(57)【要約】  本発明はガスタービン、特に燃料供給装置１０と制御システムとを備えたガスタービン航空機用エンジンに関する。本発明によれば少なくとも制御システム、特にエンジン制御システムの部品が燃料供給装置に組み込まれる。好ましくは、ガスタービンは作業ラインで交換可能なユニットとして構成されたモーター駆動ポンプユニット１１、モーター制御ユニット１６そしてエンジン制御ユニット１９を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料供給装置と制御装置とを有する、特にガスタービン航空機用エンジンにおいて、該制御装置、特に少なくともエンジン制御装置の部品が該燃料供給装置（１０）に組み込まれていることを特徴とするガスタービン。
【請求項２】
前記燃料供給装置（１０）は少なくとも一のポンプ（１２）と該ポンプ（１２）を駆動する少なくとも一の電気モーター（１３）とを有し、該少なくとも一のポンプ（１２）と該少なくとも一の電気モーター（１３）とはモーターポンプユニット（１１）を構成することを特徴とする請求項１に記載のガスタービン。
【請求項３】
前記燃料供給装置（１０）は、前記モーターポンプユニット（１１）に加え、前記モーターポンプユニット（１１）の前記少なくとも一の電気モーター（１３）の動作を制御するための少なくとも一のモーター制御ユニット（１６）を有することを特徴とする請求項２に記載のガスタービン。
【請求項４】
前記燃料供給装置（１０）に組み込まれている前記エンジン制御装置の部品が、前記少なくとも一のモーター制御ユニット（１６）の動作を制御するためのエンジン制御ユニット（１９）を構成することを特徴とする請求項３に記載のガスタービン。
【請求項５】
前記モーターポンプユニット（１１）、前記少なくとも一のモーター制御ユニット（１６）、および前記エンジン制御ユニット（１９）とは、一体組立品となるようプラグコネクタにより結合可能なモジュールとして構成されることを特徴とする請求項４に記載のガスタービン。
【請求項６】
前記モーターポンプユニット（１１）、前記少なくとも一のモーター制御ユニット（１６）、および前記エンジン制御ユニット（１９）とは、据付済みガスタービンにおいて取替えることのできる作業ラインで交換可能なユニットとして構成されることを特徴とする請求項４又は５に記載のガスタービン。
【請求項７】
前記エンジン制御ユニット（１９）は複数の重畳的に動作する、各々制御のための一の演算器と監視のための一の演算器とを有する制御装置（２０）から成り、該制御装置は前記モーターポンプユニット（１１）に組み込まれた少なくとも一のセンサー（１４）の少なくとも一の測定量に基づき前記少なくとも一のモーター制御ユニット（１６）の動作を制御することを特徴とする請求項４乃至６のうちいずれか１項に記載のガスタービン。
【請求項８】
前記少なくとも一のモーター制御ユニット（１６）は並列に動作する複数の制御器（１７）から成り、該制御器は前記エンジン制御ユニット（１９）により供給される少なくとも一の制御信号に基づき前記モーターポンプユニット（１１）の動作を制御し、該制御器（１７）の各々は、該制御器（１７）の一が故障した場合に依然として全出力が得られるようにモーター電力の一部を供給することを特徴とする請求項４乃至７のうちいずれか１項に記載のガスタービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガスタービン、特に請求項１の前提部分に記載された、ガスタービン航空機用エンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
既知のガスタービン航空機用エンジンは、ガスタービン航空機用エンジンの動作を制御する集中（セントラル）エンジン制御装置とともに、ガスタービン航空機用エンジンの燃焼室に燃料を供給する燃料供給装置を備える。
【０００３】
集中エンジン制御装置へは多数のセンサーやアクチュエーター（作動装置）が接続されており、結果として集中エンジン制御装置とガスタービン航空機用エンジンに配置されたセンサーあるいはアクチュエーターとの間のケーブル接続費用が高くつく。
【０００４】
既知のガスタービン航空機用エンジンでは、燃料供給装置は一般的にガスタービン航空機用エンジンのギアボックスにより機械駆動される二つのポンプを有する。各ポンプにより供給される燃料の量はガスタービン航空機用エンジンの回転速度に比例し、そのためある動作状況においては大きな燃料の再循環流が起こる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような背景に鑑み、本発明はガスタービンの新しい型式、特にガスタービン航空機用エンジンの新しい型式を創出する場合の課題に基づく。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は請求項1に記載されたガスタービンにより解決される。本発明によれば少なくとも制御装置の部品が燃料供給装置に組み込まれる。
【０００７】
本発明によれば、燃料供給装置に少なくともエンジン制御装置の部品を組み込むことが提案される。これによりエンジン制御装置の機能の非集中化が図られ、分散された制御システムが構成される。このようにして、分散されたエンジン制御装置とそれに接続されるセンサーあるいはアクチュエーターとの間のケーブル接続費用を最小限にできる。
【０００８】
本発明の有利な展開によれば、燃料供給装置は一以上（好適には二つ）のポンプとポンプを駆動するための一以上の電気モーターとを有するモーターポンプユニットと、且つモーターポンプユニットの電気モーターの動作を制御するための個別のモーター制御ユニットと、燃料供給装置に組み込まれたエンジン制御装置の部品であってモーター制御ユニットの動作を制御するためのエンジン制御ユニットを形成するものとを有する。燃料供給装置は燃料供給装置に組み込まれた制御機能に支援された電気モーターで駆動される一以上のポンプを有するため、ガスタービンの燃焼室への燃料の供給は動作状況に応じて精密に制御され、ガスタービン中の再循環流とそれによる効率損失を最小にすることができる。
【０００９】
好適には、モーターポンプユニット、モーター制御ユニット、およびエンジン制御ユニットは、据付済みガスタービンにおいて取替えることができ、一体組立品となるようプラグコネクタにより結合可能な、作業ラインで交換可能なユニットとして構成される。
【００１０】
本発明の好ましい展開は従属する請求項と以下の記載に述べられる。本発明の例示としての実施例は図面に基づき、但しそれに限定されることなく、より詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明によるガスタービンの燃料供給装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明はガスタービン、特にガスタービン航空機用エンジンに関する。ガスタービンは少なくとも一の圧縮機、少なくとも一の燃焼器、および少なくとも一のタービンとからなる。燃焼室は燃焼室の燃料供給装置を介して燃焼されるべき燃料が供給される。ガスタービンの機能は、ガスタービン航空機用エンジン内のエンジン制御装置と呼ばれる制御装置により制御される。
【００１３】
本発明によれば、制御システムの非集中化という意味で、燃料供給装置に制御装置の部品を組み込むことが提案される。詳細には図１に示された好適な実施例を参照して説明される。
【００１４】
図１はガスタービン航空機用エンジンの燃料供給装置１０の概略図である。図１の燃料供給装置１０は少なくとも一のポンプ１２を有するモーターポンプユニット１１を含み、そのポンプ１２は電気モーター１３により駆動される。加えて、図１によれば燃料供給装置１０のモーターポンプユニット１１はセンサー１４とメインバルブ１５を有し、ポンプ１２のセンサー１４により取得された測定値とメインバルブ１５とにより、ガスタービン航空機用エンジンの燃焼室への燃料の流れを閉じたり開けたりすることができる。燃料供給装置１０に組み込まれたモーター制御ユニット１６の夫々は、モーターポンプユニット１１の少なくとも一の電気モーター１３の動作を制御するために使用される。モーター制御ユニット１６は並列に動作する複数の制御器１７を有し、各制御器１７には別々にパワー電気システム１８が割り当てられている。記載の実施例では、制御器１７に割り当てられた各パワー電気システム１８は燃料供給装置１０の最大出力の２０％を供給し、一のパワー電気システムが故障したときでも１００％出力が常に得られ、したがって安全性が確保される。仮に二つの制御器１７とそれらに付随するパワー電気システム１８とが故障した場合は、出力は最大出力の８０％に限定される。図１によればモーターポンプユニット１１とモーター制御ユニット１６に加えて、エンジン制御ユニット１９が燃料供給装置１０に一体化されている。エンジン制御ユニット１９はエンジン制御装置全体であってもその部品であってもよい。
【００１５】
図１の実施例によれば、燃料供給装置１０に一体化されているエンジン制御ユニット１９は、重畳的に動作する二つの制御装置２０を有する。エンジン制御ユニット１９の制御装置２０はモーターポンプユニット１６の動作を制御し、燃料供給装置１０のすべての安全機能を重畳的に供給する。各制御装置２０は少なくとも二つの演算器を有し、一方の演算器は制御を、他方は監視を実行する。仮に機能不全が検知されれば、重畳する制御装置２０に切り替えられる。
【００１６】
図１によれば、センサー１４により供給される測定信号はエンジン制御ユニット１９の二つの制御装置２０に供給される。モーター制御ユニット１６のパワー電気システム１８の出力信号もまた、エンジン制御ユニット１９の制御装置２０に供給される。
【００１７】
モーターポンプユニット１１、少なくとも一のモーター制御ユニット１６、およびエンジン制御ユニット１９は、好ましくはプラグコネクタにより結合可能なモジュールとして構成され、それらモジュールはプラグコネクタにより連結されて統合された燃料供給装置１０を形成する。これにより必要なケーブル接続費用を最低限まで低減する。燃料供給装置１０のモーターポンプユニット１１、モーター制御ユニット１６、およびエンジン制御ユニット１９とは、据付済みガスタービンあるいは据付済みガスタービン航空機用エンジンの修繕作業を行う際、モジュール方式により取替えることのできる、いわゆる作業ラインで交換可能なユニットである。
【００１８】
燃料供給装置１０のモーター制御ユニット１６は好ましくは燃料冷却である。エンジン制御ユニット１９の冷却はモーター制御ユニット１６を介して行われる（伝導冷却）。
【００１９】
既に述べたように、エンジン制御ユニット１９はエンジン制御装置全体であってもその部品であってもよい。仮にエンジン制御ユニット１９がエンジン制御装置の部品のみからなる場合、エンジン制御装置の他の部品は、例えばガスタービン航空機用エンジンのガイドベーンの電気的調整のための一以上のインテリジェントアクチュエーターと同様、一以上の信号調整あるいは信号処理ユニットとして、ガスタービン航空機用エンジンの周辺に配置される。配置されたエンジン制御装置の部品は少なくとも一のデータバスで結合されうる。
【図１】
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【国際調査報告】
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2009537720.tif 000005
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