JPH0740118Y2 - ガスタービン車の駆動制御装置 - Google Patents
ガスタービン車の駆動制御装置Info
- Publication number
- JPH0740118Y2 JPH0740118Y2 JP1990050393U JP5039390U JPH0740118Y2 JP H0740118 Y2 JPH0740118 Y2 JP H0740118Y2 JP 1990050393 U JP1990050393 U JP 1990050393U JP 5039390 U JP5039390 U JP 5039390U JP H0740118 Y2 JPH0740118 Y2 JP H0740118Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed
- turbine
- pulley ratio
- vehicle speed
- vehicle
- 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.)
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Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はガスタービン車の駆動制御装置、特に、ガスタ
ービンと同ガスタービンに続く動力伝達系内の無段変速
機の駆動を制御する装置に関する。
ービンと同ガスタービンに続く動力伝達系内の無段変速
機の駆動を制御する装置に関する。
（従来の技術） ガスタービンは燃料供給系よりの燃料を燃焼室内で燃焼
し、膨張したガスをタービンブレートに吹き付けて同ブ
レードを回転させ、得られたタービン回転を動力伝達系
を介して駆動輪に伝えている。この時タービン回転の一
部はコンプレッサーで消費され、そこで吸入空気が圧縮
されてその空気を燃焼室に送り込まれ、その際、熱交換
器を用いて排ガスの温度を吸入空気に吸収させ排出エネ
ルギーの回収をも行っている。
し、膨張したガスをタービンブレートに吹き付けて同ブ
レードを回転させ、得られたタービン回転を動力伝達系
を介して駆動輪に伝えている。この時タービン回転の一
部はコンプレッサーで消費され、そこで吸入空気が圧縮
されてその空気を燃焼室に送り込まれ、その際、熱交換
器を用いて排ガスの温度を吸入空気に吸収させ排出エネ
ルギーの回収をも行っている。
このようなガスタービンとして１軸式ガスタービンが用
いられる場合、タービン回転数と駆動輪側回転数とのず
れを動力伝達系内に配設される多段変速機と無段変速機
の組合せにより調整している。これにより、タービンや
コンプレッサーの回転数を効率の良い回転域に保ちつつ
車速を変化させることを可能としている。
いられる場合、タービン回転数と駆動輪側回転数とのず
れを動力伝達系内に配設される多段変速機と無段変速機
の組合せにより調整している。これにより、タービンや
コンプレッサーの回転数を効率の良い回転域に保ちつつ
車速を変化させることを可能としている。
このようなガスタービン車では、第５図に示すように、
ベルト式無段変速機の出力軸トルクの最大値が、各ター
ビン回転数に応じて定まる特定のプーリ比により得られ
ることとなる。しかも、その出力軸トルクの最大値はベ
ルト式無段変速機の機構上、即ち、ベルトとロータとの
間で許容される面圧の最大許容値に基づき決定してい
る。
ベルト式無段変速機の出力軸トルクの最大値が、各ター
ビン回転数に応じて定まる特定のプーリ比により得られ
ることとなる。しかも、その出力軸トルクの最大値はベ
ルト式無段変速機の機構上、即ち、ベルトとロータとの
間で許容される面圧の最大許容値に基づき決定してい
る。
処で、第５図に示すように、タービン回転数が100％と
なると、ベルト式無段変速機のプーリ比は所定幅の範囲
で任意に選択できる。即ち、タービン回転数が100％に
保持され続けると仮定すると、ベルト式無段変速機のプ
ーリ比である減速比を順次低下させるのに応じて出力軸
回転数が増加することとなる。この時、ベルト式無段変
速機の出力軸トルクは順次低下することとなる。
なると、ベルト式無段変速機のプーリ比は所定幅の範囲
で任意に選択できる。即ち、タービン回転数が100％に
保持され続けると仮定すると、ベルト式無段変速機のプ
ーリ比である減速比を順次低下させるのに応じて出力軸
回転数が増加することとなる。この時、ベルト式無段変
速機の出力軸トルクは順次低下することとなる。
このような装置では、出力最大の状態で車速を増加させ
る場合、タービン回転数が100％に達するまでは、各タ
ービン回転数毎に出力軸トルクの最大値が得られるプー
リ比を目標値として指定して車両を加速している。そし
て、タービン回転数が100％に達した後は、プーリ比を
1:1の状態に切り換えるようにしたり、あるいは、第５
図に破線で示すようなスケジュールを考え、段階的にプ
ーリ比を切り換え、出力軸回転数が最大値でプーリ比が
1:1の状態に達するように制御することが考えられてい
た。
る場合、タービン回転数が100％に達するまでは、各タ
ービン回転数毎に出力軸トルクの最大値が得られるプー
リ比を目標値として指定して車両を加速している。そし
て、タービン回転数が100％に達した後は、プーリ比を
1:1の状態に切り換えるようにしたり、あるいは、第５
図に破線で示すようなスケジュールを考え、段階的にプ
ーリ比を切り換え、出力軸回転数が最大値でプーリ比が
1:1の状態に達するように制御することが考えられてい
た。
（考案が解決しようとする課題） しかし、タービン回転数が100％に達した後直接にプー
リ比を1:1の状態に切り換えると、タービン回転数が下
がりすぎ、これを復帰させるのに時間を取られ、その間
出力ダウンとなり、他方、破線で示すように制御しても
出力最大での加速を行なえず、加速に時間がかかり、問
題となっている。
リ比を1:1の状態に切り換えると、タービン回転数が下
がりすぎ、これを復帰させるのに時間を取られ、その間
出力ダウンとなり、他方、破線で示すように制御しても
出力最大での加速を行なえず、加速に時間がかかり、問
題となっている。
本考案の目的は加速性能を向上させることのできるガス
タービン車の駆動制御装置を提供することにある。
タービン車の駆動制御装置を提供することにある。
（課題を解決するための手段） 上述の目的を達成するために、本考案は車両のガスター
ビンのタービン回転数情報を出力するタービン回転数セ
ンサと、上記車両の車速情報を出力する車速センサと、
上記ガスタービンの動力伝達系に配設され上記タービン
回転を変速アクチュエータにより無段変速操作して駆動
輪側に出力するベルト式無段変速機と、上記ベルト式無
段変速機の出力軸回転数情報を出力する出力軸回転数セ
ンサと、上記ガスタービンの負荷情報を出力する負荷セ
ンサと、上記車速情報に基づき加速度を算出する加速度
算出手段と、上記加速度に基づき現時点より所定時間経
過後の車速予想値を算出する車速予想値算出手段と、上
記ベルト式無段変速機の目標プーリ比を上記タービン回
転数と上記出力軸回転数とに基づき算出するプーリ比算
出手段と、上記ベルト式無段変速機を上記目標プーリ比
に切り換えるべく上記変速アクチュエータを駆動制御す
る制御手段とを有し、上記変速段算出手段は急負荷時
に、現時点での車速予想値に応じた目標プーリ比を、上
記タービン回転数の最大値と上記車両の動力伝達系のプ
ーリ比及びタイヤ有効半径と上記車速予想値とに基づき
算出することを特徴とする。
ビンのタービン回転数情報を出力するタービン回転数セ
ンサと、上記車両の車速情報を出力する車速センサと、
上記ガスタービンの動力伝達系に配設され上記タービン
回転を変速アクチュエータにより無段変速操作して駆動
輪側に出力するベルト式無段変速機と、上記ベルト式無
段変速機の出力軸回転数情報を出力する出力軸回転数セ
ンサと、上記ガスタービンの負荷情報を出力する負荷セ
ンサと、上記車速情報に基づき加速度を算出する加速度
算出手段と、上記加速度に基づき現時点より所定時間経
過後の車速予想値を算出する車速予想値算出手段と、上
記ベルト式無段変速機の目標プーリ比を上記タービン回
転数と上記出力軸回転数とに基づき算出するプーリ比算
出手段と、上記ベルト式無段変速機を上記目標プーリ比
に切り換えるべく上記変速アクチュエータを駆動制御す
る制御手段とを有し、上記変速段算出手段は急負荷時
に、現時点での車速予想値に応じた目標プーリ比を、上
記タービン回転数の最大値と上記車両の動力伝達系のプ
ーリ比及びタイヤ有効半径と上記車速予想値とに基づき
算出することを特徴とする。
（作用） 急負荷時において、各時点毎に、そこでの車速予想値に
基づきタービン回転数の最大値を確保できる目標プーリ
比を算出して、その目標プーリ比にベルト式無段変速機
を順次切り換えているので、タービン回転数の最大値で
の連続運転が確実になされる。
基づきタービン回転数の最大値を確保できる目標プーリ
比を算出して、その目標プーリ比にベルト式無段変速機
を順次切り換えているので、タービン回転数の最大値で
の連続運転が確実になされる。
（実施例） 第１図のガスタービン車の駆動制御装置は図示しない車
両の駆動源として使用されているガスタービン及びそれ
に続く動力伝達系に装着されている。
両の駆動源として使用されているガスタービン及びそれ
に続く動力伝達系に装着されている。
ここで、ガスタービンエンジン１は１軸式ガスタービン
本体２と同本体のタービン３に燃料ガスを吹き付ける燃
焼器４とこの燃焼器に接続された燃料供給系５と、燃焼
器４に供給されるコンプレッサー６からの加圧エアを加
熱する熱交換器７とを備える。このガスタービンエンジ
ン１には、１軸式ガスタービン本体２の回転軸８に接続
される多段減速機９と、この多段減速機９の回転を中間
軸10を介して受けるベルト式無段変速機（以後単に無段
変速機と記す）11と、この無段変速機の出力回転を互い
に並列接続されたトルクコンバータ12及びトルコンロッ
クアップクラッチ13を介して受けるトランスミッション
14と、回転伝達部材15とがこの順序で接続され、駆動輪
16に回転が伝達されている。
本体２と同本体のタービン３に燃料ガスを吹き付ける燃
焼器４とこの燃焼器に接続された燃料供給系５と、燃焼
器４に供給されるコンプレッサー６からの加圧エアを加
熱する熱交換器７とを備える。このガスタービンエンジ
ン１には、１軸式ガスタービン本体２の回転軸８に接続
される多段減速機９と、この多段減速機９の回転を中間
軸10を介して受けるベルト式無段変速機（以後単に無段
変速機と記す）11と、この無段変速機の出力回転を互い
に並列接続されたトルクコンバータ12及びトルコンロッ
クアップクラッチ13を介して受けるトランスミッション
14と、回転伝達部材15とがこの順序で接続され、駆動輪
16に回転が伝達されている。
１軸式ガスタービン本体２はコンプレッサー６からの圧
縮エアを熱交換器７で加熱した上で燃焼器４に供給し、
このエアにより燃料噴射弁16から噴霧される燃料を燃焼
し、燃焼により膨張した排ガスでタービン３を回転駆動
させ、タービンからの排ガスの保有熱が熱交換器７に供
給されるように構成されている。
縮エアを熱交換器７で加熱した上で燃焼器４に供給し、
このエアにより燃料噴射弁16から噴霧される燃料を燃焼
し、燃焼により膨張した排ガスでタービン３を回転駆動
させ、タービンからの排ガスの保有熱が熱交換器７に供
給されるように構成されている。
ここで、燃料噴射弁16に接続された燃料供給系５は燃料
タンク17とポンプ20を備えた燃料管18と、同燃料管18に
取付けられ燃料の流量を操作する燃料流量制御弁19と、
バイパス管20及び燃料流量制御弁19を制御する制御手段
としてのコントローラ21とで構成されている。
タンク17とポンプ20を備えた燃料管18と、同燃料管18に
取付けられ燃料の流量を操作する燃料流量制御弁19と、
バイパス管20及び燃料流量制御弁19を制御する制御手段
としてのコントローラ21とで構成されている。
他方、動力伝達系２の多段減速機４は回転軸８の回転を
所要減速比Grで減速して中間軸10側に出力する多段のギ
ア列で構成されている。無段変速機11は中間軸10と一体
回転する入力軸22を中心として回転する入力プーリ23
と、出力軸24を中心として回転する出力プーリ25と、両
プーリに巻き掛けられた無端ベルト26と、入力プーリ23
に作用する油圧を代える入力用油圧シリンダ27と、出力
プーリ25に作用する油圧を代える出力用油圧シリンダ28
と、両シリンダ27,28に圧油を適時に供給する油圧供給
系29とを備える。
所要減速比Grで減速して中間軸10側に出力する多段のギ
ア列で構成されている。無段変速機11は中間軸10と一体
回転する入力軸22を中心として回転する入力プーリ23
と、出力軸24を中心として回転する出力プーリ25と、両
プーリに巻き掛けられた無端ベルト26と、入力プーリ23
に作用する油圧を代える入力用油圧シリンダ27と、出力
プーリ25に作用する油圧を代える出力用油圧シリンダ28
と、両シリンダ27,28に圧油を適時に供給する油圧供給
系29とを備える。
なお、両プーリ23,25は固定側と可動側のコーン型回転
体を各油圧シリンダ27,28により互いに接離し、無端ベ
ルト26の巻き掛け有効径を変化させるという周知の構成
を採り、これにより両プーリ23,25の有効径を互いに反
対に増減させ、プーリ比νｃ、即ち、減速比を代えるよ
うに構成されている。
体を各油圧シリンダ27,28により互いに接離し、無端ベ
ルト26の巻き掛け有効径を変化させるという周知の構成
を採り、これにより両プーリ23,25の有効径を互いに反
対に増減させ、プーリ比νｃ、即ち、減速比を代えるよ
うに構成されている。
ここで、符号31,32はそれぞれピストンを示し、これは
油圧とばねの押圧力とのバランスする位置に移動するも
ので、コントローラ21に接続された油圧制御弁30により
操作される。例えば、第４図に示すように、デューティ
ー比Duが０％で油圧は0kg/cm2、100％で油圧は最大値6k
g/cm2に設定されている。しかも、その時のプーリ比ν
ｃは、油圧0kg/cm2で4.0（4/1）、油圧2kg/cm2で3.0（3
/1）、油圧4kg/cm2で2.0（2/1）、油圧6kg/cm2で1.0（1
/1）に設定されている。
油圧とばねの押圧力とのバランスする位置に移動するも
ので、コントローラ21に接続された油圧制御弁30により
操作される。例えば、第４図に示すように、デューティ
ー比Duが０％で油圧は0kg/cm2、100％で油圧は最大値6k
g/cm2に設定されている。しかも、その時のプーリ比ν
ｃは、油圧0kg/cm2で4.0（4/1）、油圧2kg/cm2で3.0（3
/1）、油圧4kg/cm2で2.0（2/1）、油圧6kg/cm2で1.0（1
/1）に設定されている。
両シリンダ27,28に接続された油圧供給系29の油圧源33
には図示しない定圧オイル供給手段が接続され、常に一
定圧のオイルを供給できるように構成されている。
には図示しない定圧オイル供給手段が接続され、常に一
定圧のオイルを供給できるように構成されている。
無段変速機11の出力軸24にはトルクコンバータ12とトル
コンロックアップクラッチ13とが並列接続されている。
ここでトルクコンバータ12は周知の流体継手として働
き、トルコンロックアップクラッチ13はエンジンブレー
キ時に無段変速機の出力軸24とトランスミッション14の
入力軸とを直結するように働く周知の構成を採ってい
る。
コンロックアップクラッチ13とが並列接続されている。
ここでトルクコンバータ12は周知の流体継手として働
き、トルコンロックアップクラッチ13はエンジンブレー
キ時に無段変速機の出力軸24とトランスミッション14の
入力軸とを直結するように働く周知の構成を採ってい
る。
コントローラ21はその主要部分を成すマイクロコンピュ
ータと図示しない電源回路及び、各駆動回路等により構
成されている。マイクロコンピュータは制御回路211と
記憶回路212及び入力出力回路213を備える。入力出力回
路213にはタービン回転軸８のタービン回転数N1の情報
を出力するタービン回転数センサ37、無段変速機11の出
力軸24の回転数情報を出力する出力軸回転数センサ34、
トランスミッション14の出力軸に取付けられ実車速情報
Ｖを出力する車速センサ35、入力プーリ23に取付けられ
てプーリ比νcr情報を出力するプーリ比センサ36、アク
セル開度情報を出力する負荷センサ38が接続され、これ
らより検出信号を受ける。しかも燃料流量制御弁19、油
圧制御弁30及びポンプ20にも接続されており、これらに
対して各駆動回路214,215,216を介して適宜出力を発し
て制御するように構成されている。
ータと図示しない電源回路及び、各駆動回路等により構
成されている。マイクロコンピュータは制御回路211と
記憶回路212及び入力出力回路213を備える。入力出力回
路213にはタービン回転軸８のタービン回転数N1の情報
を出力するタービン回転数センサ37、無段変速機11の出
力軸24の回転数情報を出力する出力軸回転数センサ34、
トランスミッション14の出力軸に取付けられ実車速情報
Ｖを出力する車速センサ35、入力プーリ23に取付けられ
てプーリ比νcr情報を出力するプーリ比センサ36、アク
セル開度情報を出力する負荷センサ38が接続され、これ
らより検出信号を受ける。しかも燃料流量制御弁19、油
圧制御弁30及びポンプ20にも接続されており、これらに
対して各駆動回路214,215,216を介して適宜出力を発し
て制御するように構成されている。
記憶回路212は第６図に示すような制御プログラムが記
憶処理されている。
憶処理されている。
制御回路211は各検出信号を取り込み、第６図に示すよ
うな制御プログラムに従い、燃料流量制御弁19、油圧制
御弁30及びポンプ20に駆動出力を発し、これらを駆動制
御する。
うな制御プログラムに従い、燃料流量制御弁19、油圧制
御弁30及びポンプ20に駆動出力を発し、これらを駆動制
御する。
ここでコントローラ21を機能的にみると、ガスタービン
の燃料流量制御部FFCと無段変速機制御部VMCとして働く
（第２図、第３図参照）。
の燃料流量制御部FFCと無段変速機制御部VMCとして働く
（第２図、第３図参照）。
燃料流量制御部FFCは、比較器40により目標車速Voと実
車速Vrの差分（Vo−Vr）を求め、それを比例積分値算出
手段42に出力する。
車速Vrの差分（Vo−Vr）を求め、それを比例積分値算出
手段42に出力する。
ここで、目標車速Voは負荷センサ38からの負荷情報θと
Voマップ47より求め、車速センサより実車速Vrを得る。
比例積分値算出手段42は（１）式に基づき補正燃料流量
Gfを算出する。
Voマップ47より求め、車速センサより実車速Vrを得る。
比例積分値算出手段42は（１）式に基づき補正燃料流量
Gfを算出する。
Gf＝Ｋ（Vo−Vr）＋∫Ｋ′（Vo−Vr）dt/T1 …（１） ここで、K,K′は比例定数を、T1は積分時間を示してい
る。
る。
更に、比較器41によりタービン入口温度上限値T1TLと実
タービン入口温度T1TRとの差分（T1TL−T1TR）を求め、
比例値算出手段43がその値に比例値αを乗算して出力す
る。
タービン入口温度T1TRとの差分（T1TL−T1TR）を求め、
比例値算出手段43がその値に比例値αを乗算して出力す
る。
更に、燃料流量制御部FFCは、最小値選択手段44によりG
fとα（T1TL−T1TR）とを比較し、小さい方の値を加算
器45に出力させ、タービン回転センサ37からのタービン
回転数NGと、Gfnマップ48とより定常燃料流量Gfnを求め
加算器45に出力させる。この加算器45により加算されて
算出供給燃料流量Gf′が求まると、これを最大値選択手
段46に出力する。ここで、タービン回転数NGと、Gfaマ
ップ49とより最小燃料流量Gfaを求め、これとGf′との
内大きい方の値が選択され、目標燃料流量Gfoとされ
る。
fとα（T1TL−T1TR）とを比較し、小さい方の値を加算
器45に出力させ、タービン回転センサ37からのタービン
回転数NGと、Gfnマップ48とより定常燃料流量Gfnを求め
加算器45に出力させる。この加算器45により加算されて
算出供給燃料流量Gf′が求まると、これを最大値選択手
段46に出力する。ここで、タービン回転数NGと、Gfaマ
ップ49とより最小燃料流量Gfaを求め、これとGf′との
内大きい方の値が選択され、目標燃料流量Gfoとされ
る。
更に燃料流量制御部FFCは、目標燃料流量GfoとDuマップ
50とよりデューティー比Duを求め、そのDu値の出力で燃
料流量制御弁19を駆動し、燃料噴射弁16より燃料を目標
燃料流量Gfoで噴射させることができる。
50とよりデューティー比Duを求め、そのDu値の出力で燃
料流量制御弁19を駆動し、燃料噴射弁16より燃料を目標
燃料流量Gfoで噴射させることができる。
無段変速機制御部VMCは比較器51により目標車速Voと実
車速Vrの差分（Vo−Vr）を求め、それを切換手段54のａ
端子及び切換信号発生手段53に出力する。ここで、目標
車速Voは負荷センサ38からの負荷情報θとVoマップ47よ
り求め、車速センサより実車速Vrを求める。
車速Vrの差分（Vo−Vr）を求め、それを切換手段54のａ
端子及び切換信号発生手段53に出力する。ここで、目標
車速Voは負荷センサ38からの負荷情報θとVoマップ47よ
り求め、車速センサより実車速Vrを求める。
更に、比較器52により実タービン入口温度T1TRとタービ
ン入口温度上限値T1TLとの差分（T1TR−T1TL）を求め、
それを第１切換手段54のｂ端子に出力している。なお、
タービン入口温度上限値T1TLはタービン回転センサ37か
らのタービン回転数NGとT1TLマップ55より求められる。
ン入口温度上限値T1TLとの差分（T1TR−T1TL）を求め、
それを第１切換手段54のｂ端子に出力している。なお、
タービン入口温度上限値T1TLはタービン回転センサ37か
らのタービン回転数NGとT1TLマップ55より求められる。
ここで第１切換信号発生手段53は偏差|Vo−Vr|が規定値
αを上回っている時、切換手段54をａ端子に切換て偏差
をゼロにする制御をする。なお、特に、目標車速Voに比
べて実車速Vrが高い場合は、トルコンロッアップクラッ
チ13を直結処理してエンジンブレーキのききを確保す
る。他方、偏差|Vo−Vr|が小さく規定値±α以内の時、
予めタービン回転数NGとT1TLマップ55より求められるタ
ービン入口温度上限値T1TLに一致させるようにプーリ比
を制御すべく切換手段54をｂ端子に切換える。
αを上回っている時、切換手段54をａ端子に切換て偏差
をゼロにする制御をする。なお、特に、目標車速Voに比
べて実車速Vrが高い場合は、トルコンロッアップクラッ
チ13を直結処理してエンジンブレーキのききを確保す
る。他方、偏差|Vo−Vr|が小さく規定値±α以内の時、
予めタービン回転数NGとT1TLマップ55より求められるタ
ービン入口温度上限値T1TLに一致させるようにプーリ比
を制御すべく切換手段54をｂ端子に切換える。
比例積分値算出手段56は下記の（２）式及び（３）式に
基づき算出プーリ比νａを算出する。
基づき算出プーリ比νａを算出する。
νａ＝Ｋ（Vo−Vr）＋∫Ｋ′（Vo−Vr）dt/T1 …（２） νａ＝Ｋ（T1TR−T1TL）＋∫Ｋ′（T1TR−T1TL）dt/T1 …（３） ここで、K,K′は比例定数を、T1は積分時間を示してい
る。この算出プーリ比νａは第２切換手段67のｄ端子に
出力される。
る。この算出プーリ比νａは第２切換手段67のｄ端子に
出力される。
処で、車速センサ35の実車速Vrは加速度算出手段64によ
って微分され、dVr/dtが求められ、その値は車速予想値
算出手段65に取り込まれ、ここではΔｔ秒後の車速予想
値Ｖ′を（４）式により算出する。
って微分され、dVr/dtが求められ、その値は車速予想値
算出手段65に取り込まれ、ここではΔｔ秒後の車速予想
値Ｖ′を（４）式により算出する。
Ｖ′＝Ｖ＋（dVr/dt）Δｔ …（４） 更に、車速予想値Ｖ′はプーリ比算出手段としてのプー
リ比算出手段66に取り込まれる。このプーリ比算出手段
66は、各時点毎に、そこでの車速予想値Ｖ′に基づき、
タービン回転数の最大値NMAXを確保できる目標プーリ比
であるプーリ比予測値νｅを（５）式に基づき算出して
いる。
リ比算出手段66に取り込まれる。このプーリ比算出手段
66は、各時点毎に、そこでの車速予想値Ｖ′に基づき、
タービン回転数の最大値NMAXを確保できる目標プーリ比
であるプーリ比予測値νｅを（５）式に基づき算出して
いる。
ここで、ｒは駆動輪16の有効半径（ｍ）、νｉはトラン
スミッション14のギア比、ρはデフ15のギア比、Grは多
段減速機９の減速ギア比、ｅはトルクコンバータ12のト
ルコン速度比をそれぞれ示している。ここでのプーリ比
予測値νｅは第２切換手段67のｃ端子に出力している。
スミッション14のギア比、ρはデフ15のギア比、Grは多
段減速機９の減速ギア比、ｅはトルクコンバータ12のト
ルコン速度比をそれぞれ示している。ここでのプーリ比
予測値νｅは第２切換手段67のｃ端子に出力している。
ここで第２切換手段67は第２切換信号発生手段63により
操作される。第２切換信号発生手段63は現時点での負荷
情報を負荷センサ38より取り込み、全負荷θMAXか否か
を判断し、全負荷θMAXでは第２切換手段67をｃ端子に
接続し、そうでない間はｄ端子に接続する。
操作される。第２切換信号発生手段63は現時点での負荷
情報を負荷センサ38より取り込み、全負荷θMAXか否か
を判断し、全負荷θMAXでは第２切換手段67をｃ端子に
接続し、そうでない間はｄ端子に接続する。
更に、無段変速機制御部VMCは最小値選択手段57により
算出プーリ比νａあるいはνｅとあらかじめ設定された
プーリ比最大値νｂとを比較して、その内の大きい方の
値をνｃとして求める。
算出プーリ比νａあるいはνｅとあらかじめ設定された
プーリ比最大値νｂとを比較して、その内の大きい方の
値をνｃとして求める。
続いて、最大値選択手段59によりプーリ比νｃとあらか
じめ設定されているプーリ比最小値νｄとの内の大きい
方の値を求める。これにより上限νｂと下限νｄとの間
に目標プーリ比としての目標プーリ比νを設定できる。
じめ設定されているプーリ比最小値νｄとの内の大きい
方の値を求める。これにより上限νｂと下限νｄとの間
に目標プーリ比としての目標プーリ比νを設定できる。
この後、無段変速機制御部VMCは比較器61により、目標
プーリ比νとプーリ比セサ36からの実プーリ比νｒとの
差分Δνを求め、その値とΔDuマップ62とより現デュー
ティー比Duに加減すべき補正デューティー比ΔDuを求
め、油圧制御弁30を（Du＋ΔDu）の出力で駆動する。こ
れにより無段変速機11は目標プーリ比ν、即ち目標プー
リ比で中間軸10の回転を減速して出力軸24側に出力で
き、車両の車速を所望の値に保持できる。
プーリ比νとプーリ比セサ36からの実プーリ比νｒとの
差分Δνを求め、その値とΔDuマップ62とより現デュー
ティー比Duに加減すべき補正デューティー比ΔDuを求
め、油圧制御弁30を（Du＋ΔDu）の出力で駆動する。こ
れにより無段変速機11は目標プーリ比ν、即ち目標プー
リ比で中間軸10の回転を減速して出力軸24側に出力で
き、車両の車速を所望の値に保持できる。
以下、コントローラ21の行う第６図の制御プログラムに
沿った制御処理を説明する。
沿った制御処理を説明する。
コントローラ21は、図示しないメインスイッチのオンと
共に作動する。まず、ポンプ20に駆動回路216を介して
オン出力を発する。そして、タービン回転数NG、負荷情
報θ、実車速Vr、タービン入口温度T1TR、実プーリ比ν
ｒ等の各データを各センサより取り込み所定のエリアに
書き込む。そして、負荷情報θと実車速Vrと実タービン
入口温度T1TRとを取り込んだ燃料流量制御部FFCが目標
燃料流量Gfoを算出し、その燃料流量を確保すべく燃料
流量制御弁19をデューティー比Duで駆動する。この時の
目標燃料流量Gfoは目標車速Voに実車速Vrを合わせるた
めの補正燃料流量Gfと実タービン入口温度T1TRを許容さ
れるタービン入口上限値T1TLに合わせるための値α（T
1TL−T1TR）との内の低い方の値を選択したため、目標
燃料流量Gfoに近づけることができると共に、ガラター
ビンを効率の良い運転域で運転でき、無駄な燃料供給を
防げ、燃費を低減できる。
共に作動する。まず、ポンプ20に駆動回路216を介して
オン出力を発する。そして、タービン回転数NG、負荷情
報θ、実車速Vr、タービン入口温度T1TR、実プーリ比ν
ｒ等の各データを各センサより取り込み所定のエリアに
書き込む。そして、負荷情報θと実車速Vrと実タービン
入口温度T1TRとを取り込んだ燃料流量制御部FFCが目標
燃料流量Gfoを算出し、その燃料流量を確保すべく燃料
流量制御弁19をデューティー比Duで駆動する。この時の
目標燃料流量Gfoは目標車速Voに実車速Vrを合わせるた
めの補正燃料流量Gfと実タービン入口温度T1TRを許容さ
れるタービン入口上限値T1TLに合わせるための値α（T
1TL−T1TR）との内の低い方の値を選択したため、目標
燃料流量Gfoに近づけることができると共に、ガラター
ビンを効率の良い運転域で運転でき、無駄な燃料供給を
防げ、燃費を低減できる。
ステップa4に進むと、ここではまず、負荷情報を取り込
み、これが全負荷θMAXか否かを取り込み、全負荷θMAX
であるとステップa5にそうでないとステップa6にそれぞ
れ進む。
み、これが全負荷θMAXか否かを取り込み、全負荷θMAX
であるとステップa5にそうでないとステップa6にそれぞ
れ進む。
ステップa5では急加速時であるとして、全負荷運転を行
なう処理に入る。ここで、タービン回転数NGが100％に
達していない間は（第５図のＢ点とＣ点との間にある
時）現タービン回転数NGに応じたプーリ比νを、第５図
に示した特性に基づき作成される図示しないマップより
求めて、急加速運転を行なう。タービン回転数が100％
に達すると、実車速VrよりΔｔ秒後の車速予想値Ｖ′を
（４）式により算出する。
なう処理に入る。ここで、タービン回転数NGが100％に
達していない間は（第５図のＢ点とＣ点との間にある
時）現タービン回転数NGに応じたプーリ比νを、第５図
に示した特性に基づき作成される図示しないマップより
求めて、急加速運転を行なう。タービン回転数が100％
に達すると、実車速VrよりΔｔ秒後の車速予想値Ｖ′を
（４）式により算出する。
Ｖ′＝Ｖ＋（dVr/dt）Δｔ …（４） 更に、（５）式により全負荷運転を行なえるプーリ比ν
ｅを算出し、 その上で、プーリ比センサ36の出力を利用し、同プーリ
比νｅを得るべくΔDuマップ62に基づき油圧制御弁30を
駆動する。
ｅを算出し、 その上で、プーリ比センサ36の出力を利用し、同プーリ
比νｅを得るべくΔDuマップ62に基づき油圧制御弁30を
駆動する。
ステップa6では、負荷情報θと実車速Vrとを取り込み、
負荷情報θより目標車速Voをもとめ、そして偏差|Vo−V
r|を求め、これが規定値αを上回っているとステップa9
に、規定値α以下であるとステップa10にそれぞれ進
む。
負荷情報θより目標車速Voをもとめ、そして偏差|Vo−V
r|を求め、これが規定値αを上回っているとステップa9
に、規定値α以下であるとステップa10にそれぞれ進
む。
車速変化（加速時）が大きくステップa9に達し、ここで
急減速であるとステップa11にそうでないと、ステップa
12に進む。ステップa12では、目標車速Voに実車速Vrを
合わせるための算出プーリ比νａを（２）により算出す
る。
急減速であるとステップa11にそうでないと、ステップa
12に進む。ステップa12では、目標車速Voに実車速Vrを
合わせるための算出プーリ比νａを（２）により算出す
る。
νａ＝Ｋ（Vo−Vr）＋∫Ｋ′（Vo−Vr）dt/T1 …（２） そして、これが上限νｂと下限νｄとの間に規制されて
目標プーリ比νが決定される。
目標プーリ比νが決定される。
そして、目標プーリ比νに応じたデューティー比（Du＋
ΔDu）の出力で油圧制御弁30を駆動し、無段変速機11を
目標プーリ比νとし、車両を目標車速に保持し、ステッ
プa1にリターンする。
ΔDu）の出力で油圧制御弁30を駆動し、無段変速機11を
目標プーリ比νとし、車両を目標車速に保持し、ステッ
プa1にリターンする。
ステップa6で実車速Vrが前回値より極めて減速変化（エ
ンジンブレーキ時）しているとしてステップa11に達す
ると、ここでは、最大減速比に応じた最大プーリ比ν
MAXを目標プーリ比νとし、且つ、トルコンロックアッ
プクラッチ13をオンすべく出力を発し、トルクコンバー
タ12を直結に保持し、ステップa1にリターンする。これ
によりエンジンブレーキのききを確保できる。
ンジンブレーキ時）しているとしてステップa11に達す
ると、ここでは、最大減速比に応じた最大プーリ比ν
MAXを目標プーリ比νとし、且つ、トルコンロックアッ
プクラッチ13をオンすべく出力を発し、トルクコンバー
タ12を直結に保持し、ステップa1にリターンする。これ
によりエンジンブレーキのききを確保できる。
他方、車速変化が小さくステップa10達すると、実ター
ビン回転数NGに応じた許容されるタービン入口温度上限
値T1TLに実タービン入口温度T1TRを近づける算出プーリ
比νａを求め、これが上限プーリ比νｂと下限プーリ比
νｄとの間に規制されて目標プーリ比νが決定され、こ
れに応じたデューティー比（Du＋ΔDu）の出力で油圧制
御弁30を駆動し、無段変速機11を目標比プーリ比νと
し、車両を目標車速に保持し、ステップa1にリターンす
る。
ビン回転数NGに応じた許容されるタービン入口温度上限
値T1TLに実タービン入口温度T1TRを近づける算出プーリ
比νａを求め、これが上限プーリ比νｂと下限プーリ比
νｄとの間に規制されて目標プーリ比νが決定され、こ
れに応じたデューティー比（Du＋ΔDu）の出力で油圧制
御弁30を駆動し、無段変速機11を目標比プーリ比νと
し、車両を目標車速に保持し、ステップa1にリターンす
る。
以上のように、急加速時にタービン回転数NGが100とな
った後も全負荷θMAX運転できる目標プーリ比νを設定
でき、応答性の良い急加速処理を行なえる。しかも、車
速変化が大きいと目標車速Voに実車速Vrを合わせるべく
目標プーリ比νが決定され、車速変化が小さいと、ター
ビン入口温度上限値T1TLに実タービン入口温度T1TRを近
づけるべく目標プーリ比νが決定される。このため、車
速変化への応答性が確保されると共に応答性が問題と成
らない運転域では、ガスタービンを効率の良い運転域で
運転でき、無駄な燃料供給を防げ、燃費を低減できる。
った後も全負荷θMAX運転できる目標プーリ比νを設定
でき、応答性の良い急加速処理を行なえる。しかも、車
速変化が大きいと目標車速Voに実車速Vrを合わせるべく
目標プーリ比νが決定され、車速変化が小さいと、ター
ビン入口温度上限値T1TLに実タービン入口温度T1TRを近
づけるべく目標プーリ比νが決定される。このため、車
速変化への応答性が確保されると共に応答性が問題と成
らない運転域では、ガスタービンを効率の良い運転域で
運転でき、無駄な燃料供給を防げ、燃費を低減できる。
（考案の効果） 以上のように、本考案は急加速時に、タービン回転数が
100％となった後も各時点毎に、タービン回転数の最大
値を確保できる目標プーリ比でベルト式無段変速機を駆
動できるので、応答性の良い急加速処理を行なえ、加速
性能を向上させることができる。
100％となった後も各時点毎に、タービン回転数の最大
値を確保できる目標プーリ比でベルト式無段変速機を駆
動できるので、応答性の良い急加速処理を行なえ、加速
性能を向上させることができる。
第１図は本考案の一実施例としてのガスタービン車の駆
動制御装置の全体構成図、第２図は同上装置の燃料流量
制御部FFCのブロック図、第３図は同上装置の無段変速
機制御部VMCのブロック図、第４図は同上装置内の油圧
制御弁のデューティー比に応じた油圧とプーリ比特性特
性線図、第５図は等タービン回転数線と等プーリ比線と
が記入された無段変速機の出力回転数−出力軸トルク特
性図、第６図はコントローラの制御プログラムのフロー
チャートである。 １……ガスタービンエンジン、３……タービン、８……
回転軸、10……中間軸、11……無段変速機、16……駆動
輪、21……コントローラ、25……出力プーリ、27,28…
…油圧シリンダ、35……車速センサ、37……タービン回
転センサ、38……負荷センサ、42,56……比例積分値算
出手段、FFC……燃料流量制御部、VMC……無段変速機制
御部、64……加速度算出手段、65……車速予想値算出手
段、66……プーリ比算出手段、|Vo−Vr|……偏差、Gf…
…補正燃料流量、Gfn……定常燃料流量、Gfo……目標燃
料流量、NG……タービン回転数、ν……目標プーリ比、
Vo……目標車速、Vr……実車速。
動制御装置の全体構成図、第２図は同上装置の燃料流量
制御部FFCのブロック図、第３図は同上装置の無段変速
機制御部VMCのブロック図、第４図は同上装置内の油圧
制御弁のデューティー比に応じた油圧とプーリ比特性特
性線図、第５図は等タービン回転数線と等プーリ比線と
が記入された無段変速機の出力回転数−出力軸トルク特
性図、第６図はコントローラの制御プログラムのフロー
チャートである。 １……ガスタービンエンジン、３……タービン、８……
回転軸、10……中間軸、11……無段変速機、16……駆動
輪、21……コントローラ、25……出力プーリ、27,28…
…油圧シリンダ、35……車速センサ、37……タービン回
転センサ、38……負荷センサ、42,56……比例積分値算
出手段、FFC……燃料流量制御部、VMC……無段変速機制
御部、64……加速度算出手段、65……車速予想値算出手
段、66……プーリ比算出手段、|Vo−Vr|……偏差、Gf…
…補正燃料流量、Gfn……定常燃料流量、Gfo……目標燃
料流量、NG……タービン回転数、ν……目標プーリ比、
Vo……目標車速、Vr……実車速。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ１６Ｈ 59:48 (72)考案者 丸山 仁嗣 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社技術本部システム技術 部システム技術第二研究室内 (56)参考文献 特開 昭58−180864（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−275945（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】車両のガスタービンのタービン回転数情報
を出力するタービン回転数センサと、上記車両の車速情
報を出力する車速センサと、上記ガスタービンの動力伝
達系に配設され上記タービン回転を変速アクチュエータ
により無段変速操作して駆動輪側に出力するベルト式無
段変速機と、上記ベルト式無段変速機の出力軸回転数情
報を出力する出力軸回転数センサと、上記ガスタービン
の負荷情報を出力する負荷センサと、上記車速情報に基
づき加速度を算出する加速度算出手段と、上記加速度に
基づき現時点より所定時間経過後の車速予想値を算出す
る車速予想値算出手段と、上記ベルト式無段変速機の目
標プーリ比を上記タービン回転数と上記出力軸回転数と
に基づき算出するプーリ比算出手段と、上記ベルト式無
段変速機を上記目標プーリ比に切り換えるべく上記変速
アクチュエータを駆動制御する制御手段とを有し、上記
プーリ比算出手段は急負荷時に、現時点での車速予想値
に応じた目標プーリ比を、上記タービン回転数の最大値
と上記車両の動力伝達系のプーリ比及びタイヤ有効半径
と上記車速予想値とに基づき算出することを特徴とした
ガスタービン車の駆動制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990050393U JPH0740118Y2 (ja) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | ガスタービン車の駆動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990050393U JPH0740118Y2 (ja) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | ガスタービン車の駆動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0410155U JPH0410155U (ja) | 1992-01-28 |
| JPH0740118Y2 true JPH0740118Y2 (ja) | 1995-09-13 |
Family
ID=31568900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1990050393U Expired - Lifetime JPH0740118Y2 (ja) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | ガスタービン車の駆動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0740118Y2 (ja) |
-
1990
- 1990-05-15 JP JP1990050393U patent/JPH0740118Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0410155U (ja) | 1992-01-28 |
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