JP2001020758A - ガスタービン機関を始動させる方法および装置 - Google Patents
ガスタービン機関を始動させる方法および装置Info
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- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
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- F05D2220/50—Application for auxiliary power units (APU's)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガスタービン機関始動用の方法および装置を
改良し、近似的に正確な燃料量が始動中の機関へ送られ
るように、ポンプから送られる燃料質量流量がポンプ速
度および燃料温度の関数として決定されるようにする。 【解決手段】 燃焼器ノズル１９の圧力／流れ特性をシ
ミュレートするように寸法付けされた較正オリフィス１
６を得る段階と、ポンプ１３からの燃料流を選択的に較
正オリフィスを介して方向づける段階と、ポンプ１３を
予め選択した複数速度で操作する段階と、前記の各速度
での前記燃料流の温度を測定する段階と、前記の各速度
での燃料流の、較正オリフィス１６前後での圧力降下を
測定する段階と、燃料質量流量を、ポンプ速度および燃
料温度の関数として計算する段階と、燃焼器ノズル１９
を介して燃料流を選択的に方向づける段階と、機関始動
用の目標質量流量を得るため、ポンプ速度を制御する段
階とを含む方法を提供する。
改良し、近似的に正確な燃料量が始動中の機関へ送られ
るように、ポンプから送られる燃料質量流量がポンプ速
度および燃料温度の関数として決定されるようにする。 【解決手段】 燃焼器ノズル１９の圧力／流れ特性をシ
ミュレートするように寸法付けされた較正オリフィス１
６を得る段階と、ポンプ１３からの燃料流を選択的に較
正オリフィスを介して方向づける段階と、ポンプ１３を
予め選択した複数速度で操作する段階と、前記の各速度
での前記燃料流の温度を測定する段階と、前記の各速度
での燃料流の、較正オリフィス１６前後での圧力降下を
測定する段階と、燃料質量流量を、ポンプ速度および燃
料温度の関数として計算する段階と、燃焼器ノズル１９
を介して燃料流を選択的に方向づける段階と、機関始動
用の目標質量流量を得るため、ポンプ速度を制御する段
階とを含む方法を提供する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、広くはガスタービ
ン機関を始動させる方法と装置に係わり、より具体的に
は、較正モード時に先ず機関の予想作動状態をシミュレ
ートし、引き続き作動モード時に機関を操作する改良さ
れた方法と装置に関するものである。
ン機関を始動させる方法と装置に係わり、より具体的に
は、較正モード時に先ず機関の予想作動状態をシミュレ
ートし、引き続き作動モード時に機関を操作する改良さ
れた方法と装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば予備動力ユニット（"APU"）とし
て使用される小型のガスタービン機関は、通常、歯車変
速機を介して機関速度の一定部分で駆動される固定容積
形燃料ポンプの出力を計量することで制御される。計量
された流量は、通常、機関速度制御ループを介して制御
されることで、目標機関出力設定が達せられる。このよ
うなシステムでは、過剰な燃料ポンプ出力が、通常、逃
がし弁を介してバイパスされ、かなり非効率である。
て使用される小型のガスタービン機関は、通常、歯車変
速機を介して機関速度の一定部分で駆動される固定容積
形燃料ポンプの出力を計量することで制御される。計量
された流量は、通常、機関速度制御ループを介して制御
されることで、目標機関出力設定が達せられる。このよ
うなシステムでは、過剰な燃料ポンプ出力が、通常、逃
がし弁を介してバイパスされ、かなり非効率である。
【０００３】機関の始動時には、機関に駆動される燃料
ポンプからの燃料質量流量を、機関速度制御ループの助
けなしで制御する必要がある。なぜなら、機関の作動前
には、燃料送出量は機関速度に影響を与えないからであ
る。このため、通常、補助部品、例えば圧力調整器、計
量弁、何らかの種類の流量測定機器が必要となる。これ
らの部品のすべてのために、機関制御システムの費用が
かなり増加することになる。加えて、質量流量は、温度
の関数、つまり急速に変化し得る変数である。例えば商
業用ジェット旅客機は、タールマック舗装の滑走路温度
が過剰、例えば約37#C（100#F）の或る場所から、周囲
温度がより低い、例えば約0#C（32#F）の別の場所へ急
速に移動することがある。航空機がゲートで点検を受け
ている間に、APUを作動させるのは普通のことである。
しかし、APUを始動させるのに必要な燃料の質量流量
は、周囲温度が異なれば調節しなければならないだろ
う。
ポンプからの燃料質量流量を、機関速度制御ループの助
けなしで制御する必要がある。なぜなら、機関の作動前
には、燃料送出量は機関速度に影響を与えないからであ
る。このため、通常、補助部品、例えば圧力調整器、計
量弁、何らかの種類の流量測定機器が必要となる。これ
らの部品のすべてのために、機関制御システムの費用が
かなり増加することになる。加えて、質量流量は、温度
の関数、つまり急速に変化し得る変数である。例えば商
業用ジェット旅客機は、タールマック舗装の滑走路温度
が過剰、例えば約37#C（100#F）の或る場所から、周囲
温度がより低い、例えば約0#C（32#F）の別の場所へ急
速に移動することがある。航空機がゲートで点検を受け
ている間に、APUを作動させるのは普通のことである。
しかし、APUを始動させるのに必要な燃料の質量流量
は、周囲温度が異なれば調節しなければならないだろ
う。
【０００４】したがって、概して望ましいのは、前記補
助部品を必要としない、ガスタービン機関始動用の改良
された方法と装置を得ることだろう。それらの部品を省
くことによって、機関制御システムの総費用が低減でき
る。加えて、そのような簡単化されたシステムにより、
燃料ポンプ速度が機関速度とは無関係に制御可能にされ
るならば、正常な機関作動時の出力効率も改善されよ
う。
助部品を必要としない、ガスタービン機関始動用の改良
された方法と装置を得ることだろう。それらの部品を省
くことによって、機関制御システムの総費用が低減でき
る。加えて、そのような簡単化されたシステムにより、
燃料ポンプ速度が機関速度とは無関係に制御可能にされ
るならば、正常な機関作動時の出力効率も改善されよ
う。
【０００５】
【課題を解決するための手段】ここに開示する改良され
た方法および装置では、機関の主燃焼器ノズルの圧力／
流れ特性を精密にシミュレートするように寸法付けされ
たオリフィスにより制御されたポンプ吐出流量で作動す
る場合、先ず燃料流量対モータ速度特性の較正が行われ
る。種々のポンプ速度がポンプ制御装置によって命令さ
れ、その結果生じるオリフィス圧力降下が、燃料温度と
共に記録される。次に、このデータがポンプ制御装置に
よって処理され、ポンプ速度と質量流量との関係が設定
される。次いで較正オリフィスが、燃料ポンプの流れ回
路外へ切り替えられ、流れが機関燃焼器ノズルへ再び向
けられ、これによってポンプ制御装置が較正データに基
づいて目標質量流量を設定できる。機関が作動した後、
機関制御装置は正常作動モードへ移行し、該モードで
は、ポンプ速度が、外部のタービン速度制御閉ループに
応答して調整される。このシステムは、したがって温度
や摩耗によるポンプ性能の変化を経済的に補償する。
た方法および装置では、機関の主燃焼器ノズルの圧力／
流れ特性を精密にシミュレートするように寸法付けされ
たオリフィスにより制御されたポンプ吐出流量で作動す
る場合、先ず燃料流量対モータ速度特性の較正が行われ
る。種々のポンプ速度がポンプ制御装置によって命令さ
れ、その結果生じるオリフィス圧力降下が、燃料温度と
共に記録される。次に、このデータがポンプ制御装置に
よって処理され、ポンプ速度と質量流量との関係が設定
される。次いで較正オリフィスが、燃料ポンプの流れ回
路外へ切り替えられ、流れが機関燃焼器ノズルへ再び向
けられ、これによってポンプ制御装置が較正データに基
づいて目標質量流量を設定できる。機関が作動した後、
機関制御装置は正常作動モードへ移行し、該モードで
は、ポンプ速度が、外部のタービン速度制御閉ループに
応答して調整される。このシステムは、したがって温度
や摩耗によるポンプ性能の変化を経済的に補償する。
【０００６】本発明により、広くはガスタービン機関を
始動させる改良された方法と装置が得られる。単なる説
明目的のもので限定目的のものではない、本発明の実施
例を、対応する部品、部分、表面に括弧付きの符号を付
して次ぎに開示する。一態様によれば、本発明により、
機関の正常作動時に、燃焼器ノズル（１９）を経て燃料
源から機関へ燃料供給するように操作可能に構成された
可変速度モーター駆動燃料ポンプ（１３）を有するガス
タービン機関（１７）を始動させる改良された方法が得
られる。この改良された方法は、次の段階、すなわち、
燃焼器ノズルの圧力／流れ特性をシミュレートするよう
に寸法付けされた較正オリフィス（１６）を得る段階
と、燃料ポンプからの燃料流を選択的に前記オリフィス
を介して制御する段階と、燃料ポンプを予め選択した複
数速度で操作する段階と、前記各速度での前記燃料流の
燃料温度を測定する段階と、前記各速度での燃料流の、
較正オリフィス前後の圧力降下を測定する段階と、燃料
質量流量をポンプ速度および燃料温度の関数として計算
する段階と、燃焼器ノズルを介して燃料流を選択的に方
向づける段階と、機関の始動用の目標質量流量を得るた
めに、前記ポンプ速度を制御する段階とを含んでいる。
始動させる改良された方法と装置が得られる。単なる説
明目的のもので限定目的のものではない、本発明の実施
例を、対応する部品、部分、表面に括弧付きの符号を付
して次ぎに開示する。一態様によれば、本発明により、
機関の正常作動時に、燃焼器ノズル（１９）を経て燃料
源から機関へ燃料供給するように操作可能に構成された
可変速度モーター駆動燃料ポンプ（１３）を有するガス
タービン機関（１７）を始動させる改良された方法が得
られる。この改良された方法は、次の段階、すなわち、
燃焼器ノズルの圧力／流れ特性をシミュレートするよう
に寸法付けされた較正オリフィス（１６）を得る段階
と、燃料ポンプからの燃料流を選択的に前記オリフィス
を介して制御する段階と、燃料ポンプを予め選択した複
数速度で操作する段階と、前記各速度での前記燃料流の
燃料温度を測定する段階と、前記各速度での燃料流の、
較正オリフィス前後の圧力降下を測定する段階と、燃料
質量流量をポンプ速度および燃料温度の関数として計算
する段階と、燃焼器ノズルを介して燃料流を選択的に方
向づける段階と、機関の始動用の目標質量流量を得るた
めに、前記ポンプ速度を制御する段階とを含んでいる。
【０００７】別の態様によれば、本発明により、可変速
度電動燃料ポンプ（１３）の質量流量を、ガスタービン
機関（１７）の始動中のポンプ速度の関数として定義す
るための装置（１０）が得られる。該改良型装置は、少
なくとも１つの燃焼器ノズル（１９）と、前記ノズルの
圧力／流れ特性をシミュレートするように寸法づけられ
た較正オリフィス（１６）と、前記ノズルまたは前記オ
リフィスのいずれかに前記燃料流を選択的に方向づける
ための弁（１５）と、種々の速度で前記ポンプを操作す
るための制御装置（１２）と、ポンプ出力流の温度を測
定する温度センサ（１４）と、種々の速度の場合に、前
記ポンプ出力流の、前記オリフィス前後の圧力降下を測
定する圧力センサと（１８）と、前記ポンプ出力流の燃
料質量流量を、ポンプ速度の関数として計算する装置と
を含んでおり、それにより、前記燃料ポンプが目標質量
流量を得るように制御されている。
度電動燃料ポンプ（１３）の質量流量を、ガスタービン
機関（１７）の始動中のポンプ速度の関数として定義す
るための装置（１０）が得られる。該改良型装置は、少
なくとも１つの燃焼器ノズル（１９）と、前記ノズルの
圧力／流れ特性をシミュレートするように寸法づけられ
た較正オリフィス（１６）と、前記ノズルまたは前記オ
リフィスのいずれかに前記燃料流を選択的に方向づける
ための弁（１５）と、種々の速度で前記ポンプを操作す
るための制御装置（１２）と、ポンプ出力流の温度を測
定する温度センサ（１４）と、種々の速度の場合に、前
記ポンプ出力流の、前記オリフィス前後の圧力降下を測
定する圧力センサと（１８）と、前記ポンプ出力流の燃
料質量流量を、ポンプ速度の関数として計算する装置と
を含んでおり、それにより、前記燃料ポンプが目標質量
流量を得るように制御されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
全般的な目的は、ガスタービン機関を始動させる改良さ
れた方法および装置を得ることである。別の目的は、近
似的に正確な燃料量が始動中の機関へ送られるように、
燃料ポンプから送られる燃料質量流量が、ポンプ速度お
よび燃料温度の関数として決定される、ガスタービン機
関始動用の改良された方法と装置を得ることにある。前
記およびその他の目的、並びに利点は、既述の、および
以下の明細、図面、請求の範囲により明らかとなろう。
全般的な目的は、ガスタービン機関を始動させる改良さ
れた方法および装置を得ることである。別の目的は、近
似的に正確な燃料量が始動中の機関へ送られるように、
燃料ポンプから送られる燃料質量流量が、ポンプ速度お
よび燃料温度の関数として決定される、ガスタービン機
関始動用の改良された方法と装置を得ることにある。前
記およびその他の目的、並びに利点は、既述の、および
以下の明細、図面、請求の範囲により明らかとなろう。
【０００９】
【発明の実施の形態】最初にはっきり理解すべき点は、
複数の図面で一貫して、等しい構成部材、部分、表面を
同定するために、等しい符号を用いている点である。前
記構成部材、部分、表面は、更に、明細書の記載全体に
より記述または説明され、以下の詳細な説明は明細書の
不可欠の一部をなすものである。他に指示がなければ、
図面は、明細書と一緒に読まれるべきであり（例えば斜
線、部品の配置、比率、度など）、本発明の記述全体の
一部と考えるべきものである。以下の説明で用いられて
いるように、「水平」、「垂直」、「左」、「右」、
「上」、「下」の用語は、これらの語の形容詞および副
詞（例えば「水平に」、「右方へ」、「上方へ」など）同
様、読み手が特定図面に向かって見た場合の、図示され
ている構造物の配向を端的に意味するものである。同じ
ように、「内方へ」とか「外方へ」という用語も、表面
の伸長軸線(axis of elongation)、または適当で有る限
り、回転軸線に対する表面の配向を概して表している。
複数の図面で一貫して、等しい構成部材、部分、表面を
同定するために、等しい符号を用いている点である。前
記構成部材、部分、表面は、更に、明細書の記載全体に
より記述または説明され、以下の詳細な説明は明細書の
不可欠の一部をなすものである。他に指示がなければ、
図面は、明細書と一緒に読まれるべきであり（例えば斜
線、部品の配置、比率、度など）、本発明の記述全体の
一部と考えるべきものである。以下の説明で用いられて
いるように、「水平」、「垂直」、「左」、「右」、
「上」、「下」の用語は、これらの語の形容詞および副
詞（例えば「水平に」、「右方へ」、「上方へ」など）同
様、読み手が特定図面に向かって見た場合の、図示され
ている構造物の配向を端的に意味するものである。同じ
ように、「内方へ」とか「外方へ」という用語も、表面
の伸長軸線(axis of elongation)、または適当で有る限
り、回転軸線に対する表面の配向を概して表している。
【００１０】図示の本発明により、広くは、ガスタービ
ン機関を始動させる改良された方法および装置が得られ
る。この機関は、例えば商用業のジェット旅客機のAPU
である。しかし、本発明は、その使用目的に限定される
ものではなく、適宜のガスタービン機関の始動に広く使
用可能である。図１には、全体を符号１０で示す改良型
装置が、概して、APU制御装置１１と、ポンプ制御装置
１２と、可変速度電動ポンプ１３と、温度センサまたは
変換器１４と、切り替え弁１５と、オリフィス１６と、
差圧センサ１８とを含む装置として示されている。この
装置は、ガスタービン機関のブロック１９内に示した燃
焼器ノズルと組み合わせて示されている。
ン機関を始動させる改良された方法および装置が得られ
る。この機関は、例えば商用業のジェット旅客機のAPU
である。しかし、本発明は、その使用目的に限定される
ものではなく、適宜のガスタービン機関の始動に広く使
用可能である。図１には、全体を符号１０で示す改良型
装置が、概して、APU制御装置１１と、ポンプ制御装置
１２と、可変速度電動ポンプ１３と、温度センサまたは
変換器１４と、切り替え弁１５と、オリフィス１６と、
差圧センサ１８とを含む装置として示されている。この
装置は、ガスタービン機関のブロック１９内に示した燃
焼器ノズルと組み合わせて示されている。
【００１１】APU制御装置１１は、ライン２０を介して
外部から指令を受ける。APU制御装置１１は、ライン２
１を介して機関からタービン速度の負帰還信号を受信す
る。これら２つの信号の代数和が、エラー信号としてラ
イン２２を介してポンプ制御装置へ与えられる。ポンプ
制御装置１２は、適当な電流および周波数の信号をライ
ン２３を介してポンプ１３へ送り、ポンプ１３の方は、
ライン２４で示された燃料を温度センサへ供給し、ライ
ン２５を介して切り替え弁１５へ供給する。切り替え弁
１５は、較正オリフィス１６または機関の燃焼器ノズル
１９のいずれかに燃料の流れを方向づけることができ
る。オリフィス１６からの戻り流は、ライン２６を介し
てモータポンプへ戻される。燃料流の検出温度は、ライ
ン３１を介してポンプ制御装置へ送られる。オリフィス
前後の圧力差は、差圧センサ１８によって検出され、ラ
イン２９を介してポンプ制御装置１２へ送られる。モー
タ速度（すなわち速さと方向）はライン３０を介してポ
ンプ制御装置１２へ送られる。燃料温度は、ライン３１
を介してセンサ１４からポンプ制御装置１２へ送られ
る。
外部から指令を受ける。APU制御装置１１は、ライン２
１を介して機関からタービン速度の負帰還信号を受信す
る。これら２つの信号の代数和が、エラー信号としてラ
イン２２を介してポンプ制御装置へ与えられる。ポンプ
制御装置１２は、適当な電流および周波数の信号をライ
ン２３を介してポンプ１３へ送り、ポンプ１３の方は、
ライン２４で示された燃料を温度センサへ供給し、ライ
ン２５を介して切り替え弁１５へ供給する。切り替え弁
１５は、較正オリフィス１６または機関の燃焼器ノズル
１９のいずれかに燃料の流れを方向づけることができ
る。オリフィス１６からの戻り流は、ライン２６を介し
てモータポンプへ戻される。燃料流の検出温度は、ライ
ン３１を介してポンプ制御装置へ送られる。オリフィス
前後の圧力差は、差圧センサ１８によって検出され、ラ
イン２９を介してポンプ制御装置１２へ送られる。モー
タ速度（すなわち速さと方向）はライン３０を介してポ
ンプ制御装置１２へ送られる。燃料温度は、ライン３１
を介してセンサ１４からポンプ制御装置１２へ送られ
る。
【００１２】先述のように、本発明により、機関の正常
作動時に、適当な燃料源（図示せず）から符号１９で示
した燃焼器ノズルを経て機関へ燃料を供給する用に操作
可能に構成された符号１３で示した可変速度の電動ポン
プを有するガスタービン機関を始動する改良された方法
と装置が得られる。この改良された方法は、概して、次
の段階を含んでいる。すなわち、燃焼器ノズル１９の圧
力／流れ特性をシミュレートするような大きさに（すな
わちそのような寸法かつ形状を有するように）された較
正オリフィス１６を得る段階と、ポンプからの燃料流を
較正オリフィスを介して初めに方向づける段階と、ポン
プ制御装置１２により得られる予め選択した速度でポン
プを操作する段階と、予め選択した各速度での燃料流の
温度を、例えばセンサ１４によって測定する段階と、前
記各速度での前記燃料流の、較正オリフィス前後の圧力
降下を、例えば差圧センサ１８で測定する段階と、燃料
質量流量を、ポンプ速度および燃料温度の関数として計
算する段階と、その後で燃料流を較正オリフィスから燃
焼器ノズルへ、例えば２位置切り替え弁１５を操作する
ことで再方向づけする段階と、機関始動のための目標燃
料流量が供給されるように、較正データから得られた平
均計算流量にしたがってポンプ速度を制御する段階と、
その後で機関始動のための目標質量流量を制御するた
め、外部のタービン速度制御ループによりポンプ速度を
制御する段階とを含んでいる。
作動時に、適当な燃料源（図示せず）から符号１９で示
した燃焼器ノズルを経て機関へ燃料を供給する用に操作
可能に構成された符号１３で示した可変速度の電動ポン
プを有するガスタービン機関を始動する改良された方法
と装置が得られる。この改良された方法は、概して、次
の段階を含んでいる。すなわち、燃焼器ノズル１９の圧
力／流れ特性をシミュレートするような大きさに（すな
わちそのような寸法かつ形状を有するように）された較
正オリフィス１６を得る段階と、ポンプからの燃料流を
較正オリフィスを介して初めに方向づける段階と、ポン
プ制御装置１２により得られる予め選択した速度でポン
プを操作する段階と、予め選択した各速度での燃料流の
温度を、例えばセンサ１４によって測定する段階と、前
記各速度での前記燃料流の、較正オリフィス前後の圧力
降下を、例えば差圧センサ１８で測定する段階と、燃料
質量流量を、ポンプ速度および燃料温度の関数として計
算する段階と、その後で燃料流を較正オリフィスから燃
焼器ノズルへ、例えば２位置切り替え弁１５を操作する
ことで再方向づけする段階と、機関始動のための目標燃
料流量が供給されるように、較正データから得られた平
均計算流量にしたがってポンプ速度を制御する段階と、
その後で機関始動のための目標質量流量を制御するた
め、外部のタービン速度制御ループによりポンプ速度を
制御する段階とを含んでいる。
【００１３】別の態様の場合、本発明によれば、ガスタ
ービン機関の始動中に、可変速度電動燃料ポンプの出力
質量流量を、ポンプ速度の関数と定義するための改良型
装置が得られる。この装置は、概して、符号１９で示す
燃焼器ノズルと、該ノズルの圧力／流れ特性をシミュレ
ートするような寸法および形状（すなわち大きさ）を有
するようにされた、符号１６で示す較正オリフィスと、
燃焼器ノズル１９または較正オリフィス１６のいずれか
に前記燃料流を選択的に方向づけるための、符号１５で
示す切り替え弁と、種々の速度で燃料ポンプ１３を操作
するための、符号１２で示すポンプ制御装置と、燃料ポ
ンプの出力流の燃料温度測定用の、符号１４で示す温度
センサと、前記種々のポンプ速度でのポンプ出力流の、
較正オリフィス１６前後の圧力降下を測定するための、
符号１８で示す圧力センサと、ポンプ出力流の燃料質量
流量を、ポンプ速度および燃料温度の関数として計算す
るための、ポンプ制御装置１２に内蔵された装置とを含
み、それによりポンプが機関の始動中に操作され、目標
質量流量を得ることができる。
ービン機関の始動中に、可変速度電動燃料ポンプの出力
質量流量を、ポンプ速度の関数と定義するための改良型
装置が得られる。この装置は、概して、符号１９で示す
燃焼器ノズルと、該ノズルの圧力／流れ特性をシミュレ
ートするような寸法および形状（すなわち大きさ）を有
するようにされた、符号１６で示す較正オリフィスと、
燃焼器ノズル１９または較正オリフィス１６のいずれか
に前記燃料流を選択的に方向づけるための、符号１５で
示す切り替え弁と、種々の速度で燃料ポンプ１３を操作
するための、符号１２で示すポンプ制御装置と、燃料ポ
ンプの出力流の燃料温度測定用の、符号１４で示す温度
センサと、前記種々のポンプ速度でのポンプ出力流の、
較正オリフィス１６前後の圧力降下を測定するための、
符号１８で示す圧力センサと、ポンプ出力流の燃料質量
流量を、ポンプ速度および燃料温度の関数として計算す
るための、ポンプ制御装置１２に内蔵された装置とを含
み、それによりポンプが機関の始動中に操作され、目標
質量流量を得ることができる。
【００１４】本発明には、多くの変化形や変更態様が可
能と考えられる。例えば、ポンプ１３は、電動モータに
より駆動できるが、別の種類の原動機を使用することも
できる。また異なる種類の温度センサおよび変換器も使
用することができる。弁１５は、２方電磁操作弁でもよ
い。較正オリフィス１８は、簡単なオリフィス板でもよ
い。差圧センサとしては、さまざまな種類の市販の差圧
センサを使用できる。したがって、本発明では、添付図
面に略示された部品の代わりに、種々の部品を使用でき
ることを明瞭に理解されたい。したがって、以上、改良
型装置の、現時点で最良の形式と、該装置により実施さ
れる方法とを説明したが、当業者には、種々の付加的な
改変および変更態様が、特許請求の範囲に定義され詳説
されている本発明の精神を逸脱することなしに可能であ
ることが分かるだろう。
能と考えられる。例えば、ポンプ１３は、電動モータに
より駆動できるが、別の種類の原動機を使用することも
できる。また異なる種類の温度センサおよび変換器も使
用することができる。弁１５は、２方電磁操作弁でもよ
い。較正オリフィス１８は、簡単なオリフィス板でもよ
い。差圧センサとしては、さまざまな種類の市販の差圧
センサを使用できる。したがって、本発明では、添付図
面に略示された部品の代わりに、種々の部品を使用でき
ることを明瞭に理解されたい。したがって、以上、改良
型装置の、現時点で最良の形式と、該装置により実施さ
れる方法とを説明したが、当業者には、種々の付加的な
改変および変更態様が、特許請求の範囲に定義され詳説
されている本発明の精神を逸脱することなしに可能であ
ることが分かるだろう。
【図１】改良型装置の略示ブロック図であり、該装置の
種々の部品と、部品間の種々の信号経路とを示す図であ
る。
種々の部品と、部品間の種々の信号経路とを示す図であ
る。
１０ 改良型装置 １１ 補助動力ユニット（APU） １２ ポンプ制御装置 １３ 可変速度電動燃料ポンプ １４ 温度センサ １６ 較正オリフィス １８ 差圧センサ １９ ガスタービン機関 ２１,２２,２３,２４,２５,２６,２９,３０,３１ 信号
ライン
ライン
Claims (2)
- 【請求項１】 ガスタービン機関を始動させる方法であ
って、前記ガスタービン機関の正常作動時に、燃焼器ノ
ズルを介して燃料を燃料源から前記機関に供給するよう
に操作可能に構成された可変速度電動燃料ポンプを有す
る形式のものにおいて、 前記燃焼器ノズルの圧力／流れ特性をシミュレートする
ように寸法付けされた較正オリフィスを得る段階と、 前記燃料ポンプからの燃料流を選択的に前記較正オリフ
ィスを介して方向づける段階と、 前記燃料ポンプを予め選択した複数速度で操作する段階
と、 前記速度のそれぞれでの前記燃料流の温度を測定する段
階と、 前記速度のそれぞれでの前記燃料流の、前記較正オリフ
ィス前後の圧力降下を測定する段階と、 燃料質量流量を、ポンプ速度および燃料温度の関数とし
て計算する段階と、 前記燃焼器ノズルを介して前記燃料流を選択的に方向づ
ける段階と、 前記機関の始動用の目標質量流量を得るために、前記ポ
ンプ速度を制御する段階とを含む、ガスタービン機関を
始動させる方法。 - 【請求項２】 可変速度電動燃料ポンプの質量流量出力
を、ガスタービン機関の始動中のポンプ速度の関数とし
て定義するための装置において、 燃焼器ノズルと、 前記燃焼器ノズルの圧力／流れ特性をシミュレートする
ように寸法づけられた較正オリフィスと、 前記燃焼器ノズルまたは前記較正オリフィスのいずれか
に前記流れを選択的に方向づけるための弁と、 種々の速度で前記燃料ポンプを操作するための制御装置
と、 前記燃料ポンプの出力流の燃料温度を測定する温度セン
サと、 種々の速度の場合に、前記ポンプ出力流の、前記オリフ
ィス前後の圧力降下を測定する圧力センサと、 前記燃料ポンプ出力流の燃料質量流量を、ポンプ速度お
よび燃料温度の関数として計算する装置とが含まれ、 それにより前記燃料ポンプが目標質量流量を生じさせる
ように制御される、質量流量をポンプ速度の関数として
定義するための装置。
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|---|---|---|---|
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|---|---|
| JP2001020758A true JP2001020758A (ja) | 2001-01-23 |
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| US9541005B2 (en) * | 2012-09-28 | 2017-01-10 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Adaptive fuel manifold filling function for improved engine start |
| US9151229B2 (en) * | 2012-12-18 | 2015-10-06 | United Technologies Corporation | High pressure turbine speed calculation from fuel system hydraulic pressures |
| CN107255050B (zh) * | 2017-08-05 | 2019-02-15 | 中国科学院工程热物理研究所 | 一种微小型航空发动机燃油控制系统与起动控制方法 |
| EP3712415B1 (en) * | 2017-11-16 | 2024-03-06 | IHI Corporation | Fuel supply control device |
| WO2019172372A1 (ja) * | 2018-03-08 | 2019-09-12 | 株式会社Ihi | 燃料供給制御装置 |
| CN114718737B (zh) * | 2022-04-11 | 2023-09-05 | 中国航发控制系统研究所 | 一种电动燃油泵的流量开环控制方法 |
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|---|---|---|---|---|
| US5305596A (en) * | 1991-01-22 | 1994-04-26 | Sundstrand Corporation | Method for preventing lean flaeout at ignition of a stored energy system for driving a turbine wheel |
| DE4221805A1 (de) * | 1992-07-03 | 1994-01-05 | Mak System Gmbh | Verfahren und Einrichtung zum Starten einer Gasturbine |
| US5966925A (en) * | 1996-04-26 | 1999-10-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Gas turbine power plant control for starting and stopping |
-
1999
- 1999-07-08 US US09/349,539 patent/US6182438B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-06-21 GB GB0015063A patent/GB2351777B/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-06-28 DE DE10031484A patent/DE10031484A1/de not_active Withdrawn
- 2000-07-07 JP JP2000206356A patent/JP4335419B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003206755A (ja) * | 2002-01-10 | 2003-07-25 | Ebara Corp | ガスタービン装置 |
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| DE10031484A1 (de) | 2001-01-11 |
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