JPS6035130A - ガスタ−ビンエンジン - Google Patents

ガスタ−ビンエンジン

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JPS6035130A
JPS6035130A JP59129435A JP12943584A JPS6035130A JP S6035130 A JPS6035130 A JP S6035130A JP 59129435 A JP59129435 A JP 59129435A JP 12943584 A JP12943584 A JP 12943584A JP S6035130 A JPS6035130 A JP S6035130A
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ジヨージ ブルース マツトソン
ハーベイ バイロン ジヤンセン
ミルトン ロバート アダムス
クラウス クノ ジーハード ヒユーバー
ロバート ブライアン スメージ
フレデリツク エミール ボリツガー
ロバート アンソニイ ハツチ
ブルース ステフアン アンソン
ウイルフリード ワイハー
リオン デイビツド ルイス
ワード レモイン パーカ
ジエームス シー. リツプル
ジユーデイス メー サリスバリイ
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C9/00Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
    • F02C9/26Control of fuel supply
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/20Adaptations of gas-turbine plants for driving vehicles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はガスタービンエンジン、特に地上を走る車両の
動力装置として有効なガスタービンエンジンに関する。
近年ガスタービンエンジンの技術が向上し、オツトー又
はディーゼルサイクルエンジンのように、従来の内燃機
関による動力装置と同等の総合効率および経済性を有す
るまでに改善されている。例えば、ガスタービンエンジ
ン技術は航空用エンジンとして大巾に導入されている。
同様に、路上での自動車および大型トジックのような量
産されている地上走行車の従来の内燃機関と匹敵しうる
ガスタービンエンジンの開発がなされてきた。ガスター
ビンエンジンは、内燃機関に比べ作動効率が同程度以上
で燃料効率もよく排気ガス汚染も少ない上、更に経済性
の点で有利な各種燃料を使用できる利点がある。更にガ
スタービンエンジy (d、、多くの場合、車両に適用
して寿命が長く経済性が高い。
ガスタービンエンジンには通常ガス発生部が包有されて
おり、ガス発生部から燃焼器へ高圧縮空気を送りそこで
圧縮空気と燃料が混合・点火される。従って燃焼に伴い
空気流の温度が大巾に上昇される。高温の圧縮空気によ
り一又はそれ以上のタービンが駆動され機械的な回転出
力が得られる。
通常これらタービンの−はガス発生部の一部をなし、大
量のH(縮空気を導入するファンを駆動する3下流部に
配設される動力出力タービンによシ有効な機械的出力が
発生される。この場合、ガス発生部からの高速かつ大量
の空気流により比較的高速でタービンが駆動される。ガ
スタービンエンジンの他の%性は、その作動効率が空気
流の温度の上昇に応じて大巾に上昇することにある。
しかしながらガスタービンエンジンの動作特注上、地上
走行車に適用したロータリピストン式の内燃機関の正常
な動作に比べいくつかの欠点がある。即ち、内燃機関は
駆動力を発生する往復移動部に対し燃料供給量を減少さ
せることにより、車両に大きな減速力を与える。これに
対し、ガスタービンエンジンにおいては大きな慣性回転
力があるカラ、ガスタービンエンジンの燃位器へ送られ
る燃焼供給量を減少しても、直ちに車両に対し相対的に
大きな制動力を迅速に与えることができない。この欠点
を解決するため、現在゛まで種々の構成が提案され、車
両の駆動装置としてのガスタービンエンジンの制動特性
の改善がなされている。
これらの提案は主に、燃暁器内で態位工程を完全に消滅
させて最大制動力を得る方法である。この場合ガスター
ビンエンジンにおいては燃暁工程を消滅させる毎に、エ
ンジン全体に持続的に熱サイ(5) クルが生ずることになり、各構成部材の劣化が早くなっ
て耐用性が低減される。更にこれらの方法によれば燃焼
の断続によシネ完全燃焼が多くなり排気も悪化する。他
の改善方法としては、ガス発生部および動力駆動部が相
互に機械的に直結され車両を駆動するよう設けられたガ
スタービンエンジンが提案されている。この構成により
制動力は改哲されるが、ガス発生部と動力駆動部が直結
されて共働1するため、自在性がなく、車両用の駆動力
を発生ずべく他の工程を実行させなければならず汎用性
に乏しく、このため大量生産による車両の動力装置とし
て使用する場合好適ではなかった。
この種のガスタービンエンジンの一例としては米国特許
第3,237,404号に開示されるが、航空機に係り
その制動力に関するものであって熱論地上走行車に容易
に応用できるものでもない。
また地上走行車用としてのガスタービンエンジンの従来
の構成は、内燃機関に比べ効率並びに加速性の廓で劣っ
ていた。ガス発生部と動力駆動部を直結しない、いわゆ
るフリー型ガスタービンエ(6) ンジンによれば通常、車両を加速するのに必要な最大ト
ルクを発生させるのに極めて長い時間がかかる。この問
題を解決する従来の方法は、単に一定の最大速度でガス
発生部を作動させるような方法等によっており依然とし
て不充分であった。総じて地上走行車用の従来のガスタ
ービンエンジンは、エンジンの加速・減速特注を改善し
ようとすれば動作効率が低下し、また燃料の燃焼により
得ることができる。出力タービン部の流入銀が大巾に変
動することにより動作効率が低下する欠点があった。即
ち従来の方法によれば通常、車両を駆動してガスタービ
ンエンジンの全動作中安全性。
信頼性、動作特性の良好な制御機構を提供することがで
きなかった。更に、従来のガスタービンエンジンは内燃
機関により車両を駆動する場合に比べ運転者の操作が大
巾に異なっており、使い勝手が悪かった。
地上走行車への適用する際の他の問題点としては、故障
時における制御機構の安全性および信頼性、エンジンの
総合動作効率、制御装置の安全性および信頼性の欠如が
上けられる。これは、好適な内燃機関の動作に近いガス
タービンエンジンを提供しようとする場合必然的に要求
されることであろう。
従って、ガスタービンエンジンと内燃機関の両方の長所
を有するガスタービンエンジンを提供し、地上走行車用
として大量生産可能で信頼性、安全性、経済性に優れて
いる利点を有することが好ましいことは理解されよう。
しかして本発明の一目的は、ピストンエンジンの動作特
性に近いガスタービンエンジンを提供スることにある。
本発明の他の目的はガスタービンエンジンにより駆動さ
れる地上走行車の各種動作の燃料性能の良好な装fを提
供することにある。
本発明の別の目的は、地上走行車用のエンジンとしての
加速・減速特性を有し高信頼性および寿命の長いガスタ
ービンエンジンを提供することにある。
要約するに、本発明はガス発生部と出力タービン部とが
分離されている復熱出力ガスタービンエンジンである。
燃料調整部により燃焼器へ送られる燃料量が制御され、
絞りレバーによりガス発生部の速度が設定される。エン
ジンを動作せしめているある状態に応じて、リセット用
のソレノイドにより燃料量が調整される。例えば、出力
トルクを増すためエンジンの所望の加速を示す駆動列ク
ラッチの出力シャフトの回転速度が低くなると、前記の
リセット用のソレノイドが燃料供給1およびガス発生部
のアイドリンク速度を上昇させ、エンジンの出力トルク
を上昇させるに要する時間が大巾に短縮される。調整弁
はエンジンの加速中有効に燃料供給量を制御して復熱室
の流入恒温度が過大にならないようにし、最大性能かつ
ほぼ一定の高温に出力タービン部の流入恒温度を維持す
る。
調整弁は燃焼器のゲージ圧力および温度に応答し又燃焼
を維持するよう減速中燃料供給量を制御する。出力ター
ビン部の可変案内羽根はまず加速中ガス発生部へ送られ
る出力が最大となるよう移動され、次に最大出力を出力
タービン部へ与える位(9) 置へと移動される。可変案内羽根の制御装置には、絞り
位置に従って出力タービン部を制御可能な油圧・機械部
と、減速するため制動状態に案内羽根を位置させるべく
作動可能な電子・機械部とが包有される。更により大き
な制動力を与えるため出力フィードバック装置が内包さ
れる。この制動力が与えられると、ガス発生部の速度は
自動的に調整されて出力タービン部の速度に近づき、次
に比較的低い出力を伝達するクラッチを介しガス発生部
および出力タービン部が機械的に連係されて、ガス発生
部の慣性回転力によりエンジンの出力シャフトが減速さ
れる。
本発明による他の目的と利点は以下の好ましい実施例に
γ(、)って説明するに応じ明らかとなろう。
以下、本発明を好ましい実施例にそって説明する。
以下の説明中並びに図面中の各パラメータの意味は次の
通りである。
Np、・・出力タービン部54の回転速度Ngg・・・
ガス発生部52の回転速度(10) Ngg*・・・ガス発生部52の所定速度Nti・・・
入力伝達シャフト36の回転速度θ ・・・入力伝達シ
ャフト36の所定の最小回転速度 W、・・・燃料流量 B ・・・羽根120 、122の角度B* ・・羽根
の所定角度 a ・・・絞シレバー184の位置 a* ・・・絞シレバーの所定位置 T、・・・ガス発生部のコンプレッサの流入気温度P2
 ・・・外気圧 T3.、・・燃焼器の流入気温度 P3.5・・・燃焼器の圧力 ”s、s*・・燃焼器圧力の所定の中間値T4 ・・・
出力タービン部の流入気温度T6 ・・出力タービン部
の排気温度 図面には本発明によるガスタービンのエンジン30を示
す。第1図のエンジン30は車両、例えば450乃至6
00馬力級の通常のトラックの駆動列に連結されている
。即ち前記エンジン30の出力部は動力出力シャフト3
2を介しクラッチ34と連結され、且つ動力人力シャフ
ト36がクラッチ34と変速機38との間に連結されて
いる。本発明の変速機38としては手動でシフトできる
ギヤ式のものが好適であるが、各種変速機が適用可能で
あることは理解されよう。周知のように、変速機38に
はいくつかの前進ギヤ、後進ギヤおよびニュートラルギ
ヤ等が具備されている。仮シにニュートラルの位置にあ
る場合周知の如く動力入力シャフト36と最後段の駆動
部42および駆動車輪44に連結される動力出力シャフ
ト40との間に動力は伝達されない。手動によるシフト
レバ−46によシ所望のギヤ比が選定され、速度センサ
48から入力シャフト36の回転速度を示す信号を発生
する。第1図の速度センサ48は以下に詳述するが、エ
ンジン30の制御系に適合できるものが使用される。速
度センサ48により発生された雷気信月は導線50全通
してエンジン30の電子制御部68へ送出されることが
好ましい。
第1図乃至第4図のエンジン30はガス発生部52と、
前記ガス発生部52とは別のシャフトに装着される出力
タービン部54と、エンジンの排気から廃熱を利用して
燃焼前の圧縮空気を予熱する復熱室56とを具備した復
熱式ガスタービンエンジンである。エンジン30には更
に、可燃燃料供給源58と内部に燃料ポンプを備えた燃
料調整部60と、ガス発生部52へ通じる燃料供給導管
64を介しエンジンを加速又は減速する時燃料流量を正
常に制御する調整弁62と、出力タービン部54内の可
変羽根を位置調整する羽根制御部66とが包有される。
一方、電子制御部68は各種の入力パラメータ信号を入
力し処理して、制御信号を燃料調整部60および羽根制
御部66へ送る。
また周知のように、バッテリ70と、好ましくはガス発
生部52およびエヤポンプ74の両方に選択的に連結さ
れる起動モータ72とが具備されている。始動動作時に
、モータ72が付勢されて、エアポンプ74およびガス
発生部52のメインシャフト76が駆動される。第2図
に明示されるように、本発明による好ましい実施例のエ
ンジンに(13) は、シャフト76と連係する駆動歯車列78と、出力タ
ービン部54のメインシャフト82により駆動される別
の駆動歯車列80とが包有される。
2駆動歯車列78.80はクラッチ84を介し比較的低
出力が伝達されうる。前記クラッチ84は通常出力フィ
ードバッククラッチと呼ばれ第3図に詳示されておシ、
その詳細な動作は後述する。
ガス発生部52には通常好適に口過機能を果すエヤ入口
部86が具備され、前記エア入口部86を通し外気が一
組の直列に配列された遠心コンプレッサ88.90へ供
給される。圧縮空気がダクト92を通し、第1のコンプ
レッサ88から第2のコンプレッサ90へ運ばれる。ガ
ス発生部52には更にダクト94が設けられ(第5図参
照)、コンプレッサ90の円周部から圧縮空気を収集し
て、−組の供給ダクト95を経、圧縮空気を復熱室56
へ送シ、復熱室56において混合されることなく、熱交
換のみを行なうよう機能せしめる。
本発明に各種の復熱室が適用可能であるが、−例として
1975年7月15日のフレッド・ダブリュ(14) −・ジャコブセン他による「成形管・シート熱交換器の
マニホルド構造法」と題した米国特許第3゜894.5
81号が挙げられる。この場合ダクト95からの圧縮空
気がエンジン30の排気流の排熱によシ復熱室56にお
いて予熱されることになる。
次に予熱された圧縮空気はダクト96を経て筒形燃焼器
9Bへ送られる。即ち第5図に示すように、復熱室56
からの予熱された空気は多数の開口部97からダクト9
6の充気部に、更に開口部97Aから燃焼器98の一部
に流動される。燃焼器98には多孔ライナ99が内装さ
れ、開口部97Aからの予熱された圧縮空気流は多孔ラ
イナ99の内外に移動し更に多孔ライナ99から燃焼部
分に導入される。−又はそれ以上の電気点火プラグio
oが周知の方法で高圧源に好適に接続されており、電気
点火プラグ100を駆動して燃焼器98内部で連続的に
点火動作が行なわれる。燃焼器98に対し燃料供給導管
64から送られる燃料はダクト96からの圧縮空気と混
合され燃焼される。
ガス発生部52には更に内向半径流ガス発生タービン1
02が包有さねている。前記燃焼器98から送られる予
熱された圧縮空気流は、輪形入口部106近傍に、円形
に配列されたタービン入口チョークノズル104を経、
ガス発生タービン102へ向って送られる。エンジン作
動中、タービン入口チョークノズル104により燃焼器
98の内部圧力が外気よシ高く維持される。ガス発生タ
ービン102間を通る予熱された圧縮空気流によシ、ガ
ス発生タービン102延いてはメインシャフト76が高
速で回転され、この回転によシ2コンプレッサ88゜9
0が駆動される。前記シャフト76はエンジン30の固
定ハウジング110に軸受108を介し好適に装着され
る。
出力タービン部54には通常ダクト部112および好適
な羽根114が内蔵され、圧縮空気流をガス発生部のガ
ス発生タービン102から出力タービン部54のメイン
シャフト82に装着される一組の出力タービン116 
、118へ送るよう機能する。出力タービン部54には
更に位置を変えうる可変案内羽41J 120 、’ 
122が包有されておシ、夫々軸方向に配置される出力
タービン116 、118および羽根117 、119
の上流に配設される。第13図に示すように各組の可変
案内羽根120 、122は環状に配列されて空気流路
内に位置せしめられ、且つ共に共通駆動機構124と連
結されている。駆動機構124には各組の可変羽根に対
し夫々対応する一組の輪歯車126 、128と、プレ
ート129Aを介し、輪歯車126 、128に連結さ
れるリンク129とが具備される。ベルクランク130
はハウジング110に枢支されておシ、ねじられた92
21310両端部には夫々リンク129およびベルクラ
ンク13Gが連結される。従って入力ロッド368が直
線状に移動すると、枢支リンク132およびベルクラン
ク130のアームを介し、軸133を中心にベルクラン
ク130が旋回され同時に輪歯車126 、128が旋
回される。また入力ロッド368が移動した場合、被駆
動のメインシャフト82の回転軸と一致する軸を中心に
輪歯車126 、128が旋回されることになり、空気
流に対し可変案内羽根120 、122が回転される。
更に第14図乃至第16図について詳述するに、可変(
17) 案内羽4H121)が第14図の如く “ニュートラル
〃イ\ン」dに位1置決めされた場合、下流に配設され
る出力タービン116の羽4JiH117間との面積比
がほぼ最大に又圧力比が最小にされて、空気流を介し出
力タービン116に伝達される出力は最低となる。第1
4図のニュートラル位置は第18図のグラフの0度で示
される位置である。可変案内羽根120の位置が第15
図に示す位置(第18図の+20°にあたる位置)へ変
えられると、羽根間の圧力比が高くな多出力タービン1
16へ伝達される出力は最大とガリ、出力タービン11
6が回転されて最大出力がシャフト82に与えられる。
又各可変羽根が第16図の位置(第18図の一95°の
位置)へ逆向きに旋回された場合、前記可変羽根120
を空気流が通過することにより出力タービン116の回
転が減速せI7められる。上述においては可変案内羽根
120および羽根117のみを第14図乃至第16図に
沿って説明したが、出力タービン118の案内羽根12
2と羽根119にもほぼ同様の関係が成シ立っ。
更に出力タービン118から流出する空気流は復(18
) 熱器56に連結されている排気ダクト134に集められ
る。出力タービン118の出力シャフト82は好適な減
速ギヤを介しエンジンの出力シャフト32と連係されて
いる。又空気又は水を媒体とする冷却器87が包有され
ており、エンジン30の潤滑油を冷却するよう機能し、
又冷却器87はホース91を介して液体タンク89と連
通される。
次いで第4図、第6図、第6A乃至6D図を1照して上
記燃料調整部を詳述するに、燃料調整部60は可燃燃料
供給源58から好適なフィルタ136を経て燃料ポンプ
ハウジング140の入口部に燃料が入力される。前記ハ
ウジング140は主エンジンハウジング110の他端部
に付設されるか又は一体成形される。燃料調整部60を
作動して出力ダク) 142 、144の一方又は両方
を流れる燃料の流量を調整し調整弁62に供給する。前
記燃料調整部60は概して油圧又は機械的な力を利用し
て作動されるが、外部からの機械的又は電気的信号に応
答して動作するよう設けることができ、更に、点線14
6で示される好適な駆動連結部とギヤ150と駆動シャ
ンl−152を駆動する減速歯車部148とを包有する
。シャン) 152の回転により、容量形ロータリギヤ
ポンプとして形成された燃料ポンプ154が駆動され、
入口部138から燃料を導入し7て出力導管156から
極めて高圧の燃料を流出する。第6A図に示す如く、ギ
ヤポンプは一組の噛合ギヤ158゜160を有し、前記
ギヤ158 、160の−は駆動シャフト152により
駆動され、他方のギヤはハウジング140内に枢支され
る遊びシャフト162に装着されている。3つの流路、
すなわち出力ダク) 142 。
バイパス開口部164.および主流量調整導管166に
は同時に出力導管156から燃料が供給される。
前記バイパス開口部164内には摺動可能なバイパスI
s整弁ボベツ) 168が収容され、出力導管156か
ら戻し管170へ更に燃料入口部138への流量を調整
する。前記バイパス開口部164における燃料の圧力に
より、バイパス調整弁ポペット168が下方に押圧され
て戻し管170を流れるバイパス流が増加される反面、
圧縮バネ172を介し燃料の圧力に抗して、バイパス調
整弁ポペット168が上動されバイパス開口部164か
ら戻し管170へ流れる流量が減少される。また前記バ
イパス開口部164の下端部は圧力管182を介して燃
料供給導管64と連通している。従って燃料供給導管6
4の液圧がバイパス調整弁ポペット168の下側部に加
えられ、出力導管156の高圧液体によりiしる力に対
向する際圧縮バネ172のバネ力に相乗される。主流量
調整導管166の終端部には調整ノズル174がプレー
ト176を介しハウジング140に固設され、かつ中央
の空胴部180と連通する内径が先細状の開口部178
を具備している。
燃料調整部60には更に手動絞り入力部として、ハウジ
ング140に調整可能に装着される止め部材186 、
188間に、絞りレバー184が移動可能に付設されて
いる。内部空胴部180内に延びるシャフト192は、
好適な軸受190を介しハウジング140に対し回転可
能に支承される。夫々ローラ198を支承する一組のシ
ャフト196がカム部194を介してシャフト192に
一体に固着されている。絞シレバー184およびシャフ
ト192が回転するとシャン(21) ト196も回転されるよう構成されているので、バネ止
め部材200の下部肩部に当接するローラ198はロー
ラを介しバネ止め部材200が垂直方向に移動されるよ
う作用する。前記バネ止め部材200が乎的方向即ち長
手方向に移動する際、バネ止、め部材200はその中央
開口部を摺動するよう貫通せしめられた上部案内ローラ
ビン204を有する案内シャフト202により案内され
移動される。前記案内シャ7 ト202は例えば固定ナ
ラ) 206によシハウジング140に螺着される。
燃料調整部60には更に機械的な速度センサが包有され
ており、前記速度センサはシャフト152に枢支される
重量支承体208を具備する。前記重量支承体208に
は、ビン212を介し一定間隔を置いて枢支された複数
個の重量体210が支承体208と共に回転可能に保持
されている。従ってシャフト1520回転速度に応じた
遠心力により、ビン212を中心に重1′体210が回
転され、第6図から明らかな如くシャフト152の下端
部において、ころ軸受装置の内部回転レース214が下
方に駆動される。
(22) 前記内部回転レース214の下動力は、玉軸受216を
介しころ軸受装置の非回転外部レース218に伝達され
て、非回転セグメント220も下動される。
セグメント220は下部にバネ止め部をなす肩部222
を有しておシ、バネ224がセグメント220の肩部2
22と絞りレバー184と連通するバネ止め部材200
との間に張設される。セグメント220に加わるバネ2
24の予荷重によシ、重量体210は上向きの力が加え
られていて通常第6図に示すような零(セグメント22
0の移動t)即ち低速位置に押し上げられている。シャ
フト152の速度が増すとセグメント220が下方に移
動される。従って、シャフト152の回転で発生する遠
心力により生ずる下動力に相乗するようバネ224を、
絞りレバー184を旋回するように圧縮し得る。従って
絞りレバー184を介しシャフト152の速度に相応す
るガス発生部の速度を調整できることになる。このため
セグメント220の垂直位置は重量体210を介して検
出されるガス発生部の実際の速度と絞りレバー184の
位置により定まる速度との差を示すことになる。
第19図には絞りレバー184が位置aに移動された時
のガスQ生部の速度Nggに対するバネ224の作用が
グラフで示されている。
更に燃f#+調整部60にはピン228を介しハウジン
グ140に枢支される主燃料数シレバー226が具備さ
れている。主燃料絞りレバー226の一アームの先端部
には球状部230が形成され、前記セグメント220の
受容溝232に受容される。主燃料数シレバー226の
反対側のアーム234は、セグメント220の移動に応
じて制御オリフィスを区画すべく開口部178に対し接
近又は離間するよう移動可能であシ、これによシ主流量
調整導管166から空胴部180に流れる燃料を制御し
得る。調整弁ポペット168は、開口部178の下流の
燃料供給導管64と主流′を調整導管166との間の圧
力差に応じて変位し、戻[7管170を流れる燃料量を
制御して、開口部178と主燃料絞りレバー226のア
ーム234間に区画される液fft ff+++御オリ
フィスとの間の圧力差をほぼ一定に維持し得る。従って
主流量調整導管166から空胴部180および出力ダク
ト144へ送られる燃料の割合は、開口部178が燃料
制御パラメータをなすとすれば開口部178に対するア
ーム234の位置のほぼ関数となる。また例えば、オリ
フィス236を圧力検出導管182内に形成して調整弁
ポペット168の移動の安定化を図ることができる。
空胴部180内にはソレノイド239が配設されておシ
、上記プレート176と共にハウジング140に固定さ
れる外側ハウジング238が包有される。前記外側ハウ
ジング238の内部にコイル240が配設され、且つ前
記コイル240の中央部に接極子242が配設される。
主燃料絞りレバー226のアーム234と上部245に
おいて係合可能なプランジャ・シャフト244が接極子
242の中央に一体化される。比例するバネ力を持つバ
ネ246 、248が外側ハウジング238に形成した
止め部材間に配設されておシ、通常図示の消勢位置にプ
ランジャ・シャフト244を位置決めする。好適な導線
250を介しソレノイド239が付勢されると、接極子
242およびプランジャ・シャ7 ) 244が上動さ
れ、プランジャ・シャフト244が主燃料数シレバー2
26にかかるバネ(25) 224の力に抗し主燃料絞りレバーのアーム234を上
方へ押し上げる。
所望ならばプランジャ・シャフト244はアーム234
に直接当接するよう設けることもできるが、好ましくは
アーム234に間挿体が配設される。即ちポペット形の
間挿体252はアーム234内に保持され且つ開口部1
78と整合される。前記間挿体252は通常オリフィス
に向ってバネ254によシ抑圧され、プランジャ・シャ
フト244の上部においてオリスイスを区画する。間挿
体252は、実際上比較的平らな面部が確実に開口部1
78と整合され、開口部178から流出する燃料の流出
方向に対し直角に位置していて、燃料を好適かつ確実に
制御するよう機能する。一方、バネ254に抗しアーム
234を旋回することにより間挿体252がプランジャ
・シャフト244の」二部245と当接するまで燃料量
を増大できる。この場合アーム234の旋回動作が規制
されるが、開口部178と間挿体252との間に区画さ
れる輪形のオリスイスを流通する燃料量を最大にする場
合支障を与えない。
(26) 第6B乃至6D図に詳示する如く別のソレノイド257
が具備されており、その/%ウジング256はアーム2
34ヲ挾んで前記ソレノイド239と反対側に配設され
ている。ソレノイド257には、コイル258と、移動
可能に配設された接極子260並びにプランジャ262
とが包有される。好適な市め部材を介してバネ264 
、266によりプランジャ262が通常図示の消勢位置
に移動される。好適彦導線268を通しコイル258を
付勢すると、接極子260並びにプランジャ262が下
動され、プランジャ262が主燃料絞りレバーのアーム
234と当接し、その当接力はバネ224のバネ力に相
乗せしめられるよう作用し、主燃料絞りレバー226を
旋回して、アーム234が開口部178から離れる方向
に移動される。
ソレノイド257のハウジング256は例えばボルト又
はビン270によりプレート176に固設される。
好ましい実施例によれば、プランジャ262はアーム2
34に直接当接せずにその押圧力がアーム234に内装
した、前記間挿体252と実質的に同様のビン272を
介し加えられる。前記ビン272はノ(ネ274により
手性J1されており、プランジャ262等に製造公差が
ある場合でも、又ビン228′f:介して枢支した主燃
料絞りレバー226の位置ズレがあってもアーム2:つ
4に確実かつ好適に当接し力が伝達され得るよう構成さ
れる。
両ソレノイドはバネにより消勢位置に移動されると共に
、各コイルに対する@1流あるいは電5圧の人力変化に
より、ソレノイド239のプランジャ・シャフト244
の位置が連続的に変化せしめられ、且つシランジャ26
2は第6C図又は第6D図のいずれかのf)”l tf
&に位置することになる。
即チソレノイド257のプランジャ262は1ilJ6
B図の消勢位置から第60図および第6D図の2付勢位
置へ移動される。所定の一電気入力信号により、接極子
260は第6C図に示す如く移動され、プランジャ26
2f移ψJ1シて調整可能々止めナツト263の突部が
バネ]トめ部材267と当接する。プランジャ262が
移動すると、プランジャ272が押圧されバネ274を
圧縮して、開口部17Bから離れる方向にアーム234
が移動され、燃料が増大されソレノイド257への入力
に応じた値までガス発生部52の回転速度が上昇される
。従ってプランジャ272とバネ274により、最大出
力以下の出力信号に応じてアーム234に所定の大きさ
の回動力を与えることができる。
また別の大出力を与えるべき入力電気信号により、接極
子260は接極子260の面部261が第6D図に示す
ようにハウジング256の止め面部259と当接される
まで完全に移動される。この移動によジグランジャ26
2がバネ266を圧縮し、グランジャ262の下端部は
アーム234と直接当接するようになり、アーム234
が押されて開口部178と面部252との間のオリフィ
スを流れる流量が最大にされる。彼達する如く、ソレノ
イド257を付勢して第6D図の位置にする場合、主燃
料絞りレバー226を押し最大燃料供給量すなわち最大
出力位置にする時のガス発生部からの所定速度の2倍に
される。
第7乃至11図を参照して調整弁の構成を詳述するに、
調整弁62には通常、ハウジング140および固定エン
ジンハウジング110の両方と一体に(29) 形成され得るハウジング276が包有される。前記ハウ
ジング276は燃料IM整要部0および燃QVW98の
両方に近接して配設されることが好ましい。ハウジング
276は内部に空洞部278が形成されており、2燃料
出力ダク) 142 、144と燃料供給導管64と燃
#+を再び可燃燃料供給源に戻す低圧戻し青280が前
記空洞部278と連通されている。開口部284 、2
86を有した調整弁体282が空洞部278内で長手方
向に摺動可能かつ回転可能に配設されており、前記開口
部284 、286は不均一に形成され、かつaIAI
整プP体282の内部の中空空洞部288と連通されて
いる。従って出力ダク) 142 、144が前記中空
空洞部288と連通されることに々る。調整弁体282
には更に、燃料供給導管64と連通ずる開口部290が
具備される。一方の減速用の開口部286は通9h出力
ダクト142と整合され、他方の加速用の開口部284
け通常開口部290と整合される。各開口1部284 
、286の構成を第10図および第11図に詳示しであ
る。
調整弁体282け好ましくは第9図の具体例の如(30
) く、止め部材294を介しハウジング276に作用する
バネ292により長手方向の一方に押圧せしめられ、一
方止め部材294は例えばスナップリング300を介し
てハウジング276に装着される密封ブロック298と
整合点296で接触する。この場合バネ292の端部に
おいてはハウジング276に対し調整弁体282を回転
可能なように前記整合点の如き点接触せしめているが、
第7図に示すようにボール302を介在してもよい。調
整弁体282の対向端部には調整弁体282を回転可能
にすべくボール304ヲ介在してピストン306が配設
されている。感温体312、例えば長手方向の長さが感
温チャンバ310内の空気又は他の流体の温度に応じて
変化する感温筒体がハウジング276に固設される。ハ
ウジング276は特に筒状感温体312のチャンバ31
0と連通されかつ燃焼器98に送られる圧縮空気と同一
の温度T3.5に維持されるよう、エンジン30に装備
される。断熱材311が必要に応じて付設され調整弁6
2の過熱を防止する。また、第9図の右端部の多孔シリ
ンダ壁でなる感温体312は、燃焼器98へのエア入口
部即ち復熱室56から燃焼器98へ空気を送るダクト9
6に配設され得る。いずれにしても峙整弁62は感温体
312が燃焼器98の流入気温厩の増減に応じて長手方
向に伸張又は収縮するよう構成される。調整弁体282
自体は温度に実質的に左右さねないセラミック製ロッド
308を介し感温体312と連係される。従って調整弁
体282はダクト142および開口部290に対し燃焼
器98の流入気温塵に応じて長手方向に移動される。従
つで開口部284を通る燃料は、開口部284が開口部
290に対し長手方向に移動する時、燃焼器98の温度
に応じて変化されることになる。
ハウジング276には悶1に本体に対し直角に開口部3
14が形成される。−組のダイヤフラム形密封体318
 、320を有するロッド・ピストン装置316は開口
部3]4内において長手方向に往復動可能に配設さね、
蜜月体318 、320の外端部は、ハウジンク276
に内装した間挿体322に対し閉鎖プラグ324を螺合
して押圧することによりハウジング276内に固定でき
る。また密封体320の内面は可動ロッド・ピストン装
置316に固定される。閉鎖プラグ324と当接する密
封体320により内部圧力を検出するチャンバ326が
区画され、ロッド・ピストン装置316の一端部がチャ
ンバ326に突出している。例えば燃焼器98の圧力P
3.5が検出導管328を経てチャンバ326に送られ
ロッド・ピストン装置316の一方に作用する。開口部
314の対向部では、止め部材332を介しハウジング
276に保持されるバネ330が配設されており、前記
バネ330はチャンバ326内の圧力に抗しロッド・ピ
ストン装置316を弾圧するよう機能する。また前記ロ
ッド・ピストン装置316の対向部334は好適な出口
部336を介し大気圧を受けるよう設けられている。
密封体318 、320および間挿体348から成る密
封体と同様の密封体を符号335の位置で対向部334
に付設することもできる。従って外気圧と燃焼器98内
の圧力との差が、ロッド・ピストン装置316に作用し
、開口部314内のロッド・ピストン装置316が移動
される。
アーム338の一端部が調整弁体282内の開口部(3
3) に螺着されており、前記アーム338の他端部にはロッ
ド・ピストン装置316の凹所342に受容されるボー
ル340が具備されている。従って前記開口部314内
でロッド・ピストン装置316が移動されると、前記調
整弁体282はその軸線を中心に回転されることになる
。このため開口部284 、290問および開口部28
6.ダクト142間の各連通領域は調整弁体282が回
転されるので燃焼器98のゲージ圧力の大きさにより変
化される。凹所342にボール340が増に係入されて
いるだけであるからアーム338はII、41 u弁体
282と共に軸方向に移動される。ロッド・ピストン装
置316は各種の構成のものが使用可能であるが、第8
図に示す好ましい実施例によればネジ山伺端部344を
有し、好適な螺合体346が螺合されておシ、間挿体3
48を介し桁別体318 、320の中央部を固定して
いる。
従って調整弁62総体は燃焼器圧力P3.5および燃焼
器の流入気温塵T3,6の2パラメータを乗算する、い
わば機械式アナログ計算機として機能し、調整弁体28
2および開口部284 、286の位置は、(34) 燃焼器圧力P3..と燃焼器の流入恒温度T3..との
積の関数となる。
第4図に示すように、エンジン30には周知の如く、ソ
レノイドによシ作動される常開の電磁弁350および手
動又はソレノイドにより作動されるしゃ新井352が包
有される。これらの弁350 、352は調整弁62の
下流に配置され、好ましい実施例によれば調整弁62の
ハウジング276内に又は前記ハウジングに近接して配
設される。
第9図乃至第11図に示すような各開口部284゜28
6は次の式に基づいて形成される。すなわち% = (
K+ ”2・’rx、s ) X PB、B +に3・
T1.5 ・・・・・・・・(1)ここにに1乃至に3
はガスタービンエンジンの動作%性により決まる定数で
ある。
開口部284 、290の相関関係を好適に公式化する
ことによシ、調整弁62に与えられるこの式によれば、
ガス発生部52の全加速中又は少なくとも一部において
出力タービン部54の流入恒温度T4が最大と彦る。従
って開口部284が燃料量の制御パラメータである時、
機械的アナログ計算機として機能する調整弁62により
燃料量が制御され、出力タービン部54の流入恒温度T
4がほぼ一定に維持される。以下に詳述するように、エ
ンジンの加速中開口部284は主動作パラメータとなる
。一方開口N5Zs6はエンジンが減速中の制御パラメ
ータである。加速時開口部284の口径が変化せしめら
れて出力タービン部54の流入恒温度が最大かつほぼ一
定の値に維持され、通常のエンジンの温度範囲内で最大
の加速性能を発揮し、一方減速時開10部284の口径
部が変化されて燃料量が制限され燃焼損失が防止され、
エンジンが顕著に減速される。燃焼器98のゲージ圧力
で々く絶対圧力を用いる温度計算弁を具備した同種のタ
ービンの動作説明がレインホールド・ウニルナによる米
国特許第4,057,960号に詳述されている。
尚更に特に第12図および第13図に沿って羽根制御弁
部66の詳細な構成を詳述する。羽根制御部66け、本
質的に油圧および機械的に駆動されるよう構成されてお
り、通常夫々高圧ポンプ360および低圧ポンプ362
から加圧液を移動させる一組の加圧液の供給管356 
、358を有したハウジング354を具備している。前
記の各ポンプ360 、362はエンジンの好適々予備
動力機構により駆動される。ポンプ360 、362に
よジエンジン内の潤滑等の各種機能が与えられることは
理解されよう。
ハウジング354の内部には液体を受容するシリンダ3
64が具備され、且つ前記シリンダ364の内部には液
圧室を区画するピストン366が往復動可能に装着され
ている。ピストン366と一体のロッド368はハウジ
ング354の外部へ延出しており、第13図のベルクラ
ンク130と連係可能に連結されており、従ってロッド
368が直線状に往復動すると、ベルクランク1301
輪歯車126 、128.および対をなす可変案内羽根
120 、122が回転される。
供給管356からの高圧液はシリンダ364に近接配置
されたハウジング354内の開口部370に供給される
。また高圧液排出ダクト372が供給管356の延長方
向に形成され、−組の液作動導管374゜376が夫々
シリンダ364に対しピストン366の両(37) 側において連通される。制御弁体380は供給管356
からの高圧液が排気ダクト372のみと連通ずる図示の
中央開位置に位置決め可能であシ、開口部370内に往
復動可能に内装される。通常バネ381乃至385によ
シ図示の位1tに制御弁体380が偏位される。制御弁
体380は四方向弁であシ、制御弁体380が上動する
と供給管356から導管374およびピストン366の
上側部へ高圧液が送られ、一方導管376を介し、シリ
ンダ364内のピストン366の下側部は導管388を
経て戻し管386と連通される。制御弁体380が反対
方向に移動されると、高圧液が供給管356から導管3
76およびピストン366の下側部へと送られ、一方導
管374はチャンバ378および戻し管379を介し戻
し管386と連通される。ピストン366はハウジング
354の内壁突出部390ト協11+ して、チャンバ
378とシリンダ364との間に液が流れないように構
成されている。
バネ382け、制御弁体380に作用するフィードバッ
ク装置としてピストン366の位置と案内羽根122の
角度を検出するよう機能する。バネ382は(38) バネ383乃至385に比ベピストン366が迅速に移
動せしめられるよう充分大(例えば14倍)のバネ力を
有し、制御弁380の上部を弾圧するよう作用し制御弁
を中央位置に戻すべく機能する。従ってピストン366
はいわば入力ビストンをなす制御弁380の移動に追従
するサーボ形ピストンであることは明らかであろう。
一方、ピストン機構392がその肩部393に働く導管
394からの液圧の大きさに応じ移動するように前記開
口部370内に配設される。また前記ピストン機構39
2にはバネ383の圧縮バネ力を変化させるべく調整可
能な止め部材(図示せず)が設けられる。前記肩部39
3に働くバネ383の加圧力はバネ385のバネ力に抗
する。ロッド395はその上端部と制御弁380との間
に配設されるバネ384に対し位置調整可能々止め部材
として機能し、ピストン機構392の中央部に摺動可能
に貫通して配設されている。ロッド395は、枢支部3
98を中心にハウジング354に枢支される支点レバー
396の回動に応じて長手方向に移動可能である。
羽根制御ムT566には更に別の空洞部400が包有さ
れ、空洞部400内には制御圧力絞り弁402が装着さ
れる。前記絞り弁402はエンジンの絞りレバー184
による押圧力により移動可能なバネ止め部材404が押
されてバネ406を介し次第に増大する力の作用により
下動される。前記バネ406のバネ力に抗するよう螺旋
状の圧縮バネ408が配設される。絞り弁402の位置
変化に伴いライン358から導管410へ流れる液量が
調整される。また導管410はオリフィス414を有す
る導管412を介し絞り弁402の下方とも連通されて
いる。且つ前記導管410はハウジング354の別の空
洞部418に往復動可能に装着される段付ピストン41
6の大面部の下方に連通される。空洞部418の一端部
はオリフィス419を介し戻し管387と連通される。
ピストン416の小径部は導管420を介し圧縮液を受
けるよう設けられている。また適切な排出導管424を
介し、ピストン416の中間部および絞り弁402の上
方は導管388から低圧用の戻し管386へと連通され
ている。
前記導管420には出力タービン部54のメインシャフ
ト82の回転を示す如く作用する液体が与えられる′。
このため羽根制御部66には、例えばメインシャフト8
2に装着されかつ回転される油圧ポンプ422が包有さ
れる(第4図参照)。前記油圧ポンプ422は非容I:
形であシ、前記油圧ポンプにより圧縮液が導管420へ
送られる。この場合段付ピストン416の小径面部にか
かる圧力はシャフト82の回転の2乗の関数であるよう
に構成される。同様に絞り弁402の作用により、絞り
レバー184の回動に応じてピストン416の大径面部
に加わる圧力が発生される。
絞り弁402およびピストン416はいわば機械的な入
力信号装置および比較装置として使用され、実際の出力
タービン部の回転速度と絞り弁の位置に応じる出力ター
ビン部の回転速度との差すなわち誤差の関数に対応して
バネ384の圧縮力が変化される。第19図に前記の要
求される出力タービン部54の回転速度Nptをグラフ
で示す。
羽根制御部66には更に、導線427を介し電子(41
) 制御部68に制御された正比例して動作するソレノイド
426が包有される。前記ソレノイド426には、コイ
ル430 ’ij囲耕:するハウジング428と、制御
弁432と連結される中央の接極子とが包有される。前
記制御弁432は正常時にはバネ434により戻し管3
86と導管394とを連通させる位置に上動されている
。制御弁432は印加される電子信号の大きさに応じ下
方に比例的に移動されてダクト372 。
導管394間の流1:が比例的に増大され、かつ導管3
94と戻し管386間の流量が比例的に減少される。
この結果、導管394の圧力は電子信号の大きさまで比
例的に増大することになシ、この圧力はソレノイド42
6へ送られる電子信号がない場合flは零になる。導管
394内の圧力が最低の場合、バネ383゜385によ
り制御弁380に最大のバネ力が加わシ、導管394内
の圧力が上昇するとピストン392が下動されて制御弁
380に加わるバネ385のバネ力が減少され、バネ3
83のバネ力が減少される。
また電気信号がソレノイド426へ送られない場合、最
小の圧力が肩部393に印加されることにな(42) リ、案内羽根120 、122が出力タービンの回転速
度に応じて制御される。従って始動の際案内羽根120
 、122は第14図に示す位置にあシ、エンジンの始
動状態以外では、通常第15図で示す最大出力位置に移
動される。
第18図に示すように、羽根制御部66が作1[Jlさ
れて案内羽根120 、122の角度Bが0度から+2
0度へ変位され、出力タービン部の羽根117゜119
に加わる空気流が正の流入角度を持つよう変化させて、
当該空気流による出力タービン部の出力を変化しつつ、
出力タービン部を車両に対し原動力を伝達する方向に回
転する。羽根制御部66は文案内羽根120 、122
を出力タービン部の羽根117 、119に対し負の流
入角度を持つように設けられ、案内羽根120 、12
2の位置が第18図の領域d″′内に位置するよう移動
される。前記の負の流入角度を持つ位置では空気流は逆
向きに向けられるので出力タービン部の回転を減速させ
るよう機能することになる。
第4図に併せ第17図に沿って更に電子制御部68を説
明する。第17図には電子制御部68を構成する電子制
御論理回路の一部が示されている。
前記電子制御部68には出力タービン部54のメインシ
ャフト82に固設されるチョッパ436および導線44
0からの出力タービン部の回転速度を示すような電子信
号を伝送する好適な磁気モノボール(monopole
 ) 438を介して、出力タービン部の回転速度(N
pt)を示す入力電気信号が入力される。
同様にガス発生部52の回転速度Nggはチョッパ44
2、モノボール444.および導線446を介し検出さ
れる。また変換器448 、450 、452は各部の
温度、す々わちガス発生部の導入気温度T2.出力ター
ビン部の導入気温度T4.および出力タービン部の排気
温度T6を示す入力電気信号を発生する。
図示のように、これら温度信号はライン454 、45
6 。
458から伝送される。又電子制御部68には外気用セ
ンサ460およびライン462から、外気圧P2を示す
電気信号が入力される。また電子制御部68には更に好
適な検出装置から、絞りレバー184の位置″a″を示
す電気信号がライン464を介し入力される。一方スイ
ッチ466が、出力フィードバックブレーキ(以下に詳
述する)を必要とする時車両の運転者により手動で操作
可能に配設される。
更に可変案内羽根120 、122が所定の位置−を通
過すると、変換器544はインバータ546への信号を
発生ずるよう構成されている。
電子制御部6Bはライン519を具備し、且つ各々が各
種の論理回路を構成するソレノイド257゜tffi弁
350のソレノイド、ソレノイド239、ソレノイド4
26等を夫々導線268 、351 、250. 42
7を介して付勢又は減勢する各種出力信号が与えられる
。電子制御部68には関数発生器514 、550 。
552が内蔵される。前記関数発住器514は定格トル
クを制限する関数を与えるよう機能し、かつ各種の条件
即ち吸気温度T2.外気圧P2および出力タービン部の
回転速度Nptの関数としてガス発生部の最大許容速度
を表わす信号を発生する。関数発住器550は絞りレバ
ーの位置信号aa#をガス発生部に要求される回転速度
を指示する電子信号に変換し、関数発生器552は導線
446からのガス発生(45) 部の回転速度Nggの関数としての信号を:+13住す
る。
また前記電子制御部68は比較回路497 、534 
540 、554 、556および論理素子498 、
500 、538を内包する。これら論理素子は代数的
に最下位入力信号を通過させる。
論理素子498は比較回路534 、540に丸缶され
た信号536 、542を選択し、出力タービン部の流
入気温吸T4および出力タービンの排気温度T6よシ上
又は下の温度を示す。センサ信号T4が欠如した場合更
にライン456から入力が論理素子498に与えられる
。論理素子500は比較回路497および論理素子49
8から入力を受ける。比較回路497は要求される速度
とガス’zt生部の実際の速度446とを比較し、エン
ジンが加速されたか又は定常状態にあるかが判別される
。論理素子500の出力はインバータ546を介して、
ソレノイドドライバ558に好適な信号として送られ、
次にソレノイドドライバ558により導線427に生ず
る大きさに比例する距離だけ制御ソレノイド426が移
動される。論理素子538は比較回路554 、556
、論理素子498、(46) および微分器548から入力を受ける。従って論」!素
子498は2温度T4 r T@の小さい方を示す。比
較回路556からはドライバを介し要求される出力ター
ビンの回転速度Nptと出力タービン部の実際の回転速
度Nptとの差が出力される。比較回路554は関数発
生器514により決定されるガス発生部の最大許容速度
とガス発生部の実際の回転速度446とを出力する。論
理素子538は代数的に最低の信号を選択し、前記の最
低の信号をソレノイドドライバ560へ送シ、燃料調整
部のソレノイド239へ2イン250を介し出力されて
燃料調整部60へ入力される。
更に電子制御部68には比較回路468および関数発生
器470 、472 、474が包有される。前記関数
発生器470は、出力タービン部の回転速度とガス発生
部の回転速度との差が所定最大値例えば5チより小さい
か否かを示す出力信号をライン478に発生する。関数
発生器472は、出力タービン部の回転速度がガス発生
部の回転速度より大きいか否かを示す信号をライン48
0に発生し、一方間数発生器474は、ガス発生部の回
転速度が最大速度の45チより大きいか否かを示す信号
をライン482に発生する。電子制御部68には尚更に
関数発生器486 、488が包有され、入力伝達速度
が所定最小値″e”より大きいか否か並びに絞シレバー
位置が絞りレバーの所定位置a*より小さいか否かを示
す信号を夫々ライン490 、492に発生する。絞シ
レバーの位置@a”は例えば可変抵抗ポテンショメータ
のような好適な位置センサによシ得られる。
この場合ライン464に生ずる出力信号は絞りレバーの
位置@ 6 #を示す。
加えて電子制御部には論理回路502 、504 、5
06 。
508 、562が内包される。アンド回路502はラ
イン478およびアンド回路506から入力を受け、ソ
レノイドドライバ516に出力信号を送りライン519
並びに制御弁518を介して動力フィードバッククラッ
チ84を駆動する。前記アンド回路506はライン48
2.スイッチ466、およびライン492から入力を受
け、アンド回路502と共にアンド回路504にその出
力信号を送る。アンド回路504はまたライン480か
らの入力およびライン478からの反転入力を受ける。
アンド回路504の出力はガス発生部の50チの回転速
度信号を発生し、オア回路562からソレノイドドライ
バ564を割込可能にして、ガス発生部の50優の回転
速度信号と論理素子566の出力との和の@a#信号を
ライン268に発生し、前記ライン268を介して燃料
調整部60のソレノイド257を駆動する。アンド回路
508はライン490゜492から入力を受ける。前記
アンド回路の出力信号を受けて関数発生器568からガ
ス発生部の20%の回転速度信号が発生され、アナログ
加算器570によシガス発生部の50チの回転速度信号
と加算され、ソレノイドドライバ564およびライン2
68を介し燃料調整部のソレノイド257への迅速なア
イドリンク信号(ガス発生部回転速度の70チ)が作ら
れる。アンド回路508の出力は又ソレノイドドライバ
564への割込可能信号を発生する。尚更に第3図に沿
って出力フィードバッククラッチ84を詳述する。出力
フィードバッククラッチ84として各種クラッチが使用
できるが、第3図に示す(49) 好適な実施例においてはガス発生部のメインシャフト7
6と連係される駆動歯車列78からのシャフト520と
、出力タービン部のメインシャフト82と連係される駆
動歯車列80と連結されたシャフト522とを具備する
油圧によシ作動されるクラッチが示されている。前記の
出力フィードバッククラッチ84は潤滑冷却液を充填し
た槽内で作動するよう構成されておシ、いわば慎湿式”
のクラッチである。ガス発生部のシャ7 ) 520に
ょシ複数のディスク524が駆動されるよう設けられて
おシ、前記ディスク524は出力シャフト522に連結
されるディスク526間に位置される。クラッチ作動装
置はソレノイドによシ作動される油圧制御弁518であ
り、第3図の付勢位置では低圧ポンプ362がら液圧チ
ャンバ528へ圧液が流入されて、バネ532のバネ力
に抗しピストン530が移動せしめられる。
従ってディスク524 、526が連結されて、シャフ
ト522からの出力がガス発生部52へ伝送されブレー
キがかけられることになる。前記制御弁518が消勢さ
れると、チャンバ528内の圧液は低圧に(50) なるまで排出され、バネ532によシピストン530が
移動せしめられてディスク524 、526が切離され
る。
更に本発明の動作を詳述する。
ガスタービンエンジンの始動時に、起動モータ72が付
勢されて、ガス発生部52のメインシャフト76および
燃料調整部60の駆動シャフト152の回転が開始され
る。電子制御部68により常開の燃料シーケンス用の電
磁弁350が付勢され、しゃ新井352が開成状態にあ
るから燃料供給導管64を介し燃料が燃焼器98へ送ら
れる。必要に応じエアポンプ74により、電気点火プラ
グ100の作動と好適に適合させるよう燃焼器98に圧
縮空気が供給される。ガス発生部52がその最大回転速
度の約40%の正常な速度に達するまで、起動モータ7
2は駆動される。
ガスタービンエンジンの始動時には、燃料調整部60の
駆動シャフト152の回転が低速度であり、バネ224
のバネ力に抗することができず、主燃料絞りレバー22
6は開口部178から離間して主流量調整導管166か
ら出力ダクト144へ燃料が流れる。
又このガスタービンエンジンの起動時に、燃焼器の流入
気温度(T、、11)および燃焼器の圧力(P3.s)
は共に比較的低く、調整弁62を介し燃料供給導管64
から燃焼器98へ燃料が比較的多量に流れる。
一方低アイドリング時には、ガス発生部52のメインシ
ャフト76の回転速度が定常速度を越えると起動モータ
72が消勢され、燃焼動作によりガス発生部52は自転
する。バネ224のバネ力は7m常ガス発生部52の最
大回転速度の約50%に低アイドリンク値を維持すべく
設定される。従って例えば機械式はずみ車でなる燃料調
整部6oはバネ224に抗するよう作動し、主燃料絞り
レバー226を調整し開[]部178からの燃料量を一
定に維持して最大回転速度の50優にガス発生部52の
回転速度を保持する。この最大回転速度の50%の低ア
イドリンク回転速度はソレノイド257が第6図の消勢
状態にある時有効である。
電子制御部68は通常ソレノイド257を消勢状態にし
ており、回転速度が速度センサ48にょシ検出され入力
シャフト36が定常の回転速度で回転している時、ガス
発生部の低アイドリンク回転速度を維持するよう作動す
る。これは通常クラッチ34がニュートラル位置にある
とき、又はクラッチ34の連結・切断に関係々く自動車
が走行している時に生じ得る。従ってガスタービンエン
ジンの加速がなされないアイドリンク時には、電子制御
部68の比較回路486によシ入カシャフト36の回転
速度が所定の最小値″″e#よシ大きく、関数発生器4
86からアンド回路508へ信号が伝送されない。ソレ
ノイド257は消勢されたままであり、ガス発生部52
の回転速度は最大回数値の約50%まで燃料調整部60
によ多制御される。
更に高アイドリンク時には最大出力が車両が静止した状
態から加速する時に、ガスタービンエンジンから発生さ
れねばならない。静止状態から起動する時入力シャフト
36は、シフトレバ−46が作動され、ギヤと噛み合わ
され、クラッチ34が切断されると零又は極めて低速な
状態となる。
一度入カシャフト36の回転速度が所定速度″e″(5
3) より低下すると、電子制御部68の比較回路486がア
ンド回路508へ出力信号を送る。紋りレバー184は
まだアイドリング位置にあるので、ライン464に付設
されるセンサにより信号が発生され比較回路488が付
勢されて信号がアンド回路508へ送られる。アンド回
路508の出力により関数発生器568が付勢され最大
回転速度の50%のアイドリンク指令に最大回転速度の
20%加算されて、アナログ加算器570はソレノイド
ドライバ564へ最大回転速度の70チの回転指令信号
を送シ、ソレノイドドライバ564はアンド回路508
およびオア回路562の出力により割込可能にされる。
従ってソレノイド257はライン268からの好適な電
流信号によシ付勢され第60図の位置へ移動される。こ
の第60図の位置では、ソレノイド257は好適に付勢
されて第6C図のようにプランジャ262およびビン2
72を駆動し、主燃料絞pレバー226に作用して開口
部178から離間する方向に主燃料絞りレバー226を
旋回させ開口部178での流量を増大させる。従ってソ
レノイド257により開口部178を(54) 流れる燃料量が増大され、ガス発生部52の回転速度を
所定の値まで例えばガス発生部52の最大回転速度の7
0チまで上昇させるに充分である。はずみ車でなる燃料
調整部60はガス発生部52の回転速度を上記所定値に
保持すべく動作する。
このように、ガス発生部52のアイドリフ り4度は所
望の加速を想起して高値にリセットされているので、出
力を上げて加速したい場合直ちに得られる。同時に、入
力シャフト36が回転又は静止しているかにより決めら
れるが加速されない場合、電子制御部68が作動してソ
レノイド257を消勢しガス発生部52の回転動作を維
持するにl要な値よシ少し高い低アイドリング値にまで
ガス発生部の速度を低下する。このように、加速に必要
な動力は必要な特待られるが、アイドリンク中燃料供給
量すなわちエンジンの燃料消費量は極めて小さくされる
。これは、車両を駆動するのに動力を大巾に増加するよ
う要求する後の信号即ちレバー184の旋回を想起して
、動力出力シャフト36に最小回転速度をなさしめる信
号を発生することにより得られる。
また加速は絞りレバー184を押すことによ)手動で達
成される。これによυ、シャフト192が回転し機械式
はずみ車でなる速度センサにより生じる力に比ベバネ2
24の圧縮力が大きく、ガス発生部52の回転速度信号
が発生され燃料調整部60へ送られる。主燃料絞りレバ
ー226は開口部178における開度を大巾に増大させ
る方向、即ち開口部178から大きく離間する方向に旋
回し、燃焼器98へ送られる燃料量が増大する。
同時に絞りレバー184を押すと出力タービン部54の
回転速度信号が発生され、羽根制御部66へ送られる。
更に詳述すると、絞りレバー184を押すことによりバ
ネ406が圧縮されつつ絞り弁402が下動され、開口
部418内に油圧ポンプ422によシ加圧力が生じピス
トン416の他側部にかけられる圧力より大巾に大きく
なる。従ってレバー396は第12図の枢支部398を
中心に時計方向に旋回され、プランジャ395が下方に
移動されてバネ384の圧縮力が減少される。
電子制御部68の比較回路497はレバー396の位置
とガス発生部520回転速度との間の大きな差を判別し
、論理素子500への電子信号を発生し、論理素子50
0へ送られた他の信号を無効にしライン427の前記電
子信号を零にして、羽根制御部66のソレノイド426
が消勢される。
好適なバネ力により、プランジャ430および制御弁4
32が第12図に示す位置に移動され、導管394を介
しピストンの肩部393に作用する油圧力が最小にされ
る。羽根制御部66に関して上述したように、バネ38
1乃至385によ多制御弁体380が位置決めされ、ピ
ストン366も覗ニュートラル芦位置へ移動される。ピ
ストン366およびロッド368がニュートラル位置に
あゐ場合、案内羽根120は第14図の状態に位置せし
められ、燃焼器98からの空気流は案内羽根120に最
小の力を加えるよう出力タービン116の羽根117に
向けられる。更に詳述するに、案内羽根120は第14
図に示す位置にある場合、羽根117との間の圧力差又
は圧力比は最小であり、この位置は第18図のO変位置
(57) にある。
ノズル10’4により燃焼器98が絞シ状態に維持され
るので、案内羽根120とタービン羽根117間の圧力
比が減少すると、ガス発生部52のガス発生タービン1
02間の圧力比が大巾に増大する。従ってバネ381乃
至385を介し制御弁380およびピストン366を6
ニユ一トラル″位置にすることによシ第14図の位置に
案内羽根を位置決めすると、ガス発生タービン102と
出力タービン116との間の出力の贋金が変化し、空気
流を介し所定の最大出力がガス発生タービン102に伝
達される。この結果、低又は高アイドリンク速度から最
大速度へガス発生部52を最大限に加速できる。上述し
たように、加速を妨げる条件が検出されても、エンジン
はすでに高アイドリンク状態に維持されているので、ガ
ス発生部52の回転速度は迅速に最大値に近づく。
ガス発生部52の回転速度が上昇すると、燃焼器98の
圧力P3..がそれに伴って上昇する。このため調整弁
62の調整弁体282が回転され、調整(58) 弁体282の開口部284 、290間の重なる部分が
多くなる。開口部284と290との重なシ部分が犬に
なると、燃焼器98へ流れる燃料音が増加して復熱室5
6の作用によシ燃焼器の流入気温度T8..が上昇する
ガスタービンエンジン30の動作に際し燃焼器98の流
入気温i Ts、sの上昇に伴い実質的に燃料供給量の
増加を伴うが、上記の(1)式を満足して適正な燃料供
給量が与えられるよう開口部284は燃焼器の流入気温
度T3..の増大に伴い燃料供給量が減少されるよう移
動する、すなわち検出された燃焼器の圧力P8.sで実
際の燃料供給量と流入気温度T3.8とが適正に選択さ
れ所望温度の態位排気すなわちガス発生部の出力タービ
ン部の流入気温度T4が得られる。
調整弁体282を軸方向に移動することによシ補償され
る燃料供給量の増減によ如効果的な燃料供給量が与えら
れ、空気流を介しガス発生部52のガス発生タービン1
02へ伝達される動力が増大する。このため、ガス発生
部52の速度が更に上昇し、燃焼器98の圧力P8..
が再び上昇する。従って調整弁体282はガス発生部5
2を更に加速するよう動作する。上述したように、調整
弁体282は、上記(1)式が満足され燃焼器の圧力P
3..が連続的に増加し、更には燃焼器98の流入気温
度T4が比較的高い値で一定に維持されるよう調整され
る。このように燃焼器98の流入気温度T4が一定高値
に保持されているので、ガス発生部52は極めて迅速に
かつ最大効率で加速される。
開口部284 、290は相対的に移動可能に配置され
、加速中出力タービン部の流入気温度T4を一定にする
よう構成されておシ、好ましい実施例によればいったん
出力タービン部が回転されるとその流入気温度T4がほ
ぼ一定となるよう構成され、かつ加速尚初に出力タービ
ン部の排気温度即ち復熱室56の流入気温度を制限する
。このようにして出力タービン部54の排気温度、即ち
復熱室56への流入気温度T6は出力タービン部56が
実際に減速している状態にある時も過大になることが避
けられる。更に鼾述するに、車両の加速開始時、出力タ
ービン部54およびメインシャフト82は静止又は慣性
力によ)極めて低速で回転していることは理解されよう
。従って空気流は出力タービン部を流通する量温度降下
がほとんどなく、復熱室56の流入気温度T6はガス発
生部52のガス発生タービン102に存在する空気流温
度に近づく。
燃焼器98の排気温度すなわち出方タービン部の流入気
温度T4がこの時点で一定な最大値に維持されると、出
力タービン部の排気温度T6は、出力タービン部の減速
時間が延びる場合、極めて高くなシうる。熱論、出力タ
ービン部54が慣性力に打ち勝ち高速になると、出方タ
ービン間の温度降下が生じ復熱室56の流入気温度T6
まで低下され保持される。
このようなフリータービン式エンジンの場合、過度に高
い出力タービン部の排気温度T6を避けかつ種々の条件
下でも加速させるために、通常かなシ複雑で高価な機械
又は電子式制御装置が必要となっているが、上述の如き
本発明による調整弁62によれば、出力タービン部の減
速期間中その排気(61) 温度T6を制限し、かつエンジンを極めて迅速にしうる
極めて簡単で低廉な機械構成が得られることになる。同
時に、車両に対し高度の変化にょシ生ずる外気圧の大巾
なバラツキに対応させる構成を具備する必要がない。こ
のため、燃焼器98の圧力P3..は、調整弁が燃焼器
の燃焼による出力タービン部の流入気温度T4と燃焼器
の流入気温度T8.5とを容易に演算するよう、上述の
式(1)を解く場合のパラメータでなければならないこ
とは容易に埋°解されよう。
一方、本発明の特徴は、開口部284 、290の寸法
および構造で決まる定数に1 + K2を好適に選択す
ることにより、および燃焼器の絶対圧力で々く燃焼器の
ゲージ圧力を利用することにょシ、加速中流入気温度T
、 、 T4を好適に制御可能であシ、且つ機械式で構
成が簡単かつ低廉で制御が比較的簡単であることにある
。開口部284 、290は、燃焼器の圧力が最小にな
るまで調整弁282が回転される時開口部284 、2
90間に僅かに重なり部分があるよう形成される。従っ
て燃料の最小供給tWfは、(62) 調整弁282が依然として軸方向に移動可能であるから
燃焼器の流入気温度T3..の関数であるこの状態に保
持される。これによシ上述の式(:)の第3項のに3・
T5.、が与えられ、開口部284は加速開始の際燃料
量パラメ・−夕となる時の燃料量の頭初の状態になる。
定数に、 、 K2が選定され、これらの実際の値は、
最大価と最小値の間の所定値Ps、I*で開口部284
により燃料供給量が制御され出力タービン部の流入気温
度T4が一定に維持されるよう、空気力学および熱力学
特注からめらねる。この所定値P3゜許よシ低い燃焼器
の圧力では、開口部により燃料が与えられ出力タービン
部の流入気温度T4が所定の最大値以下に低下される。
選定された値に1.に2およびに3によりめられる最小
圧力での燃料の所定最小供給量を得、給体圧力でなく燃
焼器のゲージ圧力を用いることにより、燃料供給量が開
口部により制御され出力タービン部の排気温度、即ち復
熱室の流入気温度T6が所定値を越えないことが判明し
ている。この構成は燃焼室98の流入気温度T3Jと1
に力P3.5との積を機械的に演算すると共に矩形の簡
単な開1]部284 、290を利用するものである。
従って出力タービン部が減速するとき生じる圧力P3.
−より低い圧力では、燃焼器のゲージ圧力を利用すると
出力ガスタービン部の排気温K Taが過度に高くなる
ことを防ぎ得る。熱論、開口部284を形7i2する場
合出力タービン部のメインシャフト82にかかる中肉の
最大慣性力に充分に留意する心安があり、この慣1土力
が小さくなれば減速状態でもメインシャフト82の回転
速度の上昇が急激となり時間も短かく々る。
子連(1)式を満足すべく形成された調整弁282によ
り、燃料量W、は第20図に示すように燃焼器圧力ps
、iの比例関数すなわち直線で表わされ、1頃きY、f
 K+ * K2によシ決められ、切片はに3により指
定さね、所定の中間圧力値P3.5*で出力タービン部
の流入気温度T4を発生する点を通過する。この場合、
これら直線群は異なる燃焼器の流入気温度T3.5に対
するW、とP3.6の関係を示している。所望ならは開
[]部284 、290の関係をグラフ上で曲線となる
べく変化させて所定の中間圧力pa、I、*又はそれ以
トの正確な圧力で流入気温度T4を維持することもでき
るが、好ましい実施例によれば製造面を考慮し開口部2
84 、290をグラフーヒ曲線を描くように構成して
ない。開口部284 、290は矩形にされるので、流
入気温度T4は圧力P1.−より高い燃焼器の圧力で極
めて僅かに上昇する。一方この構成によシ理論的に正確
な所望値に燃焼器の流入気温度T4に近似させることが
できるので、一度ゲージ圧力が所定値”L5*を越える
と事実上所望の最大値で流入気温度T4をほぼ一定に維
持させ得る。従って本発明によれば、出力タービン部の
排気温度、即ち復熱室の流入気温度T6が制限されて大
きな慣性力で加速する時復熱室のオーバヒートの問題が
解決され、かつ一度慣社力が実質的になくなると実質的
に全加速中最大の流入気温度T4が維持されエンジンの
効率は高くなる。同時に、最小の燃焼器圧力では燃料供
給量が最小となりかつ最小燃料供給量は燃焼器の流入気
温度T31.に正比例変化するので、高度の変化に対応
する構成をとる必要がないこと(65) が判明した。しかして本発明による簡単な機械的hIv
成により、異なる2流入気温度T4. T6を制御1し
、復熱室の過熱を防止する複雑な問題が解決され、エン
ジンの高い作動効率および高加速性が得られる。
ガス発生部52が加速すると、燃料調整部60の支承体
208により大きな力が下方に加わり、バネ224のバ
ネ力に抗する。従って主燃料絞シレバー226は第6図
の反時計方向に回転され、開口部178から制御された
燃料が流出しはじめる。開口部178は一旧ttlA+
整弁62の開口部284を調整することにより与えられ
る一量よ)小さくなるので、調整弁62の動作が無効に
され、燃料調整部60を介してガス発生部52の速度を
調整することにより燃焼器へ送られる燃料供給量が制御
され、燃料調整部60の紋9レバー184と連係するシ
ャフト192を回転することによシ選択される速度が与
えられる。
同様に、ガス発生部520回転速度の上昇は比較回路4
97によシミ子制御部68で検出され、ガ(66) ス発生部の回転速度Nggが一部ライン464から電子
的に検出される加速ペダルの位置により選択される速度
に近づくと、比較回路497によシ発生される無効信号
がしf断される。また論理素子500により信号が発生
されると、羽根制御部66のソレノイド426を付勢す
るよう機能する。ソレノイド426と連係する制御弁4
32が移動され、ピストンの肩部393にかかる圧力が
上昇され、ピストン366および案内羽根177は第1
4図の位置から第15図の位置へと移動する。この案内
羽根177の移動により、再びガス発生部52のガス発
生タービン102と出力タービン116 、118との
出力比が変わり、大きな出力が出力タービンとの間に発
生されてメインシャフト82へ伝達されかつ一部がガス
発生タービン102へ伝達される。
従ってエンジンすなわち車両の加速はまずガス発生部5
2のガス発生タービン102により最大出力が発生され
るようされ、次に所定の工程に従って燃料供給量を増加
し、ガス発生部52に生じた出力を更に増大し、はぼ一
定の最大値となるよう燃焼器の排気温度即ち出力タービ
ン部の流入恒温度T4を維持することにより実現される
ことは明らかであろう。一度ガス発生部52が大巾に加
速されると案内羽根117が回転されて出力が変化し、
出力タービン116 、118とメインシャフト82と
の間に大きな圧力比が生じ、大きな出力が伝達される。
尚更に比較的一定速度で走行している場合の通常の動作
について述べる。この場合羽根制御部66は、主にガス
発生部52のガス発生タービン102と出力タービン1
16 、118との出力を変化し、燃焼器の排気温度即
ち出力タービン部の流入恒温度T4をほぼ一定に維持す
るよう機能する。これは、比較回路534を内蔵する電
子制御部によシ行なわれ前記比較回路は所望の出力ター
ビン部の流入恒温度T4と実際の温度との差を示す、論
理素子498へ送られる出力信号をライン536に発生
させる。
更に詳しく説明するに、上述したように、ソレノイド4
26は通常付勢されており、羽根俗11悸口部66のピ
ストン肩部393に最大圧力がかかつている。
例えば出力ガスタービン部の流入恒温度T4が所定値よ
シ大きい場合、信号がライン536および論理索子49
8に発生されライン427からソレノイド426へ送ら
れる電気信号の大きさが減少される。従ってソレノイド
のバネ434によりダクト372と導管394間を流通
する流体が減少するように制御弁432が移動され、こ
れに伴い導管394.戻し管386間を流れる流量が上
昇する。従ってピストンの肩部393にかかる圧力が減
少すると、バネ385にょシバネ383のバネ力が上昇
され、制御弁体380が上動されこれに伴いピストン3
66が下動されて、第13図の位置(第18図の+20
度の位W)から大きく回転した位置へ可変案内羽根が駆
動され、出力タービン116 、118の羽根間の面積
比が上昇し、圧力比が減少する。従って出力タービン部
の流入恒温度T4が過度に上昇すると可変案内羽根が僅
かに上方に開かれ、タービン116 、118間の圧力
比が減少される。この動作に応じてガス発生部52のガ
ス発生タービン102との間の圧力比が上昇し、ガス発
生部52の回転速度が上昇する。ガス発生(69) 部52の回転速度の上昇は燃料調整部60の重量支承体
208により検出され、主燃料絞シレバー226を反時
計方向に回転させ開口部178を通過する燃料の供給量
が減少される。従って燃焼器98へ送られる燃料量が減
少し、所定値に向って燃焼器の排気即ち出力タービン部
54の流入恒温度T4が低下する。羽根制御部66は必
要に応じ可変案内羽根の位置を調整するよう機能するの
で、ガス発生部520回転速度Nggが変化すると燃料
調整部6゜によシ燃料量が調整され、出力タービン部の
流入恒温度T4が所望の最大値に維持される。所望値以
下に出力タービン部の流入恒温度T4が減少すると、可
変案内羽根艮120 、122が移動し出力タービン1
16゜118間の圧力比が上昇することになる。従って
ガス発生部のガス発生タービン102との間の圧力比が
減少しガス発生部52の回転速度が低下される。
これに応じ燃料調整部60においては第6図の時計方向
に主燃料絞りレバー226が移動せしめられて、燃焼器
へ送られる燃料量が増大され出力タービン部の流入恒温
度T4が再び所望値へと上昇され(70) る。又可変案内羽根の位置が変化すると、可変案内羽根
を通過する空気流量の差により燃焼器の排気温度即ち出
力タービン部54の流入恒温度T4が直接変化させられ
る燃焼器の排気温度は上述したように燃料量・を変える
ことにより大巾に変化される。
上述からエンジンの定速運転中、燃料調整部60により
、絞りレバー184の位置に応じてガス発生部520回
転速度を維持するよう燃料供給量が調整されることは明
らかであろう。この場合燃料調整部60はガス発生部5
20回転速度Nggのみに対応しであるいは羽根制御部
66と関連して作動する。
電子制御部68によシ可変案内羽根を制御するソレノイ
ド426が作動され、定速運転中出力タービン部の流入
恒温度T4が調整され、羽根制御部66の油圧および機
械的々部分が比例的にフィードバック動作して出力ター
ビン都54のメインシャフト82の速度を調整する。詳
述するに、導管420に生じる圧力によシ検出される出
力タービン部の実際の速度は導管410の圧力で検出さ
れる絞りレバー184の位置と常に比較される。第19
図に、バネ384を圧縮し出力タービン部の回転速度N
p。
を安来する絞シ弁402とピストン416の作用の関係
が絞り位1taに対してグラフで示されている。
従って絞りレバー184を旋回することにより選択され
る速度を越え出力タービン部のメインシャフト82の速
度が上昇すると、ピストン416の小径部での圧力が大
径部での圧力よシ大巾に大きくなり、支点レバー396
が旋回されバネ384が次第に圧縮されて制御弁380
に作用する。このため制御弁380が上動されてピスト
ン366が下動されるので、第14図の位置へ可変案内
羽根が移動される、すなわち可変案内羽根が開かれ2出
力タービンの羽根117 、119との間の圧力比が減
少される。これにより圧縮空気流から出力タービンへ伝
達される動力が減少されるので、絞シレバー184によ
り選定される速度まで出力タービン部のメインシャフト
速度が僅かに減少される。出力タービン部のメインシャ
フト82の速度が絞りレバー 184 K ヨ#)選択
される速度よシ小さい場合は、バネ384の圧縮力が減
少され、出力タービンの羽根117 、119間の圧力
比を上昇させて出力タービン部の回転速度Np、を上昇
させる。
絞り位置に対する出力タービン部の回転速度を調整する
羽根制御部66は、第19図に示すように絞りレバーの
位置が僅かに変化すると25チから100%の所望の回
転速度Np、に増加するので、ディジタル的に作動する
ことが好ましい。絞り弁402、ピストン416および
ロッド395は絞りレバー 184が♂よシ大きい位置
にある時羽根制御部は約105チの出力タービン部の回
転速度N1)tを連続的に必要とするよう構成される。
この羽根制御部の構成により加速位置に比例する出力タ
ービン部の回転速度が得られる。絞りレバーをこの小さ
な角以下の角度に位置させると、羽根制御部により最大
の回転速度Nptの約25%のみの回転速度となる。
従って通常の定速運転中、羽根制御部66は燃料調整部
と協働し出力タービン部の流入恒温度T4をほぼ一定に
維持し、燃料調整部60は絞りレバ(73) −184によシ選択される値にガス発生部の回転速度N
ggを1整するよう機能し、羽根1iii4整部66の
油圧・機械部は加速ペダルすなわち絞りレバー184の
位置により定まる値に出力タービン部の回転速度Npt
を調整するよう機能する。更に定速運転中、燃料調整部
の開口部178によ多形成されるオリフィスは調整弁6
2に与えられる燃料量に対する開口部より大巾に小さく
、調整弁62は定速運転中ではエンジンを制御しないこ
とは理解されよう。
加えてエンジンが定速運転又は他の動作状態にある時、
いくつかの抑制動作が連続的に行なわれる。例えば、燃
料調整弁60のソレノイド239は、バネ224の作用
を実質的に減少させ絞シレバー226に力を加え第6図
の反時計方向に旋回させることによシ、オリフィス17
8からの燃料供給量が減少されるよう機能する。第17
図に示すように、電子制御部68には論理素子538が
包有されており、出力タービン部の回転速度Npいガス
発生部の回転速度Ngg %出力タービン部の流入恒温
度T4および出力タービン部の排気温度すなわち復熱室
の流(74) 人気温度T6に応答する。従って出力タービン部の流入
気温MT4が所定の最大値を越えると、これに比例した
電気信号がライン250へ送られソレノイド239を付
勢しエンジンへ送られる燃料供給骨が減少される。同様
に、出力タービン部の排気温度T6が過大になると、ソ
レノイド239がこれに比例して付勢され燃焼器へ送ら
れる燃料量が減少されて出力タービン部の排気温度T6
が低下される。又論理素子538は出力タービン部の回
転速度に応答し出力タービン部の回転速度が所定の最大
値を越えるとこれに比例してソレノイド239が付勢さ
れる。同様に、ガス発生部の回転速度が外気圧P2゜ガ
ス発生部の流入気温度T2.出力タービン部の回転速度
Nptの関数として関数発生器514により作られる所
定最大値を越えると、電子制御部68はソレノイド23
9を付勢するよう機能する。正常時、所定の最大バラメ
ータ値は、通常動作にあるときノパラメータ値より僅か
に大きいので、ソレノイド239はこれらのパラメータ
の−が所定値を越えた場合以外は通常作動しない。従っ
て例えば定速運転中又は車両それ自体の慣性で丘から下
っている状態では、ソレノイド239は燃焼器への燃料
量を抑制する[r+1転速度を越える出力タービン部の
メインシャフト82の速度上昇に応答し出力タービン部
の回転速度を制御するよう機能する。
中肉の定速運転に関し上述したように、羽根制御部66
は通常論理素子498により信号発生部で示される燃焼
器の排気温度即ち出力タービン部の流入負温度T4に応
答するが、論理素子498は又比軟回路540により決
まる所定の最大値と比べて出力タービン部の排気温度T
6に応答し、出力タービン部の排気温度り6が所定の最
大値を越えると比較回路540は論理素子498へ送る
信号542を発生する。論理素子498はライン542
又は536のいずれかからの信号に応答してライン42
7からソレノイド426へ送られる電子信号の大きさを
低め、従って出力タービン116 、118間の圧力比
が減少される。上述したように、圧力比が変化するとガ
ス発生部の191転速度が上昇され、それに伴い燃料調
整部1jOは燃た1を器への燃料供給骨を減少するので
、出力タービン部の排気温度T6が所定の最大値より大
きくなることが防止される。
所望によシソレノイド239は他の抑制を生ぜしめるパ
ラメータに応答して付勢されうる。例えば復熱室56の
熱応力が過大にならないようにするため、論理素子53
8には出力タービン部の排気温度T6からの信号と連係
される微分器548が内蔵され、出力タービン部の排気
温度T6の変化率を示す信号を発生する。従って論理素
子538は出力タービン部の排気温度T6の変化率が所
定の最大値を越えるとソレノイド239を付勢する信号
を発生する。
このように、ソレノイド239は復熱室の最大温度変化
率すなわち熱応力を調整可能である。同様に論理素子5
38は出力タービン部外いしはガス発生部のシャフト間
に生ずる最大出力を制限するよう機能可能である。
変速動作を行なう際、エンジン30はメインシャフト8
2がガス発生部のメインシャフト76に機械的に直結さ
れていないタービン形エンジンであるから、出力タービ
ン部のメインシャフト82(77) の回転速度は通常変速作動中大巾に上昇し、クラッチ3
4を切断して変速機38の変速を行なう除、実質的に全
負荷が出力タービン部のメインシャフト82と協働する
動力出力シャフト32とから除去される。熱論変速時手
動により動作を行々う場合、絞りレバー184を解放し
て燃料調整部6oは泊ちに燃焼器98へ送られる燃料量
を大巾に減少する。加えて出力タービン部のメインシャ
フト82の慣社による回転力は大きくかつ燃焼器からの
空気流の容量が大きいので、出力タービン部のメインシ
ャフトは依然として過大速度である。
従って本発明による制御機構には羽根制御部が具備され
ており、案内羽根120 、122を第16図の6反対
”の位置へ移動させ、エンジンからの空気流が出力ター
ビン部の回転を阻止するように出力タービンの羽根11
7 、119に逆向に当たるよう構成する。従ってエン
ジンからの空気流は出力タービン部のメインシャフト8
2を減速させるよう機能する。このため出力タービン部
のメインシャフトは、変速機38延いてはクラッチ36
が同期(78) して好適に再連結されて変速され、かつエンジン又は被
駆動列への支障が生じない速度まで減速される。
史に詳述するに、羽根制御部66においては、例えば変
速中絞シレバー184を解放すると極めて大きな差信号
が出力タービン部の速度検出用の導管420から高圧で
発生され、支点レノ(−396を反時計方向に旋回しバ
ネ384の圧縮を大巾に増加させるように構成される。
バネ384が大巾に圧縮されると制御弁380が上動さ
れ且つピストン366が第12図に示す位置へ下動され
る。ピストン366のこの位置は第16図の位置に可変
案内羽根120122を位置せしめた場合に相応する。
従って燃焼器からの空気流はメインシャフト820回転
方向と逆方向に出力タービン117 、119間におい
て流動され、前記メインシャフト82が減速される。
即ちクラッチ34は変速作業中切断されるので、出力タ
ービン部のメインシャフト82が第16図の位置に可変
案内羽根120を位置させたことによシ作られるメイン
シャフト82の回転方向と逆方向の空気流によって迅速
に減速されることになる。
更に、バネ406 、408の構成および導管410 
、420内の圧力により羽根制御部66のいわば油圧・
機械作動部が上述のように作動して、可変案内羽根12
0を第16図に示す逆の位置へ移動させ、絞りレバー1
84が所定の位置♂よシ小さな範囲で移動されると、出
力タービン部の回転速度Nptが過大な場合第18図の
領域1d″内にある可変案内羽根の位置が調整される。
出力タービン部のメインシャフト82の回転速度が減少
すると、ピストン416が反対方向に移動し始め、一旦
出力タービン部の回転速度が所定値まで低下するとバネ
384の圧縮が軽減される。好適な実施例によれば、ピ
ストン416の動作により出力タービン部の回転速度N
p。
の大きさに対しバネ384の圧縮程度を調整可能である
。ガス発生部と出力タービン部との速度差が大きければ
大きいほど、可変案内第1根が悦より強力”な制動力を
与える位置へと旋回される。従って可変案内羽根は制動
位置に保持され、出力タービン部の速度差に対し第18
図に示す最大制動位置である一95度付近の領域”d”
に調整される。熱論変速動作が完了すると、当該羽根制
御部は上述した加速動作を経て再び出力タービン速度全
上昇させる。
一方減速動作を述べるにエンジンは、調整弁62の開口
部286を小さくすることKより燃料量を減少して第1
の減速状態が得られる。詳述するに、絞りし/<−18
4を解放することによって燃料調整部60の開口部17
8を通る燃料量が正確に制御される。この結果、燃焼器
98へ最小量の燃料出力ダク) 142および調整弁6
2の開口部286を通し与えられる。上述したように、
開口部286は、燃焼器98内の燃焼を維持最低限の燃
料量まで流通される燃料量を連続的に減少し、燃焼を愼
車両を駆動するに要する度合算以下に維持するよう構成
される。また上述のように、ある場合絞シレバー184
を旋回することなく、ソレノイド239を付勢して主燃
料絞シレバー226へ送る加速信号を発生させ燃料1″
を確実に制御することにより減速可能である。
(81) 燃料供給蓋を制御して減速する場合、所定の加速位置♂
又はその僅かに上方の位置まで紗シレバ−184(i7
.加速方向と逆方向に(ロ)動することにより行なわれ
る。この加速位置♂は最小の加速位置の僅かに上位であ
り、エンジンが、例えば車両が丘を惰性で下る時のよう
に惰社により駆動されるし隋社運転″状態にあるときの
絞シレバーの位置にあたる。燃料量を制限することによ
る減速は燃料i141000によってのみ行なわれてい
るので、羽根制御部はこの影響を受けず上述した状態で
連続動作せしめられることは明らかであろう。これは絞
りレバーが羽根制御部66の油圧・機械作動部に応動す
る所定の加速位置−以下にならない位置に位tWせしめ
ないことによシ実現される。
所定の位置z以下−かっその最小回転位置へと絞シレバ
ー184を更に旋回することにより、第2の一層強力な
減速状態、即ち制動状態を実現できる。この減速状態で
は、所定の位f?以下に加速レバーを移動した場合、羽
根制御部66の油圧・機械作動部が出力タービン部の回
転速度に起因しく82) て極めて大きな差信号を発生し、第16図の逆すなわち
1制動”位置に可動案内羽根120を旋回させる。更に
詳述するに、車両の変速動作に関し−F述したように、
絞シレバー184の位置に比べ出力タービン部の回転速
度に応じた大きな差信号によシ支点レバー396が反時
計方向に大きく旋回され、従ってバネ384が圧縮され
る。このためピストン366および案内羽根が第13図
の位置へと駆動される。この結果、ガス発生部からの空
気流はタービン116 、118の回転に抗してメイン
シャフト82の回転を大巾に減速させる。450乃至6
00馬力のガスタービンエンジンの場合、開口部286
で許容される燃焼器への最小燃料量の供給構成と相俟っ
て可変案内羽根の逆転構成をとることにより、メインシ
ャフト82に約200馬力以上の制動力が与えられるこ
とが判明している。
よシ強力な減速状態では、可変案内羽根が通常と逆の位
置にあるので、ソレノイド426を制御して出力ガスタ
ービン部の流入気温度T4又は出力ガスタービン部の排
気温度が高くなることを防止する場合、電子制御部68
によっても通常とは逆の動作が行なわれることは理解さ
れよう。即ち電子制御1141部68には変換器544
が包有されていて、可変案内羽根が第18図の所定角伊
を越えて移動し、空気流が逆方向に導入される位置にあ
るとき検出動作が行なわれるよう構成されている。変換
器544から発生されるこの信号によシインバータ54
6のような反転装置が付勢され、ソレノイド426へ送
られる信号が反転する。可変案内羽根が第16図の逆の
位置にあって減速状態にある場合、燃焼器の排気温度即
ち出力タービン部の流入気温度T4又は出力タービン部
の排気温度T6が過大になシ、論理素子500によ多発
生された電流の大きさを減少させる信号がインバータ5
46により反転される。
従ってインバータ546が付勢される間生じる高温の出
力タービン部の流入気温度T4又は出力タービン部の排
気温度T6に応じて電気信号が発生されソレノイド42
6に対する力が増大される。これに伴いソレノイド42
6が導管394および肩部393にがかる圧力を増加す
る方向に弁432を駆動する。このためバネ383のバ
ネ力が減少され弁380が下動される。次いでピストン
366が上動してバネ382の圧縮力が減少される。従
って可変案内羽根120は第16図に示す最大制動位置
から再び第14図のニュートラル位置へと逆に移動され
る。この移動によシ、可変案内羽根117が逆旋回され
る際空気流によシ生ぜしめられる出力が減少され、上述
のように燃料供給量が減少される。燃料量が減少される
ので過大温度パ乏メータを示す出力タービン部の流入気
温度T4又は出力タービン部の排気温度T6が低下され
る。この場合出力タービン部の流入気温度T4又は出力
タービン部の排気温度T6を制御する作用は、燃焼器へ
送られる燃料量が開口部286を通して与えられる量よ
シ多い時にのみ生じる。従ってこの作用は強力な制動状
態にある場合よシも覗惰注運転・中に生じやすい。一方
この動作は強力な制動状態中燃焼器へ送られる燃料量が
最小であシ、燃焼器の排気温度即ち出力タービン部の流
入気温度が比較的低いので、エンジンに対し極めて自然
に付与される。熱論通常の状態でな(85) い場合可変案内羽根が逆の位置にある場合でも、電子制
御部は依然ニュートラル位置へ可変案内羽根を戻し過大
温度状態を低下させるよう機能する。
尚更に運転者は出力フィードバック制動動作を手動によ
り行ない、別の減速状態、を実現することができる。こ
れは通常、上述の2減速状態の開始後自動車が依然極め
て高い速度で惰性により走行している、すなわち出力タ
ービンのメインシャフト82の回転速度Nptが依然極
めて高い場合釦生じる。従って出力タービン部のメイン
シャフトの回転速度Np、は、ガス発生部の回転速度N
ggがガス発生部の最大速度の約50%の低アイドリン
グ速度に又はその近傍まで低下される間、出力タービン
部の最大[−1転速度の約90%の範囲にある。
出力フィードバック制動と呼ぶこの第3の減速状態は出
力フィードバックスイッチ466を閉じることにより手
動で行ない得る。これに応じて電子制御部68により信
号が発生され、ガス発生部のメインシャフトが出力ター
ビン部のメインシャフトと機械的に連結されて、ガス発
生部のメインシ(86) ヤフトの慣性力が車両の駆動列に加えられ制動作用が生
じる。更に詳しく説明するに、出力フィードバックスイ
ッチ466を閉じると、絞りレバー184は所定位置♂
よシ下にあり関数発生器488がアンド回路506へ送
る信号を発生し、かつガス発生部は関数発生器474に
より決まる所定値の45チ以上の速度で作動しているの
で、アンド回路506はアンド回路504に送る信号を
発生する。関数発生器472は、出力タービン部の回転
速度がこの状態ではガス発生部の回転速度より大きいの
で、ライン480を介しアンド回路504へ送る信号を
発生する。
また関数発生器470は、ガス発生部のメインシャフト
および出力タービン部のメインシャフトの有効相対速度
が例えば比較回路468に示す±5%だけ所定値から外
れていることを識別する。従って関数発生器470はア
ンド回路502 、504への信号を発生しない。関数
発生器470はかならずしもガス発生部と出力タービン
部のメインシャフトの実際の相対速度を比較する必要は
ない。むしろ関数発生器470は、出力フィードバック
クラッチ84のシャツ) 520 、522の相対速度
が所定限界範囲内にある場合、アンド回路502 、5
04へ送る信号を発生するよう構成される。従って比較
回路468により必要に応じガス発生部および出力ター
ビン部のメインシャフトの実際の速度の差、およびフィ
ードバッククラッチ84の2シヤフト502 、522
と連係する2駆動列78 、80の各歯車比を変えるこ
とかできる。
出力タービン部の回転速度Nptとガス発生部の回転速
度Nggに差があるので、関数発生器470からの信号
はアンド回路502又は504のいずれにも送られない
。関数発生器470からアンド回路504へ入力する際
との入力は反転され、アンド回路504は関数発生器4
70からの信号がなく、且つアンド回路および関数発生
器472から入力されているので出力信号を発生する。
アンド回路504からの出力イd号は2機能を行なう。
第1にガス発生部の回転速度Nggの大きさの50%の
信号が論理素子566で作られアナログ加算器570の
一定した50チバイアス信号に加舞される。この信号は
100係のガス発生部の回転速度”gg指令に相当する
。第2に、アンド回路504からの出力はオア回路56
2を通過し、ソレノイド257へ送る信号を発生する。
この信号は、燃焼器へ大巾に燃料を送るよう開口部17
8を開放する第6D図の位置にソレノイド257を移動
する大きさを有する。第6D図の位置にソレノイド25
7を付勢させることによシ、主燃料絞りレバー226は
絞シレバー184を最大燃料位置に位置させることによ
シ生じる位置に旋回されることは明らかであろう。次に
アナログ加算器570からの信号は比較回路497への
一人力であり、上述の第2の減速状態で第16図の制動
位置に可変案内羽根を維持する付勢信号を無効にするよ
う機能する全開数シ信号が発生される。可変案内羽根の
ソレノイド426を付勢すると導管394の圧力が上昇
し、バネ381乃至385によりピストン366および
可変案内羽根を第14図の1ニユートラル”位置へ移動
させる。
従ってアンド回路504からの信号によジエンジンに対
する加速信号が発生され可変案内羽根120゜(89) 122をニュートラル位置に位置させて、最大圧力比が
ガス発生部のタービン102との間に発生され同時に燃
焼器98へ送られる燃料供給量が大rfJに増加される
。これによシガス発生部の速度は、フィードバッククラ
ッチのシャフト522の回転速度が他のシャフト520
の回転速度に近づくような値へ迅速に増加し始める。
一部出力タービン部およびガス発生部の各メインシャフ
トの速度が、フィードバッククラッチの2シヤフ) 5
20 、522の速度が電子制御部の関数発生器470
により決まる所定の範囲内にあるよう好適に調整される
と、電子制御部68は2アンド回路502 、504へ
送る正の信号を発生する。この正の信号によシ直ちにア
ンド回路504がらの出力信号が停止され、燃料調整部
のソレノイド257が消勢され再び最小値まで燃料供給
量が減少され、同時に論理素子500へ送られる無効信
号が抑止されて、可変案内羽根120 、122は第2
の減速状態に関し上述した動作に従って第16図の制動
位置へと再び移動される。
(90) アンド回路502はここで正の出力信号を発生しソレノ
イドトライバ516を駆動し、制御弁518を付勢する
。これに応じてクラッチ84が連結され、シャフト52
0 、522およびガス発生部と出力タービン部の各メ
インシャツ) 76 、82が機械的に連結される。上
述した機能の外電子制御部には関数発生部470が内包
されており、2シヤフ) 520 。
522はほぼ同期速度にあるので、クラッチのディスク
524 、526間においては比較的小さなトルクの不
整合か生じるのみで済む。従ってクラッチ84は比較的
小形にできる。電子制御部68は、壕ずガス発生部の回
転速度を上昇して出力タービン部の同転速度に実質的に
整合させ、次にクラッチ84が連結されると同時に第1
6図の制動位置に可変案内羽根を戻すよう自動的に作動
することは理解されよう。
エンジンの駆動列がガス発生部のメインシャフト76と
連結されると、ガス発生部のメインシャフト76の回転
慣性力が生じ減速される。上述した450乃至600馬
力級のエンジンの場合、この出力フィードバック制動状
態で、第16図の位1βに可変案内羽根120 、12
2を位置させることにより生じる200馬力程度の制動
作用の他に、約200乃至250馬力程度の制動力が付
加されることが判明(2ている。燃料調整部は再び開口
部178を通る燃料量を正確に制御するので、燃料供給
量が開口部286によりft1l 飢きれ、ガス発生部
の回転が減速されかつ燃焼器98内の燃焼工程が適度に
維持される。従って燃料針が減少されると、車両の駆動
列にかかるガス発生部の回転慣性力の作用が減少される
本発明によれば、減速のため犬なる制動力が与えられ、
かつガス発生部が手動により慎確実”に第3の減速状態
にされた場合にのみ出力タービン都と機械的に連結され
る、ガスタービンエンジンの最適な動作特1土を利用し
ていることは上述より明らかであろう。全ての減速状態
および作動状態にわたって燃焼器内のyem工程は連続
的に維持される。従って燃焼工程を中断することなく大
巾に減速しうる。
この出力フィードバック制動動作は(1)手動によりス
イッチ466ヲ開にしアンド回路506からの出力信号
を停止し、(2)否定信号を与えてソレノイドトライバ
516およびソレノイド51Bをしゃ断してクラッチ8
4を切離すこと等により打ち切られる、更に、手動スイ
ッチが開にされずエンジンが連続的に減速する場合、関
数発生器474は又、ガス発生部の回転速度Nggが最
大速度の45%xD小さい速度まで減少すると、出力フ
ィードバック動作が打ち切られるよう機能する。又絞シ
レバーを所定値−以上の値まで押すと、アンド回路50
6からの出力信号を停止することにより出力フィードバ
ック動作が打ち切られる。
本発明によれば、特に地上走行車を駆動可能なガスター
ビンエンジンの動作サイクルが改善されかつガスタービ
ンエンジン固有の利点を損わないことは上述より明らか
となろう。更に詳しく説明するに、本発明によるガスタ
ービンエンジンを使用することにより、エンジンの動作
の適合性および汎用性を向上できる。同時にこのエンジ
ンは全(93) 作動サイクルにわたって動作可能であり、かつ燃焼器9
B内で燃焼工程を連続的に維持できる。このため、燃焼
工程を反復して開始、停止させることから生じる種々の
作動上の問題点を解決し得、且つ寿命を延ばし得る。こ
の新規なガスタービンエンジンには絞シノズル102を
具備する燃焼器98が使用されており、ガス発生部の回
転速度が変化すると燃焼器内の圧力が変化される。ガス
発生部の回転速度は通常絞りレバー184の位置に対し
所定値に調整され、一方可変案内羽根120 、122
はeよは一定の所定値まで出力タービン部の流入気温度
T4を調整してエンジンの作動効率を高くするよう機能
する。更に、羽根制御部はガス発生部の回転速度を変え
ることにより燃料調整部を流れる燃料供給景を直接変化
させ、各制御部が互いに干渉し合うことなく好適に作動
する。同時に出力タービン部のメインシャフトの回転速
度Nptは羽根制御部66によ如調整される。
更に、本発明によれば、内燃機関によるのと同様な加速
社がガスタービンエンジンによる自動高(94) アイドリンク動作および加速工程により与えられるので
、特に地上走行車を駆動可能なガスタービンエンジンを
提供できる。これは、ガス発生部に最大出力を発生させ
ることによシ得られる。次に調整弁62は燃焼器へ送る
燃料供給量を増大し、ガス発生部の回転速度を上昇しか
つ出力タービン部の流入気温度T4をほぼ一定の最大値
に維持してエンジンを過熱させることなく最大加速させ
る。
加えて調整弁により、エンジンが“減速”状態になると
加速時の慣筐による出力タービン部の排気温IJljT
、が制限される。次に出力タービン116,118間に
大きな出力を発生することにより、一旦ガス発生部が大
巾に加速されると、加速動作が完了される。
更に本発明によれば、まず燃料供給量を減少し次に制動
状態に可変案内羽根を位置させ、更に手動で出力フィー
ドバック動作を選択するととによる3駆動作で自動車を
減速させる装置および方法が提供されることは理解され
よう。
燃料調整部60、調整弁62、および羽根制御部66の
主な素子は実質的に油圧・機械作動である。通常付勢さ
れている羽根制御部のソレノイド426を用いることに
より種々の故障状態においてエンジンを安全に作動可能
なエンジンおよび制御機構が与えられる。詳述するに、
電子制御部68へ送られる電気的出力が児全に失なわれ
ても、燃料藺要部60の機械的作動部によシ絞りレバー
184により選択される燃料量に対し燃料量を連続的に
調整[7得る。WM整弁62は、この電気的故障に影響
されることなく、かつ加速中エンジンの過熱を防止し、
減速中燃焼工程を維持するよう加速ないしは減速制御可
能である。羽根制御部の油圧・機械作動部は、電気的な
故障があった場合でも作動し、好適にエンジン動作を維
持するよう可変案内羽根を調整可能である。電気的故障
の場合、羽根制御部のソレノイド426は消勢され、制
御ピストン392の肩部393にかかる圧力が消失せし
められる。一方支点レバー396による速度制御は依然
維持され、可変案内羽根は電気系統の故障中エンジンの
作動を維持すべく好適に位置決めされる。従つて電気的
故障の場合エンジン制御のある所望の特徴は失なわれる
が、エンジンは好適な加速および減速状態をもって依然
として好適に機能し得るので、作動効率が低下され出力
フィードバック制動動作を行ない得なくなっても、車両
は安全に駆動されうる。
また本発明によればガス発生部のアイドリンクを自動的
にセット又はリセットして、例えば車両の加速時のよう
に出力が上昇する場合にエンジンの応答社を極めて良好
にできる。且つ本発明はガス発生部の回転速度に対し油
圧・機械的に燃料供給量を制御し、かつ燃料調整部の正
規の速度制御動作を無効にしてソレノイド239 、2
57のいずれかを付勢する各状態が生じると燃料量を増
減させる構成を提供する。更に本発明は加速中燃焼器へ
送られる燃料量を制御して、出力タービン部の流入気温
度T4がその間一定に維持し、又減速中燃料量を制御し
て燃焼器内の燃焼工程を中断させない構成を提供する。
更に本発明は、例えば出力タービン116 、118の
ような回転体の回転速度を油圧(97) ・機械的に、更にソレノイド426の付勢量に応じて電
気的に、即ち2つの動作により可変案内羽根の位置を制
御する構成を提供する。
本発明は図示の実施例に限定されるものでは々く、特許
請求の範囲の技術的思想に含まれる設計変更を包有する
ことは理解されよう。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるガスタービンエンジンの斜視図、
第2図は同一部を切開いて示す部分拡大斜視図、第3図
は第2図のほぼ線3−3に沿って切断した部分拡大縦断
面図、第4図は同簡略全体説明図、第5図は同一部を切
開いて示す部分斜視図、第6図は同部分拡大断面図、第
6a図は第6図のほぼ線6a −6aに沿って切断した
部分縦断面図、第6b、6c、6a図は同動作説明図、
第7図は同部分簡略説明図、第8図は同部分拡大断面図
、第9図は第8図のほぼ線9−9に沿って切断した断面
図、第10図および第11図は第7図の線1〇−10,
および11−11に沿って切断した部分拡大側面図、第
12図は同部分拡大説明図、第13図(98) は同部分拡大分解斜視図、第14乃至16図は同動作説
明図、第17図は同部分回路図、第18図乃至第20図
は同動作説明図である。 30・・・エンジン、32・・・動力出力シャ7)、3
4・・・クラッチ、36・・・入力シャフト、38・・
変速機、40・・・出力シャフト、42・・・駆動部、
44・・・駆動j41% 46・・・シフトレバ−14
B・・・速度センサ、50・・・導線、52・・・ガス
発生部、54・・・出力タービン部、56・・復熱室、
58・・・燃料供給源、60・・・燃料調整部、62・
・・調整弁、64・・燃料供給導管、66・・・羽根制
御部、68・・・電子制御部、70・・・バッテリ、7
2・・・起動モータ、74・・・エイポンプ、76・・
・メインシャツ)、78.80・・・駆動歯車夕IJ、
82・・・メインシャフト、84・・・クラッチ、86
・・・エヤ入口部、87・・・冷却器、88.90・・
・遠心コンプレッサ、89・・・液体タンク、91・・
・ホース、92 、94 、95 、96・・・ダクト
、97,97A・・・開口部、98・・・燃焼器、99
・・・多孔ライナ、100・・電気点火プラグ、102
・・・ガス発生タービン、104・・・タービン入口チ
ョークノズル、106・・・輪形入口部、108・・−
11受、110・・固定ハウジング、112・・ダクト
部、114・・・羽根、116 、118・・・出力タ
ービン、117゜119・・・羽根、120 、122
・・可変案内羽根、124・・共通駆動機構、126 
、128・・輪歯車、129・・・リンク、129A・
・・プレート、130・・ベルクランク、131゜13
2・・・リンク、133・・・軸、】34・・・排気ダ
クト、136・・・フィルタ、138・・・人口部、1
40・・・ハウジング、142 、144・・・出力ダ
ク)、146・・・点fm、148・・・減速歯車部、
150・・・ギヤ、152・・駆動シャフト、154・
・・燃料ポンプ、156・・出力導管、158 、16
0・・・ギヤ、162・・・遊びシャツ)、164・・
・バイパス開口部、166・・・主流量調整導管、16
8・・・バイパス調整弁ボベツ)、170・・・戻し管
、172・・・圧縮バネ、174・・・冷!A%ノズル
、176・・・プレート、178・・・開口部、180
・・・空胴部、182・・・圧力管、184・・・絞シ
レバー、186 。 188・・止め部材、】90・・軸受、192・・・シ
ャフト、194・・カムMl、196・・・シャフト、
198・・・ローラ、200・・バネ止め部劇、202
・・・案内シャフト、204・・・上部案内ローラピン
、206・・・固定ナツト、208・・・重量支承体、
210・・・重量体、212・・・ピン、214・・・
内部回転レース、216・・・玉軸受、218・・・レ
ース、220・・・セグメント、222・・・肩部、2
24・・・ノ(ネ、226・・・主燃料絞りレバー、2
28・・・ピン、230・・・アーム、232・・・溝
、234・・アーム、236・・・オリフィス、23B
・・・外側ハウジング、239・・・ソレノイド、24
0・・・コイル、242・・・接極子、244・・・プ
シンジャ・シャフト、245・・・上部、246 、2
48・・)(ネ、250・・・導線、252・・・間挿
体、254・・・バネ、256・・・)Aウジング、2
57・・ソレノイド、258・・・コイル、259・・
・止め面部、260・・・接極子、261・・・面部、
262・・・プランジ・・・バネ、276・・・ハウジ
ング、278・・・空洞部、280・・・戻し管、2日
2・・・調整弁体、284 、286・・・開口部、2
88・・・中空空洞部、290・・・開口部、292・
・・ノくネ、294・・・止め部材、296・・・整合
点、298・・・密封ブロック、300・・スナップリ
ング、302 、304・・・ボール 306・・・ピ
ストン、30B・・・ロッド、310・・・チャンバ、
311・・・断熱材、312・・・感温体、314・・
・開口部、316・・ロッド−ピストン装置、318 
、320・・・(101) 密封体、322・・・間挿体、324・・・閉鎖プラグ
、326・・・チャンバ、328・・・検出導管、33
0・・・バネ、332・・・止め部材、334・・・対
向部、335・・・密封部、336・・・出口部、33
8・・・アーム、340・・・ボール、342・・・凹
所、344・・・ネジ付端部、346・・・螺合体、3
48・・・間挿体、350・・・電磁弁、352・・・
しゃ新井、354・・・ハウジング、356 、358
・・・供給管、360 、362・・・ポンプ、364
・・・シリンダ、366・・・ピストン、368・・・
ロッド、370・・・開口部、372・・・ダクト、3
74 。 376・・・導管、378・・・チャンバ、379・・
・戻し管、380・・・制御弁体、381〜385・・
・バネ、386 、387・・・戻し管、388・・・
導管、390・・・突出部、392・・・ピストン機構
、393・・・肩部、394・・・導管、395・・・
ロッド、396・・・支点レバー、398・・・枢支部
、400・・・空洞部、402・・・絞り弁、404・
・・バネ止め部材、406 、408・・・バネ、41
0 、412・・・導管、414・・・オリフィス、4
16・・・ピストン、418・・・空洞部、419・・
・オリフィス、 420・・・導管、422・・・油圧
ポンプ、426・・・ソレノイド、427・・・導線、
428・・ノ1ウジ/グ、430−1゜コイル、432
・・・制御弁、434・・・バネ、436・・・チヨ(
102) ツバ、438・・・磁気モノボール、440・・・導8
% 442・・・チョッパ、444・・・モノボール、
446・・・4N、448゜450 、452・・・変
換器、454 、456 、458・・ライン、460
・・・外気圧センサ、462 、464・・・ライン、
466・・・出力フィードバックスイッチ、468・・
・比較回路、470 、472 、474・・・関数発
生器、478 、480 、482・・・ライン、48
6 、488・・・関数発生器、490 、492・・
・ライン、497・・・比較回路、498 、500・
・・論理素子、502 、504 、506 、508
・・・アンド回路、514・・・関数発生器、516・
・・ソレノイドドライバ、518・・・制御弁、519
・・・ライン、520 、522・・・シャフト、52
4 、526・・ディスク、528・・・チャンバ、5
30 。 532・・・ピストン、534・・・比較回路、536
・・・ライン、538・・・論理素子、540・・・比
較回路、542・・ライン、544・・・変換器、54
6・・・インバータ、548・・・微分器、550 、
552・・・関数発生器、554 、556・・比較回
路、558・・・ソレノイドドライバ、560・・ドラ
イバ、562・・・オア回路、564・・・ソレノイド
ドライバ、566・・・論理素子、568・・関数発生
器、570・・・アナログ加算器 (103) ノ1− ビー [株]1発 明 者 リオン ディピッド アメルイス
 ロヌ [株]発 明 者 ワード レモイン パ アメ−力 
ロヌ [株]・発IJI 者 ジェームス シー、 アメリッ
プル ロ2 [相]発明者 ジューディス メー アメサリスバリイ
 パー 424; チ パウリナ アベニュー 705 リ力合衆国 カリフォルニア州 90274 ランフ 
パバーデス カバリッジ ドライブ 28619リ力合
衆国 カリフォルニア州 90274 ランフ パ、バ
ーデス シルバー ムーン レイン 27003リ力合
衆国 カリフォルニア州 90274 ランフ パ、バ
ーデス ラークベイル ドライブ 6902リ力合衆国
 アリシナ州 85016 フエニックス ア・トメン
ト 1 トウエンテイフイフス ストリート3 エヌ。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ガス発生部と、ガス発生部から発生するガスによ
    って駆動される出力タービン部と、ガス発生部並びに出
    力タービン部の回転速度を検出する速度検出装置と、ガ
    ス発生部の速度並びに加速機の加速制御位置に応じて加
    速機の制御位置により定まる速度にガス発生部の速度を
    維持するようにガス発生部に燃料を供給する燃料供給装
    置と、出力タービン部を通過するガス流の流通方向を方
    向付ける方向付は装置と、出力タービン部の少なくとも
    一〇ロータにおいてガス流の流通方向を変化するように
    方向付は装置を調整する調整装置とを備え、出力タービ
    ン部の速度並びに加速機の加速制御位置に応じ加速機の
    制御位置により定まる速度に出力タービン部の速度を維
    持すべく出力タービン部から放出されるガス流の出力を
    調整するように設けられ、加速機の制御位置によシ定ま
    る速度は加速機がアイドリンク位置にあるときアイドリ
    ンク速度に相応する値となるように設けられ、且調整装
    置は出力タービン部の速度が加速機の位置によって定ま
    る速度より実質的に大になるとき、出力タービン部の回
    転を遅らせるようにガス流を方向付ける位置に放出方向
    付は装置を調整可能に構成されてなるガスタービンエン
    ジン。
  2. (2)出力タービン部はガス流路に配列された複数のロ
    ータをイ;紬え、方向付は装置は各ロータの上流に配設
    された調節可能な案内羽機を包有してなる特許請求の範
    囲第1項記載のガスタービンエンジン。
  3. (3)出力タービン部を通過する直前にあるガス流の温
    度を検出する温度検出装置が具備され、且調整装置は出
    力タービン部を通過するガス流の温度並びに出力タービ
    ン部の速度に応じて放出方向付は装置を調節可能に設け
    られてガる特許請求の範囲第1項又は第2項記載のガス
    タービンエンジン。
  4. (4)速度検出装置と燃料供給装置と調整装置とは電力
    源を用いることなく作動可能に設けられてなる特許請求
    の範囲第1項乃至第3項のいずれか−項記載のガスター
    ビンエンジン。
  5. (5)速度検出装置と燃料供給装置と調整装置とは機械
    的に作動可能に設けられてなる特許請求の範囲第4項記
    載のガスタービンエンジン。
  6. (6)燃料供給装置はガス発生部の燃焼部と連係し、温
    度並びに圧力に応答する機械的に作動される弁を包有し
    、弁は温度並びに圧力の変化に応じて燃料の供給量を制
    御可能に設けられてなる特許請求の範囲第1項乃至第5
    項のいずれか一項記載のガスタービンエンジン。
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