特許 7434354 制御飽和管理を用いたターボ機械の制御方法およびシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-09

(45)【発行日】2024-02-20

(54)【発明の名称】制御飽和管理を用いたターボ機械の制御方法およびシステム

(51)【国際特許分類】

   F02C 9/00 20060101AFI20240213BHJP

   B64D 27/10 20060101ALI20240213BHJP

   F02K 3/02 20060101ALI20240213BHJP

   F02C 9/58 20060101ALI20240213BHJP

【ＦＩ】

F02C9/00 C

B64D27/10

F02K3/02

F02C9/58

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021557221

(86)(22)【出願日】2020-03-18

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-06-10

(86)【国際出願番号】 FR2020050587

(87)【国際公開番号】W WO2020193919

(87)【国際公開日】2020-10-01

【審査請求日】2023-02-21

(31)【優先権主張番号】1903141

(32)【優先日】2019-03-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR

(73)【特許権者】

【識別番号】516227272

【氏名又は名称】サフラン・エアクラフト・エンジンズ

(74)【代理人】

【識別番号】110001173

【氏名又は名称】弁理士法人川口國際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ラスラン，ティファーヌ

(72)【発明者】

【氏名】ル・ブラン，クリストフ・マルク・アレクサンドル

(72)【発明者】

【氏名】クレルモンテ，シルバン

【審査官】藤原 弘

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－１６０２３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０７８４２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００６／０００４４７０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－０３５５６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１５－５０６５２７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｃ ９／００

Ｂ６４Ｄ ２７／１０

Ｆ０２Ｋ ３／０２

Ｆ０２Ｃ ９／５８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ターボ機械（１）の第１、第２および第３の変数（ＸＮＰ、ＸＮ_１、ＸＮ_２）を、それぞれターボ機械（１）の動作パラメータの関数として飽和されることができるターボ機械（１）の第１、第２および第３の制御量（ＷＦ、β_１、β_２）の関数として制御する方法であって、
－ターボ機械（１）の３つの変数（ＸＮＰ、ＸＮ_１、ＸＮ_２）の値を測定（１００）するステップと、
－受信した前記３つの変数（ＸＮＰ、ＸＮ_１、ＸＮ_２）のそれぞれについて、対応する設定値（ＸＮＰ_ｄｍｄ、ＸＮ_１ｄｍｄ、ＸＮ_２ｄｍｄ）を受信（１１０）するステップと、
－ターボ機械（１）の３つの制御量（ＷＦ、β_１、β_２）の第１の値が、３つの変数（ＸＮＰ、ＸＮ_１、ＸＮ_２）の値および前記対応する３つの設定値（ＸＮＰ_ｄｍｄ、ＸＮ_１ｄｍｄ、ＸＮ_２ｄｍｄ）から判定される第１の判定（１２０）を行うステップと、
－第１の制御量の最大値、第１の制御量の最小値、および前記第１の判定から生じる第１の制御量の値のうち、ターボ機械（１）に供給されるべき第１の制御量（ＷＦ）の値の選択（１３０）であって、ターボ機械（１）の動作パラメータに応じた第１の選択を行うステップと、
－ターボ機械（１）の第２および第３の制御量（β_１、β_２）の第２の値が、３つの変数（ＸＮＰ、ＸＮ_１、ＸＮ_２）の値、第２および第３の対応する設定値（ＸＮ１_ｄｍｄ、ＸＮ２_ｄｍｄ）、および選択（１３０）中に選択された第１の制御量の値から判定される第２の判定（１４０）を行うステップと、
－第１の判定（１２０）中に判定された第２および第３の制御量（β_１、β_２）のペアと、第２の判定（１４０）中に判定された第２および第３の制御量（β_１、β_２）のペアとの間での、ターボ機械に供給されるべき第２および第３の制御量の値のペアの選択（１５０）であって、選択（１３０）中に選択された供給されるべき第１の制御量（ＷＦ）の値に応じた供給されるべき第２および第３の制御量（β_１、β_２）の値のペアの選択（１５０）を行うステップと、
－選択された第１の制御量（ＷＦ）の値および、選択された第２および第３の制御量（β_１、β_２）の値のターボ機械（１）への送信（１７０）を行うステップと、
を備える、方法。

【請求項2】

選択された第１の制御量（ＷＦ）の値および、選択された第２および第３の制御量（β_１、β_２）の値を、それらをターボ機械（１）に送信する前に積分するステップ（１６０）をさらに備える、請求項１に記載の制御方法。

【請求項3】

第１の変数（ＸＮＰ）が、ターボ機械（１）の低圧圧縮機の回転速度に対応し、第２の変数（ＸＮ_１）が、ターボ機械（１）の上流プロペラの回転速度に対応し、第３の変数（ＸＮ_２）が、ターボ機械（１）の下流プロペラの回転速度に対応し、第１の制御量が、ターボ機械（１）の燃料流量に対応し、第２の制御量（β_１）が、ターボ機械（１）の上流プロペラのピッチに対応し、第３の制御量（β_２）が、ターボ機械（１）の下流プロペラのピッチに対応する、請求項１または２のいずれか一項に記載の制御方法。

【請求項4】

ターボ機械（１）の第１、第２、および第３の変数（ＸＮＰ、ＸＮ_１、ＸＮ_２）を、それぞれターボ機械（１）の動作パラメータの関数として飽和されることができるターボ機械（１）の第１、第２、および第３の制御量（ＷＦ、β_１、β_２）の関数として制御するシステム（１０）であって、
－ターボ機械（１）の３つの変数（ＸＮＰ、ＸＮ_１、ＸＮ_２）の値を入力として受信する３つの出力と、前記受信した３つの変数（ＸＮＰ、ＸＮ_１、ＸＮ_２）のそれぞれについて、対応する設定値（ＸＮＰ_ｄｍｄ、ＸＮ１_ｄｍｄ、ＸＮ２_ｄｍｄ）とを有する第１の補正器（１１）であって、第１の補正器の３つの出力が、ターボ機械（１）の３つの制御量（ＷＦ、β_１、β_２）に対応する、第１の補正器と、
－ターボ機械（１）の動作パラメータの関数として、第１の制御量の最大値、第１の制御量の最小値、および第１の判定から生じる第１の制御量の値のうち、ターボ機械（１）に供給されるべき第１の制御量（ＷＦ）の値を選択するように構成された第１の選択ユニット（１３）と、
－ターボ機械（１）の３つの変数（ＸＮＰ、ＸＮ_１、ＸＮ_２）の値、ならびに第１の飽和ユニットによって供給される第２の変数（ＸＮ_１ｄｍｄ）の設定値および第３の変数（ＸＮ_２ｄｍｄ）の設定値および第１の制御量（ＷＦ）の値を入力として受信する２つの出力を有する第２の補正器（１２）であって、第２の補正器の２つの出力がターボ機械（１）の第２および第３の制御量（β_１、β_２）に対応する、第２の補正器と、
－第１の選択ユニットの選択に基づいて、第１の補正器によって判定された第２および第３の制御量のペア、または第２の補正器によって判定された第２および第３の制御量のペアのいずれかを出力するように構成された第２の選択ユニット（１４）と、
を備え、
制御システム（１０）が、ターボ機械（１）を制御するために、第１の飽和ユニットによって供給される第１の制御量（ＷＦ）の値と、第２の飽和ユニットによって供給される第２および第３の制御量（β_１、β_２）の値を出力する、制御システム（１０）。

【請求項5】

第１の飽和ユニットによって供給される第１の制御量（ＷＦ）の値ならびに第２の飽和ユニットによって供給される第２および第３の制御量（β_１、β_２）の値を入力として受信し、第１、第２および第３の制御量の処理された値をターボ機械（１）に送る積分器（１５）をさらに備える、請求項４に記載の制御システム（１０）。

【請求項6】

第１の変数（ＸＮＰ）が、ターボ機械（１）の低圧圧縮機の回転速度に対応し、第２の変数（ＸＮ_１）が、ターボ機械（１）の上流プロペラの回転速度に対応し、第３の変数（ＸＮ_２）が、ターボ機械（１）の下流プロペラの回転速度に対応し、第１の制御量が、ターボ機械（１）の燃料流量に対応し、第２の制御量（β_１）が、ターボ機械（１）の上流プロペラのピッチに対応し、第３の制御量（β_２）が、ターボ機械（１）の下流プロペラのピッチに対応する、請求項４または５のいずれか一項に記載の制御システム（１０）。

【請求項7】

少なくとも１つのターボ機械（１）と、前記少なくとも１つのターボ機械（１）のうちの少なくとも１つを制御する請求項４～６のいずれか一項に記載の少なくとも１つの制御システム（１０）と、を備える航空機。

【請求項8】

前記少なくとも１つの制御システム（１０）によって制御される前記少なくとも１つのターボ機械（１）のうちの少なくとも１つが、アンダクテッドファンを有するターボ機械である、請求項７に記載の航空機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ターボ機械、特にアンダクテッドシングルファンまたはＵＳＦとしても知られるアンダクテッドファンを有するターボプロップエンジンまたはターボ機械を制御するシステムの分野に関する。

【背景技術】

【0002】

図１は、最新技術にかかるアンダクテッドファンを有するターボ機械、またはアンダクテッドファンを表している。図１に示すように、オープンロータとも呼ばれるアンダクテッドファン１は、ファン２が動力タービンおよびナセル３の外側に直接固定された航空機ターボジェットエンジンであり、これは、ダクテッドターボジェットエンジンと比較してエンジンのバイパス比を増加させ、したがって燃料消費を低減することを可能にする。

【0003】

オープンロータは、一般に、ガス発生器４と、減速ギアボックス６を介して２つの二重反転可変ピッチプロペラ７および８を駆動するフリータービン５とを備えている。

【0004】

オープンロータ１を制御するシステムを概略的に表す図２に示すように、オープンロータ１は、コマンドの観点から、調整が必要な３つの制御量および３つの出力量を具備する多変数システムと見なすことができる。オープンロータ１の３つの制御量は、ＷＦで示される燃料流量、上流設定角度とも呼ばれ、β_１で示される上流プロペラピッチ、および下流設定角度度とも呼ばれ、β_２で示される下流プロペラピッチである。オープンロータ１の３つの出力量は、ＸＮＰで示される低圧圧縮機の回転速度、ＸＮ１で示される上流プロペラの回転速度、およびＸＮ２で示される下流プロペラの回転速度である。上流プロペラの回転速度および下流プロペラの回転速度ＸＮ１およびＸＮ２は、動作条件によって定義されるいくつかの速度ステップの周りでサーボ制御される。

【0005】

そのようなシステムは、異なる制御量と出力量との間の有意な結合を含む。

【0006】

図２に示すように、制御システム９は、一般に、３×３多変数レギュレータとも呼ばれる、３つの入力および３つの出力を有する多変数レギュレータ９０を備え、これは、異なる制御量と出力量との間の結合を本質的に考慮する。多変数レギュレータ９０は、オープンロータ１の出力量ＸＮＰ、ＸＮ１およびＸＮ２を互いに独立して変化させることができるように、ほとんどの場合、良好な分離を保証することを可能にする。

【0007】

多変数レギュレータ９０は、オープンロータ１の３つの出力量ＸＮＰ、ＸＮ１およびＸＮ２の値、ならびに３つの対応する出力量設定値ＸＮＰ_ｄｍｄ、ＸＮ１_ｄｍｄおよびＸＮ２_ｄｍｄを入力として受信する。

【0008】

しかしながら、ターボ機械の動作上の制約に従うために、計算された燃料流量コマンドＷＦは、場合によっては飽和しているか、または考慮されないことがある。モータを過渡段階中のポンピングから保護するために、リアルタイムで計算される最小および最大停止が実際に存在する。この飽和は、他のコマンドとは無関係にリミッタ９５によって達成されることができる。

【0009】

同様に、上流および下流設定角度はまた、燃料流量コマンドとは無関係に他のリミッタを使用して飽和されることもできる。各リミッタが他のコマンドとは無関係に１つのコマンドに作用すると、適用されるコマンドは、もはや互いに対して一貫性がない。

【0010】

さらに、超過速度、超過温度、超過圧力などに対する異なる保護ループもまた、燃料流量の設定値の開発レベルで競合する。

【0011】

これらの場合は、分離に問題を有する。実際に、３×３多変数補正器から到来するコマンドは、相互作用を打ち消し、出力の分離を確実にするために、互いに一貫性があるように計算される。

【0012】

コマンドの値が変更されると、分離は、もはや保証されず、一般に、調整された出力に超過をもたらす。

【0013】

例えば、単純化のために、２×２多変数レギュレータ、すなわち調整されるべき２つの制御入力および２つの出力変数を有する多変数レギュレータが想定される場合、第１の入力が飽和したときに第２の制御入力が修正されない場合、それぞれが制御入力のうちの１つに対応する２つの初期制御ベクトルから形成される結果として生じる制御ベクトルの方向が直接影響を受けて誤ったものとなる。

【0014】

リミッタによって飽和したコマンドの非同期を解消するための解決策が提案されている。１つの解決策は、制御法則を開発するときに動作制約を考慮に入れるために、温度、圧力、または高度などの追加の状態を追加することにある。この第１の解決策は、実装が複雑である。

【0015】

別の解決策は、飽和したコマンドと互換性を持たせるために、飽和による影響を受けないコマンドを再計算することにある。この第２の解決策は、実装が複雑であり、その複雑さは、入力／出力の数と共に増大する。

【0016】

仏国特許発明第３０５５０２９号明細書は、特に、コマンドの飽和を回避するために許容可能な最大サーボ制御誤差を計算するコマンドの飽和の管理を用いてターボプロップエンジンを制御するシステムを開示している。システムによって実装される方法は、全てのターボ機械で使用されることができない補正器の移送を逆転させることに依存する。

【0017】

したがって、リミッタによって飽和したコマンドの非同期を解消するための従来技術の解決策は、満足のいくものではない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0018】

【文献】仏国特許発明第３０５５０２９号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0019】

本発明は、簡単な方法で一貫したコマンドを合成し、ターボプロップエンジンの動作制約を満たすことを可能にするターボ機械を制御する方法およびシステムを提案することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0020】

本発明の第１の態様によれば、ターボ機械の第１、第２、および第３の変数を、それぞれターボ機械の動作パラメータの関数として飽和されることができるターボ機械の第１、第２、および第３の制御量の関数として制御する方法であって、
－ターボ機械の３つの変数の値を測定するステップと、
－受信した前記３つの変数のそれぞれについて、対応する設定値を受信するステップと、
－ターボ機械の３つの制御量の第１の値が、３つの変数の値および前記対応する３つの設定値から判定される第１の判定を行うステップと、
－第１の制御量の最大値、第１の制御量の最小値、および前記第１の判定から生じる第１の制御量の値のうち、ターボ機械に供給されるべき第１の制御量の値の選択であって、ターボ機械の動作パラメータに応じた第１の選択を行うステップと、
－ターボ機械の第２および第３の制御量の第２の値が、３つの変数の値、第２および第３の対応する設定値、および第１の選択中に選択された第１の制御量の値から判定される第２の判定を行うステップと、
－第１の補正器によって判定された第２および第３の制御量のペアと、第２の補正器によって判定された第２および第３の制御量のペアとの間で、ターボ機械に供給されるべき第２および第３の制御量の値のペアの選択であって、供給されるべき第１の選択された制御量の値に応じた供給されるべき第２および第３の制御量の値のペアの選択を行うステップと、
－選択された第１の制御量の値と、選択された第２および第３の制御量の値とのターボ機械への送信を行うステップと、
を備える、方法が提案される。

【0021】

したがって、本発明にかかる制御方法は、燃料流量などの制御量のうちの１つの複雑な管理にもかかわらず、出力量、すなわちターボ機械の３つの変数の分離を簡単且つ効率的な方法で保証することを可能にする。

【0022】

制御方法の第１の態様では、方法は、選択された第１の制御量の値および、選択された第２および第３の制御量の値を、それらをターボ機械に送信する前に積分するステップをさらに備えることができる。

【0023】

値の積分は、燃料流量などの第１の制御量のレベルであろうと、ブレードの設定角度などの第２および第３の制御量のレベルであろうと、ループ間の滑らかな移行を管理することを可能にする。

【0024】

制御方法の第２の態様では、第１の変数は、ターボ機械の低圧圧縮機の回転速度に対応し、第２の変数は、ターボ機械の上流プロペラの回転速度に対応し、第３の変数は、ターボ機械の下流プロペラの回転速度に対応し、第１の制御量は、ターボ機械の燃料流量に対応し、第２の制御量は、ターボ機械の上流プロペラのピッチに対応し、第３の制御量は、ターボ機械の下流プロペラのピッチに対応する。

【0025】

本発明の別の目的では、ターボ機械の第１、第２、および第３の変数を、それぞれターボ機械の動作パラメータの関数として飽和されることができるターボ機械の第１、第２、および第３の制御量の関数として制御するシステムであって、
－ターボ機械の３つの変数の値を入力として受信する３つの出力と、前記受信した３つの変数のそれぞれについて、対応する設定値とを有する第１の補正器であって、第１の補正器の３つの出力が、ターボ機械の３つの制御量に対応する、第１の補正器と、
－ターボ機械の動作パラメータの関数として、第１の制御量の最大値、第１の制御量の最小値、および前記第１の判定から生じる第１の制御量の値のうち、ターボ機械に供給されるべき第１の制御量の値を選択するように構成された第１の選択ユニットと、
－ターボ機械の３つの変数の値、ならびに第１の飽和ユニットによって供給される第２の変数の設定値および第３の変数の設定値および第１の制御量の値を入力として受信する２つの出力を有する第２の補正器であって、第２の補正器の２つの出力がターボ機械の第２および第３の制御量に対応する、第２の補正器と、
－第１の選択ユニットの選択に基づいて、第１の補正器によって判定された第２および第３の制御量のペア、または第２の補正器によって判定された第２および第３の制御量のペアのいずれかを出力するように構成された第２の選択ユニットと、
を備え、
制御システムが、ターボ機械を制御するために、第１の飽和ユニットによって供給される第１の制御量の値と、第２の飽和ユニットによって供給される第２および第３の制御量の値を出力する、システムが提案される。

【0026】

したがって、提案された解決策は、３つの出力を有する第１の多変数補正器に加えて、選択された燃料流量などの選択された第１の制御量の情報を使用することによって、方向性を維持することを可能にする設定角度などの２つの制御量を計算するための第２の多変数補正器を実装することにある。

【0027】

第２の補正器は、別の制御量、この場合は第１の制御量の値の関数として、２つの制御量である第２および第３の制御量を介して２つの変数を管理することを可能にする。換言すれば、特定の場合には、第２の補正器は、低圧体の燃料流量およびｒｐｍに関する情報を考慮して、設定角度に作用することによってプロペラのｒｐｍを管理することを可能にする。

【0028】

２つの補正器は並列動作し、選択ロジックは、例えば第１の選択ユニットによって計算されたインジケータを介して示されることができる第１の制御量に適用される選択ロジックに基づいて、設定値のいずれかを使用することを可能にする。

【0029】

このアーキテクチャは、特にターボプロップエンジン、アンダクテッドファンを有するターボ機械の燃料流量などの制御量の飽和を管理する多変数監視を必要とする任意の用途に使用されることができる。

【0030】

制御システムの第１の態様では、制御システムは、第１の飽和ユニットによって供給される第１の制御量の値ならびに第２の飽和ユニットによって供給される第２および第３の制御量の値を入力として受信し、第１、第２および第３の制御量の処理された値をターボ機械に送る積分器をさらに備えてもよい。

【0031】

共通の固有の積分器は、第１の選択ユニットおよび第２の選択ユニットの下流に配置される。したがって、第１および第２の補正器は、異なる制約（例えば、Ｃ／Ｐストップ）を考慮するように制限されることができる制御増分を計算する。最終的に保持される燃料増分値は、この積分器によって現在の燃料コマンドに加算される。

【0032】

本発明の別の目的では、少なくとも１つのターボ機械と、前記少なくとも１つのターボ機械のうちの少なくとも１つを制御する上記定義された少なくとも１つの制御システムとを備える航空機が提案される。

【0033】

航空機の一態様によれば、前記少なくとも１つの制御システムによって制御される前記少なくとも１つのターボ機械のうちの少なくとも１つは、アンダクテッドファンを有するターボ機械であってもよい。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】既に説明したように、最新技術にかかるアンダクテッドファンを有するターボ機械を表す。

【図2】既に説明したように、図１のアンダクテッドファンのための最新技術にかかる制御システムを概略的に表す。

【図3】本発明の一実施形態にかかるターボ機械を制御するシステムを概略的に表す。

【図4】本発明の実装の一モードにかかるターボ機械を制御する方法のフローチャートを表す。

【発明を実施するための形態】

【0035】

図３は、本発明の一実施形態にかかるターボ機械を制御するシステム１０を概略的に表す。本発明にかかる制御システム１０によって制御されるターボ機械は、図２に記載されているようなアンダクテッドファンを有するターボ機械１であってもよい。

【0036】

制御システム１０は、第１の補正器１１と、第２の補正器１２と、第１の選択ユニット１３と、第２の選択ユニット１４と、積分器１５とを備える。

【0037】

第１の補正器１１は、３つの制御量のそれぞれについての第１の値を送る３つの出力を備える。第１の制御量は、オープンロータ１の燃料流量ＷＦに対応し、第２の制御量は、オープンロータ１の上流プロペラのピッチβ_１に対応し、第３の制御量は、オープンロータ１の下流プロペラのピッチβ_２に対応する。

【0038】

第１の補正器１１は、オープンロータ１の３つの変数の値を入力として受信し、第１の変数は、オープンロータ１の低圧圧縮機の回転速度ＸＮＰに対応し、第２の変数は、オープンロータ１の上流プロペラの回転速度ＸＮ１に対応し、第３の変数は、オープンロータ１の下流プロペラの回転速度ＸＮ２に対応する。第１の補正器１１はまた、低圧圧縮機の回転速度設定値ＸＮＰ_ｄｍｄ、上流プロペラの回転速度設定値ＸＮ１_ｄｍｄ、および下流プロペラの回転速度設定値ＸＮ２_ｄｍｄを入力として受信する。

【0039】

第１の選択ユニット１３は、燃料流量ＷＦについて第１の補正器１１によって判定された値と、第１の制御量の最大値ＷＦｍａｘと、第１の制御量の最小値ＷＦｍｉｎとを入力として受信する。

【0040】

第１の選択ユニット１３は、オープンロータ１の動作パラメータの関数として、３つの前述の値ＷＦ、ＷＦｍａｘ、またはＷＦｍｉｎのうちの１つを出力するように構成される。第１の選択ユニット１３から出力される値は、オープンロータ１に供給されるべき第１の制御量ＷＦの値に対応する。

【0041】

第２の補正器１２は、第２および第３の制御量β_１およびβ_２の第２の値を送る２つの出力を備える。第１の補正器１１と同様に、第２の補正器１２は、対応するセンサによって測定されたオープンロータ１の３つの出力変数の値、すなわち、低圧圧縮機の回転速度ＸＮＰ、上流プロペラの回転速度ＸＮ１、および下流プロペラの回転速度ＸＮ２を入力として受信する。第２の補正器１２はまた、上流プロペラの回転速度設定値ＸＮ１_ｄｍｄおよび下流プロペラの回転速度設定値ＸＮ２_ｄｍｄを入力として受信するが、低圧圧縮機の回転速度設定値ＸＮＰ_ｄｍｄは入力として受信しない。第２の補正器１２は、さらに、第１の選択ユニット１３から出力された燃料流量の値を入力として受信する。

【0042】

第２の補正器１２は、特に第１の制御量について選択された値、すなわちここでは燃料流量ＷＦの関数として、オープンロータ１の第２および第３の制御量β_１およびβ_２のそれぞれについての第２の値を判定するように構成される。

【0043】

第２の選択ユニット１４は、値の２つのペアとインジケータとを入力として受信する。受信した値の第１のペアは、第２の制御量β_１の第１の値および第３の制御量β_２の第１の値を具備するペアに対応し、受信した値の第２のペアは、第２の制御量β_１の第２の値および第３の制御量β_２の第２の値を具備する。選択ユニット１４によって受信したインジケータは、第１の選択ユニット１３によって供給され且つ第１の制御量ＷＦの３つの値のうちのどれが選択されたかを示す指示に対応する。

【0044】

第２の選択ユニット１４は、第１の選択ユニットによって供給されたインジケータの関数として選択された第２および第３の制御量の値のペアを出力するように構成されている。したがって、第２の選択ユニット１４は、第１の選択ユニット１３によって選択された第１の制御量の値の選択に応じて、第１の補正器１１によって判定された第２および第３の制御量の第１の値のペア、または、第２の補正器１２によって判定された第２および第３の制御量の第２の値のペアのいずれかを出力する。第２の選択ユニット１４から出力される値は、オープンロータ１に供給される第２および第３の制御量β_１、β_２の値に対応する。

【0045】

オープンロータ１に送信される前に、第１の選択ユニット１３によって選択された第１の制御量ＷＦの値と、第２の選択ユニット１４によって選択された第２および第３の制御量β_１およびβ_２の値とは、オープンロータ１のコマンドの揺らぎを回避するために積分器１５に供給される。次いで、積分器１５は、このように処理された第１、第２、および第３の制御量の値をオープンロータ１に送る。

【0046】

図４は、制御システム１０によって実装される制御方法のフローチャートを示している。

【0047】

図４に提示される実装のモードによれば、制御方法は、オープンロータ１の３つの変数ＸＮＰ、ＸＮ１およびＸＮ２の値が異なる専用センサから測定され且つ第１の補正器１１および第２の補正器１２に送信される第１のステップ１００を備える。

【0048】

続くステップ１１０において、オープンロータ１の３つの変数のそれぞれについて設定値が受信される。より具体的には、このステップ１１０において、第１の補正器１１は、低圧圧縮機の回転速度設定値ＸＮＰ_ｄｍｄ、上流プロペラの回転速度設定値ＸＮ１_ｄｍｄ、および下流プロペラの回転速度設定値ＸＮ２_ｄｍｄを受信し、第２の補正器１２は、上流プロペラの回転速度設定値ＸＮ１_ｄｍｄ、および下流プロペラの回転速度設定値ＸＮ２_ｄｍｄを受信する。

【0049】

次のステップ１２０において、オープンロータ１の３つの制御量についての第１の値が、３つの変数ＸＮＰ、ＸＮ１およびＸＮ２の値から、ならびに３つの対応する設定値ＸＮＰ_ｄｍｄ、ＸＮ１_ｄｍｄおよびＸＮ２_ｄｍｄから判定される。

【0050】

続くステップ１３０では、オープンロータ１の動作パラメータの選択に応じて、第１の制御量の最大値、第１の制御量の最小値、および前のステップ１２０における判定から生じる第１の制御量の値の中から、オープンロータ１に供給されるべき第１の制御量の値が選択される。

【0051】

続くステップ１４０では、オープンロータ１の第２および第３の制御量についての第２の値が、３つの変数ＸＮＰ、ＸＮ１およびＸＮ２の値、第２および第３の対応する設定値ＸＮ１_ｄｍｄおよびＸＮ２_ｄｍｄ、ならびに前のステップ１３０における第１の選択中に選択された第１の制御量ＷＦの値から判定される。

【0052】

続くステップ１５０では、ステップ１２０において判定された第２および第３の制御量のペアとステップ１４０において判定された第２および第３の制御量のペアとの間のオープンロータ１に供給されるべき第２および第３の制御量の値のペアの選択が行われ、ステップ１３０において選択された供給されるべき第１の制御量の値に応じて供給されるべき第２および第３の制御量の値のペアの選択が行われる。

【0053】

続くステップ１６０では、選択された値のそれぞれが、積分器を使用してステップ１３０およびステップ１５０において積分され、続くステップ１７０において、第１、第２、および第３の制御量の積分値がオープンロータ１に送信される。

【0054】

したがって、本発明にかかる制御方法は、燃料流量などの制御量のうちの１つの複雑な管理にもかかわらず、出力量、すなわちターボ機械の３つの変数の分離を簡単且つ効率的な方法で保証することを可能にする。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】