制御信号値補正手段とを備えたことを特
徴とする可変ピッチプロペラのピッチ制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21271091A JPH0532199A (ja) | 1991-07-29 | 1991-07-29 | 可変ピツチプロペラのピツチ制御装置 |
| US07/921,196 US5284418A (en) | 1991-07-29 | 1992-07-28 | Electric pitch control apparatus for variable pitch propeller capable of controlling the pitch angle based instantaneous operational conditions of the propeller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21271091A JPH0532199A (ja) | 1991-07-29 | 1991-07-29 | 可変ピツチプロペラのピツチ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0532199A true JPH0532199A (ja) | 1993-02-09 |
Family
ID=16627152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21271091A Pending JPH0532199A (ja) | 1991-07-29 | 1991-07-29 | 可変ピツチプロペラのピツチ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0532199A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6224021B1 (en) | 1998-03-10 | 2001-05-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Thrust control apparatus and method for an airplane |
| JP2020510569A (ja) * | 2017-02-07 | 2020-04-09 | サフラン・エアクラフト・エンジンズ | タービンエンジンのプロペラの速度およびパワーを制御するための方法 |
-
1991
- 1991-07-29 JP JP21271091A patent/JPH0532199A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6224021B1 (en) | 1998-03-10 | 2001-05-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Thrust control apparatus and method for an airplane |
| JP2020510569A (ja) * | 2017-02-07 | 2020-04-09 | サフラン・エアクラフト・エンジンズ | タービンエンジンのプロペラの速度およびパワーを制御するための方法 |
| US11549448B2 (en) | 2017-02-07 | 2023-01-10 | Safran Aircraft Engines | Method for controlling the speed and the power of a turbine engine propeller |
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