DE1944868A1 - Control device for gas turbine engines for driving motor vehicles - Google Patents

Control device for gas turbine engines for driving motor vehicles

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    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C9/00Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
    • F02C9/48Control of fuel supply conjointly with another control of the plant
    • F02C9/50Control of fuel supply conjointly with another control of the plant with control of working fluid flow
    • F02C9/54Control of fuel supply conjointly with another control of the plant with control of working fluid flow by throttling the working fluid, by adjusting vanes

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Description

Regeleinrichtung für Gasturbinentriebwerke zua Antrieb von KraftfahrzeugenControl device for gas turbine engines to drive motor vehicles

Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung für Gasturbinen zua Antrieb von Kraftfahrzeugen.The invention relates to a control device for gas turbines to drive motor vehicles.

JDIe Gasturbinen zua Antrieb von Kraftfabrzeugen bestehen im wesentlichen aus einen Gaserzeuger, d.h. eines Verdichter, einer Brennkaiafter, einer ersten Turbine zu» Antrieb des Verdichters, einer zweiten Turbine, welche die Nutzleistung abgibt und einest Wärmetauscher, weloher die Abgaswärme der Verbrennungsluft zuführt. FUr ein günstiges Betriebsverhalten ist ein Leitapparat vor der zweiten Turbine verstellbar.JDIe gas turbines to drive motor vehicles exist in the essentially consists of a gas generator, i.e. a compressor, a Brennkaiafter, a first turbine to »drive the compressor, a second turbine, which delivers the useful power, and a heat exchanger, which collects the exhaust gas heat from the combustion air feeds. A diffuser in front of the second turbine can be adjusted for good operating behavior.

Regeleinrichtungen für derartige Gasturbinen haben auf die Eigenschaften des Triebwerkes einzugehen und zeigen daher folgende besondere MerkealeιControl devices for such gas turbines have on the Enter properties of the engine and therefore show the following special Merkealeι

•inen Drehzahlregelkreis für den Gaserzeuger, •inen Drehzahl r*gel*erei» tür die Mut ζ tür bine, einen Drehzahl regelkreis tikt die Gas temperatur.• inen speed control loop for the gas generator, • inen speed r * gel * Gimmick "door to door courage ζ bine, a speed loop tikt the gas temperature.

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8AO ORlOtMAL /8AO ORlOtMAL /

Nach einem bekannten Vorschlag wird es als besonders vorteilhaft angesehen, daS der Temperaturregelkreis auf die Verstellvorrichtung der Leitschaufeln wirkt. Dabei zeigt sich jedoch, daB die Regelung der Oastemperatur infolge Trägheit der Thermoelemente erhebliche Schwierigkelten bereitet. PQr die flinke und präzise Regelung der Oastemperatur sind flinke Thermoelemente erforderlich, die für diese Zwecke bis heute noch nicht sur Verfügung stehen.According to one known proposal, it is found to be particularly advantageous viewed that the temperature control circuit on the adjustment device the guide vanes acts. It turns out, however, that the regulation of the oast temperature is due to the inertia of the thermocouples causes considerable difficulties. Quick thermocouples are used to quickly and precisely regulate the oas temperature which are not yet available for these purposes.

Aus diese« Orund wurde bisher die Gastemperatur nicht direkt geregelt, sondern indirekt gesteuert. Dabei wurde auf eine Messung der Oastemperatur selbst verslohtet und andere Größen wie Drücke oder Druckverhältnisse sur Steuerung der Brennstoffmenge oder der Leltschaufeiste llung, und damit der Oaetemperatur benutzt.The gas temperature has not yet been derived directly from this orund regulated, but indirectly controlled. A measurement of the oast temperature itself and other variables were used such as pressures or pressure ratios for controlling the amount of fuel or the Leltschaufeiste llung, and thus the Oaetemperature used.

Die Erfahrung seigt jedoch, dafl bei einer Steuerung der Oastemperatur folgende OrÖSen zu berücksichtigen »ind: Experience has shown, however, that when controlling the oast temperature, the following conditions must be taken into account:

die Drehzahl des Oaserseugers, die Temperatur der angesaugten Luft, der Druck der angesaugten Luft, die «!geführten Brennstoffmengen, die Stellung der Leitschaufel», die vom Wärmetauscher übertragen· Wärmemenge, <Jie Brennstoffsorte undthe speed of the oasis aspirator, the temperature of the sucked in air, the pressure of the air sucked in, the "! guided fuel quantities, the position of the guide vane", transferred by the heat exchanger · amount of heat, <Jie fuel type and

die Brennstofftemperatur.the fuel temperature.

109813/0769 .3. BAD 109813/0769 .3. BATH

FJr «ine korrekte Steuerung der Gaatetnperatur wären alle diese oben genannten Größen su messen und in eine bestirnte Beziehung zueinander su bringen, so daß die Gastemperatur einen vorgegebenen Höchstwert nicht Überschreitet. Diese Einrichtung würde wegen der Vielzahl der Parameter, welche su berücksichtigen sind, sehr aufwendig werden. Hinzu körnt weiterhin, daß über lungere Betriebsseiten hinweg, Fehler entstehen, s.B. durch Änderung des Wirkungsgrades, der Strömungsmaschine oder durch Änderung des Ausbrenngrades der Brennkammer, die von der Steuerungseinrichtung nicht erfaßt werden können.For a correct control of the gate temperature everyone would be Measure these above-mentioned quantities and bring them into a certain relationship to one another, so that the gas temperature does not exceed a specified maximum value. These Setup would be very costly because of the large number of parameters that have to be taken into account. In addition, grains furthermore, that across lazy operating pages, errors arise, see B. by changing the efficiency of the flow machine or by changing the degree of burnout of the combustion chamber, which is not detected by the control device can be.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, zur Regelung einer Gasturbine die kritische Größe direkt zu aessen, um die Langzeitfehler weltgehend auszugleichen.The object of the invention is to regulate a gas turbine the critical size to eat directly to the long-term failure to balance world-wide.

Diese Aufgabe wird erfindungsgesdie dadurch gelöst, daß der Temperaturregler einen integralen Anteil enthalt, wobei die Temperatur direkt gesessen wird und die Leitsehauf ein von der Summe des Temperaturregelausgangewertee und anderen Kennwerten des Triebwerkes verstellt wird.This object is achieved according to the invention in that the Temperature controller contains an integral part, where the temperature is sat directly and the Leitsehauf one of the Sum of the temperature control output value and other characteristic values of the engine is adjusted.

Als Kennwerte sur Leitschaufelverstellung können einmal alle diejenigen Grölen benutzt werden, welche die Oastemperatur venfndern und welche im Zeitverhalten gleich oder schneller als der Temperaturregeikrels sind, sum anderen diejenigen Grüften, welche sieh aus der Brennstoffmenge, der DrehzahlAs characteristic values for the guide vane adjustment, all those variables can be used, which are the oast temperature change and which are the same or faster than the temperature control in terms of time behavior, sum other those Find out which you can see from the amount of fuel and the speed

T-272 1098 13/0 7 69 *T-272 1098 13/0 7 69 *

1.9.691.9.69

SAD ORJOINALSAD ORJOINAL

des Gaserzeugers und der voa Wärmetauscher Übertragenen Wärmeroenge zusammensetzen. Als zusätzlicher Kennwert für die Leitschaufelstellung kann erfindungsgemäß das Inverse Zeitverhalten des Wärmetauschers benutzt werden.of the gas generator and the heat exchanger transferred by the heat exchanger put together. As an additional parameter for the guide vane position According to the invention, the inverse time behavior of the heat exchanger can be used.

Demnach werden die Störgrößen, welche jedoch im Zeltverhalten so flink sind, daß sie vom Temperaturregelkreis nicht ausgeregelt werden können, getrennt über eine Steuerung erfaßt und dem Stellglied des Reglers aufgeschaltet.Accordingly, the disturbance variables, which, however, are in the tent behavior are so quick that they are not regulated by the temperature control circuit can be recorded separately via a control and connected to the actuator of the controller.

Zur Erfassung der einseinen Größen oder Kennwerte sind Signal-Zusammenfassungen angeordnet« in denen jeweils das größte Signal einer Brennstoffverringerung bzw. Leitschaufelvergrößerung Vorrang besitzt.Signal summaries are used to record the individual variables or characteristic values arranged «in each of which the largest signal of a fuel reduction or guide vane enlargement Has priority.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ergibt die Summe des Temperaturregelausgangswertes und den Kennwerten, welche die * Leitechaufeletellung der Freiturbine verlindern, bei Erreichen eines einer bestimmten Leitschaufelstellung entsprechenden Wertes ein Signal, das die Brennstoffmenge beeinflußt und die Wirkung des Drehzahlreglers ttberregelt.In a further embodiment of the invention, the sum of the temperature control output value and the characteristic values which Verl Indians the * Leitechaufeletellung the free turbine results, upon reaching a a particular guide vane position value corresponding to a signal which influences the fuel quantity and ttberregelt the effect of the speed controller.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Drehzahlabwelehung der Freiturbine ein lusKtsllehee Eingangssignal der SignalEueameenfaseung bildet, wobei bei Erreichen einer bestimmten, maximalen Drehzahl der Freiturbine deren Leitapparat geöffnet wird.Another feature of the invention is that the Speed deviation of the free turbine a luscious input signal the SignalEueaenfaseung forms, whereby when reached a certain, maximum speed of the free turbine whose diffuser is opened.

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I.9.69 1098 Ί 3/0 7 69 " 5 "I.9.69 1098 Ί 3/0 7 69 " 5 "

Ferner 1st die stromabwärts von Verdichter gemessene Druckänderung sgeschwlndigke it als Signal In die SignalZusammenfassung eingebbar« wobei sich bei überschreiten einer vorgegebenen Druekänderungsgeschwlndlgkeit der Leitapparat in geöffneter stellung befindet.Also is the pressure change measured downstream of the compressor speed as signal In the signal summary can be entered «whereby when a predetermined pressure change rate is exceeded, the diffuser is in the open position position is.

Zusätzlich geht in die Signalmisaanenfaesung das Bremssignal ein« bei dem die Leitschaufeln in Gegenrichtung schwenkbar sind.In addition, the brake signal goes into the signal failure sensor an «in which the guide vanes can be pivoted in the opposite direction are.

Die Regeleinrichtung besteht schließlich in einer weiteren Ausgestaltung darin* da3 die SignalZusammenfassungen aus einer an sich bekannten Diodenmatrix bestehen« deren Ausgang und ein Nulleiter alttels eines Wideretandes und eines Signalbegrenzers verbunden sind« wobei jeweils das größte negative Eingangssignal gegenüber den anderen Signalen Vorrang besitzt. Finally, in a further embodiment, the control device consists of the signal summaries a diode matrix known per se, its output and a neutral conductor using a resistor and a signal limiter connected «whereby the largest negative input signal has priority over the other signals.

Mit der erflndungsgenäeen Regeleinrichtung wird der Vorteil erreicht« die Oaeteaperatur sowohl bei sehr schnellen als auch bei sehr langaaaen Änderungen des Betriebszustandes In vorbestimmten Grenzen zu halten.With the inventive control device the advantage becomes reaches "the oaeteaperatur both at very fast and at even with very long changes in the operating status In to maintain predetermined limits.

Zusätzlich wird erreicht, das infolge Aufschaltung der vorher erwähnten Signal· ein sicherer Betrieb des Triebwerke· eöglioh 1st, da «it der Erfassung der Freiturblnendrehxahl ein Benutz gegen «In Oberdrehen der Freiturbine gewährleistet 1st·In addition, it is achieved that, as a result of the activation of the aforementioned signals, safe operation of the engine is possible 1st, since it is the recording of the free turntable speed Use against «In over-turning of the free turbine is guaranteed.

7? - 6 - 7 ? - 6 -

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Mit dem Zusatzsignal der DruokinderungsgesehwindlgkeitWith the additional signal of Druokinderungsgesehwindlgkeit

die optinale Leitschaufelstellung der Frei turbine wKhrend deethe optional guide vane position of the free turbine during dee

Beschleunigungsvorganges eingestellt. Eine aohnelle und wirk-Acceleration process set. A unique and effective

saiie Brensung dee Kraftfahrzeuges wird erzielt» nenn nit desSaiie achievement of the motor vehicle is achieved »notwithstanding the

Brenssignal die Leltsohaufeln in Oegenrlohtung geschwenktBrenssignal swiveled the Leltsohaufeln in Oegenrlohtung

«erden."earth.

An Hand einiger »enemati eon dargestellter Ausführungsbe!spiele in den Zeichnungen wird die Erfindung weiter erlKutert. Es zeigenOn the basis of some »enemati eon illustrated examples the invention is further elucidated in the drawings. Show it

Pig« 1 den Gesaataufbau des Gasturbinentriebwerkes« Pig «1 the seed structure of the gas turbine engine«

Fig. la ein Ausfilhrungsbelspiel der erflndungsgemKSen Regeleinrichtung in Fore eines SIgnalflue*Sohe«as# Fig. La shows an implementation of the control device according to the invention in fore of a signal flow * Sohe «as #

Fig. 2 ein erstes Ausftlhrungsbeispiel der SignalxusaMaenfassung der die Brennstoffmenge beeinflussenden Signale und2 shows a first exemplary embodiment of the Signalxusa size version the signals influencing the amount of fuel and

Fig. 3 ein erstes Ausftthrungsbelspiel der Signalmmimnnfnnning der die Leltsohaufelstellung beeinflueaenden Signale.3 shows a first implementation of the signal mmimnnfnnning the Leltsohaufelstellung influencing signals.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich« dsl der Verdichter 17 über die Well· 18 von der ersten Turbine angetrieben wird, Di· lsi Verdichter 17 verdichtet« Luft fliest durch dsa Mtrattauseher 23 war Brennkaaser ·£;;.# miru nlfc <**« Brennatoff B verbrannt und in der erstell Turbine entspannt. Di· Verbrennluft gelangt über den verstellbaren Leitapparat 25 in dl· da« Oetriebe 24From Fig. 1 it can be seen that the compressor 17 is driven by the first turbine via the shaft 18, while the compressor 17 compresses air flows through the Mtrattauseher 23 was Brennkaaser · £ ;;. # Miru nlfc <** " Brennatoff B burned and relaxed in the turbine created. The combustion air passes through the adjustable diffuser 25 into the oil transmission 24

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,:::.^λ^, 8AD OBlGINAL, ::.: ^ Λ ^, 8AD OBlGINAL

_7_ 194*808_ 7 _ 194 * 808

antreibende Freiturbine« von welcher die Abgase Über den wärmetauscher 23 ins Freie abgeführt werden.driving free turbine «from which the exhaust gases via the heat exchanger 23 are discharged into the open.

Die Jeweilige Leitschaufelstellung wird mit L bezeichnet.The respective guide vane position is denoted by L.

Ober die Brennstoffpuape 21, welche von dem auf der Verdichterwelle liegenden KegelrKderpaar 20 angetrieben wird, fließt der Brennstoff zu der Zündeinrichtung 16, welche die Brennkammer 22 alt Brennstoff versorgt.About the fuel pump 21, which is from the one on the compressor shaft lying conical gear pair 20 is driven, the fuel flows to the ignition device 16, which the combustion chamber 22 old fuel supplies.

Di« -"findungegenAfle Regeleinrichtung A beeinflußt sowohl die Brennstoff zumessende Einrichtung 16 als auch den verstellbaren Leitapparat 25 der Freiturbine 26.The opposite Afle controller A influences both the Fuel metering device 16 as well as the adjustable diffuser 25 of the free turbine 26.

Die Pfeile (an der unteren Seite des Blockes) stellen einseine Kennwerte des Triebwerkes dar, die in die Regeleinrichtung eingegeben werden.The arrows (on the lower side of the block) represent one of its characteristic values of the engine, which are in the control device can be entered.

In Flg. la wird der in Flg. 1 dargestellte Block A der erfindungsgeaieen Regeleinrichtung in eines Ausftlhrungsbelsplel beschrieben.In Flg. la will be the one in Flg. 1 illustrated block A of the erfindungsgeaieen Control device in a design bracket described.

Das Gaspedal 1 bet&tlgt den Sollwertgeber 2 für die Gaserseugerdrehsahl n1# welche alt der Drehsahl der ersten Turbine (Verdichterturbine) Uber*lnstlaat. Die Abweichung voa Sollwert wird üb*r einen Verstärker 3 ait PZ - Verhalten als Signal Bg auf ein als SlgnalsuBaaaenfaseung wirkendes Glied übertragen« wo die Sollwertabweiohung in ein proportionales Signal für die Brennstoffmenge B umgewandelt wird« welchesThe accelerator pedal 1 actuates the setpoint generator 2 for the gas aspirator speed n 1 # which is the speed of the first turbine (compressor turbine) over * lnstlaat. The deviation from the setpoint is transmitted via an amplifier 3 ait PZ behavior as a signal Bg to a member acting as a signal bevel, where the setpoint deviation is converted into a proportional signal for the amount of fuel B, which

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das BennstoffzumeBglled 16 beeinflußt. Bs ist möglich, die Brennstoffmenge nach oben und nach unten mittels der Anschläge BMMV und B .„ zu begrenzen. Ferner wird die tatsächliche max mxnthe fuel metering device 16 affects. It is possible to limit the amount of fuel upwards and downwards using stops B MMV and B. Furthermore, the actual max mxn

Gaserzeugerdrehzahl n^ let benutzt, um unterhalb einer vorgegebenen Drehzahl ηχ, z.B. ηχ » 0,5 ^1 8oll über den Verstärker 4 ein Signal I2 zu bilden, welches die Leitschaufel der Freiturbine in einer vorgegebenen Stellung hält. Im Startbereich werden mit dem Signal Eg die Leitschaufein in geöffneter Stellung gehalten. Gas generator speed n ^ let used to form a signal I 2 below a predetermined speed η χ , for example η χ »0.5 ^ 1 8oll via the amplifier 4, which holds the guide vane of the free turbine in a predetermined position. In the start area the guide vanes are held in the open position with the signal Eg.

Die Drehzahl ηχ lßt wird zusätzlich benutzt, mit der Brennstoffmenge B und dem Zeltverhalten Tw des Wärmetauschers 2j5 ein Signal Eg zu bilden, welches sich über den Funktionsgenerator 6 ergibt und welches Über den Verstärker ^zusätzlich zum Ausgang des Temperaturreglers in die SignalBusammenfassung 8 eingeht und die Leitachauf eletellung L steuert. Auf diese Art werden die Störgrößen, wie Brennstoffmenge B, Ver- * dlehterdrehzahl n^ let und Zeltverhalten Tw des Väremtausohers 23, welche einen sehr großen Einfluß auf die Temperaturregelgröße ausüben, mittels einer Störgrößenauf schaltung erfaßt.The speed η χ is also used to form a signal Eg with the fuel quantity B and the temperature behavior Tw of the heat exchanger 2j5, which is obtained via the function generator 6 and which is included in the signal summary 8 via the amplifier ^ in addition to the output of the temperature controller and the Leitachauf eletstellung L controls. In this way, the disturbance variables, such as the amount of fuel B, twisting speed n ^ let and behavior Tw of the Väremtausohers 23, which exert a very large influence on the temperature control variable, detected by means of a disturbance variable.

Aus den Grölen rtj 1|jt, T1 let (Verdlchterelngangstemperatur) und Tj1 igt (Gastemperatur vor der ersten Turbine) wird über den Funktionsgenerator 9 die Differenz (T^ - Ti ^e0Il e*^11" <Set, welche mit der GrOIe (T^ - Tl)llt, die über ein Bntzerrernetzwerk Io geleitet wird, verglichen wird. Da die Thermoelemente ein träges Verhalten bei der TemperaturmessungRtj from the bawling 1 | jt, T 1 let (Verdlchterelngangstemperatur) and Tj 1 igt (gas temperature before the first turbine) is the function generator 9, the difference (T ^ - T i ^ e 0 Il e * ^ 11 "<Set, which with the GrOIe - is compared LLT which is passed through a Bntzerrernetzwerk Io Since the thermocouples an inert behavior in the temperature measurement (T ^ T l).

1~ψ,19 1098 i 3/076 9 - 9 · 1 ~ ψ, 1 9 1098 i 3/076 9 - 9

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

«•igen, also nicht flink genug schnelleren Änderungen der Qasteaperatur zu folgen vermögen, würden bei de« Vergleich der Istteoperatur »it der Solltemperatur Verfälschungen eintreten« die durch das Entzerrernetzwerk ausgeglichen werden können.«• igen, so not nimble enough faster changes of the Qasteaperatur would be able to follow in the comparison the actual temperature "with the setpoint temperature falsifications occur" which can be compensated by the equalization network.

Die daraus resultierende Abweichung E, wird Über den Verstärker 11 ait PI - Verhalten der SignalsusasMenfassung 8 weitergegeben, auf welche das schon vorher erwähnte Signal Eg einwirkt. The resulting deviation E, is over the amplifier 11 ait PI - behavior of the signal usage recording 8 passed on, on which the previously mentioned signal Eg acts.

Weiterhin wird die Leitsohaufelstellung nooh von zusätzlichen QröBen beeinflußt. Die Drehzahlabweichung der alt der Dreh-SAhI zu laufenden Freiturbine wird als Signal E über den Verstärker 14 an die Signalzusasttenfassung 8 weitergegeben und dient als Oberdrehzahlsohutz der freiturbine.Furthermore, the Leitsohaufelstellung nooh of additional QröBen influenced. The speed deviation of the old of the rotary SAhI to running free turbine is sent as signal E via the amplifier 14 passed on to the signal additional version 8 and serves as over-speed protection for the free turbine.

Das Zusatzsignal Ej| für Besohleunigungsvorgänge« welches aus der vorgegebenen maximalen und der tatsächlichen Druckänderung«· geschwindigkeit resultiert» geht über den Verstärker 15 der Slgnalzuii—snfaasung 8 zu.The additional signal Ej | for acceleration processes «which from the predetermined maximum and the actual pressure change “speed results” is passed through the amplifier 15 of the Slgnalzuii — snare 8 to.

Sohlieilich wird in der Signalzuii—enfassung 8 ein Signal B5 erfait, alt de« die Leitsohaufelstellung in Oegenriohtung geschwenkt werden kann. Basically, a signal B 5 is recorded in the signal feeder 8 so that the guide vane position can be swiveled in the direction.

Die in der Addierschaltung tun—engefaiten signale K1 bis 1« ergeben ein Ausgangssignal »das la elektrohydraullsohen Servo The signals K 1 to 1 «captured in the adding circuit result in an output signal» the electrohydraulic servo

m~* 109813/0769 m ~ * 109813/0769

T-272 ,_T-272, _

z.B. In ein« Translationebewegung des Seetanges 13 umgewandelt wird, wodurch dl· Verstellung der Leitschaufeln der Frei tür» bind bewerkstelligt wird. Mit den Anschlag L^1n wird die kleinste« sua Betrieb der Oasturbine notwendige Leitschaufel-Öffnung gekennzeichnet.For example, it is converted into a “translational movement of the seaweed 13, whereby the adjustment of the guide vanes of the free door” is achieved. With the stop L ^ 1n the smallest guide vane opening necessary for operation of the oasturbine is marked.

Die Signalsueanenfassung 8 1st so beschaffen, da8 unter den χ eingegebenen Signalen E1 bla B- das größte Signal Vorrang beel tit, das in Biohtung einer Vergrößerung des Leitschaufel kanal Querschnittes wirkt. Bei einen bestioRten negativen Ausgangssignal· das einer bestimmten Leitschaufelstellung entspricht, eohlleet der Schalter 16, so dafi das in der Slgnalsuss—enfassung 8 resultierende Ausgangsslgnal der Signalsusaiapenfaesung 5 JEualtsliob sur Drehsahl-Sollwertabweichung des Verdichters als Signal K. aufgeschaltet wird.The signal acquisition 8 is such that among the χ input signals E 1 bla B- the largest signal has priority, which acts in the direction of an enlargement of the guide vane channel cross-section. In the event of a certain negative output signal, which corresponds to a certain guide vane position, the switch 16 turns off, so that the output signal of the signal output sensor 5 resulting in the input signal 8 is applied as signal K.

Ergibt sich In der Signal«uaiwenfaasung 5 * «1« in der Zeioh- * nung an den einseinen Vergleiohstellen der Größen angegeben ist - ein positives Signal« wird die Brenistoffteeage gesteigert; ein negatives Signal bewirkt eine Abnahas der Brennstoffisenge. Results in the signal 'uaiwenfaasung 5 * "1" in the voltage at the one Zeioh- * a Vergleiohstellen the sizes indicated - a positive signal "is increased, the Brenistoffteeage; a negative signal causes the fuel level to decrease.

WMhrend ein positives Signal der Slgnalmsiwnnfassung 8 einen abnehaenden Leitsohaufelkanalquersohnitt ergibt* l^stMt ein negatives Signal *:r.., -, zwpfr- ■::Ά ::'< Tieitschaufelkanalquersohnitt der Freiturbine.While a positive signal of Signalmsiwnnission 8 a decreasing Leitsohaufelkanalquersohnitt results * l ^ stMt a negative signal *: r .., -, zwpfr- ■ :: Ά :: '< Tieschaufelkanalquersohnitt the free turbine.

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OB)GiNAl.OB) GiNAl.

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In Pig· 2 wird beispielsweise das elektrische Schaltbild zur Signalzusaanenfaasung 5 abgebildet. Die Drehsahl-Sollwertabwelohung des Verdientere seht als Signal Eg in das signalsusaiaoenfassende Glied ein. Zusätzlich wird das Signal E- z.B. der maximalen Leitschaufelstellung aufgegeben. Die dasugehö* renden Dioden Dg und Bu bilden einen Ausgang a, der mit einem Nulleiter nittels parallel geschalteten Widerstandes R1 der Zenerdiode (Slgnalbegrenser) Dx in Verbindung steht.In Pig * 2, for example, the electrical circuit diagram for the signal assembly 5 is shown. The Drehsahl setpoint deviation of the deserved is seen as a signal Eg in the element that encompasses the signals. In addition, the signal E-, for example the maximum guide vane position, is issued. The corresponding diodes Dg and Bu form an output a, which is connected to a neutral conductor by means of a parallel-connected resistor R 1 of the Zener diode (signal limiter) D x .

In Fig. 3 1st ein erfindungsgeasees AusfUhrungsbelspiel der SlgnalsueaoBenfassung 8 wiedergegeben. Den Jeweiligen Eingangssignalen E1 bis Ec sind Dioden D1 bis D,- zugeordnet, deren Ausgang infolge der Daswischensohaltung einer susKtsllohen Diode "zwei Schwellen" bilden. Im geseigten Beispiel werden nsjBlleh die Ausging« der Dioden D1, Dg und D^ su eine« einsigen Signal e sussjsssngefaet und über parallel geschalteten Widerstand H1 und Signalbegrenzer D11 ait des MuIleiter verbunden. Dieses Signal · gelangt über die nachgeechaltete Diode D sub eigentlichen Natrixausgang a, in den auch die Ausgange der Dioden D. und D^ susaasengefafit werden. Zwischen des Ausgang a und dea Mulleiter sind der Widerstand Ra und der Slgnalbegrenser D^2 parallel geschaltet.In FIG. 3, a version of the execution version 8 according to the invention is reproduced. The respective input signals E 1 to Ec are assigned diodes D 1 to D, -, the output of which forms "two thresholds" due to the fact that a susceptible diode is kept out of the way. In the example shown, the output of the diodes D 1 , Dg and D ^ su are a single signal and connected to the conductor via a resistor H 1 connected in parallel and a signal limiter D 11. This signal arrives via the downstream diode D sub the actual matrix output a, into which the outputs of the diodes D and D are also connected. The resistor R a and the signal limiter D ^ 2 are connected in parallel between the output a and dea multiconductor.

Di· in Fig. 3 geselgte Diodenicoabination könnte beliebig erweitert werden, wodurch sieh die Zahlen der Schwellen entspre chend der Signalbsgrensungen auf die Anzahl der Eingangsslgnals atelgefn läSt.The diode coabination shown in FIG. 3 could be expanded as desired so that the numbers correspond to the thresholds according to the signal limits on the number of input signals atelgefn läST.

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7th
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Claims (1)

PatentansprücheClaims 1. Regeleinrichtung für Gasturbinentriebwerke zum Antrieb von Kraftfahrzeugen, das Triebwerk bestehend aus einem Verdichter, einer Brennkammer, einer ersten Turbine zum Antrieb des Verdichters, einer zweiten Turbine zur Abgabe vcn Nutzleistung, deren Leitapparat verstellbar 1st, einem Wärmetauscher, einem Drehzahlregler, der von der ersten Turbine angetrieben wird und die Brennstoffmenge verändert, und einem Temperaturregler, welcher die Gastemperatur stromab der Brennkammer mißt und die Leitschüufeletellung verändert, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturregler einen integralen Anteil enthält, wobei die Temperatur direkt gemessen wird, und die Leitschaufeln in Abhängigkeit von der Summe des Teeperaturreglerausgangswertes und anderen Kennwerten des Triebwerkes verstellbar ist.1. Control device for gas turbine engines for driving motor vehicles, the engine consisting of a compressor, a combustion chamber, a first turbine to drive the compressor, a second turbine to deliver useful power, whose diffuser is adjustable 1st, a heat exchanger, a speed controller, which is driven by the first turbine is changed and the amount of fuel, and a temperature controller, which the gas temperature downstream of the combustion chamber measures and changes the guide vane position, characterized in that the temperature controller has an integral part contains, whereby the temperature is measured directly, and the guide vanes as a function of the sum of the tea temperature controller output value and other parameters of the engine is adjustable. 2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,2. Control device according to claim 1, characterized in that daß als Kennwerte alle diejenigen Gröflen benutzt werden, welchethat all values are used as characteristic values, which T-272T-272 1Qy^ ι j / 0 V b 91Qy ^ ι j / 0 V b 9 BAD ORtQfNALBAD ORtQfNAL die Gtastemperatur verändern und welche im Zeitverhalten gleich oder schneller als der Temperaturregelkreis sind.change the gas temperature and which in time behavior are the same as or faster than the temperature control loop. 2. Regeleinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennwerte aus den Größen Brennstoffmenge (B), Drehzahl der ersten Turbine (nl) und vom Wurmetauscher übertragenen Wärmemenge bestehen.2. Control device according to claims 1 and 2, characterized in that that the parameters from the quantities of fuel quantity (B), speed of the first turbine (nl) and the worm exchanger transferred amount of heat exist. 4. Regeleinrichtung nach dem Anspruch 3 t dadurch gekennzeichnet, daß das inverse Zeltverhalten des Wärmetauschers als zusätzlicher Kennwert der Leitschaufelverstellung(L) benützt wird.4. Control device according to claim 3, characterized in that the inverse tent behavior of the heat exchanger is used as an additional characteristic of the guide vane adjustment (L). 5« Regeleinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, da3 zur Erfassung derjenigen Kennwerte, welche die Leitschaufelstellung beeinflussen, die Signalzusammenfaseung (8) angeordnet ist, in der das grc*3te, in Richtung einer Querschnittsvergrößerung der Leitschaufel wirkende Signal Vorrang besitzt.5 «control device according to claims 1 to 4, characterized in that da3 for the detection of those characteristic values which influence the guide vane position, the signal bevelling (8) is arranged, in which the largest, acting in the direction of a cross-sectional enlargement of the guide vane Signal has priority. 6. Regeleinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung des Signals der Drehzahl-Abweichung (Eg) des Oaserseugere und des Signals (EU), das bei der Signalzueaeeenfaesung einen vorgegebenen Maximalwert überschreitet, die Signalxuaaaeenfaesung (5} angeordnet let, wobei das gröSte Signal da· in Rlohtung einer Brennstoffverringerung wirkt, den Vorrang beeitzt.6. Control device according to claims 1 to 5 *, characterized in that the Signalxuaaaeenfaesung (5} arranged to detect the signal of the speed deviation (Eg) of the Oaserseugere and the signal (EU) which exceeds a predetermined maximum value in the Signalzueaeeenfaesung , with the largest signal acting in the direction of a reduction in fuel consumption, overturning the priority. 6AD OfUQlNAU6AD OfUQlNAU 19AZf868 19AZf868 7* Hegeleinrichtimg nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet« daß aus der Sunae aus Tessperaturregelausgang und den Kennwerten, welche die Leitschaufelstellung der Freiturbine andern, bei Erreichen eines einer bestimmten Leitsehaufel stellung entsprechenden Wertes ein Signal (EL,) resultiert, das die Brennstoffmenge beeinflußt und die Wirkung des Drehzahlreglers Uberregelt.7 * Hegeleinrichtimg according to claims 1 to 6, characterized «that from the sun from temperature control output and the characteristic values which change the guide vane position of the free turbine when a certain one is reached Guide vane position of the corresponding value, a signal (EL,) results, which affects the amount of fuel and overregulates the effect of the speed controller. 3. Regeleinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahlabweichung der Freiturbine ein zusätzliches Eingangssignal (E,) der Signalzusammenfaesung (3) bildet, wobei bei Erreichen einer bestimmten Drehzahl der Freiturbine deren Leitapparat geöffnet wird.3. Control device according to claims 1 to 7, characterized in that that the speed deviation of the free turbine is an additional input signal (E,) of the signal combination (3) forms, with the nozzle being opened when the free turbine reaches a certain speed. 9. Regeleinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7» dadurch ge* kennzeichnet, daß die stromabwärts vas Verdichter gemessene DruokSnderungsgesohwindlgkelt als Signal (Eg) in die Sig~ nalzusaonenfassung (3) eingebbar 1st, wobei sich bei Überschreiten einer vorgegebenen DruckMnderungsgeschwlndigkeit der Leitapparat In geöffneter Stellung befindet.9. Control device according to claims 1 to 7 »thereby ge * indicates that the downstream vas compressor is measured DruokSnderungsgesohwindlgkelt as a signal (Eg) in the Sig ~ nalzusaonenaufnahme (3) can be entered, whereby when exceeded a given pressure change rate the distributor is in the open position. lo. Hegeleinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7* dadurch ge» kennzeichnet, daß in der Signaliusaeoenfaseung (8) zusätzlich das Breoflsignal (E~) eingeht, bei den die Leitichauf«In in Gegenrichtung eohwenkbar sind·lo. Hegel device according to claims 1 to 7 * thereby ge » indicates that in the Signaliusaeoenfaseung (8) in addition the Breoflsignal (E ~) is received, in which the Leitichauf «In can be swiveled in the opposite direction T-272 - * -T-272 - * - 109813/0769109813/0769 JfJf ~ 1 Ο/, ΛΟ~ 1 Ο /, ΛΟ 11. Regeleinrichtung nach den Ansprüchen 5 bis lo, dadurch gekennzeichnet« daß die jeweilige Signalzusaramenfassung aus einer an sich bekannten Diodenmatrix besteht, wobei der Diodenausgang rait dem Nulleiter mittels parallel geschaltetem Widerstand und Zenerdiode in Verbindung steht, wodurch das größte negative Eingangssignal gegenüber den anderen Signalen Vorrang besitzt.11. Control device according to claims 5 to lo, thereby marked «that the respective signal summary consists of a known diode matrix, the diode output rait the neutral conductor by means of parallel switched resistor and Zener diode is in connection, whereby the largest negative input signal opposite has priority over the other signals. T-272
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