JPH06159102A - 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
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- JPH06159102A JPH06159102A JP31029292A JP31029292A JPH06159102A JP H06159102 A JPH06159102 A JP H06159102A JP 31029292 A JP31029292 A JP 31029292A JP 31029292 A JP31029292 A JP 31029292A JP H06159102 A JPH06159102 A JP H06159102A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ガスタービンエンジンのサージングを防止し
つつ、加速応答性を改善する。 【構成】 アイドリング時からの加速時に入口ベーンを
圧縮機の羽根車に流入する吸気に強い順方向旋回を付与
する角度に保持するとともに、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緩
加速させ、この緩加速時にサージングに対する所定の安
全領域に入ったら入口ベーンの角度および燃料量を制御
して目標作動点に到達させる。
つつ、加速応答性を改善する。 【構成】 アイドリング時からの加速時に入口ベーンを
圧縮機の羽根車に流入する吸気に強い順方向旋回を付与
する角度に保持するとともに、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緩
加速させ、この緩加速時にサージングに対する所定の安
全領域に入ったら入口ベーンの角度および燃料量を制御
して目標作動点に到達させる。
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、アイドル時から加速性
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、アイドル時から加速性
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、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
うな従来のガスタービンエンジンの出力制御方法にあっ
ては、軸受損失を低減する必要からアイドリング回転数
を抑える一方、アイドリング時からの加速時はアクセル
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、急加速時に
サージングが発生し、サージングの防止と十分な加速応
答性を得ることとの両立がはか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、軸受損失を低減する必要からアイドリング回転数
を抑える一方、アイドリング時からの加速時はアクセル
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、急加速時に
サージングが発生し、サージングの防止と十分な加速応
答性を得ることとの両立がはか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】第一の発明は、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
アイドリング時からの加速時に入口ベーンを圧縮機の羽
根車に流入する吸気に強い順方向旋回を付与する角度に
保持するとともに、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緩加速させ、
この緩加速時にサージングに対する所定の安全領域に入
ったら入口ベーンの角度および燃料量を制御して目標作
動点に到達させる。
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
アイドリング時からの加速時に入口ベーンを圧縮機の羽
根車に流入する吸気に強い順方向旋回を付与する角度に
保持するとともに、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緩加速させ、
この緩加速時にサージングに対する所定の安全領域に入
ったら入口ベーンの角度および燃料量を制御して目標作
動点に到達させる。
【０００７】第二の発明は、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、羽根車より下流側のディフューザに配設されその角
度を可変とする出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
いてアイドリング時からの加速時に出口ベーンの角度を
小流量側に保持するとともに、入口ベーンを圧縮機の羽
根車に流入する吸気に逆方向旋回を付与する角度に保持
した状態で、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緩加速させ、この緩
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
出口ベーンの角度と入口ベーンの角度および燃料量を制
御して目標作動点に到達させる。
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、羽根車より下流側のディフューザに配設されその角
度を可変とする出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
いてアイドリング時からの加速時に出口ベーンの角度を
小流量側に保持するとともに、入口ベーンを圧縮機の羽
根車に流入する吸気に逆方向旋回を付与する角度に保持
した状態で、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緩加速させ、この緩
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
出口ベーンの角度と入口ベーンの角度および燃料量を制
御して目標作動点に到達させる。
【０００８】
【作用】第一の発明は、アイドリング時からの加速時に
圧縮機の入口ベーンを羽根車に流入する吸気に強い順方
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、圧縮機のサージングを避けながら出力を急速に立
ち上げ、目標の作動点に到達する時間を短縮することが
できる。
圧縮機の入口ベーンを羽根車に流入する吸気に強い順方
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、圧縮機のサージングを避けながら出力を急速に立
ち上げ、目標の作動点に到達する時間を短縮することが
できる。
【０００９】第二の発明は、アイドリング時からの加速
時に圧縮機の出口ベーンの角度を小流量側に保持すると
ともに、入口ベーンを圧縮機の羽根車に流入する吸気に
逆方向旋回を付与する角度に保持した状態で、燃料を増
量することにより、圧縮機のサージングを避けながら出
力を急速に立ち上げ、目標の作動点に到達する時間を短
縮することができる。
時に圧縮機の出口ベーンの角度を小流量側に保持すると
ともに、入口ベーンを圧縮機の羽根車に流入する吸気に
逆方向旋回を付与する角度に保持した状態で、燃料を増
量することにより、圧縮機のサージングを避けながら出
力を急速に立ち上げ、目標の作動点に到達する時間を短
縮することができる。
【００１０】
【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。
【００１１】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。
【００１２】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。
【００１３】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。
【００１４】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。
【００１５】図２、図３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。
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。
【００１６】図４にも示すように、圧縮機１の羽根車６
より下流側のディフューザ７には多数の出口ベーン１０
が配列された可変ディフューザ機構が設けられ、各出口
ベーン１０の角度を変えることにより、スロート面積が
変わり、サージラインおよび作動範囲が変化するように
なっている。
より下流側のディフューザ７には多数の出口ベーン１０
が配列された可変ディフューザ機構が設けられ、各出口
ベーン１０の角度を変えることにより、スロート面積が
変わり、サージラインおよび作動範囲が変化するように
なっている。
【００１７】各可変入口ベーン９と各出口ベーン１０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。
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。
【００１８】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と各出
口ベーン１０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と各出
口ベーン１０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。
【００１９】制御装置は、アクセル開度の検出値に基づ
いてアイドリング時からの加速時に入口ベーン９を羽根
車６に流入する吸気に強い順方向旋回を付与する角度
（αｃ＝６０°）に保持するとともに、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
により緩加速させ、この緩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入口ベーン９を吸気に旋回を
付与しない角度（αｅ＝０°）に切換えるとともに、燃
料を増量して目標作動点に到達させる。
いてアイドリング時からの加速時に入口ベーン９を羽根
車６に流入する吸気に強い順方向旋回を付与する角度
（αｃ＝６０°）に保持するとともに、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
により緩加速させ、この緩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入口ベーン９を吸気に旋回を
付与しない角度（αｅ＝０°）に切換えるとともに、燃
料を増量して目標作動点に到達させる。
【００２０】上記制御内容を図５〜図７のフローチャー
トにしたがって説明する。
トにしたがって説明する。
【００２１】まずブロック１０でアイドルスイッチがＯ
ＦＦにな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Ｏ
Ｎの状態になるとメインルーチンに復帰する。
ＦＦにな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Ｏ
Ｎの状態になるとメインルーチンに復帰する。
【００２２】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αｅ、および後で述べる緩
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αｅ、および後で述べる緩
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。
【００２３】ブロック１４，１５で、入口ベーン９の角
度αｅ，αｃのときのサージライン関数Ｓαｅ，Ｓαｃ
をＲＯＭより読込む。ここでαｃは、羽根車６に流入す
る吸気に最も強い順方向旋回がかけられる入口ベーン９
の角度である。
度αｅ，αｃのときのサージライン関数Ｓαｅ，Ｓαｃ
をＲＯＭより読込む。ここでαｃは、羽根車６に流入す
る吸気に最も強い順方向旋回がかけられる入口ベーン９
の角度である。
【００２４】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。
うスイッチとして使用する変数Ｉに１を与える。
【００２５】ブロック１７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む。
αａをロータリエンコーダより読込む。
【００２６】次に、ブロック１８でαｃとαａの差Δα
を計算し、ブロック１９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が送
られ、入口ベーン９は図２に２点鎖線で示すように羽根
車６に流入する吸気に強い順方向旋回を付与する角度α
ｃに保持される。
を計算し、ブロック１９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が送
られ、入口ベーン９は図２に２点鎖線で示すように羽根
車６に流入する吸気に強い順方向旋回を付与する角度α
ｃに保持される。
【００２７】図８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αｅから旋回をかける角度αｃにするとサージラ
イン関数Ｓαｃが左側に動き、運転可能な領域が左側に
拡がる。短時間で出力を上げたいときは、燃料を多く供
給すればよいが、図８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αｃとすることに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αｅから旋回をかける角度αｃにするとサージラ
イン関数Ｓαｃが左側に動き、運転可能な領域が左側に
拡がる。短時間で出力を上げたいときは、燃料を多く供
給すればよいが、図８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αｃとすることにより多くの燃料が供給できる。
【００２８】続いてブロック２０，２１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２
２で圧力比πを計算する。ブロック２３で流量Ｇを読込
む。ブロック２４，２５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２６で回転上昇率∂Ｎ／
∂ｔを計算する。ブロック２７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２
２で圧力比πを計算する。ブロック２３で流量Ｇを読込
む。ブロック２４，２５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２６で回転上昇率∂Ｎ／
∂ｔを計算する。ブロック２７でタービン入口温度Ｔｔ
ｉｔを読込む。
【００２９】ブロック２８でスイッチＩが１であること
を確認し、ブロック２９に進んで現作動点におけるイン
ペラ回転数Ｎ2が緩加速開始回転数Ｎｃを越えたか否か
を判定し、Ｎ2≧Ｎｃとなるまでブロック３０以下の燃
料制御を繰り返すことになる。
を確認し、ブロック２９に進んで現作動点におけるイン
ペラ回転数Ｎ2が緩加速開始回転数Ｎｃを越えたか否か
を判定し、Ｎ2≧Ｎｃとなるまでブロック３０以下の燃
料制御を繰り返すことになる。
【００３０】ブロック３０でスイッチＩが１または２で
あることを確認し、ブロック３１でサージライン関数に
入口ベーン９の角度αｃのときのサージライン関数Ｓα
ｃを置く。ブロック３２でスイッチＩを確認した後、ブ
ロック３３〜４２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。
あることを確認し、ブロック３１でサージライン関数に
入口ベーン９の角度αｃのときのサージライン関数Ｓα
ｃを置く。ブロック３２でスイッチＩを確認した後、ブ
ロック３３〜４２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。
【００３１】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３
３で図８のマップ上で現作動点とサージライン関数Ｓα
ｃとの距離Ｌαを計算する。ただし、Ｌαの符号は現作
動点がサージライン関数Ｓαｃ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３４で必要
とされるサージマージンＬｌｉｍとＬαとの差ΔＬを求
める。ブロック３５でΔＬに実験により決められた所定
の係数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３
３で図８のマップ上で現作動点とサージライン関数Ｓα
ｃとの距離Ｌαを計算する。ただし、Ｌαの符号は現作
動点がサージライン関数Ｓαｃ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３４で必要
とされるサージマージンＬｌｉｍとＬαとの差ΔＬを求
める。ブロック３５でΔＬに実験により決められた所定
の係数ａを乗じてフィードバック係数εｌを計算する。
【００３２】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３６でＴｌｉｍとＴｔｉｔとの差ΔＴを計算し、ブロ
ック３７でΔＴに実験により決められた所定の係数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３６でＴｌｉｍとＴｔｉｔとの差ΔＴを計算し、ブロ
ック３７でΔＴに実験により決められた所定の係数ｂを
乗じてフィードバック係数εｔを計算する。
【００３３】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に実験により決められた所定の係
数Ｃを乗じ、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に実験により決められた所定の係
数Ｃを乗じ、フィードバック係数εｎ1を計算する。
【００３４】ブロック４０ではブロック３５，３７，３
９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、フィードバック係
数を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。
９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、フィードバック係
数を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。
【００３５】ブロック４１でスイッチＩが１であること
を確認し、ブロック４２でフィードバック係数εにε1
を代入する。ブロック４３，４４を経てブロック４５に
進み、新しく更新する出力デューティＤｕｔｙ（ＮＥ
Ｗ）を現在の出力デューティ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４２でフィードバック係数εにε1
を代入する。ブロック４３，４４を経てブロック４５に
進み、新しく更新する出力デューティＤｕｔｙ（ＮＥ
Ｗ）を現在の出力デューティＤｕｔｙ（ＯＬＤ）と単位
燃料流量ΔＱから次式で求める。
【００３６】 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）を出力デューティとして燃料噴射ポンプ
に出力する。
【００３７】このようにして入口ベーン９を吸気に最も
強い順方向旋回がかけられる角度に保持して燃料を増量
した後、ブロック２９で現作動点のインペラ回転数Ｎ2
が緩加速開始回転数Ｎｃ以上に上昇したと判定される
と、ブロック４８，４９でスイッチＩを２とした後にブ
ロック５０以下に進んで、図８上で作動点を入口ベーン
９の角度αｅのときのサージライン関数Ｓαｅより右側
に移動させるように運転する。
強い順方向旋回がかけられる角度に保持して燃料を増量
した後、ブロック２９で現作動点のインペラ回転数Ｎ2
が緩加速開始回転数Ｎｃ以上に上昇したと判定される
と、ブロック４８，４９でスイッチＩを２とした後にブ
ロック５０以下に進んで、図８上で作動点を入口ベーン
９の角度αｅのときのサージライン関数Ｓαｅより右側
に移動させるように運転する。
【００３８】ブロック５０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５１
で作動点とサージラインＳαｅとの距離Ｌαｅが所定距
離Ｌｓより大きいと判定されるまで、ブロック３０〜４
７で前述したように燃料量を制御するが、ブロック５３
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５１
で作動点とサージラインＳαｅとの距離Ｌαｅが所定距
離Ｌｓより大きいと判定されるまで、ブロック３０〜４
７で前述したように燃料量を制御するが、ブロック５３
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。
【００３９】ブロック５２で図８のマップ上で現作動点
とサージライン関数Ｓαｅとの距離Ｌαｅが所定値Ｌｓ
以下と判定されると、ブロック５４，５５でスイッチＩ
を３とした後にブロック５６以下に進んで、入口ベーン
９の角度をαｃから目標作動点における入口ベーン９の
角度αｅへと回転させる。すなわち、ブロック５６で現
在の入口ベーン９の角度αａを読込み、ブロック５７で
αｅとαａの差Δαを計算し、ブロック５８でΔαだけ
入口ベーン９を回転させるように出力する。
とサージライン関数Ｓαｅとの距離Ｌαｅが所定値Ｌｓ
以下と判定されると、ブロック５４，５５でスイッチＩ
を３とした後にブロック５６以下に進んで、入口ベーン
９の角度をαｃから目標作動点における入口ベーン９の
角度αｅへと回転させる。すなわち、ブロック５６で現
在の入口ベーン９の角度αａを読込み、ブロック５７で
αｅとαａの差Δαを計算し、ブロック５８でΔαだけ
入口ベーン９を回転させるように出力する。
【００４０】ブロック５９でスイッチＩを４とした後、
ブロック６０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６
１でΔＮ2の絶対値が予め決められた値Ｂ以下になるま
で、ブロック３０〜４７の燃料制御を繰り返す。制御の
対象となるサージライン関数はブロック６２でＳαから
Ｓαｅとなり、ブロック６３でフィードバック係数εｎ
2をΔＮ2に実験により求めた係数ｅを乗じた値とし、ブ
ロック６４でフィードバック係数εをεｎ2とε1との間
で小さい方を選択する。
ブロック６０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６
１でΔＮ2の絶対値が予め決められた値Ｂ以下になるま
で、ブロック３０〜４７の燃料制御を繰り返す。制御の
対象となるサージライン関数はブロック６２でＳαから
Ｓαｅとなり、ブロック６３でフィードバック係数εｎ
2をΔＮ2に実験により求めた係数ｅを乗じた値とし、ブ
ロック６４でフィードバック係数εをεｎ2とε1との間
で小さい方を選択する。
【００４１】ブロック６０でΔＮ2の絶対値が所定値Ｂ
以下と判定されれば、ブロック６５に進んで回転上昇率
∂Ｎ／∂ｔの絶対値が所定値Ｃ以下となるまでブロック
３０〜４７で燃料制御が繰り返される。回転上昇率∂Ｎ
／∂ｔの絶対値がＣ以下になれば、ブロック６６に進ん
でメインルーチンへ戻る。
以下と判定されれば、ブロック６５に進んで回転上昇率
∂Ｎ／∂ｔの絶対値が所定値Ｃ以下となるまでブロック
３０〜４７で燃料制御が繰り返される。回転上昇率∂Ｎ
／∂ｔの絶対値がＣ以下になれば、ブロック６６に進ん
でメインルーチンへ戻る。
【００４２】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に流入する吸気に強
い順方向旋回を付与する角度（αｃ＝６０°）に保持し
て燃料を増量することにより、図９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、圧縮機１のサージングを避けながら出力を急速
に立ち上げ、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８、図９において、図５〜７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Ｓ
ＴＥＰ１〜４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に流入する吸気に強
い順方向旋回を付与する角度（αｃ＝６０°）に保持し
て燃料を増量することにより、図９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、圧縮機１のサージングを避けながら出力を急速
に立ち上げ、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８、図９において、図５〜７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Ｓ
ＴＥＰ１〜４を付している。
【００４３】次に、第二の発明の実施例について説明す
る。
る。
【００４４】制御装置は、アクセル開度の検出値に基づ
いてアイドリング時からの加速時に出口ベーン１０の角
度を小流量側に保持するとともに、入口ベーン９を羽根
車６に流入する吸気に逆方向旋回を付与する角度に保持
した状態で、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緩加速させ、この緩
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
出口ベーン１０の角度を大流量側に切換えるとともに、
入口ベーン９の角度および燃料量を制御して目標作動点
に到達させる。
いてアイドリング時からの加速時に出口ベーン１０の角
度を小流量側に保持するとともに、入口ベーン９を羽根
車６に流入する吸気に逆方向旋回を付与する角度に保持
した状態で、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緩加速させ、この緩
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
出口ベーン１０の角度を大流量側に切換えるとともに、
入口ベーン９の角度および燃料量を制御して目標作動点
に到達させる。
【００４５】ここで、自動車の発進加速時におけるガス
タービンエンジンの制御内容を図１０〜図１２のフロー
チャートにしたがって説明する。
タービンエンジンの制御内容を図１０〜図１２のフロー
チャートにしたがって説明する。
【００４６】まずブロック１０でアイドルスイッチがＯ
ＦＦになると発進加速サブルーチンに進む。なお、ブロ
ック１０で設定時間間隔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Ｏ
Ｎの状態になるとメインルーチンに復帰する。
ＦＦになると発進加速サブルーチンに進む。なお、ブロ
ック１０で設定時間間隔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Ｏ
Ｎの状態になるとメインルーチンに復帰する。
【００４７】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αｅ、および後で述べる緩
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αｅ、および後で述べる緩
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。
【００４８】ブロック１４，１５では、出口ベーン１０
の角度（ＶＤ）が大流量側と小流量側のときのサージラ
イン関数Ｓｖ1，Ｓｖ2をＲＯＭより読込む。
の角度（ＶＤ）が大流量側と小流量側のときのサージラ
イン関数Ｓｖ1，Ｓｖ2をＲＯＭより読込む。
【００４９】ブロック１６は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。
うスイッチとして使用する変数Ｉに１を与える。
【００５０】ブロック１７で出口ベーン１０を小流量側
角度ｖ1に保持する信号が油圧アクチュエータのサーボ
バルブにΔαに送られ、出口ベーン１０はディフューザ
７のスロート面積を絞る角度に保持される。
角度ｖ1に保持する信号が油圧アクチュエータのサーボ
バルブにΔαに送られ、出口ベーン１０はディフューザ
７のスロート面積を絞る角度に保持される。
【００５１】ブロック１８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１９で
αｃとαａの差Δαを計算し、ブロック２０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
度を動かす信号が送られ、入口ベーン９は図３に破線で
示すように羽根車６に流入する吸気に逆方向旋回を付与
する角度αｄ（＝−１０°）に保持される。
αａをロータリエンコーダより読込み、ブロック１９で
αｃとαａの差Δαを計算し、ブロック２０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
度を動かす信号が送られ、入口ベーン９は図３に破線で
示すように羽根車６に流入する吸気に逆方向旋回を付与
する角度αｄ（＝−１０°）に保持される。
【００５２】図１３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。これに示すよう出口ベ
ーン１０を小流量側角度ｖ2から大流量側角度ｖ1に変え
るとサージライン関数Ｓｖ2が図中左側に動き、運転可
能な領域が左側に拡がる。短時間で出力を上げたいとき
は、燃料を多く供給すればよいが、図１３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
し出口ベーン１０を小流量側角度ｖ2とすることにより
多くの燃料が供給できる。
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。これに示すよう出口ベ
ーン１０を小流量側角度ｖ2から大流量側角度ｖ1に変え
るとサージライン関数Ｓｖ2が図中左側に動き、運転可
能な領域が左側に拡がる。短時間で出力を上げたいとき
は、燃料を多く供給すればよいが、図１３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
し出口ベーン１０を小流量側角度ｖ2とすることにより
多くの燃料が供給できる。
【００５３】続いてブロック２１，２２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２
２で圧力比πを計算する。ブロック２４で流量Ｇを読込
む。ブロック２５，２６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２７で回転上昇率∂Ｎ／
∂ｔを計算する。ブロック２８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２
２で圧力比πを計算する。ブロック２４で流量Ｇを読込
む。ブロック２５，２６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２７で回転上昇率∂Ｎ／
∂ｔを計算する。ブロック２８でタービン入口温度Ｔｔ
ｉｔを読込む。
【００５４】ブロック２９でスイッチＩが１であること
を確認し、ブロック３０に進んで現作動点におけるイン
ペラ回転数Ｎ2が緩加速開始回転数Ｎｃを越えたか否か
を判定し、Ｎ2≧Ｎｃとなるまでブロック３１以下の燃
料制御を繰り返すことになる。
を確認し、ブロック３０に進んで現作動点におけるイン
ペラ回転数Ｎ2が緩加速開始回転数Ｎｃを越えたか否か
を判定し、Ｎ2≧Ｎｃとなるまでブロック３１以下の燃
料制御を繰り返すことになる。
【００５５】ブロック３１はスイッチＩが１または２で
あることを確認し、ブロック３２でサージライン関数に
出口ベーン１０が小流量角度ｖ2のときのサージライン
関数Ｓｖ2を置く。ブロック３３でスイッチＩを確認し
た後、ブロック３４〜４３では以下の３つの制約の上
で、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。
あることを確認し、ブロック３２でサージライン関数に
出口ベーン１０が小流量角度ｖ2のときのサージライン
関数Ｓｖ2を置く。ブロック３３でスイッチＩを確認し
た後、ブロック３４〜４３では以下の３つの制約の上
で、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。
【００５６】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３
４で図１３のマップ上で現作動点とサージライン関数Ｓ
ｖとの距離Ｌｖを計算する。ただし、Ｌｖの符号は現作
動点がサージライン関数Ｓｖ2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３５で必要
とされるサージマージンＬｌｉｍとＬｖとの差ΔＬを求
める。ブロック３６はΔＬに実験により決められた所定
の係数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３
４で図１３のマップ上で現作動点とサージライン関数Ｓ
ｖとの距離Ｌｖを計算する。ただし、Ｌｖの符号は現作
動点がサージライン関数Ｓｖ2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３５で必要
とされるサージマージンＬｌｉｍとＬｖとの差ΔＬを求
める。ブロック３６はΔＬに実験により決められた所定
の係数ａを乗じてフィードバック係数εｌを計算する。
【００５７】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３７でＴｌｉｍとＴｔｉｔとの差ΔＴを計算し、ブロ
ック３８でΔＴに実験により決められた所定の係数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３７でＴｌｉｍとＴｔｉｔとの差ΔＴを計算し、ブロ
ック３８でΔＴに実験により決められた所定の係数ｂを
乗じてフィードバック係数εｔを計算する。
【００５８】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３９でＮｌｉｍとＮ2の差ΔＮを計算し、
ブロック４０でΔＮ1に実験により決められた所定の係
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３９でＮｌｉｍとＮ2の差ΔＮを計算し、
ブロック４０でΔＮ1に実験により決められた所定の係
数Ｃを乗じてフィードバック係数εｎ1を計算する。
【００５９】ブロック４１ではブロック３６，３８，４
０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、これをフィードバ
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。
０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、これをフィードバ
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。
【００６０】ブロック４２でスイッチＩが１であること
を確認し、ブロック４３でフィードバック係数εにε1
を代入する。ブロック４４，４５を経てブロック４６に
進み、新しく更新する出力デューティＤｕｔｙ（ＮＥ
Ｗ）を現在の出力デューティ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４３でフィードバック係数εにε1
を代入する。ブロック４４，４５を経てブロック４６に
進み、新しく更新する出力デューティＤｕｔｙ（ＮＥ
Ｗ）を現在の出力デューティＤｕｔｙ（ＯＬＤ）と単位
燃料流量ΔＱから次式で求める。
【００６１】 Ｄｕｔｙ（ＮＥＷ）＝Ｄｕｔｙ（ＯＬＤ）＋ε・ΔＱ この演算結果Ｄｕｔｙ（ＮＥＷ）を次のブロック４７で
Ｄｕｔｙ（ＯＬＤ）に置き換える。ブロック４８でＤｕ
ｔｙ（ＮＥＷ）を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４８でＤｕ
ｔｙ（ＮＥＷ）を出力デューティとして燃料噴射ポンプ
に出力する。
【００６２】このようにして出口ベーン１０を小流量側
角度ｖ2に保持するとともに、入口ベーン９を吸気に逆
方向旋回がかけられる角度αｄに保持した状態で燃料を
増量した後、ブロック３０で現作動点のインペラ回転数
Ｎ2が緩加速開始回転数Ｎｃ以上に上昇したと判定され
ると、ブロック４９，５０でスイッチＩを２とした後に
ブロック５１以下に進んで、図１３上で作動点を出口ベ
ーン１０が大流量側角度ｖ1に保持された場合のサージ
ライン関数Ｓｖ1より右側に移動させるように運転す
る。
角度ｖ2に保持するとともに、入口ベーン９を吸気に逆
方向旋回がかけられる角度αｄに保持した状態で燃料を
増量した後、ブロック３０で現作動点のインペラ回転数
Ｎ2が緩加速開始回転数Ｎｃ以上に上昇したと判定され
ると、ブロック４９，５０でスイッチＩを２とした後に
ブロック５１以下に進んで、図１３上で作動点を出口ベ
ーン１０が大流量側角度ｖ1に保持された場合のサージ
ライン関数Ｓｖ1より右側に移動させるように運転す
る。
【００６３】ブロック５１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５２
で作動点とサージラインＳｖ1との距離Ｌｖ1が決められ
た距離Ｌｓより大きいと判定されるまで、ブロック３１
〜４８で前述したように燃料量を制御するが、ブロック
５４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５２
で作動点とサージラインＳｖ1との距離Ｌｖ1が決められ
た距離Ｌｓより大きいと判定されるまで、ブロック３１
〜４８で前述したように燃料量を制御するが、ブロック
５４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。
【００６４】ブロック５３で図８のマップ上で現作動点
とサージライン関数Ｓｖ1との距離Ｌｖ1が所定値Ｌｓ以
下と判定されると、ブロック５５，５６でスイッチＩを
３とした後にブロック５７以下に進んで、出口ベーン１
０を大流量側角度ｖ1に変えるとともに、入口ベーン９
の角度をαｄ（＝−１０°）から目標作動点における設
定角度αｅ（＝０°）へと変える。すなわち、ブロック
５８で現在の出口ベーン１０の角度αａを読込み、ブロ
ック５９でαｅとαａの差Δαを計算し、ブロック６０
でΔαだけ入口ベーン９を回転させるように出力する。
とサージライン関数Ｓｖ1との距離Ｌｖ1が所定値Ｌｓ以
下と判定されると、ブロック５５，５６でスイッチＩを
３とした後にブロック５７以下に進んで、出口ベーン１
０を大流量側角度ｖ1に変えるとともに、入口ベーン９
の角度をαｄ（＝−１０°）から目標作動点における設
定角度αｅ（＝０°）へと変える。すなわち、ブロック
５８で現在の出口ベーン１０の角度αａを読込み、ブロ
ック５９でαｅとαａの差Δαを計算し、ブロック６０
でΔαだけ入口ベーン９を回転させるように出力する。
【００６５】ブロック６１でスイッチＩを４とした後、
ブロック６２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６
３でΔＮ2の絶対値が予め決められた値Ｂ以下になるま
で、ブロック３１〜４８の燃料制御を繰り返す。制御の
対象となるサージライン関数はブロック６４でＳｖ2か
らＳｖ1となり、ブロック６５でフィードバック係数ε
ｎ2をΔＮ2に実験により求めた係数ｅを乗じた値とし、
ブロック６６でフィードバック係数εをεｎ2とε1との
間で小さい方を選択する。
ブロック６２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６
３でΔＮ2の絶対値が予め決められた値Ｂ以下になるま
で、ブロック３１〜４８の燃料制御を繰り返す。制御の
対象となるサージライン関数はブロック６４でＳｖ2か
らＳｖ1となり、ブロック６５でフィードバック係数ε
ｎ2をΔＮ2に実験により求めた係数ｅを乗じた値とし、
ブロック６６でフィードバック係数εをεｎ2とε1との
間で小さい方を選択する。
【００６６】ブロック６２でΔＮ2の絶対値が所定値Ｂ
以下と判定されれば、ブロック６７に進んで回転上昇率
∂Ｎ／∂ｔの絶対値が所定値Ｃ以下となるまでブロック
３１〜４８で燃料制御が繰り返される。回転上昇率∂Ｎ
／∂ｔの絶対値がＣ以下になれば、ブロック６８に進ん
でメインルーチンへ戻る。
以下と判定されれば、ブロック６７に進んで回転上昇率
∂Ｎ／∂ｔの絶対値が所定値Ｃ以下となるまでブロック
３１〜４８で燃料制御が繰り返される。回転上昇率∂Ｎ
／∂ｔの絶対値がＣ以下になれば、ブロック６８に進ん
でメインルーチンへ戻る。
【００６７】本サブルーチンを実行することにより、図
１４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の出口ベーン１０を小流量側角度に保持する
とともに、入口ベーン９を圧縮機１の羽根車６に流入す
る吸気に逆方向旋回を付与する角度に保持した状態で、
燃料を増量することにより、図１４に破線で示すように
圧縮機の可変出口ベーンを備えないガスタービンエンジ
ンと比べて、圧縮機１のサージングを避けながら出力を
急速に立ち上げ、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１３、図１４において、図１
０〜１２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ＳＴＥＰ１〜４を付している。
１４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の出口ベーン１０を小流量側角度に保持する
とともに、入口ベーン９を圧縮機１の羽根車６に流入す
る吸気に逆方向旋回を付与する角度に保持した状態で、
燃料を増量することにより、図１４に破線で示すように
圧縮機の可変出口ベーンを備えないガスタービンエンジ
ンと比べて、圧縮機１のサージングを避けながら出力を
急速に立ち上げ、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１３、図１４において、図１
０〜１２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ＳＴＥＰ１〜４を付している。
【００６８】
【発明の効果】以上説明したように第一の発明は、ガス
タービンエンジンの制御方法において、アイドリング時
からの加速時に入口ベーンを圧縮機の羽根車に流入する
吸気に強い順方向旋回を付与する角度に保持するととも
に、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緩加速させ、この緩加速時に
サージングに対する所定の安全領域に入ったら入口ベー
ンの角度および燃料量を制御して目標作動点に到達させ
る構成としたため、短い時間でアイドリングから所定の
出力が得られ、自動車用ガスタービンエンジンの発進加
速性を改善し、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ことができる。
タービンエンジンの制御方法において、アイドリング時
からの加速時に入口ベーンを圧縮機の羽根車に流入する
吸気に強い順方向旋回を付与する角度に保持するととも
に、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緩加速させ、この緩加速時に
サージングに対する所定の安全領域に入ったら入口ベー
ンの角度および燃料量を制御して目標作動点に到達させ
る構成としたため、短い時間でアイドリングから所定の
出力が得られ、自動車用ガスタービンエンジンの発進加
速性を改善し、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ことができる。
【００６９】第二の発明は、ガスタービンエンジンの制
御方法において、アイドリング時からの加速時に出口ベ
ーンの角度を小流量側に保持するとともに、入口ベーン
を圧縮機の羽根車に流入する吸気に逆方向旋回を付与す
る角度に保持した状態で、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緩加速
させ、この緩加速時にサージングに対する所定の安全領
域に入ったら出口ベーンの角度と入口ベーンの角度およ
び燃料量を制御して目標作動点に到達させる構成とした
ため、やはりサージングを避けながら短い時間でアイド
リングから所定の出力が得られ、自動車用ガスタービン
エンジンの発進加速性を改善できる。
御方法において、アイドリング時からの加速時に出口ベ
ーンの角度を小流量側に保持するとともに、入口ベーン
を圧縮機の羽根車に流入する吸気に逆方向旋回を付与す
る角度に保持した状態で、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緩加速
させ、この緩加速時にサージングに対する所定の安全領
域に入ったら出口ベーンの角度と入口ベーンの角度およ
び燃料量を制御して目標作動点に到達させる構成とした
ため、やはりサージングを避けながら短い時間でアイド
リングから所定の出力が得られ、自動車用ガスタービン
エンジンの発進加速性を改善できる。
【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】同じく図１のＡ−Ａ線に沿う横断面図である。
【図４】同じく図１のＢ−Ｂ線に沿う横断面図である。
【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】同じく制御動作を示すフローチャートの一部で
ある。
ある。
【図７】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８】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９】同じく作用を示す線図である。
【図１０】他の実施例の制御動作を示すフローチャート
の一部である。
の一部である。
【図１１】同じく制御動作を示すフローチャートの一部
である。
である。
【図１２】同じく制御動作を示すフローチャートの一部
である。
である。
【図１３】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。
示すマップである。
【図１４】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 １０ 出口ベーン
Claims (2)
- 【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
値に基づいてアイドリング時からの加速時に入口ベーン
を羽根車に流入する吸気に強い順方向旋回を付与する角
度に保持するとともに、燃料量を増やすことにより急加
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量の増加率を減らすことにより緩加
速させ、この緩加速時にサージングに対する所定の安全
領域に入ったら入口ベーンの角度および燃料量を制御し
て目標作動点に到達させることを特徴とするガスタービ
ンエンジンの制御方法。 - 【請求項２】 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、羽根
車より下流側のディフューザに配設されその角度を可変
とする出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アイドリング時
からの加速時に出口ベーンの角度を小流量側に保持する
とともに、入口ベーンを羽根車に流入する吸気に逆方向
旋回を付与する角度に保持した状態で、燃料量を増やす
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量の増加率を減らす
ことにより緩加速させ、この緩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出口ベーンの角度と入口
ベーンの角度および燃料量を制御して目標作動点に到達
させ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 |
|---|---|---|---|
| JP31029292A JPH06159102A (ja) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP31029292A JPH06159102A (ja) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | ガスタービンエンジンの制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06159102A true JPH06159102A (ja) | 1994-06-07 |
Family
ID=18003467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31029292A Pending JPH06159102A (ja) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | ガスタービンエンジンの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06159102A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001020760A (ja) * | 1999-06-25 | 2001-01-23 | General Electric Co <Ge> | 最適性能を得るための工業用ガスタービンの運転方法 |
-
1992
- 1992-11-19 JP JP31029292A patent/JPH06159102A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001020760A (ja) * | 1999-06-25 | 2001-01-23 | General Electric Co <Ge> | 最適性能を得るための工業用ガスタービンの運転方法 |
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