JPH03168334A - 二軸式ガスタービン機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は二輪式ガスタービン機関に関し、特に、自動車
に搭載される二軸式ガスタービン機関に関する。

〔従来の技術〕

二軸式ガスタービン機関は、（１）回転運動だけなので
、低振動で連続した高回転が行える、（２）連続燃焼機
関なので、ガソリン、軽油はもとより、灯油やメタノー
ルなど多種類の燃料が使用できる、（３）低速トルクが
大きいという自動車に適したトルク特性を持っている等
の特徴を備えているので、近年、自動車用機関としての
実用化が検討されている。

第１３図は自動変速機付の自動車に搭載される従来の二
軸式ガスタービン機関の一般的な構戒の一例を示すもの
である。

図において、Ｃはコンプレッサ、ＨＥは熱交換器、ＣＣ
は燃焼器、ＣＴはコンプレッサタービンであり、コンプ
レッサＣとコンプレッサタービンＣＴとは回転軸にて直
結され、燃焼器ＣＣにはアクチュエータＡ１を介して燃
料が供給されている。吸入空気（以下吸気という）はコ
ンプレッサＣにて圧縮され、熱交換器１１Ｅにて加熱さ
れ、燃焼器ＣＣにて燃料と混合されて燃焼し、その燃焼
ガスがコンプレッサタービンＣＴを回転させる。このコ
ンプレッサタービンＣＴとコンプレッサＣとは総称して
ガスジエネレータＧＧと呼ばれ、このコンプレッサター
ビンＣＴの回転数がコンプレッサＣの圧縮度を左右する
。コンプレッサタービンＣＴを駆動した燃焼ガスは、ア
クチュエータＡ２に調整される可変ノズルＶＮを経てバ
ワターピン（出力タービン）ＰＴを駆動した後、熱交換
器ＨＥを経て排気ガスとなって大気に排出される。

以上が二軸式ガスタービンＧＴの構成であり、バワター
ビンＰＴの回転は減速歯車Ｒ／Ｇによって減速されて自
動変速機Ａ／Ｔに伝えられ、シフト状態に応じた回転数
に変換された後に差動歯車Ｄを介して車輪Ｗに伝達され
る。

なお、アクチュエータ＾１は制御回路ＣＯＮＴからの指
令によって燃料を燃焼器ＣＣに供給し、アクチュエータ
Ａ２は制御回路ＣＯＮＴからの指令によって可変ノズル
ＶＮＯ開度を調整する。この制御回路ＣＯＮＴには、ア
クセルペダルの開度や図示しないセンサからの機関の運
転状態パラメータが入力されており、制御回路ＣＯＮＴ
は機関の運転状態に応してアクチュエータＡｌ，　Ａ２
を駆動する。

また、一般に、第１３図の■の位置の吸気圧をＰ．３■
の位置の温度をＴ４というように、吸気圧Ｐや温度Ｔに
付された添え字は、○で囲まれた番号の位置の吸気圧Ｐ
や温度Ｔを示す。

以上のように構成された二軸式ガスタービン機関におい
ては、従来、ガスジエネレータＧＧの加速間ｔ１ｃｃを
短くして車両の加速性能を向上させるために、ガスジエ
ネレータＧＧの加速時に可変ノズルＶＮの開度α，を全
開にしていた。ところが、ガスジエネレータＧＧの加速
時に可変ノズルＶＮの開度α，を全開にすると、加速初
期に思った程の加速感が得られず、運転フィーリングが
悪かった。

そこで、ガスジエネレータＧＧの加速初期に充分な加速
感が得られ、運転フィーリングを向上させるために、ガ
スジエネレータＧＧの回転数に応して可変ノズルνＮの
開度α，を、第１２図にＡ−Ｂ−ＣＤで示す特性のよう
に制御することが本出願人から提案されている（特願昭
６３−１８５５４６号）。第１２図におけるＥ−（，−
Ｄで示す曲線は可変ノズルＶＮの開度α，の下限である
。

第１１図に示す実線は第１２図のＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄで示す
特性のように可変ノズルＶＮの開度α，を制御した場合
の時間に対するガスジェネレータＧＧの回転数Ｎ．の上
昇度を表すものである。ガスジエネレータＧＧの加速時
は、回転数Ｎｌがこの特性上にあると加速フィーリング
が良好である。

これはガスジエネレータＧＧの角加速度の面から見ると
、ガスジェネレータＧＧの角加速度の上昇が遅い場合に
は機関の出力が低下し、逆に上昇が早すぎると車両の加
速初期に加速しないからであり、車両用二軸式ガスター
ビン機関としては、ある一定のガスジエネレータＧＧの
角加速度にマッチングさせた方が加速フィーリングが良
いからである。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、本出願人が既に提案したガスジェネレータＧ
Ｇの加速時の制御においては、ガスジエネレータＧＧの
加速中の可変ノズルＶＮの開度α，を固定しているので
、標準状態では良い加速特性が得られるが、例えば、大
気温度が上昇したり、高地を走行したりすると機関出力
が低下してしまい、第１１図に破線で示すようにガスジ
エネレータＧＧの加速特性が悪くなって加速フィーリン
グが悪化してしまうという問題がある。このような場合
、ガスジェネレータＣＧの加速中のガス温度設定が非常
に高いので、加速時間が長くなるとガスジェネレータＧ
Ｇが破損する可能性もある。また逆に、大気温度が低下
した場合等は第｛１図に一点鎖線で示すように機関出力
が増大してしまい、動力伝達系に悪影響を与える場合が
ある。

本発明の目的は、大気温度や気圧等の周囲環境が変わっ
ても、ガスジエネレータＧＧの加速時間が常に最適にな
るように制御して、加速初期に充分な加速感が得られて
運転フィーリングの良い二輪式ガスタービン機関を提供
することにある。

（課題を解決するための手段〕 前記目的を達戒する本発明の二軸式ガスタービン機関の
構或が第１図に示される。本発明が適用される二軸式ガ
スタービン機関は、同軸のコンプレッサＣとコンプレッ
サタービンＣＴを備えたガスジエネレータＧＧと、燃焼
器ＣＣと、可変ノズルＶＮと、別軸の出力タービンＰＴ
とを備えており、加速状態検出手段１は機関の運転状態
パラメータから機関の加速状態を検出し、加速時間記憶
手段２は機関の加速時に加速時間を計測して記憶する。

そして、開度補正値演算千段３は機関の加速時に前回の
加速時間ＴＯに応じて今回の加速時の可変ノズルＶＮの
開度補正値α８，を演算し、可変ノズル制御千段４はガ
スジェネレータＧＧの回転数Ｎ，に応じて予め定められ
た可変ノズルＶＮの目標開度α，Ｂと前記開度補正値α
ｓｓとを基に可変ノズルＶＮの開度α，を制御する。

〔作用〕

本発明の二軸式ガスタービン機関によれば、ガスジェネ
レータＧＧの加速中に今回の加速に要した時間が計測さ
れる。そして、次回の加速時に、予め定められた目標の
加速時間と今回の加速に要した時間とが比較され、今回
の加速時間が長ければ可変ノズルＶＮの開度α，を開側
に制御するような開度補正値αｓｓが演算され、今回の
加速時間が短かければ可変ノズルＶＮの開度αｓを閉側
に制御するような開度補正値αｓｓが演算される。この
結果、目標のガスジエネレータＧＧの加速時間に実際の
ガスジェネレータＧＧの加速時間が等しく制御され、常
に一定の加速時間が得られて環境条件によって運転フィ
ーリングが悪化しない。

〔実施例〕

以下添付図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する
。

第２図は自動変速機付き車両に搭載された本発明の二軸
式ガスタービン機関の一実施例の構成を示すものであり
、第１３図に示した二軸式ガスタービン機関と同じ構或
部晶については同じ符号（記号）を付してある。

図においてＧＴはガスタービンであり、このガスタービ
ンＧＴには燃料ポンプ，オイルポンプ，スタータモータ
等が接続するフロントギャＦ／Ｇ　、回転軸が直結され
てガスジェネレータＧＧを構成するコンプレッサＣとコ
ンプレッサタービンＣＴ，熱交換器１１Ｅ，燃焼器ＣＧ
、可変ノズルＶＮ，パワータービンＰＴ及び減速歯車Ｒ
／Ｇ等がある。吸気はコンプレッサＣにて圧縮され、熱
交換器ＦＩＥにて加熱され、燃焼器ＣＣにて燃料噴射弁
から噴射される゜燃料と混合されて燃焼し、その燃焼ガ
スがコンプレッサタービンＣＴを回転させる。コンブレ
ンサタービンＣＴを駆動した燃焼ガスは、可変ノズルＶ
Ｎを経てパワータービンＰＴを駆動した後、熱交換器Ｈ
Ｅを経て排気カストナって大気に排出される。ＡＩは燃
ＪＡ　器ＣＣ　ニ燃料を供給するアクチュエー夕であり
、メータリングバルプを内蔵している。また、八２は可
変ノズルνＮの開度α，を調整するアクチュエー夕であ
る。

ガスタービンＧＴの減速歯車Ｒ／Ｇには自動変速機Ａ／
Ｔが接続されており、ガスタービンＧＴのパワータービ
ンＰＴの回転は減速歯車Ｒ／Ｇによって減速されて自動
変速１１Ａ／Ｔに内蔵されるトルクコンバータを介して
変速機構に伝えられ、シフト状態に応じた回転数に変換
されて車軸駆動出力となる。

ガスタービンＧＴおよび自動変速機Ａ／Ｔを制御する制
御回路ＩＯには、アナログ信号用の人力インタフェース
ＩＮａ　％デジタル信号用の入力インタフェースＩＮｄ
　、入力インタフェースＩＮａからの信号をデジタル変
換するアナログーデジタル変換器Ａ／Ｄ，中央処理ユニ
ットＣＰＵ、ランダムアクセスメモリＲＡＭ　、読み出
し専用メモリＲＯＭ　、および出カ回路ＯＵＴ等があり
、それぞれバスライン１１で接続されている。

また、二軸式ガスタービン機関にはガスジエネレータＧ
Ｇの回転数Ｎ，を検出する回転数センサｓＮ．減速歯車
Ｒ／Ｇを経たガスタービンＧＴの回転数Ｎ３を検出する
回転数センサＳＮ３，及び車軸駆動回転数ＮＰを検出す
る回転数センサＳＮ，のような回転数センサと、大気温
度を検出する温度センサＳＴ０，コンプレッサＣの出口
温度Ｔ３を検出する温度センサＳＴ３，熱交換器１１Ｅ
の出口温度Ｔ”３５を検出する温度センサＳＴ３Ｓ，バ
ワタービンＰＴの出口’ｌＭ　度Ｔ　ｂ　ヲ検出する温
度センサＳＴ６のような温度センサと、コンプレッサＣ
の出口圧力Ｐ３を検出ずる圧カセンサＳＰ　：ｌ，コン
プレッサタービンＣＴの出口圧力Ｐ，を検出する圧カセ
ンサＳＰ５のような圧カセンサ等が設けられている。

アナログ信号用の人力インタフェースＩＮａには、前述
のセンサからの信号Ｎ　Ｉ＋　Ｎｙ，　Ｎｐ，　Ｐ　３
＋　Ｐ　ｓ，　ＴＯ＋Ｔ．，，Ｔ．やアクセルペダルか
らのアナログ信号θ．ｃｃ等が入力され、デジタル信号
用の入力インタフェースＩＮｄにはキースイッチからの
オンオフ｛３　号、シフトレバーからのシフト位置信号
、ブレーキからのブレーキ信号等のデジタル信号が入力
される。

一方、出力回路ＯＵＴからは、燃焼器ＣＣのアクチュエ
ータＡ１に対して燃料流量を指示する信号Ｇｆ、アクチ
ュエータＡ２に対して可変ノズルＶＮＯ開度を指示する
信号αＳ、トルクコンバータのロックアップクラッチの
オンオフを指示する信号Ｓ３、変速機構の変速信号Ｓｔ
，Ｓｚやスロットルワイヤ信号θ．等が出力される。

なお、この二軸式ガスタービン機関は、機関のアイドリ
ング時にはコンプレッサＣの回転数Ｎ，が一定になるよ
うに燃料噴射弁が制御されているものとする。

次に、以上のように構威された二軸式ガスタービン機関
におけるアクセル踏込量と機関回転数について説明する
。通常、コンプレッサタービンＣＴの回転数は第６図に
示すように、アイドル回転数（アクセルオフ状態で４５
００Ｏｒｐｍ）から定格回転数（フルアクセル状態で６
８０００ｒｐｍ）までのアクセルの関数となっており、
発進加速時（フルアクセル）にはガスジェネレータＧＧ
の回転数が４５０００ｒｐｍから６８００Ｏｒｐｍまで
上昇し、機関出力を増大させて車両を発進させている。

このガスジェネレータＧＧの回転数の４５００Ｏｒｐｍ
から６８００Ｏｒｐｍまでの加速時間を測定し、大気温
、機関性能変化があっても、いつも最適な加速時間を保
つように可変ノズルＶＮの開度α，を調整する。

ここで、ガスジェネレータＧＧの回転数と可変ノズルＶ
Ｎの開度α，と車速の関係を第７図及び第８図に示す。

これらの図より可変ノズルＶＮの開度α，が小さければ
ガスジエネレータＧＧの加速時間が小さく、車速の初期
の立ち上がりが悪い。また、逆に、可変ノズルＶＮの開
度α，を大きくしすぎると、ガス設定温度が機関を溶損
させない限界の温度としても、ガスジェネレータＧＧの
回転数が定格まで上昇しないが、車速の初期の立ち上が
りは良いことが分かる。

従って、車速の立ち上がりを良く、ガスジェネレータＧ
Ｇの回転数を定格まで上昇させるには、適度な可変ノズ
ルＶＮの開度α，があり、第７図と第８図の場合は可変
ノズルＶＮの開度α８が６５゜の時である。このように
、ガスジエネレータＧＧの加速中の可変ノズルＶＮの開
度α，とガスジェネレータＧＧの加速時間とは、可変ノ
ズルＶＮの開度α，を大きくするとガスジエネレータＧ
Ｇの加速時間が長くなり、小さくするとガスジエネレー
タＧＧの加速時間が短くなる関係がある。

また、これは大気温の変動、機関の性能の変化について
も同様のことが言える。仮に、ガスジェネレータＧＧの
加速中の可変ノズルＶＮの開度αｓが同一であっても、
大気温が上昇すれば、ガスジエネレータＧＧの加速時間
が長くなり、また、機関性能が劣化すれば同様に長くな
る。よって、本発明の二軸式ガスタービン機関では、大
気温の変動、機関性能の変化があった場合にも、いつも
適切なガスジェネレータＧＧの加速時間が維持されるよ
うに、制御回路１０が可変ノズルＶＮの開度α，を制御
する。

ここで、制御回路ＩＯの動作を第３図及び第４図のフロ
ーチャートと、第５図及び第１１図と第１２図の特性図
を用いて説明する。

まず、第１２図に示すガスジェネレータＧＧの回転数Ｎ
，一可変ノズルＶＮの開度α，特性においてＡ−Ｂ−Ｃ
−Ｄで結ばれる可変ノズルＶＮＯ開度α，（これをαｓ
ｓとする）でガスジエネレータＧＧを加速した場合に、
第ｌ１図に実線で示す標準状態の加速特性になったとす
る。この加速特性は標準状態における運転フィーリング
が最適と考えられる特性である。そして、このときの加
速開始時刻（。から加速終了時刻１．までの最適の加速
時間ｔを、この実施例では多少の範囲を持たせてＴ　Ｉ
”’　Ｔ　ｚと定める。

以上のような条件のもとで、大気温度や大気圧力の変化
により、ガスジェネレータＧＧの加速時間ｔが第１１図
の標準状態における時間Ｔ１〜Ｔ２の範囲から変化した
場合、この実施例の二軸式ガスタービン機関ではガスジ
エネレータＧＧの加速時間を時間Ｔ．−７２の範囲内に
戻すように、可変ノズルＶＮの開度α，の制御が行われ
る。この可変ノズルＶＮの開度α，の制御を次に第３図
と第４図のフローチ・ヤートを用いて説明する。第３図
のルーチンは所定時間毎に実行される。

まず、ステップ３０１においては、機関のキースインチ
がＯＮか否かが判定され、ＯＮの時は、ステップ３０２
に進んで時間カウンタＴＣの値がクリアされ、前回の加
速時間Ｔｏの値に所定値Ｘが入れられてステップ３０３
に進んで前回の開度αｓ，がＲＡＭから読み込まれるが
、ＯＮでない時はステップ３０４に直接進む。ステップ
３０４では機関の運転状態パラメータからガスジエネレ
ータＧＧが加速中か否かが判定される。このガスジエネ
レータＧＧの加速状態は、アクセルペダルの踏込量θｓ
ｅｃの単位時間内の増加量やガスジエネレータＧＧの現
在の回転速度ＮＩが目標の回転速度Ｎ　，　ｓＥ７より
も小さいこと等から判断できる。

ステップ３０４でガスジェネレータＧＧが加速状態にあ
ると判定された時（ＹＥＳ）はステップ３０５に進み、
前回の加速時間Ｔ０が前述の加速時間範囲Ｔ，〜Ｔ２の
間にあるか否かが判定され、ＴＩ≦Ｔ０≦Ｔ２の場合（
ＹＥＳ）はステップ３０６に進んで可変ノズルＶＮの開
度補正値αｓ，の増滅量Δα。が０にされるが、Ｔｏ＜
Ｔ＋あるいはＴｏ　＞’ｒ’，の場合はステップ３０７
に進み、前回の加速時間Ｔ０の値に応じた可変ノズルＶ
Ｎの開度補正値αｓｓの増減量Δαｓｓが演算される。

この演算については第４図を用いて後に説明する。

このようにして可変ノズルＶＮの開度補正値αｓ，ｌの
増減量Δα，３の値が決まると、ステップ３０８におい
て今回の可変ノズルＶＮの開度補正値αｓｓが前回の可
変ノズルＶＮの開度補正値αＳ，にこの増減量Δα，Ｓ
を加えた形で演算される。続くステップ３０９ではカウ
ンタＴＣが時間をカウントし、ステップ３１０ではカウ
ントイ直ＴＣがカウントイ直ＴＣ．として置き換えられ
、カウンタＴＣがクリアされてもそのカウント値が残る
ように処理される。

ステップ３１１では前述の第１２図のガスジェネレータ
ＧＧの回転数Ｎ，と可変ノズルＶＮの開度α，の特性か
ら、標準状態における可変ノズルＶＮの開度α．が、こ
の時の回転数Ｎｌの関数として演算される。そして、ス
テップ３１２においてはステップ３０８で演算された可
変ノズルνＮの開度補正値αｓｓがこの標準状態におけ
る可変ノズルＶＮの開度α，！ｌに加算されて可変ノズ
ルνＮの開度α，が求められる。更に、ステップ３１３
ではステップ３０８で演算された今回の可変ノズルＶＮ
の開度補正値αｓｓが前回の可変ノズルＶＮの開度補正
値αｓｓとしてＲＡＭに格納される。

一方、ステップ３０４で加速中でない定常状態と判定さ
れた時（ＮＯ）はステップ３１４に進み、加速時間カウ
ンタＴＣの値がクリアされる。そして、ステップ３１５
にて前回が加速状態であったか否かが判定され、前回が
加速状態でない時（ＮＯ）は定常状態中であるのでこの
ルーチンを終了し、前回が加速上程であると判定された
時（ＹＥＳ）はステップ３１６にて今回のカウンタＴＣ
の最終カウント値（加速時間の計数値〉ＴＣ０を前回の
加速時間Ｔ。とおいてこのルーチンを終了する。

第４図は前述のステップ３０７における前回の加速時間
Ｔ０の値に応じた可変ノズルＶＮの開度補正量αｓｓの
増減量Δαｓｓの演算を示すものであり、この演算は、
予め制御回路１０のＲＯＭに記憶させた第５図に示す時
間と可変ノズルＶＮの開度補正量αｓ３の増減量Δαｓ
，の関係を定めたマップ等に基？いて行われる。この実
施例では、第５図に示すように、加速時間が標準値Ｔ１
〜Ｔ２の範囲外にある時には、その可変ノズルＶＮの開
度補正値αｓｓの増減量Δαｓｓの演算を標準値下１〜
Ｔ２に近い範囲内の時〔（Ｉ）ＴＩＨ≦Ｔｏ＜Ｔｌまた
は（２）Ｔ２＜Ｔ．≦’ｒ．Ｌ）と、標準値下，〜Ｔ２
に遠い範囲内の時（（３）ＴＩＬ≦Ｔ　ａ　＜　Ｔ　＋
Ｈまたは（４）Ｔ２Ｌ＜Ｔ。≦Ｔ２，ｌ〕と、標準値Ｔ
，〜Ｔ２から大きく離れた時［　（５）　Ｔ　ｏ　＜　
Ｔ　，ｔまたは（６）Ｔｏ　＞Ｔｚｏ）の６つの場合に
分けて行っている。よって、以下にこの６つの各場合の
可変ノズルＶＮの開度補正値αｓ，の増減量Δαｓｓの
演算について個別に説明する。

（ｔ）　　Ｔａｕ≦Ｔ．＜Ｔ，の時 この時はステップ４０１でＴ。≦Ｔ，と判定され、ステ
ップ４０２でＴ０≧Ｔ１■と判定されるので、ステップ
４０３においてΔα，５の値が（Ｔ，−Ｔ．）　Ｘ　Ｏ
．０２５／（ｒ＋−’ｒ＋ｎ）とおかれる。

（２）　　Ｔ２　＜’ｒ０≦Ｔ２Ｌの時この時はステッ
プ４０１でＴｏ　＞Ｔ．と判定され、ステップ４０７で
Ｔ０≦Ｔ２■と判定されるので、スチップ“４０８にお
いてΔαｓｓの｛直が＝（Ｔ．−Ｔ２）　ｘＯ．０２５
／（ＴＥＬ−Ｔ２）とおかれる。

（３）Ｔ．Ｌ≦Ｔ　ｏ　＜　Ｔ　Ｉ　！（の時この時は
ステップ４０１でＴ。≦Ｔ，と判定され、ステップ４０
２でＴ。＜Ｔ，Ｈと判定され、ステップ４０４でＴ０≧
ＴＩＬと判定されるので、ステップ４０５においてΔα
ｓｓの植が（ＴＩＮ−Ｔｏ）　Ｘ０．２／（Ｔｌｌｌ−
ＴＩＬ）　＋０．０２５とおかれる。

（４）　　Ｔ　２　Ｌ　＜　Ｔ　ｏ　≦Ｔ　２Ｈの時こ
の時はステップ４０１でＴｏ　＞Ｔ＋　と判定され、ス
テップ４０７でＴ。＞　Ｔ　２　１１と判定され、ステ
ップ４０９でＴ０≦Ｔ２Ｈと判定されるので、ステップ
４１０においてΔαｓｓの値がー（Ｔｏ−Ｔｚｔ）　ｘ
　Ｏ．２／　（Ｔ２Ｈ−Ｔ２Ｌ）−０．０２５とおかれ
る。

（５）　　Ｔｏ　＜ＴＩＬの時 この時はステップ４０１でＴ０≦Ｔ１と判定され、ステ
ップ４０２でＴ。＜Ｔ，，と判定され、ステップ４０４
でＴ　ｏ　＜　Ｔ　Ｉ　Ｌと判定されるので、ステップ
４０６においてΔαｓｓの値が０．２２５とおかれる。

？６）　　ＴＯ　＞７２１｛の時 この時はステップ４０１でＴ　ｏ　＞　Ｔ　＋　と判定
され、ステップ４０７でＴｏ＞Ｔｚ■と判定され、ステ
ップ４０９でＴ。＞Ｔ２■と判定されるので、ステップ
４１１においてΔαｓｓの値が−０．２２５とおかれる
。

このように、前回の加速時間Ｔ。が基準加速時間の下限
植Ｔ，より短いほど可変ノズルＶＮの開度補正値αｓ，
の増減量Δαｓｓが大きくなり、実際の可変ノズルＶＮ
の開度α，が閉じ方向に制御されて加速時間が長くなる
。また逆に、前回の加速時間Ｔ０が基準加速時間の上限
値Ｔ２より長いほど可変ノズルＶＮの開度補正値αｓｓ
の増滅量Δα８，が小さくなり、実際の可変ノズルνＮ
の開度α８が開き方向に制御されて加速時間が短くなる
。この結果、加速時間は基準値Ｔ１〜Ｔ２の範囲に収ま
るように制御される。

なお、以上説明した実施例では、ガスジェネレータＧＧ
の回転数Ｎ１が４５００Ｏｒｐｍ　（アイドル状態）か
ら６８００Ｏｒｐｍ　（定格状態）に加速される時の加
速時間の制御について説明したが、加速時間の制御はガ
スジエネレータＧＧが４５０００ｒｐｍから５００００
ｒｐｍに加速される時でも、また、５００００ｒｐｍか
ら６８００Ｏｒｐｍに加速される時でも可能である。こ
の時は、第９図のようなガスジェネレータＧＧの回転数
Ｎ１とガスジェネレータＧＧの目標加速時間Ｔｍとの関
係を表すマップをＲＯＭに予め組み込んでおき、ガスジ
エネレータＧＧの回転数が例えば４５０００ｒｐｍから
５０００Ｏｒｐｍの時は目標回転時間をこのマップから
時間Ｔａとして演算し、５５０００ｒｐｍから６８００
０ｒｐｍの時は目標回転時間をこのマップから時間Ｔｂ
として演算することにより求めれば良い。

例えば、前回の加速時の目標値ＮＩＳＥＴ＋が５５００
Ｏｒｐｍでアイドル状態（４５０００ｒｐｍ）からの加
速が行われ、今回の加速時の目標値ＮＩＳ！Ｔ２が６８
００Ｏｒｐｍで回転数５０００Ｏｒｐｍからの加速が行
われた時の可変ノズルＶＮの開度α，の制御を第１０図
を用いて説明する。なお、各回の加速時の目標値Ｎ　Ｉ
ｓＥＴと加速開始回転数Ｎ１とは記憶されているものと
する。

まず、ステップ１０１で加速状態と料定されるとステッ
プ１０２において前回の目標回転数ＮＩＳＩ！Ｔ？加速
開始回転数Ｎ　ｌ　１の値が読み込まれる。次いで、ス
テップ１０３において現在のアクセル踏込量から今回の
目標回転数ＮＩＳＥア２が求められ、ステップ１０４に
おいて現在の回転数Ｎ１２が読み込まれる。そして、ス
テップ１０５にて前回の回転数Ｎ１１から目標回転数Ｎ
＋！ＩＥＴＩへの加速時間の計数値下Ｒが読み込まれ、
ステップ１０６にて第９図に示したマップからガスジェ
ネレークＧＧの回転数Ｎ．から目標回転数Ｎ＋ｓｉｔ＋
までの目標加速時間Ｔ．が求められる。

ステップ１０７では前回のガスジエネレータＧＧの回転
数Ｎ．から目標回転数ｒ’Ｊ＋ｓｘｙ＋への実際の計数
値ＴＲとマップよりの目標加速時間Ｔ．との差時間ΔＴ
が式ΔＴ　＝Ｔ　Ｒ　　Ｔ　Ｐ　ｌより演算される。

そして、ステップ１０８において前回の目標加速時間と
実時間との差時間八Ｔから、今回のガスジエネレータＧ
Ｇの回転数Ｎ１■から目標回転数Ｎ　ＩＳＥＴ■までの
加速時間の予測値Ｔ７が演算される。ステップ１０９で
はガスジェネレータＧＧの回転数Ｎ　＋　ｚから目標回
転数ＮＩＳＥＴ■への加速時間の目標値Ｔ，２がマップ
より求められ、続くステップ１１０ではステップ１０９
で求めた加速時間の目標値ＴＰ２とステップ１０８で求
めた加速時間の予測値Ｔｖの差を基にして可変ノズルＶ
Ｎの開度補正値αｓｓの増滅量Δαｓ，が演算される。

このように、加速がアイドル状態から定格状態へのフル
加速でなくとも、加速時間を目標加速時間に制御するこ
とができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の二軸式ガスタービン機関
によれば、大気温度や気圧等の周囲環境、及び機関性能
の変化があっても、ガスジェネレータＧＧの加速時間を
常に一定の最適値に維持することができるので、機関の
溶損が防止されると共に、常に車両の運転フィーリング
が良いという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構威を示すブロック図、第２図は本発
明の二輪式ガスタービン機関の構或を示す全体概要図、
第３図は第２図の制御回路の制御手順の一例を示すフロ
ーチャート、第４図は第３図のステップ３０７の詳細な
手順を示すフローチャート、第５図は第４図の制御の基
準となるマップの一例を示す図、第６図はアクセル開度
とガスジエネレー夕の目標回転数特性を示す線図、第７
図は可変ノズルの開度の大小とガスジエネレー夕の回転
数の立ち上がり特性を示す線図、第８図は可変ノズルの
開度の大小と車速の立ち上がり特性を示す線図、第９図
は本発明の他の実施例に使用するマップ図、第ｌＯ図は
本発明の他の実施例の制御の一部を示すフローチャート
、第１１図は標準状態の時間に対するガスジェネレー夕
の回転数特性をその他の状態と比較して示す線図、第ｌ
２図は第１１図の標準状態の加速度特性を得るためのガ
スジヱネレー夕の回転数に対する可変ノズルＶＮＯ開度
特性を示す線図、第ｌ３図は従来のの二軸式ガスタービ
ン機関の一般的な構威を示す図である。 ■・・・加速状態検出手段、２・・・角加速度比較手段
、３・・・可変ノズル駆動手段、Ｃ・・・コンプレッサ
、ＣＣ・・・燃焼器、ＣＴ・・・コンプレッサタービン
、ＨＥ・・・熱交換機、ＰＴ・・・バワターピン、ＶＮ
・・・可変ノズル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 同軸のコンプレッサ（Ｃ）とコンプレッサタービン（Ｃ
   Ｔ）を備えたガスジェネレータ（ＧＧ）と、燃焼器（Ｃ
   Ｃ）と、可変ノズル（ＶＮ）と、別軸の出力タービン（
   ＰＴ）とを備えた二軸ガスタービン機関において、機関
   の運転状態パラメータから機関の加速状態を検出する加
   速状態検出手段（１）と、 機関の加速時に加速時間を計測して記憶する加速時間記
   憶手段（２）と、 機関の加速時に前回の加速時間（Ｔｏ）に応じて今回の
   加速時の可変ノズル（ＶＮ）の開度補正値（α＿ｓ＿ｓ
   ）を演算する開度補正値演算手段（３）と、 ガスジェネレータ（ＧＧ）の回転数（Ｎ＿１）に応じて
   予め定められた可変ノズル（ＶＮ）の目標開度（α＿ｓ
   ＿ｓ）と前記開度補正値（α＿ｓ＿ｓ）とを基に可変ノ
   ズル（ＶＮ）の開度（α＿ｓ）を制御する可変ノズル制
   御手段（４）と、を備えた二軸式ガスタービン機関。