JPH06129263A - ガスタービンエンジンの制御方法 - Google Patents
ガスタービンエンジンの制御方法Info
- Publication number
- JPH06129263A JPH06129263A JP28018692A JP28018692A JPH06129263A JP H06129263 A JPH06129263 A JP H06129263A JP 28018692 A JP28018692 A JP 28018692A JP 28018692 A JP28018692 A JP 28018692A JP H06129263 A JPH06129263 A JP H06129263A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compressor
- combustor
- impeller
- gas turbine
- coasting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 車両のコースティング走行後の再加速時にお
けるガスタービンの応答性を改善する。 【構成】 圧縮機の入口でその角度を可変とする入口ベ
ーンとを備えるガスタービンエンジンにおいて、アクセ
ル開度と車速の検出値からコースティング要求時を判定
し、コースティング要求時に可変入口ベーンを圧縮機の
羽根車に流入する吸気に順方向旋回を付与する角度に保
持し、かつ燃焼器に供給される燃料量を減少する。
けるガスタービンの応答性を改善する。 【構成】 圧縮機の入口でその角度を可変とする入口ベ
ーンとを備えるガスタービンエンジンにおいて、アクセ
ル開度と車速の検出値からコースティング要求時を判定
し、コースティング要求時に可変入口ベーンを圧縮機の
羽根車に流入する吸気に順方向旋回を付与する角度に保
持し、かつ燃焼器に供給される燃料量を減少する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスタービンエンジン
の制御方法の改良に関するものである。
の制御方法の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車用ガスタービンエンジンは、広い
運転領域をもっている。
運転領域をもっている。
【０００３】従来の自動車用ガスタービンエンジンの出
力制御方法として、例えば特開昭５２−３９１１号公報
に開示されているものは、圧縮機の入口に配設される入
口ベーンと、圧縮機の羽根車より下流側のディフューザ
に配設される出口ベーンとを備え、出力要求が１２．５
％未満の運転状態で入口ベーンと出口ベーンの両方を最
小面積に保持し、１２．５％以上の運転状態で入口ベー
ンと出口ベーンの開口面積を出力要求に応じて増加させ
るように制御される。
力制御方法として、例えば特開昭５２−３９１１号公報
に開示されているものは、圧縮機の入口に配設される入
口ベーンと、圧縮機の羽根車より下流側のディフューザ
に配設される出口ベーンとを備え、出力要求が１２．５
％未満の運転状態で入口ベーンと出口ベーンの両方を最
小面積に保持し、１２．５％以上の運転状態で入口ベー
ンと出口ベーンの開口面積を出力要求に応じて増加させ
るように制御される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の自動車用ガスタービンエンジンの出力制御方
法にあっては、アクセル開度を減らして車両のコーステ
ィング（惰性走行）が要求される運転条件でも、アクセ
ル開度に応じて圧縮機の入口側または出口側の面積を絞
る制御を行っていたため、必要以上に回転数が低下し、
再加速時に応答性が悪いという問題点があった。
うな従来の自動車用ガスタービンエンジンの出力制御方
法にあっては、アクセル開度を減らして車両のコーステ
ィング（惰性走行）が要求される運転条件でも、アクセ
ル開度に応じて圧縮機の入口側または出口側の面積を絞
る制御を行っていたため、必要以上に回転数が低下し、
再加速時に応答性が悪いという問題点があった。
【０００５】本発明は上記の問題点に着目し、車両のコ
ースティング走行後の再加速時におけるガスタービンの
応答性を改善することを目的とする。
ースティング走行後の再加速時におけるガスタービンの
応答性を改善することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、吸入空気を圧
縮する圧縮機と、燃料を圧縮空気と共に燃焼させる燃焼
器と、この燃焼ガスによって駆動され圧縮機を回転させ
るタービンと、圧縮機の入口でその角度を可変とする入
口ベーンとを備えるガスタービンエンジンにおいて、ア
クセル開度と車速の検出値から車両のコースティング要
求時を判定し、コースティング要求時に可変入口ベーン
を圧縮機の羽根車に流入する吸気に順方向旋回を付与す
る角度に保持し、かつ燃焼器に供給される燃料量を減少
する。
縮する圧縮機と、燃料を圧縮空気と共に燃焼させる燃焼
器と、この燃焼ガスによって駆動され圧縮機を回転させ
るタービンと、圧縮機の入口でその角度を可変とする入
口ベーンとを備えるガスタービンエンジンにおいて、ア
クセル開度と車速の検出値から車両のコースティング要
求時を判定し、コースティング要求時に可変入口ベーン
を圧縮機の羽根車に流入する吸気に順方向旋回を付与す
る角度に保持し、かつ燃焼器に供給される燃料量を減少
する。
【０００７】
【作用】本発明は、コースティング要求時に可変入口ベ
ーンを圧縮機の羽根車に流入する吸気に順方向旋回を付
与する角度に保持して、燃焼器に供給される燃料量を減
少すことにより、コースティング時に圧縮機の駆動馬力
を減らし、燃料の消費を抑えながらガスタービンエンジ
ンの回転数を維持し、再加速時の応答性を改善する。
ーンを圧縮機の羽根車に流入する吸気に順方向旋回を付
与する角度に保持して、燃焼器に供給される燃料量を減
少すことにより、コースティング時に圧縮機の駆動馬力
を減らし、燃料の消費を抑えながらガスタービンエンジ
ンの回転数を維持し、再加速時の応答性を改善する。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。
説明する。
【０００９】図１に示すように、自動車用ガスタービン
エンジンは圧縮機１、タービン２、燃焼器３の基本コン
ポーネントから成り立つ。
エンジンは圧縮機１、タービン２、燃焼器３の基本コン
ポーネントから成り立つ。
【００１０】燃焼器３は燃料噴射弁４から噴射される燃
料を燃焼させ、圧縮機１から送り込まれる加圧空気を加
熱し、高温ガスをつくる。
料を燃焼させ、圧縮機１から送り込まれる加圧空気を加
熱し、高温ガスをつくる。
【００１１】タービン２は燃焼器３から出た高温ガスを
その羽根車５に流入させ、高温ガスの持つエネルギを機
械的仕事に変換する。
その羽根車５に流入させ、高温ガスの持つエネルギを機
械的仕事に変換する。
【００１２】圧縮機１はその内部に収装される羽根車６
がタービン２の羽根車６と同一回転軸に連結され、空気
をその回転軸方向から羽根車６の翼間流路に吸入し、半
径方向に流れの向きを変えながら遠心力により圧縮する
と同時に、ディフューザ７で相対速度を減少させること
によっても圧縮する。
がタービン２の羽根車６と同一回転軸に連結され、空気
をその回転軸方向から羽根車６の翼間流路に吸入し、半
径方向に流れの向きを変えながら遠心力により圧縮する
と同時に、ディフューザ７で相対速度を減少させること
によっても圧縮する。
【００１３】図２にも示すように、圧縮機１の羽根車６
より上流側の入口流路８には多数の入口ベーン９が配列
された可変案内翼機構が設けられ、各入口ベーン９の角
度により羽根車６に流入する吸気に予旋回を与えるよう
になっている。
より上流側の入口流路８には多数の入口ベーン９が配列
された可変案内翼機構が設けられ、各入口ベーン９の角
度により羽根車６に流入する吸気に予旋回を与えるよう
になっている。
【００１４】各可変入口ベーン９の作動はリンク機構と
油圧アクチュータを介して行われ、各作動角度がロータ
リエンコーダによって検出される。
油圧アクチュータを介して行われ、各作動角度がロータ
リエンコーダによって検出される。
【００１５】ガスタービンエンジンの制御装置は、各種
運転状態の検出信号を入力して、各入口ベーン９の角度
および燃料噴射弁４から燃焼器３に供給される燃料量を
制御する。
運転状態の検出信号を入力して、各入口ベーン９の角度
および燃料噴射弁４から燃焼器３に供給される燃料量を
制御する。
【００１６】制御装置は、基本的にアクセル開度と車速
および車両の加速度の検出値に基づいてコースティング
要求時を判定し、コースティング要求時に入口ベーン９
を羽根車６に流入する吸気に順方向旋回を付与する角度
に保持し、かつ燃焼器に供給される燃料量を減少する。
および車両の加速度の検出値に基づいてコースティング
要求時を判定し、コースティング要求時に入口ベーン９
を羽根車６に流入する吸気に順方向旋回を付与する角度
に保持し、かつ燃焼器に供給される燃料量を減少する。
【００１７】ここで、コースティング要求時におけるガ
スタービンエンジンの制御内容を図３のフローチャート
にしたがって説明する。
スタービンエンジンの制御内容を図３のフローチャート
にしたがって説明する。
【００１８】まずブロック１０でアクセルの戻し量が所
定値を越えたと判定され、ブロック１１で車速Ｕが所定
速度Ｕａ以下と判定され、ブロック１２で車両の加速度
が所定値Ａ以下の場合に、コースティング要求時と判定
して、ブロック１３でコースティング制御を行うスイッ
チとして使用する変数Ｉに１を与える。
定値を越えたと判定され、ブロック１１で車速Ｕが所定
速度Ｕａ以下と判定され、ブロック１２で車両の加速度
が所定値Ａ以下の場合に、コースティング要求時と判定
して、ブロック１３でコースティング制御を行うスイッ
チとして使用する変数Ｉに１を与える。
【００１９】コースティング制御を実行している間にブ
ロック１４でアクセルの踏み込み信号が入力されるか、
あるいはブロック１５で車両のブレーキ信号が入力され
るとメインルーチンに復帰する。
ロック１４でアクセルの踏み込み信号が入力されるか、
あるいはブロック１５で車両のブレーキ信号が入力され
るとメインルーチンに復帰する。
【００２０】ブロック１６でスイッチＩが１であること
を確認し、ブロック１７に進んで燃料噴射ポンプから燃
料噴射弁４へ供給される燃料量を制御する出力デューテ
ィＤｕｔｙ（ＮＥＷ）に実験により決められた所定の値
ｂを代入する。ブロック１８で、新しく更新する出力デ
ューティＤｕｔｙ（ＮＥＷ）を現在の出力デューティＤ
ｕｔｙ（ＯＬＤ）に置き換え、ブロック１９でＤｕｔｙ
（ＮＥＷ）を出力デューティとして燃料噴射ポンプに出
力する。
を確認し、ブロック１７に進んで燃料噴射ポンプから燃
料噴射弁４へ供給される燃料量を制御する出力デューテ
ィＤｕｔｙ（ＮＥＷ）に実験により決められた所定の値
ｂを代入する。ブロック１８で、新しく更新する出力デ
ューティＤｕｔｙ（ＮＥＷ）を現在の出力デューティＤ
ｕｔｙ（ＯＬＤ）に置き換え、ブロック１９でＤｕｔｙ
（ＮＥＷ）を出力デューティとして燃料噴射ポンプに出
力する。
【００２１】ブロック２０〜２２に進んで入口ベーン９
を羽根車６に流入する吸気に順方向の旋回をかける角度
（αｃ＝６０°）に切換える命令を出す。ブロック２０
で現在の入口ベーン９の角度αａをロータリエンコーダ
より読込み、ブロック２１でαｃとαａの差Δαを計算
し、ブロック２２で油圧アクチュエータのサーボバルブ
にΔαだけ入口ベーン９の角度を動かす信号を送り、ブ
ロック２３でスイッチＩを２とする。
を羽根車６に流入する吸気に順方向の旋回をかける角度
（αｃ＝６０°）に切換える命令を出す。ブロック２０
で現在の入口ベーン９の角度αａをロータリエンコーダ
より読込み、ブロック２１でαｃとαａの差Δαを計算
し、ブロック２２で油圧アクチュエータのサーボバルブ
にΔαだけ入口ベーン９の角度を動かす信号を送り、ブ
ロック２３でスイッチＩを２とする。
【００２２】このようにして、車両のコースティング時
に入口ベーン９は図２に２点鎖線で示すように羽根車６
に流入する吸気に順方向旋回を付与する角度αｃに保持
されることにより、タービン２により羽根車６を駆動す
る馬力が減少し、燃料消費量を減らし、再加速時の応答
性を改善することができる。
に入口ベーン９は図２に２点鎖線で示すように羽根車６
に流入する吸気に順方向旋回を付与する角度αｃに保持
されることにより、タービン２により羽根車６を駆動す
る馬力が減少し、燃料消費量を減らし、再加速時の応答
性を改善することができる。
【００２３】また、熱交換器を備えるガスタービンエン
ジンの場合、タービン２が行う仕事が少なく、タービン
２による温度効果が少ないため、コースティング時に熱
交換器の温度低下を抑え、さらに加速性を高められる。
ジンの場合、タービン２が行う仕事が少なく、タービン
２による温度効果が少ないため、コースティング時に熱
交換器の温度低下を抑え、さらに加速性を高められる。
【００２４】次に、他の実施例として、ガスタービンエ
ンジンの回転数をコースティング制御の前後で同じにす
るため、燃料噴射ポンプへの出力デューティをフィード
バック制御しても良い。
ンジンの回転数をコースティング制御の前後で同じにす
るため、燃料噴射ポンプへの出力デューティをフィード
バック制御しても良い。
【００２５】この場合、図４に示すように、ブロック２
４とブロック２５で回転数Ｎ1とＮ2をそれぞれ読込み、
ブロック２６でＮ1とＮ2の差ΔＮを算出し、ブロック２
６でΔＮに実験により求めた係数Ｃを乗じてフィードバ
ック係数εを計算する。
４とブロック２５で回転数Ｎ1とＮ2をそれぞれ読込み、
ブロック２６でＮ1とＮ2の差ΔＮを算出し、ブロック２
６でΔＮに実験により求めた係数Ｃを乗じてフィードバ
ック係数εを計算する。
【００２６】ブロック２８に進み、新しく更新するエン
ジン出力デューティＤｕｔｙ（ＮＥＷ）を現在のエンジ
ン出力デューティＤｕｔｙ（ＯＬＤ）と求められたフィ
ードバック係数εおよび単位燃料流量ΔＱから次式で求
める。
ジン出力デューティＤｕｔｙ（ＮＥＷ）を現在のエンジ
ン出力デューティＤｕｔｙ（ＯＬＤ）と求められたフィ
ードバック係数εおよび単位燃料流量ΔＱから次式で求
める。
【００２７】 Ｄｕｔｙ（ＮＥＷ）＝Ｄｕｔｙ（ＯＬＤ）＋ε・ΔＱ この演算結果Ｄｕｔｙ（ＮＥＷ）を次のブロック１８で
Ｄｕｔｙ（ＯＬＤ）に置き換え、ブロック１９でＤｕｔ
ｙ（ＮＥＷ）をエンジン出力デューティとして燃料噴射
ポンプに出力する。
Ｄｕｔｙ（ＯＬＤ）に置き換え、ブロック１９でＤｕｔ
ｙ（ＮＥＷ）をエンジン出力デューティとして燃料噴射
ポンプに出力する。
【００２８】このようにして、ガスタービンエンジンの
回転数をコースティング制御の前後で同じに維持するこ
とにより、再加速時の応答性をさらに高められる。
回転数をコースティング制御の前後で同じに維持するこ
とにより、再加速時の応答性をさらに高められる。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ガスター
ビンエンジンの制御方法において、アクセル開度と車速
の検出値からコースティング要求時を判定し、車両のコ
ースティング要求時に可変入口ベーンを圧縮機の羽根車
に流入する吸気に順方向旋回を付与する角度に保持し、
かつ燃焼器に供給される燃料量を減少する構成としたた
め、コースティング時に圧縮機の駆動馬力を減らし、燃
料の消費を抑えながらガスタービンエンジンの回転数を
維持し、再加速時の応答性を改善する。
ビンエンジンの制御方法において、アクセル開度と車速
の検出値からコースティング要求時を判定し、車両のコ
ースティング要求時に可変入口ベーンを圧縮機の羽根車
に流入する吸気に順方向旋回を付与する角度に保持し、
かつ燃焼器に供給される燃料量を減少する構成としたた
め、コースティング時に圧縮機の駆動馬力を減らし、燃
料の消費を抑えながらガスタービンエンジンの回転数を
維持し、再加速時の応答性を改善する。
【図１】本発明の実施例を示すガスタービンエンジンの
縦断面図である。
縦断面図である。
【図２】同じく図１のＡ−Ａ線に沿う横断面図である。
【図３】同じく制御動作を示すフローチャートである。
【図４】他の実施例の制御動作を示すフローチャートで
ある。
ある。
１ 圧縮機 ２ タービン ３ 燃焼器 ４ 燃料噴射弁 ６ 羽根車 ８ 入口側流路 ９ 入口ベーン
Claims (1)
- 【請求項１】 吸入空気を圧縮する圧縮機と、燃料を圧
縮空気と共に燃焼させる燃焼器と、この燃焼ガスによっ
て駆動され圧縮機を回転させるタービンと、圧縮機の入
口でその角度を可変とする入口ベーンとを備えるガスタ
ービンエンジンにおいて、アクセル開度と車速の検出値
から車両のコースティング要求時を判定し、コースティ
ング要求時に可変入口ベーンを圧縮機の羽根車に流入す
る吸気に順方向旋回を付与する角度に保持し、かつ燃焼
器に供給される燃料量を減少することを特徴とするガス
タービンエンジンの制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28018692A JPH06129263A (ja) | 1992-10-19 | 1992-10-19 | ガスタービンエンジンの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28018692A JPH06129263A (ja) | 1992-10-19 | 1992-10-19 | ガスタービンエンジンの制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06129263A true JPH06129263A (ja) | 1994-05-10 |
Family
ID=17621499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28018692A Pending JPH06129263A (ja) | 1992-10-19 | 1992-10-19 | ガスタービンエンジンの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06129263A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104675509A (zh) * | 2014-12-17 | 2015-06-03 | 北京航空航天大学 | 一种高速响应的涡轮增压器系统设计方法 |
-
1992
- 1992-10-19 JP JP28018692A patent/JPH06129263A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104675509A (zh) * | 2014-12-17 | 2015-06-03 | 北京航空航天大学 | 一种高速响应的涡轮增压器系统设计方法 |
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