JPS6033983B2 - 車輛用の単軸ガスタービンエンジンの動力系統 - Google Patents

車輛用の単軸ガスタービンエンジンの動力系統

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JPS6033983B2
JPS6033983B2 JP51101492A JP10149276A JPS6033983B2 JP S6033983 B2 JPS6033983 B2 JP S6033983B2 JP 51101492 A JP51101492 A JP 51101492A JP 10149276 A JP10149276 A JP 10149276A JP S6033983 B2 JPS6033983 B2 JP S6033983B2
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signal
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clutch
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    • B60K3/00Arrangement or mounting of steam or gaseous-pressure propulsion units
    • B60K3/04Arrangement or mounting of steam or gaseous-pressure propulsion units of turbine type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
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    • B60W2510/0638Engine speed
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
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    • Y02T10/40Engine management systems
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は単軸ガスタービンェンジン型の車輪動力系統に
係り、更に詳細にいえば、自動式エンジン速度および伝
動比制御装置を設けた車輪用動力系統に係るものである
コンブレッサのロータにそれと共に回転するよう直鞍々
線される動力タービンロータを有るタービン・エンジン
は単軸ガスタービンェンジンと呼称される。
このようなエンジンはその当初の費用が安くまた信頼度
が高いので発電の如き速度が一定している用途に広く使
用される。しかしながら、このようなエンジンの速度に
対するトルクの変化を表わす曲線は急な勾配の狭いピー
クを有している。その結果として、単軸ガスタービンェ
ンジンは典型的には1分間に50000なし、し700
00回転の範囲のエンジン速度で最大のトルクと動力を
生じる。最大のトルクと動力とを生じるこのエンジン速
度はいまいま100%定格速度と呼称され、エンジンの
速度が100%定格速度から増大するか減少するに従い
トルクと動力とは急激に減少する。このトルク−速度特
性のため、単軸ガスタービンェンジンは可成り広い連続
した運転速度範囲を必要とする車廟には広く使用されな
かった。しかしながら、単軸ガスタービンェンジンは無
限可変伝動機構に接続されると車輪の動力系統に有利に
利用できる。適当な制御機構を設けると、そのような機
構は十分な負荷条件の下で100%の定格速度でのエン
ジン運転をするよう制御された伝動比に保持されること
ができる。部分的負荷条件の下では、伝動比は車轍の速
度に関係なく部分的負荷の燃料消費を好適にするように
連続的に調節される。このような機構の自動制御系統が
1971年6月7日から11日までカナダ国ケベック州
モントリオールで開催された自動車技師協会の中期大会
(Socie○ofAutomotiveEngine
e岱Mid−YearMeeting)で提案された。
この提案はバーナード・ィー・ポア氏より「単軸ガスタ
ービンェンジン型車糠用の制御装置」と題する自動車技
師協会報 第 710551 号 ( SAE p肌机
cationnumber710551、“Contr
ols 的r Singe ShaftGas Tmb
ine Vehicles”by 茂r旭rdE.Po
ore)としてて公表された。本発明は前記した型式の
動力系統を更に改良したものである。
たとえば、車軸用ガスタービンェンジンを始動させるた
めに必要なエネルギーは可成りなものである。単軸ガス
タービンエンジンは典型的にはエンジンの運転が自動的
に持続するようになるまで定格速度の約55%にまで加
速される必要がある。この速度では、エンジンは1分間
に数千回転の速度で回転してエンジンの回転部品は可成
りの運動エネルギーを保有する。エンジンの始動系統は
この運動エネルギーばかりでなくまたエンジンの摩擦に
打勝つエネルギーと車髄の付属装置をその駆動歯車とを
駆動するエネルギーも供給する必要がある。サービス・
クラッチの「背後」で車廟の付属装置を接続するという
ことはサービス・クラッチが外される毎にこれら付属装
置の作動を中断することを意味する。このことは空気調
整コンブレッサの如き付属装置には好ましくなくまた不
必要でありまた交流発電機、液圧ポンプまたはェア・コ
ンブレッサの如き付属装置には恐らく受け入れられない
。更にまた、車輪の運転者が自動的運転を予想している
大きい負荷の条件下では自動制御されたタービン動力系
統は幾分エンジンの失速が多くなり過負荷状態は運転者
が過負荷を軽減する処置を講じないうちにエンジンを失
速させる。エンジンが失速した場合に、エンジンを再び
始動させる際に可成りの遅延が生じ、また前にも述べた
ように、始動系統に可成りの負担がかかる。公知の車輪
用タービンを動力系統に伴う別の問題は車輪の運転状態
を不適当に表示するということである。
従来技術のガソリン・エンジンまたはヂーゼル・エンジ
ンでは、エンジン速度と車輪の負荷との間には実質的な
関係がある。タコメータの表示は従って車輪の運転を適
当にするのに十分である。しかしながら、車鞠がタービ
ン・エンジンを自動制御系統を有する無限可変伝動機構
とにより動力を供給されると、エンジン速度と車輪速度
との間にはほとんど関係がない。従って、車廟の負荷状
態を更に何らかの方法で表示することが望ましくなる。
本発明に係る車繭用のガスタービンェンジンの動力系統
は回転エネルギーを供給する単藤ガスタービンと、エン
ジンから回転エネルギーを受けこのエネルギーを出力と
して出すように接続された自動クラッチと、運転者によ
って選択的に掛けられる自動クラッチの出力から回転エ
ネルギーを受けこのエネルギーを出力として出すよう接
続されたサービス・クラッチと、サービス・クラッチか
ら回転エネルギー出力を受け車輪の運転用に可変のトル
ク比で回転エネルギーを出力として出すよう接続された
無限可変伝動機構と、車輪制御機構とを含んでいる。
車続制御機構は運転者からのエンジンおよび車輪速度指
令に応答してエンジン速度と、伝動比と自動クラッチの
外れとを制御するように接続されている。車鞠の負荷メ
ータは連続した範囲の表示度で車鞠の負荷状態ならびに
エンジンの速度を表示する。制御機構は手動モードでの
作動においてはエンジン速度制御レバーが該レバーの表
示する速度でエンジンの運転を維持するように前進せし
められるようになっている。
もし指令されたエンジン速度で十分な動力が得られない
場合に車輪の速度が減少せしめられる以外は車輪の速度
レバーが表示した車輪速度を維持する伝動比が指令され
る。エンジン速度レバーを中立位置に置くことにより表
わされる自動的作動ードでは、十分な動力が得られる場
合には速度制御レバーによって選択された如く車輪速度
に維持する様に伝動比が指令される。十分な負荷条件の
下では100%の定格速度でまた部分的負荷条件の下で
は燃料の消費を好適にするためエンジン速度は排気温度
とエンジン速度フィードバックとに応答して制御される
。自動クラッチは定格速度の55%以下のエンジン速度
で自動的に外れ定格速度の55%以上のエンジン速度で
自動的に係合されるように制御される。
この孫合する速度は失速速度より僅かに高くなるよう選
択され、この失速速度以下ではエンジンの運転が自動的
に持続されるが通常の無負運転速度より低い。手動のI
Jセット・スイッチによりリセットされるまで自動クラ
ッチが外れた後に再び係合するのを阻止することにより
記憶回路が過負荷状態の下でのIJミット・サイクリン
グを防止する。リセット。スイッチは始動の際に自動的
にリセットできるよう始動スイッチの部品として適宜に
作れる。自動クラッチの前方に燃料ポンプまたはオイル
・ポンプの如きエンジンにより駆動される必須の付属装
置を接続し必須でない付属装置を自動クラッチの後方に
接続すると、始動系統にかかる負荷は必須でない付属装
置が自動的に非接続(中断)状態にされることより始動
中非常に減少される。しかしながら「一度び通常の麓負
運転速度になると、必須でない付属装置は中断すること
なく従来の方法は駆動される。自動クラッチはまた過負
荷状態になるとエンジンが失速するのを防止する作用を
行う。これにより始動系統に余計な摩擦が生じるのを防
止すると共に再始動の際の長い遅延を防止する。車輪の
負荷メータはエンジン速度と車藤速度との減少に応答し
ていくつかの負荷表示範囲にわたり連続的に値を増大す
る視覚的な表示で負荷状態を示す作用を行う。
表示は入力信号の値に比例して回転せしめられる指針を
有する簡単なメー外こより与えられる。低い表示範囲で
は、部分負荷エンジン速度は定格速度の0%か100%
まで表示される。従って、このメー夕は低い表示範囲で
は従来のタコメータとして機能する。自動的作動モード
で車鞠の負荷需要が増大せしめられるに従い「エンジン
の作動速度は先づ100%の定格速度にまで増大せしめ
るる。次いで〜 エンジンが100%の定格速度に維持
されている間に「負荷が更に増大して負荷の需要がエン
ジンの動力に釣合うようになるまで車輪の速度を減少す
ることにより負荷を減少するように伝動比を減少させる
。中間のメー夕の指示範囲は指令速度と実際の速度との
差を示す誤差信号C,ERRORにこの作動範囲におけ
る100%のエンジン速度を示すエンジン信号N,を加
えることによりこの対地速度の減少を示す。対地速度の
誤差信号の利得は当該中間範囲の下限としての100%
の定格速度の表示から対地速度の減少が指令速度の50
%に達したときの中間範囲の上限としての最大の減少量
を指示する如きものとされる。対地速度の減少が50%
に達するに従い制御系統の安全上の特徴が働き伝動比が
それ以上減少しないようにする。
この安全上の特徴により需要の対地速度を偶然に実際の
対地速度の2倍以上にセットすることのないようにする
。従って、過負荷状態が消滅した際に過度に加速するの
を防止する。対地速度の減少が50%を超えると、エン
ジンの速度は減少せしめられ、燃料の流れを制御する通
常では小さいエンジン速度の誤差信号が増大し始める。
限界回路がこのエンジン速度の誤差信号の増大を感知し
て100%におけるエンジン速度信号をクランプする。
従って、このようにエンジン速度信号が増大することに
より当該表示器にエンジン速度の減少が生じる際に高い
方の範囲の表示にわたり大きさを増大させる。自動的過
負荷クラッチが外れる55%エンジン速度は高い方の範
囲においてメータの目盛にしるし付けでき失速速度は自
動クラッチの点を越えてしるし付けできる。従って、車
鞠の負荷メー外ま自動的モードで作動して単なるタコメ
ータの表示よりも一層有用である車糠の負荷状態を表示
する。
手動の作動モードでは、メークは低い表示範囲内でタコ
メータとして働く。第1図に示してあるように、本発明
に係る車廟の単軸ガスタービンェンジン動力系統1肌ま
車輔制御機験12とそれに関係した動力列と運転者との
中間面機素とを含んでいる。
動力列は単軸ガスタービンェンジン14と、遊星歯車減
速装置16と、必須の付属装置用駆動歯車装置18と、
自動クラッチ20と、減速−非必須の付属装置用歯車駆
動装置22と、サービス・クラッチ24と無限可変伝動
装置26とを含んでいる。無限可変伝動装置26は、た
とえば「差働後端部からの如く従来の方法で車輪の車輪
を駆動するよう接続されている。運転中の中間面機素は
エンジン速度御器28と、対地速度制御器30と、負荷
メータ32と「速度計34とりセット。スイッチ33と
を含んでいる。単欧ガス夕−ビンェンジン14は共通の
シャフトを中心として一定の速度比で回転するよう接続
されたコンブレッサと単一の動力タービンとを含んでい
ることが特徴である。
このようなエンジンはやや急傾斜の狭いピークを有する
エンジン速度1函数としてトルクを表わす曲線を有して
いる。従って、エンジンから可成りの動力を得るにはエ
ンジンを比較的に狭い速度範囲で作動させる必要がある
。エンジンの速度は指令速度と実際のエンジン速度との
間の差に比例した燃料指令信号に応答してエンジン燃料
の流れを規制することにより従釆の方法で制御される。
燃料指令信号が大きさを増すに従い、燃料の流量が増大
しエンジン14は一層多く動力を供給する。もし負荷条
件が許すならば、N,誤差信号の減少が燃料指令信号、
従って、燃料の流量の減少を指令するまではこの増大し
た動力はエンジンを加速させる。3つの主要なエンジン
状態信号がエンジン14から車輪制御機構12に伝達さ
れる。
これら信号は取入れ空気温度信号T,と、排気温度信号
Lとエンジン・タコメータ、すなわち、速度信号N,と
である。性質が従釆技術のもので良い遊星型の減速装置
16はタービン・エンジン14から高速度回転エネルギ
ーを受け約5対1の減速比とそれに対応したトルクとを
生じる。タービン・エンジン14の出力における1分間
に約60000なし、し70000回転速度は減速装置
16の出力においては1分間に約12000なしい14
000回転に減少せしめられる。必須の付属装置用歯車
駆動装置18は減速装置16から回転エネルギーを受け
必須の付属装置を駆動する機械的エネルギーを生ずるよ
う接続されている。燃料ポンプと潤滑剤とを駆動するた
めエンジン14への動力出力が例示してある。必須の付
属装置の別の1例としては、動力ブレーキまたは動力か
じ取り用の駆動機構等がある。必須の付属装置用駆動装
置18により駆動される付属装暦はエンジン14に直接
にかつ連続的に接続されエンジン14が作動している限
り付勢される。自動クラッチ20‘ま必須の付属的駆動
装置18から回転エネルギーを受け減速および非必須の
付属装置用歯車駆動装置22に回転エネルギーを供給す
るように接続されている。自動クラッチ20と付属装置
用歯車駆動装置18とを遊星型減速装置16に図示した
如き直列にではなく別々の並列の動力路により直接的に
接続することにより動力列を僅かに変えることが容易で
あることは理解する必要がある。いづれの場合にも、自
動クラッチ20と必須の付属装置用歯車装置18とは共
にタービン・エンジン14から回転エネルギーを受ける
よう直接的にかつ連続的に接続される。自動クラッチ2
0の係合および外いま車輪制御系統12により発生した
クラッチ制御信号により制御される。通常の作動環境に
おいては自動クラッチ20は連続的に係合状態にして置
く必要があることが予想される。しかしながら、始動状
態中と非常の過負荷状態とに自動クラッチ20を外すよ
うクラッチ制御信号を発生できる。始動にはタービン・
エンジンの作動が自動的に持続されるようになる以前に
タービン・エンジンは典型的には最大のトルク速度の約
55%の速度に加速されねばならない。
エンジン始動機構はこのような高い速度に達した際に回
転している部品の慣性を摩擦とによる負荷に打勝つため
可成りの量のエネルギーを供給できなければならない。
自動クラッチ20が外れると典型的にはそれぞれ始動機
と必須の付属装置との始動中に駆動を必要とすることに
よりこの慣性と摩擦との負荷を減少できるようにする。
従って、始動機構により供給する必要のあるエネルギー
は非常に減少される。自動クラッチ20はまた緊急の過
負荷状態中エンジンが失速するのを防ぐため外されるこ
ともできる。たとえば、車輪制御機構が12が信号N,
で示したエンジンの作動速度を監視してエンジン速度が
約55%のエンジン失速速度に非常に近い速度にまでエ
ンジン速度が減少した場合にクラッチを外させるクラッ
チ制御信号を発生させる必面のあることが予想される。
自動クラッチ20が外れると過負荷状態をエンジン14
が失速することなく加速できるようにする。通常の約3
町砂の遅延とそれに伴う余分な始動のための始動機構の
負荷需要は回避される。過負荷状態にサイクリングを制
限するため、自動クラッチが一度び外されると、車藤制
御機構はスイッチ33により供給されたクラッチ・リセ
ット信号が働くまではクラッチが更に係合するのを阻止
する。スイッチ33は車輪用の通常の点火スイッチの一
部品として設けると有利である。減速および非必須の付
属装置用駆動歯車装置22は自動クラッチ20からの回
転エネルギー出力を受けサービス・クラッチ24を駆動
するよう接続されている。
駆動歯車装置22もまた、たとえば、空気調整コンブレ
ッサと、液圧ポンプと、潤滑剤冷却ファンと、ェア・コ
ンブッサ等非必須の車糠の付属装置を駆動する機械的エ
ネルギーを供給する。車報の性質と用途とにより必要に
応じてもちろん他の付属装置を設けることができる。サ
ービス・クラッチ24は伝動装置をエンジンに選択的に
接続する従来技術の運転者が制御できるクラッチである
。自動的伝動装置を有するある車輪では、サービス・ク
ラッチが必要でない場合がある。標準の濃耕トラクタの
如き他の車鞠では、自動的伝動装置と併用してサービス
・クラッチ24を利用することが望ましいことさえある
。無限可変伝動装置26はサ…ビス。クラッチ24が選
択的に掛けられるとこのクラッチから回転エネルギーを
受け可変のトルク比で回転エネルギーを一次的車糠駆動
機構に供給するよう接続されている。たとえば、無限可
変伝動装置26は一定か選択的に可変の別個の歯車比に
より車糠の選択された車輪を駆動するように選択するこ
ともできる。無限可変伝動装置28‘ま車繭制御機構に
実際の対地速度表示信号G,を供給するものとして示し
てある。伝動装置26の出力と車鞠の駆動車輪との間の
一定の歯車比のために、信号G,は伝動装置26の出力
における回転速度に正比例する。伝動装置26が可変の
歯車比の系統を騒動するよう接続される場合には〜信号
G,を他の個所から発生するか信号C,を選択された歯
車比に従い変える必要がある。無限可変伝動装置28‘
ま、有限であるが章節制御機構が発生した比率信号Rも
こ比例した連続的比率範囲にわたり可変である歯車比を
提供する。性質が従来のものである伝動装置26は車鞠
制御機横12の応答時間に比較して比較的遠い応答時間
を有している。信号Rにより指令された歯車比と実際の
歯車比との間の誤差は従って非常に僅かで(5%以下)
で回転速度制御機構は実際の歯車比が指令された歯車比
と同じもこなるようにする。無限可変伝導装置孝6が指
令された歯車比と実際の歯車比との間に可成りの差が生
ずる場合に使用されると、車輪制御機構12に伝動装置
26の実際の歯車比を示す追加の入力信号を供給するこ
とが望ましいことがある。エンジン速度制御器28は従
来技術の手動で制御された車輪の絞りに似た方法で作動
する。
エンジン速度制御器には手動および自動スイッチが組合
わされt このスイッチはエンジン速度制御器2容が非
作用位置にある時自動的作用モードを示しまたエンジン
速度制御器が作用位瞳にあると手動の作動モードを示す
M−A信号を発生するる。作動せしめられると「エンジ
ン速度制御器はエンジン速度指令信号N,を発生し車輪
制御機構亀 2はもしできればエンジンの速度を指定さ
れた速度に保持するように作動する。対地速度制御器3
0はエンジン速度制御器28とは単独にかまたはそれと
共に作動せしめることができる。対地速度制御器3Q‘
まその位置に比例した信号G,セットを供給する。手動
の作動モードでは、信号G,セットはほぼ歯車比指令信
号として作用する。無限可変伝動装置26と車糠制御機
横12とはある歯車比「 従って信号C,セットに比例
した歯車比を生ずるよう作用する。伝動比、従って「対
地速度はもしエンジンがエンジン速度制御器28が指令
するエンジン速度に指令された対地速度を保持するに十
分な動力を供給できない場合に自動的に減少せしめられ
る。自動的作動モードでは「エンジン速度制御器28‘
ま非作動状態にされ車輪の運転は対地速度制御器381
こよってのみ制御される。
この自動的作動モードでは、G,セット信号は対地速度
指令信号としてのみ作用する。もし十分な動力が得られ
ればト車輪速度制御機構は車轍を所定の加速曲線に沿い
指令された対地速度にまで加速するよう作動する。自動
的作動モードでは、車輪制御機構は伝動比とエンジン速
度とを同時にしかも相互に関連させて制御しエンジンを
与えられた負荷状態に対し最も有効な作動点付近で作動
させる。任意特定のエンジン速度を維持するため何らの
試みも行われない。十分な動力が得られない場合には、
車輪制御機構は実際の章節速度が指令された速度の50
%程度まで減少せしめられるようにする。得られるエン
ジン動力に照して速度を更に減少する必要のある場合に
は、過負荷状態を生じさせる。この減速限度は大きな負
荷状態により車鞠が比較的に低い速度で運転している間
に対地速度制御器30が比較的に高い指令速度にまでみ
だりに前進しないようにする。もし指令された信号と実
際の対地速度との間にこのように大きい相違が生じせし
められると、負荷が取除かれた際に車輪が指令された速
度に急激に敏速に加速することがある。もし車廟が運転
者が予想する潜在的に危険な状態にあり車輪に引続き低
い速度を必要とする場合には、このように急激に加速す
ると、事故を起こすこがある。従って「減速限度は2対
1以上の急激な速度変化は運転者が対地速度制御器30
を操作せずには生じないようにする働きを行う。他の運
転者に面する機素には負荷メータ32と速度34とがあ
る。
速度計34は信号G,に応答して作動する従来技術の対
地速度表示器である。負荷メータ32は車廟の特定の運
転状態に左右されたエンジン速度とエンジンの負荷とを
組合わせて表示する比較的に複雑な計器である。この計
器は後に詳述する。第2図を参照すると、車鯖用エンジ
ンの動力系統10の一部分が詳細に示してある。
明確にまた簡単にするため、エンジン始動および無負荷
運転制御器の如き車輪制御機構の従来技術の特徴は省略
または簡略にしてある。しかしながら、これら従来技術
の特徴は明白には示していないがこの制御機構に取入れ
てあるものと想定する必要がある。更にまた、作用増幅
器の如き利得変更機素は明示してない。しかしながら、
信号増幅を適当に調和するため従来技術の利得制御機素
を必要に応じて信号路に加えることのできることは当該
技術に通常の知識を有する者には理解できよう。手動の
作動モードでは、エンジン速度制御器28内のエンジン
速度レバーは前進せしめられこのレバ−の前進位置に比
例したエンジン速度の信号セット35が発生される。エ
ンジン速度の信号セットは温度速度制御信号36と合わ
され補償されてないエンジン速度制御信号37を発生す
る。遅れ補償器38が補償されてないエンジン速度制御
信号37を受けエンジン速度指令信号39を発生する。
遅れ補償器38はエンジン速度指令信号39の変化の時
間割合をエンジン14の加速度に密接に調和させて一層
安定にする。手動の作動モードでは、リレーまたは電子
スイッチ等のモード制御スイッチ40が信号M−Aによ
り開状態に保持されエンジン速度指令信号39はエンジ
ン速度制御機構12内のエンジン速度制御レバーの前進
位置をほぼ表わす。エンジン速度指令信号39から実際
のエンジン速度信号N,を控除することにより補償され
てないエンジン速度誤差信号42を発生するようエンジ
ン速度を制御するための負のフィ−ドバック・ループが
完成される。
補償機素44が補償されてないエンジン速度誤差信号4
2を比例利得、好ましいのは比例利得と補償されてない
エンジン速度誤差信号42とを合わせたもので変えて通
常の作動状態の下でエンジン14に供給される燃料の量
を制御することによりエンジン速度を実際に制御するN
,ERROR信号を発生する。最小信号セレクタ50が
N,ERROR信号を含む複数の互に異なる信号を受け
これら制御信号のうち最も小さい信号を燃料制御信号と
して最大信号セレク夕53を経てエンジン14に送る。
N,ERROR信号は通常の制御信号であり他の信号は
安全、すなわち、予防信号である。たとえば、F,関数
要素54がタクメー夕信号N,を受け所定の最大燃料ス
ケジュールに従い任意特定のエンジン速度でエンジン1
4に供給できる燃料の流量を制限する最大燃料信号55
を発生する。たとえば、最大の燃料スケジュールが1つ
の限界であり通常の制御ではないので、このスケジュー
ルは作用増幅器56a,56bをそれぞれ反転作用をも
つ加算及び増幅回路として接続して第3図に示した回路
に組入れできる。加算増幅器56aが電圧保持交点57
を接地電位にしてフィードバック抵抗器R,を駆動する
ので、出力電圧はV5&out:−(N,十VP,)あ
る。その場合に最大の燃料信号55はV5敗out=(
RFb/R2)・(N,十VF,)である。もし所望な
らば、一層複雑な最大燃料スケジュールにすることもも
ちろん可能である。エンジン温度信号に応答してF2関
数要素60により温度制限燃料信号58が発生される。
温度感知器64が排気温度と取入れ空気温度とを感知し
て排気温度をほぼ表わすエンジン温度信号T5と取入れ
空気温度を表わす信号T,とを発生する。感知した取入
れ空気の温度が上昇するに従いエンジン温度信号T5は
信号T,により幾分引下げられて熱い日にエンジン14
が幾分熱くして運転できるようにする。F2関数要素6
0は調節された排気温度T5ADJから約675oo(
12500F)の温度を示す信号V1250を控除する
ことによりエンジン14の過熱を防止する。この差が正
である時にのみこの差は低い温度出力電圧V lowか
ら控除される。たとえば、温度制限燃料信号58は信号
LADJが約67500(12500F)の調節された
排気温度を示すようになるまで最大値V lowのまま
でいられる。排気温度信号が増大し続けるに従い、温度
制限燃料信号はそれに比例して減少せしめられエンジン
温度信号が増大して約70500(13000F)の調
節された排気温度を示すとエンジン14への燃料の供給
を完全に断つ。F2関数要素60用の回路が第4図に示
してある。
増幅器58aが入口ガス温度信号T,を受け排気温度信
号公を調節するために使用される電圧V5鞘out=−
T,(R4a/R4)を有する出力信号を発生する。調
整は利得R4a/R4により定められるたとえば、もし
この利得がこの例では1/2と仮定すると、排気温度T
5は入口ガスス温度が1度増す毎に1/窃屋度上昇でき
る。作用増幅器58bは出力電圧−GADJ=(75十
V5斑out)=−(75−T,(R4a/R4)を発
生する加算増幅器として接続されている。もしダイオー
ドD4を一時的に無視すれば作用増幅器はまた出力電圧
V5枕 out=山(一T5ADJ+V1250)R4
c/R4=R4c/R4(T5ADJ−V1250)を
発生する加算増幅器としても接続される。電圧y125
0は燃料の減少が始まる約67500(12500F)
の調節された排気温度で信号T5ADJを釣合いさせる
よう選択される。利得R4c/R4は約1000(50
0F)の排気温度の変化に応答して信号T5ADJが変
化するに従い電圧V lowに等しい電圧だけ出力電圧
V5$outを変化させるよう選択される。信号5AD
Jが約67500(12500F)以上の排気温度を示
さない限り出力電圧V5&outをほぼさえぎる。別の
作用増幅器58dもまた温度制限燃料信号58=−(V
5枕out−V low)=Vlow−V5枕outを
発生する加算増幅器として接続されている。低い排気温
度では出力V5&outはほぼゼロで温度制御燃料信号
58=V lowは可成りの燃料が流れるようにする。
もし調節された排気の温度が約67500(12500
F)以上に上昇すると、信号58ニV low−V5&
out二V low−R4C/R4(LADJ−V1
250)となる。最大信号セレクタ53が最小燃料流れ
スケジュール信号のほかに通常の燃料流れ制御信号であ
る流れ制御信号52を受けこの2つの信号のうち大きい
方の信号を制御燃料流に変更した燃料制御信号として通
過させる。
F,A関数要素65からの最小流れスケジュール信号は
始動および無負荷運転に適当な燃料が流れるようにする
。もし所望ならば、関数を更に複雑にできるが、最小流
れ予定信号はエンジンの速度と直線的に増大しT,は増
大するに従い幾分減少せしめることができる(質量流れ
が減少する)。典型的な関数関係は次のとおりである。
MFS=(M)(N,)+P(Q−T,)=(M)(N
,)+(P)(Q) −(P)(T,) 上式において、MFSは最4・燃料流スケジュ−ル信号
で、Mし P、Qは特定の燃焼効率とエンジンの性能と
を最善にするため選択される定数である。
F,N関数要素65は第3図に示したF,関数要素54
を構成する回路に似た加算および増幅回路を適当に構成
できる。緊急停止要素66がエンジンが破損することの
ある状態を監視して通常では高いが緊急状態が検知され
るとエンジンを停止させるためゼロにまで下がる緊急燃
料制御信号68を発生する。
たとえば緊急停止要素66は排気の温度があまり高くな
らないか、適当な始動順序が生じないが、110%のエ
ンジン過負荷状態になるが、油圧が失われたか等監視す
ることが望ましいと思われる他の緊急状態が生じた場合
にエンジンを停止させる。緊急燃料制御信号68は、該
信号68が低くなることにより消勢されるときエンジン
への燃料の供給を中断するよう接続されているソレノィ
ド弁69に伝えられる。従って、エンジン速度制御器2
8は手鰯モードで他の車輪の状態にほとんど関係なく作
動する。
エンジン速度制御器28は濃耕トラクタに動力を送ると
かダンプ・トラックから放下するとかの場合のように車
廟が静止している際に動力を供給するのに有利に使用で
きる。しかしながら、対地速度制御器30を同時に付勢
すると、エンジン速度制御器28はまたエンジン速度を
制御し、従って、自動的伝動装置を有する普通の自動車
の絞りで速度を制御するときわめて似た方法で車糠速度
を変えるにも使用できる。単軸ガス・タービン・エンジ
ンでは、エンジンの出力動力とトルクとは100%定格
速度では最大になりエンジン速度が100%定格速度以
上になるがそれ以下になると急激に減少する。従って、
単軸ガス・タービン・エンジンを有する車輔を制御する
にはエンジン速度を適当に制御することが非常に重要で
ある。もし対地速度制御器30が、たとえば、手動作動
モード中に運転中に運転の制御するレバー・アームが前
進することにより作動せしめられると、対地速度セット
信号76がレバーの位置に比例して発生せしめられる。
この信号は手動モードにおいて伝動比セレクタとして作
用する。対地速度セット信号は対地速度指令信号80を
発生することにより応答するF3関数要素78に伝えら
れる。F3関数要素78は対地速度指令信号80がこの
指令が所定の傾斜をもつランプ関数としてのみその大き
さが増大できるようにする以外は対地速度セット信号7
6にほぼならうようにさせる。このランプ関数の傾斜は
車薮を加速するエンジン14の能力と比例するよう調節
されまたエンジン14の動力能力を越えない限り車輪の
対地速度の増大割合を定める。第5図には以上述べた信
号関係を生ずる回路が示してある。セット信号の電圧が
変化すると、ダィオートZ3AまたはZ3Bが増幅器A
3Aの出力を極性如何により抵抗器RS3またはRS3
十にわたる基準電圧として作用させる。従って・増幅器
A3Bの出加洋誌o著の傾斜で変化する。
RS3十は正に行くランプ関数の傾斜を定め他方RS3
一は負に行く榎斜の勾配を定める。RS3−Cを十分に
小さく選択することにより、指令信号80‘まセット信
号76の変化にほぼ瞬間的に追従する。ZVはゼナーの
破壊電圧とダイオードZ3AとZ3Bとの順方向ダイオ
ード電圧降下とを合わせたものである。増幅器A3加齢
信号80カギ定常状態の下で篭利得でセット信号76に
追従できるよう外部ループに負帰還を行うだけである。
対地速度指令信号8川ま加算接合部82に伝えられ、伝
動比を制御する負帰還ループは伝動比に比例しそれを表
示する信号Rを控除することにより完成される。
他の要因がない場合には、対地速度指令信号は、従って
、対地速度制御器80が作動せしめられると所定の傾斜
で増大し制御ループは伝動比を速度指令信号8川こより
指令された傾斜にほぼ沿い増大させる。もしエンジン速
度がこの傾斜期間中に一定のままにされると「車輪の対
地速度もまたほぼこの傾斜に順応して加速する。しかし
ながら、車輪は異常に重い負荷を引張っていることがあ
るか十分なエンジン動力が生起されない位置にセットさ
れることもある。このような状況では、車師が対地速度
指令信号801こより指令された傾斜に沿い加速するに
十分なエンジン動力が得られないことがある。他の制御
信号がない場合にはエンジン14は動力の需要を満たす
ことができず失速する。しかしながら、要求された動力
がエンジン14が供給できる動力を越えると追加の負帰
還が加算接合部82に供給され伝動比、従って、エンジ
ン14の動力需要を減少する。
関数要素84は変更したエンジン速度指令信号86を発
生することによりエンジン速度指令信号38に応答する
。変更したエンジン速度指令信号86がランプ函数に沿
ってのみ増大できるようにすることにより安定の目的で
伝動化の急激な減少は避けられる。変更したエンジン速
度指令信号86はエンジン速度指令信号39の1ステッ
プの機能減少に敏速に追従できる。F4関数要素84の
構造は第5図に示したF3関数要素78とほぼ同じで良
い。加算接合部90は変更したエンジン速度指令速度信
号86を負帰還入力として受け伝動制御エンジン速度信
号92を出力として発生する。F5関数要素94は伝動
制御エンジン速度誤差信号92を受けこの信号に応答し
た比率減少信号96を発生する。
比率減少信号は伝動比を増大できないよう負になること
は許されずまた安定上の理由で比率減少信号96は伝動
制御エンジン速度誤差信号が正で所定の臨界大きさを越
えない場合にのみ伝動制御エンジン速度誤差信号92に
追従する。それ以外の場合には比率減少信号96はゼロ
の大きさを有していて伝動比に影響を与えない。F5関
数要素94の具体が第6図に示してある。信号92が臨
界を越えるとシュミット。トリガがスイッチSW5を閉
じる。臨界大きさを約2%にセットすると適当な安定性
とすぐれた応答特性とが得られると判った。すなわち、
実際のエンジン速度NIが変更したエンジン速度指令信
号86が示した指令エンジン速度の98%以下になると
比率減少信号96が作用する。従って、エンジン14の
負荷需要がその動力能力を越えると、エンジン速度は需
要以下になり比率減少信号96が伝動比を減少し、従っ
て、負荷需要を減少するよう発生せしめられる。実際の
伝動比は最大信号セレクタ100の出力として発生され
る伝動比信号Rにより指令される。
通常の環境の下では、信号Rは加算接合部82への入力
の和として発生される比率誤差信号102の線形増幅に
より発生せしめられる。最大信号セレクタ100は複数
の入力を受け最大の大ささを有する1つの入力を発生す
る回路である。伝動装置20内のァクチュェータはエン
ジン14の加速々度に比較して速い指令された伝動比に
追従でき、信号R‘まま旨令された伝動比と実際の伝動
比との両方を正確に表わすものと見なされる。自動的作
動モードでは「エンジン速度セット信号30はゼロのま
までスイッチ4川ま連続的に閉じたままであり温度・速
度制御信号36がエンジン速度を指令できるようにする
。温度。速度制御信号36はF2関数要素60‘こ誘導
できる調節された排気温度信号−T5ADJに応敷して
F6関数要素12Mこより発生せしめられる。F6関数
1205まエンジン!4を約67500(12500F
)最高温度かその付近の温度の排気温度に保つことによ
り燃料を適当に節約するようエンジンの作動を自動的に
制御する。
第7図に曲線F6で示した第1の関数関係では、調節さ
れた排気温度信号が約289qo(6000F)かそれ
以下の排気温度を示す時に温度・速度制御信号36は6
0%にクランプされる。この環境の下では、エンジン翼
4はその定格速度の60%で無負荷運転せしめられる。
調節された排気温度が約28900(6000F)以上
に上昇するに従い、温鳥・速度制御信号36は調節され
た排気温度が約675o0(12500F)の最高許容
温度に達する際に100%の定格速度の最高湿度を指令
するに十分な大きさまで比例的に上昇せしめられる。排
気温度が最高になると燃料の消費量が基本的な特定の最
小(好適な燃料効率)になる。F6関数要素のこの第1
の配置によりエンジンは、可成りの負荷の時に好適な燃
料消費のための高い排気塩鳥度付近で自動的に作動せめ
られるようにする。無負荷運転か又は部分的で運転中に
エンジン14に増大した負荷がかけられると、排気の温
度が上昇し増大した作動速度が指令される。
指令された作動速度が実際の速度を越えるに従い、エン
ジン14に更に多くの燃料を供給させるN,誤差信号が
発生される。排気の温度が指令された作動速度を減少さ
せるよう下がるまでエンジン14は加速により応答する
。従って、増大した動力出力が増大した動力需要に釣合
える増大した作動速度を求める。F6関数要素の関数関
係を生じる回路が第8図に示してある。
動作増幅器121が出力電圧を生ずるため加算増幅器に
接続されている。調節された排気温度が約289なし「
し67500(600なし、しi2500F)の範囲で
あるとF■ut=−RF6/R6(一V60%十(一T
5ADJ十V600))=RF6/R6(V60%十T
5ADJ−V600)である。
約28900(6000F)以下では、一T5ADJは
ダイオードD6が逆方向に偏奇されまた出力電圧F6o
utがF敗ut=(RF6ノR6)V60%にクランブ
されているので回路の動作には影響を与えない。約67
5℃(12500F)以上では、抵抗器RLSとゼナー
ダィオード皿Tとが作動して出力電圧を100%エンジ
ン速度を表示するよう選択さされる必要のあるゼナー破
壊電圧にクランプする。回路利得は−T5ADJが約2
89CC(6000F)の表示から約67500(12
500F)の表示に変化するに従い出力を60%から1
00%のエンジン速度指令に変えさせるよう選択する必
要がある。電圧−V60%はもしV600が約2890
C(600で)の調節された排気温度での信号−T5A
DJの電圧に等しい場合に回路の利得に照らして最小6
0%の出力信号を、電池B6の電圧とダオードOSの順
方向伝導電圧降下とを合わせたものに等しくするよう選
択する必要がある。比例曲線F6を第7図に曲線F6′
で示した如くそれを幾分急傾斜するように変更すること
により、エンジンの作動速度は燃料効率を僅かに良くす
る更に高い温度(低い速度)の作動点に向け偏俺できる
F6関数要素120のこの第2の配簿では約67500
(12500F)の温度での信号一T5ADJに等しく
するため利得RF6/R6は増大せしめられ電圧V60
0は増大せしめられる。この第2の配置は単軸タービン
。エンジン14を部分負荷状態の下で排気温度限界に一
層近くなるよう作動することにより定常部分負荷燃料消
費効率を改善する。しかしながら、利得が高いと作動点
の安定性を減少しエンジン14は一層加速および減速す
る。曲線F6′により得られる適度の負荷のにおける高
い効率と曲線F6の一層高い安定性との間の中間にする
第3の配置が第7図に曲線F6″で示してある。
この関数関係は第8図に示した電池B6とダイオードD
6との代りに第9図に示した回路を使用することにより
大体得られる。動作増幅器121aが調節された排気温
度が約289ご0(6000F)を越えるに従い増幅回
路121aへの入力に0ボルトから始まる負電圧をかけ
るよう電池B6とダイオードD7とにより基準化される
信号一LADJの利得を変える反転増幅器として接続さ
れている。
増幅器121aの利得RF金/R6は約67500(1
2500F)の温度における約1.2ボルト以下かそれ
に等しい出力電圧を発生するよう選択される。増幅器1
21aの出力側は2個のダイオード○6a,D6bを介
して別の反転増幅回路121bの入力側に接続されてい
る。ダイオード○6a,D6bは増幅器121aからの
出力電圧に対し指数関係を有する電流を通過させる。帰
還抵抗器RF6bがダイオードD6a,D6bを流れる
電流に比例した出力電圧を発生する増幅器121bの利
得を制御する。抵抗器RF6bは信号−T5ADJが約
675℃(12500F)を示す時第8図に示したダイ
オードD6のアノード‘こおける電圧と一致する出力電
圧を発生するようなものを選択する必要がある。F6関
数要素用にいづれの構造を選ぶかにかかわらず、自動制
御器はエンジン14を特定の負荷状態に対し比較的に高
い排気温度を保持しかつ適当な燃料効率を生ずる速度で
作動させる。このことは燃料の効率に関係なく指令され
た信号に追従するエンジン速度制御器28に応答して手
動で一定速度で作動させる場合とは対照的である。伝動
の制御はM−A信号の自動的表示に応動してスイッチ1
30が閉じられ外部の対地速度誤差ループを伝動比制御
機構に加える点を除いて自動的作動モードにおいては手
動作動モードーこおけるとほぼ同じである。このことは
対地速度セット信号76からG,の実際の対地速度を控
除しその差を総合接合部82に正の入力132として加
えることにより行われる。○,ERROR信号の大きさ
は対地速度指令信号80と比率信号86との大きさに比
較して比較的に小さく保持これ、従って、G,ERRO
R信号は過渡的作動状態中において伝動比Rに最小の影
響しかえない。これら他の信号が一度び伝動比信号とほ
ぼ平衡にされると、G,ERROR信号は実際の対地速
度を一層幾分正確に制御する高精度同調信号とし作用す
る。F7関数要素134が最大信号セレクタ100と共
働して車輪の動力系統101こ特殊な安全特性を与える
十分負荷状態の下では、車輪の対地速度は伝動比を車輪
の負荷を、得られる動力に釣合うよう調節することによ
り制御される。たとえば、硬い地面をすくトラクタは1
時間に約28.97物(18マイル)の対地速度にセッ
トされた対地速度制御器30を有し他方得られる動力は
1時間に僅か約1.61鰍(1マイル)の対地速度しか
許容しない。このような環境の下では、対地速度制御器
30‘こ運転者が気付かずにぶつかりまた1時当り約2
8.97物(18マイル)にセットされた時に対地速度
制御器30が1時間当り約4.83細(3マイル)にセ
ットされていると考えることがある。このような環境の
下では、たとえば、あぜみぞの終端ですきを地面から引
上げることによりトラク夕から負荷が取除かれると、ト
ラク外ま1時間当り約28.97肋(18マイル)付近
の最高速度に加速する。このように急激に不意に加速す
るとトラク夕の運転者にトラクタを制御できなくさせま
たもしトラクタが溝か建物に近いとトラクタが再び制御
されるまえにトラクタが破損するする結果とともなる。
低速制御回路が対地速度制御器3川こ応答して伝動比無
効信号136を供給することによりトラクタのこのよう
な破損の恐れを回避する。
伝動比無効信号136は100%エンジン速度での対地
速度指令信号80が示す対地速度の約50%の実際の対
地速度になる伝動比Rを指令する。最大信号検出器io
oは伝動比無効信号136がその大きさが伝動比誤差信
号102に応答して発生される信号R以上になる時にの
み作用できるようにして作動する。
F7関数要素134を構成する回路は2個の抵抗器と信
号80とこれら抵抗器の共通の結合部から取った信号1
36を有する大地との間に順次に結合されたダィオード
‘こより構成できる。このダーィオ−ド‘まゼロの車輪
速度での作動特性を改善するため僅かに残留偏差を生じ
る。通常の環境では、エンジン14は車廟を指令された
半分以上の速度に保持するに十分な動力を有していて低
速制限回路は車鞠の運転に何らの影響を与えない。しか
しながら、もし車輪に大きな負荷がかかると、伝動比R
が減少する結果による対地速度の減少は指令された対地
速度の50%にまで低速制限回路により制限される。こ
のような環境の下ではエンジン14は負荷に打勝つに十
分なトルクを生じず指令された車廟速度が減少されない
限り失速状態に近くまで減速する。もし無限可変伝動装
置26がR=0にまで無限に可変の比率を有する非滑り
型であれば、停止にはサービス・クラッチ24を使用す
る必要がある。
更にまた、エンジンと駆動車輪との間には無限のトルク
比の可能性を防式止する必要がある。このような伝動装
置に対しては、最大信号セレクタ18Qへの定電圧信号
RMINの入力が得られる伝動比の下限を定める。この
比率はサービス。クラッチを外すことなく車輪を停止さ
せるよう車輪のサービス也ブレーキをかけるとエンジン
】4を過負荷させ動力列により機械的損失を受ける以前
に失速させるよう選択する必要がある。車輪の動力系統
亀Qの別の特徴は「実際のエンジン速度信号N,に応答
して自動クラッチ回路により発生されるクラッチ制御信
号亀52に応答して制御される自動クラッチ28である
信号N,が無負荷でエンジンが失速状態に非常に近い定
格速度の55%以下の実際のエンジン速度を表示する毎
に、自動クラッチ制御回路富54がこの低い信号状態を
感知し自動クラッチ色58の外しを指令するクラッチ制
御信号152を発生する。自動クラッチ20が外れると
エンジン14から負荷の大部分を取除きエンジンが60
%の通常の無負荷運転速度に加速できるようにする。自
動クラッチ制御回路154内のフリップ・フロップの如
き記憶回路はクラッチ制御信号亀52が自動クラッチ2
Qを外す毎にセットされ記憶回路がクラッチ。リセット
信号によりリセットされるまではクラッチ制御信号15
2が自動クラッチを再び掛けることを阻止するようリセ
ット状態のままである。このリセット要件はエンジン1
4が55%の減速点以上に加速するかそれ以下に減速す
る際に自動クラッチが繰返し外される制限サイクル状態
を防止する。クラッチ・リセット信号はエンジン14が
始動される毎に自動クラッチ制御回路が自動的にリセッ
トできるようにする点火・始動スイッチにより発生され
るのが有利である。始動系統は自動クラッチ20が外れ
た後にエンジンが無負荷運転している時リセット信号を
発生するため点火スイッチが作動することに始動機や応
動するのを防止するよう信号N.に応動して不能にされ
る。自動クラッ升まエンジンの停止により動力が全く失
われるのを防止し、エンジンを再始動させるために必要
な時間の損失をなくしてしまた繰返しの始動による車顔
の電池および始動系統の摩損を減少する。第io図に示
してあるように「負荷メータ32は電流ドライバー86
により供給された電流に比例して回転するようにする回
転機構184により制御される指針量82を有する従来
技術のドアルソンヴアル(〇A鴇onval)運動パネ
ルqメーター80を含んでいる。電流ドライバ亀86は
スイッチ190からの負荷信号188に比例する電流を
発生する。スイッチ亀9Q‘ま手動モード中にM−A(
手動−自動)モード信号に応答して負荷信号封8覇をN
,エンジン速度に接続する。従って「負荷メータ32は
手動モード‘こおいて定格速度の0なし、し100%の
範囲にわたるエンジン速度を表示する標準のタコメータ
として作用する。自動的作動モードでは「スイッチ19
0‘ま加算接合部192の出力から負荷信号188を出
すよう位置を変えられる。加算接合部竃92は接地速度
誤差信号 G,ERRORと、エンジン速度誤差信号N
,ERRORとクランプ。エンジン速度信号N,Cとを
入力として受ける。部分負荷と十分な負荷のエンジン運
転条件中「スイッチ194は加算接合部再92に実際の
ヱンジン速度信号N,に等しいクランプ鶴エンジン速度
信号を供給するよう作動子196により位置決めされる
。従って、部分的負荷条件の下では、負荷〆−夕32は
手動運転モードとほぼ同様な方法でエンジン速度を表示
する夕コメータとして作用する。負荷が増大せしめられ
るに従い「自動的制御系統はエンジン速度を100%の
定格速度にまで増大させ表示器182はこのエンジン速
度を表示するよう表示角度198まで回転せしめられる
車輪に更に負荷がかけられると、エンジン14の動力出
力は増大できず指令された対地速度より低い対地速度を
出すよう伝動比を減少することにより補償される。この
対地速度の減少により加算接合部182により100%
にN,エンジン速度信号に加えらるG,ERROR信号
に電圧を発生させ表示器182を100%のエンジン角
度198を越えて過負荷表示角度20川こまで時計方向
に回転させる。G,ERROR信号の利得は対地速度が
指令された対地速度の50%にまで減少すると表示器1
82が過負荷表示角度200‘こまで回転するように選
択される。この際に、F7関数要素134を最大信号セ
レクタ100‘ま第2図に示した如く対地速度がそれ以
上減少するのを制御する作用を行う。
車鞠の負荷が更に増大すると当然エンジン14を過負荷
にさせ速度を減少し始める。エンジン14が減速するに
従い、エンジンの速度は車輪制御機構12が指令した1
00%の速度より低くなりエンジンの誤差信号N.ER
RORは大きさを増大し始める。信号N,ERRORが
100%のエンジン速度でエンジンの燃料弁を作動させ
るに通常必要な比較的に小さい限界値を越えるに従い、
作動子m96はこの増大を感知スイッチ194を100
%のエンジン速度における信号N,の電力に等しい電圧
で信号N.Cをクランプ保持するよう位置変えさせる。
従って、加算接続部192は表示器182を100%表
示位置198に駆動するに十分な大きさのクランプされ
たエンジン速度信号N,Cと、表示器182を100%
エンジン速度表示位置198を越えて過負荷表示位置2
00‘こ駆動するに十分な大さきを有するN,ERRO
R信号を表示器182を過負荷表示位置を越えて停止お
よび自動的クラッチ表示位置200に向け時計方向に駆
動するため信号N,CとG,ERRORとに加えられる
N,ERROR信号とを受ける。N,ERROR信号の
利得と失速および自動的クラッチ位置202の位置決め
とは過負荷状態の下でエンジンが失速速度に向け減速す
るに従い表示器182が失速および自動クラッチ表示位
置202に回転するよう選択される。このことは典型的
には45%のエンジン速度誤差に等しい約55%のエン
ジン速度において生じる。表示角度202はエンジンが
完全に失速するのを防止するために自動クラッチ20が
通常では外される個所である。自動クラッチ20が外さ
れない場合に更に過負荷の程度を表示するため失速一目
動的クラッチ表示位置202の反時計方向に赤色の表示
個所204が設けてある。表示器182が赤色個所20
4に運動するとエンジン速度が自動持続速度以下に減少
したこととエンジン失速が不可避であることとを表示す
る。運転者の便宜のため、パネル・メータ180には追
加の着色符号化帯域を設けることができ0なし・し10
0%の速度範囲において図示したものより短かい間隔で
エンジン速度標識を設けることができる。
たとえば、始動帯城206は0ないし40%の速度表示
角度間を白色にできる。定格速度の15%では、典型的
には燃料は、始動中に流れさせられ停止中に流れを止め
られる。従って、15%に燃料を減少した速度と55%
の失速一目敷クラッチ速度との間に赤色個所を着色し、
ここを燃料帯域208となし、燃料が流れるエンジン速
度が自動的に持続できない帯城として表示できる。この
赤色帯域によりエンジン14が負荷をかけられている間
にエンジンの速度が自動的持続速度以下に下がった時を
表示する赤色帯城204を完成する。55%の失速一目
動クラッチ速度の表示と60%の通常の無負荷運転速度
の表示との間に黄色の帯城を設けることができる。
60%の無負荷運動速度と100%速度との間に設けた
速度範囲はエンジン14用の通常の運転速度範囲で典型
的には緑色である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る車輪用の単鞠ガス・夕−ビン・エ
ンジンの動力系統を示すブロック図、第2図は第1図の
車糠用動力系統に使用する車輪用制御系統のブロック図
、第3図は第2図に示したF,関数要素用の略図、第4
図は第2図に示したF2関数要素の略図、第5図は第2
図に示したF3関数要素の略図、第6図は第2図に示し
たF5関数要素の略図、第7図は第2図に示した制御系
統に適切な関系を示すグラフ、第8図は第2図に示した
F6関数要素用の回路の略図、第9図は第2図に示した
F7関数要素用の回路の略図、第10図は第1図に示し
た車輪の動力系統と併用する負荷メー夕を示すブロック
図である。 10・・・・・・動力系統、12・・・・・・車輪制御
系統、14…・・・エンジン、16…・・・第1の減速
装置、18・・・・・・第1の歯車型駆動装置、20・
・・・・・自動クラッチ、22…・・・第2の歯車型駆
動装置、24・・・・・・サービス・クラッチ、26・
・・・・・伝動装置。 あれ.」・ぶれG.3・ 公G.3. ふG.4. あれ・ク′ 丸G.6. キG.ク′ ふり.8′ AG・〃・ ふG・雄

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 車輛制御機構が供給するエンジン速度の誤差信号に
    応答して作動し、且つ、エンジンの回転速度に応答して
    エンジンの速度信号N_1を供給する単軸ガスタービン
    エンジンと;エンジンから回転エネルギーを受けトルク
    を増大し回転速度を減少した回転エネルギーを出力する
    よう接続された一定比率の減速歯車装置と;該減速歯車
    装置から回転エネルギーをを受け、クラツチ制御信号を
    応答して選択的に係合された時にのみ回転エネルギーを
    出力するよう接続された自動クラツチと;前記減速歯車
    装置と自動クラツチとの間に接続され、減速歯車装置か
    ら受けたエネルギーに応答して車輛の必須の付属装置を
    駆動する第1の付属装置用の駆動歯車装置と;自動クラ
    ツチから回転エネルギーを受け、車輛の運転者が選択的
    に係合する時にのみエネルギーを出力するよう接続され
    たサービス・クラツチと;自動クラツチとサービス・ク
    ラツチとの間に接続され、自動クラツチの出力から受け
    たエネルギーに応答して車輛の非必須の付属装置を駆動
    する第2の付属装置用駆動歯車装置と;伝動比率制御信
    号を受けまたサービス・クラツチから回転エネルギーを
    受けるよう接続され、伝動比率制御信号に従い受けた回
    転エネルギーに相対的な回転速度比で車輛を運動させる
    回転エネルギー出力を供給しかつエネルギー出力回転速
    度を表示する対地速度信号G_1を発生する無限可変伝
    動装置と;信号N_1と、信号G_1と、エンジンの排
    気温度情報と、エンジン速度セツト信号(N_1セツト
    )と、対地速度セツト信号(G_1セツト)と手動−自
    動選択信号とを受けるよう接続され、エンジン速度セツ
    ト信号が表示するエンジン速度を生じさせるのに十分の
    大きさのエンジン速度誤差信号を発生するように手動−
    自動セツト信号により指令される手動モードで作動でき
    、またエンジンの排気温度に応答して負荷が増大するに
    従い排気温度が好ましい最大温度に向けて増大せしめら
    れるエンジン速度を生じるエンジン速度の誤差信号を発
    生するように手動−自動選択信号により指令される自動
    モードで作動でき、指令されたエンジン速度と実際のエ
    ンジン速度との差と、対地速度セツト信号とに応答して
    、指令された信号と実際のエンジン速度との間の差より
    小さい対地速度セツト信号の大きさを表示する伝動比制
    御信号を発生し、かつエンジンの速度信号N_1に応答
    し、エンジンの速度が夫々所定の係合および外しエンジ
    ン速度より大か小である時に、自動クラツチの係合およ
    び外しを指令するクラツチ信号を発生する車輛制御機構
    と;負荷メータであつて、手動モードで作動においては
    信号N_1に応答して実際のエンジン速度を表示し、か
    つ自動モードにおいては、低い大きさの表示範囲では信
    号N_1に応答して実際のエンジン速度を表示し、中間
    の大きさの表示範囲ではG_1セツト−G_1に等しい
    G_1ERROR信号と信号N_1に応答して実際のエ
    ンジン速度と対地速度の減少との和を表示し、また高い
    表示範囲ではエンジン速度の誤差に応答して最大トルク
    以下のエンジン速度の減少を誘起する負荷を表示するよ
    う作動する負荷メータと;を備えて成る車輛用の単軸ガ
    スタービンエンジンの動力系統。 2 特許請求の範囲第1項に記載の動力系統にあつて、
    前記車輛制御機構は、伝動信号が所定の最小値以下にな
    るのを防ぐための最小比率回路を含む単軸ガスタービン
    エンジンの動力系統。 3 特許請求の範囲第2項に記載の動力系統にあつて、
    前記最小値が対地速度セツト信号に依るものである単軸
    ガスタービンエンジンの動力系統。 4 特許請求の範囲第3項に記載の動力系統にあつて、
    前記最小値は最大トルクエンジン速度における対地速度
    の約1/2の実際の対地速度のための伝動比を指示する
    ものである単軸ガスタービンエンジンの動力系統。 5 特許請求の範囲第1項に記載の動力系統にあつて、
    前記負荷メータは最大トルクエンジン速度における信号
    N_1と信号N_1ERRORと信号G_1ERROR
    の合計に等しい高い表示範囲を設けることによつて限界
    値を越えたN_1ERROR信号に対応する如くした単
    軸ガスタービンエンジンの動力系統。 6 特許請求の範囲第1項に記載の動力系統にあつて、
    前記所定のクラツチ係合および外しエンジン速度はとも
    にエンジンの操作を維持できなくなるエンジン失速速度
    よりもわずかに大きくしてある単軸ガスタービンエンジ
    ンの動力系統。 7 特許請求の範囲第1項に記載の動力系統にあつて、
    車輛制御機構はエンジン回転速度が最大トルクエンジン
    速度の55%より大きいときにクラツチ係合制御信号を
    発生し、またエンジン回転速度が最大トルクエンジン速
    度の55%より小さいときにクラツチ外し制御信号を発
    生する如くしてある単軸ガスタービンエンジンの動力制
    御系統。 8 特許請求の範囲第7項に記載の動力系統にあつて、
    クラツチを外すことを指令するクラツチ制御信号と対応
    し、操作者によつてクラツチリセツト信号が作動される
    まではクラツチを係合することを指令するクラツチ制御
    信号の発生を防止するため組み込まれた記憶回路を有す
    る単軸ガスタービンエンジンの動力系統。
JP51101492A 1975-10-17 1976-08-25 車輛用の単軸ガスタービンエンジンの動力系統 Expired JPS6033983B2 (ja)

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