JPH06129264A - 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
- JPH06129264A JPH06129264A JP28018792A JP28018792A JPH06129264A JP H06129264 A JPH06129264 A JP H06129264A JP 28018792 A JP28018792 A JP 28018792A JP 28018792 A JP28018792 A JP 28018792A JP H06129264 A JPH06129264 A JP H06129264A
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- JP
- Japan
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- angle
- compressor
- fuel
- impeller
- inlet
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- Pending
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Landscapes
- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ガスタービンエンジンの加速応答性を改善す
る。 【構成】 入口ベーンを羽根車に対して旋回を付与しな
い角度に保持して燃料を増量し、サージングに対する所
定の危険領域に入ったら、入口ベーンを羽根車に対して
順方向旋回を付与する角度に保持して燃料を増量するこ
とにより急加速させ、この急加速時にサージングに対す
る所定の危険領域に入ったら燃料増加率を減らすことに
より暖加速させ、この暖加速時にサージングに対する所
定の安全領域に入ったら再び入口ベーンを羽根車に対し
て旋回を付与しない角度に保持して燃料を増量して急加
速させる制御を繰り返してエンジン出力を高める。
る。 【構成】 入口ベーンを羽根車に対して旋回を付与しな
い角度に保持して燃料を増量し、サージングに対する所
定の危険領域に入ったら、入口ベーンを羽根車に対して
順方向旋回を付与する角度に保持して燃料を増量するこ
とにより急加速させ、この急加速時にサージングに対す
る所定の危険領域に入ったら燃料増加率を減らすことに
より暖加速させ、この暖加速時にサージングに対する所
定の安全領域に入ったら再び入口ベーンを羽根車に対し
て旋回を付与しない角度に保持して燃料を増量して急加
速させる制御を繰り返してエンジン出力を高める。
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】例えば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おり、加速性能を高めたいと
いう要求がある。
は、広い運転領域をもっており、加速性能を高めたいと
いう要求がある。
【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、エンジン出力要求が
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エンジン出力要求
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、エンジン出力要求が
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エンジン出力要求
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
うな従来のガスタービンエンジンの出力制御方法にあっ
ては、加速時にアクセル開度に応じて圧縮機の入口側、
あるいは出口側の面積を連続的に増加させる制御を行っ
ていたため、十分な加速応答性が得れないという問題点
があった。
うな従来のガスタービンエンジンの出力制御方法にあっ
ては、加速時にアクセル開度に応じて圧縮機の入口側、
あるいは出口側の面積を連続的に増加させる制御を行っ
ていたため、十分な加速応答性が得れないという問題点
があった。
【０００５】本発明は上記の問題点に着目し、ガスター
ビンエンジンの加速応答性を改善することを目的とす
る。
ビンエンジンの加速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、圧縮機の入口に配設されその角度を可変
とする入口ベーンとを備えるガスタービンエンジンの制
御方法において、アクセル開度の検出値に基づいて定常
運転時からの加速要求時に、入口ベーンを羽根車に対し
て旋回を付与しない角度に保持して燃料を増量し、サー
ジングに対する所定の危険領域に入ったら、入口ベーン
を羽根車に対して順方向旋回を付与する角度に保持して
燃料を増量することにより急加速させ、この急加速時に
サージングに対する所定の危険領域に入ったら燃料増加
率を減らすことにより暖加速させ、この暖加速時にサー
ジングに対する所定の安全領域に入ったら再び入口ベー
ンを羽根車に対して旋回を付与しない角度に保持して燃
料を増量して急加速させる制御を繰り返す。
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、圧縮機の入口に配設されその角度を可変
とする入口ベーンとを備えるガスタービンエンジンの制
御方法において、アクセル開度の検出値に基づいて定常
運転時からの加速要求時に、入口ベーンを羽根車に対し
て旋回を付与しない角度に保持して燃料を増量し、サー
ジングに対する所定の危険領域に入ったら、入口ベーン
を羽根車に対して順方向旋回を付与する角度に保持して
燃料を増量することにより急加速させ、この急加速時に
サージングに対する所定の危険領域に入ったら燃料増加
率を減らすことにより暖加速させ、この暖加速時にサー
ジングに対する所定の安全領域に入ったら再び入口ベー
ンを羽根車に対して旋回を付与しない角度に保持して燃
料を増量して急加速させる制御を繰り返す。
【０００７】
【作用】本発明は、定常運転時からの加速要求時に、圧
縮機の入口ベーンを羽根車に対して旋回を付与しない角
度から付与する角度に切換えて急加速させる制御と、燃
料増加率を減らして緩加速させる制御を繰り返すことに
より、圧縮機のサージングを避けながらエンジン出力を
急速に立ち上げることができる。
縮機の入口ベーンを羽根車に対して旋回を付与しない角
度から付与する角度に切換えて急加速させる制御と、燃
料増加率を減らして緩加速させる制御を繰り返すことに
より、圧縮機のサージングを避けながらエンジン出力を
急速に立ち上げることができる。
【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それぞれ行われ、各作動角度がロ
ータリエンコーダによって検出される。
アクチュータを介してそれぞれ行われ、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】この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からの燃料噴射量を制御する。
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からの燃料噴射量を制御する。
【００１６】制御装置は、アクセル開度の検出値に基づ
いて定常運転時からの加速要求時に、入口ベーン９を羽
根車６に対して旋回を付与しない角度（α1＝０°）に
保持して燃料を増量し、サージングに対する所定の危険
領域に入ったら入口ベーン９を羽根車６に対して順方向
旋回を付与する角度（α2＝６０°）に保持して燃料を
増量することにより急加速させ、この急加速時にサージ
ングに対する所定の危険領域に入ったら燃料増加率を減
らすことにより暖加速させ、この暖加速時にサージング
に対する所定の安全領域に入ったら再び入口ベーン９を
羽根車６に対して旋回を付与しない角度（α1＝０°）
に保持して燃料を増量して急加速させる制御を繰り返す
上記加速時の制御内容を図３〜図５のフローチャートに
したがって説明する。
いて定常運転時からの加速要求時に、入口ベーン９を羽
根車６に対して旋回を付与しない角度（α1＝０°）に
保持して燃料を増量し、サージングに対する所定の危険
領域に入ったら入口ベーン９を羽根車６に対して順方向
旋回を付与する角度（α2＝６０°）に保持して燃料を
増量することにより急加速させ、この急加速時にサージ
ングに対する所定の危険領域に入ったら燃料増加率を減
らすことにより暖加速させ、この暖加速時にサージング
に対する所定の安全領域に入ったら再び入口ベーン９を
羽根車６に対して旋回を付与しない角度（α1＝０°）
に保持して燃料を増量して急加速させる制御を繰り返す
上記加速時の制御内容を図３〜図５のフローチャートに
したがって説明する。
【００１７】まずブロック１０で自動車のアクセルペダ
ルが所定値以上に踏み込まれたことを判定すると発進加
速サブルーチンに進む。なお、ブロック１０は設定時間
間隔ΔＴｍｓ毎に入力される割り込み信号により繰り返
し実行され、アイドルスイッチがＯＮの状態になるとメ
インルーチンに復帰する。
ルが所定値以上に踏み込まれたことを判定すると発進加
速サブルーチンに進む。なお、ブロック１０は設定時間
間隔ΔＴｍｓ毎に入力される割り込み信号により繰り返
し実行され、アイドルスイッチがＯＮの状態になるとメ
インルーチンに復帰する。
【００１８】サブルーチンに進むと、まずブロック１１
でアクセルペダルの踏み込み量Ｌａｃを、ブロック１２
で踏み込み速度∂Ｌａｃ／∂ｔを読込む。次にブロック
１３でＬａｃ、∂Ｌａｃ／∂ｔより予め決められた目標
作動点における流量Ｇｅ、圧縮機１の圧力比πｅ、回転
数Ｎｅ、入口ベーン９の角度α1、および後で述べる暖
加速開始回転数Ｎｃをテーブルルックアップ方式により
読込む。
でアクセルペダルの踏み込み量Ｌａｃを、ブロック１２
で踏み込み速度∂Ｌａｃ／∂ｔを読込む。次にブロック
１３でＬａｃ、∂Ｌａｃ／∂ｔより予め決められた目標
作動点における流量Ｇｅ、圧縮機１の圧力比πｅ、回転
数Ｎｅ、入口ベーン９の角度α1、および後で述べる暖
加速開始回転数Ｎｃをテーブルルックアップ方式により
読込む。
【００１９】ブロック１４，１５では、入口ベーン９の
角度α1，α2のときのサージライン関数Ｓα1，Ｓα2を
ＲＯＭより読込み、ブロック１６で初期の急加速時の制
御を行うスイッチとして使用する変数Ｉに１を与える。
角度α1，α2のときのサージライン関数Ｓα1，Ｓα2を
ＲＯＭより読込み、ブロック１６で初期の急加速時の制
御を行うスイッチとして使用する変数Ｉに１を与える。
【００２０】図６は圧縮機１の運転線とサージライン関
数を示したもので、縦軸は圧力比π、横軸は流量Ｇであ
る。またサージライン関数より図中左側はサージング領
域で運転が危険な領域である。これに示すように入口ベ
ーン９の角度を羽根車６に流入する吸気に旋回をかけな
い角度α1から順方向の旋回をかける角度α2にするとサ
ージライン関数がＳα1からＳα2へと左側に動き、運転
可能な領域が左側に拡がる。短時間でエンジン出力を上
げたいときは、燃料を多く供給すればよいが、図６上の
運転線の傾きが大きくなり、サージ領域に入りやすくな
る。しかし入口ベーン９の角度をα2とすることによ
り、旋回がない場合に比べてより多くの燃料が供給でき
る。
数を示したもので、縦軸は圧力比π、横軸は流量Ｇであ
る。またサージライン関数より図中左側はサージング領
域で運転が危険な領域である。これに示すように入口ベ
ーン９の角度を羽根車６に流入する吸気に旋回をかけな
い角度α1から順方向の旋回をかける角度α2にするとサ
ージライン関数がＳα1からＳα2へと左側に動き、運転
可能な領域が左側に拡がる。短時間でエンジン出力を上
げたいときは、燃料を多く供給すればよいが、図６上の
運転線の傾きが大きくなり、サージ領域に入りやすくな
る。しかし入口ベーン９の角度をα2とすることによ
り、旋回がない場合に比べてより多くの燃料が供給でき
る。
【００２１】続いてブロック１７，１８に進んで、圧縮
機１の入口圧力Ｐ1、出口圧力Ｐ2を読込み、ブロック１
９で圧力比πを計算する。ブロック２０で流量Ｇを読込
む。ブロック２１，２２で所定の時間差ｔを持って回転
数Ｎ1，Ｎ2を読込み、ブロック２３で回転上昇率∂Ｎ／
∂ｔを計算する。ブロック２４でタービン入口温度Ｔｔ
ｉｔを読込む。
機１の入口圧力Ｐ1、出口圧力Ｐ2を読込み、ブロック１
９で圧力比πを計算する。ブロック２０で流量Ｇを読込
む。ブロック２１，２２で所定の時間差ｔを持って回転
数Ｎ1，Ｎ2を読込み、ブロック２３で回転上昇率∂Ｎ／
∂ｔを計算する。ブロック２４でタービン入口温度Ｔｔ
ｉｔを読込む。
【００２２】ブロック２５でスイッチＩが１であること
を確認し、ブロック２６に進んで現作動点とサージライ
ン関数Ｓα1との距離Ｌα1を計算し、ブロック２７でＬ
α1が所定値Ｌｌｉｍ以下か否かを判定する。
を確認し、ブロック２６に進んで現作動点とサージライ
ン関数Ｓα1との距離Ｌα1を計算し、ブロック２７でＬ
α1が所定値Ｌｌｉｍ以下か否かを判定する。
【００２３】Ｌα1が所定値Ｌｌｉｍより大きい場合は
ブロック２８〜３７に進んで以下で説明する３つの制約
を設けながら、燃料を最も多く供給できるようにフィー
ドバック係数εを求める。
ブロック２８〜３７に進んで以下で説明する３つの制約
を設けながら、燃料を最も多く供給できるようにフィー
ドバック係数εを求める。
【００２４】制約の一つめは、サージングに対する所定
の危険領域に入らないことである。そのためブロック２
８で図６のマップ上で現作動点とサージライン関数Ｓα
2との距離Ｌα2を計算する。ただし、Ｌα2の符号は現
作動点がサージライン関数Ｓα2より図中右側にあると
きを正、左側にあるときを負とする。ブロック２９で必
要とされるサージマージンＬｌｉｍとＬα2との差ΔＬ
を求める。ブロック３０でΔＬに実験により求めた係数
ａを乗じてフィードバック係数εｌを計算する。
の危険領域に入らないことである。そのためブロック２
８で図６のマップ上で現作動点とサージライン関数Ｓα
2との距離Ｌα2を計算する。ただし、Ｌα2の符号は現
作動点がサージライン関数Ｓα2より図中右側にあると
きを正、左側にあるときを負とする。ブロック２９で必
要とされるサージマージンＬｌｉｍとＬα2との差ΔＬ
を求める。ブロック３０でΔＬに実験により求めた係数
ａを乗じてフィードバック係数εｌを計算する。
【００２５】制約の二つめは、タービン入口温度Ｔｔｉ
ｔが限界値Ｔｌｉｍ以上にならないことである。ブロッ
ク３１でＴｌｉｍとＴｔｉｔとの差ΔＴを計算し、ブロ
ック３２でΔＴに実験により求めた係数ｂを乗じてフィ
ードバック係数εｔを計算する。
ｔが限界値Ｔｌｉｍ以上にならないことである。ブロッ
ク３１でＴｌｉｍとＴｔｉｔとの差ΔＴを計算し、ブロ
ック３２でΔＴに実験により求めた係数ｂを乗じてフィ
ードバック係数εｔを計算する。
【００２６】制約の三つめは、現作動点におけるインペ
ラ回転数Ｎ2が限界値Ｎｌｉｍ以上にならないことであ
る。ブロック３８でＮｌｉｍとＮ2の差ΔＮを計算し、
ブロック３９でΔＮ1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εｎ1を計算する。
ラ回転数Ｎ2が限界値Ｎｌｉｍ以上にならないことであ
る。ブロック３８でＮｌｉｍとＮ2の差ΔＮを計算し、
ブロック３９でΔＮ1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εｎ1を計算する。
【００２７】ブロック３５ではブロック３０，３２，３
４で求めた３つのフィードバック係数（εｌ，εｔ，ε
ｎ1）の中から最小の係数を選択してフィードバック係
数ε1とする。このようにするとε1が正か負のいずれの
場合にも対応できる。
４で求めた３つのフィードバック係数（εｌ，εｔ，ε
ｎ1）の中から最小の係数を選択してフィードバック係
数ε1とする。このようにするとε1が正か負のいずれの
場合にも対応できる。
【００２８】ブロック３６でスイッチＩが１であること
を確認し、ブロック３７でフィードバック係数εにε1
を代入する。ブロック３８，３９を経てブロック４０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）と単位燃料流量ΔＱから次式で求める。
を確認し、ブロック３７でフィードバック係数εにε1
を代入する。ブロック３８，３９を経てブロック４０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）と単位燃料流量ΔＱから次式で求める。
【００２９】 Ｄｕｔｙ（ＮＥＷ）＝Ｄｕｔｙ（ＯＬＤ）＋ε・ΔＱ この演算結果Ｄｕｔｙ（ＮＥＷ）を次のブロック４６で
Ｄｕｔｙ（ＯＬＤ）に置き換える。ブロック４７でＤｕ
ｔｙ（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）に置き換える。ブロック４７でＤｕ
ｔｙ（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。
【００３０】このようにして入口ベーン９を最も強い順
方向旋回がかけられる角度に切換えて燃料を増量して急
加速させた後、ブロック２７で現作動点とサージライン
関数Ｓα1との距離Ｌα1が所定値Ｌｌｉｍ以下と判定さ
れると、ブロック４３，４４でスイッチＩを２とした後
にブロック４５〜４７に進んで、入口ベーン９の角度を
α1からα2へと切換える。すなわち、ブロック４５で現
在の入口ベーン９の角度αａを読込み、ブロック４６で
α2とαａの差Δαを計算し、ブロック４７でΔαだけ
入口ベーン９を回転させるように出力する。
方向旋回がかけられる角度に切換えて燃料を増量して急
加速させた後、ブロック２７で現作動点とサージライン
関数Ｓα1との距離Ｌα1が所定値Ｌｌｉｍ以下と判定さ
れると、ブロック４３，４４でスイッチＩを２とした後
にブロック４５〜４７に進んで、入口ベーン９の角度を
α1からα2へと切換える。すなわち、ブロック４５で現
在の入口ベーン９の角度αａを読込み、ブロック４６で
α2とαａの差Δαを計算し、ブロック４７でΔαだけ
入口ベーン９を回転させるように出力する。
【００３１】ブロック４８でスイッチＩを３とした後に
ブロック４９を経てブロック５０に進み、ブロック５０
で現作動点とサージライン関数Ｓα1との距離Ｌα1を計
算し、ブロック５１で作動点とサージラインＳα1との
距離Ｌα1が所定距離Ｌｓより大きいと判定されるま
で、ブロック２８〜４２で前述したように燃料量を制御
する。
ブロック４９を経てブロック５０に進み、ブロック５０
で現作動点とサージライン関数Ｓα1との距離Ｌα1を計
算し、ブロック５１で作動点とサージラインＳα1との
距離Ｌα1が所定距離Ｌｓより大きいと判定されるま
で、ブロック２８〜４２で前述したように燃料量を制御
する。
【００３２】ブロック５１でＬα≦Ｌｌｉｍと判定され
ると、ブロック５２に進んでスイッチＩを４とし、ブロ
ック５３を経てブロック５４〜５６へと進んで図６上で
作動点を入口ベーン９の角度α1のときのサージライン
関数Ｓα1より右側に移動させるように運転する。
ると、ブロック５２に進んでスイッチＩを４とし、ブロ
ック５３を経てブロック５４〜５６へと進んで図６上で
作動点を入口ベーン９の角度α1のときのサージライン
関数Ｓα1より右側に移動させるように運転する。
【００３３】ブロック５４でフィードバック係数ε2に
実験により決められた定数ｄを代入する。ブロック５５
で現作動点とサージラインＳα1との距離Ｌα1を計算
し、ブロック５６でＬα1が所定距離Ｌｓより大きいと
判定されるまで、ブロック２８〜４２で前述したように
燃料量を制御するが、ブロック５７でフィードバック係
数εはε1とε2のうち小さい方を選ぶ。
実験により決められた定数ｄを代入する。ブロック５５
で現作動点とサージラインＳα1との距離Ｌα1を計算
し、ブロック５６でＬα1が所定距離Ｌｓより大きいと
判定されるまで、ブロック２８〜４２で前述したように
燃料量を制御するが、ブロック５７でフィードバック係
数εはε1とε2のうち小さい方を選ぶ。
【００３４】ブロック５６でＬα1≦Ｌｌｉｍと判定さ
れると、ブロック５８に進んでスイッチＩを５とし、ブ
ロック５９を経てブロック６０〜６２へと進んで図６上
で作動点を入口ベーン９の角度をα2からα1へと切換え
る。すなわち、ブロック６０で現在の入口ベーン９の角
度αａを読込み、ブロック６１でα1とαａの差Δαを
計算し、ブロック６２でΔαだけ入口ベーン９を回転さ
せるように出力する。
れると、ブロック５８に進んでスイッチＩを５とし、ブ
ロック５９を経てブロック６０〜６２へと進んで図６上
で作動点を入口ベーン９の角度をα2からα1へと切換え
る。すなわち、ブロック６０で現在の入口ベーン９の角
度αａを読込み、ブロック６１でα1とαａの差Δαを
計算し、ブロック６２でΔαだけ入口ベーン９を回転さ
せるように出力する。
【００３５】ブロック６３でスイッチＩを１に戻した後
に、ブロック６４で目標作動点の回転数Ｎｅと現作動点
におけるインペラ回転数Ｎ2の差ΔＮ2を計算し、ブロッ
ク６５でΔＮ2の絶対値が予め決められた値Ｂ以下にな
るまで、前述の燃料量の制御と入口ベーン９の角度制御
を繰り返す。
に、ブロック６４で目標作動点の回転数Ｎｅと現作動点
におけるインペラ回転数Ｎ2の差ΔＮ2を計算し、ブロッ
ク６５でΔＮ2の絶対値が予め決められた値Ｂ以下にな
るまで、前述の燃料量の制御と入口ベーン９の角度制御
を繰り返す。
【００３６】ブロック６５でΔＮ2の絶対値が所定値Ｂ
以下と判定されると、ブロック６６に進んでΔＮ2の絶
対値がＢより小さい所定値Ｃ以下か否かを判定し、Ｃよ
り大きいの場合、ステップ６７でスイッチＩを６とした
後にブロック２８〜４２で前述した燃料量の制御を繰り
返す。ブロック６８でΔＮ2に実験により決められた定
数ｅを乗じてフィードバック係数εｎ2を算出し、ブロ
ック６９でフィードバック係数εはε1とεｎ2のうち小
さい方を選ぶ。
以下と判定されると、ブロック６６に進んでΔＮ2の絶
対値がＢより小さい所定値Ｃ以下か否かを判定し、Ｃよ
り大きいの場合、ステップ６７でスイッチＩを６とした
後にブロック２８〜４２で前述した燃料量の制御を繰り
返す。ブロック６８でΔＮ2に実験により決められた定
数ｅを乗じてフィードバック係数εｎ2を算出し、ブロ
ック６９でフィードバック係数εはε1とεｎ2のうち小
さい方を選ぶ。
【００３７】ブロック６６でΔＮ2の絶対値が所定値Ｃ
以下と判定されると、ブロック７０にに進んで回転上昇
率∂Ｎ／∂ｔの絶対値が所定値Ｄ以下となるまでブロッ
ク２８〜４２で燃料量の制御が繰り返される。回転上昇
率∂Ｎ／∂ｔの絶対値がＤ以下になれば、ブロック７１
に進んでメインルーチンへ戻る。
以下と判定されると、ブロック７０にに進んで回転上昇
率∂Ｎ／∂ｔの絶対値が所定値Ｄ以下となるまでブロッ
ク２８〜４２で燃料量の制御が繰り返される。回転上昇
率∂Ｎ／∂ｔの絶対値がＤ以下になれば、ブロック７１
に進んでメインルーチンへ戻る。
【００３８】本サブルーチンを実行することにより、図
９に実線で示すように、アイドリング時からの加速時に
圧縮機１の入口ベーン９を羽根車６に対して旋回を付与
しな角度α1（＝０°）に保持して燃料量を増やす加速
制御と、羽根車６に対して強い順方向旋回を付与する角
度α2（＝６０°）に保持して燃料量を増やす加速制御
を繰り返すことにより、圧縮機１のサージングを避けな
がらエンジン出力を急速に立ち上げ、図７に破線で示す
ように圧縮機の入口ベーンを備えないガスタービンエン
ジンと比べて、目標の作動点に到達する時間を短縮する
ことができる。なお、図６、図７において、図３〜５の
フローチャートにおける制御動作と対応する作動域には
ＳＴＥＰ１〜５を付している。
９に実線で示すように、アイドリング時からの加速時に
圧縮機１の入口ベーン９を羽根車６に対して旋回を付与
しな角度α1（＝０°）に保持して燃料量を増やす加速
制御と、羽根車６に対して強い順方向旋回を付与する角
度α2（＝６０°）に保持して燃料量を増やす加速制御
を繰り返すことにより、圧縮機１のサージングを避けな
がらエンジン出力を急速に立ち上げ、図７に破線で示す
ように圧縮機の入口ベーンを備えないガスタービンエン
ジンと比べて、目標の作動点に到達する時間を短縮する
ことができる。なお、図６、図７において、図３〜５の
フローチャートにおける制御動作と対応する作動域には
ＳＴＥＰ１〜５を付している。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、圧縮機の
入口にその角度を可変とする入口ベーンを備えるガスタ
ービンエンジンの制御方法において、入口ベーンを羽根
車に対して旋回を付与しない角度に保持して燃料を増量
し、サージングに対する所定の危険領域に入ったら入口
ベーンを羽根車に対して順方向旋回を付与する角度に保
持して燃料を増量することにより急加速させ、この急加
速時にサージングに対する所定の危険領域に入ったら燃
料増加率を減らすことにより暖加速させ、この暖加速時
にサージングに対する所定の安全領域に入ったら再び入
口ベーンを羽根車に対して旋回を付与しない角度に保持
して燃料を増量して急加速させる制御を繰り返す構成と
したため、エアコン始動時等の急激な負荷変動に対して
サージングを避けるとともに、自動車用ガスタービンエ
ンジンとして十分な加速性を確保することができる。
入口にその角度を可変とする入口ベーンを備えるガスタ
ービンエンジンの制御方法において、入口ベーンを羽根
車に対して旋回を付与しない角度に保持して燃料を増量
し、サージングに対する所定の危険領域に入ったら入口
ベーンを羽根車に対して順方向旋回を付与する角度に保
持して燃料を増量することにより急加速させ、この急加
速時にサージングに対する所定の危険領域に入ったら燃
料増加率を減らすことにより暖加速させ、この暖加速時
にサージングに対する所定の安全領域に入ったら再び入
口ベーンを羽根車に対して旋回を付与しない角度に保持
して燃料を増量して急加速させる制御を繰り返す構成と
したため、エアコン始動時等の急激な負荷変動に対して
サージングを避けるとともに、自動車用ガスタービンエ
ンジンとして十分な加速性を確保することができる。
【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の一部で
ある。
ある。
【図４】同じく制御動作を示すフローチャートの一部で
ある。
ある。
【図５】同じく制御動作を示すフローチャートの一部で
ある。
ある。
【図６】同じく圧縮機のサージラインおよび運転線を示
すマップである。
すマップである。
【図７】同じく作用を示す線図である。
１ 圧縮機 ２ タービン ３ 燃焼器 ４ 燃料噴射弁 ６ 羽根車 ７ ディフューザ 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
口に配設され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、アクセル開度の検出
値に基づいて定常運転時からの加速要求時に、入口ベー
ンを羽根車に対して旋回を付与しない角度に保持して燃
料を増量し、サージングに対する所定の危険領域に入っ
たら入口ベーンを羽根車に対して順方向旋回を付与する
角度に保持して燃料を増量することにより急加速させ、
この急加速時にサージングに対する所定の危険領域に入
ったら燃料増加率を減らすことにより暖加速させ、この
暖加速時にサージングに対する所定の安全領域に入った
ら再び入口ベーンを羽根車に対して旋回を付与しない角
度に保持して燃料を増量して急加速させる制御を繰り返
す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 |
|---|---|---|---|
| JP28018792A JPH06129264A (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 |
|---|---|---|---|
| JP28018792A JPH06129264A (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 |
|---|---|
| JPH06129264A true JPH06129264A (ja) | 1994-05-10 |
Family
ID=17621513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28018792A Pending JPH06129264A (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) | JPH06129264A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0740057A2 (de) * | 1995-04-24 | 1996-10-30 | ABB Management AG | Verfahren zum Starten einer sequentiell befeuerten Gasturbogruppe |
-
1992
- 1992-10-19 JP JP28018792A patent/JPH06129264A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0740057A2 (de) * | 1995-04-24 | 1996-10-30 | ABB Management AG | Verfahren zum Starten einer sequentiell befeuerten Gasturbogruppe |
| US5661967A (en) * | 1995-04-24 | 1997-09-02 | Asea Brown Boveri Ag | Method of operating a sequentially fired gas-turbine group |
| EP0740057A3 (de) * | 1995-04-24 | 1999-03-03 | Asea Brown Boveri Ag | Verfahren zum Starten einer sequentiell befeuerten Gasturbogruppe |
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