JPS6035131A - ガスタ−ビンエンジンの駆動方法およびガスタ−ビンエンジン - Google Patents

ガスタ−ビンエンジンの駆動方法およびガスタ−ビンエンジン

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JPS6035131A
JPS6035131A JP59129438A JP12943884A JPS6035131A JP S6035131 A JPS6035131 A JP S6035131A JP 59129438 A JP59129438 A JP 59129438A JP 12943884 A JP12943884 A JP 12943884A JP S6035131 A JPS6035131 A JP S6035131A
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ジエフリイ ダンロツプ ウツドハウス
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 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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  • 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の駆動方法
並びにその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ラックのような量
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(5) スターピ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、更書−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
スタービンエンジンは、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
量の圧縮空気を導入するファンを駆動する。
下流部に配設される動力出力タービンにより有効な機械
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特性は、その作動効
率が空気流の温度の上(6) 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性上、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
力があるから、ガスタービンエンジンの燃焼器へ送られ
る燃焼供給蓋を減少しても、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、燃焼器内で燃焼工程を完全に消滅
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焼工程を消滅させる毎に、エ
ンジン全体に断続的に熱サイ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り不完全燃焼が
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連結され車両
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善されるが、ガ
ス発生部と動力駆動部が直結されて共働するため、自在
性がなく、車両用の駆動力を発生す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点で劣っ
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・減速特性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
ビン部の流入気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
上げられる。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(9) 提供しようとする場合必然的(二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することにある。
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置を提
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(10) 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
給量およびガス発生部のアイドリング速度を上昇させ、
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気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
の流入気温度を維持する。
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
沿って脱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。
Npt・・・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e ・・・入力伝達シャフト36の所定の最小回
転速度 Wf ・・・燃料流量 B ・・・羽根120 、122の角度B* ・・・羽
根の所定角度 a ・・・絞りレバー184の位置 a* ・・・絞りレバーの所定位置 T2 ・・・ガス発生部のコンプレッサの流入気温度P
2 ・・・外気圧 13.3・・・燃焼器の流入気温度 1’a、11・・・燃焼器の圧力 P3.−・・・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ζ二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600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32を介しクラッチ34と連結され、且つ
動力入力シャフト36がクラッチ(13) 34と変速113B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′Ia38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。仮り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
により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
図の速度センナ48は以下に詳述するが、エンジン30
0制御系に適合できるものが使用される。速度センサ4
8により発生された電気信号は導線50を通してエンジ
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(14) 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
ζ二明示されるように、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プと呼ばれ第3図に詳示されており
、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5
6へ送り、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1
5日のフレッド・ダブリュー・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3,894,581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
排熱により復熱室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
98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10
0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が包有されている。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(17) 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へ向かって
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り高く維
持される。ガス発生タービン102間を通る予熱された
圧縮空気流により、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、この回転により2
コンプレツサ88 、90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10
8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根120 、122が包
有されており、夫々軸方向に配置される出力タービン1
16 、118および羽根117 、119の上流に配
設される。第13図に示す(18) 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(二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
り、ねじられたリンク131の両端部には夫々リンク1
29およびベルクランク130が連結される。従って入
力ロット368が直線状に移動すると、枢支リンク13
2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1
26 、128が旋回される。
また入力ロット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12
6 、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、可変案
内羽根120が第14図の如く“ニュートラル”位置に
位置決めされた場合、下流に配設される出力タービン1
16の羽根117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14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り出力タービ
ン116へ伝達される出力は最大となり、出力タービン
116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1
20を空気流が通過することにより出力タービン116
の回転が減速せしめられる。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1
22と羽根119にもほぼ同様の関係が成り立つ。
更に出力タービン118から流出する空気流は復熱器5
6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図を参照して上
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IIG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
作動して出力ダクト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146
で示される好適な駆動連結部とギヤ150と駆動シャフ
ト152を駆動する減速歯車部148とを包(21) 有する。シャフト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調
整弁ポペット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16B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(22) 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64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
高圧液体により生じ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WAI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17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。絞りレバー184およびシャ
フト192が回転するとシャフト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2
00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が垂直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ピン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
ツ) 202は例えば固定ナツト206によりハウジン
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、ピン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20Bと共に回転可能に保持
されている。従ってシャフト152の回転速度に応じた
遠心力により、ピン212を中心に重量体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。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2
18に伝達されて、非回転セグメン) 220も下動さ
れる。セグメン) 220は下部にバネ止め部をなす肩
部222を有しており、バネ224がセグメント220
の肩部222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224の予荷重により、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220の移動量)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(25) 置aに移動された時のガス発生部の速度Nggに対する
バネ224の作用がグラフで示されている。
更に燃料調整部60にはピン228を介しハウジング1
40に枢支される主燃料絞りレバー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。主燃料絞りレバー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り、これにより主流量調整
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と主流量調整導管166との間の圧力差に
応じて変位し、戻し管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23
4間に区画される液量制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) 144へ送られる燃
料の割合は、開口部178が燃料制御パラメ(26) −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23
6を圧力検出導管182内に形成して調整弁ポペット1
68の移動の安定化を図ることができる。
空胸部180内にはソレノイド239が配設されており
、−ヒ記プレー) 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、月
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24
5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が外側ノA
ウジング238に形成した止め部材間に配設されており
、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23
9が付勢されると、接極子242およびプランジャ・シ
ャフト244が上動され、プランジャ・シャフト244
が主燃料絞りレバー226にかかるバネ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により押圧され、プランジャ・シャ
フト244の上部においてオリフィスを区画する。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の上部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
る輪形のオリフィスを流通する燃料量を最大にする場合
支環を与えない。
*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、そのハウジング256はアーム23
4を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。好適な止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。好適な導線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2
34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234に直接当接せずにその押圧力がアーム23
4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(29) バネ274により予荷重されており、プランジャ262
等に製造公差がある場合でも、又ビン228を介して枢
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234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
、各コイルに対する電流あるいは電圧の入力変化により
、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、且つプランジャ262は
第6C図又は第6D図のいずれかの位置に位置すること
になる。
即ちソレノイド257のプランジャ262は第6B図の
消勢位置から第6C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262を移
動して調整可能な止めナツト263の突部がバネ止め部
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178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(30) 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。この移動によりプランジャ26
2がバネ266を圧縮し、プランジャ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。後述する如く、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ii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1】0の両方と一体に形成され得るハウ
ジング276が包有される。前記ハウジング276は燃
料調整部60および燃焼器98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と燃料を再び可燃燃料供給
源に戻す低圧戻し管280が前記空洞部278と連通さ
れている。開口部284 、286を有した調整弁体2
82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、かつ調整弁体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
なる。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は通常出力ダクト142と整合され、他方の力
ロ速用の開口部284は通常開口部290と整合される
。各開口部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は好ましくは第9図の具体例の如く、止
め部材294を介しハウジング276に作用するバネ2
92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
くポール304を介在してピストン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3
10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27
6は特に筒状感温体312のチャンバ310と連通され
かつ燃焼器9Bに送られる圧縮空気と同一の温度T3.
器に維持されるよう、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62の過熱を防
止する。また、第9(33) 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がら燃焼器98
へ空気を送るダクト96に配設され得る。
いずれにしても調整弁62は感温体312が燃焼器98
の流入気温度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
に左右され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1
42および開口部290に対し燃焼器98の流入気温度
に応じて長手方向に移動される。従って開口部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には更に本体に対し直角に開口部31
4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
314内において長手方向に往復動可能に配設され、密
封体318 、320の外端部は、ハウジング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(34) 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3
16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P3.5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33
2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3
40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286.
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が単に係入されている
だけであるからアーム338は調整弁体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付端部344を有し、好適な螺
合体346が螺合されており、間挿体348を介し密封
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ps、sおよび燃焼
器の流入負温度T3.l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、燃焼器圧力
p3.iと燃焼器の流入負温度T11.l!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
レノイドにより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 、3ft2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Wf= (
K+−’Ka ・T3.B ) X Ps、i+Ks−
Ts、i −−・” (11ここにに、乃至に3はガス
タービンエンジンの動作特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
ことにより、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の流入負温度T4が最大となる。従
って開口部284が燃料量の制(37) 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の流入負温度T4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。一方間口部286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の流入負
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
開口部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のゲージ圧力でな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
・クエ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妻
部66の詳細な構成を詳述する。羽根制御部66は、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(38) 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はエンジンの好適な予備動力機構により駆動され
る。ポンプ360 、362により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1302
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(
二位置決め可能であり、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により図示の位
置に制御弁体380が偏位される。制御弁体380は四
方向弁であり、制御弁体380が上動すると供給管35
6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38Bを経て戻し管3
86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376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と協働して、チャンバ378とシリンダ3
64との間に液が流れないように構成されている。
バネ382は、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な止め部材
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(41) 動に応じて長手方向に移動可能である。
羽根制御部66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がら導管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416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(42) 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82
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は非容量形で
あり、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Np t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43
0を囲繞するハウジング42B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386と導管39
4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間の流量が比例的に
増大され、かつ導管394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り、この圧
力はソレノイド426へ送られる電子信号がない場合は
ぼ零になる。導管394内の圧力が最低の場合、バネ3
83 、385により制御弁380に最大のバネ力が加
わり、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383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り、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図に示す位置にあり、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が作動されて案
内羽根120 、122の角度Bが0度から+20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は又案内羽根120 、122を出力
タービン部の羽根117 、119に対し負の流入角度
を持つよう設けられ、案内羽根120 、122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(
45) 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(monopols
 ) 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人力される。同様にガス発
生部52の回転速度Nggはチョッパ442.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は各ン部の排気温度T
6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454,456
゜458から伝送される。又電子制御部68には外気圧
センサ460およびライン462から、外気圧P2を5
電気信号が入力される。また電子制御部68に(46) 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B*を
通過すると、変換器544はインバータ546への信号
を発生す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゜ifE磁弁
a5o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゜5
52が内蔵される。前記関数発生器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。関数発生器550は絞りレバー
の位置信号”a”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4
46からのガス発生部の回転速度Nggの関数としての
信号を発生する。また前記電子制御部68は比較回路4
97゜534 、540 、554 、558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に発生され
た信号536 、542を選択し、出力タービン部の流
入気温度T4および出力タービンの排気温度T6より上
又は下の温度を示す。センナ信号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
とガス発生部の実際の速度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、および微分器548から入力を受ける
。従って論理素子498は2温度T4.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NT)tとの差が出力される。比較回路5
54は関数発生器514により法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
り、燃料調整部のソレノイド239ヘライン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5X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(49) 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480に発生し、一方関数発生器47
4は、ガス発生部の回転速度が鯉大速度の45%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には向火に関数発生器486 、488が包
有され、入力伝達速度が所定最小値″allより大きい
か否か並びに絞り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。
絞りレバーの位置″a1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り得られる。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”
a”を示す。
加えて電子制御部には論理回路502.504.506
゜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51
9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4
82、スイッチ466、およびライン492(50) から入力を受け、アンド回路502と共にアンド回路5
04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5
0%の回転速度信号を発生し、オア回路562かもソレ
ノイドドライバ564を割込可能1ニジて、ガス発生部
の50%の回転速度信号と論理素子566の出力との和
のlta”信号をライン268に発生し、前記ライン2
68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によりガス発生部の5
0%の回転速度信号と加算され、ソレノイドドライバ5
64およびライン268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グ信号(ガス発生部回転速
度の70%)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
。向火に第3図に沿って出力フィードバッククラッチ8
4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図に示す好適な実施
例においてはガス発生部のメインシャフト76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8
0と連結されたシャフト522とを具備する油圧により
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り、いわば“湿式”のクラッチ
である。ガス発生部のシャフト520により複数のディ
スク524が駆動されるよう設けられており、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
により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から液圧チャンバ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51Bが消勢されると、チャンバ528内
の圧液は低圧になるまで排出され、バネ532によりピ
ストン530が移動せしめられてディスク524 、5
26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、(53) 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226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
負温度(T=、i )および燃焼器の圧力(P3.l)
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のバネ力は通常ガス発生部52の最大
回転速度の約50%’に低アイドリング値を維持すべく
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60はバネ224に抗するよう作動し、主燃料絞り
レバー226を調整し開口部178からの燃料量を一定
に維持して最大回転速度の50x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
ドリング回転速度はソレノイド257が第(54) 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により検出され入力
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グ回転速度を維持するよう作動す
る。これは通常クララ+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・切断に関係なく自動車
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グ時には、電子制御
部68の比較回路486により入力シャフト36の回転
速度が所定の最小値′″e″より大きく、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5OSまで燃料調整部60
により制御される。
更に高アイドリング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”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へ出方信号を送る。絞りレバー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50Bへ送られる。アンド回路5
08の出方により関数発生器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%の回転指令信号を送
り、ソレノイドドライバ564はアンド回路50g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がらの好適な電流信
号により付勢され第6c図の位置へ移動される。
この第6C図の位置では、ソレノイド257は好適に付
勢されて第6o図のようにプランジャ262およびビン
272を駆動し、主燃料絞りレバー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70%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6o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のアイドリング速度は所望
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
するに必要な値より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、アイドリング中燃料供給量
すなわちエンジンの燃料消費量は極め(57) 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を押すことにより手動で達
成される。これにより、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パネ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6゜へ送られる。主燃料絞りレバ
ー226は開口ffVS178における開度な大巾に増
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により加圧力が生じピス
トン416の他側部にかけ(58) 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52の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により制御弁体380が位置決めされ、ピ
ストン366も1ニユートラル”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
ある場合、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θ変位置
にある。
ノズル104により燃焼器98が絞り状態に維持される
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10
2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
ユートラル”位置にすることにより第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との間の出力の度合が変化し、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グ速度から最大
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グ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9Bの
圧力p 3.a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との重なり部分が大になると、燃焼
器98へ流れる燃料量が増加して復熱室56の作用によ
り燃焼器の流入負温度T3.6が上昇する。
ガスタービンエンジン30の動作1:際し燃焼器98の
流入負温度T3.6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は燃焼器の流入負温
度Ta、I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P8.8で実
際の燃料供給量と流入負温度T1.Iとが適正に選択さ
れ所望温度の燃焼排気すなわちガス発生部の出力タービ
ン部の流入負温度T4が得られる。
調整弁体282を軸方向に移動することにより袖(61
) 償される燃料供給量の増減により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102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p
3.iが再び上昇する。従って調整弁体282はガス発
生部52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pa、sが連続的に増加し、更には燃焼器98の流
入負温度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の流入負温度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負温度T4を一定にする
よう構成されており、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負温度T4がほ
ぼ一定となるよう構成され、かつ加速当初に出力タービ
ン部の排気温度即ち復熱室56の流入負温度を制限する
。このようにして(62) 出力タービン部54の排気温度、即ち復熱室56への流
入負温度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。更に詳
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り極めて低
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の流入負温度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力タービン部の流入負
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、極めて高くなりうる。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、出力タ
ービン間の温度降下が生じ復熱室56の流入負温度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、通常かなり複雑で高価な機械
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より生
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.Iは
、調整弁が燃焼器の燃焼による出力タービン部の流入負
温度T4と燃焼器の流入負温度T3.。
とを容易に演算するよう、上述の式m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理解されよう。
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、 、 K、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なく燃焼器の
ゲージ圧力を利用することにより、加速中流入気温度T
@ + T4を好適に制御可能であり、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に形成される。従
って燃料の最小供給量Wfは、調整弁282が依然とし
て軸方向に移動可能であるから、燃焼器の流入負温度T
 ZUの関数であるこの状態に保持される。これにより
上述の式(1)の第3項のに3・T 3.Iが与えられ
、開口部284は加速開始の際燃料量パラメータとなる
時の燃料量の頭初の状態になる。
定数Kl + K2が選定され、これらの実際の値は、
最大値と最小値の間の所定値PIJ*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負温度
T4が一定に維持されるよう、空気力学および熱力学特
性からめられる。この所定値P3.S*より低い燃焼器
の圧力では、開口部により燃料が与えられ出力タービン
部の流入負温度T4が所定の最大値以下に低下される。
選定された値に1 + K2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、絶対圧力でな
く燃焼器のゲー(65) 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
負温度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の流入負温度’r3.sと圧力P8
.6との積を機械的に演算すると共に矩形の簡単な開口
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.I*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度T6が過度に高くなることを防ぎ
得る。熱論、開口部284を形成する場合出力タービン
部のメインシャフト82にかかる車両の最大慣性力に充
分に留意する必要があり、この慣性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檄
となり時間も短かくなる。
上述(1)式を満足すべく形成された調整弁282によ
り、燃料量Wfは第20図に示すように燃焼器圧力P3
.Iの比例関数すなわち直線で表わされ、傾きはKI 
* KIにより決められ、切片はに3により指定され、
所定の中間圧力値P3」*で出力タービン部(66) 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WfとPLlの関係を示している。所望ならば開口
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P3.6*又はそれ以上の正
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284 
、290をグラフ上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P35*より高い燃焼器の圧力で極めて僅か
に上昇する。一方この構成により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Pg、s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
、かつ一度慣性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T3
.I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が判明した。しかして本発明によ
る簡単な機械的構成により、異なる2流入気温度T4 
+ TIを制御し、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
20B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。従って主燃料絞りレバー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は一旦調整弁62
の開口部284を調整することにより与えられる量より
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蓋が制御され、燃料
調整部60の絞りレバー184と連係するシャフト19
2を回転することにより選択される速度が与えられる。
同様に、ガス発生部52の回転速度の上昇は比較回路4
97により電子制御部68で検出され、ガス発生部の回
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により発生される無効信号がしゃ断され
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432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14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1
02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刀口速はまずガス(69
) 発生部52のガス発生タービン102により最大出力が
発生されるようにされ、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気温度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。
向火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気温度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
子制御部により行なわれ前記比較回路は所望の出力ター
ビン部の流入気温度T4と実際の温度との差を示す、論
理素子498(70) 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、羽根割分p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負温度T4が所定値よ
り大きい場合、信号がライン536および論理素子49
8に発生されライン427からソレノイド426へ送ら
れる′眠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43
2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によりバネ38
3のバネカが上昇され、制御弁体380が上動されこれ
に伴いピストン3aeis下動されて、第13図の位置
(第18図の+20度の位置)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 、1
18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負温度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、主燃料絞りレバー22
6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の流入負温度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52の回転速度Nggが変化す
ると燃料調整部60により燃料量が調整され、出力ター
ビン部の流入負温度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負温度T4が減少す
ると、可変案内羽根120 、122が移動し出力ター
ビン116 、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負
温度T4が再び所望値へと上昇される。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
流入負温度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52の回
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
2の回転速度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により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
負温度T4が調整され、羽根制御部66(73) の油圧および機械的な部分が比例的にフィードバック動
作して出力タービン部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
り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Nptを要求する絞り弁402とピストン
416の作用の関係が絞り位置已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
径部での圧力より大巾に大きくなり、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(74) る動力が減少されるので、絞りレバー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ツI・
82の速度が絞りレバー184により選択される速度よ
り小さい場合は、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Nptを」−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%から10OSの所望の回
転速度Npt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aJ−り大きい位置
にある時羽根制御部は約105%の出力タービン部の回
転速度Npt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Np t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負温度T。
をほば一定に維持し、燃料調整部60は絞りレバー18
4により選択される値にガス発生部の回転速度Nggを
調整するよう機能し、羽根調整部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N p t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1
78により形成されるオリフィスは調整弁62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6
2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りレバー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り、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Npt、ガ
ス発生部の回転速度N 、出力タービン部の流入負温度
T4g および出力タービン部の排気温度すなわち後熱室の流入
負温度T6に応答する。従って出力タービン部の流入負
温度T4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量が減少される。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
入負温度T2 、出力タービン部の回転速度Np tの
関数として関数発生器514により作(77) 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239を付勢するよう機能する。正常時、所定の最
大パラメータ値は、通常動作にあるときのパラメータ値
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回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。
車両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は又比較回路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
@lユ応答し、出力タービン部の排気温度T6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54
2又は536のいずれ(78) かからの信号に応答してライン427からソレノイド4
26へ送r)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回転速
度が上昇され、それに伴い燃料調整部60は燃焼器への
燃料供給量を減少するので、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。
所望によりソレノイド239は他の抑制な生せしめるパ
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
B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開化
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は出力タービン部な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の回転速度は通常変速作業中
大巾に上昇し、クラッチ34を切断して変速機38の変
速を行なう際、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なう場合、
絞りレバー184を解放して燃料調整部60は直ちに燃
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の慣性による回転力
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“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Jl13g延いてはクラッチ
36が同期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。
更に詳述するに、羽根制御部66においては、例えば変
速中絞りレバー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、支点レバー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120゜122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82の回転方
向(81) 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り作られるメイン
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120
を第16図に示す逆の位置へ移動させ、絞りレバー18
4が所定の位置−より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3
84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(8
2) N、pt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、可変案内羽根が“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、描該羽根制御部は上述したカロ速動作を
経て再び出力タービン速度を上昇させる。
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を小さくすることに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、ff i、lし7
(−184を解放することによって燃料調整部60の開
口部178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ト142および調
整弁62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1車両を駆動するに要する度合1以下に維持するよ
う構成される。また上述のように、ある場合絞りレバー
184を旋回することなく、ソレノイド239を付勢し
て主燃料絞りレバー226へ送る加速信号を発生させ燃
料量を確実に制御することにより減速可能である。
燃料供給量を制御して減速する場合、所定の加速位置a
*又はその僅かに上方の位置まで絞りレバー184を、
加速方向と逆方向に回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性
により駆動される1惰性運転”状態にあるときの絞りレ
バーの位置にあたる。燃料量を制限することによる減速
は燃料調整部60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(=位置せしめないことに
より実現される。
所定の位置a以下にかつその最小回転位置へと絞りレバ
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、所定の位置8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
転速度に起因して極めて大きな差信号を発生し、第16
図の逆すなわち“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上述
したように、絞りレバー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り支点レバー
396が反時計方向に大きく旋回され、従ってバネ38
4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600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(85) 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。
より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
ービン部の流入負温度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6已
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?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りインバータ546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
ービン部の流入負温度T4又は出力タービン部の排気温
度T6が過大になり、論理素子500により発生された
電流の大きさを減少させる信号がインバータ546によ
り反転さく86) 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負温度T4又は出力タービン
部の排気温度T61二応じて電気信号が発生されソレノ
イド426に対する力が増大される。これに伴いソレノ
イド426が導管394および肩部393にかかる圧力
を増加する方向に弁432を駆動する。このためバネ3
83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。この移動により、可変案内羽根117が逆
旋回される際空気流にまり生せ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ラメータを示す出力タービン
部の流入負温度T4又は出力タービン部の排気温度Tも
が低下される。この場合出力タービン部の流入負温度T
4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
られる量より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りも1惰性運転”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
量が最小であり、燃焼器の排気温度即ち出力タービン部
の流入負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。
向火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
て高い場合に生じる。従って出力タービン部のメインシ
ャフトの回転速度Nptは、ガス発生部の回転速度Ng
gがガス発生部の最大速度の約50X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
の最大回転速度の約90y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
生部のメインシャ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18
4は所定位置8より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%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50
4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50
4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
ンンヤフ(89) 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4
70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 、504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ができる。
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
この入力は反転され、アンド回路(90) 504は関数発生器470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からの出力信号
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%バイアス信号に加
算される。この信号はioo Xのガス発生部の回転速
度Ngg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562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り、主燃料絞りレバー226は
絞りレバー184を最大燃料位置に位置させることによ
り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かもの信号は比較回路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
う機能する全開絞り信号が発生される。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からの信号によりエンジンに対
する加速信号が発生され可変案内羽根120゜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蓋が大巾に増加される。これにより
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。
−H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。この正の信号により直ちにア
ンド回路504か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
の減速状態に関し一ヒ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。
アンド回路502はここで正の出力信号を発生しソレノ
イドドライバ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
インシャフト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ンヤフ) 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
整合が生じるのみで済む。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、まずガス発生部の回
転速度を上昇して出力タービン部の回転速度に実質的に
整合させ、次にクラッチ84(93) が連結されると同時に第16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図の位置に可変案内羽根120 、122
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
されることが判明している。燃料調整部は再び開口部1
78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により制御され、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。
従って燃料量が減少されると、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、減速のため大なる制動力が与えられ、
かつガス発生部が手動により6確実〃に(94) 第3の減速状態にされた場合にのみ出力タービン部と機
械的に連結される、ガスタービンエンジンの最適な動作
特性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燃焼
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を開にしアンド回路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ドライバ
516およびソレノイド518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”ggが最
大速度の45%より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。又絞リ
レバーを所定値5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
ンは全作動サイクルにわたって動作可能であり、かつ燃
焼器98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りノズル1
02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はほぼ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量を直接
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により調整される。
更に、本発明によれば、内燃機関によるのと同様な加速
性がガスタービンエンジンによる自動高アイドリンク動
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り得
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6減速”状態になると
加速時の慣性による出力タービン部の排気温度T6゛が
制限される。次に出力タービン1lfi 、 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、加速動作が完了さく97) 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ことによる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(二
、電子制御部68へ送られる電気的出力が完全に失なわ
れても、燃料調整部60の機械的作動部により絞りレバ
ー184により選択される燃料量に対し燃料量を連続的
に調整し得る。調整弁62は、この電気的故障に影譬さ
れることなく、がっ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(98) 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。一方支点し
パー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。
従っ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、エンジンは好適な力n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性を極めて良好
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・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なく、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図のほば線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図のほば線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wJ8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10−10
.およびit −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図は同動作特性
図である。 30・・・エンジン、32・・・動力出力シャフト、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・・・駆動車輪、46・・・シフトレバ−148
・・・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、
72・・・起動モータ、74・・・エマポンプ、76・
・・メインシャフト、78 、80・・・駆動(101
) 歯車列、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・・・遠心コンプレツナ、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・・・軸受、110・・・固定へウジング、11
2・・・ダクト部、114・・・羽根、116 、11
8・・・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 、132・・・リンク、133・
・・軸、134・・・排気ダクト、136・・・フィル
タ、138・・・入口部、140・・・へウジング、1
42 、144・・・出力ダクト、146・・・点線、
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 、160・・・ギヤ、162・
・・遊びシャフト、164・・・バイパス開口部、16
6・・・主流量調整導管、168・・・バイパス調整弁
ポペット、170・・・戻しく 102 ) 管、172・・・圧縮バネ、174・・・調整ノズル、
176・・・プレート、178・・・開口部、180・
・・空胴部、182・・・圧力管、184・・・絞りレ
バー、186 、188・・・止め部拐、190・・・
軸受、192・・・シャフト、194・・・カム部、1
96・・・シャフト、19B・・・ローラ、200・・
・バネ止め部材、202・・・案内シャフト、204・
・・上部案内ローラビン、206・・・固定ナツト、2
08・・・重量支承体、210・・・重量体、212・
・・ビン、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、224・・・バネ、226・・・
主燃料絞りレバー、228・・・ビン、230・・・ア
ーム、232・・・溝、234・・・アーム、236・
・・オリフィス、238・・・外側ハウジング、239
・・・ソレノイド、240・・・コイル、242・・・
接極子、244・・・プランジャ・シャフト、245・
・・上部、246 、248・・・バネ、250・・・
導線、252・・・間挿体、254・・・バネ、256
・・・ハウジング、257・・・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、2
80・・・戻し管、282・・・調整弁体、284 、
286・・・開口部、288・・・中空空洞部、290
・・・開口部、292・・・バネ、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、308・・・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・・・密封体、32
2・・・間挿体、324・・・閉鎖プラグ、326・・
・チャンバ、328・・・検出導管、330・・・バネ
、332・・・止め部材、334・・・対向部、335
・・・密封部、336・・・出口部、33B・・・アー
ム、340・・・ボール、342・・・凹所、344・
・・ネジ付端部、346・・・螺合体、348・・・間
挿体、350・・・電磁弁、352・・・しゃ新井、3
54・・・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、37
0・・・開口部、372 ・・・ダクト、374゜37
6・・・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、3
93・・・肩部、394・・・導管、395・・・ロッ
ド、396・・・支点レバー、398・・・枢支部、4
00・・・空洞部、402・・・絞り弁、404・・・
バネ止め部材、4(16、408・・・バネ、410 
、412・・・導管、414・・・オリフィス、416
・・・ピストン、41B・・・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
・・・ハウジング、430・・・コイル、432・・・
制御弁、434・・・バネ、436・・・チョッパ、4
38・・・磁気モノボール、440・・・4?174.
442・・・チョッパ、444・・・モノボール、44
6・・・導線、448 、450 、452・・・変換
器、454 、456゜458・・・ライン、460・
・・外気圧センサ、462 、464・・・ライン、4
66・・・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、486
 、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、524
 、526・・・ディスク、(105) 528・・・チャンバ、530 、532・・・ピスト
ン、534・・・比較回路、536・・・ライン、53
8・・・論理素子、540・・・比較回路、542・・
・ライン、544・・・変換器、546・・・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、5
66・・・論理素子、568・・・関数発生器、570
・・・アナログ加算器。 特許出願人 ザ ギヤレット コーポレーション (106) ノー−ビー 0発 明 者 リオン ディピッド アメルイス ロス 0発 明 者 ワード レモイン パ アメ−力 ロス [ハ]発 明 者 ジェームス シー、リ アメツプル
 ロス @発明者 ジューディス メ サ アメリスバリイ パ
ー 248 チ バウリナ 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 6902 リ力合衆国 アリシナ州 85016 フェニックス 
アトメンl−1t−ウエンテイフイフス ストリートエ
ヌ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 t 燃焼を維持するように燃料を供給し出力タービン部
    を駆動するガス流を発生する工程と、出力タービン部に
    伝達する出力を変化するようC二出力タービン部へのガ
    ス流の方向を選択的に調整する工程と、ガス発生部の回
    転速度、出力タービン部を通過する直前のガス流の温度
    および出力タービン部の回転速度を検出する工程と、出
    力タービン部の回転速度に負帰還をかけるようにガス発
    生部の回転速度に関連してガス発生部への燃料量を制御
    する工程と、ガス流の温度の検出信号がないとき出力タ
    ービン部の回転速度に応じて出力タービン部へのガス流
    の方向を調整し出力タービン部の回転速度の増大に応答
    し出力タービン部を回転するガス流成分を低減せしめる
    工程と、ガス流の温度の検出信号が存在しガス流の温度
    が所定値以下にあるとき、ガス流の温度の低下に応答し
    ガス量を増大して出力タービン部から放出されるガス流
    の出力を増大するように出力タービン部へのガス流の方
    向を変化させる工程とを包有してなるガスタービンエン
    ジンの駆動方法。 2 ガス発生部と、ガス発生部からのガス(二より駆動
    される出力タービン部と、ガス発生部の回転部の回転速
    度を検出する装置と、この検出速度に応じて燃料を供給
    する燃料供給装置と、出力タービン部へ通過する直前の
    ガス流の温度を検出し且温度信号を送出する装置と、出
    力タービン部のロータの回転速度を検出する装置と、ガ
    スタービン部を通過するガス流を方向付け、出力タービ
    ン部の少なくとも−のロータにおいてガス流の流通方向
    を変化する方向付は装置と、ガス流の温度の検出信号並
    びに出力タービン部の回転速度に応じて方向付は装置を
    調整する制御装置とを備え、制御装置は、ガス流の温度
    の検出信号がないときでも出力タービン部の回転に伴い
    出力タービン部の回転速度の増大に応答して出力タービ
    ン部の少なくとも−のロータを回転するガス流成分を低
    減せしめるように方向伺は装置を調整可能に設けられ、
    且11ス流の温度の検出信号が存在しガス流の温度が所
    定値以下にあるときガス流の温度の低下に応答しガス量
    を増大して出力タービンの少なくとも−のロータを介し
    て放出されるガス流の出力を増大する位置に方向付は装
    置を変位可能に設けられてナルガスタービンエンジン。 3、制御装置は出力タービン部へのガス流の温度を実質
    的に一定に維持可能に設けられてなる特許請求の範囲@
    2項記載のガスタービンエンジン。 4、制御装置は出力タービンへのガス流の温度が所定の
    最大値を越えることを阻止可能に設けられてなる特許請
    求の範囲第2項記載のガスタービンエンジン。 5、燃料供給装置はエンジンが通常のアイドリング作動
    中ガス発生部を第1のアイドリング速度に維持するよう
    に燃料を供給し且実質的に高いアイドリンク作動状態に
    あるときガス発生部を第2のアイドリング速度に維持す
    るように燃料を供給可能に設けられてなる特許請求の範
    囲第3項又は第4項記載のガスタービンエンジン。 6、出力タービン部がクラッチに連結されており、且ク
    ラッチの出力シャフトの速度を検出しこのクラッチの出
    力シャフトの速度が所定値以下であるときガス発生部を
    第2のアイドリング速度:二維持するよう制御装置を付
    勢する装置が備えられてなる特許請求の範囲第5項記載
    のガスタービンエンジン。 L 制御装置は燃料量制御部材を具備し、且ガス発生部
    を第1のアイドリング速度と第2のアイドリンク速度と
    に変化させるように燃料量制御部材を作動可能なソレノ
    イドを具備してなる特許請求の範囲第5項又は第6項記
    載のガスタービンエンジン。 8 方向付は装置は出力タービン部のロータの上流に配
    設された少なくとも−の調節可能な案内羽根装置を包有
    してなる特許請求の範囲第2項乃至第7項のいずれか一
    項記載のガスタービンエンジン。 9、ガス発生部の速度検出装置、燃料供給装置および制
    御装置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2項乃至第8項のいずれか一項記
    載のガスタービンエンジン。 1αガス発生部の速度検出装置、燃料供給装置および制
    御装置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9項記載のガスタービンエンジン。
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