JPWO2015046177A1 - 燃料システム - Google Patents

Abstract

航空機用のエンジン（Ｅ）に供給する燃料（Ｎ）を昇圧して送り出す定容積ポンプ（２ｃ）を備える燃料システム（１Ａ）であって、上記燃料システム（１Ａ）は、上記エンジン（Ｅ）と上記定容積ポンプ（２ｃ）とを接続し、上記エンジン（Ｅ）から出力される回転動力の回転数を変更して上記定容積ポンプ（２ｃ）に伝達すると共に変速比を調整可能な変速機（２ｄ）を備える。

Description

本発明は、燃料システムに関する。
本願は、２０１３年９月２５日に日本国に出願された特願２０１３−１９８２２１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

航空機には、エンジンに対して必要量の燃料を供給するための燃料システムが搭載されている。このような燃料システムには、燃料タンクから排出された燃料を昇圧する燃料ポンプが設けられている。このような燃料ポンプとしては、ギアポンプ等の定容積ポンプや遠心ポンプが用いられている。

このような燃料ポンプの動力源としては、例えば、特許文献１や特許文献２に示すように、電動モータを用いる構成が提案されているが、燃料システムの大型化及び複雑化を招く。また、電動モータを駆動するための電力は、エンジンの動力を用いて発電することから、電力変換によるロスが発生し、エネルギ効率が低下する。このため、燃料ポンプは、エンジンに接続し、エンジンから出力される回転動力を用いて駆動することが望ましい。
特許文献３には、ガスタービンエンジンの燃料供給装置において、燃料タンクから延びる燃料供給ラインに、遠心型ポンプと容積型ポンプとが設けられており、ガスタービンエンジンをスタートしてからアイドリング領域に達するまでの間は主に容積型ポンプによって燃料を供給し、アイドリング領域に達した後は主に遠心型ポンプによって燃料を供給する構成が記載されている。しかしながら、本発明のような変速比を調整可能な変速機は開示されていない。
特許文献４には、変速機がタービンエンジンからの回転入力を受けるように、タービンエンジンに取り付けることができると記載されている。また、変速機はシャフトを介してブーストポンプインデューサを駆動すると記載されている。さらに、交流発電機は、ブーストポンプインデューサ並びに遠心ポンプと共に変速機によってシャフトを介して駆動されると記載されている。しかしながら、変速機の制御に関する記載はない。
特許文献５には、ディーゼルエンジンにおいて、燃料噴射ポンプの入力軸と機関の出力軸とを無段変速機を介して連動させると共に、蓄圧室の燃料圧力に応答して燃料噴射ポンプの回転数を可変制御することが記載されている。しかしながら、後述する本発明の態様は開示されていない。
特許文献６には、燃料タンクから燃料をポンプにより吐出して内燃機関へ圧送すると共に、その燃料圧力を内燃機関の運転状態に応じて調整する内燃機関の燃料供給装置が開示されている。しかしながら、本発明のような変速比を調整可能な変速機は開示されていない。
特許文献７には、航空機などに用いられるガスタービンエンジンの燃料供給システムが開示されているが、本発明のような変速比を調整可能な変速機は開示されていない。

米国特許第３９４６５５１号明細書 日本国特表２００８−５３０４４２号公報 日本国特開２００６−２０７５９６号公報 日本国特開２００６−０８３８６４号公報 日本国特開昭６４−６３６２４号公報 日本国特開平１０−８９１８３号公報 日本国特開２００２−３０３１６０号公報

エンジンから出力される回転動力を用いて燃料ポンプを駆動する場合には、エンジンの回転数と燃料ポンプの回転数とが比例する。例えば、定容積ポンプでは、回転数に比例した量の燃料を吐出するため、エンジンの回転数が高い場合には多量の燃料が吐出され、エンジンの回転数が低い場合には少量の燃料が吐出される。一方で、エンジンの回転数やエンジンが必要とする燃料量は、航空機の運転状態によって大きく変化する。例えば、エンジン始動時にはエンジンの回転数が低いものの回転数に対して多量の燃料を必要とし、高空巡航時にはエンジンの回転数が高いものの燃料は少量で足りる。定容積ポンプは、エンジンの回転数が低く、燃料の吐出量が少ない場合であっても、常にエンジンが要求する燃料量を吐出する能力が必要となる。このため、エンジン始動時等のエンジンの回転数が低いときに多くの燃料が吐出できるように、大型の定容積ポンプを設置する必要がある。

ところが、このような大型の定容積ポンプは、エンジンの回転数が高くなると、さらに多くの燃料を吐出し、高空巡航時等の運転条件では、エンジンの必要量を超えた大量の燃料を昇圧することになる。よって、エンジンの回転動力で直接駆動される定容積ポンプを備える燃料システムでは、昇圧された燃料のうちエンジンに供給されない余剰分を定容積ポンプの上流に戻している。しかしながら、昇圧された燃料が昇圧前の燃料に戻されるときに、昇圧のエネルギが熱に変換され、エネルギの無駄が生じる。このため、燃料システムのエネルギ効率が低下する。

さらに、航空機では、エンジンで用いられる潤滑油等を燃料との熱交換によって冷却している。ここで、上述のように、昇圧後の燃料が昇圧前の燃料に戻されることによって熱が発生すると、定容積ポンプから吐出される燃料の温度が上昇し、潤滑油等の冷却効率が低下する。特に近年においては、エンジンの低燃費化による冷却に使える燃料流量の減少、燃料圧力の増加による戻り燃料に発生する熱量の増加、機体から流入する熱量の増加等によって、定容積ポンプから吐出される燃料の温度が高くなる傾向にある。

本発明は、上述する事情に鑑みてなされたもので、航空機用のエンジンから出力される回転動力によって駆動される定容積ポンプを有する燃料システムにおいて、定容積ポンプで昇圧された後に定容積ポンプの上流に戻される燃料の量を減少させ、定容積ポンプから吐出される燃料の温度を低下させることを目的とする。

本発明の第１の態様は、航空機用のエンジンに供給する燃料を昇圧して送り出す定容積ポンプを備える燃料システムであって、上記燃料システムは、上記エンジンと上記定容積ポンプとを接続し、上記エンジンから出力される回転動力の回転数を変更して上記定容積ポンプに伝達すると共に変速比を調整可能な変速機と、上記定容積ポンプから吐出された上記燃料のうち上記エンジンに供給されない余剰分を上記定容積ポンプの上流に戻すバイパス流路と、上記バイパス流路の途中部位に設置される絞りと、上記絞りの上流位置における上記燃料の圧力に応じて上記変速機における変速比を制御する変速制御器とを備える。

本発明の第２の態様は、航空機用のエンジンに供給する燃料を昇圧して送り出す定容積ポンプを備える燃料システムであって、上記燃料システムは、上記エンジンと上記定容積ポンプとを接続し、上記エンジンから出力される回転動力の回転数を変更して上記定容積ポンプに伝達すると共に変速比を調整可能な変速機と、上記定容積ポンプの回転数を測定する回転数センサと、上記エンジンが必要とする燃料量が吐出される上記定容積ポンプの回転数と上記回転数センサの測定値とを比較する演算制御手段と、上記演算制御手段の比較結果に基づいて上記変速機における変速比を制御する変速制御器とを備える。

本発明の第３の態様は、航空機用のエンジンに供給する燃料を昇圧して送り出す定容積ポンプを備える燃料システムであって、上記燃料システムは、上記エンジンと上記定容積ポンプとを接続し、上記エンジンから出力される回転動力の回転数を変更して上記定容積ポンプに伝達すると共に変速比を調整可能な変速機と、上記定容積ポンプから吐出された上記燃料の圧力を測定する圧力センサと、上記エンジンが必要とする燃料量が吐出される上記定容積ポンプの吐出圧と上記圧力センサの測定値とを比較する演算制御手段と、上記演算制御手段の比較結果に基づいて上記変速機における変速比を制御する変速制御器とを備える。

本発明の第４の態様は、航空機用のエンジンに供給する燃料を昇圧して送り出す定容積ポンプを備える燃料システムであって、上記燃料システムは、上記エンジンと上記定容積ポンプとを接続し、上記エンジンから出力される回転動力の回転数を変更して上記定容積ポンプに伝達すると共に変速比を調整可能な変速機と、上記定容積ポンプから吐出された上記燃料のうち上記エンジンに供給されない余剰分を上記定容積ポンプの上流に戻すバイパス流路と、上記バイパス流路を流れる上記燃料の流量を計測する流量計と、上記流量計の計測結果に応じて上記変速機における上記変速比を算出する演算制御手段と、上記演算制御手段によって算出された上記変速比に基づいて上記変速機を制御する変速制御器とを備える。

本発明の第５の態様は、航空機用のエンジンに供給する燃料を昇圧して送り出す定容積ポンプを備える燃料システムであって、上記燃料システムは、上記エンジンと上記定容積ポンプとを接続し、上記エンジンから出力される回転動力の回転数を変更して上記定容積ポンプに伝達すると共に変速比を調整可能な変速機と、上記定容積ポンプから吐出された上記燃料の流量を計測する流量計と、上記エンジンが必要とする燃料量と上記流量計の計測値とを比較する演算制御手段と、上記演算制御手段の比較結果に基づいて上記変速機における変速比を制御する変速制御器とを備える。

本発明の第６の態様は、航空機用のエンジンに供給する燃料を昇圧して送り出す定容積ポンプを備える燃料システムであって、上記燃料システムは、上記エンジンと上記定容積ポンプとを接続し、上記エンジンから出力される回転動力の回転数を変更して上記定容積ポンプに伝達すると共に変速比を調整可能な変速機と、上記定容積ポンプから吐出された上記燃料のうち上記エンジンに供給されない余剰分を上記定容積ポンプの上流に戻すバイパス流路と、上記バイパス流路から戻される前の上記燃料の温度を計測する第１温度センサと、上記バイパス流路での上記燃料の温度あるいは上記バイパス流路から戻された後の上記燃料の温度を計測する第２温度センサと、上記第１温度センサの計測値と上記第２温度センサの計測値とを比較する演算制御手段と、上記演算制御手段の比較結果に基づいて上記変速機における変速比を制御する変速制御器とを備える。

本発明の第７の態様は、上記第１〜第６いずれかの態様において、上記定容積ポンプの上流において上記燃料を昇圧すると共に上記エンジンから出力される回転動力に比例して駆動される遠心ポンプを備える。

本発明によれば、変速比を調整可能な変速機を介してエンジンと定容積ポンプとが接続されている。このため、定容積ポンプの回転数をエンジンの回転数に比例することなく変更することが可能となる。よって、エンジンが多量の燃料を必要としないときには、エンジンの回転数が高くても定容積ポンプの回転数を低く抑え、定容積ポンプから吐出されたもののエンジンに供給されない余剰分の燃料（すなわち戻り燃料量）を削減することができる。したがって、本発明によれば、航空機用のエンジンから出力される回転動力によって駆動される定容積ポンプを有する燃料システムにおいて、定容積ポンプで昇圧された後に定容積ポンプの上流に戻される燃料の量を減少させ、定容積ポンプから吐出される燃料の温度を低下させることが可能となる。

本発明の第１実施形態における燃料システムの概略構成を示すシステムブロック図である。 本発明の第２実施形態における燃料システムの概略構成を示すシステムブロック図である。 本発明の第３実施形態における燃料システムの概略構成を示すシステムブロック図である。 本発明の第４実施形態における燃料システムの概略構成を示すシステムブロック図である。 本発明の第５実施形態における燃料システムの概略構成を示すシステムブロック図である。 本発明の第６実施形態における燃料システムの概略構成を示すシステムブロック図である。 本発明の第６実施形態における燃料システムの変形例の概略構成を示すシステムブロック図である。 本発明の第７実施形態における燃料システムの概略構成を示すシステムブロック図である。 本発明の第７実施形態における燃料システムの変形例の概略構成を示すシステムブロック図である。 本発明の第８実施形態における燃料システムの概略構成を示すシステムブロック図である。 本発明の第８実施形態における燃料システムの変形例の概略構成を示すシステムブロック図である。 本発明の第９実施形態における燃料システムの概略構成を示すシステムブロック図である。 本発明の第９実施形態における燃料システムの変形例の概略構成を示すシステムブロック図である。 本発明の第１０実施形態における燃料システムの概略構成を示すシステムブロック図である。 本発明の第１１実施形態における燃料システムの概略構成を示すシステムブロック図である。 本発明の第１２実施形態における燃料システムの概略構成を示すシステムブロック図である。 本発明の第１３実施形態における燃料システムの概略構成を示すシステムブロック図である。 本発明の第１４実施形態における燃料システムの概略構成を示すシステムブロック図である。 本発明の第１５実施形態における燃料システムの概略構成を示すシステムブロック図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る燃料システムの一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。

（第１実施形態）
図１は、本実施形態の燃料システム１Ａの概略構成を示すシステムブロック図である。
本実施形態の燃料システム１Ａは、航空機に搭載され、不図示の燃料タンクに貯留された燃料を昇圧すると共に上記燃料をエンジンに必要量供給する。図１に示すように、本実施形態の燃料システム１Ａは、メイン配管１と、燃料ポンプ機構２と、計量機構３と、ＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）４と、バイパス流路５と、絞り６と、シャットオフバルブ７と、導圧管８とを備えている。なお、図１におけるハッチングは、圧力の高さを示す。圧力の値が同じ領域が同一のハッチングで示されている。

メイン配管１は、燃料タンクとエンジンの燃焼器とを接続する配管であり、図１の左側（燃料タンク側）から右側（エンジン側）に向けて燃料Ｎを案内する。燃料ポンプ機構２は、メイン配管１の流れ方向において計量機構３の上流に配置されている。この燃料ポンプ機構２は、低圧遠心ポンプ２ａと、フィルタ２ｂと、定容積ポンプ２ｃと、変速機２ｄと、変速制御器２ｅとを備えている。

低圧遠心ポンプ２ａは、定容積ポンプ２ｃよりも上流においてメイン配管１の途中部位に設置されている。この低圧遠心ポンプ２ａは、航空機のエンジンＥに対して減速比が固定のギアボックスを介してもしくは変速機を介して接続されており、エンジンＥの回転数に比例した回転数もしくは変速機により変速された回転数で駆動される遠心ポンプである。このような低圧遠心ポンプ２ａは、定容積ポンプ２ｃにおいてキャビテーションやすべり軸受の油膜切れが生じない程度にメイン配管１を流れる燃料Ｎを昇圧する。フィルタ２ｂは、低圧遠心ポンプ２ａと定容積ポンプ２ｃとの間に配置されており、メイン配管１を流れる燃料Ｎに含まれる微小な異物を除去する。

定容積ポンプ２ｃは、例えばギアポンプやプランジャーポンプからなるポンプであり、低圧遠心ポンプ２ａとフィルタ２ｂとの下流においてメイン配管１に取り付けられている。この定容積ポンプ２ｃは、回転数に比例した流量の燃料Ｎを昇圧して送り出すポンプであり、例えば高回転のときには多量の燃料を吐出し、低回転のときには少量の燃料を吐出する。

変速機２ｄは、エンジンＥと定容積ポンプ２ｃとを接続し、エンジンＥから出力される回転動力の回転数を変更して定容積ポンプ２ｃに伝達する。この変速機２ｄは、変速比を調節可能であり、例えば、有段変速機や、ハーフトロイダルＣＶＴ（無段変速機）を用いることができる。

変速制御器２ｅは、変速機２ｄと一体的に設けられており、変速機２ｄにおける変速比を制御する。この変速制御器２ｅには、導圧管８の１つである第１導圧管８ａを介して、絞り６の上流位置における圧力Ｐ３が伝達される。第１導圧管８ａは、バイパス流路５に設置される絞り６の上流に接続されている。このように変速制御器２ｅは、絞り６の上流位置における燃料Ｎの圧力Ｐ３に応じて変速機２ｄの変速比を制御する。

本実施形態においては、変速制御器２ｅは、絞り６の上流位置における圧力Ｐ３の最適値を予め記憶しており、圧力Ｐ３が最適値よりも高いときには、定容積ポンプ２ｃの回転数が下がるように、変速機２ｄの変速比を制御する。逆に、圧力Ｐ３が最適値よりも低いときには、変速制御器２ｅは、定容積ポンプ２ｃの回転数が上がるように、変速機２ｄの変速比を制御する。

なお、本実施形態においては、導圧管８の１つである第２導圧管８ｂを介して燃料システム１Ａと接続された油圧方式のアクチュエータＡが駆動したときの流量変動や、エンジンＥの要求量が急激に変化したときの変速機２ｄの応答遅れに起因する流量変動を吸収できる流量の燃料がバイパス流路５には流れていることが好ましい。このうち最小限の流量がバイパス流路５を流れるときの圧力が、圧力Ｐ３の最適値とされている。これによって、エンジンＥへの燃料Ｎの供給量が上述の流量変動による影響がない範囲で、バイパス流路５に流れる燃料Ｎが最小限となる。すなわち、定容積ポンプ２ｃから吐出された燃料Ｎのうち、エンジンＥに供給されない余剰分を最小限とすることができる。

計量機構３は、図１に示すように、燃料ポンプ機構２の下流に配置されており、メータリングバルブ３ａと、開口面積調整機構３ｂと、変位検出器３ｃと、フィルタ３ｄと、バイパスバルブ３ｅとを備えている。

メータリングバルブ３ａは、メイン配管１に設けられており、メイン配管１の開口面積を調整することにより、メイン配管１を流れる燃料Ｎの流量を調整する。開口面積調整機構３ｂは、メータリングバルブ３ａに取り付けられており、ＥＣＵ４からの指令に基づいてメータリングバルブ３ａを駆動する例えば電動式のアクチュエータである。
変位検出器３ｃは、メータリングバルブ３ａと接続されており、メータリングバルブ３ａによるメイン配管１の開口面積を計測し、その計測結果を出力する。なお、図１には示されていないが、変位検出器３ｃは、ＥＣＵ４と電気的に接続されており、ＥＣＵ４に向けて計測結果を出力する。

フィルタ３ｄは、後述する第３導圧管８ｃの途中部位に設けられている。フィルタ３ｄは、第３導圧管８ｃを流れる燃料Ｎに残存する微小な異物を除去する。フィルタ３ｄと第３導圧管８ｃは、第２導圧管８ｂと接続されている。このため、フィルタ３ｄによって、アクチュエータＡに対して、より不純物の少ない燃料Ｎを供給することができる。

バイパスバルブ３ｅは、バイパス流路５の開度を調整することによってバイパス流路５に流れる燃料Ｎの流量を調整する。このバイパスバルブ３ｅには、導圧管８の１つである第３導圧管８ｃと、同じく導圧管８の１つである第４導圧管８ｄとが接続されている。第３導圧管８ｃは、メータリングバルブ３ａの上流においてメイン配管１と接続されており、メータリングバルブ３ａの上流における燃料Ｎの圧力Ｐ１をバイパスバルブ３ｅに伝達する。また、第４導圧管８ｄは、メータリングバルブ３ａの下流においてメイン配管１と接続されており、メータリングバルブ３ａの下流における燃料Ｎの圧力Ｐ２をバイパスバルブ３ｅに伝達する。バイパスバルブ３ｅは、圧力Ｐ１と圧力Ｐ２との差圧が常に一定となるように、バイパス流路５の開度を調整する。これによって、メータリングバルブ３ａの上流と下流との差圧がメータリングバルブ３ａの開度に関わらず常に一定となり、メータリングバルブ３ａの下流に放出される燃料Ｎの流量がメータリングバルブ３ａによって調整されるメイン配管１の開口面積のみに依存して変化する。よって、メータリングバルブ３ａによる燃料Ｎの流量調整を容易に行うことができる。

ＥＣＵ４は、機体やエンジンＥの運転情報が入力され、これらの情報に基づいて、開口面積調整機構３ｂやシャットオフバルブ７を制御する。なお、ＥＣＵ４は、本来、エンジンＥ全体の制御を行うコントロールユニットであり、本実施形態の燃料システム１Ａのみに属しない。つまり、ＥＣＵ４は、本実施形態の燃料システム１Ａの制御を一部の機能として行い、本発明の演算制御手段として機能する。このようなＥＣＵ４は、例えば、エンジンＥが必要とする燃料量を予め記憶しており、この燃料量に基づいて、開口面積調整機構３ｂにメータリングバルブ３ａの開度を調整させる。

バイパス流路５は、定容積ポンプ２ｃから吐出された燃料ＮのうちエンジンＥに供給されない余剰分を定容積ポンプ２ｃの上流に戻す流路である。このバイパス流路５は、図１に示すように、一方の端部５ａが定容積ポンプ２ｃとメータリングバルブ３ａとの間においてメイン配管１と接続されており、他方の端部５ｂがバイパスバルブ３ｅと定容積ポンプ２ｃとの間においてメイン配管１と接続されている。

絞り６は、バイパス流路５における燃料Ｎの流れ方向において、バイパスバルブ３ｅの下流に設けられている。シャットオフバルブ７は、メイン配管１における燃料Ｎの流れ方向においてメータリングバルブ３ａの下流に設けられ、メイン配管１に取り付けられている。このシャットオフバルブ７は、エンジンＥ等に非常事態が生じ、エンジンＥへの燃料Ｎの供給を緊急停止する必要があるときに、ＥＣＵ４の制御の下、メイン配管１を閉塞する。

導圧管８は、メイン配管１やバイパス流路５の圧力を伝達するための配管であり、本実施形態においては、第１導圧管８ａ、第２導圧管８ｂ、第３導圧管８ｃ及び第４導圧管８ｄが設けられている。第１導圧管８ａは、バイパス流路５の絞り６とバイパスバルブ３ｅとの間の部位と変速制御器２ｅとに接続されており、圧力Ｐ３を変速制御器２ｅに伝達する。第２導圧管８ｂは、第３導圧管８ｃのフィルタ３ｄとアクチュエータＡとに接続されており、圧力Ｐ１をアクチュエータＡに伝達する。第３導圧管８ｃは、メイン配管１の定容積ポンプ２ｃとメータリングバルブ３ａとの間の部位とバイパスバルブ３ｅとに接続されており、圧力Ｐ１をバイパスバルブ３ｅに伝達する。第４導圧管８ｄは、メイン配管１のメータリングバルブ３ａとシャットオフバルブ７との間の部位とバイパスバルブ３ｅとに接続されており、圧力Ｐ２をバイパスバルブ３ｅに伝達する。

このような構成を有する本実施形態の燃料システム１Ａでは、定容積ポンプ２ｃが駆動すると、回転数に応じた燃料Ｎが不図示の燃料タンクから本実施形態の燃料システム１Ａに供給される。本実施形態の燃料システム１Ａに供給された燃料Ｎは、まず低圧遠心ポンプ２ａによって、定容積ポンプ２ｃにおいてキャビテーションやすべり軸受の油膜切れが生じない程度まで昇圧され、フィルタ２ｂで異物が除去された後に定容積ポンプ２ｃに供給される。

定容積ポンプ２ｃに供給された燃料Ｎは、定容積ポンプ２ｃで昇圧された後にメータリングバルブ３ａによってエンジンＥに必要な流量に調整される。ここで、余った燃料Ｎは、バイパス流路５を介して定容積ポンプ２ｃの上流に戻される。メータリングバルブ３ａで計量された燃料Ｎは、図１に示すように、熱交換器Ｋを介してエンジンＥの燃焼器に供給される。なお、熱交換器Ｋは、燃料ＮとエンジンＥで用いられる潤滑油とを熱交換することによって潤滑油を冷却する。

ここで、バイパスバルブ３ｅによって、メータリングバルブ３ａの上流の圧力Ｐ１と下流の圧力Ｐ２とが常に一定となるように、バイパス流路５に流れる燃料Ｎの流量が決定される。このとき、バイパス流路５に流れる燃料Ｎが多いと、絞り６とバイパスバルブ３ｅとの間における燃料Ｎの圧力Ｐ３が最適値に対して上昇する。また、バイパス流路５に流れる燃料Ｎが少ないと、圧力Ｐ３が最適値に対して下降する。

変速制御器２ｅは、圧力Ｐ３と最適値とを比較し、これらの差分に応じて、圧力Ｐ３が最適値となるように変速機２ｄの変速比を制御する。これによって、バイパス流路５に流れる燃料Ｎの流量が、エンジンＥへの燃料Ｎの供給に影響がない範囲で最小限となる。

また、運転状況の変化等によってエンジンＥで必要とされる燃料量が変化したときには、エンジンＥで必要とされる燃料量がメータリングバルブ３ａを通過するように、ＥＣＵ４によって開口面積調整機構３ｂに指令が入力され、メータリングバルブ３ａが制御されることでメイン配管１の開口面積が調整される。このとき、メータリングバルブ３ａの上流の圧力Ｐ１と下流の圧力Ｐ２とが変化するが、上述のように圧力Ｐ１と圧力Ｐ２との差圧が一定となるようにバイパスバルブ３ｅがバイパス流路５に流れる燃料Ｎの流量を調整し、さらには変速制御器２ｅが変速機２ｄの変速比を圧力Ｐ３が最適値となるように制御する。

以上のような本実施形態の燃料システム１Ａによれば、変速比を調整可能な変速機２ｄを介してエンジンＥと定容積ポンプ２ｃとが接続されている。このため、定容積ポンプ２ｃの回転数をエンジンＥの回転数に比例することなく変更することが可能となる。よって、エンジンＥが多量の燃料Ｎを必要としないときには、エンジンＥの回転数が高くても定容積ポンプ２ｃの回転数を低く抑え、定容積ポンプ２ｃから吐出されたもののエンジンＥに供給されない余剰分の燃料Ｎ（すなわち戻り燃料量）を削減することができる。したがって、本実施形態の燃料システム１Ａによれば、航空機用のエンジンＥから出力される回転動力によって駆動される定容積ポンプ２ｃを有する形態において、定容積ポンプ２ｃで昇圧された後に定容積ポンプ２ｃの上流に戻される燃料Ｎの量を減少させ、定容積ポンプ２ｃから吐出される燃料Ｎの温度を低下させることが可能となる。したがって、燃料システム１Ａ全体のエネルギ効率、さらには航空機全体のエネルギ効率を改善することができる。

また、本実施形態の燃料システム１Ａにおいては、定容積ポンプ２ｃから吐出された燃料ＮのうちエンジンＥに供給されない余剰分を定容積ポンプ２ｃの上流に戻すバイパス流路５と、バイパス流路５の途中部位に設置される絞り６と、絞り６の上流位置における燃料Ｎの圧力Ｐ３に応じて変速機２ｄにおける変速比を制御する変速制御器２ｅとを備える。このため、電気的な処理を最小限とした簡易な構成（すなわち信頼性の高い構成）にて変速機２ｄの変速比を制御することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

図２は、本実施形態の燃料システム１Ｂの概略構成を示すシステムブロック図である。
この図に示すように、本実施形態の燃料システム１Ｂは、上記第１実施形態の燃料システム１Ａが備えていた第１導圧管８ａを備えていない。一方で、本実施形態の燃料システム１Ｂは、定容積ポンプ２ｃの回転数を測定する回転数センサ９を備えている。この回転数センサ９は、ＥＣＵ４と電気的に接続されており、測定値をＥＣＵ４に向けて出力する。

ＥＣＵ４は、機体やエンジンＥの運転情報（機速、空気温度、エンジン回転数、スロットル位置等）からエンジンＥが必要とする燃料量（バイパス流路５を流れる流量も含む）を求め、さらに求めた燃料量となる定容積ポンプ２ｃの回転数を算出し、この算出値と回転数センサ９から入力される測定値とを比較する。また、ＥＣＵ４は、これらの値の差分（すなわち比較結果）を変速制御器２ｅに送る。変速制御器２ｅは、ＥＣＵ４から入力された比較結果に基づいて、変速機２ｄにおける変速比を制御する。

このような構成を採用する本実施形態の燃料システム１Ｂによれば、定容積ポンプ２ｃの吐出量を示す定容積ポンプ２ｃの回転数が、回転数センサ９によって測定され、その測定値が電気信号としてＥＣＵ４に入力される。このため、例えば、ＥＣＵ４によって、測定値等に対してソフトウェア上の処理を行った上で、変速制御器２ｅに変速機２ｄの変速比を制御させることが可能となる。このため、変速機２ｄの変速比を、航空機の運転状況等によって、任意かつ最適に調整することが可能となる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明においても、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

図３は、本実施形態の燃料システム１Ｃの概略構成を示すシステムブロック図である。
この図に示すように、本実施形態の燃料システム１Ｃは、上記第１実施形態の燃料システム１Ａが備えていた第１導圧管８ａを備えていない。一方で、本実施形態の燃料システム１Ｃは、定容積ポンプ２ｃとバイパス流路５の一方の端部５ａとの間においてメイン配管１と接続する導圧管８である第５導圧管８ｅと、この第５導圧管８ｅに接続される圧力センサ１０とを備えている。この圧力センサ１０は、第５導圧管８ｅから伝達される圧力（すなわち定容積ポンプ２ｃから吐出された燃料Ｎの圧力（吐出圧））を測定する。また、圧力センサ１０は、ＥＣＵ４と電気的に接続されており、測定値をＥＣＵ４に向けて出力する。

ＥＣＵ４は、機体やエンジンＥの運転情報からエンジンＥが必要とする燃料量（バイパス流路５を流れる流量も含む）を求め、さらに求めた燃料量となる定容積ポンプ２ｃの吐出圧を算出し、この算出値と圧力センサ１０から入力される測定値とを比較する。また、ＥＣＵ４は、これらの値の差分（すなわち比較結果）を変速制御器２ｅに送る。変速制御器２ｅは、ＥＣＵ４から入力された比較結果に基づいて、変速機２ｄにおける変速比を制御する。

このような構成を採用する本実施形態の燃料システム１Ｃによれば、定容積ポンプ２ｃの吐出量を示す定容積ポンプ２ｃの吐出圧が、圧力センサ１０によって測定され、その測定値が電気信号としてＥＣＵ４に入力される。このため、例えば、ＥＣＵ４によって、測定値等に対してソフトウェア上の処理を行った上で、変速制御器２ｅに変速機２ｄの変速比を制御させることが可能となる。このため、変速機２ｄの変速比を、航空機の運転状況等によって、任意かつ最適に調整することが可能となる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明においても、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

図４は、本実施形態の燃料システム１Ｄの概略構成を示すシステムブロック図である。
この図に示すように、本実施形態の燃料システム１Ｄは、上記第１実施形態の燃料システム１Ａが備えていた第１導圧管８ａを備えていない。一方で、本実施形態の燃料システム１Ｄは、バイパス流路５の途中部位に設置されると共にバイパス流路５を流れる燃料Ｎの流量を計測する流量計１１を備えている。この流量計１１は、ＥＣＵ４と電気的に接続されており、計測値をＥＣＵ４に向けて出力する。

ＥＣＵ４は、流量計１１の計測値と、バイパス流路５を流れる燃料Ｎが上述の最適値である場合の流量値とを比較し、その差分から定容積ポンプ２ｃの最適な回転数を算出し、この回転数の値を変速制御器２ｅに送る。そして、変速制御器２ｅは、ＥＣＵ４から入力された回転数となるように、変速機２ｄの変速比を制御する。

このような構成を採用する本実施形態の燃料システム１Ｄによれば、バイパス流路５を流れる燃料Ｎの流量が流量計１１によって計測され、その計測結果が電気信号としてＥＣＵ４に入力される。このため、例えば、ＥＣＵ４によって、計測値等に対してソフトウェア上の処理を行った上で、変速制御器２ｅに変速機２ｄの変速比を制御させることが可能となる。このため、変速機２ｄの変速比を、航空機の運転状況等によって、任意かつ最適に調整することが可能となる。

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明においても、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

図５は、本実施形態の燃料システム１Ｅの概略構成を示すシステムブロック図である。
この図に示すように、本実施形態の燃料システム１Ｅは、上記第１実施形態の燃料システム１Ａが備えていた第１導圧管８ａを備えていない。一方で、本実施形態の燃料システム１Ｅは、定容積ポンプ２ｃとバイパス流路５の一方の端部５ａとの間においてメイン配管１に対して設けられる流量計１２を備えている。この流量計１２は、メイン配管１を流れる燃料Ｎの流量を計測する。また、流量計１２は、ＥＣＵ４と電気的に接続されており、計測値をＥＣＵ４に向けて出力する。

ＥＣＵ４は、機体やエンジンＥの運転情報からエンジンＥが必要とする燃料量（バイパス流路５を流れる流量も含む）を求め、さらに求めた燃料量と流量計１２から入力される計測値とを比較する。また、ＥＣＵ４は、これらの値の差分（すなわち比較結果）を変速制御器２ｅに送る。変速制御器２ｅは、ＥＣＵ４から入力された比較結果に基づいて、変速機２ｄにおける変速比を制御する。

このような構成を採用する本実施形態の燃料システム１Ｅによれば、定容積ポンプ２ｃの吐出量が流量計１２によって計測され、その計測値が電気信号としてＥＣＵ４に入力される。このため、例えば、ＥＣＵ４によって、計測値等に対してソフトウェア上の処理を行った上で、変速制御器２ｅに変速機２ｄの変速比を制御させることが可能となる。このため、変速機２ｄの変速比を、航空機の運転状況等によって、任意かつ最適に調整することが可能となる。

（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明においても、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

図６は、本実施形態の燃料システム１Ｆの概略構成を示すシステムブロック図である。
この図に示すように、本実施形態の燃料システム１Ｆは、上記第１実施形態の燃料システム１Ａが備えていた第１導圧管８ａ、第３導圧管８ｃ、第４導圧管８ｄ、バイパス流路５及びバイパスバルブ３ｅが設置されていない。一方で、本実施形態の燃料システム１Ｆは、差圧センサ１３と、メータリングバルブ３ａの上流の圧力Ｐ１を差圧センサ１３に伝達する導圧管８である第６導圧管８ｆと、メータリングバルブ３ａの下流の圧力Ｐ２を差圧センサ１３に伝達する導圧管８である第７導圧管８ｇとを備えている。差圧センサ１３は、上記圧力Ｐ１と圧力Ｐ２との差圧を測定する。また、差圧センサ１３は、ＥＣＵ４と電気的に接続されており、測定結果をＥＣＵ４に向けて出力する。

ＥＣＵ４は、差圧センサ１３から入力される測定値が、予め定められた設定値となるような、定容積ポンプ２ｃからの燃料Ｎの吐出量（すなわち定容積ポンプ２ｃの回転数）を算出し、この算出値を変速制御器２ｅに送る。変速制御器２ｅは、ＥＣＵ４から入力された算出値に基づいて、変速機２ｄにおける変速比を制御する。

このような構成を採用する本実施形態の燃料システム１Ｆによれば、定容積ポンプ２ｃで昇圧された後に定容積ポンプ２ｃの上流に戻される燃料Ｎがなくなり、定容積ポンプ２ｃから吐出される燃料Ｎの温度をさらに低下させることが可能となる。したがって、燃料システム１Ｆ全体のエネルギ効率、さらには航空機全体のエネルギ効率を改善することができる。ただし、本実施形態の燃料システム１Ｆを実現するためには、変速制御器２ｅから入力される指令に対する変速機２ｄの応答速度を十分に速くする必要がある。

なお、第６実施形態の燃料システム１Ｆにおいては、バイパス流路５が存在しないことから、アクチュエータＡが駆動したときにアクチュエータＡに対してメイン配管１から燃料Ｎが流れ込み、メイン配管１の流量がアクチュエータＡの駆動によって変動する可能性がある。そこで、図７の燃料システム１Ｇに示すように、アクチュエータＡの駆動は、専用の動力源Ｄによって行っても良い。この動力源Ｄとしては、電動モータ等を用いることができる。

（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明においても、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

図８は、本実施形態の燃料システム１Ｈの概略構成を示すシステムブロック図である。
この図に示すように、本実施形態の燃料システム１Ｈは、上記第１実施形態の燃料システム１Ａが備えていた第１導圧管８ａ、第３導圧管８ｃ、第４導圧管８ｄ、バイパス流路５、メータリングバルブ３ａ、開口面積調整機構３ｂ、変位検出器３ｃ及びバイパスバルブ３ｅが設置されていない。一方で、本実施形態の燃料システム１Ｈは、定容積ポンプ２ｃとシャットオフバルブ７の間においてメイン配管１に対して設置される流量計１４を備えている。流量計１４は、定容積ポンプ２ｃの吐出量を計測する。また、流量計１４は、ＥＣＵ４と電気的に接続されており、計測結果をＥＣＵ４に向けて出力する。

ＥＣＵ４は、機体やエンジンＥの運転情報からエンジンＥが必要とする燃料量を求め、さらに求めた燃料量と流量計１４から入力される計測値とを比較する。また、ＥＣＵ４は、これらの値の差分（すなわち比較結果）を変速制御器２ｅに送る。変速制御器２ｅは、ＥＣＵ４から入力された比較結果に基づいて、変速機２ｄにおける変速比を制御する。

このような構成を採用する本実施形態の燃料システム１Ｈによれば、定容積ポンプ２ｃで昇圧された後に定容積ポンプ２ｃの上流に戻される燃料Ｎがなくなり、定容積ポンプ２ｃから吐出される燃料Ｎの温度をさらに低下させることが可能となる。したがって、燃料システム１Ｈ全体のエネルギ効率、さらには航空機全体のエネルギ効率を改善することができる。ただし、本実施形態の燃料システム１Ｈを実現するためには、変速制御器２ｅから入力される指令に対する変速機２ｄの応答速度を十分に速くする必要がある。

なお、第７実施形態の燃料システム１Ｈにおいては、バイパス流路５が存在しないことから、アクチュエータＡが駆動したときにアクチュエータＡに対してメイン配管１から燃料Ｎが流れ込み、メイン配管１の流量がアクチュエータＡの駆動によって変動する可能性がある。そこで、図９の燃料システム１Ｉに示すように、アクチュエータＡの駆動は、専用の動力源Ｄによって行っても良い。

（第８実施形態）
次に、本発明の第８実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明においても、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

図１０は、本実施形態の燃料システム１Ｊの概略構成を示すシステムブロック図である。この図に示すように、本実施形態の燃料システム１Ｊは、上記第１実施形態の燃料システム１Ａが備えていた第１導圧管８ａ、第３導圧管８ｃ、第４導圧管８ｄ、バイパス流路５、メータリングバルブ３ａ、開口面積調整機構３ｂ、変位検出器３ｃ及びバイパスバルブ３ｅが設置されていない。一方で、本実施形態の燃料システム１Ｊは、上記第２実施形態において説明した回転数センサ９を備えている。

ＥＣＵ４は、機体やエンジンＥの運転情報からエンジンＥが必要とする燃料量（バイパス流路５を流れる流量も含む）を求め、さらに求めた燃料量となる定容積ポンプの回転数を算出し、この算出値と回転数センサ９から入力される測定値とを比較する。また、ＥＣＵ４は、これらの値の差分（すなわち比較結果）を変速制御器２ｅに送る。変速制御器２ｅは、ＥＣＵ４から入力された比較結果に基づいて、変速機２ｄにおける変速比を制御する。

このような構成を採用する本実施形態の燃料システム１Ｊによれば、定容積ポンプ２ｃで昇圧された後に定容積ポンプ２ｃの上流に戻される燃料Ｎがなくなり、定容積ポンプ２ｃから吐出される燃料Ｎの温度をさらに低下させることが可能となる。したがって、燃料システム１Ｊ全体のエネルギ効率、さらには航空機全体のエネルギ効率を改善することができる。ただし、本実施形態の燃料システム１Ｊを実現するためには、変速制御器２ｅから入力される指令に対する変速機２ｄの応答速度を十分に速くする必要がある。

なお、第８実施形態の燃料システム１Ｊにおいては、バイパス流路５が存在しないことから、アクチュエータＡが駆動したときにアクチュエータＡに対してメイン配管１から燃料Ｎが流れ込み、メイン配管１の流量がアクチュエータＡの駆動によって変動する可能性がある。そこで、図１１の燃料システム１Ｋに示すように、アクチュエータＡの駆動は、専用の動力源Ｄによって行っても良い。

（第９実施形態）
次に、本発明の第９実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明においても、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

図１２は、本実施形態の燃料システム１Ｌの概略構成を示すシステムブロック図である。この図に示すように、本実施形態の燃料システム１Ｌは、上記第１実施形態の燃料システム１Ａが備えていた第１導圧管８ａ、第３導圧管８ｃ、第４導圧管８ｄ、バイパス流路５、メータリングバルブ３ａ、開口面積調整機構３ｂ、変位検出器３ｃ及びバイパスバルブ３ｅが設置されていない。さらに、本実施形態の燃料システム１Ｌは、上記第７実施形態の燃料システム１Ｈと比較して流量計１４を備えておらず、上記第８実施形態の燃料システム１Ｊと比較して回転数センサ９を備えていない。

本実施形態の燃料システム１Ｌでは、ＥＣＵ４は、機体やエンジンＥの運転情報からエンジンＥが必要とする燃料量（バイパス流路５を流れる流量も含む）を求め、さらに求めた燃料量となる定容積ポンプの回転数を算出し、この算出値を変速制御器２ｅに送る。変速制御器２ｅは、ＥＣＵ４から入力された算出値に基づいて、変速機２ｄにおける変速比を制御する。

このような構成を採用する本実施形態の燃料システム１Ｌによれば、上記第７実施形態の燃料システム１Ｈと比較して流量計１４を備えておらず、上記第８実施形態の燃料システム１Ｊと比較して回転数センサ９を備えていないため、上記第７実施形態の燃料システム１Ｈ及び上記第８実施形態の燃料システム１Ｊよりも簡素なシステム構成とすることができる。

なお、第９実施形態の燃料システム１Ｌにおいては、バイパス流路５が存在しないことから、アクチュエータＡが駆動したときにアクチュエータＡに対してメイン配管１から燃料Ｎが流れ込み、メイン配管１の流量がアクチュエータＡの駆動によって変動する可能性がある。そこで、図１３の燃料システム１Ｍに示すように、アクチュエータＡの駆動は、専用の動力源Ｄによって行っても良い。

（第１０実施形態）
次に、本発明の第１０実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明においても、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

図１４は、本実施形態の燃料システム１Ｎの概略構成を示すシステムブロック図である。この図に示すように、本実施形態の燃料システム１Ｎは、第１温度センサ１５と第２温度センサ１６とを備えている。

第１温度センサ１５は、低圧遠心ポンプ２ａとフィルタ２ｂとの間においてメイン配管１と接続されており、バイパス流路５から戻される前の燃料Ｎの温度を計測する。この第１温度センサ１５は、ＥＣＵ４と電気的に接続されており、計測値をＥＣＵ４に向けて出力する。第２温度センサ１６は、バイパスバルブ３ｅとバイパス流路５の端部５ｂの間もしくはバイパス流路５の端部５ｂと定容積ポンプ２ｃとの間においてメイン配管１と接続されており、バイパス流路５から戻された後の燃料Ｎの温度を計測する。この第２温度センサ１６は、ＥＣＵ４と電気的に接続されており、計測値をＥＣＵ４に向けて出力する。

なお、バイパス流路５の戻す燃料量が増加すると、発生する熱が増加するため、バイパス流路５から戻される前の燃料Ｎの温度と、バイパス流路５から戻された後の燃料Ｎの温度との差が大きくなる。このため、これらの温度の差から、バイパス流路５に流れる燃料Ｎの流量を知ることができる。

ＥＣＵ４は、第１温度センサ１５の測定値と第２温度センサ１６の測定値とを比較し、その差分を算出し、さらにはこの差分がなくなるように変速機２ｄの変速比を求める。ＥＣＵ４は、求めた変速比を変速制御器２ｅに送り、入力された変速比に基づいて変速機２ｄの変速比を変速制御器２ｅが制御する。この結果、第１温度センサ１５の測定値と第２温度センサ１６の測定値との差が小さくなる。すなわち、バイパス流路５に流れる燃料Ｎの流量が減少する。

このような構成を採用する本実施形態の燃料システム１Ｎにおいては、第１温度センサ１５及び第２温度センサ１６の測定値が電気信号としてＥＣＵ４に入力される。このため、例えば、ＥＣＵ４によって、測定値等に対してソフトウェア上の処理を行った上で、変速制御器２ｅに変速機２ｄの変速比を制御させることが可能となる。このため、変速機２ｄの変速比を、航空機の運転状況等によって、任意かつ最適に調整することが可能となる。

（第１１実施形態）
次に、本発明の第１１実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明においても、上記第１実施形態と同様の部分については、この説明を省略あるいは簡略化する。

図１５は、本実施形態の燃料システム１Ｏの概略構成を示すシステムブロック図である。この図に示すように、本実施形態の燃料システム１Ｏは、回転数センサ１７と、圧力センサ１８と、流量計１９とを備えている。

回転数センサ１７は、定容積ポンプ２ｃの回転数を測定し、その測定結果をＥＣＵ４に向けて出力する。圧力センサ１８は、導圧管８の１つである第８導圧管８ｈを介して定容積ポンプ２ｃの下流においてメイン配管１と接続されており、定容積ポンプ２ｃの吐出圧を測定し、その測定結果をＥＣＵ４に向けて出力する。流量計１９は、定容積ポンプ２ｃの下流においてメイン配管１と接続されており、定容積ポンプ２ｃの吐出量を計測し、その計測結果をＥＣＵ４に向けて出力する。

ＥＣＵ４は、定容積ポンプ２ｃの回転数、定容積ポンプ２ｃの吐出圧、及び定容積ポンプ２ｃの吐出量の正常値を予め記憶しており、回転数センサ１７の測定値、圧力センサ１８の測定、及び流量計１９の計測値のいずれかが上記正常値から乖離したときには、異常として検出する。

このような本実施形態の燃料システム１Ｏによれば、定容積ポンプ２ｃ等に不具合が生じたときに、その異常を検知することが可能となる。なお、回転数センサ１７と、圧力センサ１８と、流量計１９とを必ずしも全て設置する必要はなく、これらのいずれか１つあるいは２つを設置しても良い。

（第１２実施形態）
次に、本発明の第１２実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明においても、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

図１６は、本実施形態の燃料システム１Ｐの概略構成を示すシステムブロック図である。この図に示すように、本実施形態の燃料システム１Ｐは、低圧遠心ポンプ２ａとフィルタ２ｂとの間に遠心ポンプ２０が設置されている。すなわち、本実施形態においては、定容積ポンプ２ｃの上流に遠心ポンプ２０が設置されている。この遠心ポンプ２０は、エンジンＥから出力される回転動力によって駆動され、上記回転動力に比例した回転数で回転する。また、本実施形態の燃料システム１Ｐにおいては、変速機２ｄに換えて、変速機２ｄよりも小型の小型変速機２ｆを備えている。

このような本実施形態の燃料システム１Ｐでは、定容積ポンプ２ｃに供給される燃料Ｎが遠心ポンプ２０によって、ある程度まで昇圧される。このため、定容積ポンプ２ｃにおける燃料Ｎの圧力上昇幅を小さくすることができる。したがって、定容積ポンプ２ｃにおいて必要となる仕事量が減少し、エンジンＥから定容積ポンプ２ｃに伝達するトルクを小さくすることができる。このため、小型変速機２ｆでも十分に定容積ポンプ２ｃに対してトルクを伝達することが可能となり、変速機の小型化を図ることが可能となる。

また、本実施形態においては、定容積ポンプ２ｃに供給される燃料Ｎが遠心ポンプ２０によって昇圧されるため、アクチュエータＡに圧力を伝達する第２導圧管８ｂを、図１６に示すように、遠心ポンプ２０の下流であって定容積ポンプ２ｃの上流においてメイン配管１に接続することができる。これによって、定容積ポンプ２ｃから吐出された燃料ＮがアクチュエータＡの駆動に用いられることがなくなる。上述のように、第１実施形態においては、バイパス流路５にアクチュエータＡが駆動したときの流量変動を吸収できる量の燃料Ｎを流していたが、本実施形態においては上記流量変動を吸収する必要がなくなるため、バイパス流路５に流す燃料Ｎの量をさらに減少させることができる。なお、第２導圧管８ｂには、フィルタ２１が設置されている。

また、図１６には示していないが、例えば、定容積ポンプ２ｃの下流にも遠心ポンプを設置しても良い。この場合には、定容積ポンプ２ｃの仕事量をさらに減少させ、より変速機を小型化することができる。

なお、本実施形態においては、遠心ポンプ２０と低圧遠心ポンプ２ａとを設置する構成を採用しているが、低圧遠心ポンプ２ａの機能を遠心ポンプ２０に持たせることができる場合もあるため、このような場合には低圧遠心ポンプ２ａを排除することも可能である。

（第１３実施形態）
次に、本発明の第１３実施形態について説明する。なお、本実施形態の燃料システム１Ｑは、上記第１２実施形態の燃料システム１Ｐと構成が似ている。このため、本実施形態の説明においては、上記第１２実施形態との相違点について説明する。

図１７は、本実施形態の燃料システム１Ｑの概略構成を示すシステムブロック図である。この図に示すように、本実施形態の燃料システム１Ｑは、上記第１２実施形態の燃料システム１Ｐが備えていた第１導圧管８ａ、第３導圧管８ｃ、第４導圧管８ｄ、バイパス流路５及びバイパスバルブ３ｅが設置されていない。一方で、本実施形態の燃料システム１Ｑは、上記第６実施形態において説明した差圧センサ１３と、メータリングバルブ３ａの上流の圧力Ｐ１を差圧センサ１３に伝達する導圧管８である第６導圧管８ｆと、メータリングバルブ３ａの下流の圧力Ｐ２を差圧センサ１３に伝達する導圧管８である第７導圧管８ｇとを備えている。差圧センサ１３は、圧力Ｐ１と圧力Ｐ２との差圧を測定する。また、差圧センサ１３は、ＥＣＵ４と電気的に接続されており、測定結果をＥＣＵ４に向けて出力する。

ＥＣＵ４は、差圧センサ１３から入力される測定値が、予め定められた設定値となるような定容積ポンプ２ｃからの燃料Ｎの吐出量（すなわち定容積ポンプ２ｃの回転数）を算出し、この算出値を変速制御器２ｅに送る。変速制御器２ｅは、ＥＣＵ４から入力された算出値に基づいて、小型変速機２ｆにおける変速比を制御する。

このような構成を採用する本実施形態の燃料システム１Ｑによれば、定容積ポンプ２ｃで昇圧された後に定容積ポンプ２ｃの上流に戻される燃料Ｎがなくなり、定容積ポンプ２ｃから吐出される燃料Ｎの温度をさらに低下させることが可能となる。したがって、燃料システム１Ｑ全体のエネルギ効率、さらには航空機全体のエネルギ効率を改善することができる。

ただし、本実施形態の燃料システム１Ｑを実現するためには、変速制御器２ｅから入力される指令に対する小型変速機２ｆの応答速度を十分に速くする必要がある。ここで、小型変速機２ｆは、上記第１実施形態等で説明した変速機２ｄよりも小型であることから応答速度が速い。よって、本実施形態の燃料システム１Ｑを容易に実現することが可能となる。

なお、第１３実施形態の燃料システム１Ｑにおいては、バイパス流路５が存在しないことから、アクチュエータＡが駆動したときにアクチュエータＡに対してメイン配管１から燃料Ｎが流れ込み、メイン配管１の流量がアクチュエータＡの駆動によって変動する可能性がある。そこで、図１７に示すように、アクチュエータＡの駆動は、専用の動力源Ｄによって行っても良い。この動力源Ｄとしては、電動モータ等を用いることができる。

（第１４実施形態）
次に、本発明の第１４実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明においても、上記第１２実施形態との相違点について説明を行う。

図１８は、本実施形態の燃料システム１Ｒの概略構成を示すシステムブロック図である。この図に示すように、本実施形態の燃料システム１Ｒは、上記第１２実施形態の燃料システム１Ｐが備えていた第１導圧管８ａ、第３導圧管８ｃ、第４導圧管８ｄ、バイパス流路５及びバイパスバルブ３ｅが設置されていない。一方で、本実施形態の燃料システム１Ｒは、上記第２実施形態で説明した定容積ポンプ２ｃの回転数を測定する回転数センサ９を備えている。この回転数センサ９は、ＥＣＵ４と電気的に接続されており、測定値をＥＣＵ４に向けて出力する。

ＥＣＵ４は、機体やエンジンＥの運転情報（機速、空気温度、エンジン回転数、スロットル位置等）からエンジンＥが必要とする燃料量を求め、さらに求めた燃料量となる定容積ポンプの回転数を算出し、この算出値と回転数センサ９から入力される測定値とを比較する。また、ＥＣＵ４は、これらの値の差分（すなわち比較結果）を変速制御器２ｅに送る。変速制御器２ｅは、ＥＣＵ４から入力された比較結果に基づいて、小型変速機２ｆにおける変速比を制御する。

このような構成を採用する本実施形態の燃料システム１Ｒによれば、定容積ポンプ２ｃの吐出量を示す定容積ポンプ２ｃの回転数が、回転数センサ９によって測定され、その測定値が電気信号としてＥＣＵ４に入力される。このため、例えば、ＥＣＵ４によって、測定値等に対してソフトウェア上の処理を行った上で、変速制御器２ｅに小型変速機２ｆの変速比を制御させることが可能となる。このため、小型変速機２ｆの変速比を、航空機の運転状況等によって、任意かつ最適に調整することが可能となる。

また、このような構成を採用する本実施形態の燃料システム１Ｒによれば、定容積ポンプ２ｃで昇圧された後に定容積ポンプ２ｃの上流に戻される燃料Ｎがなくなり、定容積ポンプ２ｃから吐出される燃料Ｎの温度をさらに低下させることが可能となる。したがって、燃料システム１Ｒ全体のエネルギ効率、さらには航空機全体のエネルギ効率を改善することができる。

ただし、本実施形態の燃料システム１Ｒを実現するためには、変速制御器２ｅから入力される指令に対する小型変速機２ｆの応答速度を十分に速くする必要がある。ここで、小型変速機２ｆは、上記第１実施形態等で説明した変速機２ｄよりも小型であることから応答速度が速い。よって、本実施形態の燃料システム１Ｒを容易に実現することが可能となる。

なお、第１４実施形態の燃料システム１Ｒにおいては、バイパス流路５が存在しないことから、アクチュエータＡが駆動したときにアクチュエータＡに対してメイン配管１から燃料Ｎが流れ込み、メイン配管１の流量がアクチュエータＡの駆動によって変動する可能性がある。そこで、図１８に示すように、アクチュエータＡの駆動は、専用の動力源Ｄによって行っても良い。この動力源Ｄとしては、電動モータ等を用いることができる。

（第１５実施形態）
次に、本発明の第１５実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明においても、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

図１９は、本実施形態の燃料システム１Ｓの概略構成を示すシステムブロック図である。この図に示すように、本実施形態の燃料システム１Ｓは、定容積ポンプ２ｃの上流に設けられる低圧遠心ポンプ２ａ（もしくは図１６に示す遠心ポンプ２０）の上流に設置されると共にエンジンＥから出力される回転動力に比例して駆動されるインデューサ２２を備える。このインデューサ２２は、メイン配管１を流れる燃料Ｎを昇圧する。

上述のように、上述の実施形態を含め、本実施形態の燃料システム１Ｓでは、定容積ポンプ２ｃと低圧遠心ポンプ２ａの回転軸を共通とした場合に変速機２ｄによって低圧遠心ポンプ２ａの回転数がエンジンＥの回転数と比例しない。このため、低圧遠心ポンプ２ａにインデューサを組み込んで使用した場合には、インデューサの回転数もエンジンＥの回転数と比例しない。ところが、インデューサは、エンジンＥの回転数よりも低速回転されることを想定して設計されていない可能性があり、低速回転では本来の性能を発揮できない可能性がある。これに対して、本実施形態の燃料システム１Ｓによれば、インデューサ２２が低圧遠心ポンプ２ａと独立して設けられ、エンジンＥの回転数と比例するように駆動されるため、本来のインデューサ２２の性能をそのまま発揮することができる。

なお、本実施形態の構成は、上述した他の実施形態に組み合わせて用いることが可能である。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

本発明によれば、定容積ポンプの回転数をエンジンの回転数に比例することなく変更することが可能となる。よって、エンジンが多量の燃料を必要としないときには、エンジンの回転数が高くても定容積ポンプの回転数を低く抑え、定容積ポンプから吐出されたもののエンジンに供給されない余剰分の燃料（すなわち戻り燃料量）を削減することができる。したがって、本発明によれば、航空機用のエンジンから出力される回転動力によって駆動される定容積ポンプを有する燃料システムにおいて、定容積ポンプで昇圧された後に定容積ポンプの上流に戻される燃料の量を減少させ、定容積ポンプから吐出される燃料の温度を低下させることが可能となる。

１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ、１Ｈ、１Ｉ、１Ｊ、１Ｋ、１Ｌ、１Ｍ、１Ｎ、１Ｏ、１Ｐ、１Ｑ、１Ｒ、１Ｓ 燃料システム、
１ メイン配管
２ 燃料ポンプ機構
２ａ 低圧遠心ポンプ
２ｂ、３ｄ、２１ フィルタ
２ｃ 定容積ポンプ
２ｄ 変速機
２ｅ 変速制御器
２ｆ 小型変速機
３ 計量機構
３ａ メータリングバルブ
３ｂ 開口面積調整機構
３ｃ 変位検出器
３ｅ バイパスバルブ
４ ＥＣＵ（演算制御手段）
５ バイパス流路
５ａ、５ｂ 端部
７ シャットオフバルブ
８ 導圧管
８ａ 第１導圧管
８ｂ 第２導圧管
８ｃ 第３導圧管
８ｄ 第４導圧管
８ｅ 第５導圧管
８ｆ 第６導圧管
８ｇ 第７導圧管
８ｈ 第８導圧管
９、１７ 回転数センサ
１０、１８ 圧力センサ
１１、１２、１４、１９ 流量計
１３ 差圧センサ
１５ 第１温度センサ
１６ 第２温度センサ
２０ 遠心ポンプ
２２ インデューサ
Ａ アクチュエータ
Ｄ 動力源
Ｅ エンジン
Ｋ 熱交換器
Ｎ 燃料

Claims (7)

1. 航空機用のエンジンに供給する燃料を昇圧して送り出す定容積ポンプを備える燃料システムであって、
   前記エンジンと前記定容積ポンプとを接続し、前記エンジンから出力される回転動力の回転数を変更して前記定容積ポンプに伝達すると共に変速比を調整可能な変速機と、
   前記定容積ポンプから吐出された前記燃料のうち前記エンジンに供給されない余剰分を前記定容積ポンプの上流に戻すバイパス流路と、
   前記バイパス流路の途中部位に設置される絞りと、
   前記絞りの上流位置における前記燃料の圧力に応じて前記変速機における変速比を制御する変速制御器と
   を備える燃料システム。
2. 航空機用のエンジンに供給する燃料を昇圧して送り出す定容積ポンプを備える燃料システムであって、
   前記エンジンと前記定容積ポンプとを接続し、前記エンジンから出力される回転動力の回転数を変更して前記定容積ポンプに伝達すると共に変速比を調整可能な変速機と、
   前記定容積ポンプの回転数を測定する回転数センサと、
   前記エンジンが必要とする燃料量が吐出される前記定容積ポンプの回転数と前記回転数センサの測定値とを比較する演算制御手段と、
   前記演算制御手段の比較結果に基づいて前記変速機における変速比を制御する変速制御器と
   を備える燃料システム。
3. 航空機用のエンジンに供給する燃料を昇圧して送り出す定容積ポンプを備える燃料システムであって、
   前記エンジンと前記定容積ポンプとを接続し、前記エンジンから出力される回転動力の回転数を変更して前記定容積ポンプに伝達すると共に変速比を調整可能な変速機と、
   前記定容積ポンプから吐出された前記燃料の圧力を測定する圧力センサと、
   前記エンジンが必要とする燃料量が吐出される前記定容積ポンプの吐出圧と前記圧力センサの測定値とを比較する演算制御手段と、
   前記演算制御手段の比較結果に基づいて前記変速機における変速比を制御する変速制御器と
   を備える燃料システム。
4. 航空機用のエンジンに供給する燃料を昇圧して送り出す定容積ポンプを備える燃料システムであって、
   前記エンジンと前記定容積ポンプとを接続し、前記エンジンから出力される回転動力の回転数を変更して前記定容積ポンプに伝達すると共に変速比を調整可能な変速機と、
   前記定容積ポンプから吐出された前記燃料のうち前記エンジンに供給されない余剰分を前記定容積ポンプの上流に戻すバイパス流路と、
   前記バイパス流路を流れる前記燃料の流量を計測する流量計と、
   前記流量計の計測結果に応じて前記変速機における前記変速比を算出する演算制御手段と、
   前記演算制御手段によって算出された前記変速比に基づいて前記変速機を制御する変速制御器と
   を備える燃料システム。
5. 航空機用のエンジンに供給する燃料を昇圧して送り出す定容積ポンプを備える燃料システムであって、
   前記エンジンと前記定容積ポンプとを接続し、前記エンジンから出力される回転動力の回転数を変更して前記定容積ポンプに伝達すると共に変速比を調整可能な変速機と、
   前記定容積ポンプから吐出された前記燃料の流量を計測する流量計と、
   前記エンジンが必要とする燃料量と前記流量計の計測値とを比較する演算制御手段と、
   前記演算制御手段の比較結果に基づいて前記変速機における変速比を制御する変速制御器と
   を備える燃料システム。
6. 航空機用のエンジンに供給する燃料を昇圧して送り出す定容積ポンプを備える燃料システムであって、
   前記エンジンと前記定容積ポンプとを接続し、前記エンジンから出力される回転動力の回転数を変更して前記定容積ポンプに伝達すると共に変速比を調整可能な変速機と、
   前記定容積ポンプから吐出された前記燃料のうち前記エンジンに供給されない余剰分を前記定容積ポンプの上流に戻すバイパス流路と、
   前記バイパス流路から戻す前の前記燃料の温度を計測する第１温度センサと、
   前記バイパス流路の前記燃料の温度あるいは前記バイパス流路から戻された後の前記燃料の温度を計測する第２温度センサと、
   前記第１温度センサの計測値と前記第２温度センサの計測値とを比較する演算制御手段と、
   前記演算制御手段の比較結果に基づいて前記変速機における変速比を制御する変速制御器と
   を備える燃料システム。
7. 前記定容積ポンプの上流において前記燃料を昇圧すると共に前記エンジンから出力される回転動力に比例して駆動される遠心ポンプを備える請求項１〜６いずれか一項に記載の燃料システム。

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