JPH07224686A - エンジンシグネチャを用いるサージ検出装置 - Google Patents
エンジンシグネチャを用いるサージ検出装置Info
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- JPH07224686A JPH07224686A JP7009412A JP941295A JPH07224686A JP H07224686 A JPH07224686 A JP H07224686A JP 7009412 A JP7009412 A JP 7009412A JP 941295 A JP941295 A JP 941295A JP H07224686 A JPH07224686 A JP H07224686A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
- F04D27/001—Testing thereof; Determination or simulation of flow characteristics; Stall or surge detection, e.g. condition monitoring
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2270/00—Control
- F05D2270/01—Purpose of the control system
- F05D2270/10—Purpose of the control system to cope with, or avoid, compressor flow instabilities
- F05D2270/101—Compressor surge or stall
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 タービンファン・エンジンのサージ状態を燃
焼器のバーナ圧力の過渡スパイクを検出したり、多数の
エンジン及び機体のパラメータを検知したりする必要な
く、検出する方法と装置を提供することである。 【構成】 ファンの回転速度などの第１のエンジン作動
特性と排気ガスの温度などの第２のエンジン作動特性の
導関数を求め、それぞれを第１及び第２のしきい値と比
較し、その結果に基いて計数手段の計数を増減し、計数
が１より大きい所定の値に等しい場合にだけサージ状態
を指示するようにする方法と装置によって目的が達成さ
れる。
焼器のバーナ圧力の過渡スパイクを検出したり、多数の
エンジン及び機体のパラメータを検知したりする必要な
く、検出する方法と装置を提供することである。 【構成】 ファンの回転速度などの第１のエンジン作動
特性と排気ガスの温度などの第２のエンジン作動特性の
導関数を求め、それぞれを第１及び第２のしきい値と比
較し、その結果に基いて計数手段の計数を増減し、計数
が１より大きい所定の値に等しい場合にだけサージ状態
を指示するようにする方法と装置によって目的が達成さ
れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスタービン・エンジ
ンの動作中にサージ状態を検出する方法及び装置に関す
る。
ンの動作中にサージ状態を検出する方法及び装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ガスタ−ビン・エンジンにおける失速状
態の発生を検知する種々の技術が開発されてきた。一般
に、軽い失速が以下のものの一つ以上によって指示され
る。すなわち、異常なエンジン騒音、急速な排気ガス温
度の変動、回転速度の変動、エンジン圧力比の減少又は
変動、圧縮機の脈動による振動、及び動力レベルの動き
に対して悪いエンジン応答である。きびしい失速をエン
ジンの吸込口若しくは、吐出口又は両方における大きな
エンジン騒音、炎、蒸気又は煙によって指示でき、エン
ジンの不具合又は故障を伴うことがある（例えば、「航
空機ガスタービン・
態の発生を検知する種々の技術が開発されてきた。一般
に、軽い失速が以下のものの一つ以上によって指示され
る。すなわち、異常なエンジン騒音、急速な排気ガス温
度の変動、回転速度の変動、エンジン圧力比の減少又は
変動、圧縮機の脈動による振動、及び動力レベルの動き
に対して悪いエンジン応答である。きびしい失速をエン
ジンの吸込口若しくは、吐出口又は両方における大きな
エンジン騒音、炎、蒸気又は煙によって指示でき、エン
ジンの不具合又は故障を伴うことがある（例えば、「航
空機ガスタービン・
【０００３】エンジン技術
【Ａｉｒｃｒａｆｔ Ｇａｓ Ｔｕｒｂｉｎｅ Ｅｎｇ
ｉｎｅ Ｔｅｃｋｎｏｌｏｇｙ】」，第２版、１９７９
年．アイ・イ−・トリーガ（Ｔｒｅａｇｅｒ）、マグロ
ーヒル社、１２３〜１２６頁参照）。
ｉｎｅ Ｔｅｃｋｎｏｌｏｇｙ】」，第２版、１９７９
年．アイ・イ−・トリーガ（Ｔｒｅａｇｅｒ）、マグロ
ーヒル社、１２３〜１２６頁参照）。
【０００４】本願発明者達に知られている失速の前兆で
あることが多いエンジンのサージを検出する従来の技術
は、以下のものを含んでいる。
あることが多いエンジンのサージを検出する従来の技術
は、以下のものを含んでいる。
【０００５】最初の技術がエンジン制御パラメータを実
際のエンジンのパラメータと比較する。例として、エン
ジン制御によって要求されるエンジン速度の変化率とエ
ンジン速度の実際の変化率との間に接続した差があるこ
とがサージ状態を指示できる。 もう一つの技術がエン
ジンのサージを検出するのにエンジン・シグネチャを用
い、燃焼器のバーナ圧力の測定に主に依存している。特
に、この技術は、燃焼器のバーナ圧力にある過渡スパイ
クを検出することに依存している。
際のエンジンのパラメータと比較する。例として、エン
ジン制御によって要求されるエンジン速度の変化率とエ
ンジン速度の実際の変化率との間に接続した差があるこ
とがサージ状態を指示できる。 もう一つの技術がエン
ジンのサージを検出するのにエンジン・シグネチャを用
い、燃焼器のバーナ圧力の測定に主に依存している。特
に、この技術は、燃焼器のバーナ圧力にある過渡スパイ
クを検出することに依存している。
【０００６】第３のそして一般により複雑な技術が個別
に重みをつけられて補償される多数のエンジン及び機体
のパラメータを用いている。
に重みをつけられて補償される多数のエンジン及び機体
のパラメータを用いている。
【０００７】この第３の技術の例が１９９１年９月２４
日付けでディ−・エイ・パーソンズ（Ｐａｒｓｏｎｓ）
に交付さた米国特許第５，０５１，９１８号「ガスター
ビン失速／サージ指示及び回復」に開示されている。タ
ービン軸（ターボシヤフト）エンジンに適用されるこの
アプローチにおいては、軸速度信号（ＮＧ）の導関数及
び測定ガス温度（ＭＧＴ）信号の導関数が他のガスター
ビン・エンジンのパラメータと関連して得られ、初期の
圧縮機失速状態を決定するための対応するしきい値信号
に比較するためのしきい値論理回路に加えられる。ＭＧ
Ｔ導関数回路は、雑音抑制用低域フィルタを備えること
ができる。計数器がしきい値信号の対応しきい値信号を
超過するたびに増分される。計数器の出力は加速スケジ
ュール出力を利得修飾のためのバイアス信号として用い
られるか又は操縦者に対する失速の発端の目視／音響指
示を始めるのに使用できる。
日付けでディ−・エイ・パーソンズ（Ｐａｒｓｏｎｓ）
に交付さた米国特許第５，０５１，９１８号「ガスター
ビン失速／サージ指示及び回復」に開示されている。タ
ービン軸（ターボシヤフト）エンジンに適用されるこの
アプローチにおいては、軸速度信号（ＮＧ）の導関数及
び測定ガス温度（ＭＧＴ）信号の導関数が他のガスター
ビン・エンジンのパラメータと関連して得られ、初期の
圧縮機失速状態を決定するための対応するしきい値信号
に比較するためのしきい値論理回路に加えられる。ＭＧ
Ｔ導関数回路は、雑音抑制用低域フィルタを備えること
ができる。計数器がしきい値信号の対応しきい値信号を
超過するたびに増分される。計数器の出力は加速スケジ
ュール出力を利得修飾のためのバイアス信号として用い
られるか又は操縦者に対する失速の発端の目視／音響指
示を始めるのに使用できる。
【０００８】１９７７年１２月６日付けでエフ、アイ・
エルセッサ（Ｅｌｓｅｓｓｅｒ）ほかに交付された米国
特許第４，０６０，９７９号「ガスタービン・エンジン
用失速警告検出器」は、圧縮機速度又はブリード弁の位
置のいずれかと共同してタービン温度を監視することを
開示している。一つの場合に、タービン温度が所定の値
を超えたとき及び圧縮機速度が所定の割合で減少すると
き、失速信号が「アンド」ゲートによって発生される。
エルセッサ（Ｅｌｓｅｓｓｅｒ）ほかに交付された米国
特許第４，０６０，９７９号「ガスタービン・エンジン
用失速警告検出器」は、圧縮機速度又はブリード弁の位
置のいずれかと共同してタービン温度を監視することを
開示している。一つの場合に、タービン温度が所定の値
を超えたとき及び圧縮機速度が所定の割合で減少すると
き、失速信号が「アンド」ゲートによって発生される。
【０００９】やはり, １９７７年１２月６日付けでエフ
・アイ・エルセッサほかに交付された米国特許第４，０
６０，９８０号「ガスタービン・エンジン用失速検出
器」は、最燃料流量スケジュール及び他のパラメータ
（タービン入口又は出口温度など）を監視することを開
示している。一つの場合に、最小燃料流量が存在すると
き、及びタービン温度が所定レベルを超えたとき、失速
信号が「アンド」ゲートで発生される。
・アイ・エルセッサほかに交付された米国特許第４，０
６０，９８０号「ガスタービン・エンジン用失速検出
器」は、最燃料流量スケジュール及び他のパラメータ
（タービン入口又は出口温度など）を監視することを開
示している。一つの場合に、最小燃料流量が存在すると
き、及びタービン温度が所定レベルを超えたとき、失速
信号が「アンド」ゲートで発生される。
【００１０】従来の技術にある一つの問題は、過渡状態
によって発生される「偽警報」に対する感受性である。
もう一つの問題、燃焼器バーナ圧力における過渡スパイ
クを検知することに頼っている技術において特に明らか
な問題はスパイクを検出することにおける困難性及びそ
れをサージのない運転中の正常に燃焼器動作と区別する
ことにある。
によって発生される「偽警報」に対する感受性である。
もう一つの問題、燃焼器バーナ圧力における過渡スパイ
クを検知することに頼っている技術において特に明らか
な問題はスパイクを検出することにおける困難性及びそ
れをサージのない運転中の正常に燃焼器動作と区別する
ことにある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の第１の目的
は、ガスタービン・エンジンにおけるサージ状態を検出
する改良された技術を提出することである。
は、ガスタービン・エンジンにおけるサージ状態を検出
する改良された技術を提出することである。
【００１２】本発明の別の目的は、タービンファン・エ
ンジンにおけるサージ状態を検出する改良された技術を
提供することである。
ンジンにおけるサージ状態を検出する改良された技術を
提供することである。
【００１３】本発明のもう一つの目的は、タービンファ
ン・エンジンにおけるサージ状態を検出する改良さた技
術であり、その技術は検出さる燃焼器のバーナ圧力にお
ける過渡スパイクを検出する必要がないものを提供する
ことである。
ン・エンジンにおけるサージ状態を検出する改良さた技
術であり、その技術は検出さる燃焼器のバーナ圧力にお
ける過渡スパイクを検出する必要がないものを提供する
ことである。
【００１４】本発明の関連の目的は、タービンファン・
エンジンにおけるサージ状態を検出する改良された技術
であり、その技術は多数のエンジンと機体のパラメータ
を検出し、補正し、重みをつける必要のないものを提供
することである。
エンジンにおけるサージ状態を検出する改良された技術
であり、その技術は多数のエンジンと機体のパラメータ
を検出し、補正し、重みをつける必要のないものを提供
することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】前述及びその他の問題
は、ガスタービン・エンジンにおけるサージの発生を検
出する方法と装置によって克服され、それらによって本
願発明の目的が実現される。この方法には複数の連続し
て発生する時間の個々の時間の間に実行される工程、
（ａ）第１のエンジン作動特性の導関数を得る工程、
（ｂ）第２のエンジン作動特性の導関数を得る工程、
（ｃ）第１のエンジン作動特性の導関数を第１のしきい
値に比較する工程、及び（ｄ）第２のエンジン作動特性
の導関数を第２のしきい値に比較する工程を含んでい
る。次の工程（ｅ）が（ｉ）第１のエンジン作動特性の
導関数が第１のしきい値を超える場合、及びまた（ｉ
ｉ）第２のエンジン作動特性の導関数が第２のしきい値
を超える場合のみ計数を増分する。他の場合には、次の
工程（ｆ）が、第１のエンジン作動特性の導関数が第１
のしきい値を超えないかもしくは第２のエンジン作動特
性の導関数が第２のしきい値を超えない場合、又はそれ
らの両方の場合、計数を減分する。
は、ガスタービン・エンジンにおけるサージの発生を検
出する方法と装置によって克服され、それらによって本
願発明の目的が実現される。この方法には複数の連続し
て発生する時間の個々の時間の間に実行される工程、
（ａ）第１のエンジン作動特性の導関数を得る工程、
（ｂ）第２のエンジン作動特性の導関数を得る工程、
（ｃ）第１のエンジン作動特性の導関数を第１のしきい
値に比較する工程、及び（ｄ）第２のエンジン作動特性
の導関数を第２のしきい値に比較する工程を含んでい
る。次の工程（ｅ）が（ｉ）第１のエンジン作動特性の
導関数が第１のしきい値を超える場合、及びまた（ｉ
ｉ）第２のエンジン作動特性の導関数が第２のしきい値
を超える場合のみ計数を増分する。他の場合には、次の
工程（ｆ）が、第１のエンジン作動特性の導関数が第１
のしきい値を超えないかもしくは第２のエンジン作動特
性の導関数が第２のしきい値を超えない場合、又はそれ
らの両方の場合、計数を減分する。
【００１６】この方法にはさらに（ｇ）計数が１より大
きい所定の値、例えば５に等しい場合にのみサージ状態
を指示する工程がある。
きい所定の値、例えば５に等しい場合にのみサージ状態
を指示する工程がある。
【００１７】導関数を得る第１及び第２の工程は、それ
ぞれ得られた導関数をそれぞれに第１及び第２のフィル
タでろ波する工程を含んでいる。結果として、比較する
工程は各々ろ波導関数を含んでいる。
ぞれ得られた導関数をそれぞれに第１及び第２のフィル
タでろ波する工程を含んでいる。結果として、比較する
工程は各々ろ波導関数を含んでいる。
【００１８】サージ状態を指示する工程は、第１のしき
い値に対する少なくとも一つの第１のフィルタパラメー
タの値を設定する工程と、第２のしきい値に対する少な
くとも一つの第２のフィルタパラメータの値を設定する
工程を備えている。結果として、サージを指示した後
に、フィルタは、指示されたサージをもたらしたエンジ
ン状態を無視する状態に初期設定し直される。
い値に対する少なくとも一つの第１のフィルタパラメー
タの値を設定する工程と、第２のしきい値に対する少な
くとも一つの第２のフィルタパラメータの値を設定する
工程を備えている。結果として、サージを指示した後
に、フィルタは、指示されたサージをもたらしたエンジ
ン状態を無視する状態に初期設定し直される。
【００１９】この方法はさらに複数の時間の個々の時間
の間に行われる少なくとも一つの第１のフィルタパラメ
ータの値を第１のエンジン作動特性のろ波導関数の値に
設定する工程及び少なくとも一つの第２のフィルタパラ
メータの値を第２のエンジン作動性のろ波導関数の値に
設定する工程を備えている。結果としてフィルタは、更
新されてエンジンの性能をたどる。これらのフィルタパ
ラメータはフィルタパラメータの出力を最も重く重みつ
けるのに用いられるのが好ましい。
の間に行われる少なくとも一つの第１のフィルタパラメ
ータの値を第１のエンジン作動特性のろ波導関数の値に
設定する工程及び少なくとも一つの第２のフィルタパラ
メータの値を第２のエンジン作動性のろ波導関数の値に
設定する工程を備えている。結果としてフィルタは、更
新されてエンジンの性能をたどる。これらのフィルタパ
ラメータはフィルタパラメータの出力を最も重く重みつ
けるのに用いられるのが好ましい。
【００２０】本発明の現在の好ましい実施例において、
エンジンはターボファン・エンジンで、第１のエンジン
作動特性はファン速度であり、第２のエンジン作動特性
は排気ガス温度である。
エンジンはターボファン・エンジンで、第１のエンジン
作動特性はファン速度であり、第２のエンジン作動特性
は排気ガス温度である。
【００２１】
【実施例】本発明の上述及びその他の特徴は発明の詳細
な説明を添付図面と併せて読むとき一層明らかになる。
な説明を添付図面と併せて読むとき一層明らかになる。
【００２２】ここで特に関心のあるのは、タービンプロ
ップ（ターポプロップ）又はターボシャフト・エンジン
とは異なり、タービンファン（ターボファン）エンジン
におけるエンジンサージの検出である。タービンファン
・エンジンをタービンプロップ・エンジン及びタービン
シャフト・エンジンと区別する一つの特性が他の型のエ
ンジンで達成できる可変ピッチとは異なり、ファン羽根
の幾何学的形が固定していることである。本願発明者は
ファン羽根の固定した幾何学的形状がファン速度の導関
数を排気ガス温度の導関数と合わせて使用できるように
し、エンジンサージ状態の発生を検出することを実現し
た。
ップ（ターポプロップ）又はターボシャフト・エンジン
とは異なり、タービンファン（ターボファン）エンジン
におけるエンジンサージの検出である。タービンファン
・エンジンをタービンプロップ・エンジン及びタービン
シャフト・エンジンと区別する一つの特性が他の型のエ
ンジンで達成できる可変ピッチとは異なり、ファン羽根
の幾何学的形が固定していることである。本願発明者は
ファン羽根の固定した幾何学的形状がファン速度の導関
数を排気ガス温度の導関数と合わせて使用できるように
し、エンジンサージ状態の発生を検出することを実現し
た。
【００２３】図１は従来のターボファン・エンジン１の
簡易断面図を示している。エンジン１は、空気吸込口１
ａ及び排気ガス吐出口１ｂを備えている。エンジン１は
ハウジング２、ファン３、圧縮器４、燃焼器５及びター
ビン６からなっている。矢印は総括的にエネルギー分布
を表し、特にファンエネルギー（Ａ）、圧縮器エネルギ
ー（Ｂ）及びジェットエネルギー（Ｃ）を示している。
簡易断面図を示している。エンジン１は、空気吸込口１
ａ及び排気ガス吐出口１ｂを備えている。エンジン１は
ハウジング２、ファン３、圧縮器４、燃焼器５及びター
ビン６からなっている。矢印は総括的にエネルギー分布
を表し、特にファンエネルギー（Ａ）、圧縮器エネルギ
ー（Ｂ）及びジェットエネルギー（Ｃ）を示している。
【００２４】本発明の教示は多数の異なる形式のターボ
ファン・エンジンに採用できる。一つの適当な形式はテ
キストロン・ライカミング（Ｔｅｘｔｒｏｎ Ｌｙｃｏ
ｍｉｎｇ）製のＬＦ５０７タービンである。
ファン・エンジンに採用できる。一つの適当な形式はテ
キストロン・ライカミング（Ｔｅｘｔｒｏｎ Ｌｙｃｏ
ｍｉｎｇ）製のＬＦ５０７タービンである。
【００２５】本発明は、新規なサージ検出装置（ＳＤ
Ｓ）１０へ入力されるそれぞれの電気信号によって表さ
れた二つのエンジン作動特性を用いる。これら二つの信
号は適当なファン速度変換器７から導出されたファン速
度信号（ＮＬＣＫ）及び適当な温度変換器８から導出さ
れた排気ガス温度信号（Ｔ５ＣＫ）である。ＳＤＳ １
０の出力はサージフラッグ（ＳＲＧＦＬＧ）信号であ
る。ＳＲＧＦＬＧ信号は検出されたサージに応答して燃
焼器５への燃料の流量を変える燃料制御装置（図示な
し）によって用いられるのが好ましい。ＳＲＧＦＬＧ信
号はまたエンジン失速の発生を避けるため又はそれから
回復するために適当な制御装置へのある他のエンジンパ
ラメータを変える入力として用いてもよい。もちろん、
ＳＲＧＦＬＧ信号はまた操縦者に対する音響又は視覚サ
ージインジケータを与えるように用いてもよい。
Ｓ）１０へ入力されるそれぞれの電気信号によって表さ
れた二つのエンジン作動特性を用いる。これら二つの信
号は適当なファン速度変換器７から導出されたファン速
度信号（ＮＬＣＫ）及び適当な温度変換器８から導出さ
れた排気ガス温度信号（Ｔ５ＣＫ）である。ＳＤＳ １
０の出力はサージフラッグ（ＳＲＧＦＬＧ）信号であ
る。ＳＲＧＦＬＧ信号は検出されたサージに応答して燃
焼器５への燃料の流量を変える燃料制御装置（図示な
し）によって用いられるのが好ましい。ＳＲＧＦＬＧ信
号はまたエンジン失速の発生を避けるため又はそれから
回復するために適当な制御装置へのある他のエンジンパ
ラメータを変える入力として用いてもよい。もちろん、
ＳＲＧＦＬＧ信号はまた操縦者に対する音響又は視覚サ
ージインジケータを与えるように用いてもよい。
【００２６】本明細書で用いられているように、エンジ
ンサージがファン速度の変化率とエンジン排気温度の変
化率における増加と共同して起こる持続減少であると考
えられる。サージの発生はエンジンの失速状態を示して
いる。
ンサージがファン速度の変化率とエンジン排気温度の変
化率における増加と共同して起こる持続減少であると考
えられる。サージの発生はエンジンの失速状態を示して
いる。
【００２７】次に図２を参照すると、本発明に従って構
成されて作動されるサージ検出装置１０のブロック線図
が示されている。サージ検出装置１０は機能ブロック、
論理要素及び離散回路（例えばスイッチ）に関して例示
され説明されているが、これらの機能のすべて又は一部
分が適当なプログラムされたデータ又は信号処理装置に
よって遂行できることを理解すべきである。
成されて作動されるサージ検出装置１０のブロック線図
が示されている。サージ検出装置１０は機能ブロック、
論理要素及び離散回路（例えばスイッチ）に関して例示
され説明されているが、これらの機能のすべて又は一部
分が適当なプログラムされたデータ又は信号処理装置に
よって遂行できることを理解すべきである。
【００２８】ファン速度信号ＮＬＣＫは、４８ミリ秒
（１制御サイクル）ごとに１回ファン速度導関数信号Ｎ
ＬＤＯＴを生ずる導関数計算ブロック（Ｓ）１２に加え
られる。ＮＬＤＯＴ信号は高周波雑音を除くために低域
バッタワース・フィルタ１４に加えられる。ろ波ファン
速度導関数信号（ＮＬＤＯＴＦ）は比較器１６のｘ入力
に加えられる。所定のしきい信号（−２．０％・秒）が
比較器１６のｙ入力に加えられる。比較器１６はろ波フ
ァン速度導関数信号が−２％・秒未満のとき真の出力を
発生する。
（１制御サイクル）ごとに１回ファン速度導関数信号Ｎ
ＬＤＯＴを生ずる導関数計算ブロック（Ｓ）１２に加え
られる。ＮＬＤＯＴ信号は高周波雑音を除くために低域
バッタワース・フィルタ１４に加えられる。ろ波ファン
速度導関数信号（ＮＬＤＯＴＦ）は比較器１６のｘ入力
に加えられる。所定のしきい信号（−２．０％・秒）が
比較器１６のｙ入力に加えられる。比較器１６はろ波フ
ァン速度導関数信号が−２％・秒未満のとき真の出力を
発生する。
【００２９】ろ波ファン速度導関数信号（ＮＬＤＯＴ
Ｆ）は又正常動作の間スイッチ１８の（．Ｆ．）極を介
して帰還され、フィルタパラメータＮＬＤＰを更新す
る。
Ｆ）は又正常動作の間スイッチ１８の（．Ｆ．）極を介
して帰還され、フィルタパラメータＮＬＤＰを更新す
る。
【００３０】フィルタ１４の係数： （０．６２５ ＮＬＤＯＴ（ｎ）＋０．０６２５・ＮＬ
ＤＯＴ（ｎ−１）＋０．８７４９・ＮＬＤＰ） は、ほとんどの重みが最も最近のフィルタ出力（ＮＬＤ
Ｐ）に置かれることを確実にし、ここで、（ｎ）は現在
の４８ミリ秒制御サイクルからのデータを表し、（ｎ−
１）は前の４８ミリ秒制御サイクルからのデータを表し
ている。本発明の好ましい実施例において、ＮＬＤＯＴ
Ｆ及びＮＬＤＰの分解能はＮＬＤＯＴの分解能の１／１
６であり、ここで「分解能」は変数を増分又は減分でき
る最小値を意味するように意図されている。
ＤＯＴ（ｎ−１）＋０．８７４９・ＮＬＤＰ） は、ほとんどの重みが最も最近のフィルタ出力（ＮＬＤ
Ｐ）に置かれることを確実にし、ここで、（ｎ）は現在
の４８ミリ秒制御サイクルからのデータを表し、（ｎ−
１）は前の４８ミリ秒制御サイクルからのデータを表し
ている。本発明の好ましい実施例において、ＮＬＤＯＴ
Ｆ及びＮＬＤＰの分解能はＮＬＤＯＴの分解能の１／１
６であり、ここで「分解能」は変数を増分又は減分でき
る最小値を意味するように意図されている。
【００３１】本発明の一つの面によれば、スイッチ１８
はサージクリヤ（ＳＲＧＣＬＲ）信号のアサートの間
に．Ｔ．極位置に瞬間的に切り替えられる。これは、以
下に記載のように、ＮＬＤＰフィルタパラメ−タを所定
のしきい信号（−２％／秒）にリセットされる。
はサージクリヤ（ＳＲＧＣＬＲ）信号のアサートの間
に．Ｔ．極位置に瞬間的に切り替えられる。これは、以
下に記載のように、ＮＬＤＰフィルタパラメ−タを所定
のしきい信号（−２％／秒）にリセットされる。
【００３２】排気ガス温度処理回路の動作はファン速度
処理回路の動作を映している。さらに詳しくいえば、排
気ガス温度信号Ｔ５ＣＫは毎４８マイクロ秒制御サイク
ルに１回排気ガス温度導関数信号Ｔ５ＤＯＴを発生する
導関数計算ブロック（Ｓ）２０に加えられる。Ｔ５ＤＯ
Ｔ信号は高周波雑音を除くために低域ブッタワ−スフィ
ルタ２２に加えられる。ろ波排気ガス温度導関数信号
（Ｔ５ＤＯＴＦ）は比較器２４のｘ入力に加えられる。
所定のしきい信号（１０℃／秒）が比較器２４のｙ入力
に加えられる。比較器２４はろ波排気ガス温度導関数信
号が１０℃／秒より大きいとき真の出力を発生する。
処理回路の動作を映している。さらに詳しくいえば、排
気ガス温度信号Ｔ５ＣＫは毎４８マイクロ秒制御サイク
ルに１回排気ガス温度導関数信号Ｔ５ＤＯＴを発生する
導関数計算ブロック（Ｓ）２０に加えられる。Ｔ５ＤＯ
Ｔ信号は高周波雑音を除くために低域ブッタワ−スフィ
ルタ２２に加えられる。ろ波排気ガス温度導関数信号
（Ｔ５ＤＯＴＦ）は比較器２４のｘ入力に加えられる。
所定のしきい信号（１０℃／秒）が比較器２４のｙ入力
に加えられる。比較器２４はろ波排気ガス温度導関数信
号が１０℃／秒より大きいとき真の出力を発生する。
【００３３】ろ波排気ガス温度導関数信号（Ｔ５ＤＯＴ
Ｆ）は、バッタワース・フイルタパラメータＴ５ＤＰを
更新するために、正常動作の間スイッチ２６の（．
Ｆ．）極を介して帰還される。ファン速度フィルタの場
合と同様に、フィルタ２２の係数 （０．０６２５・Ｔ５ＤＯＴ（ｎ）＋０．１６２５・Ｔ
５ＤＯＴ（ｎ−１） ＋０．８７４９・Ｔ５Ｄ
Ｐ） が最大重みを最も最近のフィルタ出力（Ｔ５ＤＰ）に置
くことを確実にし、ここで（ｎ）は現在の４８ミリ秒制
御サイクルからのデータを表し、（ｎ−１）は前の４８
ミリ秒制御サイクルからのデータを表している。なお、
本発明の好ましい実施例において、Ｔ５ＤＯＦＴＦ及び
Ｔ５ＤＰの分解能はＴ５ＤＯＴの分解能の１／１６であ
る。
Ｆ）は、バッタワース・フイルタパラメータＴ５ＤＰを
更新するために、正常動作の間スイッチ２６の（．
Ｆ．）極を介して帰還される。ファン速度フィルタの場
合と同様に、フィルタ２２の係数 （０．０６２５・Ｔ５ＤＯＴ（ｎ）＋０．１６２５・Ｔ
５ＤＯＴ（ｎ−１） ＋０．８７４９・Ｔ５Ｄ
Ｐ） が最大重みを最も最近のフィルタ出力（Ｔ５ＤＰ）に置
くことを確実にし、ここで（ｎ）は現在の４８ミリ秒制
御サイクルからのデータを表し、（ｎ−１）は前の４８
ミリ秒制御サイクルからのデータを表している。なお、
本発明の好ましい実施例において、Ｔ５ＤＯＦＴＦ及び
Ｔ５ＤＰの分解能はＴ５ＤＯＴの分解能の１／１６であ
る。
【００３４】さらに本発明の一つの面によれば、スイッ
チ２６は、またサージクリア（ＳＲＧＣＬＲ）信号の断
定の間に．Ｔ．極位置に切り替えられる。これはＴ５Ｄ
Ｐフィルタパラメータを１０℃／秒の所定のしきい信号
にリセットする。
チ２６は、またサージクリア（ＳＲＧＣＬＲ）信号の断
定の間に．Ｔ．極位置に切り替えられる。これはＴ５Ｄ
Ｐフィルタパラメータを１０℃／秒の所定のしきい信号
にリセットする。
【００３５】ブロック２８はタービンガス発生機の速度
がそれの定格最大速度の４０％に達するときにのみ使用
可能出力を発生する。ガス発生器の地上緩速度が最大値
の約５０％なので、ブロック２８はサージ装置１０が、
ガス発生器が動作のスタ−ト領域からはずれた後にのみ
動作することを保証する。
がそれの定格最大速度の４０％に達するときにのみ使用
可能出力を発生する。ガス発生器の地上緩速度が最大値
の約５０％なので、ブロック２８はサージ装置１０が、
ガス発生器が動作のスタ−ト領域からはずれた後にのみ
動作することを保証する。
【００３６】回路３０、３２、３４及び３６はサージ回
復（ＳＲＧＲＥＣ）信号の真（断定された）から偽（断
定されない）に移った後に１制御時限の間（４８ミリ
秒）サージクリヤ（ＳＲＧＣＬＲ）信号を発生する。回
路要素３０及び３２はそれぞれＳＲＧＲＥＣ信号のため
の１制御時限遅延要素として働き、否定回路３４の出力
は遅延ＳＲＧＲＥＣ信号が高（真）であるときのみ低
（偽）である。ＳＲＧＲＥＣ信号は下述のように回路５
０及び５２によって発生され、サージ回復が進行中であ
ることを指示するのに用いられる。
復（ＳＲＧＲＥＣ）信号の真（断定された）から偽（断
定されない）に移った後に１制御時限の間（４８ミリ
秒）サージクリヤ（ＳＲＧＣＬＲ）信号を発生する。回
路要素３０及び３２はそれぞれＳＲＧＲＥＣ信号のため
の１制御時限遅延要素として働き、否定回路３４の出力
は遅延ＳＲＧＲＥＣ信号が高（真）であるときのみ低
（偽）である。ＳＲＧＲＥＣ信号は下述のように回路５
０及び５２によって発生され、サージ回復が進行中であ
ることを指示するのに用いられる。
【００３７】比較器１６と２４及び回路２８と３４の出
力は、すべて「アンド」ゲート３８のそれぞれの入力に
接続されている。「アンド」ゲート３８の出力は（ａ）
ガス発生器速度がその最大速度の４０％より大きい場
合、（ｂ）遅延サージ回復（ＳＲＧＲＥＣ）信号が真で
ない場合、（ｃ）ファン速度信号のろ波動関数が−２．
０％／秒未満である場合及び（ｄ）排気ガス温度信号の
ろ波関数が１０℃／秒超出ある場合に対してのみ真であ
る。これらの条件の四つすべてがある場合及び特に各々
がしきい値を超えるファン速度と排気ガス温度の導関数
の同時発生がサージ状態を指示する。
力は、すべて「アンド」ゲート３８のそれぞれの入力に
接続されている。「アンド」ゲート３８の出力は（ａ）
ガス発生器速度がその最大速度の４０％より大きい場
合、（ｂ）遅延サージ回復（ＳＲＧＲＥＣ）信号が真で
ない場合、（ｃ）ファン速度信号のろ波動関数が−２．
０％／秒未満である場合及び（ｄ）排気ガス温度信号の
ろ波関数が１０℃／秒超出ある場合に対してのみ真であ
る。これらの条件の四つすべてがある場合及び特に各々
がしきい値を超えるファン速度と排気ガス温度の導関数
の同時発生がサージ状態を指示する。
【００３８】サージ状態を宣言する（サージフラッグ
（ＳＲＧＦＬＧ）信号を断言）ために、計数器４０が５
の計数に増分しなければなない。これに関して、「アン
ド」ゲート３８の出力は計数器４０の能動高増分入力に
加えられ、否定回路３９を介して計数器４０の能動高減
分入力加えられる。計数器４０は４８ミリ秒制御サイク
ルクロック信号（ＣＬＫ）を受け、その計数を「アン
ド」ゲート出力の論理状態の関数として増分又は減分の
いずれかを行う。すなわち、アンドゲート３８の出力が
高であるとき、計数器４０は増分し、アンドゲート４０
の出力が低であるとき計数器４０は減分する。計数器４
０はパワアップ信号の発生時又は燃料制御の動作のバッ
クアップ流体力学的制御（手動モード）から自動モード
への切換の発生時に「オア」ゲートを介してゼロにリセ
ットされる。自動モードは本明細書に記載されているＳ
ＤＳ１０を用いる。
（ＳＲＧＦＬＧ）信号を断言）ために、計数器４０が５
の計数に増分しなければなない。これに関して、「アン
ド」ゲート３８の出力は計数器４０の能動高増分入力に
加えられ、否定回路３９を介して計数器４０の能動高減
分入力加えられる。計数器４０は４８ミリ秒制御サイク
ルクロック信号（ＣＬＫ）を受け、その計数を「アン
ド」ゲート出力の論理状態の関数として増分又は減分の
いずれかを行う。すなわち、アンドゲート３８の出力が
高であるとき、計数器４０は増分し、アンドゲート４０
の出力が低であるとき計数器４０は減分する。計数器４
０はパワアップ信号の発生時又は燃料制御の動作のバッ
クアップ流体力学的制御（手動モード）から自動モード
への切換の発生時に「オア」ゲートを介してゼロにリセ
ットされる。自動モードは本明細書に記載されているＳ
ＤＳ１０を用いる。
【００３９】計数器４０の出力（ＳＲＧＣ）は、比較器
４２へ加えられる。ＳＲＧＣ信号が５以上のときサージ
計数（ＳＲＧＣＮＴ）信号が発生されラッチ４４によっ
てラッチされる。ラッチ４４の高になる出力は、０．２
４０秒タイマ４６を始動させると共に０．３３６秒タイ
マ５０ヘリットを加える。タイマ５０へのリセットは出
力を低に強制し、否定回路５２を介してＳＲＧＲＥＣ信
号を高（真）に強制する。タイマ５０の出力は、パワア
ップ時に真に初期設定されることが分かる。
４２へ加えられる。ＳＲＧＣ信号が５以上のときサージ
計数（ＳＲＧＣＮＴ）信号が発生されラッチ４４によっ
てラッチされる。ラッチ４４の高になる出力は、０．２
４０秒タイマ４６を始動させると共に０．３３６秒タイ
マ５０ヘリットを加える。タイマ５０へのリセットは出
力を低に強制し、否定回路５２を介してＳＲＧＲＥＣ信
号を高（真）に強制する。タイマ５０の出力は、パワア
ップ時に真に初期設定されることが分かる。
【００４０】タイマ４６は、否定回路４８と共同して、
ＳＲＧＬＧ信号の幅を０．２２４０秒に設定する。０．
２４０秒後にリセットはタイマ５０から除去されて、
０．３３６秒あとに、タイマ５０における論理１（．
Ｔ．）が否定回路５２への入力に現れ、それによってＳ
ＲＧＲＥＣを低（偽）に駆動する。結果として、ＳＲＧ
ＲＥＣ信号の持続時間は５７６ミリ秒（２４０＋３３
６）として確立される。このようにして、サージ回復信
号はサージが検出されてラッチされたとき真になり、そ
の後５７６ミリ秒の間続く。
ＳＲＧＬＧ信号の幅を０．２２４０秒に設定する。０．
２４０秒後にリセットはタイマ５０から除去されて、
０．３３６秒あとに、タイマ５０における論理１（．
Ｔ．）が否定回路５２への入力に現れ、それによってＳ
ＲＧＲＥＣを低（偽）に駆動する。結果として、ＳＲＧ
ＲＥＣ信号の持続時間は５７６ミリ秒（２４０＋３３
６）として確立される。このようにして、サージ回復信
号はサージが検出されてラッチされたとき真になり、そ
の後５７６ミリ秒の間続く。
【００４１】ＳＲＧＲＥＣ信号の５７６ミリ秒（１２制
御サイクル）間のアサートによって対応する時間の長さ
の間（否定回路３４を経て）低になり、結果として、計
数器４０がゼロに減分して戻ることが分かる。
御サイクル）間のアサートによって対応する時間の長さ
の間（否定回路３４を経て）低になり、結果として、計
数器４０がゼロに減分して戻ることが分かる。
【００４２】サージ回復を遂行する実際の機構は、本発
明の理解に密接な関係がないので、本発明の現在好まし
い実施例においてＳＲＧＦＬＧ及びＳＲＧＲＥＣ信号が
燃料制御装置に関連したサージ回復論理に加えられるこ
とを指示する以外詳細を説明しない。
明の理解に密接な関係がないので、本発明の現在好まし
い実施例においてＳＲＧＦＬＧ及びＳＲＧＲＥＣ信号が
燃料制御装置に関連したサージ回復論理に加えられるこ
とを指示する以外詳細を説明しない。
【００４３】前述のように、バッタワース・フィルタ１
４及び２２のそれぞれのＮＬＤＰ及びＴ５ＤＰに対する
値は、サージ回復の完了時のそれぞれのしきい値に等し
く、ＳＲＧＣＬＲ信号及びスイッチ１８と２６を介して
セットされる。本発明の一つの面によるフィルタ値のこ
のリセッティングによって、ＳＤＳ１０が前のサージ状
態から生じたエンジンパラメータの前の値を考慮しない
でただちにサージ検出をできるようになる。
４及び２２のそれぞれのＮＬＤＰ及びＴ５ＤＰに対する
値は、サージ回復の完了時のそれぞれのしきい値に等し
く、ＳＲＧＣＬＲ信号及びスイッチ１８と２６を介して
セットされる。本発明の一つの面によるフィルタ値のこ
のリセッティングによって、ＳＤＳ１０が前のサージ状
態から生じたエンジンパラメータの前の値を考慮しない
でただちにサージ検出をできるようになる。
【００４４】本発明の別の面に従えば、手動モードで動
作しているとき、導関数回路１２と２０及びフィルタ１
４と２２すべてが活動状態のままであることを指摘す
る。結果として、フィルタ１４と２２のパラメータは更
新されて自動モードに切り換えたとき（そして計数器４
０をゼロに初期設定したとき）ＳＤＳ１０を使用可能に
してサージ状態の発生に備えたエンジンをただちに監視
し始める。
作しているとき、導関数回路１２と２０及びフィルタ１
４と２２すべてが活動状態のままであることを指摘す
る。結果として、フィルタ１４と２２のパラメータは更
新されて自動モードに切り換えたとき（そして計数器４
０をゼロに初期設定したとき）ＳＤＳ１０を使用可能に
してサージ状態の発生に備えたエンジンをただちに監視
し始める。
【００４５】計数器リセットからスタートするＳＲＧＣ
ＮＴ信号（ＳＲＧＣ＝５）をアサートするための最小時
間が５×４８ミリ秒すなわち２４０ミリ秒であることに
注意すべきである。これは「アンド」ゲート３８の出力
が５連続制御サイクルの間真のままであることを意味す
る。しかし、計数器リセットからスタートするＳＲＧＣ
ＮＴ信号をアサートするための最大時間が２４０ミリ秒
よりかなり長くなる可能性がある。例えば、以下の表は
ＳＲＧＣＮＴ信号をアサートするときに計数器４０の介
在リセットを生ずることなく最高点に達する可能な一連
の事象を例示している。
ＮＴ信号（ＳＲＧＣ＝５）をアサートするための最小時
間が５×４８ミリ秒すなわち２４０ミリ秒であることに
注意すべきである。これは「アンド」ゲート３８の出力
が５連続制御サイクルの間真のままであることを意味す
る。しかし、計数器リセットからスタートするＳＲＧＣ
ＮＴ信号をアサートするための最大時間が２４０ミリ秒
よりかなり長くなる可能性がある。例えば、以下の表は
ＳＲＧＣＮＴ信号をアサートするときに計数器４０の介
在リセットを生ずることなく最高点に達する可能な一連
の事象を例示している。
【００４６】 表 制御サイクル番号 アンド３８の出力 最終ＳＲＧＣ値 ４ 高 ４ ３ 低 １ ３ 高 ４ ２ 低 ２ １ 高 ３ ２ 低 １ ４ 高 ５ （ＳＲＧＦＬＧ） １２ ＳＲＧＲＥＣによる強制低 ０ この例の場合、１９制御サイクル（９１２ミリ秒）の合
計がＳＲＧＦＬＧをサージ状態を指示するようにアサー
トする前に起こる。従ってＳＤＳ１０が、しきい値を超
えるファン速度と排気ガス温度信号のそれぞれの導関数
の同時発生の履歴記録を維持し、維持された履歴記録に
従ってサージフラッグを発生するのが分かる。さらにこ
のアプローチは、他の場合にはサージを宣言させる過渡
状態に免疫を与えることが認められる。
計がＳＲＧＦＬＧをサージ状態を指示するようにアサー
トする前に起こる。従ってＳＤＳ１０が、しきい値を超
えるファン速度と排気ガス温度信号のそれぞれの導関数
の同時発生の履歴記録を維持し、維持された履歴記録に
従ってサージフラッグを発生するのが分かる。さらにこ
のアプローチは、他の場合にはサージを宣言させる過渡
状態に免疫を与えることが認められる。
【００４７】図３は４８ミリ秒の１制御サイクルの間の
図２のＳＤＳ１０の動作を例示する論理流れ図である。
英字で表されたブロックは以下のように働く。
図２のＳＤＳ１０の動作を例示する論理流れ図である。
英字で表されたブロックは以下のように働く。
【００４８】Ａ．この方法が毎制御サイクルに１回始ま
る始動節点である。
る始動節点である。
【００４９】Ｂ．タイマ４６（ＳＲＧＦＬＧ）がタイム
アウトしたかどうかを定める試験が行われる。
アウトしたかどうかを定める試験が行われる。
【００５０】Ｃ．イエスであれば、ＳＲＧＦＬＧ信号は
偽にされる。
偽にされる。
【００５１】Ｄ．ノーであるか又はブロックＣの実行の
完了時であれば、タイマ５０（ＳＲＧＲＥＣ）がタイム
アウトしたかどうかを定める試験が行われる。
完了時であれば、タイマ５０（ＳＲＧＲＥＣ）がタイム
アウトしたかどうかを定める試験が行われる。
【００５２】Ｅ．イエスであれば、ＳＲＧＲＥＣ信号は
偽にされる。
偽にされる。
【００５３】Ｆ．やはりイエスの場合、ＳＲＧＣＬＲ信
号は１制御サイクルの間真にされ、ＮＬＤＰとＴＳＤＰ
フィルタパラメータはそれらのそれぞれのしきい値信号
から更新される。
号は１制御サイクルの間真にされ、ＮＬＤＰとＴＳＤＰ
フィルタパラメータはそれらのそれぞれのしきい値信号
から更新される。
【００５４】ブロックＧ〜Ｉの動作はファン速度と排気
ガス温度を表すエンジン信号を処理するために並列に起
こる。
ガス温度を表すエンジン信号を処理するために並列に起
こる。
【００５５】Ｇ１．ＮＬＣＫの導関数ＮＬＤＯＴを得
る。
る。
【００５６】Ｈ１．ＮＬＤＯＴをろ波してＮＬＤＯＴＦ
を作る。
を作る。
【００５７】Ｉ１．ＮＬＤＯＴＦがＮＬＤＰとしてフィ
ルタ１４の入力へ帰還される。
ルタ１４の入力へ帰還される。
【００５８】Ｇ２．Ｔ５ＣＫの導関数Ｔ５ＤＯＴを得
る。
る。
【００５９】Ｈ２．Ｔ５ＤＯＴをろ波してＴ５ＤＯＴＦ
を作る。
を作る。
【００６０】Ｉ２．Ｔ５ＤＯＴＦがＴ５ＤＰとしてフィ
ルタ２２の入力へ帰還される。
ルタ２２の入力へ帰還される。
【００６１】Ｊ． ＮＬＤＯＴＦを比較器１６に入力し
てＮＬＤＯＴＦが−２．０％未満であるかどうかを定め
る。
てＮＬＤＯＴＦが−２．０％未満であるかどうかを定め
る。
【００６２】Ｋ． イエスであれば、Ｔ５ＤＯＴＦを比
較器２４に入力してＴ５ＤＯＴＦが１０℃／秒超である
かどうかを定める。
較器２４に入力してＴ５ＤＯＴＦが１０℃／秒超である
かどうかを定める。
【００６３】Ｌ． イエスであれば、ＮＨＣＫがＮＨの
４０％超であるかどうかの決定をブロック２８によって
行う。
４０％超であるかどうかの決定をブロック２８によって
行う。
【００６４】Ｍ． イエスであれば、ＳＲＧＲＥＣが偽
であるかどうかの決定をする。
であるかどうかの決定をする。
【００６５】ブロックＪ、Ｋ、Ｌ又はＭにおけるブロッ
クのどれかがノーを示せば、ブロックＮが実行される。
クのどれかがノーを示せば、ブロックＮが実行される。
【００６６】Ｎ． 計数器４０の出力（ＳＲＧＣ）が０
に等しいかどうかを決定する。
に等しいかどうかを決定する。
【００６７】Ｏ． ノーであれば、計数器４０は１だけ
減分される。
減分される。
【００６８】ブロックＮがイエスを示す場合、又は計数
器４０をブロック０において減分した後に、制御がブロ
ックＡへ通ってつぎの制御サイクルの開始を待つ。
器４０をブロック０において減分した後に、制御がブロ
ックＡへ通ってつぎの制御サイクルの開始を待つ。
【００６９】ブロックＪ、Ｋ、Ｌ及びＭのすべてがイエ
スを示す場合には、制御が下側ケース“ａ”によって示
された接続子を介してブロックＰに通る。
スを示す場合には、制御が下側ケース“ａ”によって示
された接続子を介してブロックＰに通る。
【００７０】Ｐ． 計数器４０を１だけ増分する。
【００７１】Ｑ． ＳＲＧＣが５に等しいかどうかの決
定をする。ノーであれば、制御がブロックＡへ通ってつ
ぎの制御サイクルの開始を待つ。
定をする。ノーであれば、制御がブロックＡへ通ってつ
ぎの制御サイクルの開始を待つ。
【００７２】Ｒ． イエスであれば、タイマ４６と５０
は共にＳＲＧＦＬＧとＳＲＧＲＥＣ信号に偽から真に遷
移させるように始動される。次に、制御はブロックＡへ
通ってつぎの制御サイクルの開始を待つ。
は共にＳＲＧＦＬＧとＳＲＧＲＥＣ信号に偽から真に遷
移させるように始動される。次に、制御はブロックＡへ
通ってつぎの制御サイクルの開始を待つ。
【００７３】多数の前述の工程を指示された順序と違え
て実行できるが、なお同じ結果を達成することを認める
ことができる。
て実行できるが、なお同じ結果を達成することを認める
ことができる。
【００７４】前述の説明は、本発明の現在の好ましい実
施例に関連してなされた。しかし、この現在の好ましい
実施例に対して多数の変更態様を作り得ること、及びそ
のような変更態様がなお本発明の教示の中に入ることを
理解すべきである。例えば、制御サイクルの持続時間、
種々のタイマー値、定数値及びしきい値を上に与えられ
た明示値と異なるようにすることができる。従って、本
発明をその現在好ましい実施例に関して詳しく図示して
説明したが、形及び細部における変更を本発明の範囲と
精神からそれることなくなし得ることは当業者に理解さ
れるであろう。
施例に関連してなされた。しかし、この現在の好ましい
実施例に対して多数の変更態様を作り得ること、及びそ
のような変更態様がなお本発明の教示の中に入ることを
理解すべきである。例えば、制御サイクルの持続時間、
種々のタイマー値、定数値及びしきい値を上に与えられ
た明示値と異なるようにすることができる。従って、本
発明をその現在好ましい実施例に関して詳しく図示して
説明したが、形及び細部における変更を本発明の範囲と
精神からそれることなくなし得ることは当業者に理解さ
れるであろう。
【図１】 本発明のサージ検出装置を備えたタービンフ
ァン・エンジンの簡易断面図である。
ァン・エンジンの簡易断面図である。
【図２】 本発明に従って構成され、作動されるサージ
検出装置のブロック線図である。
検出装置のブロック線図である。
【図３】 図２のサージ検出装置の動作を例示する論理
流れ図である。
流れ図である。
１ ターボファン・エンジン ２ ハウジング ３ ファン ４ 圧縮器 ５ 燃焼器 ６ タービン １０ サージ検出装置
Claims (21)
- 【請求項１】 複数の連続して発生する時限の個々の時
限の間、 第１のエンジン作動特性の導関数を得る工程と、 第２のエンジン作動特性の導関数を得る工程と、 第１のエンジン作動特性の導関数を第１のしきい値に比
較する工程と、 第２のエンジン作動特性の導関数を第２のしきい値に比
較する工程と、 前記第１のエンジン作動特性の導関数が前記第１のしき
い値を超えた場合及び前記第２のエンジン作動特性の導
関数が前記第２のしきい値を超えた場合のみ計数を増分
する工程と、そうでなければ前記第１のエンジン作動特
性の導関数が前記第１のしきい値を超えない場合若しく
は前記第２のエンジン作動特性の導関数が前記第２のし
きい値を超えない場合又はそれら両方の場合に計数を減
分する工程と、 前記計数が１より大きい所定の値に等しい場合にのみサ
ージ状態を指示する工程とを備えるガスタービンエンジ
ンにおけるサージの発生を検出する方法。 - 【請求項２】 前記導関数を得る各工程が得られた導関
数をろ波する工程を含み、比較する各工程がろ波導関数
を比較する請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 前記サージ状態を指示する工程が計数を
リセットする工程を含む請求項１に記載の方法。 - 【請求項４】 第１のエンジン作動特性の導関数を得る
前記工程が少なくとも一つの第１のフィルタパラメータ
を有する第１のフィルタを用いて前記第１のエンジン作
動特性の前記得られた導関数をろ波する工程を含み、 第２のエンジン作動特性の導関数を得る前記工程が少な
くとも一つの第２のフィルタパラメータを有する第２の
フィルタを用いて前記第２のエンジン作動特性の前記得
られた導関数をろ波する工程を含み、 サージ状態を指示する前記工程が少なくとも一つの第１
のフィルタパラメータの値を前記第１のしきい値に設定
する工程及び少なくとも一つの第２のフィルタパラメー
タの値を前記第２のしきい値に設定する工程を含む、請
求項１に記載の方法。 - 【請求項５】 第１のエンジン作動特性の導関数を得る
前記工程が少なくとも一つの第１のフィルタパラメータ
を有する第１のフィルタを用いて前記第１のエンジン作
動特性の前記得られた導関数をろ波する工程を含み、 第２のエンジン作動特性の導関数を得る前記工程が少な
くとも一つの第２のフィルタパラメータを有する第２の
フィルタを用いて前記第２のエンジン作動特性の前記得
られた導関数をろ波する工程を含み、さらに、 前記複数の時限の個々の時限の間に行われ、少なくとも
一つの第１のフィルタパラメータを前記第１のエンジン
作動特性のろ波導関数の値に設定する工程と、少なくと
も一つの第２のフィルタパラメータを前記第２のエンジ
ン作動特性のろ波導関数の値に設定する工程とをさらに
含む請求項１に記載の方法。 - 【請求項６】 前記エンジンがターボファンエンジンで
あり、前記第１のエンジン作動特性がファン速度であ
り、前記第２のエンジン作動特性が排気ガス温度である
請求項１に記載の方法。 - 【請求項７】 複数の連続して発生する時限の各個々の
時限の間動作し、第１のエンジン作動特性の導関数を求
める第１の手段と、 複数の連続して発生する時限の各個々の時限の間動作
し、第２のエンジン作動特性の導関数を求める第２の手
段と、 第１のエンジン作動特性の導関数を第１のしきい値に比
較する第１の手段と、 第２のエンジン作動特性の導関数を第２のしきい値に比
較する第１の手段と、 前記第１のエンジン作動特性の導関数が前記第１のしき
い値を超えたことを前記第１の比較手段が指示する場合
及び前記第２のエンジン作動特性の導関数が前記第２の
しきい値を超えたこと前記第２の比較手段が指示する場
合のみ計数を増分する手段を備える計数手段と、 前記第１のエンジン作動特性の導関数が前記第１のしき
い値を超えない場合若しくは前記第２のエンジン作動特
性の導関数が前記第２のしきい値を超えない場合又はそ
れら両方の場合に計数を減分する手段をさらに備える前
記計数手段と、 １より大きい所定の値に等しい計数に応じてサージ状態
を指示する手段とを備えるガスタービンエンジンにおけ
るサージを検出する装置。 - 【請求項８】 前記第１の導関数を求める前記手段の出
力と前記第１の比較する手段の間に挿入され、前記第１
のエンジン作動特性の導関数をろ波する第１のフィルタ
手段と、 前記第２の導関数を求める前記手段の出力と前記第２の
比較する手段の間に挿入され、前記第１のエンジン作動
特性の導関数をろ波する第２のフイルタ手段と、 前記
第１の比較手段と前記第２の比較手段が関連のエンジン
作動特性のろ波導関数をそれらのそれぞれのしきい値に
比較する請求項７に記載の装置。 - 【請求項９】 前記サージ状態を指示する指示手段が前
記計数手段をリセットする手段をさらに備える請求項７
に記載の装置。 - 【請求項１０】 前記第１のフィルタ手段が少なくとも
一つの第１のフィルタパラメータに従って動作し、前記
第２のフィルタ手段が少なくとも一つの第２のフィルタ
パラメータに従って動作し、さらにサージ状態を指示す
る前記指示手段に応じて少なくとも一つの第１のフィル
タパラメータの値を前記第１のしきい値に設定する手段
と、少なくとも一つの第１のフィルタパラメータの値を
前記第１のしきい値に設定する手段とをさらに備える請
求項８に記載の装置。 - 【請求項１１】 前記第１のフィルタ手段が少なくとも
一つの第１のフィルタパラメータに従って動作し、前記
第２のフィルタ手段が少なくとも一つの第２のフイルタ
パラメータに従って動作し、さらに、 前記第１のフィルタ手段の一つの出力に接続されて、少
なくとも一つの第１のフィルタパラメータの値を第１の
エンジン作動特性のろ波導関数の値に設定する手段と、 前記第２のフィルタ手段の一つの出力に接続されて、少
なくとも一つの第２のフィルタパラメータの値を第２の
エンジン作動特性のろ波導関数の値に設定する手段と、
を備える請求項８に記載の装置。 - 【請求項１２】 前記エンジンがターボファンエンジン
であり、前記第１のエンジン作動特性がファン速度であ
り、前記第２のエンジン作動特性が排気ガス温度である
請求項７に記載の装置。 - 【請求項１３】 回転するファンと排気ガスを発生する
燃焼器を有するガスタービンファンエンジンにおけるサ
ージを検出する装置において、 複数の連続して発生する時限の各個々の時限の間動作
し、ファンの回転速度の導関数を求める第１の手段と、 複数の連続して発生する時限の各ここの時限の間動作
し、排気ガスの温度の導関数を求める第２の手段と、 前記第１の導関数を求める手段の出力に結合されてファ
ンの回転速度の導関数をろ波する第１のフィルタ手段
と、 前記第２の導関数を求める手段の出力に結合されて排気
ガスの温度の導関数をろ波する第２のフィルタ手段と、 前記第１のフィルタ手段の出力に接続されてファン速度
のろ波導関数を第１のしきい値に比較する第１の比較手
段と、 前記第２のフィルタ手段の出力に接続されて排気ガスの
温度のろ波導関数を第２のしきい値に比較する第２の比
較手段と、 ファン速度のろ波導関数が第１のしきい値を超えたこと
を前記第１の比較手段が指示する場合及び排気ガスの温
度のろ波導関数が第２のしきい値を超えたことを前記第
２の比較手段が指示する場合のみ計数を増分する手段を
備える計数手段と、 前記計数がすでにゼロでない場合及び前記ファン速度の
ろ波導関数が第１のしきい値を超えないことを前記第１
の比較手段の少なくとも一つが指示する場合及び排気ガ
スの温度のろ波導関数が前記第２のしきい値を超えない
ことを前記第２の比較手段が指示する場合に計数を減分
する手段をさらに備える前記計数手段と、 １より大き
い所定の値に等しい計数に応じてサージ状態を指示する
手段とを備えるサージ検出装置。 - 【請求項１４】 サージ状態を指示する前記指示手段に
応じて前記計数手段をリセットする手段をさらに備える
請求項１３に記載の装置。 - 【請求項１５】 前記第１のフィルタ手段が少なくとも
一つの第１のフィルタパラメータに従って動作し、前記
第２のフィルタ手段が少なくとも一つの第２のフィルタ
パラメータに従って動作し、さらにサージ状態を指示す
る前記指示手段に応じて少なくとも一つの第１のフィル
タパラメータの値を前記第１のしきい値に設定する手段
と、少なくとも一つの第１のフィルタパラメータの値を
前記第１のしきい値に設定する手段とをさらに備える請
求項１３に記載の装置。 - 【請求項１６】 前記第１のフィルタ手段が少なくとも
一つの第１のフィルタパラメータに従って動作し、前記
第２のフィルタ手段が少なくとも一つの第２のフィルタ
パラメータに従って動作し、さらに、 前記第１のフィルタ手段の一つの出力に接続されて、少
なくとも一つの第１のフィルタパラメータの値をファン
速度のろ波導関数の値に設定する手段と、 前記第２のフィルタ手段の一つの出力に接続されて、少
なくとも一つの第２のフィルタパラメータの値を排気ガ
スの温度のろ波導関数の値に設定する手段と、を備える
請求項８に記載の装置。 - 【請求項１７】 前記ガスタービンファン・エンジンが
さらにガス発生器を備え、前記装置がさらに前記ガス発
生器の出力を比較してガス発生器が所定の速度より上で
動作している状態のときにのみ使用可能信号を発生する
手段を備え、前記増分手段と前記減分手段が共に前記使
用可能信号に接続されてそれに応動し、前記使用可能信
号があるときのみ動作する請求項１３に記載の装置。 - 【請求項１８】 前記指示手段が少なくともサージ状態
を発生している間使用禁止信号を発生する手段を備え、
前記増分手段と前記減分手段が共に前記使用禁止信号に
接続されてそれに応動し、前記使用禁止信号が発生され
ないときのみ動作する請求項１３に記載の装置。 - 【請求項１９】 前記複数の連続して発生する時限の各
々が約５０ミリ秒の持続時間を有し、サージ状態を指示
する前記手段が５に等しい計数に応動する請求項１３に
記載の装置。 - 【請求項２０】 前記第１のフィルタ手段が次式によっ
て与えられる第１のフィルタパラメータに従って動作
し、 （ｘ1 ・ＮＬＤＯＴ（ｎ）＋ｙ1 ・ＮＬＤＯＴ（ｎ−
１）＋ｚ1 ・ＮＬＤＰ） ここでＮＬＤＯＴはファン速度の導関数であり、ＮＬＤ
Ｐは第１のしきい値と連続して発生する時限の以前の時
限からのファン速度のろ波導関数の値の一方から選択さ
れ、前記第２のフィルタ手段が次式によって与えられる
第２のフィルタパラメータに従って動作し、 （ｘ2 ・Ｔ５ＤＯＴ（ｎ）＋ｙ2 ・Ｔ５ＤＯＴ（ｎ−
１）＋ｚ2 ・Ｔ５ＤＰ） ここでＴ５ＤＯＴはファン速度の導関数であり、Ｔ５Ｄ
Ｐは第２のしきい値と連続して発生する時限の以前の時
限からの排気ガス温度のろ波導関数の値の一方から選択
され、ｘ《ｚ及びｙ《ｚである請求項１３に記載の装
置。 - 【請求項２１】 手動モードの動作において動作してい
るときでかつ複数の連続して発生する時限の個々の時限
の間に、 （ａ）第１のエンジン作動特性のろ波導関数を得る工程
と、 （ｂ）第２のエンジン作動特性のろ波導関数を得る工程
と、 （ｃ）第１のエンジン作動特性のろ波導関数を第１のし
きい値に比較する工程と、 （ｄ）第２のエンジン作動特性のろ波導関数を第２のし
きい値に比較する工程と、 （ｅ）前記第１のエンジン作動特性のろ波導関数が前記
第１のしきい値を超えた場合及び前記第２のエンジン作
動特性のろ波導関数が前記第２のしきい値を超えた場合
のみ計数を増分する工程と、そうでなければ （ｆ）前記第１のエンジン作動特性のろ波導関数が前記
第１のしきい値を超えない場合若しくは前記第２のエン
ジン作動特性のろ波導関数が前記第２のしきい値を超え
ない場合又はそれら両方の場合に計数を減分する工程
と、 （ｇ）ろ波導関数を得るときに用いられるフィルタパラ
メータの値を定期的に更新する工程とを備え、 動作の手動モードから自動モードの動作への変更に応じ
てさらに計数をリセットする工程、 複数の連続して発生する時限の個々の時限の間工程
（ａ）〜（ｇ）を実行し続け、フィルタパラメータの値
が最初には手動モードの動作の間のエンジン動作の関数
であり、 計数が１より大きい所定の値に等しい場合にのみエンジ
ンサージ状態の発生を指示するガスタービンエンジン用
燃料制御装置を作動させる方法。
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