JPH08324496A - 航空機用推進機関の制御装置 - Google Patents
航空機用推進機関の制御装置Info
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- JPH08324496A JPH08324496A JP7131969A JP13196995A JPH08324496A JP H08324496 A JPH08324496 A JP H08324496A JP 7131969 A JP7131969 A JP 7131969A JP 13196995 A JP13196995 A JP 13196995A JP H08324496 A JPH08324496 A JP H08324496A
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D29/00—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
- F02D29/02—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving vehicles; peculiar to engines driving variable pitch propellers
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C11/00—Propellers, e.g. of ducted type; Features common to propellers and rotors for rotorcraft
- B64C11/30—Blade pitch-changing mechanisms
- B64C11/32—Blade pitch-changing mechanisms mechanical
- B64C11/34—Blade pitch-changing mechanisms mechanical automatic
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
- F02D9/02—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
- F02D2009/0201—Arrangements; Control features; Details thereof
- F02D2009/0261—Arrangements; Control features; Details thereof having a specially shaped transmission member, e.g. a cam, specially toothed gears, with a clutch
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 航空機用推進機関の操縦性を向上させる。
【構成】 航空機用機関１のプロペラ９ピッチを変更す
るガバナー３１と機関のスロットル弁３とをプッシュプ
ルケーブル３５ａ、３７ａを介して単一のパワーレバー
４０に接続し、プロペラ回転数と機関出力とを単一のパ
ワーレバーで同時に調節する。ガバナー３１の設定回転
数はパワーレバー４０の操作量に比例して変化するが、
スロットル弁３は非線形カム３５を介してプッシュプル
ケーブルに接続し、パワーレバー４０の操作量に対して
スロットル弁開度変化が非線形に変化するようにする。
るガバナー３１と機関のスロットル弁３とをプッシュプ
ルケーブル３５ａ、３７ａを介して単一のパワーレバー
４０に接続し、プロペラ回転数と機関出力とを単一のパ
ワーレバーで同時に調節する。ガバナー３１の設定回転
数はパワーレバー４０の操作量に比例して変化するが、
スロットル弁３は非線形カム３５を介してプッシュプル
ケーブルに接続し、パワーレバー４０の操作量に対して
スロットル弁開度変化が非線形に変化するようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、航空機用推進機関の制
御装置に関する。
御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】可変ピッチプロペラを有する航空機用機
関では、従来機関回転数と機関出力（スロットル弁開
度）とは、操縦者が個別のレバーを操作することにより
別々に制御を行っていた。すなわち、これらの機関では
プロペラピッチを変化させることにより機関に加わる負
荷を調節し、機関回転数を設定回転数に制御するプロペ
ラガバナーが設けられている。操縦者はこのガバナーレ
バーを操作することによりプロペラガバナーの設定回転
数を所望の値に設定するとともに、上記ガバナーレバー
とは別のスロットルレバーを操作することによりスロッ
トル開度を調節して所望の機関出力を得ていた。しか
し、上記のようにガバナーレバーの操作とスロットルレ
バーの操作とを別々に行うことは煩雑であり操縦者の負
担が大きくなる問題がある。また、上記に加えて機関に
供給する混合気の空燃比を調節して巡航時の燃費低減を
図るような場合には、さらに操縦操作は煩雑になる。
関では、従来機関回転数と機関出力（スロットル弁開
度）とは、操縦者が個別のレバーを操作することにより
別々に制御を行っていた。すなわち、これらの機関では
プロペラピッチを変化させることにより機関に加わる負
荷を調節し、機関回転数を設定回転数に制御するプロペ
ラガバナーが設けられている。操縦者はこのガバナーレ
バーを操作することによりプロペラガバナーの設定回転
数を所望の値に設定するとともに、上記ガバナーレバー
とは別のスロットルレバーを操作することによりスロッ
トル開度を調節して所望の機関出力を得ていた。しか
し、上記のようにガバナーレバーの操作とスロットルレ
バーの操作とを別々に行うことは煩雑であり操縦者の負
担が大きくなる問題がある。また、上記に加えて機関に
供給する混合気の空燃比を調節して巡航時の燃費低減を
図るような場合には、さらに操縦操作は煩雑になる。
【０００３】上記問題を解決するために、例えば米国特
許第４２６１７０号公報にはスロットル開度とプロペラ
ガバナー設定回転数とを単一のレバーで同時に制御する
ようにした航空機用機関が開示されている。同公報の機
関は、機関吸入空気量に基づいて機関への燃料噴射量を
制御する燃料噴射制御装置を設け、プロペラガバナーと
スロットル弁とをリンク機構により単一のパワーレバー
に接続してパワーレバーの操作量に応じてプロペラガバ
ナーの設定回転数とスロットル開度とが同時に変化する
ようにしている。これにより、例えばプロペラガバナー
の設定回転数が低い場合には同時にスロットル開度も小
さく設定されて機関の低回転低出力運転が行われ、プロ
ペラガバナーの設定回転数が高い場合には同時にスロッ
トル開度も大きく設定されるため、機関の高回転高出力
運転が行われる。
許第４２６１７０号公報にはスロットル開度とプロペラ
ガバナー設定回転数とを単一のレバーで同時に制御する
ようにした航空機用機関が開示されている。同公報の機
関は、機関吸入空気量に基づいて機関への燃料噴射量を
制御する燃料噴射制御装置を設け、プロペラガバナーと
スロットル弁とをリンク機構により単一のパワーレバー
に接続してパワーレバーの操作量に応じてプロペラガバ
ナーの設定回転数とスロットル開度とが同時に変化する
ようにしている。これにより、例えばプロペラガバナー
の設定回転数が低い場合には同時にスロットル開度も小
さく設定されて機関の低回転低出力運転が行われ、プロ
ペラガバナーの設定回転数が高い場合には同時にスロッ
トル開度も大きく設定されるため、機関の高回転高出力
運転が行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記米国特許第４２６
１７０号公報の装置によれば、単一のパワーレバーの操
作により機関回転数と機関出力とを同時に制御すること
が可能となるため、航空機の操縦操作を簡素化すること
ができるという利点がある。ところが、上記公報の装置
では単一のパワーレバーの操作により機関回転数と機関
出力とを同時に制御するようにしているものの、プロペ
ラ回転数変化に対する機関出力の変化特性については何
ら考慮が払われていない。すなわち、単一のパワーレバ
ーの操作により機関回転数と機関出力とを同時に変更す
るようにした結果、機関回転数と機関出力とは、ともに
パワーレバーの位置のみによって決定されてしまうこと
になる。従って、プロペラ回転数に対する機関出力変化
特性が固定されてしまうことになるため、この特性の設
定により航空機の操縦性が影響されることになる。この
ため、例えば機関回転数とスロットル開度との両方がと
もにパワーレバーの操作量に比例して変化するような、
いわゆる線形特性にプロペラガバナー設定回転数とスロ
ットル開度設定回転数とを設定したのでは、プロペラ回
転数に対して機関出力も線形特性を有することになり、
必ずしもプロペラ回転数と機関出力との関係が最適化さ
れない問題が生じる。
１７０号公報の装置によれば、単一のパワーレバーの操
作により機関回転数と機関出力とを同時に制御すること
が可能となるため、航空機の操縦操作を簡素化すること
ができるという利点がある。ところが、上記公報の装置
では単一のパワーレバーの操作により機関回転数と機関
出力とを同時に制御するようにしているものの、プロペ
ラ回転数変化に対する機関出力の変化特性については何
ら考慮が払われていない。すなわち、単一のパワーレバ
ーの操作により機関回転数と機関出力とを同時に変更す
るようにした結果、機関回転数と機関出力とは、ともに
パワーレバーの位置のみによって決定されてしまうこと
になる。従って、プロペラ回転数に対する機関出力変化
特性が固定されてしまうことになるため、この特性の設
定により航空機の操縦性が影響されることになる。この
ため、例えば機関回転数とスロットル開度との両方がと
もにパワーレバーの操作量に比例して変化するような、
いわゆる線形特性にプロペラガバナー設定回転数とスロ
ットル開度設定回転数とを設定したのでは、プロペラ回
転数に対して機関出力も線形特性を有することになり、
必ずしもプロペラ回転数と機関出力との関係が最適化さ
れない問題が生じる。
【０００５】本発明は上記問題に鑑み、航空機用機関の
回転数と出力との両方を単一のパワーレバーの操作によ
り制御する場合に、プロペラ回転数に対する機関出力特
性を最適化することが可能な航空機用推進機関の制御装
置を提供することを目的としている。
回転数と出力との両方を単一のパワーレバーの操作によ
り制御する場合に、プロペラ回転数に対する機関出力特
性を最適化することが可能な航空機用推進機関の制御装
置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、機関の出力軸に接続された可変ピッチプロペラ
と、前記プロペラのピッチを変更することによりプロペ
ラの回転数を設定回転数に制御するガバナー手段と、機
関吸気通路に配置されたスロットル弁と、該スロットル
弁の開度を設定開度に制御するスロットル手段と、前記
ガバナー手段の設定回転数と前記スロットル手段の設定
開度との両方を単一のレバーの操作量に応じて変化させ
る制御手段とを備えた航空機用推進機関の制御装置にお
いて、前記制御手段は、前記ガバナー手段の設定回転数
と前記スロットル手段の設定開度とのうち少なくとも一
方を、前記単一のレバーの操作量に対して非線形に変化
させる非線形制御手段を備えた航空機用推進機関の制御
装置が提供される。
よれば、機関の出力軸に接続された可変ピッチプロペラ
と、前記プロペラのピッチを変更することによりプロペ
ラの回転数を設定回転数に制御するガバナー手段と、機
関吸気通路に配置されたスロットル弁と、該スロットル
弁の開度を設定開度に制御するスロットル手段と、前記
ガバナー手段の設定回転数と前記スロットル手段の設定
開度との両方を単一のレバーの操作量に応じて変化させ
る制御手段とを備えた航空機用推進機関の制御装置にお
いて、前記制御手段は、前記ガバナー手段の設定回転数
と前記スロットル手段の設定開度とのうち少なくとも一
方を、前記単一のレバーの操作量に対して非線形に変化
させる非線形制御手段を備えた航空機用推進機関の制御
装置が提供される。
【０００７】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
において前記非線形制御手段は、ガバナー手段設定回転
数が予め定めた低回転側領域にある場合には、スロット
ル手段設定開度を前記レバーの操作量に対して線形に変
化させた場合に較べてスロットル手段設定開度が小さく
なるように、かつガバナー手段設定回転数が予め定めた
高回転側領域にある場合には、スロットル手段の設定開
度をレバーの操作量に対して線形に変化させた場合に較
べてスロットル手段設定開度が大きくなるようにスロッ
トル手段設定開度を非線形に制御する航空機用推進機関
の制御装置が提供される。
において前記非線形制御手段は、ガバナー手段設定回転
数が予め定めた低回転側領域にある場合には、スロット
ル手段設定開度を前記レバーの操作量に対して線形に変
化させた場合に較べてスロットル手段設定開度が小さく
なるように、かつガバナー手段設定回転数が予め定めた
高回転側領域にある場合には、スロットル手段の設定開
度をレバーの操作量に対して線形に変化させた場合に較
べてスロットル手段設定開度が大きくなるようにスロッ
トル手段設定開度を非線形に制御する航空機用推進機関
の制御装置が提供される。
【０００８】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
において前記非線形制御手段は、スロットル手段設定開
度が予め定めた低出力側領域にある場合には、ガバナー
手段設定回転数を前記レバーの操作量に対して線形に変
化させた場合に較べてガバナー手段設定回転数が大きく
なるように、かつスロットル手段設定開度が予め定めた
低出力側領域にある場合には、ガバナー手段設定回転数
をレバーの操作量に対して線形に変化させた場合に較べ
てガバナー手段設定回転数が小さくなるようにガバナー
手段設定回転数を非線形に制御する航空機用推進機関の
制御装置が提供される。
において前記非線形制御手段は、スロットル手段設定開
度が予め定めた低出力側領域にある場合には、ガバナー
手段設定回転数を前記レバーの操作量に対して線形に変
化させた場合に較べてガバナー手段設定回転数が大きく
なるように、かつスロットル手段設定開度が予め定めた
低出力側領域にある場合には、ガバナー手段設定回転数
をレバーの操作量に対して線形に変化させた場合に較べ
てガバナー手段設定回転数が小さくなるようにガバナー
手段設定回転数を非線形に制御する航空機用推進機関の
制御装置が提供される。
【０００９】
【作用】請求項１に記載の制御装置では、制御手段は、
ガバナー手段の設定回転数とスロットル手段の設定開度
とは単一のレバーの操作量に応じて変化させる。また、
非線形制御手段は、上記ガバナー手段の設定回転数とス
ロットル手段の設定開度とのうち少なくとも一方をレバ
ーの操作量に対して非線形に変化するように制御する。
これにより、機関回転数に対する機関出力の変化特性も
非線形に設定されるため、回転数／出力特性を線形に設
定した場合に較べて回転数／出力特性が機体特性や機関
出力特性に合致したものになる。
ガバナー手段の設定回転数とスロットル手段の設定開度
とは単一のレバーの操作量に応じて変化させる。また、
非線形制御手段は、上記ガバナー手段の設定回転数とス
ロットル手段の設定開度とのうち少なくとも一方をレバ
ーの操作量に対して非線形に変化するように制御する。
これにより、機関回転数に対する機関出力の変化特性も
非線形に設定されるため、回転数／出力特性を線形に設
定した場合に較べて回転数／出力特性が機体特性や機関
出力特性に合致したものになる。
【００１０】請求項２に記載の制御装置では、非線形制
御手段はスロットル手段設定開度を線形に制御した場合
に較べて、低回転領域ではスロットル手段設定開度が小
さく、高回転側領域では大きくなるように制御する。こ
のため、低回転側領域ではプロペラ回転数変化に対する
機関出力の変化が相対的に小さくなり、高回転側領域で
はプロペラ回転数変化に対する機関出力の変化が相対的
に大きくなる。
御手段はスロットル手段設定開度を線形に制御した場合
に較べて、低回転領域ではスロットル手段設定開度が小
さく、高回転側領域では大きくなるように制御する。こ
のため、低回転側領域ではプロペラ回転数変化に対する
機関出力の変化が相対的に小さくなり、高回転側領域で
はプロペラ回転数変化に対する機関出力の変化が相対的
に大きくなる。
【００１１】請求項３に記載の制御装置では、非線形制
御手段はガバナー手段設定回転数を線形に制御した場合
に較べて、低出力側領域ではガバナー手段設定回転数が
大きく、高出力側領域では小さくなるように制御する。
このため、低出力側領域ではプロペラ回転数変化に対す
る機関出力の変化が相対的に小さくなり、高回転側領域
ではプロペラ回転数変化に対する機関出力の変化が相対
的に大きくなる。
御手段はガバナー手段設定回転数を線形に制御した場合
に較べて、低出力側領域ではガバナー手段設定回転数が
大きく、高出力側領域では小さくなるように制御する。
このため、低出力側領域ではプロペラ回転数変化に対す
る機関出力の変化が相対的に小さくなり、高回転側領域
ではプロペラ回転数変化に対する機関出力の変化が相対
的に大きくなる。
【００１２】
【実施例】以下添付図面を用いて本発明の実施例につい
て説明する。図１は本発明の航空機用推進機関の制御装
置の一実施例の全体構成を示す略示図である。図１にお
いて、１は航空機用内燃機関を示す。本実施例では機関
１として多気筒の４サイクルレシプロエンジンが使用さ
れている。また、図１に２で示したのは機関１の吸気通
路、３は吸気通路２に設けられたスロットル弁、４は吸
気通路２のスロットル弁３下流側に設けられたサージタ
ンク、５はエアクリーナをそれぞれ示している。また、
機関１の各気筒の吸気ポートには、各気筒吸気ポートに
加圧燃料を噴射する燃料噴射弁７がそれぞれ設けられて
いる（図１には燃料噴射弁７のうち１つのみを図示して
いる）。
て説明する。図１は本発明の航空機用推進機関の制御装
置の一実施例の全体構成を示す略示図である。図１にお
いて、１は航空機用内燃機関を示す。本実施例では機関
１として多気筒の４サイクルレシプロエンジンが使用さ
れている。また、図１に２で示したのは機関１の吸気通
路、３は吸気通路２に設けられたスロットル弁、４は吸
気通路２のスロットル弁３下流側に設けられたサージタ
ンク、５はエアクリーナをそれぞれ示している。また、
機関１の各気筒の吸気ポートには、各気筒吸気ポートに
加圧燃料を噴射する燃料噴射弁７がそれぞれ設けられて
いる（図１には燃料噴射弁７のうち１つのみを図示して
いる）。
【００１３】図１に９で示すのは、機関１の出力軸に接
続された定速可変ピッチプロペラ、３１は可変ピッチプ
ロペラ９のプロペラピッチを制御するプロペラガバナー
である。本実施例では、プロペラガバナー３１は遠心型
ガバナーとされ、図示しない回転伝達軸を介して接続さ
れている。プロペラガバナー３１は機関回転数（プロペ
ラ回転数）が設定回転数に一致するようにプロペラピッ
チを調節する作用を行う。すなわち、プロペラ回転数が
設定回転数より高くなった場合にはガバナー３１はプロ
ペラピッチを増加させ、プロペラの吸収馬力を増大する
ことにより機関回転数を低下させる。また、プロペラ回
転数が設定回転数より低くなった場合にはガバナー３１
はプロペラピッチを低減し、プロペラの吸収馬力を低下
させることにより機関回転数を増大させる。これによ
り、プロペラ回転数（機関回転数）は常にプロペラガバ
ナーの設定回転数に一致するように制御される。図に３
３で示すのは、ガバナー３１とプロペラ９の油圧可変ピ
ッチ機構とを接続するピッチ調節用油圧配管である。
続された定速可変ピッチプロペラ、３１は可変ピッチプ
ロペラ９のプロペラピッチを制御するプロペラガバナー
である。本実施例では、プロペラガバナー３１は遠心型
ガバナーとされ、図示しない回転伝達軸を介して接続さ
れている。プロペラガバナー３１は機関回転数（プロペ
ラ回転数）が設定回転数に一致するようにプロペラピッ
チを調節する作用を行う。すなわち、プロペラ回転数が
設定回転数より高くなった場合にはガバナー３１はプロ
ペラピッチを増加させ、プロペラの吸収馬力を増大する
ことにより機関回転数を低下させる。また、プロペラ回
転数が設定回転数より低くなった場合にはガバナー３１
はプロペラピッチを低減し、プロペラの吸収馬力を低下
させることにより機関回転数を増大させる。これによ
り、プロペラ回転数（機関回転数）は常にプロペラガバ
ナーの設定回転数に一致するように制御される。図に３
３で示すのは、ガバナー３１とプロペラ９の油圧可変ピ
ッチ機構とを接続するピッチ調節用油圧配管である。
【００１４】図に１０で示すのは、エンジン１の制御を
行う制御回路１０である。制御回路１０は本実施例で
は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＰＵを相互に双方向性バスで接
続した公知の構成のマイクロコンピュータとされ、エン
ジン１の空燃比制御等の基本制御を行う。これらの制御
のため、制御回路１０にはエンジン１のクランク軸（図
示せず）に設けられた回転数センサ１１からエンジン１
の回転数Ｎを表す信号が、また、サージタンク４に設け
られた吸気圧センサ１３からサージタンク内の絶対圧力
（吸気圧力）ＰＭを表す信号がそれぞれ入力されている
他、後述するパワーレバー４０の位置を示す位置信号が
ポジションセンサ４１からそれぞれ入力されている。ま
た、制御回路１０は図示しない駆動回路を介してエンジ
ン１の各気筒の燃料噴射弁７に接続され、燃料噴射弁７
からの燃料噴射を制御している。
行う制御回路１０である。制御回路１０は本実施例で
は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＰＵを相互に双方向性バスで接
続した公知の構成のマイクロコンピュータとされ、エン
ジン１の空燃比制御等の基本制御を行う。これらの制御
のため、制御回路１０にはエンジン１のクランク軸（図
示せず）に設けられた回転数センサ１１からエンジン１
の回転数Ｎを表す信号が、また、サージタンク４に設け
られた吸気圧センサ１３からサージタンク内の絶対圧力
（吸気圧力）ＰＭを表す信号がそれぞれ入力されている
他、後述するパワーレバー４０の位置を示す位置信号が
ポジションセンサ４１からそれぞれ入力されている。ま
た、制御回路１０は図示しない駆動回路を介してエンジ
ン１の各気筒の燃料噴射弁７に接続され、燃料噴射弁７
からの燃料噴射を制御している。
【００１５】図１に４０で示すのは、プロペラガバナー
３１の設定回転数とスロットル弁３との開度とを同時に
調節するパワーレバーである。パワーレバー４０の一端
はガバナー３１の回転数設定機構３７とスロットル弁３
の開度設定カム３５にそれぞれプッシュプルケーブル３
７ａと３５ａとを介して接続されており、操縦者がパワ
ーレバー４０を操作すると、プッシュプルケーブル３７
ａ、３５ａを介して回転数設定機構３７と開度設定カム
３５がそれぞれパワーレバー４０の操作量に比例した量
だけ駆動される。
３１の設定回転数とスロットル弁３との開度とを同時に
調節するパワーレバーである。パワーレバー４０の一端
はガバナー３１の回転数設定機構３７とスロットル弁３
の開度設定カム３５にそれぞれプッシュプルケーブル３
７ａと３５ａとを介して接続されており、操縦者がパワ
ーレバー４０を操作すると、プッシュプルケーブル３７
ａ、３５ａを介して回転数設定機構３７と開度設定カム
３５がそれぞれパワーレバー４０の操作量に比例した量
だけ駆動される。
【００１６】また、図１に３７ｂで示したのは回転数設
定機構３７を設定回転数が増大する方向に付勢する付勢
スプリング、３５ｂで示したのは開度設定カム３５をス
ロットル弁開度が増大する方向に付勢する付勢スプリン
グである。付勢スプリング３５ｂ、３７ｂは、例えばプ
ッシュプルケーブル３５ａまたは３７ａが切断されたよ
うな場合にそれぞれガバナー設定回転数またはスロット
ル弁開度を増大させる方向に作用する。このため、プッ
シュプルケーブル３５ａまたは３７ａの一方が切断され
たような場合にはプロペラ回転数またはスロットル弁開
度の一方が最大値に固定された状態でもう一方が制御さ
れるため、機体の推力を正常な側のプッシュプルケーブ
ルで制御することが可能となる。
定機構３７を設定回転数が増大する方向に付勢する付勢
スプリング、３５ｂで示したのは開度設定カム３５をス
ロットル弁開度が増大する方向に付勢する付勢スプリン
グである。付勢スプリング３５ｂ、３７ｂは、例えばプ
ッシュプルケーブル３５ａまたは３７ａが切断されたよ
うな場合にそれぞれガバナー設定回転数またはスロット
ル弁開度を増大させる方向に作用する。このため、プッ
シュプルケーブル３５ａまたは３７ａの一方が切断され
たような場合にはプロペラ回転数またはスロットル弁開
度の一方が最大値に固定された状態でもう一方が制御さ
れるため、機体の推力を正常な側のプッシュプルケーブ
ルで制御することが可能となる。
【００１７】ここで、ガバナー３１の設定回転数は、回
転数設定機構３７の作動量に比例して変化する。すなわ
ち、ガバナー３１の設定回転数数はパワーレバー４０の
操作量に対して線形に変化するように設定されている。
一方、本実施例ではスロットル弁３に連結された開度設
定カム３５は非線形カムとされており、スロットル弁３
の開度変化はカム３５の作動量に比例しない。すなわち
スロットル弁３の開度は、非線形カムの作用により、パ
ワーレバー４０の操作量に対して非線形に変化するよう
になっている。
転数設定機構３７の作動量に比例して変化する。すなわ
ち、ガバナー３１の設定回転数数はパワーレバー４０の
操作量に対して線形に変化するように設定されている。
一方、本実施例ではスロットル弁３に連結された開度設
定カム３５は非線形カムとされており、スロットル弁３
の開度変化はカム３５の作動量に比例しない。すなわち
スロットル弁３の開度は、非線形カムの作用により、パ
ワーレバー４０の操作量に対して非線形に変化するよう
になっている。
【００１８】図２はパワーレバー４０の操作量に対する
スロットル開度の変化特性の一例を示す図である。図２
において縦軸はスロットル弁開度（％）（及びガバナー
設定回転数（％））を、横軸はパワーレバー４０の操作
位置（％ストローク）を示しており、図中実線はスロッ
トル開度の変化特性を、点線はガバナー設定回転数の変
化特性を示している。図２に示すように、ガバナー設定
回転数（点線）はパワーレバー４０の操作量に比例した
線形の変化を示すが、スロットル開度は特性を線形に設
定した場合（例えば、ガバナー設定回転数と同一の特性
に設定した場合）に較べて、ガバナー設定回転数が低速
側の範囲（図２、区間Ｉ）では開度が小さく、高速側の
範囲（図２、区間II）では開度が大きくなり、更にガバ
ナー設定回転数が更に大きい領域（図２、区間III ）で
はスロットル開度は全開に維持されるように設定されて
いる。
スロットル開度の変化特性の一例を示す図である。図２
において縦軸はスロットル弁開度（％）（及びガバナー
設定回転数（％））を、横軸はパワーレバー４０の操作
位置（％ストローク）を示しており、図中実線はスロッ
トル開度の変化特性を、点線はガバナー設定回転数の変
化特性を示している。図２に示すように、ガバナー設定
回転数（点線）はパワーレバー４０の操作量に比例した
線形の変化を示すが、スロットル開度は特性を線形に設
定した場合（例えば、ガバナー設定回転数と同一の特性
に設定した場合）に較べて、ガバナー設定回転数が低速
側の範囲（図２、区間Ｉ）では開度が小さく、高速側の
範囲（図２、区間II）では開度が大きくなり、更にガバ
ナー設定回転数が更に大きい領域（図２、区間III ）で
はスロットル開度は全開に維持されるように設定されて
いる。
【００１９】図３は図２の非線形特性を得るための開度
設定カム３５の形状を示す図である。開度設定カム３５
は、吸気通路２に接続されるスロットルボディ５１上の
ピン５３廻りに回動可能に取着され、ピン５３への取付
部とは反対側の端部５４にパワーレバー４０からのプッ
シュプルケーブル３５ａ端部が取り付けられる。また、
スロットル弁３はスロットルボディ５１を貫通する駆動
軸５５に固定されており、駆動軸５５と一体に回転す
る。開度設定カム３５にはカム溝５７が設けられてい
る。スロットル弁３の軸５５には一端にピン５５ａを有
するアーム５５ｂが固定されており、ピン５５ａは開度
設定カム３５のカム溝５７に係合している。
設定カム３５の形状を示す図である。開度設定カム３５
は、吸気通路２に接続されるスロットルボディ５１上の
ピン５３廻りに回動可能に取着され、ピン５３への取付
部とは反対側の端部５４にパワーレバー４０からのプッ
シュプルケーブル３５ａ端部が取り付けられる。また、
スロットル弁３はスロットルボディ５１を貫通する駆動
軸５５に固定されており、駆動軸５５と一体に回転す
る。開度設定カム３５にはカム溝５７が設けられてい
る。スロットル弁３の軸５５には一端にピン５５ａを有
するアーム５５ｂが固定されており、ピン５５ａは開度
設定カム３５のカム溝５７に係合している。
【００２０】従って、開度設定カム３５がプッシュプル
ケーブル３５ａにより回転駆動されると、ピン５５ａは
カム溝５７に沿って移動し、アーム５５ｂ、軸５５を介
してスロットル弁３を回転させる。図３において実線で
示すのはスロットル弁３が全開（１００％開度）になる
ときのカム位置、点線で示すのはスロットル弁３が全閉
（０％開度）になるときのカム位置である。すなわち、
パワーレバー４０の操作量（ストローク）が０の状態で
はピン５５ａは図３に点線で示した位置でカム溝５７の
区間５７ａと係合している。また、パワーレバー４０が
操作されると、ピン５５ａはカム溝５７の区間５７ａと
係合しつつカム溝内を移動する。カム溝５７の区間５７
ａの形状はカム３５の回転角に対してアーム５５ｂの回
転角が最初は小さく、次第に大きくなるように設定され
ている。このため、カム溝５７の区間５７ａとピン５５
ａが係合している間はパワーレバー４０ストロークに対
してスロットル開度は、図２区間Ｉのように変化する。
また、パワーレバー４０のストロークが増大して、カム
３５の回転角が増大すると、ピン５５ａは次にカム溝５
７の区間５７ｂと係合する。カム溝５７の区間５７ｂの
形状はカム３５の回転角に対してアーム５５ｂの回転角
が最初は大きく、次第に小さくなるように設定されてお
り、区間５７ｂの終端ではスロットル開度が全開になる
ように設定されている。このため、ピン５５ａがカム溝
５７の区間５７ｂと係合している間はパワーレバー４０
ストロークに対してスロットル開度は、図２区間IIのよ
うに変化することとなる。
ケーブル３５ａにより回転駆動されると、ピン５５ａは
カム溝５７に沿って移動し、アーム５５ｂ、軸５５を介
してスロットル弁３を回転させる。図３において実線で
示すのはスロットル弁３が全開（１００％開度）になる
ときのカム位置、点線で示すのはスロットル弁３が全閉
（０％開度）になるときのカム位置である。すなわち、
パワーレバー４０の操作量（ストローク）が０の状態で
はピン５５ａは図３に点線で示した位置でカム溝５７の
区間５７ａと係合している。また、パワーレバー４０が
操作されると、ピン５５ａはカム溝５７の区間５７ａと
係合しつつカム溝内を移動する。カム溝５７の区間５７
ａの形状はカム３５の回転角に対してアーム５５ｂの回
転角が最初は小さく、次第に大きくなるように設定され
ている。このため、カム溝５７の区間５７ａとピン５５
ａが係合している間はパワーレバー４０ストロークに対
してスロットル開度は、図２区間Ｉのように変化する。
また、パワーレバー４０のストロークが増大して、カム
３５の回転角が増大すると、ピン５５ａは次にカム溝５
７の区間５７ｂと係合する。カム溝５７の区間５７ｂの
形状はカム３５の回転角に対してアーム５５ｂの回転角
が最初は大きく、次第に小さくなるように設定されてお
り、区間５７ｂの終端ではスロットル開度が全開になる
ように設定されている。このため、ピン５５ａがカム溝
５７の区間５７ｂと係合している間はパワーレバー４０
ストロークに対してスロットル開度は、図２区間IIのよ
うに変化することとなる。
【００２１】また、この状態からさらにパワーレバー４
０のストロークが増大してカム３５が回転するとピン５
５ａはカム溝５７の区間５７ｃと係合するようになる。
区間５７ｃの形状はカム３５の回転位置に係わらず、ア
ーム５５ｂの回転角を一定（スロットル弁全開位置）に
維持するように設定されており、この区間ではパワーレ
バー４０のストロークにかかわらずスロットル開度は全
開に維持される（図２区間III ）。
０のストロークが増大してカム３５が回転するとピン５
５ａはカム溝５７の区間５７ｃと係合するようになる。
区間５７ｃの形状はカム３５の回転位置に係わらず、ア
ーム５５ｂの回転角を一定（スロットル弁全開位置）に
維持するように設定されており、この区間ではパワーレ
バー４０のストロークにかかわらずスロットル開度は全
開に維持される（図２区間III ）。
【００２２】本実施例では、図２に示したようにスロッ
トル開度特性を設定した結果、例えばプロペラの低回転
側領域（図２、区間Ｉ）では、スロットル開度特性を線
形に設定した場合に較べてパワーレバー４０の単位操作
量当たりのスロットル開度（機関出力）の変化が小さく
なる。このため、低回転低速領域では機関出力の微妙な
調節を行うことが可能となり低回転低速領域での操縦性
が向上する。また、低回転側領域ではスロットル開度特
性を線形に設定した場合に較べて機関出力が小さくなる
ので、同一回転数でもプロペラピッチが小さく設定され
るようになる。従って、機体減速時等に推力の低下が大
きくなり減速操作が容易になる利点がある。
トル開度特性を設定した結果、例えばプロペラの低回転
側領域（図２、区間Ｉ）では、スロットル開度特性を線
形に設定した場合に較べてパワーレバー４０の単位操作
量当たりのスロットル開度（機関出力）の変化が小さく
なる。このため、低回転低速領域では機関出力の微妙な
調節を行うことが可能となり低回転低速領域での操縦性
が向上する。また、低回転側領域ではスロットル開度特
性を線形に設定した場合に較べて機関出力が小さくなる
ので、同一回転数でもプロペラピッチが小さく設定され
るようになる。従って、機体減速時等に推力の低下が大
きくなり減速操作が容易になる利点がある。
【００２３】一方、プロペラの高回転側領域（図２、区
間II）では、上記とは逆に、スロットル開度特性を線形
に設定した場合に較べてスロットル開度は大きく設定さ
れ機関出力が大きくなるので同一プロペラ回転数でもプ
ロペラピッチは大きく設定されるようになる。従ってプ
ロペラ高回転側領域では大きな推力が得られるようにな
り離着陸時等の推力を必要とする運転時に操縦が容易に
なる。また、高回転側では、スロットル開度が大きく設
定されるためスロットル特性を線形に設定した場合より
も吸気抵抗が減少して高回転側領域での機関効率が向上
する利点がある。
間II）では、上記とは逆に、スロットル開度特性を線形
に設定した場合に較べてスロットル開度は大きく設定さ
れ機関出力が大きくなるので同一プロペラ回転数でもプ
ロペラピッチは大きく設定されるようになる。従ってプ
ロペラ高回転側領域では大きな推力が得られるようにな
り離着陸時等の推力を必要とする運転時に操縦が容易に
なる。また、高回転側では、スロットル開度が大きく設
定されるためスロットル特性を線形に設定した場合より
も吸気抵抗が減少して高回転側領域での機関効率が向上
する利点がある。
【００２４】なお、本実施例では図２のようにガバナー
設定回転数特性（点線）を線形に、スロットル開度特性
（実線）を非線形に設定しているが、図４カーブに示
すように、スロットル開度特性（実線）を線形に、ガバ
ナー設定回転数特性（点線）を非線形に設定することに
よっても本実施例と同様の効果を得ることができる。こ
の場合には、スロットル開度設定カム３５のカム溝５７
を、カムの回転角とスロットル弁開度とが線形になる形
状に設定し、ガバナー３１の回転数設定機構３７に図３
と同様な非線形カムを設けるようにすれば良い。また、
回転数設定機構３７に非線形カムを設け、設定カム３５
のカム溝も非線形特性にすることにより、ガバナー設定
回転数特性とスロットル弁設定開度特性との両方を非線
形とすることも可能である。
設定回転数特性（点線）を線形に、スロットル開度特性
（実線）を非線形に設定しているが、図４カーブに示
すように、スロットル開度特性（実線）を線形に、ガバ
ナー設定回転数特性（点線）を非線形に設定することに
よっても本実施例と同様の効果を得ることができる。こ
の場合には、スロットル開度設定カム３５のカム溝５７
を、カムの回転角とスロットル弁開度とが線形になる形
状に設定し、ガバナー３１の回転数設定機構３７に図３
と同様な非線形カムを設けるようにすれば良い。また、
回転数設定機構３７に非線形カムを設け、設定カム３５
のカム溝も非線形特性にすることにより、ガバナー設定
回転数特性とスロットル弁設定開度特性との両方を非線
形とすることも可能である。
【００２５】また、航空機の機体特性によっては、図２
の特性とは別のスロットル弁開度特性とガバナー開度特
性を設定する必要がある。本実施例では、スロットル弁
開度設定カム３５として非線形カムを使用しているた
め、この非線形カムのカム溝を適宜な形に設定すること
により、任意のスロットル開度特性を簡単に得ることが
できる。例えば、図４、カーブ、のような特性も容
易に得ることができる利点がある。また、非線形カムを
ガバナー回転数設定機構に適用すれば、同様に任意のガ
バナー回転数特性を簡易に設定することができる。
の特性とは別のスロットル弁開度特性とガバナー開度特
性を設定する必要がある。本実施例では、スロットル弁
開度設定カム３５として非線形カムを使用しているた
め、この非線形カムのカム溝を適宜な形に設定すること
により、任意のスロットル開度特性を簡単に得ることが
できる。例えば、図４、カーブ、のような特性も容
易に得ることができる利点がある。また、非線形カムを
ガバナー回転数設定機構に適用すれば、同様に任意のガ
バナー回転数特性を簡易に設定することができる。
【００２６】また、本実施例では非線形カムを用いてガ
バナー設定回転数またはスロットル弁設定開度の一方ま
たは両方のパワーレバー４０操作量に対する変化特性を
非線形としていたが、非線形カム以外のリンク機構によ
り非線形特性を持たせるようにしても良い。さらに、回
転数設定機構３７またはスロットル弁の一方または両方
を独立したアクチュエータ（例えばステッパモータ、油
圧アクチュエータ）等を用いて駆動するようにし、この
アクチュエータの作動を制御回路１０により制御してガ
バナー設定回転数またはスロットル弁開度に非線形特性
を持たせるようにしても良い。
バナー設定回転数またはスロットル弁設定開度の一方ま
たは両方のパワーレバー４０操作量に対する変化特性を
非線形としていたが、非線形カム以外のリンク機構によ
り非線形特性を持たせるようにしても良い。さらに、回
転数設定機構３７またはスロットル弁の一方または両方
を独立したアクチュエータ（例えばステッパモータ、油
圧アクチュエータ）等を用いて駆動するようにし、この
アクチュエータの作動を制御回路１０により制御してガ
バナー設定回転数またはスロットル弁開度に非線形特性
を持たせるようにしても良い。
【００２７】次に、本実施例のパワーレバー４０の構造
について説明する。本実施例では、パワーレバー４０に
は、パワーレバーのストローク位置によってレバーの操
作力を変化させる機構が設けられている。すなわち、本
実施例では、パワーレバー４０の操作量はストロークが
小さい間は操作力が比較的小さく、あるストローク（例
えば機関の定格出力の７５％程度に相当するストロー
ク）より大きいストロークでは操作力が比較的大きくな
るように、一定のストロークを境に操作力が変化するよ
うにされている。
について説明する。本実施例では、パワーレバー４０に
は、パワーレバーのストローク位置によってレバーの操
作力を変化させる機構が設けられている。すなわち、本
実施例では、パワーレバー４０の操作量はストロークが
小さい間は操作力が比較的小さく、あるストローク（例
えば機関の定格出力の７５％程度に相当するストロー
ク）より大きいストロークでは操作力が比較的大きくな
るように、一定のストロークを境に操作力が変化するよ
うにされている。
【００２８】前述のように、本実施例では機関に供給さ
れる混合気の空燃比は制御回路１０により制御されてい
る。制御回路１０は、例えば機関出力が低い領域（例え
ば定格出力の３０％以下）では機関空燃比を理論空燃比
よりリッチ側（例えば空燃比で１２程度）に設定し、こ
れ以上の領域（巡航出力領域、例えば定格出力の３０％
から７５％程度までの領域）では機関空燃比を理論空燃
比よりリーン側（例えば空燃比で１８程度）に設定す
る。また、更に機関出力が大きい領域（例えば定格出力
の７５％以上）では機関空燃比は再び理論空燃比よりリ
ッチ側（空燃比で１２程度）に設定されるようになって
いる。
れる混合気の空燃比は制御回路１０により制御されてい
る。制御回路１０は、例えば機関出力が低い領域（例え
ば定格出力の３０％以下）では機関空燃比を理論空燃比
よりリッチ側（例えば空燃比で１２程度）に設定し、こ
れ以上の領域（巡航出力領域、例えば定格出力の３０％
から７５％程度までの領域）では機関空燃比を理論空燃
比よりリーン側（例えば空燃比で１８程度）に設定す
る。また、更に機関出力が大きい領域（例えば定格出力
の７５％以上）では機関空燃比は再び理論空燃比よりリ
ッチ側（空燃比で１２程度）に設定されるようになって
いる。
【００２９】すなわち、機関１の空燃比は燃費を低減す
るためにできるだけ理論空燃比よりリーン側に設定する
ことが好ましい。しかし、機関低出力時に機関空燃比を
リーン空燃比に設定すると機関の回転数が安定しない場
合が生じる。また、機関大出力時には機関空燃比をリー
ン空燃比に設定すると十分な機関出力が得られない問題
や、機関排気温度が過度に上昇して排気系の要素の寿命
が低下する等の問題が生じる。そこで、本実施例では、
制御回路１０は機関低出力領域（例えば定格出力の３０
％以下）では機関の運転を安定させるために機関空燃比
をリッチ空燃比に設定するとともに、飛行中最も使用頻
度が高い機関中高出力領域（巡航出力領域）（例えば定
格出力の３０％程度から７５％程度までの領域）では機
関空燃比をリーン空燃比に設定して燃費の低減を図って
いる。また、更に高出力領域（例えば定格出力の７５％
以上の領域）では、機関空燃比をリッチ空燃比に設定す
ることにより、機関出力の確保と排気温度の過度の上昇
防止とを図っている。 なお、機関出力増大時の低出力
領域から巡航出力領域移行の際の空燃比の切換（リッチ
→リーン）は徐々に行い機関出力の急変が生じないよう
にしているが、巡航出力領域から高出力領域への移行の
際の空燃比の切換（リーン→リッチ）は排気系要素保護
の観点から瞬間的に行うようにしている。このため、機
関出力が増大して巡航出力領域から高出力領域に入る
と、空燃比のリッチ化により急激に出力が増大すること
になる。
るためにできるだけ理論空燃比よりリーン側に設定する
ことが好ましい。しかし、機関低出力時に機関空燃比を
リーン空燃比に設定すると機関の回転数が安定しない場
合が生じる。また、機関大出力時には機関空燃比をリー
ン空燃比に設定すると十分な機関出力が得られない問題
や、機関排気温度が過度に上昇して排気系の要素の寿命
が低下する等の問題が生じる。そこで、本実施例では、
制御回路１０は機関低出力領域（例えば定格出力の３０
％以下）では機関の運転を安定させるために機関空燃比
をリッチ空燃比に設定するとともに、飛行中最も使用頻
度が高い機関中高出力領域（巡航出力領域）（例えば定
格出力の３０％程度から７５％程度までの領域）では機
関空燃比をリーン空燃比に設定して燃費の低減を図って
いる。また、更に高出力領域（例えば定格出力の７５％
以上の領域）では、機関空燃比をリッチ空燃比に設定す
ることにより、機関出力の確保と排気温度の過度の上昇
防止とを図っている。 なお、機関出力増大時の低出力
領域から巡航出力領域移行の際の空燃比の切換（リッチ
→リーン）は徐々に行い機関出力の急変が生じないよう
にしているが、巡航出力領域から高出力領域への移行の
際の空燃比の切換（リーン→リッチ）は排気系要素保護
の観点から瞬間的に行うようにしている。このため、機
関出力が増大して巡航出力領域から高出力領域に入る
と、空燃比のリッチ化により急激に出力が増大すること
になる。
【００３０】このような急激な出力の増大が操縦者の予
期していない状態で生じると推力の急増による機体の急
上昇などが生じ、操縦性の悪化が生じる場合がある。ま
た、操縦者が予期していた場合でも頻繁に高出力領域で
の運転を行うと燃費の増大により航続距離の低下等の問
題が生じる。従来、この問題を防止するために機関をリ
ッチ空燃比に切り換える際には操縦席の警告灯を点灯し
て操縦者に出力急変や燃費の増大が生じることを報知し
ていた。このため、切換領域近傍では操縦者は常に警告
灯を注視している必要があり操縦者の負担が大きくなっ
ていた。
期していない状態で生じると推力の急増による機体の急
上昇などが生じ、操縦性の悪化が生じる場合がある。ま
た、操縦者が予期していた場合でも頻繁に高出力領域で
の運転を行うと燃費の増大により航続距離の低下等の問
題が生じる。従来、この問題を防止するために機関をリ
ッチ空燃比に切り換える際には操縦席の警告灯を点灯し
て操縦者に出力急変や燃費の増大が生じることを報知し
ていた。このため、切換領域近傍では操縦者は常に警告
灯を注視している必要があり操縦者の負担が大きくなっ
ていた。
【００３１】そこで、本実施例では、機関の巡航出力領
域と高出力領域とでパワーレバー４０の操作力を変える
ことにより、操縦者が警告灯を注視することなくリッチ
空燃比への切換を知ることができるようにし、操縦者の
負担を軽減している。なお、本実施例ではパワーレバー
４０の位置と機関出力（スロットル弁開度）とは１対１
に対応しているため、パワーレバー４０の位置により空
燃比の切換をおこなっている。以下、簡単に本実施例の
機関１の空燃比制御について説明する。
域と高出力領域とでパワーレバー４０の操作力を変える
ことにより、操縦者が警告灯を注視することなくリッチ
空燃比への切換を知ることができるようにし、操縦者の
負担を軽減している。なお、本実施例ではパワーレバー
４０の位置と機関出力（スロットル弁開度）とは１対１
に対応しているため、パワーレバー４０の位置により空
燃比の切換をおこなっている。以下、簡単に本実施例の
機関１の空燃比制御について説明する。
【００３２】本実施例では、制御回路１０は以下の式に
より燃料噴射弁７からの燃料噴射量ＴＡＵを算出する。 ＴＡＵ＝ＴＡＵＰ×α×Ｋ ここで、ＴＡＵＰは機関に供給される混合気の空燃比を
理論空燃比にするために必要な燃料噴射量、すなわち基
本燃料噴射量であり、αは機関の運転状態により設定さ
れる定数、Ｋは空燃比制御用の補正係数である。
より燃料噴射弁７からの燃料噴射量ＴＡＵを算出する。 ＴＡＵ＝ＴＡＵＰ×α×Ｋ ここで、ＴＡＵＰは機関に供給される混合気の空燃比を
理論空燃比にするために必要な燃料噴射量、すなわち基
本燃料噴射量であり、αは機関の運転状態により設定さ
れる定数、Ｋは空燃比制御用の補正係数である。
【００３３】また、基本燃料噴射量ＴＡＵＰは機関１の
吸気圧力ＰＭと回転数Ｎの関数として予め与えられてお
り、制御回路１０は吸気通路圧力センサ１３で検出した
吸気圧力ＰＭと回転数センサ１１で検出した機関回転数
Ｎとに基づいて機関クランク軸の一定回転角毎にＴＡＵ
Ｐを算出する。また、空燃比補正係数Ｋはポジションセ
ンサ４１で検出したパワーレバー４０のストローク位置
により決定される。すなわち、パワーレバー４０位置が
機関低出力領域に相当する範囲にある場合には空燃比補
正係数Ｋは１より大きい値に設定され、燃料噴射量ＴＡ
Ｕの値はＴＡＵＰより大きくなり機関はリッチ空燃比で
運転される。また、巡航出力領域に相当するパワーレバ
ー４０位置では空燃比補正係数Ｋの値は１より小さい値
に設定され、燃料噴射量ＴＡＵの値はＴＡＵＰより小さ
くなり機関はリーン空燃比で運転される。さらに、高出
力領域に相当するパワーレバー４０位置では空燃比補正
係数Ｋは１より大きい値に設定される。これにより、機
関１は出力領域に応じた空燃比で運転されることにな
る。
吸気圧力ＰＭと回転数Ｎの関数として予め与えられてお
り、制御回路１０は吸気通路圧力センサ１３で検出した
吸気圧力ＰＭと回転数センサ１１で検出した機関回転数
Ｎとに基づいて機関クランク軸の一定回転角毎にＴＡＵ
Ｐを算出する。また、空燃比補正係数Ｋはポジションセ
ンサ４１で検出したパワーレバー４０のストローク位置
により決定される。すなわち、パワーレバー４０位置が
機関低出力領域に相当する範囲にある場合には空燃比補
正係数Ｋは１より大きい値に設定され、燃料噴射量ＴＡ
Ｕの値はＴＡＵＰより大きくなり機関はリッチ空燃比で
運転される。また、巡航出力領域に相当するパワーレバ
ー４０位置では空燃比補正係数Ｋの値は１より小さい値
に設定され、燃料噴射量ＴＡＵの値はＴＡＵＰより小さ
くなり機関はリーン空燃比で運転される。さらに、高出
力領域に相当するパワーレバー４０位置では空燃比補正
係数Ｋは１より大きい値に設定される。これにより、機
関１は出力領域に応じた空燃比で運転されることにな
る。
【００３４】次に、上述のようにパワーレバー４０の操
作力を変化させるための機構について図５から図７を用
いて説明する。図５は、パワーレバー４０の側面図、図
６は正面図である。パワーレバー４０は回動軸４５まわ
りに回動可能に取り付けられたレバー本体４６からな
り、レバー４６の一端４６ａには前述のプッシュプルケ
ーブル３７ａ、３５ａの端部が取付けられ、他端４６ｂ
には操作ハンドル４７が設けられている。また、ハンド
ル４７と回動軸４５との間のレバー側面には操作力調節
用シム４８が取り付けられている。また、図６に示すよ
うにレバー本体４６の側面にはボール４９がレバー本体
４６近傍の固定部に取着されたスプリング５０により押
しつけられている。
作力を変化させるための機構について図５から図７を用
いて説明する。図５は、パワーレバー４０の側面図、図
６は正面図である。パワーレバー４０は回動軸４５まわ
りに回動可能に取り付けられたレバー本体４６からな
り、レバー４６の一端４６ａには前述のプッシュプルケ
ーブル３７ａ、３５ａの端部が取付けられ、他端４６ｂ
には操作ハンドル４７が設けられている。また、ハンド
ル４７と回動軸４５との間のレバー側面には操作力調節
用シム４８が取り付けられている。また、図６に示すよ
うにレバー本体４６の側面にはボール４９がレバー本体
４６近傍の固定部に取着されたスプリング５０により押
しつけられている。
【００３５】パワーレバー４０を操作すると、ボール４
９はレバー本体４６側面を押圧しながら回転し、パワー
レバー４０に操作反力を発生させる。また、シム４８は
パワーレバー４０が機関高出力領域にあるときにボール
４９と係合する位置に取り付けられている。このため、
パワーレバー４０が高出力領域に相当する位置にある場
合には、シム４８厚さに相当する量だけスプリング５０
が圧縮されるためボール４９はパワーレバー４０が高出
力領域にある場合には他の位置にある場合より強い力で
レバー本体４６に押圧される。従って、高出力領域では
パワーレバー４０の操作力が増大する。
９はレバー本体４６側面を押圧しながら回転し、パワー
レバー４０に操作反力を発生させる。また、シム４８は
パワーレバー４０が機関高出力領域にあるときにボール
４９と係合する位置に取り付けられている。このため、
パワーレバー４０が高出力領域に相当する位置にある場
合には、シム４８厚さに相当する量だけスプリング５０
が圧縮されるためボール４９はパワーレバー４０が高出
力領域にある場合には他の位置にある場合より強い力で
レバー本体４６に押圧される。従って、高出力領域では
パワーレバー４０の操作力が増大する。
【００３６】図７はレバー本体４６に取り付けられたシ
ム４８の拡大図である。図７に示すように、シム４８端
部には傾斜面４８ａが設けられており、巡航出力領域か
ら高出力領域にパワーレバー４０を操作する際に、高出
力領域に入る前にパワーレバー４０操作力が増大を開始
するようになっている（図８参照）。このため、操縦者
はパワーレバー４０操作中に機関空燃比がリーンからリ
ッチに切り換えられる際に、レバー操作力の増大により
前もって空燃比の切換が生じることを知ることができ
る。従って、操縦者は巡航出力領域と高出力領域との境
界付近で従来のように警告灯を注視しながらパワーレバ
ー４０の操作を行う必要がないため操縦者の負担が大幅
に軽減される。
ム４８の拡大図である。図７に示すように、シム４８端
部には傾斜面４８ａが設けられており、巡航出力領域か
ら高出力領域にパワーレバー４０を操作する際に、高出
力領域に入る前にパワーレバー４０操作力が増大を開始
するようになっている（図８参照）。このため、操縦者
はパワーレバー４０操作中に機関空燃比がリーンからリ
ッチに切り換えられる際に、レバー操作力の増大により
前もって空燃比の切換が生じることを知ることができ
る。従って、操縦者は巡航出力領域と高出力領域との境
界付近で従来のように警告灯を注視しながらパワーレバ
ー４０の操作を行う必要がないため操縦者の負担が大幅
に軽減される。
【００３７】なお、上記実施例ではレバー本体側面に取
り付けたシムと、レバー本体側面に押圧されるボールと
を用いてパワーレバー４０の操作力を変化させている
が、他の機構を用いてパワーレバー４０の操作力を変化
させることも可能である。例えば、図９に示すようにパ
ワーレバー４０の回動軸４５まわりに、操作力調節用カ
ム５２を設け、このカム５２にスプリング５０で付勢し
たボール４９を係合させるようにしても良い。カム５２
はパワーレバー４０の高出力領域位置に相当する部分の
カム高さが他の部分より高くなっており、この部分での
操作力が他の部分より大きくなるようにされている。
り付けたシムと、レバー本体側面に押圧されるボールと
を用いてパワーレバー４０の操作力を変化させている
が、他の機構を用いてパワーレバー４０の操作力を変化
させることも可能である。例えば、図９に示すようにパ
ワーレバー４０の回動軸４５まわりに、操作力調節用カ
ム５２を設け、このカム５２にスプリング５０で付勢し
たボール４９を係合させるようにしても良い。カム５２
はパワーレバー４０の高出力領域位置に相当する部分の
カム高さが他の部分より高くなっており、この部分での
操作力が他の部分より大きくなるようにされている。
【００３８】また、ボール４９とスプリング５０とを用
いずに、可変反力ダンパ６０を用いてパワーレバー４０
操作力を変化させることも可能である。図１０は可変反
力ダンパ６０を用いた場合の構成の一例を示している。
また、図１０ではダンパ６０をパワーレバー４０に取り
付けた場合について示しているが、ダンパ６０をパワー
レバー４０ではなく図１のスロットル開度設定カム３
５、ガバナーの回転数設定機構３７のいずれか一方また
は両方に設けるようにしても良い。
いずに、可変反力ダンパ６０を用いてパワーレバー４０
操作力を変化させることも可能である。図１０は可変反
力ダンパ６０を用いた場合の構成の一例を示している。
また、図１０ではダンパ６０をパワーレバー４０に取り
付けた場合について示しているが、ダンパ６０をパワー
レバー４０ではなく図１のスロットル開度設定カム３
５、ガバナーの回転数設定機構３７のいずれか一方また
は両方に設けるようにしても良い。
【００３９】図１１に可変反力ダンパ６０の構造の一例
を示す。本実施例の可変反力ダンパは通常の油圧ダンパ
と同様にシリンダ６０ａ内壁に摺接するピストン６０ｂ
とピストン６０ｂに取付けられたロッド６０ｃとを備え
ている。本実施例ではロッド６０ｃはパワーレバー４０
に連結され、シリンダ６０ａはパワーレバー４０近傍の
固定部に取着される。パワーレバー４０が操作されると
ロッド６０ｃを介してピストン６０ｂが押動される。ピ
ストン６０ｂには油通路６０ｄが設けられており、パワ
ーレバー４０の操作によりピストン６０ｂがシリンダ６
０ａ内を摺動すると、油通路６０ｄを通ってシリンダ６
０ａ内に充満した作動油がピストン６０ｂの一方の側か
ら他方の側に移動し、この流動抵抗によりパワーレバー
４０の操作反力が発生する。
を示す。本実施例の可変反力ダンパは通常の油圧ダンパ
と同様にシリンダ６０ａ内壁に摺接するピストン６０ｂ
とピストン６０ｂに取付けられたロッド６０ｃとを備え
ている。本実施例ではロッド６０ｃはパワーレバー４０
に連結され、シリンダ６０ａはパワーレバー４０近傍の
固定部に取着される。パワーレバー４０が操作されると
ロッド６０ｃを介してピストン６０ｂが押動される。ピ
ストン６０ｂには油通路６０ｄが設けられており、パワ
ーレバー４０の操作によりピストン６０ｂがシリンダ６
０ａ内を摺動すると、油通路６０ｄを通ってシリンダ６
０ａ内に充満した作動油がピストン６０ｂの一方の側か
ら他方の側に移動し、この流動抵抗によりパワーレバー
４０の操作反力が発生する。
【００４０】可変反力ダンパ６０のシリンダ６０ａ内壁
には軸線方向に所定長さの反力調整用の油溝６０ｅが設
けられている。このため、ピストン６０ｂがシリンダ内
壁の油溝６０ｅ部分を摺動する場合には、作動油は油通
路６０ｄに加えて油溝６０ｅを通って流動可能となるた
め、パワーレバー４０の操作反力は低くなる。本実施例
では、油溝６０ｅはパワーレバー４０の巡航出力領域に
相当する範囲に設けられており、高出力領域に相当する
位置には油溝は設けられていない。このため、高出力領
域では巡航出力領域に較べてパワーレバー４０操作力が
増大することになる。
には軸線方向に所定長さの反力調整用の油溝６０ｅが設
けられている。このため、ピストン６０ｂがシリンダ内
壁の油溝６０ｅ部分を摺動する場合には、作動油は油通
路６０ｄに加えて油溝６０ｅを通って流動可能となるた
め、パワーレバー４０の操作反力は低くなる。本実施例
では、油溝６０ｅはパワーレバー４０の巡航出力領域に
相当する範囲に設けられており、高出力領域に相当する
位置には油溝は設けられていない。このため、高出力領
域では巡航出力領域に較べてパワーレバー４０操作力が
増大することになる。
【００４１】また、巡航出力領域と高出力領域との間で
油溝６０ｅ深さを徐々に浅くするようにすれば、この部
分では次第にパワーレバー４０操作力が増大するように
なるため、図８に示したと同じ操作力変化を得ることが
できる。また、図１１に点線で示したように上記油溝６
０ｅに加えてピストン６０ｂが高出力領域に位置すると
きにピストンと係合するスプリング６０ｆを設ければ、
高出力領域でのパワーレバー４０操作力を一層大きくす
ることができる。
油溝６０ｅ深さを徐々に浅くするようにすれば、この部
分では次第にパワーレバー４０操作力が増大するように
なるため、図８に示したと同じ操作力変化を得ることが
できる。また、図１１に点線で示したように上記油溝６
０ｅに加えてピストン６０ｂが高出力領域に位置すると
きにピストンと係合するスプリング６０ｆを設ければ、
高出力領域でのパワーレバー４０操作力を一層大きくす
ることができる。
【００４２】
【発明の効果】各請求項に記載の発明によれば、プロペ
ラの回転数を設定回転数に制御するガバナー手段と、ス
ロットル弁の開度を設定開度に制御するスロットル手段
とを単一のレバーで操作する場合に、ガバナー手段の設
定回転数とスロットル手段の設定開度とのうち少なくと
も一方を、レバー操作量に対して非線形に変化させる非
線形制御手段を設けたことにより、プロペラ回転数に対
する機関出力の変化特性を任意に設定することが可能と
なるので、プロペラ回転数に対する機関出力の変化特性
を機体やプロペラ等の特性に応じた最適な形に設定する
ことが可能となるという共通の効果を奏する。
ラの回転数を設定回転数に制御するガバナー手段と、ス
ロットル弁の開度を設定開度に制御するスロットル手段
とを単一のレバーで操作する場合に、ガバナー手段の設
定回転数とスロットル手段の設定開度とのうち少なくと
も一方を、レバー操作量に対して非線形に変化させる非
線形制御手段を設けたことにより、プロペラ回転数に対
する機関出力の変化特性を任意に設定することが可能と
なるので、プロペラ回転数に対する機関出力の変化特性
を機体やプロペラ等の特性に応じた最適な形に設定する
ことが可能となるという共通の効果を奏する。
【図１】本発明の一実施例の全体構成を示す略示図であ
る。
る。
【図２】図１の実施例におけるプロペラ回転数とスロッ
トル弁開度のパワーレバー操作量に対する変化特性の一
例を示す図である。
トル弁開度のパワーレバー操作量に対する変化特性の一
例を示す図である。
【図３】スロットル弁開度開度設定用非線形カムの形状
の一例を示す図である。
の一例を示す図である。
【図４】プロペラ回転数とスロットル弁開度のパワーレ
バー操作量に対する変化特性の図２とは別の例を示す図
である。
バー操作量に対する変化特性の図２とは別の例を示す図
である。
【図５】パワーレバー操作力変更機構の一例を説明する
図である。
図である。
【図６】パワーレバー操作力変更機構の一例を説明する
図である。
図である。
【図７】パワーレバー操作力変更機構の一例を説明する
図である。
図である。
【図８】図５から図７の機構によるパワーレバー操作力
変化を示す図である。
変化を示す図である。
【図９】パワーレバー操作力変更機構の別の例を示す図
である。
である。
【図１０】パワーレバー操作力変更機構の更に別の例を
示す図である。
示す図である。
【図１１】図１０の機構に用いる可変反力ダンパの構造
を説明する図である。
を説明する図である。
１…内燃機関本体 ３…スロットル弁 ９…可変ピッチプロペラ １０…制御回路 ３１…プロペラガバナー ３５…非線形カム ３７…回転数設定機構 ３５ａ、３７ａ…プッシュプルケーブル ４０…パワーレバー
Claims (3)
- 【請求項１】 機関の出力軸に接続された可変ピッチプ
ロペラと、 前記プロペラのピッチを変更することによりプロペラの
回転数を設定回転数に制御するガバナー手段と、 機関吸気通路に配置されたスロットル弁と、該スロット
ル弁の開度を設定開度に制御するスロットル手段と、 前記ガバナー手段の設定回転数と前記スロットル手段の
設定開度との両方を単一のレバーの操作量に応じて変化
させる制御手段とを備えた航空機用推進機関の制御装置
において、 前記制御手段は、前記ガバナー手段の設定回転数と前記
スロットル手段の設定開度とのうち少なくとも一方を、
前記単一のレバーの操作量に対して非線形に変化させる
非線形制御手段を備えた航空機用推進機関の制御装置。 - 【請求項２】 前記非線形制御手段は、ガバナー手段設
定回転数が予め定めた低回転側領域にある場合には、ス
ロットル手段設定開度を前記レバーの操作量に対して線
形に変化させた場合に較べてスロットル手段設定開度が
小さくなるように、かつガバナー手段設定回転数が予め
定めた高回転側領域にある場合には、スロットル手段の
設定開度をレバーの操作量に対して線形に変化させた場
合に較べてスロットル手段設定開度が大きくなるように
スロットル手段設定開度を非線形に制御する請求項１に
記載の航空機用推進機関の制御装置。 - 【請求項３】 前記非線形制御手段は、スロットル手段
設定開度が予め定めた低出力側領域にある場合には、ガ
バナー手段設定回転数を前記レバーの操作量に対して線
形に変化させた場合に較べてガバナー手段設定回転数が
大きくなるように、かつスロットル手段設定開度が予め
定めた低出力側領域にある場合には、ガバナー手段設定
回転数をレバーの操作量に対して線形に変化させた場合
に較べてガバナー手段設定回転数が小さくなるようにガ
バナー手段設定回転数を非線形に制御する請求項１に記
載の航空機用推進機関の制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13196995A JP3211624B2 (ja) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | 航空機用推進機関の制御装置 |
| US08/656,042 US5810560A (en) | 1995-05-30 | 1996-05-24 | Control system for non-linear control of a speed setting and a throttle valve in an aircraft engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13196995A JP3211624B2 (ja) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | 航空機用推進機関の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08324496A true JPH08324496A (ja) | 1996-12-10 |
| JP3211624B2 JP3211624B2 (ja) | 2001-09-25 |
Family
ID=15070466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13196995A Expired - Fee Related JP3211624B2 (ja) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | 航空機用推進機関の制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5810560A (ja) |
| JP (1) | JP3211624B2 (ja) |
Cited By (5)
| 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 |
| US6468035B1 (en) | 2000-08-31 | 2002-10-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for controlling airplane engine |
| US6652233B2 (en) | 2002-01-14 | 2003-11-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control system for a turbo-charged diesel aircraft engine |
| US6732521B2 (en) | 2002-08-16 | 2004-05-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control system for a turbo-charged diesel aircraft engine |
| US6883316B2 (en) | 2003-06-23 | 2005-04-26 | Toyota Uidosha Kabushiki Kaisha | Control system for a turbo-charged diesel aircraft engine |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2754310B1 (fr) * | 1996-10-04 | 1998-11-13 | Renault Sport | Groupe motopropulseur pour avion et son procede de commande |
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| US6439850B1 (en) | 1998-07-15 | 2002-08-27 | Flexxaire Manufacturing Inc. | Variable pitch fan |
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| US10059432B1 (en) | 2017-02-22 | 2018-08-28 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Single lever control in twin turbopropeller aircraft |
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1995
- 1995-05-30 JP JP13196995A patent/JP3211624B2/ja not_active Expired - Fee Related
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1996
- 1996-05-24 US US08/656,042 patent/US5810560A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3211624B2 (ja) | 2001-09-25 |
| US5810560A (en) | 1998-09-22 |
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