JPS59122730A

JPS59122730A - ガスタ−ビンエンジンの制御装置

Info

Publication number: JPS59122730A
Application number: JP57227645A
Authority: JP
Inventors: 「よし」田　謙一; Kenichi Yoshida
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1982-12-28
Filing date: 1982-12-28
Publication date: 1984-07-16

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】本発明は、ガスタービンエンジンの制御装置番こ閣し、
更に詳述すれば、自動車用ガスタービンエンジンのサー
ジングを検出するために設けたサージ検出手段が故障し
たときに、その異常状態を検知して、サージング抑制手
段の暴走を防ぐべくフェイルセーフを施し、以ってサー
ジングの発生を抑制するようにした制御装置に関するも
のである。

ガスタービンエンジン、特に２軸型のガスタービンエン
ジンにおいては、圧縮機を通過する空気流量および圧縮
機の入口と出口との圧力比が同時にある一定の領域内に
入ると、鳴音、振動を伴なうサージングを生じることが
知られてる。サージングが発生すると、エンジンの運転
不能あるいは破損といった重大な不具合をもたらす惧れ
がある。一方、エンジンの効率はサージングが発生する
近傍で最大となることもよく知られており、サージング
を避けつつ、できるだけサージングに近いところで運転
させることがガスタービンエンジンの制御系を設計する
上で最も１′ｌ′Ｊ、８Ａ′、な課題の一つとなってい
る。

上述のサージングを回避するために、従来では特開昭５
３−９３２１２号、特公昭５８−７０４９号等に開示さ
れているように、運転条件によって燃料供給量や可変ノ
ズル開度等の制御量に対し予め定めた所定の制限を施し
ておくプログラム制御が行われていた。しかしながら、
このようなプログラム制御においては、いかなる運転モ
ードにあってもサージングに突入することを回避するた
めに、必要以」−に大きなサージングマージンを必要と
し、その結果として加速性能や効率の劣化をもたらすと
いう弊害があった。また、エンジンの経時変化やＩＡｊ
路の８Ｉ、まり等に起因して、設計時点に定めたサージ
ングマージン翔不足してしまい、もってサージングが発
生するおそれもあった。

このような従来の問題点に対しては、ガスタービンエン
ジンのサージングを検出し、そのサージングの程度に応
じて圧縮機タービン入口の目標温度をサージングを回避
し得るよう補正制御し、以っていかなる運転モードにあ
ってもサージングな確実に回避できるようにしたガスタ
ービンエンジンの制御装置を構成することが考えられる
。

ところで、ガスタービンの制御装置において、温度制御
は主として、パワタービンにおける可変ノズルの開度を
増減させることによって行う。すなわち、ノズルの開度
を□小さく（絞る）するとタービン入口温度が上昇する
が、可変ノズルの開度はサージングの発生と重大な相関
関係がある。

一般に、可変ノズルの開度を小さく（絞る）すると、サ
ージングが発生しやすくなる傾向がある。

この場合に、サージングを検出するセンサが故障すると
、サージング回避のための制御は不能となってしまい、
サージングは抑圧されずに、エンジンを破損するおそれ
が大となる。

本発明の目的は、上述のようにサージング検出を行って
サージング抑制を行うにあたって、そのサージング検出
手段に異常が生じたときには、サージング抑制のための
制御系にフェイルセーフをかけ、もってサージングの発
生を強制的に抑圧する方向にかかる制御系を駆動するよ
う構成したガスタービンエンジンの制御装置を提供する
ことにある。

かかる目的を達成するために、本発明では、タービン入
口温度を所定の目標温度に一致させるよう閉ループ制御
を行うガスタービンエンジンの制御装置において、サー
ジングの発生を検出するサージ検出手段と、サージ検出
手段からの出力に基づき発生したサージングの強さを判
定するサージ判定手段と、サージ判定手段からの利足出
力に基づいてサージングを回避するようタービン入口の
目標温度を補正する補正手段と、サージ検出手段の異常
を検知する異常検知手段と、異常検知手段によりサージ
検出手段の異常が検知されたときにサージングの発生を
定常的に抑制するサージ抑制手段とを具備する。

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明を適用したガスタービンエンジンの制
御装置を示す一実施例である。

本実施例におけるガスタービンエンジンは、再生式ガス
タービンの一形式である熱交換器付２輔カスタービンエ
ンジンである。

図において、１は圧縮機、２はガヌ発生機軸ＩＡに対し
て圧縮Ｒ１と同軸に取付けた圧縮機タービンである。３
はパワタービンであり、減速機４を介して変速機（図示
せず）を駆動し、動力を一車輪に伝える。５はエアフィ
ルタであり、大気はエアフィルタ５内に取り込まれて清
浄化され、圧縮機１により圧縮された後、熱交換器８を
通って加熱され、燃焼器７に至る。燃焼器７においては
、燃料供給装置８から供給された燃料が、上述のように
熱交換器６を介して供給された空気により燃焼される。

燃焼ガスは、圧縮器タービン２を駆動し、さらに可変ノ
ズル９を介してパワタービン３を駆動した後、熱交換器
６を介して冷却されて、排気マフラｌＯから排気として
大気中に排出される。

このように構成される各部を駆動制御する制御系は、制
御部１１を中核となし、燃料供給装置８およびパワター
ビンの可変ノズル９を駆動する駆動装置１２を包含する
。そして、ガス発生機回転速度検出器１３．パワタービ
ン回転速度検出器１４．圧縮機タービン入口温度検出器
１５．サージセンサ１６゜アクセルペダルの踏み角を検
出するアクセル開度センサ１７および吸入空気温度セン
サ１８からの出力信号を制御部１１の入力信号とする。

ここで、サージセンサ１６は、圧縮ａ１への空気の入口
側または出口側の圧力、もしくは両者の差圧を検出する
機能を有し、サージングが発生した場合もしくはサージ
ングに近い状態のときに、圧縮機ｌにおける入口側と出
口側との圧力差に大きな変動が生ずることを利用してサ
ージングの発生を検出する。

第２図は、」二連したサージセンサ１６の取付位置を例
示する。図において、２０１は吸入ケーシング２０２と
シュラウド２０３との間に形成された空気吸入部である
。２０４はシャフト、２０５はシャフト２０４に取り付
けられた圧縮機羽根車−（ロータ）である。２０６はベ
ーン式のディフューザで、このディフューザ２０８とロ
ータ２０５との間にはベーンなしディフューザ（空気通
路）２０７が形成されている。ロータ２０５の入口付近
にあるシュラウド２０３には、小孔２０８を設け、小孔
２０８のロータ２０５　と対向する開口側にサージセン
サ１Ｂを取付ける。この場合、サージセンサ１Ｇは、ロ
ータ２０５の入１コ付近の圧力（静圧）を検出する。ま
た、サージセンサ１８の他の取付位置としては、ロータ
２０５の出口付近のシュラウド２０３に設けた小孔２０
９におけるロータ２０５と対向する開口側でも構わない
。この場合には、サージセンサ１８は、ロータ２０５の
出口付近における空気通路２０７での圧力（静圧）を検
出する。なお、サージセンサ１Ｂとして使用する圧力セ
ンサは、応答が、例えば１〜１０ｍ５と速く、サージン
グが発生したときの圧力衝撃に耐えうるものを使用する
。

上述した制御系の基本的な制御としては、主に回転数の
要求値であるアクセルペダルの踏み角により目標回転速
度を決め、その目標値に対応した燃料供給量を演算し、
燃料噴射弁を含む燃料供給系を駆動することによってガ
ス発生機を回転させ、この回転速度が上述の目標回転速
度に一致するようにフィードバック制御（閉ループ制御
）を行う回転制御と、ガス発生機の回転速度に応じて最
も効率が良くなるように予め定めたタービン入口温度の
目標値に対し、可変ノズル９を開閉することによってタ
ービン入口温度のフィードバック制御を行う温度制御と
の二つに加え、さらにガスタービンエンジンのサージン
グを検出し、検出したサージングの程度に応じて燃料供
給量、やＯｆ変ノズル８の開度をフィードバック制御す
るサージング制御の三つがある。

本発明にかかる制御系は、上述の温度制御にサージング
制御の機能を加味した制御系と、通常の回転制御系とか
ら成る。第３図（Ａ）は、本実施例に用いた制御系を示
すブロック図である。図において、３１はガス発生機回
転速度（Ｎｇｇ）の目標値発生部、３２は演算部、３３
は燃料供給系駆動部、３４は周波数−電圧変換器（以下
、ＦＶ変換器と称する）、３５は減算器である。

マタ、　３Ｂハ修正Ｎｇｇ　　（Ｎｇｇ　”　）　ｒｙ
ｔ算ＰＲ、３７ｆｔタ一ビン入口温度（Ｔ７）の目標値
発生部、３８は演ａ０部、３８は可変ノズル駆動部、４
０はサージ回避信号発生部、４１は増幅部、４２および
４３は減算部である。

ＦＶ変換器３４は、ガス発生機回転速度検出器１３から
の検出信号＋３ｓｉを回転速度に比例した電圧信号に変
換し、減算部３５．　Ｎｇｇ　Ｘ　ｍ算部３６およびサ
ージ回避信号発生部４０へＮｇｇ信号３４Ｓを送出する
。

Ｎｇｇ目標幼発生部３１では、アクセル開度センサ１７
からのアクセル開度信号１７Ｓを入力信号とし、この信
号に比例した目標回転速度とアイドル時の目標回転速度
とを関数発生し、これらを加算してガス発生機の目標回
転速度信号（Ｎｇｇ目標信号）３１Ｓとして減算部３５
へ送出する。ｇ算部３５では、Ｎｇｇ目標信号３１Ｓか
らＮｇｇ信号３４Ｓを減算し、その減算結果を回転偏差
信号３５Ｓとして演算部３２へ送出する。演算部３２は
、比例、積分および微分の３要素からなるＰＩＤ制御器
と変化範囲を制限する制限器とを有し、供給された回転
偏差信号３５Ｓが次第に零になるようなＰＩＤ制御信号
を発生する。

さらに、燃焼器７における吹消えおよび過温度を防止す
るために、ＰＩＤ制御信号の変化範囲を予め定めた関数
特性を有する制限器により制限し、燃料制御信号３２Ｓ
として燃料供給系駆動部３３へ送出する。燃料供給系駆
動部３３はパルス幅変調器を有し、燃料制御信号３２Ｓ
を電磁式燃料噴射弁を駆動するのに適したパルス信号に
変換し、燃料供給系駆動信号３３Ｓとして燃料供給系８
へ送り、これにより燃料供給を制御する。

サージ回避信号発生部４０は、サージセンサ１日からの
サージング信号１８ＳとＦＶ変換器からのＮｇｇ信号３
４Ｓとを入力信号とし、サージングの程度に応じてサー
ジングを回避するためのサージ回避信号１２２Ｓを減算
部４２へ送出するとともに、サージセンサ１６が正常か
どうかを診断して、正常でない場合には、サージセンサ
異常診断信号１３５ＳをＴ７７目標値生部へ送出する。

増幅器４１はタービン入口温度検出器１５の微弱な温度
信号１５Ｓを増幅し、Ｔ７偶号４１Ｓとして減算器４３
に送出する。

Ｎｇｇ　”演算部３６では、Ｎｇｇ信号３１Ｓと吸入空
気温度検出器１８からの吸入空気温度（Ｔ１）信号１８
９とから修正回転数Ｎｇｇ　”を演算し、Ｎｇｇ　”信
号３８Ｓとして、Ｔ７７目標値生部３７へ送出する。

上述の修正回転数Ｎｇｇ　”は、次式で与えられる。

ここに、Ｔ＋　　［Ｋ］　　＋　Ｔ＋　ｓ　Ｃ［Ｋ］　
　：標準温度（１５度Ｃ）。

Ｔ７７目標値生部３７では、Ｎｇｇ　”信号３８Ｓを導
入し、この信号に基づき最も効率の良いＴ７目標値信号
３？Ｓを関数発生する。さらに、サージ回避信号発生部
４０から送出されるサージセンサ異常診断信号１３５Ｓ
によってサージセンサ１６が異常と診断された場合は、
充分なサージ回避信号１２２Ｓが発生されないので、い
かなる運転条件下にあってもサージングを抑圧するため
に、所定温度だけＴ７目標値を下げて関数発生させるこ
とにしく第３図（Ｂ）参照）、もってサージングの発生
を定常的に抑制する。減算部４２では、Ｔ７目標イ１へ
発生部３７から送出されるＴ７目標値３？Ｓから、サー
ジ回避４４号１２２Ｓを減算し、減算結果を減算部４３
へ送出する。減算部４３では、減算部４２の出力信号か
らＴ７信号４１Ｓを減算し、その減算結果を温度偏差信
号４３９として演算部３８へ送出する。

演算部３８は、比例、積分および微分の３要素からなる
ＰＩＤ制御器と変化範囲を制限する制限器とを有し、供
給された温度偏差信号４３Ｓが次第に零になるようなＰ
ＩＤ制御信号を発生する。さらに、可変ノズル駆動装置
１２へ過大信号が供給されるのを防止するために；　Ｐ
ＩＤ制御信号の変化範囲を予め定めた関数特性を有する
制限器により制限し、可変ノズル制御信号３８Ｓとして
可変ノズル駆動部３８へ送出する。

可変ノズル駆動部３９は、電圧−電流変換器であって、
可変ノズル制御信号３ＢＳを電気・油圧サーボ弁を駆動
するのに適した電流信号に変換し、可変ノズル駆動信号
３９Ｓとして可変ノズル駆動装置１２へ送出する。

可変ノズル駆動装置１２は、電気Φ油圧サーボ弁と、油
圧シリンダと、油圧ポンプと、可変ノズルとのリンク機
構（いずれも図示せず）とから成り、可変ノズル駆動信
号３９Ｓによって、可変ノズル位置を制御する。

第４図（Ａ）は、サージ回避信号発生部４ｏの構成例を
示し、ここで、１１０はサージ判定部、１２０は関数発
生部、１３０はセンサ異常診断部である。

サージ判定部１１０において、１１１はフィルタであり
、サージセンサ１６からの出力信号１６ｓのうち不要な
周波数帯域を減衰させる。１１２はパックグランドノイ
ズレベル（ＢＧＬ）発生器であり、通常はパックグラン
ドノイズレベル電圧（以下、ＢＧＬ電圧という）　１１
２ｓ　　としてフィルタ１１１の出力信号１１１Ｓを整
流、平均して出力する。また、後述する単安定マルチバ
イブレーク１１Ｂからの通電禁止信号１１８Ｓによって
サージングと判定されてから所定の時間だけ、フィルタ
１１１からの信号１１１Ｓを短絡させることにより信号
１１２Ｓを重力する。

第４図（Ｂ）は、ＢＧＬ発生器１１２において信号１ｌ
ｌＳを整流、平均化するための回路構成例を示す。すな
わち、アナログスイッチＳＷがマルチバイブレーク１１
Ｂからの通電禁止信号１１ｔ（Ｓによって閉成されると
、フィルタ１１１から送出される信号１１１Ｓは、スイ
ッチＳｗ、半波整流器ＨＷＲ，ローパスフィルタＬＰＦ
およびアンプＡＭＰを介してＢＧＬ信号１１２Ｓとなる
。

次に、１１３は比較器であり、フィルタ１１１がらの出
力信号１１１ｓをＢＧＬ電圧１１２ｓと比較し、フィル
タｌ１１カらの出力信号１１１ＳがＢＧＬ電圧１１２ｓ
を上回ったときに、第５図（Ｂ）に示すサージング検出
信号１１３Ｓを出力する。ここで、フィルタ１１１から
の出カイ８号１ｌｌｓは、サージングの程度に応じて変
化し、第５図（Ａ）に示すように、例えばサージングの
強・弱・中の程度に応じて波形１１１Ｓ−’１゜１１１
ｓ−２およびｌｌｌ５−３のように変化する。この結果
、サージング検出信号１１３Ｓは、サージングの程）隻
に応じてパルスの幅および数が変化し、例えば、この信
号１１３Ｓのパルス幅が広くかつパルス数が多い場合に
は強度のサージングが発生していることになる。１１４
は積分器であり、サージング検出信号１１３Ｓを比較的
急速に充電し、ゆっくりと放゛Ｉシする。

１１５は比較器であり、この積分器１１４からの積分信
号１１４Ｓ（第５図（Ｃ）参照）を所定の電圧Ｖ　ＩＩ
ｓと比較し、積分信号１１４Ｓが所定の電圧Ｖ　ＩＩｓ
を」二回ったときに第５図（Ｄ）に示すようにサージン
グ判定信号１１５Ｓを出力するヒステリシス機能を有す
る。　積分信号１１４ｓは、サージングの程度を電・圧
１１１′ｉで対応させてあり、比較器１１５では微弱な
サージング、またはサージングではないノイズに起因す
る電圧を所定の電圧ＶＩＩ５と比較することによって棄
却する。この結果、所定の強度以上のサージングが実質
的なサージングと判定されることになり、サージング判
定を極めて正確にかつ高感度に行うことができる。

１１８は単安定マルチバイブレータであり、サージング
判定信号１１５Ｓの立ち上がり時から所定のパルス幅を
有するパルス信号１−１１（Ｓ　（第５図（Ｅ）参照）
を発生する。すなわち、サージングと判定された瞬間か
ら所定の時間だけＢＧＬ電圧の過剰上少１を防止するた
めに、パックグランドノイズレベル発生部１１２へこの
信号１１８ｓを通電禁止信号として出力する。

また、関数発生部１２０において、　１２１は中安定マ
ルチバイブレークであり、サージング判定信号１１５Ｓ
の立ち上がり時から所定のパルス幅を有するサージング
パルス信号１２１ｓ（第５１Ｎ（Ｆ）参照）をうと生す
る。１２２は積分器であり、サージングパルス信号＋２
１Ｓを比較的急速に充電し、ゆっくりと放電してサージ
回避信号１２２Ｓ　（第５図（Ｇ）参照）を出力する。

センサ異常診断部１３０において、１３１はフィルタで
あり、サージ判定部１１０のフィルタと同様に、サージ
センサ１６から送出される出力信号１８Ｓの不要な周波
数帯域を派衰させる。１３２は平均回路であり、フィル
タ１３１からの出力信号１３１Ｓを整流して、平均化す
る。１３３は比較器であり平均回路１３２からの平均信
号１３２ｓを所定の基準電圧Ｖ　１３３と比較し、平均
信号１３２Ｓが基準電圧Ｖ　１３３を下回ったときに正
の出力信号１３３ｓを発生する。

１３４は比較器であり、上述のガス発生機回転速度信号
の電圧が所定の基準電圧ｖ砺を上回っているときに正の
出力信号１３４Ｓを発生する。１３５はアントゲ−Ｉ・
であり、比較器１３３および比較器１３４の各出力信号
１３３Ｓおよび１３４Ｓの論理積をとり、これらの出力
信号＋３３３，１３４Ｓが共に正であるとき、正となる
ようなセンサ異常診断信号１３５Ｓを発生する。

ここで、サージングの発生していない条件ドでは、サー
ジセンサ１６が十分大きな出力信号を発生し得る比較的
小さなガス発生機回転速度に相当する電圧値を基準電圧
Ｖ１３４の値として与え、−プ）、基準電圧ｖ１３３の
値を基準電圧’ＶＩ３１１の領置−にのガス発生機回転
速度のとき得られる比較的小さな平均信号に相当する電
圧値として予め設定しておく。こノ結果、サージセンサ
１６が故障してサージングが発生しているにもかかわら
ず、出力信号が十分大きくならないような場“合には、
このセンサ異常診断部１３０からのセンサ異常診断信号
１３５Ｓによってその故障を検出することができる。ま
た、サージセンサ１６の故障だけでなく、配線の不良や
コネクタの接触不良に対しても有効である。さらに、セ
ンサ異常診断信号１３５Ｓに基づき、発光ダイオード等
（図示せず）によってサージセンサ１６の異常を表示し
、もって運転者にサージセンサの異常を伝達することが
できる。

第６図は、第１図に示した本実施例における動作を示す
タイムチャートである。以下、第６図に基づいて本実施
例の動作を説明する。

いま時点Ｔ１において、第６図（Ａ）に示すように、ア
クセルペダルがやや踏まれた状態から比較的急速に踏み
込まれてアクセル開度が全開になったとすると、Ｎｇｇ
目標値発生部３１で得られたガス発生機の目標回転速度
Ｎｇｇ’　も第６図（Ｂ）に示すように同様に増大する
。目標回転速度Ｎｇｇ’　が増大すると、減算部３５を
介して得られた回転偏差イ菖号３５Ｓも増大するので、
演算部３２で燃料を増量する指令が出され、第６図（Ｅ
）に示すように、燃料供給量ｗｆが増大する。燃料供給
量ｗｆが増大すると、ガス発生機の回転速度Ｎｇｇが第
６図（Ｃ）に示すように上昇し、それに伴なってパワタ
ービン３の回転速度Ｎｐｔも第６図（Ｄ）に示すように
次第に］二昇する。

一方、ガス発生器の回転速度Ｎｇｇが上昇すると、Ｎｇ
ｇ　ｘ演算部３８を介して得られた修正回転速１隻Ｎｇ
ｇｘも増大するので、Ｔ７目標値発生部３７で得られた
タービン入口温度の目標値Ｔ７′はＴ７目標値発生部３
７の関数特性によって第６図（Ｆ＞に示すように少し低
下する。Ｔ７目標値Ｔ７’が低下すると、減算部４２お
よび４３を順次今回して得られた温度偏差信号４３Ｓも
（負の値として）増大するので、演算部３日から可変ノ
ズルをより開くよう指令が出され、第６図（）Ｉ）に示
すように、可変ノズル開度が増大する。可変ノズル開度
が増大すると、第６図（Ｇ）に示すようにタービン入口
温度Ｔ７が低下する。

サージングは、このようなパワタービンの加速途中にお
いて発生しやすい傾向があり、加速が急であればあるほ
どその傾向が高まることが知られている。そこで、パワ
タービン加速中の時点Ｔ２において軽いサージングが発
生したものとすると、サージセンサ１６の出力信号１８
Ｓは、第６図（Ｉ）に示すように、振幅の増大部１８Ｓ
−１が生じ、サージ回避信号発生部４０から第６図（Ｊ
）に示すようなサージ回避信号１２２Ｓが発生する。サ
ージ回避信号１２２Ｓに基づき、減算部４２はタービン
入口温度の目標値Ｔ７′をすみやかに所定量だけ減じ、
その後再び徐々に元に戻す（第６図（Ｆ）参照）。その
結果、可変ノズル開度も一時的に増されるので、丈−ジ
ングがすみやかに消失し、エンジンを継続して運転する
ことができる。また、サージ回避信号発生部４０のサー
ジング検出感度は既述のように十分に高いので、強度の
サージングはもちろん軽度のサージングもしくはサージ
ングの前駆過程をも検出できる。従って、常にサージン
グなしの状態もしくはごく微弱なサージング状態を保持
するよう制御でき、運転フィーリングを損なうことなく
効率の良い運転が可能となる。

なお、第６図には、パワタービン加速過程におけるサー
ジング回避の様子を示したが、ガス発生機の加速過程で
発生するサージングおよび定常状態で発生するサージン
グに対しても、全く同様にして制御できることは勿論で
ある。

また、本実施例においては、サージ回避信号発生部４０
においてサージセンサ１６の故障診断を行うようにした
ので、万一、サージング発生の危険性が高いタービンの
加速時にサージセンサ１６が故障して十分なサージ回避
信号１２２Ｓが得られない場合にも、Ｔ７目標値を所定
温度だけ下げて関数発生させる（Ｔ７７目標値生部３７
参照）ことにより、サージングの発生を定常的に抑圧で
きエンジンを破損させる惧れはなσ１゜更に、サージセ
ンサの異常表示によって運転者にも警告を与えることが
でき、運転者に修理を促すことができる。

以上説明したとおり、本発明によれば、サージングが発
生した場合にはタービン入口温度の目標値を比較的すみ
やかに減じ、その後に再び元の状態に徐々に戻すよう構
成して′サージング抑止の閉ループ制御を行うにあたり
、サージング検出手段に異常があるか否かを常に検知し
、異常が検知されたときには、タービン入口温度の目標
値を所定値以下に制限するようフェイルセーフ制御を行
い、以ってサージングの発生を強制的に抑圧することが
できるので、サージングを回避しながらサージング領域
に近い状態で運転を行い得ると共に、サージング検出不
能となる故障時には運転状態をサージング領域から遠ざ
けることができるのでエンジン効率は若干低下するもの
の、エンジンを破損したりするおそれはなく、全体とし
て、運転性を損なうことなく、加速性に優れた効率の良
い運転性を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
第１図に示したサージセンサの取付位置を示す部分断面
図、第３図（Ａ）は第１図に示したエンジンの制御系を
示すブロック図、第３図（Ｂ）は第３図（Ａ）に示した
タービン入口温度目標値発生部３７の関数特性を例示す
る特性図、第４図（Ａ）は第３図（Ａ）に示したサージ
回避信号発生部の詳細ブロック図、第４図（Ｂ）は第４
図（Ａ）に示したＢＧＬ　＠土器の−Ｓを示す詳細ブロ
ック図、第５図（Ａ）〜（Ｇ）は第３図（Ａ）に示した
各部のイ４号波形図、第６図（Ａ）〜（Ｊ）は第１図に
示したエンジン各部の動作を示すタイミング図である。ｌ・・・圧縮機、ＩＡ・・・ガス発生機軸、２・・・圧ｌｉｉ機タービン、３・・・パワタービン、４・・・減速機、５・・・エアフィルタ、６・・・熱交換器、７・・・燃焼器、８・・・燃料供給装置、８・・・可変ノズル、１０・・・排気マフラ、１１・・・制御部、１２・・・駆動装置、１３・・・ガス発生機回転速度検出器、１４・・・パワ
タービン回転速度検出器、１５・・・圧縮機タービン入
口温度検出器、１６・・・サージセンサ、１７・・・アクセル開度センサ、１８・・・吸入空気温度センサ、３１・・・カス発生機回転速度目標値発生部、３２．３
８・・・演算部、３３・・・燃料供給系駆動部、３４・・・ＦＶ変換器、３５．４２．４３・・・減算部、３６・・・修正ガス発生板回転速度演算部、３７・・・
タービン入口温度目標値発生部、３８・・・可変ノスル
駆動部、４０・・・サージ回避信号発生部、４１・・・増幅器、１１０・・・サージ判定部、１１１　・・・フィルタ、１１２・・・バックグランドノイズレベル発生器、１１
３・・・比較器、１１４・・・積分器、１１５・・・比較器、１１Ｂ・・・単安定マルチバイブレーク、１２０・・・
関数発生部、１２１・・・単安定マルチバイブレーク。１２２・・・積分器、１３０・・・センサ異常診断部、＋３１　・・・フィルタ、＋３２・・・平均回路、１３３・・・比較器、＋３４・・・比較器、１３５・・・アンドゲート、１８Ｓ・・・サージング信号、１２２Ｓ・・・サージ回避信号、１３５Ｓ・・・サージセンサ異常診断信号。

Claims

【特許請求の範囲】１）　タービン入口温度を所定の目標温度に一致させる
ように閉ループ制御を行うガスタービンエンジンの制御
装置において、サージングの発・生を検出するサージ検
出手段と、該サージ検出手段からの出力に基づき発生し
たサージングの強さを判定するサージ判定手段と、該サ
ージ判定手段からの判定出力に基づいてサージングを回
避するよう前記タービン入口の目標温度を補正する補正
手段と、前記サージ検出手段の異常を検知する異常検知
手段と、該異常検知手段により前記サージ検出手段の異
常が検知されたときにサージングの発生を定常的に抑制
するサージ抑制手段とを具備したことを特徴とするガス
タービンエンジンの制御装置。２）前記サージ抑制手段は、タービン入口温度を所定値
以下に制御するように構成したことを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のガスタービンエンジンの制御装置
。３）前記サージ判定手段は、前記サージ検出手段からの
出力を所定の基準値と比較する比較手段を有し、前記出
力が前記基準値を越えたときに該比較手段から前記補正
手段に向けてサージングが発生した旨の判定出、力を送
給するよう構成したことを特徴とする特許請求の範囲第
１項または第２項記載のガスタービンエンジンの制御装
置。４）前記補正手段は、前記サージ判定手段からサージン
グが発生した旨の判定出力が供給されたときに、前記タ
ービン入口の目標温度を所定量だけ速やかに減少させた
後、再び徐々に増加させるべく前記目標温度を補正する
よう構成したことを特徴とする特許請求の範囲８１項な
いし第３項のいずれかの項に記載のガスタービンエンジ
ンの制御装置。５）前記サージ検出手段は発生したサージングの強さに
応じて振幅が変動するサージ検知出力を発生し、また前
記異常検知手段は、該サージ検知出力の振幅が所定の振
幅より小さくなったことを検知したときに前記サージ検
出手段を異常と判定するよう構成することを特徴とする
特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかの項二記
１１のガスタービンエンジンの制御装置６゛。