JP4854674B2 - 航空機のエンジンの操作条件に作用する許可を発する装置とこの装置からなるエンジンの制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、航空機のエンジンの操作状態に作用する許可を発する装置と、この装置からなる少なくとも１つのエンジン用制御装置とに関する。

航空機の推進システムの故障、特にそのため少なくとも１つのエンジンの推力がパイロットの指令に合わなくなり、航空機の安全性に直接且つ重大な衝撃を持つ故障があることは知られている。そのような故障を減少するため、自動的に、故障したエンジンを切り離すようになされた装置が航空機に備えられている。然し、そのような切り離しは、飛行中の全ての段階および航空機の全ての状態に対し可能ではない。

本発明の目的はこれらの欠点を解消することであり、航空機の１つ以上のエンジンの操作状態に適切な手段が作用することを許可する許可信号を発する装置に関する。

このため、本発明によれば、この装置は、
エンジンへの燃料供給を制御するスロットル・レバーの位置を含む、航空機に関する特定のパラメータを決定する第１手段と、
上記の特定のパラメータに基づき、航空機が、そのエンジンの操作状態に作用を許可し得る状態にあるか否かを決定し、適宜対応する適切な許可信号を発する第２手段とを備える。

よって、本発明によれば、エンジンの操作状態に(例えば、このエンジンを切り離すあるいはその流量率を減じることにより)作用できる、以下に記載する適切な手段は、少なくともそのエンジンを制御するスロットル・レバーの位置に依存して、本発明による装置が、以前に対応する許可信号を発した場合のみエンジンに作用出来る。

従って、本発明による以下に記載のパラメータを考慮することにより、(特に、エンジンを切り離すという)許可が、適切な条件、特に全ての必要な安全条件が実行されている場合のみ与えられるように為されている。このためには、これらの条件を適切に示せるパラメータを考慮するだけで足りる。

好ましい実施例では、上記の第２手段は、航空機が地上にあり、エンジンがアイドリングしている際に許可信号を発する。

この場合、上記のエンジン用の少なくともスロットル・レバーの位置がアイドリング位置より下あるいはこれと同じである際、エンジンがアイドリングしていると第２手段が決定するのが望ましい。このチェックを強化するため、更に、航空機のもう１つのエンジン用のスロットル・レバーの位置が所定位置以下あるいは同じである際、エンジンがアイドリングしていると第２手段が決定することが望ましい。

更に、少なくとも地上スポイラーが展開しているか航空機の主脚機構が加圧される際、航空機が地上にあると第２手段が決定するのが望ましい。このチェックを強化するため、更に、地上に対する航空機の高さが所定高さ以下あるいは航空機のホイールの速度が所定速度以上である際、航空機が地上にあると上記の第２手段が決定することが望ましい。

更に、一回且つ同時に
地上に対する航空機の高さが所定高さ以下で、
エンジンの出力が所定の出力以下で、
スロットル・レバーの位置が所定の位置より下あるいは同じである時、
第２手段が又許可信号を発するのが望ましい。

加えて、特定の実施例では、本発明の装置は更に
以下の状態
ａ）航空機のもう１つのエンジンが故障している、
ｂ）もう１つのエンジンが切り離されている、
ｃ）許可信号がもう１つのエンジンに対し出されている、
が現れているかどうか決定するための第３手段と、この第３手段が上記の状態ａ）、ｂ）およびｃ）の少なくと１つが現れていることを検知すると、許可信号が発せられたことを無効にする第４手段とを備えている。

本発明は、又、少なくとも、
エンジンへの燃料供給を制御するため、航空機のパイロットにより作動できるスロットル・レバーと、
上記のエンジンの操作状態に作用できる、エンジンのモニター(監視)と調整手段とを備えるタイプの航空機の少なくとも１つのエンジンを制御するためのシステムに関する。

本発明によれば、上記の制御システムは、許可信号を発するための、上記のような装置を少なくとも１つ備え、上記のモニターおよび調整手段は、以前に上記の装置で発せられた許可信号を受け取っている場合にのみ上記の操作状態に作用できるように形成されている。

上記のモニタおよび調整手段が、上記のエンジンの燃料の流量率を修正あるいはそのエンジンを切り離すことによってエンジンの操作状態に作用できることが好ましい。

航空機の複数のエンジンの制御を意図した特定の実施例では、各々が上記の複数のエンジンと組み合わせられていて、スロットル・レバーと、モニターおよび調整手段と、許可信号を発生する装置からなる複数個のアセンブリを上記の制御システムが備えるのが望ましい。

添付図面の図は、本発明が実施されている方法を明確にする。これらの図では、同一の符号は同一の要素を示す。

図１で示されているように、本発明の装置１は、航空機の少なくとも１つのエンジン(図示されていない)に対する制御システム２に取り付けられ、以下に特記する許可信号を発するようになされている。

上記の制御システム２は、標準の方法で、少なくとも１つのアセンブリ１５を備え、
このアセンブリと組み合わせられるエンジンへの燃料供給を制御するため、航空機のパイロットによって作動できるスロットル・レバー３と、
一点鎖線で示したリンク５によって、スロットル・レバー３の位置を決定し、この位置を示す信号を形成する手段４と、
リンク８を介して上記手段４から受け取った上記の信号と、リンク９を介して受け取った（特定のエンジンの低圧コンプレッサの出力Ｎ１の値のような）その他のパラメータのファンクションとして、リンク７を介して上記のエンジンの操作状態に作用できるエンジンのモニタおよび調整手段６とからなる。

エンジンの推力がパイロットの指示に合わなくなる、特にＴＣＭ故障(信頼制御不調)中安全性に直接影響を及ぼすかもしれない問題をエンジンが示す場合、このエンジンのモニタおよび調整手段６は、エンジンを切り離すか、燃料の流量率を減少してエンジンにより与えられる力を減少することによりエンジンに作用する。

勿論、そのようなエンジンに対する作用は飛行中の全ての局面及び航空機の全ての状態に対し可能ではない。

また、本発明によれば、上記のモニタおよび調整手段６は、それ以前に上記の装置１により発せられた許可信号を受け取った場合のみ上記のエンジンの操作状態に作用できるように形成されている。

そのため、本発明によれば、上記の装置１は
制御せられたエンジンへの燃料供給を制御するスロットル・レバー３の位置を含む、航空機に関する特定のパラメータを決定する手段４、１０であって、これを為すために、手段４は、例えば、リゾルバおよびポテンショメータとからなるものと、
上記の手段４及び１０のリンク１２および１３を介して受け取った特定のパラメータを基に、航空機が、そのエンジンの操作状態に作用を許可させ得る状態にあるかないか決定し、適宜、上記の手段６へリンク１４を介して伝達される対応許可信号を発する手段１１とを備える。

従って、本発明による手段１１が考慮する、以下に特記するパラメータにより、適切な条件、特に必要とされる安全条件が、特に、現在の飛行段階および現在の飛行状態(速度、地形等)の機能として実行されている場合のみ、装置１によって、許可(特に、エンジンの切り離し)が与えられるようになされている。

特定の実施例では、
エンジンのモニタおよび調整手段６はＦＡＤＥＣタイプの標準全権(full-authority)ディジタル・エンジン制御システムである。ＦＡＤＥＣタイプ・システムは２つのチャネルを持っていることは既知である。即ち、推力をあやつる作動チャネルと、その作動チャネルをモニタして、即ち、エンジンがパイロットの指令に合わなくなり、その結果生じる推力が航空機の状態を制御できなくなると、必要なら、エンジン切り離しを開始することを可能にする受動チャネルであり、そして/または、
上記手段１１はＰＲＩＭタイプの主コンピュタであり、それは臨界状態(レベルＡ)であり、エンジンのスロットル・レバー３の位置ならびに、(高度、航空機の速度あるいはホイールの速度のような特性を備えた)飛行段階を知っているという利点を有する。

特定の実施例では、上記手段１１は、リンク１４を介して、ＦＡＤＥＣシステムのチャネルへの回路を閉じるリレーを作動させる。ＦＡＤＥＣシステムは、上記のＴＣＭタイプの故障が検知されると、これを作動許可(特に、エンジン切り離し許可)と解読する。

加えて、航空機、特に、輸送飛行機の複数個のエンジン制御用の特定の実施例では、上記の制御システム２は複数個のアセンブリ１５からなり、各アセンブリ1５は１つのエンジンと組み合わせられており、各場合に、上記のように、特に、スロットル・レバー３と、モニタおよび制御手段６と、許可信号を発する装置１とを備える。

上記手段１１は、特に、航空機の飛行段階の機能として実施される、色々のファンクションを備えている。これらの機能の幾つか１６、１７および１８を以下に特記する。

図２に線で示されている機能１６は航空機が地上にある場合に適用される。

機能１６は、
上記のエンジンのスロットル・レバー３の位置がアイドリング位置の下あるいはそれと同じかをどうか、即ち、スロットル・レバー３の位置が、上記のアイドリング位置に対し指令された燃料流量率より下あるいは同じである燃料流量率を指令するかどうかを決定する手段１９と、
航空機の他のスロットル・レバーの位置、即ち、現在考慮しているものとは異なる、航空機のもう１つのエンジンに指令を与えるスロットル・レバーが所定の位置より下あるいはこれと同じ高さかどうかを決定する手段２０と、
上記の手段１９と２０に連結されるＡＮＤロジック・ゲート２１と、
航空機の地上スポイラが展開しているかどうかを決定する手段２２と、
航空機の主脚機構が加圧されているかどうか、即ち、接地しているかどうかを決定する手段２３と、
上記の手段２２と２３とに接続されているＯＲロジック・ゲート２４と、
航空機のホイールの速度が所定速度以上かどうかを決定する手段２５と、
(電波高度計が受信した)地上に対する航空機の高さが所定の高さ以上かどうかを決定する手段２６と、
地上に対する航空機の高さが少なくとも所定時間、所定の高さ以上であったかどうかを適宜、検査し、表示する手段２７と、
上記の手段２５と２７に接続するＯＲロジック・ゲート２８と、
上記のＯＲロジック・ゲート２４と２８とに接続するＡＮＤロジック・ゲート２９、
上記のＡＮＤロジック・ゲート２９から受け取った結果が少なくとも所定時間正しかったと適宜検査し、表示する手段３０と、
ＡＮＤロジック・ゲート２１と手段３０とに接続していて、リンク１４に連結されたリンク３２を介して許可信号を適宜発生できるＡＮＤロジック・ゲート３１とを備えている。

よって、上記の手段１１の機能１６は以下の場合許可信号を出す。
エンジンがアイドリングしている、すなわち
・上記エンジンのスロットル・レバー３の位置がアイドリング位置より下あるいはこれと同じであり(手段１９)、かつ(ゲート２１)、
・航空機の異なるエンジンのスロットル・レバーの位置が所定位置より下あるいはこれと同じ(手段２０)、である時(ゲート３１)、
航空機が地上にある、即ち
・地上スポイラが展開している(手段２２)か、あるいは航空機の主脚機構が加圧されている(手段２３)かのいずれか(ゲート２４)で、かつ(ゲート２９)、
・航空機のホイールの速度が所定速度以上(手段２５)か、地上に対する航空機の高さが所定高さ以下(手段２６)のいずれか(ゲート２８)、である時。

加えて、図３に線描されている機能１７は、航空機が、アプローチ態勢と着陸態勢との間の移行段階である、地上に近接する飛行段階(所謂“引き起こし”)にある場合に適用される。

この機能１７は
(電波高度計により受信した)地上に対する航空機の高さが所定の高さ以下かどうか決定する手段３３と、
エンジンの出力が所定の出力より上かどうか決定する手段３４と、
スロットル・レバー３の位置が所定の位置以下かこれと同じかどうかを決定する手段３５と、
上記の手段３３、３４および３５とに接続していて、リンク１４に連結しているリンク３７を介して許可信号を発することができるＡＮＤロジック・ゲート３６とを備えている。

従って、上記の機能１７は一回で同時に(ゲート３６)
地上に対して航空機の高さが所定の高さ以下(手段３３)で、
エンジンの出力が所定の出力以上であり(手段３４)、
スロットル・レバー３の位置が所定位置(手段３５)よりも下にあるかこれと同じ位置にある
時に許可信号を発する。

加えて、図４に示されている機能１８が許可信号の発生を無効にでき、よって、装置１がそのような信号を発することを阻止するか、あるいは上記の装置１によって以前に発せられたそのような信号を無効にするのを阻止することができる。

更に詳しく言えば、上記の機能１８は、以下の状態ａ）、ｂ）およびｃ）の１つが現れている際、リンク３９を介して許可信号の発生を無効にする。
ａ） 航空機の他のエンジンの少なくとも１つが故障している(その他のエンジンに関する種々の情報が各々リンクｌ１、ｌ２およびｌ３を介して受け取られる)あるいは(ＯＲロジック・ゲート３８)。
ｂ） 航空機の他のエンジンの少なくとも１つが切り離されている(この情報はリンクｌ４、ｌ５およびｌ６によって受け取られる)あるいは(ゲート３８)。
ｃ） 他のエンジンに対し許可信号が装置１によって発せられているかあるいは発せられた(この情報はリンクｌ７により受け取られる)。

本発明によるエンジンの制御システムの線図である。 本発明の装置に対し為される色々の操作状況を示す線図である。 本発明の装置に対し為される色々の操作状況を示す線図である。 本発明の装置に対し為される色々の操作状況を示す線図である。

符号の説明

１…許可信号発生装置、２…エンジン制御システム、３…スロットル・レバー、４・１０…第１手段、６…モニタ及び制御手段、１１…第２手段、１０…第３手段、１１…第４手段、１５…アセンブリ。

Claims (11)

1. 航空機の少なくとも１つのエンジンの操作状態に作用する許可に対応する許可信号を発する装置であって、この装置は
   エンジンへの燃料供給を制御するスロットル・レバー(３)の位置を含む、航空機に関する特定のパラメータを決定する第１手段(４、１０)と、
   上記の特定のパラメータを基に、航空機が、そのエンジンの操作状態に作用を許可し得る状態にあるかないか決定し、適宜、対応する許可信号を発する第２手段(１１)とを備え、
   更に、
   以下の状態
   ａ）航空機のもう１つのエンジンが故障している、
   ｂ）もう１つのエンジンが切り離されている、
   ｃ）もう１つのエンジンに対し許可信号が発せられている
   が現れているかどうかを決定する第３手段(１０)と、
   この第３手段(１０)がａ）、ｂ）およびｃ）の状態の少なくとも１つが現れていることを検知すると許可信号の発生を無効にする第４手段(１１)とを備えることを特徴とするもの。
2. 請求項１に記載した装置であって、航空機が地上にあり、エンジンがアイドリングしている際に第２手段(１１)が許可信号を発することを特徴とするもの。
3. 請求項２に記載した装置であって、上記のエンジンに対する少なくともスロットル・レバーの位置がアイドリング位置以下あるいはこれと同じである際に第２手段(１１)がエンジンがアイドリングしていると決定することを特徴とするもの。
4. 請求項３に記載した装置であって、更に、航空機のもう１つのエンジンに対するスロットル・レバーの位置が所定位置より下あるいはこれと同じである際に第２手段(１１)がエンジンがアイドリングしていると決定することを特徴とするもの。
5. 請求項２から請求項４のいずれか１項に記載した装置であって、少なくとも地上スポイラーが展開しているか、航空機の主脚機構が加圧されている時、第２手段(１１)が航空機が地上にあると決定することを特徴とするもの。
6. 請求項５に記載した装置であって、更に、地上に対する航空機の高さが所定の高さ以下あるいは航空機のホイールの速度が所定の速度以上である時、航空機は地上にあると第２手段(１１)が決定することを特徴とするもの。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載した装置であって、一回で同時に、
   地上に対する航空機の高さが所定の高さ以下で、
   エンジンの出力が所定の出力以上であり、
   スロットル・レバー(３)の位置が所定の位置以下あるいはこれと同じである時、第２手段(１１)が許可信号を出すことを特徴とするもの。
8. 航空機の少なくとも１つのエンジンを制御するシステムであって、上記の制御システム(２)が、少なくとも
   エンジンへの燃料供給を制御するため、航空機のパイロットにより作動され得るスロットル・レバー(３)と、
   上記エンジンの操作状態に作用できる、エンジンをモニタおよび調整する手段(６)とを備え、
   更に、請求項１から７のいずれか１項に特記したような、許可信号を発生するための１つ以上の装置(１)を備え、
   上記のモニタおよび調整手段(６)が、上記の装置(１)によって発せられた許可信号を以前に受け取っていた場合のみ、上記のエンジンの操作状態に作用できるように形成されていることを特徴とするもの。
9. 請求項８に記載した制御システムであって、上記のモニタおよび調整手段(６)が、上記のエンジンの燃料の流量率を修正あるいはそのエンジンを切り離すことによってエンジンの操作状態に作用できることを特徴とするもの。
10. 航空機の複数個のエンジンを制御するための、請求項８あるいは請求項９に記載した制御システムであって、
    複数個のアセンブリ(１５)からなり、その各々が上記の複数のエンジンと組み合わせられており、且つスロットル・レバー(３)と、モニタおよび調整手段(６)と許可信号を発生するための装置(１)とを備えるもの。
11. 航空機であって、
    この航空機の少なくとも１つのエンジンを制御するための、請求項８項から１０項までのいずれか１項に特記されているような少なくとも１つの制御システム(２)を備えることを特徴とするもの。

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