(57)【要約】エンジン（Ｘ）に向けて第１流量の燃料を吐出する第１の電動ポンプ（１０）と、第２流量の燃料を吐出して第１流量の燃料に合流させる第２の電動ポンプ（１８）と、第１の電動ポンプ（１０）を制御する第１の制御装置（Ｃ１、Ｃ１１）と、第２の電動ポンプ（１８）を制御する第２の制御装置（Ｃ２、Ｃ２２）とを備え、第１の制御装置（Ｃ１、Ｃ１１）及び第２の制御装置（Ｃ２、Ｃ２２）は、第１流量と第２流量との合計流量が燃料流量目標値となるように第１の電動ポンプ（１０）及び第２の電動ポンプ（１８）を制御する燃料供給装置。
2019117135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンに向けて第１流量の燃料を吐出する第１の電動ポンプと、
第２流量の燃料を吐出して前記第１流量の燃料に合流させる第２の電動ポンプと、
前記第１の電動ポンプを制御する第１の制御装置と、
前記第２の電動ポンプを制御する第２の制御装置とを備え、
前記第１の制御装置及び前記第２の制御装置は、前記第１流量と前記第２流量との合計流量が燃料流量目標値となるように前記第１の電動ポンプ及び前記第２の電動ポンプを制御するように構成されている燃料供給装置。
【請求項２】
前記第１の制御装置及び前記第２の制御装置は、前記エンジンから得られるエンジン回転数とエンジン回転数目標値との差分に基づいて前記第１の電動ポンプ及び前記第２の電動ポンプを制御するように構成されている請求項１に記載の燃料供給装置。
【請求項３】
前記第１の制御装置は、前記第１の電動ポンプの駆動電流と駆動電流目標値との差分に基づいて前記第１の電動ポンプを制御し、
前記第２の制御装置は、前記第２の電動ポンプの駆動電流と駆動電流目標値との差分に基づいて前記第２の電動ポンプを制御するように構成されている請求項１または２に記載の燃料供給装置。
【請求項４】
前記第１の制御装置は、前記第１の電動ポンプの回転速度と回転速度目標値との差分に基づいて前記第１の電動ポンプを制御し、
前記第２の制御装置は、前記第２の電動ポンプの回転速度と回転速度目標値との差分に基づいて前記第２の電動ポンプを制御するように構成されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
【請求項５】
前記合計流量を計測する流量計測部をさらに備え、
前記第１の制御装置及び前記第２の制御装置は、前記流量計測部の計測値と前記燃料流量目標値との差分に基づいて前記第１の電動ポンプ及び前記第２の電動ポンプを制御するように構成されている請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
【請求項６】
前記第１の電動ポンプの回転速度から前記第１流量の推定値である推定第１流量を取得する第１の流量推定部と、
前記第２の電動ポンプの回転速度から前記第２流量の推定値である推定第２流量を取得する第２の流量推定部とをさらに備え、
前記第１の制御装置及び前記第２の制御装置は、前記推定第１流量と前記推定第２流量との合計流量と前記燃料流量目標値との差分に基づいて前記第１の電動ポンプ及び前記第２の電動ポンプを制御するように構成されている請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
【請求項７】
前記第１の制御装置は、スケジューラと、前記スケジューラと前記エンジンとに電気的に接続された第１の減算器と、前記第１の減算器に電気的に接続されたコントローラと、前記コントローラと前記流量計測部とに電気的に接続された第２の減算器と、前記第２の減算器に電気的に接続された第１の流量制御部と、前記第１の流量制御部と前記第１の電動ポンプとに電気的に接続された第３の減算器と、前記第３の減算器に電気的に接続された第１の速度制御部と、前記第１の速度制御部と前記第１の電動ポンプとに電気的に接続された第４の減算器と、前記第４の減算器に電気的に接続された第１の電流制御部と、を備え、
前記第２の制御装置は、前記スケジューラと、前記第１の減算器と、前記コントローラと、前記コントローラと前記流量計測部とに電気的に接続された第５の減算器と、前記第５の減算器に電気的に接続された第２の流量制御部と、前記第２の流量制御部と前記第２の電動ポンプとに電気的に接続された第６の減算器と、前記第６の減算器に電気的に接続された第２の速度制御部と、前記第２の速度制御部と前記第２の電動ポンプとに電気的に接続された第７の減算器と、前記第７の減算器に電気的に接続された第２の電流制御部と、を備える請求項５に記載の燃料供給装置。
【請求項８】
前記第１の減算器は、前記スケジューラから入力される前記エンジン回転数目標値と前記エンジンから入力されるエンジン回転数との第１の差分を演算し、前記第１の差分を前記コントローラに出力し、
前記第２の減算器は、前記コントローラから入力される燃料流量目標値と前記流量計測部から入力される燃料流量との第２の差分を演算し、前記第２の差分を前記第１の流量制御部に出力し、
前記第３の減算器は、前記第１の流量制御部から入力される回転速度目標値と前記第１の電動ポンプから入力されるポンプ回転速度との第３の差分を演算し、前記第３の差分を前記第１の速度制御部に出力し、
前記第４の減算器は、前記第１の速度制御部から入力される前記第１の電動ポンプの駆動電流目標値と前記第１の電動ポンプから入力されるポンプ駆動電流との第４の差分を演算し、前記第４の差分を前記第１の電流制御部に出力し、
前記第５の減算器は、前記コントローラから入力される燃料流量目標値と前記流量計測部から入力される燃料流量との前記第２の差分を演算し、前記第２の差分を前記第２の流量制御部に出力し、
前記第６の減算器は、前記第２の流量制御部から入力される回転速度目標値と前記第２の電動ポンプから入力されるポンプ回転速度との第５の差分を演算し、前記第５の差分を前記第２の速度制御部に出力し、
前記第７の減算器は、前記第２の速度制御部から入力される前記第２の電動ポンプの駆動電流目標値と前記第２の電動ポンプから入力されるポンプ駆動電流との第６の差分を演算し、前記第６の差分を前記第２の電流制御部に出力するように構成されている請求項７に記載の燃料供給装置。
【請求項９】
前記第１の制御装置は、スケジューラと、前記スケジューラと前記エンジンとに電気的に接続された第１の減算器と、前記第１の減算器に電気的に接続されたコントローラと、前記コントローラと第１の加算器とに電気的に接続された第２の減算器と、前記第２の減算器に電気的に接続された第１の流量制御部と、前記第１の流量制御部と前記第１の電動ポンプとに電気的に接続された第３の減算器と、前記第３の減算器に電気的に接続された第１の速度制御部と、前記第１の速度制御部と前記第１の電動ポンプとに電気的に接続された第４の減算器と、前記第４の減算器に電気的に接続された第１の電流制御部と、前記第１の電動ポンプに電気的に接続された前記第１の流量推定部と、前記第１の流量推定部と前記第２の流量推定部とに電気的に接続された前記第１の加算器と、を備え、
前記第２の制御装置は、前記スケジューラと、前記第１の減算器と、前記コントローラと、前記コントローラと第２の加算器とに電気的に接続された第５の減算器と、前記第５の減算器に電気的に接続された第２の流量制御部と、前記第２の流量制御部と前記第２の電動ポンプとに電気的に接続された第６の減算器と、前記第６の減算器に電気的に接続された第２の速度制御部と、前記第２の速度制御部と前記第２の電動ポンプとに電気的に接続された第７の減算器と、前記第７の減算器に電気的に接続された第２の電流制御部と、前記第２の電動ポンプに電気的に接続された前記第２の流量推定部と、前記第２の流量推定部と前記第１の流量推定部とに電気的に接続された前記第２の加算器と、を備える請求項６に記載の燃料供給装置。
【請求項１０】
前記第１の減算器は、前記スケジューラから入力される前記エンジン回転数目標値と前記エンジンから入力されるエンジン回転数との第１の差分を演算し、前記第１の差分を前記コントローラに出力し、
前記第２の減算器は、前記コントローラから入力される燃料流量目標値と前記第１の加算器から入力される推定燃料流量との第２の差分を演算し、前記第２の差分を前記第１の流量制御部に出力し、
前記第３の減算器は、前記第１の流量制御部から入力される回転速度目標値と前記第１の電動ポンプから入力されるポンプ回転速度との第３の差分を演算し、前記第３の差分を前記第１の速度制御部に出力し、
前記第４の減算器は、前記第１の速度制御部から入力される前記第１の電動ポンプの駆動電流目標値と前記第１の電動ポンプから入力されるポンプ駆動電流との第４の差分を演算し、前記第４の差分を前記第１の電流制御部に出力し、
前記第１の加算器は、前記第１の流量推定部から入力される推定第１流量と、前記第２の流量推定部から入力される推定第２流量との合計値を演算し、前記合計値を前記第２の減算器に入力し、
前記第５の減算器は、前記コントローラから入力される燃料流量目標値と前記第２の加算器から入力される推定燃料流量との第５の差分を演算し、前記第５の差分を前記第２の流量制御部に出力し、
前記第６の減算器は、前記第２の流量制御部から入力される回転速度目標値と前記第２の電動ポンプから入力されるポンプ回転速度との第６の差分を演算し、前記第６の差分を前記第２の速度制御部に出力し、
前記第７の減算器は、前記第２の速度制御部から入力される前記第２の電動ポンプの駆動電流目標値と前記第２の電動ポンプから入力されるポンプ駆動電流との第７の差分を演算し、前記第７の差分を前記第２の電流制御部に出力し、
前記第２の加算器は、前記第２の流量推定部から入力される前記推定第２流量と前記第１の流量推定部から入力される前記推定第１流量との前記合計値を演算し、前記合計値を前記第５の減算器に入力するように構成されている請求項９に記載の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、燃料供給装置に関する。
本願は、２０１７年１２月１４日に日本国に出願された特願２０１７−２３９６７６号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、ガスタービンに燃料を供給する燃料ポンプが開示されている。この燃料ポンプは、回転軸がギアボックスを介して上記ガスタービンの出力軸に連結されたギアポンプを用いて燃料を供給する。
特許文献２〜４には、燃料ポンプと、燃料ポンプの制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本国特開２００５−２３２９８０号公報
【特許文献２】日本国特開平０５−１５７０１３号公報
【特許文献３】日本国特開２００１−１０７７５１号公報
【特許文献４】日本国特開平１０−８９６６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来の燃料供給装置では、ガスタービンによって回転駆動される１台の燃料ポンプでガスタービンに燃料を供給するので、例えば燃料ポンプやギアボックスが故障した場合に燃料の供給はできない状態となる。このような燃料供給の不能状態は、例えばガスタービンが航空機のエンジンである場合に問題となる可能性がある。【０００５】
本開示は、上述した事情に鑑みてなされ、従来よりも冗長性が確保されたエンジンの燃料供給装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本開示の燃料供給装置に係る第１の態様は、エンジンに向けて第１流量の燃料を吐出する第１の電動ポンプと、第２流量の燃料を吐出して前記第１流量の燃料に合流させる第２の電動ポンプと、前記第１の電動ポンプを制御する第１の制御装置と、前記第２の電動ポンプを制御する第２の制御装置とを備え、前記第１の制御装置及び前記第２の制御装置は、前記第１流量と前記第２流量との合計流量が燃料流量目標値となるように前記第１の電動ポンプ及び前記第２の電動ポンプを制御するように構成されている燃料供給装置である。【０００７】
（２）上記（１）の燃料供給装置において、前記第１の制御装置及び前記第２の制御装置は、前記エンジンから得られるエンジン回転数とエンジン回転数目標値との差分に基づいて前記第１の電動ポンプ及び前記第２の電動ポンプを制御するように構成されてもよい。【０００８】
（３）上記（１）の燃料供給装置において、前記第１の制御装置は、前記第１の電動ポンプの駆動電流と駆動電流目標値との差分に基づいて前記第１の電動ポンプを制御し、前記第２の制御装置は、前記第２の電動ポンプの駆動電流と駆動電流目標値との差分に基づいて前記第２の電動ポンプを制御するように構成されてもよい。【０００９】
（４）上記（１）の燃料供給装置において、前記第１の制御装置は、前記第１の電動ポンプの回転速度と回転速度目標値との差分に基づいて前記第１の電動ポンプを制御し、前記第２の制御装置は、前記第２の電動ポンプの回転速度と回転速度目標値との差分に基づいて前記第２の電動ポンプを制御するように構成されてもよい。【００１０】
（５）上記（１）の燃料供給装置において、前記合計流量を計測する流量計測部をさらに備え、前記第１の制御装置及び前記第２の制御装置は、前記流量計測部の計測値と前記燃料流量目標値との差分に基づいて前記第１の電動ポンプ及び前記第２の電動ポンプを制御するように構成されてもよい。【００１１】
（６）上記（１）の燃料供給装置において、前記第１の電動ポンプの回転速度から前記第１流量の推定値である推定第１流量を取得する第１の流量推定部と、前記第２の電動ポンプの回転速度から前記第２流量の推定値である推定第２流量を取得する第２の流量推定部とをさらに備え、前記第１の制御装置及び前記第２の制御装置は、前記第１推定流量と前記推定第２流量との合計流量と前記燃料流量目標値との差分に基づいて前記第１の電動ポンプ及び前記第２の電動ポンプを制御するように構成されてもよい。【００１２】
（７）上記（５）の燃料供給装置において、前記第１の制御装置は、スケジューラと、前記スケジューラと前記エンジンとに電気的に接続された第１の減算器と、前記第１の減算器に電気的に接続されたコントローラと、前記コントローラと前記流量計測部とに電気的に接続された第２の減算器と、前記第２の減算器に電気的に接続された第１の流量制御部と、前記第１の流量制御部と前記第１の電動ポンプに電気的に接続された第３の減算器と、前記第３の減算器に電気的に接続された第１の速度制御部と、前記第１の速度制御部と前記第１の電動ポンプとに電気的に接続された第４の減算器と、前記第４の減算器に電気的に接続された第１の電流制御部と、を備え、前記第２の制御装置は、前記スケジューラと、前記第１の減算器と、前記コントローラと、前記コントローラと前記流量計測部とに電気的に接続された第５の減算器と、前記第５の減算器に電気的に接続された第２の流量制御部と、前記第２の流量制御部と前記第２の電動ポンプとに電気的に接続された第６の減算器と、前記第６の減算器に電気的に接続された第２の速度制御部と、前記第２の速度制御部と前記第２の電動ポンプとに電気的に接続された第７の減算器と、前記第７の減算器に電気的に接続された第２の電流制御部と、を備えてもよい。【００１３】
（８）上記（７）の燃料供給装置において、前記第１の減算器は、前記スケジューラから入力される前記エンジン回転数目標値と前記エンジンから入力されるエンジン回転数との第１の差分を演算し、前記第１の差分を前記コントローラに出力し、前記第２の減算器は、前記コントローラから入力される燃料流量目標値と前記流量計測部から入力される燃料流量との第２の差分を演算し、前記第２の差分を前記第１の流量制御部に出力し、前記第３の減算器は、前記第１の流量制御部から入力される回転速度目標値と前記第１の電動ポンプから入力されるポンプ回転速度との第３の差分を演算し、前記第３の差分を前記第１の速度制御部に出力し、前記第４の減算器は、前記第１の速度制御部から入力される前記第１の電動ポンプの駆動電流目標値と前記第１の電動ポンプから入力されるポンプ駆動電流との第４の差分を演算し、前記第４の差分を前記第１の電流制御部に出力し、前記第５の減算器は、前記コントローラから入力される燃料流量目標値と前記流量計測部から入力される燃料流量との前記第２の差分を演算し、前記第２の差分を前記第２の流量制御部に出力し、前記第６の減算器は、前記第２の流量制御部から入力される前記第２の電動ポンプの回転速度目標値と前記第２の電動ポンプから入力されるポンプ回転速度との第５の差分を演算し、前記第５の差分を前記第２の速度制御部に出力し、前記第７の減算器は、前記第２の速度制御部から入力される前記第２の電動ポンプの駆動電流目標値と前記第２の電動ポンプから入力されるポンプ駆動電流との第６の差分を演算し、前記第６の差分を前記第２の電流制御部に出力するように構成されてもよい。【００１４】
（９）上記（６）の燃料供給装置において、前記第１の制御装置は、スケジューラと、前記スケジューラと前記エンジンとに電気的に接続された第１の減算器と、前記第１の減算器に電気的に接続されたコントローラと、前記コントローラと第１の加算器とに電気的に接続された第２の減算器と、前記第２の減算器に電気的に接続された第１の流量制御部と、前記第１の流量制御部と前記第１の電動ポンプとに電気的に接続された第３の減算器と、前記第３の減算器に電気的に接続された第１の速度制御部と、前記第１の速度制御部と前記第１の電動ポンプとに電気的に接続された第４の減算器と、前記第４の減算器に電気的に接続された第１の電流制御部と、前記第１の電動ポンプに電気的に接続された前記第１の流量推定部と、前記第１の流量推定部と前記第２の流量推定部とに電気的に接続された前記第１の加算器と、を備え、前記第２の制御装置は、前記スケジューラと、前記第１の減算器と、前記コントローラと、前記コントローラと第２の加算器とに電気的に接続された第５の減算器と、前記第５の減算器に電気的に接続された第２の流量制御部と、前記第２の流量制御部と前記第２の電動ポンプとに電気的に接続された第６の減算器と、前記第６の減算器に電気的に接続された第２の速度制御部と、前記第２の速度制御部と前記第２の電動ポンプとに電気的に接続された第７の減算器と、前記第７の減算器に電気的に接続された第２の電流制御部と、前記第２の電動ポンプに電気的に接続された前記第２の流量推定部と、前記第２の流量推定部と前記第１の流量推定部とに電気的に接続された前記第２の加算器と、を備えてもよい。【００１５】
（１０）上記第（９）の燃料供給装置において、前記第１の減算器は、前記スケジューラから入力される前記エンジン回転数目標値と前記エンジンから入力されるエンジン回転数との第１の差分を演算し、前記第１の差分を前記コントローラに出力し、前記第２の減算器は、前記コントローラから入力される燃料流量目標値と前記第１の加算器から入力される推定燃料流量との第２の差分を演算し、前記第２の差分を前記第１の流量制御部に出力し、前記第３の減算器は、前記第１の流量制御部から入力される回転速度目標値と前記第１の電動ポンプから入力されるポンプ回転速度との第３の差分を演算し、前記第３の差分を前記第１の速度制御部に出力し、前記第４の減算器は、前記第１の速度制御部から入力される前記第１の電動ポンプの駆動電流目標値と前記第１の電動ポンプから入力されるポンプ駆動電流との第４の差分を演算し、前記第４の差分を前記第１の電流制御部に出力し、前記第１の加算器は、前記第１の流量推定部から入力される推定第１流量と、前記第２の流量推定部から入力される推定第２流量との合計値を演算し、前記合計値を前記第２の減算器に入力し、前記第５の減算器は、前記コントローラから入力される燃料流量目標値と前記第２の加算器から入力される推定燃料流量との第５の差分を演算し、前記第５の差分を前記第２の流量制御部に出力し、
前記第６の減算器は、前記第２の流量制御部から入力される回転速度目標値と前記第２の電動ポンプから入力されるポンプ回転速度との第６の差分を演算し、前記第６の差分を前記第２の速度制御部に出力し、前記第７の減算器は、前記第２の速度制御部から入力される前記第２の電動ポンプの駆動電流目標値と前記第２の電動ポンプから入力されるポンプ駆動電流との第７の差分を演算し、前記第７の差分を前記第２の電流制御部に出力し、前記第２の加算器は、前記第２の流量推定部から入力される前記推定第２流量と前記第１の流量推定部から入力される前記推定第１流量との前記合計値を演算し、前記合計値を前記第５の減算器に入力するように構成されてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本開示によれば、従来よりも冗長性が確保されたエンジンの燃料供給装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本開示の第１実施形態に係る燃料供給装置Ａのシステム構成を示すブロック図である。
【図２】本開示の第２実施形態に係る燃料供給装置Ｂのシステム構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本開示の実施形態について説明する。
〔第１実施形態〕
最初に、本開示の第１実施形態について図１を参照して説明する。本第１実施形態に係る燃料供給装置Ａは、エンジンＸに対して所定量の燃料を供給する装置であり、図１に示すようにスケジューラ１、減算器２、コントローラ３、減算器４、流量制御部５、減算器６、速度制御部７、減算器８、電流制御部９、電動ポンプ１０（第１の電動ポンプ）、ＦＰＶ１１（流量計測部）、減算器１２、流量制御部１３、減算器１４、速度制御部１５、減算器１６、電流制御部１７及び電動ポンプ１８（第２の電動ポンプ）を備える。
【００１９】
これら各構成要素のうち、スケジューラ１、減算器２、コントローラ３、減算器４、流量制御部５、減算器６、速度制御部７、減算器８及び電流制御部９は、電動ポンプ１０（第１の電動ポンプ）を制御する第１の制御装置Ｃ１を構成している。また、スケジューラ１、減算器２、コントローラ３、減算器１２、流量制御部１３、減算器１４、速度制御部１５、減算器１６及び電流制御部１７は、電動ポンプ１８（第２の電動ポンプ）を制御する第２の制御装置Ｃ２を構成している。なお、エンジンＸは、例えば航空機の飛行動力源であるガスタービンであるが、他の形態の内燃機関であってもよい。
【００２０】
詳細については後述するが、本第１実施形態に係る燃料供給装置Ａは、エンジンＸに向けて第１流量の燃料を吐出する電動ポンプ１０（第１の電動ポンプ）と、第２流量の燃料を吐出して第１流量の燃料に合流させる電動ポンプ１８（第２の電動ポンプ）と、電動ポンプ１０（第１の電動ポンプ）を制御する第１の制御装置Ｃ１と、電動ポンプ１８（第２の電動ポンプ）を制御する第２の制御装置Ｃ２とを備え、第１の制御装置Ｃ１及び第２の制御装置Ｃ２は、第１流量と第２流量との合計流量が燃料流量目標値となるように第１の電動ポンプ１０（第１の電動ポンプ）及び第２の電動ポンプ１８（第２の電動ポンプ）を制御する。
【００２１】
スケジューラ１は、操縦者の操作量（ＰＬＡ：Ｐｏｗｅｒ  Ｌｅｖｅｌ  Ａｎｇｌｅ）に基づいたエンジン回転数目標値を生成し、上記エンジン回転数目標値を減算器２に出力する。減算器２は、エンジンＸから得られる実際のエンジン回転数とスケジューラ１から入力される上記エンジン回転数目標値との第１の差分（回転数誤差）を演算する演算要素であり、この回転数誤差をコントローラ３に出力する。コントローラ３は、減算器２から入力される上記回転数誤差に基づいてエンジンＸに供給する上記燃料流量目標値を生成し、この燃料流量目標値を２つの減算器４、１２に出力する。
【００２２】
減算器４は、コントローラ３から入力される燃料流量目標値と後述するＦＰＶ１１の計測値（実際の燃料流量）との第２の差分（流量誤差）を演算する演算要素であり、この流量誤差を流量制御部５に出力する。
流量制御部５は、減算器４から入力される上記流量誤差に所定の制御演算を施することにより電動ポンプ１０の回転速度目標値を生成し、この回転速度目標値を減算器６に出力する。
減算器６は、流量制御部５から入力される上記回転速度目標値と電動ポンプ１０から入力される実際の回転速度（ポンプ回転速度）との第３の差分（回転速度誤差）を演算し、この回転速度誤差を速度制御部７に出力する。ここで、電動ポンプ１０にはポンプ回転速度を計測する回転計の機能が含まれていても良いし、電動ポンプ１０とは別にポンプ回転速度を計測する不図示の回転計が設けられていても良い。
なお、本明細書において、所定の制御演算とは、例えば、ＰＩＤ演算、ＰＩ演算、Ｐ演算等のいずれかであっても良いし、その他の制御演算則による制御演算であっても良い。
【００２３】
速度制御部７は、減算器６から入力される上記回転速度誤差に所定の制御演算を施することにより電動ポンプ１０の駆動電流目標値を生成し、この駆動電流目標値を減算器８に出力する。
減算器８は、速度制御部７から入力される駆動電流目標値と電動ポンプ１０から入力される実際の駆動電流値（ポンプ駆動電流）との第４の差分（駆動電流誤差）を演算し、この駆動電流誤差を電流制御部９に出力する。
【００２４】
電流制御部９は、減算器８から入力される上記駆動電流誤差に所定の制御演算を施することにより、電気的に接続された電動ポンプ１０の駆動電流を示す電流操作量を生成し、この電流操作量を電動ポンプ１０に出力する。
電動ポンプ１０は、電動モータによって回転駆動される容積型ポンプである。この電動ポンプ１０は、上記電流操作量に相当する駆動電流が入力されることにより電流操作量に対応した回転状態で燃料をエンジンＸに吐出する。
【００２５】
なお、図示しないが、電流制御部９と電動ポンプ１０との間には駆動回路（電流増幅回路）が設けられている。この駆動回路は、電流操作量に対応する駆動電流を電動ポンプ１０に供給する。
【００２６】
ＦＰＶ１１は、電動ポンプ１０（第１の電動ポンプ）の吐出流量である第１流量の燃料と電動ポンプ１８（第２の電動ポンプ）の吐出流量である第２流量の燃料との合計流量を計測する流量計測部である。このＦＰＶ１１は、燃料供給流路つまりエンジンＸに燃料を供給する燃料供給管に備えられており、燃料供給管を流れる燃料の流量つまり上記合計流量を計測し、その計測値を２つの減算器４、１２に出力する。
【００２７】
減算器１２は、コントローラ３から入力される上記燃料流量目標値とＦＰＶ１１の計測値（燃料流量）との第２の差分（流量誤差）を演算する演算要素であり、この流量誤差を流量制御部１３に出力する。
流量制御部１３は、減算器１２から入力される上記流量誤差に所定の制御演算を施することにより電動ポンプ１８の回転速度目標値を生成し、この回転速度目標値を減算器１４に出力する。
減算器１４は、流量制御部１３から入力される上記回転速度目標値と電動ポンプ１８から入力される実際の回転速度（ポンプ回転速度）との第５の差分（回転速度誤差）を演算し、この回転速度誤差を速度制御部１５に出力する。ここで、電動ポンプ１８にポンプ回転速度を計測する回転計の機能が含まれていても良いし、電動ポンプ１８とは別にポンプ回転速度を計測する不図示の回転計が設けられていても良い。
【００２８】
速度制御部１５は、減算器１４から入力される上記回転速度誤差に所定の制御演算を施することにより電動ポンプ１８の駆動電流目標値を生成し、この駆動電流目標値を減算器１６に出力する。
減算器１６は、速度制御部１５から入力される電流目標値と電動ポンプ１８から入力される実際の電流値（ポンプ駆動電流）との第６の差分（駆動電流誤差）を演算し、この駆動電流誤差を電流制御部１７に出力する。
【００２９】
電流制御部１７は、減算器１６から入力される上記駆動電流誤差に所定の制御演算を施することにより、電気的に接続された電動ポンプ１８の駆動電流を示す電流操作量を生成し、この電流操作量を電動ポンプ１８に出力する。
電動ポンプ１８は、電動モータによって回転駆動される容積型ポンプである。この電動ポンプ１８は、上記電流操作量に相当する駆動電流が入力されることにより電流操作量に対応した回転状態で燃料をエンジンＸに吐出する。
【００３０】
なお、図示しないが、電流制御部１７と電動ポンプ１８との間には駆動回路（電流増幅回路）が設けられている。この駆動回路は、電流操作量に対応する駆動電流を電動ポンプ１８に供給する。
ここで、スケジューラ１、減算器２、コントローラ３、減算器４、流量制御部５、減算器６、速度制御部７、減算器８、電流制御部９、減算器１２、流量制御部１３、減算器１４、速度制御部１５、減算器１６、電流制御部１７は、上述のような演算や制御を実施できるような、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等を含む公知の計算機でもよい。演算や制御の詳細は、ユーザーが任意に変更または更新可能なソフトウェアにより定義されても良い。図１に示すように、上記部材は、信号の送受信が可能なように、互いに電気的あるいは電子的に接続されている。
【００３１】
すなわち、本第１実施形態に係る燃料供給装置Ａにおいて、電動ポンプ１０（第１の電動ポンプ）を制御する第１の制御装置Ｃ１と電動ポンプ１８（第２の電動ポンプ）を制御する第２の制御装置Ｃ２とが各々に４重の帰還ループ、つまりエンジン回転数、燃料流量、ポンプ回転速度及びポンプ駆動電流に関する帰還ループを備えている。
また、上記のように、本開示では、スケジューラ１、減算器２、コントローラ３、減算器４、流量制御部５、減算器６、速度制御部７、減算器８及び電流制御部９は、電動ポンプ１０を制御する第１の制御装置Ｃ１を構成し、スケジューラ１、減算器２、コントローラ３、減算器１２、流量制御部１３、減算器１４、速度制御部１５、減算器１６及び電流制御部１７は、電動ポンプ１８を制御する第２の制御装置Ｃ２を構成している。
従って、上記のような構成を有する本開示では、第１の制御装置Ｃ１及び第２の制御装置Ｃ２は、エンジンＸから得られるエンジン回転数とエンジン回転数目標値との第１の差分（回転数誤差）に基づいて電動ポンプ１０及び電動ポンプ１８を制御する。
さらに本開示では、第１の制御装置Ｃ１は、電動ポンプ１０の実際の駆動電流値と駆動電流目標値との第４の差分（駆動電流誤差）に基づいて電動ポンプ１０を制御し、第２の制御装置Ｃ２は、電動ポンプ１８の実際の駆動電流値と駆動電流目標値との第６の差分（駆動電流誤差）に基づいて電動ポンプ１８を制御する。
さらに本開示では、第１の制御装置Ｃ１は、電動ポンプ１０の実際の回転速度と回転速度目標値との第３の差分（回転速度誤差）に基づいて電動ポンプ１０を制御し、第２の制御装置Ｃ２は、電動ポンプ１８の実際の回転速度と回転速度目標値との第５の差分（回転速度誤差）に基づいて電動ポンプ１８を制御する。
さらに本開示では、合計流量を計測するＦＰＶ１１をさらに備え、第１の制御装置Ｃ１及び第２の制御装置Ｃ２は、ＦＰＶ１１の計測した実際の燃料流量と、燃料流量目標値との第２の差分（流量誤差）に基づいて電動ポンプ１０及び電動ポンプ１８を制御する。
【００３２】
続いて、本第１実施形態に係る燃料供給装置Ａの動作について詳しく説明する。
この燃料供給装置Ａは、基本的な動作としてエンジン回転数、エンジンＸに供給される燃料流量、ポンプ回転速度及びポンプ駆動電流がエンジン回転数目標値、燃料流量目標値、回転速度目標値及び駆動電流目標値に各々等しくなるように電動ポンプ１０及び電動ポンプ１８を制御する。この制御は、所謂フィードバック制御である。
【００３３】
ここで、第１の制御装置Ｃ１の減算器４と第２の制御装置Ｃ２の減算器１２には、ＦＰＶ１１が計測した第１流量と第２流量の合計流量が入力されるので、例えば第１流量が減少すると第２流量が上昇して合計流量が燃料流量目標値に維持される。
【００３４】
すなわち、本第１実施形態に係る燃料供給装置Ａによれば、電動ポンプ１０（第１の電動ポンプ）及び電動ポンプ１８（第２の電動ポンプ）のうち何れか一方が故障して第１流量及び第２流量の何れか一方が「ゼロ」になっても合計流量が燃料流量目標値に維持される。したがって、本第１実施形態によれば、従来よりも冗長性が確保されたエンジンＸの燃料供給装置を提供することができる。
【００３５】
〔第２実施形態〕
次に、本開示の第２実施形態に係る燃料供給装置Ｂについて、図２を参照して説明する。なお、以下の説明では、本第２実施形態に係る燃料供給装置Ｂにおいて、上述した第１実施形態に係る燃料供給装置Ａと同一な構成要素については同一符号を付すと共に重複する説明を省略する。
【００３６】
本第２実施形態に係る燃料供給装置Ｂは、図２に示すように、スケジューラ１、減算器２、コントローラ３、減算器４、流量制御部５、減算器６、速度制御部７、減算器８、電流制御部９、電動ポンプ１０（第１の電動ポンプ）、減算器１２、流量制御部１３、減算器１４、速度制御部１５、減算器１６、電流制御部１７、電動ポンプ１８（第２の電動ポンプ）、流量変換部（第１の流量推定部）１９、加算器２０、流量変換部（第２の流量推定部）２１及び加算器２２を備える。
本第２実施形態では、スケジューラ１、減算器２、コントローラ３、減算器４、流量制御部５、減算器６、速度制御部７、減算器８、電流制御部９、流量変換部１９、加算器２０は、電動ポンプ１０（第１の電動ポンプ）を制御する第１の制御装置Ｃ１１を構成している。また、スケジューラ１、減算器２、コントローラ３、減算器１２、流量制御部１３、減算器１４、速度制御部１５、減算器１６、電流制御部１７、流量変換部２１、加算器２２は、電動ポンプ１８（第２の電動ポンプ）を制御する第２の制御装置Ｃ２２を構成している。
【００３７】
すなわち、燃料供給装置Ｂは、燃料供給装置ＡにおけるＦＰＶ１１を削除し、ＦＰＶ１１に代えて流量変換部１９（第１の流量推定部）、加算器２０、流量変換部２１（第２の流量推定部）及び加算器２２を追加した構成を備える。
【００３８】
流量変換部１９は、電気的に接続された電動ポンプ１０から入力される実際の回転速度（ポンプ回転速度）に基づいて、エンジンＸに供給される第１流量の推定値である推定第１流量を取得する第１の流量推定部である。
この流量変換部１９は、例えばポンプ回転速度と第１流量との相対関係を示す流量変換テーブルを備え、電動ポンプ１０から入力されるポンプ回転速度を用いて流量変換テーブルを検索することにより、ポンプ回転速度に対応する推定第１流量を２つの加算器２０、２２に出力する。加算器２０は、流量変換部１９から入力される推定第１流量と、後述する流量変換部２１から入力される推定第２流量との合計値を演算し、この合計値を推定燃料流量として減算器４に出力する。
減算器４は、コントローラ３から入力される燃料流量目標値と、加算器２０から入力される推定燃料流量の第２の差分（流量誤差）を演算し、この第２の差分を流量制御部５に出力する。これ以降は第１実施形態と同様である。
【００３９】
流量変換部２１は、電気的に接続された電動ポンプ１８から入力される実際の回転速度（ポンプ回転速度）に基づいて、エンジンＸに供給される第２流量の推定値である推定第２流量を取得する第２の流量推定部である。
この流量変換部２１は、例えばポンプ回転速度と第２流量との相対関係を示す流量変換テーブルを備え、電動ポンプ１８から入力されるポンプ回転速度を用いて流量変換テーブルを検索することにより、ポンプ回転速度に対応する推定第２流量を２つの加算器２０、２２に出力する。加算器２２は、流量変換部１９から入力される推定第１流量と流量変換部２１から入力される推定第２流量との合計値を演算し、この合計値を推定燃料流量として減算器１２に出力する。
減算器１２は、コントローラ３から入力される燃料流量目標値と、加算器２２から入力される推定燃料流量との第５の差分（流量誤差）を演算し、この第５の差分を流量制御部１３に出力する。これ以降は第１実施形態と同様である。
即ち、本第２実施形態は、電動ポンプ１０の回転速度から第１流量の推定値である推定第１流量を取得する流量変換部（第１の流量推定部）１９と、電動ポンプ１８の回転速度から第２流量の推定値である推定第２流量を取得する流量変換部（第２の流量推定部）２１とをさらに備え、第１の制御装置Ｃ１１及び第２の制御装置Ｃ２２は、推定第１流量と推定第２流量との合計流量と燃料流量目標値との差分に基づいて電動ポンプ１０及び電動ポンプ１８を制御する。
ここで、流量変換部１９、加算器２０、流量変換部２１及び加算器２２は、上記のような演算や制御を実施できるような、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等を含む公知の計算機でもよい。演算や制御の詳細は、ユーザーが任意に変更または更新可能なソフトウェアにより定義されても良い。図２に示すように、上記部材は、信号の送受信が可能なように、互いに電気的あるいは電子的に接続されている。
【００４０】
続いて、本第２実施形態に係る燃料供給装置Ｂの動作について詳しく説明する。
この燃料供給装置Ｂは、基本的な動作としてエンジン回転数、エンジンＸに供給される推定燃料流量、ポンプ回転速度及びポンプ駆動電流がエンジン回転数目標値、燃料流量目標値、回転速度目標値及び駆動電流目標値に各々等しくなるように電動ポンプ１０及び電動ポンプ１８を制御する。この制御は、所謂フィードバック制御である。
【００４１】
ここで、第１の制御装置Ｃ１１の減算器４と第２の制御装置Ｃ２２の減算器１２には、流量変換部１９が演算した推定第１流量と流量変換部２１が演算した推定第２流量の合計流量である推定燃料流量が入力されるので、例えば第１流量が減少すると第２流量が上昇して合計流量が燃料流量目標値に維持される。
【００４２】
すなわち、本第２実施形態に係る燃料供給装置Ｂによれば、電動ポンプ１０（第１の電動ポンプ）及び電動ポンプ１８（第２の電動ポンプ）のうち何れか一方が故障して第１流量及び第２流量の何れか一方が「ゼロ」になっても合計流量が燃料流量目標値に維持される。したがって、本第２実施形態によれば、従来よりも冗長性が確保されたガスタービンＸの燃料供給装置を提供することができる。
【００４３】
なお、本開示は上記各実施形態に限定されず、例えば以下のような変形例が考えられる。
（１）上記各実施形態では、第１の制御装置Ｃ１１と第２の制御装置Ｃ２２とが各々に４重の帰還ループ、つまりエンジン回転数、燃料流量、ポンプ回転速度及びポンプ駆動電流に関する帰還ループを備えているが、本開示はこれに限定されない。例えば、燃料流量及びポンプ回転速度に関する帰還ループについては、必要に応じて割愛してもよい。
【００４４】
（２）上記第１実施形態では、流量計測部としてＦＰＶ１１を採用したが、本開示はこれに限定されない。例えば液体用の流量計であれば、他の形態の流量計を採用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本開示に係る燃料供給装置によれば、従来よりも冗長性が確保されたエンジンの燃料供給装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００４６】
Ａ、Ｂ  燃料供給装置
１  スケジューラ
２、４、６、８、１２、１４、１６  減算器
３  コントローラ
５、１３  流量制御部
７、１５  速度制御部
９  電流制御部
１０  電動ポンプ（第１の電動ポンプ）
１１  ＦＰＶ（流量計測部）
１８  電動ポンプ（第２の電動ポンプ）
１９  流量変換部（第１の流量推定部）
２０、２２  加算器
２１  流量変換部（第２の流量推定部）
【図１】
2019117135.tif 000003
【図２】
2019117135.tif 000004
【国際調査報告】
2019117135.tif 000005
2019117135.tif 000006
2019117135.tif 000007
2019117135.tif 000008