JPS6049342B2 - 電子計算機の故障検出装置 - Google Patents
電子計算機の故障検出装置Info
- Publication number
- JPS6049342B2 JPS6049342B2 JP54111593A JP11159379A JPS6049342B2 JP S6049342 B2 JPS6049342 B2 JP S6049342B2 JP 54111593 A JP54111593 A JP 54111593A JP 11159379 A JP11159379 A JP 11159379A JP S6049342 B2 JPS6049342 B2 JP S6049342B2
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- Japan
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- pressure
- signal
- electronic computer
- control
- computer
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- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、制御用電子計算機の故障検出装置に関す
る。
る。
さらに詳しくはガスタービンエンジン等の、電子計算
機による制御装置の故障検出装置に関するものてある。
機による制御装置の故障検出装置に関するものてある。
近年、航空機等のガスタービンエンジンは、複雑、高
精度の制御を必要とし、従来の油圧機械式制御装置から
、電子計算機を用いたデジタル式電気油圧制御装置を用
いることに変りつつある。 そして、上記装置には一般
に診断機構を設けて、電子計算機の機能不良による、制
御装置全体の機械停止、及びエンジンの破損を最少にと
どめる機構を有している。 これらの診断機構には、制
御用電子計算機自身が兼ねたものと、独立の診断ロジッ
ク回路によるものとがある。
精度の制御を必要とし、従来の油圧機械式制御装置から
、電子計算機を用いたデジタル式電気油圧制御装置を用
いることに変りつつある。 そして、上記装置には一般
に診断機構を設けて、電子計算機の機能不良による、制
御装置全体の機械停止、及びエンジンの破損を最少にと
どめる機構を有している。 これらの診断機構には、制
御用電子計算機自身が兼ねたものと、独立の診断ロジッ
ク回路によるものとがある。
しカルこれらの診断機構は複雑な診断ができる反面、電
子計算機自身の故障、電源の故障及び雷の影響等に対し
て不充分である。この発明は上記の状況にかんがみてな
されたもので、その構成を一実施例を示す図面について
述べると、第１図〜第３図において、制御演算サイクル
間隔に基づいて周期的パルス信号を発する実時間制御用
の電子計算機２と、該電子計算機２に接続しした。前記
周期的パルス信号の周期の異常を流体を用いて検出する
故障検出機３から成ることを特徴とする電子計算機の故
障検出装置てある。 被制御装置１は一例としてガスタ
ービンエンジンであり、５、６は夫々電子計算機２用検
知器及び油圧機械式制御演算装置１０用検知器を示す。
なお図中Ａは操従席、Ｂはファン、Ｃはコンプレッサー
、Ｄは燃焼器、Ｄは高圧タービン、Ｆは低圧タービンを
示す。 制御装置への入力信号の各信号は夫々次のもの
を示す。
子計算機自身の故障、電源の故障及び雷の影響等に対し
て不充分である。この発明は上記の状況にかんがみてな
されたもので、その構成を一実施例を示す図面について
述べると、第１図〜第３図において、制御演算サイクル
間隔に基づいて周期的パルス信号を発する実時間制御用
の電子計算機２と、該電子計算機２に接続しした。前記
周期的パルス信号の周期の異常を流体を用いて検出する
故障検出機３から成ることを特徴とする電子計算機の故
障検出装置てある。 被制御装置１は一例としてガスタ
ービンエンジンであり、５、６は夫々電子計算機２用検
知器及び油圧機械式制御演算装置１０用検知器を示す。
なお図中Ａは操従席、Ｂはファン、Ｃはコンプレッサー
、Ｄは燃焼器、Ｄは高圧タービン、Ｆは低圧タービンを
示す。 制御装置への入力信号の各信号は夫々次のもの
を示す。
Ｔｉはファン入口温度信号、Ｔ２はコンプレッサー入
口温度信号、Ｔ。
口温度信号、Ｔ。
は高圧タービン翼表面温度信号、Ｐ１はファン入口圧力
信号、Ｐｃｃは燃焼器圧力信号、Ｎ１はファン回転数信
号、Ｎ２はコンプレッサー回転数信号、ＶＳＶＪＢは可
変静翼角度フィードバック信号、ＷｆＦＩＢは燃料流量
フィードバック信号、Ｍｎは飛行マツハ数信号、Ｐ／Ｌ
は操従席、パワーレバー角度信号、及びＣ／Ｌは操従席
コンデイシヨンレバー角度信号を示す。また制御装置の
出力である■，ｖはコンプレッサー可変静翼角度、Ｗｆ
は燃料流量を示す。又、７は電油変換装置、８は制御変
数出力装置、９はアクチュエーター、１０は油圧機械式
制御演算装置である。
信号、Ｐｃｃは燃焼器圧力信号、Ｎ１はファン回転数信
号、Ｎ２はコンプレッサー回転数信号、ＶＳＶＪＢは可
変静翼角度フィードバック信号、ＷｆＦＩＢは燃料流量
フィードバック信号、Ｍｎは飛行マツハ数信号、Ｐ／Ｌ
は操従席、パワーレバー角度信号、及びＣ／Ｌは操従席
コンデイシヨンレバー角度信号を示す。また制御装置の
出力である■，ｖはコンプレッサー可変静翼角度、Ｗｆ
は燃料流量を示す。又、７は電油変換装置、８は制御変
数出力装置、９はアクチュエーター、１０は油圧機械式
制御演算装置である。
これを詳述すると、まず電子計算機２は、検知器５から
送られる被制御装置１であるエンジンの温度、圧力、回
転数及び機体に設けられたマツハ計及びパワーレバー等
からの信号を入力し、燃料流量、可変静翼等に関する制
御演算を行い、それにより電油変換装置７に信号を送る
。
送られる被制御装置１であるエンジンの温度、圧力、回
転数及び機体に設けられたマツハ計及びパワーレバー等
からの信号を入力し、燃料流量、可変静翼等に関する制
御演算を行い、それにより電油変換装置７に信号を送る
。
電油変換装置７は、入力した電気信号を流体圧（一例と
して油圧）或は機械的変位に変換し、この変換れた信号
を、切換装置４を介して制御変換出力装置８へ送る。油
圧機械式制御演算装置１０は、電子計算機２が故障した
場合ても、最低限の飛行の安全を保持するためのもので
、バックアップ用の油圧機械式の制御演算装置である。
この装置はエンジンーの作動中常時制御演算を行つてい
て、その演算結果は、常時切換装置４に送られている。
次に、前記故障検出機３についてまずその概略を述べる
と、この装置３は、電子計算機２から送られる電気パル
スを入力し、その周期を油圧信号．に変換し、その値が
基準値を中心とする許容範囲から外れると、電子計算機
を故障と判断する。
して油圧）或は機械的変位に変換し、この変換れた信号
を、切換装置４を介して制御変換出力装置８へ送る。油
圧機械式制御演算装置１０は、電子計算機２が故障した
場合ても、最低限の飛行の安全を保持するためのもので
、バックアップ用の油圧機械式の制御演算装置である。
この装置はエンジンーの作動中常時制御演算を行つてい
て、その演算結果は、常時切換装置４に送られている。
次に、前記故障検出機３についてまずその概略を述べる
と、この装置３は、電子計算機２から送られる電気パル
スを入力し、その周期を油圧信号．に変換し、その値が
基準値を中心とする許容範囲から外れると、電子計算機
を故障と判断する。
電気パルス信号は電子計算機の制御演算サイクル間隔に
基づいて、電子計算機から発生させる。このパルス間隔
は電子計算機が正常なときに一定であ！つて、この一定
の値からの差異を監視することにより、電子計算機のハ
ードウェア及びソフトウェアの殆んどの故障を診断し得
る。以下、図について各部分にわたり説明する。はじめ
に、第２図において、１１は高圧流体を４供給する流体
供給通路てあり、自動圧力調整装置１２に連通している
。
基づいて、電子計算機から発生させる。このパルス間隔
は電子計算機が正常なときに一定であ！つて、この一定
の値からの差異を監視することにより、電子計算機のハ
ードウェア及びソフトウェアの殆んどの故障を診断し得
る。以下、図について各部分にわたり説明する。はじめ
に、第２図において、１１は高圧流体を４供給する流体
供給通路てあり、自動圧力調整装置１２に連通している
。
この装置１２は調圧バルブ１３、バネ１４、ケース１５
等から成り、調圧バルブ１３はケース１５の、ケース圧
力Ｐｄによる力と、調整可能なバネ１４による力の和に
より上方から押下げられており、又下方からは、この装
置１２により調整された流体の圧力Ｐｒにより押上げら
れている。そして上記両圧力間に不均衡が生ずると、調
圧バルブ１３は上下動して、調圧ボート１６の開度を調
整し、圧力Ｐｒ−Ｐｄをほぼ一定に保つ、即ち圧力Ｐｒ
−Ｐｄが設定圧力より大きい場合、調圧バルブ１３は上
方に動き、調圧ボート１６の開度を小さくし、調圧ボー
ト１６を通過Ｊする流体の圧力損失を大きくして、圧力
Ｐｒ−Ｐｄを設定圧力迄下げるのである。又、圧Ｐｒ−
Ｐｄが設定圧力より小さい場合は、調圧バルブ１３は下
方に動き、調圧ボート１６の開度を大きくして圧力損失
を小さくし、圧力Ｐｒ−Ｐｄを設定圧迄上げるようにな
つている。上記の如くして形成された調整圧力Ｐｒの流
体は、オリフィス１７を有する調圧通路１８を通り、ケ
ース１５への開口部１９に達する。電動弁２０は、前記
電子計算機２からのパルスにより作動し、上記開口部１
９上流の流体の信号圧力Ｐ１を、第３図に示す如く変化
させる。
等から成り、調圧バルブ１３はケース１５の、ケース圧
力Ｐｄによる力と、調整可能なバネ１４による力の和に
より上方から押下げられており、又下方からは、この装
置１２により調整された流体の圧力Ｐｒにより押上げら
れている。そして上記両圧力間に不均衡が生ずると、調
圧バルブ１３は上下動して、調圧ボート１６の開度を調
整し、圧力Ｐｒ−Ｐｄをほぼ一定に保つ、即ち圧力Ｐｒ
−Ｐｄが設定圧力より大きい場合、調圧バルブ１３は上
方に動き、調圧ボート１６の開度を小さくし、調圧ボー
ト１６を通過Ｊする流体の圧力損失を大きくして、圧力
Ｐｒ−Ｐｄを設定圧力迄下げるのである。又、圧Ｐｒ−
Ｐｄが設定圧力より小さい場合は、調圧バルブ１３は下
方に動き、調圧ボート１６の開度を大きくして圧力損失
を小さくし、圧力Ｐｒ−Ｐｄを設定圧迄上げるようにな
つている。上記の如くして形成された調整圧力Ｐｒの流
体は、オリフィス１７を有する調圧通路１８を通り、ケ
ース１５への開口部１９に達する。電動弁２０は、前記
電子計算機２からのパルスにより作動し、上記開口部１
９上流の流体の信号圧力Ｐ１を、第３図に示す如く変化
させる。
なお図中２１はスクリーンを示す。前記電動弁２０はソ
レノイド２２、コア２３、バネ２４等から成り、電子計
算機２からの電気パルスが０ボルトの場合（パルス相互
の間の電圧）、コア２３はバネ２４によつて開口部１９
に押付けられ、前記信号圧力Ｐ１は前記調整圧力Ｐｒに
一致する。
レノイド２２、コア２３、バネ２４等から成り、電子計
算機２からの電気パルスが０ボルトの場合（パルス相互
の間の電圧）、コア２３はバネ２４によつて開口部１９
に押付けられ、前記信号圧力Ｐ１は前記調整圧力Ｐｒに
一致する。
次に、電子計算機２からパルス信号が到達すると、ソレ
ノイド２２は励磁され、コア２３はバネ２４に抗して、
開口部１９から離れ、流体の前記信号圧力Ｐ１を、ケー
ス１５の圧力Ｐｄに解放する。
ノイド２２は励磁され、コア２３はバネ２４に抗して、
開口部１９から離れ、流体の前記信号圧力Ｐ１を、ケー
ス１５の圧力Ｐｄに解放する。
このようにして流体の信号圧力Ｐ１は電子計算機２から
のパルス信号と同期して、ケース圧力Ｐｄと、調整圧力
Ｐｒの間で変動する。
のパルス信号と同期して、ケース圧力Ｐｄと、調整圧力
Ｐｒの間で変動する。
第３図において、信号圧カカＰ１の変化が、ソレノイド
２２に入力するパルスの電圧Ｅに対し若刊遅れているの
は、ソレノイド２２に流れる電流の自己インダクタンス
による遅れと、コア２３の機械的遅れによるものである
。次に、平滑通路２５は、ダンピングオリフィス２６、
ダンピングピストン２７からなる平滑化装置２８を有し
ており、この通路２５の連通により前記信号圧力Ｐ、は
平滑化され、平滑化信号圧力■を形成する。
２２に入力するパルスの電圧Ｅに対し若刊遅れているの
は、ソレノイド２２に流れる電流の自己インダクタンス
による遅れと、コア２３の機械的遅れによるものである
。次に、平滑通路２５は、ダンピングオリフィス２６、
ダンピングピストン２７からなる平滑化装置２８を有し
ており、この通路２５の連通により前記信号圧力Ｐ、は
平滑化され、平滑化信号圧力■を形成する。
そして第３図より判る如く、電子計算機２からのパルス
の間隔が長くなると、開口部１９の閉止時間が長くなり
、片滑化信号圧力Ｇは高くなる。
の間隔が長くなると、開口部１９の閉止時間が長くなり
、片滑化信号圧力Ｇは高くなる。
又パルス周期が短くなると前記圧力円一は低くなる。次
に、前記平滑通路２５は感圧装置２９に連通される。
に、前記平滑通路２５は感圧装置２９に連通される。
感圧装置２９は信号圧感知ピストン３０、調整バネ３１
、整圧通路３２等から成り、その下端はフィードバック
バネ３３を介してサーボ弁３４に連結されている。前記
平滑化信号圧力■は、信号圧感知ピストン３０に導かれ
、それにより第３図に示す如く、サーボ弁３４の変位Ｘ
１に変換される。
、整圧通路３２等から成り、その下端はフィードバック
バネ３３を介してサーボ弁３４に連結されている。前記
平滑化信号圧力■は、信号圧感知ピストン３０に導かれ
、それにより第３図に示す如く、サーボ弁３４の変位Ｘ
１に変換される。
これは、例えば平滑化信号圧力■が上昇すると、信号圧
感知ピストン３０は中立位置から下方に変位し、このピ
ストン３０のパイロットランド３５が開き、サーボ弁３
４のサーボ圧力が、サーボダンピングオリフィス３６を
通つて調整圧力Ｐｒに加圧され−る。そのためサーボ弁
３４は上方に変位し、フィードバックバネ３３を押し上
げる。そして信号圧感知ピストン３０にかかるフィード
バックバネ３３による力が、平滑化信号圧力■による力
と、調整バネ３１による力の和と、ピストン中立位置に
て釣合う迄サーボ弁３４は変位する。又逆に信号圧力■
が減少すると、サーボ弁３４は下方に変位する。次に、
前記自動圧力調整装置１２の出力口３７に一端を連通さ
せた、整圧開口３８及びオリフィス３９を有する整圧通
路４０を前記ケース１５に連通させ、その開口端４１を
、前記サーボ弁３４により開閉させるように形成する。
感知ピストン３０は中立位置から下方に変位し、このピ
ストン３０のパイロットランド３５が開き、サーボ弁３
４のサーボ圧力が、サーボダンピングオリフィス３６を
通つて調整圧力Ｐｒに加圧され−る。そのためサーボ弁
３４は上方に変位し、フィードバックバネ３３を押し上
げる。そして信号圧感知ピストン３０にかかるフィード
バックバネ３３による力が、平滑化信号圧力■による力
と、調整バネ３１による力の和と、ピストン中立位置に
て釣合う迄サーボ弁３４は変位する。又逆に信号圧力■
が減少すると、サーボ弁３４は下方に変位する。次に、
前記自動圧力調整装置１２の出力口３７に一端を連通さ
せた、整圧開口３８及びオリフィス３９を有する整圧通
路４０を前記ケース１５に連通させ、その開口端４１を
、前記サーボ弁３４により開閉させるように形成する。
上記サーボ弁３４は切換ランド１２を有しており、平滑
化信号圧力■が基準値を中心とする所定の許容範囲内に
あるときは、前記開口端４１の、切換サーボ圧力Ｐｓを
調整圧力Ｐｒに保つ、そして平滑化信号圧力■がもの許
容範囲から外れて、過大となり、又は過小となる、サー
ボ弁３４は夫々上方又は下方に変位し、開口端４１を開
き、切換サーボ圧力Ｐｓをケース圧力Ｐｄに解放する。
化信号圧力■が基準値を中心とする所定の許容範囲内に
あるときは、前記開口端４１の、切換サーボ圧力Ｐｓを
調整圧力Ｐｒに保つ、そして平滑化信号圧力■がもの許
容範囲から外れて、過大となり、又は過小となる、サー
ボ弁３４は夫々上方又は下方に変位し、開口端４１を開
き、切換サーボ圧力Ｐｓをケース圧力Ｐｄに解放する。
このような平滑化信号圧力？に対するサーボ弁３４の、
変位Ｘ１及びこの変位Ｘ１に対する前記開口端４１の開
閉関係を第３図に示す。以上の如き過程により、電子計
算機２が正常なとき、切換サーボ圧力Ｐｓを調整圧力Ｐ
ｒに保ち、その故障時（パルス周期が許容範囲から外れ
た場合）には切換サーボ圧力Ｐｓをケース圧力Ｐｄに解
放する。
変位Ｘ１及びこの変位Ｘ１に対する前記開口端４１の開
閉関係を第３図に示す。以上の如き過程により、電子計
算機２が正常なとき、切換サーボ圧力Ｐｓを調整圧力Ｐ
ｒに保ち、その故障時（パルス周期が許容範囲から外れ
た場合）には切換サーボ圧力Ｐｓをケース圧力Ｐｄに解
放する。
従つて上記切換サーボ圧力Ｐｓの変化をみることにより
、電子計算機２の故障を検出することができるようにな
つている。
、電子計算機２の故障を検出することができるようにな
つている。
次に、切換装置４は一例として第４図及び第５図に示す
如く形成され、前記故障検出装置３の整圧通路４０の切
換サーボ圧力Ｐｓの流体、及び前記整圧開口３８の圧力
Ｐｒの流体は、夫々第４図、第５図に示す流体通路４３
，４４に連通させられている。
如く形成され、前記故障検出装置３の整圧通路４０の切
換サーボ圧力Ｐｓの流体、及び前記整圧開口３８の圧力
Ｐｒの流体は、夫々第４図、第５図に示す流体通路４３
，４４に連通させられている。
電子計算機２が正常な楊合には第４図に示す如く油圧機
械式制御演算装置１０の演算結果が遮断され、電子計算
機２の演算結果の電油変換装置７の出力が採択される。
械式制御演算装置１０の演算結果が遮断され、電子計算
機２の演算結果の電油変換装置７の出力が採択される。
また電子計算機２が故障した場合には前述の如き切換サ
ーボ圧力Ｐｓの変化により第５図のように変化し、直ち
に電子計算機２の演算結果の電油変換装置７の出力が遮
断され、油圧機械式制御演算装置１０の演算結果が採択
される。このようにして採択された信号は制御変数出力
装置８において、コンプレッサー可変静翼制御用油圧信
号及び燃料流量に変換され、夫々アクチュエーター９を
介して或は直接に被制御装置１であるエンジンへ送られ
る。
ーボ圧力Ｐｓの変化により第５図のように変化し、直ち
に電子計算機２の演算結果の電油変換装置７の出力が遮
断され、油圧機械式制御演算装置１０の演算結果が採択
される。このようにして採択された信号は制御変数出力
装置８において、コンプレッサー可変静翼制御用油圧信
号及び燃料流量に変換され、夫々アクチュエーター９を
介して或は直接に被制御装置１であるエンジンへ送られ
る。
この発明は前記のように構成され、実時間制御）用の電
子計算機からもたらされる、制御演算サイクル間隔に基
づく周期的パルス信号の、周期の異常を、流体を用いて
検出するように形成されたことにより、広く、一般の実
時間制御用電子計算機の故障検出に用いることができる
。
子計算機からもたらされる、制御演算サイクル間隔に基
づく周期的パルス信号の、周期の異常を、流体を用いて
検出するように形成されたことにより、広く、一般の実
時間制御用電子計算機の故障検出に用いることができる
。
即ち汎用性をｉ有する実時間制御用電子計算機の故障検
出装置を提供することができる。しかも、それにもかか
わらず、比較的簡単な構造で、小型、軽量に形成するこ
とができる。かつ又それにもかかわらず雷に対する被害
の恐れの従来のものよりも少い装置をフ提供することが
できる。
出装置を提供することができる。しかも、それにもかか
わらず、比較的簡単な構造で、小型、軽量に形成するこ
とができる。かつ又それにもかかわらず雷に対する被害
の恐れの従来のものよりも少い装置をフ提供することが
できる。
図面はこの発明の一実施例を示すもので、第１図は制御
装置の故障検出装置の概略図、第２図は故障検出装置の
概略図、第３図は電子計算機からのパルス信号に対する
故障検出装置各部の圧力変化、及びサーボ弁の変位の変
化を示すグラフ、第４図は電子計算機が採択されている
場合を示す切換装置の概略図、第５図は油圧機械式制御
演算装置が採択されている場合を示す切換装置の概略図
である。 １・・・被制御装置、２・・・電子計算機、３・・・故
障検出機。
装置の故障検出装置の概略図、第２図は故障検出装置の
概略図、第３図は電子計算機からのパルス信号に対する
故障検出装置各部の圧力変化、及びサーボ弁の変位の変
化を示すグラフ、第４図は電子計算機が採択されている
場合を示す切換装置の概略図、第５図は油圧機械式制御
演算装置が採択されている場合を示す切換装置の概略図
である。 １・・・被制御装置、２・・・電子計算機、３・・・故
障検出機。
Claims (1)
- １ 制御演算サイクル間隔に基づいて周期的パルス信号
を発する実時間制御用の電子計算機と、該電子計算機に
接続した前記周期的パルス信号の周期の異常を流体を用
いて検出する故障検出機から成ることを特徴とする電子
計算機の故障検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54111593A JPS6049342B2 (ja) | 1979-08-31 | 1979-08-31 | 電子計算機の故障検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54111593A JPS6049342B2 (ja) | 1979-08-31 | 1979-08-31 | 電子計算機の故障検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5636722A JPS5636722A (en) | 1981-04-10 |
| JPS6049342B2 true JPS6049342B2 (ja) | 1985-11-01 |
Family
ID=14565289
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54111593A Expired JPS6049342B2 (ja) | 1979-08-31 | 1979-08-31 | 電子計算機の故障検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6049342B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4863371A (en) * | 1988-06-03 | 1989-09-05 | Union Carbide Corporation | Low NOx high efficiency combustion process |
| US6687596B2 (en) * | 2001-08-31 | 2004-02-03 | General Electric Company | Diagnostic method and system for turbine engines |
-
1979
- 1979-08-31 JP JP54111593A patent/JPS6049342B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5636722A (en) | 1981-04-10 |
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