JPS63248932A - ガスタ−ビンの可変ノズル制御装置 - Google Patents
ガスタ−ビンの可変ノズル制御装置Info
- Publication number
- JPS63248932A JPS63248932A JP8123387A JP8123387A JPS63248932A JP S63248932 A JPS63248932 A JP S63248932A JP 8123387 A JP8123387 A JP 8123387A JP 8123387 A JP8123387 A JP 8123387A JP S63248932 A JPS63248932 A JP S63248932A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- turbine
- rotation speed
- variable nozzle
- compressor
- power turbine
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Control Of Turbines (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、例えば自動車等の車両に用いられるガスター
ビンに関し、より詳しくは可変ノズルを制御する装置に
関する。
ビンに関し、より詳しくは可変ノズルを制御する装置に
関する。
この種のガスタービンにおいて、コンプレッサタービン
およびパワータービンの間に配設される可変ノズルは、
特開昭６０−４７８２４号公報Ｇこ記載されているよう
に、安定性かつ応答性の良い運転をｂｉ保すべく角度の
制御が行なわれる。すなわち可変ノズルの角度はエンジ
ンの熱効率が極力高くなるように市ｌＪ ？卸される。
およびパワータービンの間に配設される可変ノズルは、
特開昭６０−４７８２４号公報Ｇこ記載されているよう
に、安定性かつ応答性の良い運転をｂｉ保すべく角度の
制御が行なわれる。すなわち可変ノズルの角度はエンジ
ンの熱効率が極力高くなるように市ｌＪ ？卸される。
さて、コンプレッサタービン入口温度Ｔ４およびパワー
タービン出口温度Ｔｈが高いほど、エンジンの熱効率は
高くなるが、タービンの材料等により、これらの温度Ｔ
、、Ｔ６には上限がある。したがって従来、コンプレッ
サタービン人口温度Ｔ４あるいはパワータービン出口温
度Ｔ６は、上限値あるいは設定値に近づくように制御さ
れており、ここで、パワータービン出口温度Ｔ６の設定
値はコンプレッサ回転数Ｎ１と出力軸回転数Ｎ３に応じ
て定められるが、コンブレンサタービン入口温度Ｔ４の
設定値はコンプレッサ回転数Ｎ、のみに応じて定められ
ている。
タービン出口温度Ｔｈが高いほど、エンジンの熱効率は
高くなるが、タービンの材料等により、これらの温度Ｔ
、、Ｔ６には上限がある。したがって従来、コンプレッ
サタービン人口温度Ｔ４あるいはパワータービン出口温
度Ｔ６は、上限値あるいは設定値に近づくように制御さ
れており、ここで、パワータービン出口温度Ｔ６の設定
値はコンプレッサ回転数Ｎ１と出力軸回転数Ｎ３に応じ
て定められるが、コンブレンサタービン入口温度Ｔ４の
設定値はコンプレッサ回転数Ｎ、のみに応じて定められ
ている。
ところが本発明者の考案によると、第５図に示されるよ
うに、コンプレソザタービン人口温度Ｔ４の上限値はコ
ンプレッサ回転数Ｎ、たけてなく出力軸回転数Ｎ３によ
っても変化する。すなわち可変ノズルの角度をコンプレ
ッサ回転数Ｎ１のみにより制御すると、エンジンの熱効
率は必ずしも最高のものにはならず、エンジン性能が充
分高められないという問題があった。
うに、コンプレソザタービン人口温度Ｔ４の上限値はコ
ンプレッサ回転数Ｎ、たけてなく出力軸回転数Ｎ３によ
っても変化する。すなわち可変ノズルの角度をコンプレ
ッサ回転数Ｎ１のみにより制御すると、エンジンの熱効
率は必ずしも最高のものにはならず、エンジン性能が充
分高められないという問題があった。
本発明は可変ノズルの制御を改善し、エンジンの熱効率
をさらに高めることを目的とする。
をさらに高めることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は第１図の発明の構成図に示す構成を有し、コン
プレッサタービン１０２の回転数を検出する第１回転数
検出手段Ａと、パワータービン１０３に連結された出力
軸１０９の回転数を検出する第２回転数検出手段Ｂと、
コンプレッサタービン１０２の入口温度を検出する手段
Ｃと、パワータービン１０３の出口温度を検出する手段
りと、入口温度または出口温度がコンプレッサタービン
１０３および出力軸１０９の各回転数に応じて定まる設
定値に近づくよう可変ノズル１０６を制御するノズル制
御手段Ｅとを備えることを特徴としている。
プレッサタービン１０２の回転数を検出する第１回転数
検出手段Ａと、パワータービン１０３に連結された出力
軸１０９の回転数を検出する第２回転数検出手段Ｂと、
コンプレッサタービン１０２の入口温度を検出する手段
Ｃと、パワータービン１０３の出口温度を検出する手段
りと、入口温度または出口温度がコンプレッサタービン
１０３および出力軸１０９の各回転数に応じて定まる設
定値に近づくよう可変ノズル１０６を制御するノズル制
御手段Ｅとを備えることを特徴としている。
以下図示実施例により本発明を説明する。
第２図は本発明の一実施例を適用したガスタービンエン
ジンを示す。ガスタービンエンジン１００は電子制御部
（ＥＣＵ） ２００により制御されて回転し、この回転
は自動変速機１１、差動歯車１２を介して車輪１３に伝
達される。自動変速機１１は、ＥＣＵ ２００により制
御されるアクチュエータ１４により切換えられる。
ジンを示す。ガスタービンエンジン１００は電子制御部
（ＥＣＵ） ２００により制御されて回転し、この回転
は自動変速機１１、差動歯車１２を介して車輪１３に伝
達される。自動変速機１１は、ＥＣＵ ２００により制
御されるアクチュエータ１４により切換えられる。
ガスタービンエンジン１００は、コンプレ・７す１０１
およびコンプレッサタービン１０２を有するガスゼネレ
ータと、パワータービン１０３と、相互に噛合する減速
歯車１０４，１０５と、可変ノズル１０６と、燃焼器１
０７と、熱交換器１０８とを備える。３７１１７４月０
１は吸気を圧縮するためのものであり、コンプレッサタ
ービン１０２により回転部ｖＪされる。
およびコンプレッサタービン１０２を有するガスゼネレ
ータと、パワータービン１０３と、相互に噛合する減速
歯車１０４，１０５と、可変ノズル１０６と、燃焼器１
０７と、熱交換器１０８とを備える。３７１１７４月０
１は吸気を圧縮するためのものであり、コンプレッサタ
ービン１０２により回転部ｖＪされる。
コンプレッサタービン１０２は燃焼器１０７から燃焼ガ
スを供給されて回転する、この燃焼ガスは可変ノズル１
０６を介してパワータービン１０３に供給され、このパ
ワータービン１０３は燃焼ガスの供給状態に応じて回転
を制御される、可変ノズル１０６はＥＣＵ ２００によ
り制御されるアクチュエータ１５によって角度調節され
、燃焼ガスのパワータービン１０３への供給状態を変化
させる減速歯車１０４はパワータービン１０３と同軸的
に回転して他の減速歯車１０５を回転駆動し、これによ
りパワータービン１０３の回転は減速される。減速歯車
１０５の回転は出力軸１０９を介して自動変速機１１に
伝達される。
スを供給されて回転する、この燃焼ガスは可変ノズル１
０６を介してパワータービン１０３に供給され、このパ
ワータービン１０３は燃焼ガスの供給状態に応じて回転
を制御される、可変ノズル１０６はＥＣＵ ２００によ
り制御されるアクチュエータ１５によって角度調節され
、燃焼ガスのパワータービン１０３への供給状態を変化
させる減速歯車１０４はパワータービン１０３と同軸的
に回転して他の減速歯車１０５を回転駆動し、これによ
りパワータービン１０３の回転は減速される。減速歯車
１０５の回転は出力軸１０９を介して自動変速機１１に
伝達される。
熱交換器１０８は、パワータービン１０３からの排出ガ
スを用いて燃焼器１０７に供給される吸気を加熱する。
スを用いて燃焼器１０７に供給される吸気を加熱する。
燃焼器１０７は、燃料タンク１６から軽量弁１７を介し
て燃料を供給され、軽量弁１７はＥＣＵ２００により開
閉制御される。
て燃料を供給され、軽量弁１７はＥＣＵ２００により開
閉制御される。
ＥＣＵ ２００は、マイクロコンピュータを備え、各種
の制御プログラム等を記憶するリードオンリメモリ（Ｒ
ＯＭ） ２０１と、各種のデータ等を記憶するランダム
アクセスメモリ（ＲＡＭ） ２０２と、制御プログラム
に従って演算処理を実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ
） ２０３と、水晶発振子２０４を含み各種演算のため
の基準クロックパルスを発生するクロック発生回路２０
５と、後述する各種センサからのアナログ信号をデジタ
ル信号に変換するＡＤ変換器２０６と、デジタル信号を
出力するセンサ、アクチュエータ１４．１５および軽量
弁１７が接続される入出力ポート（Ｉｌｏ）２０７とを
有する。ＥＣＵ２００は、軽量弁１７に入力される燃料
流量Ｇｔ、アクチュエータ１４に入力されるシフト位置
Ｓ７、アクチュエータ１５に入力される可変ノズル角度
指令値α、の各制御指令信号を出力する。
の制御プログラム等を記憶するリードオンリメモリ（Ｒ
ＯＭ） ２０１と、各種のデータ等を記憶するランダム
アクセスメモリ（ＲＡＭ） ２０２と、制御プログラム
に従って演算処理を実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ
） ２０３と、水晶発振子２０４を含み各種演算のため
の基準クロックパルスを発生するクロック発生回路２０
５と、後述する各種センサからのアナログ信号をデジタ
ル信号に変換するＡＤ変換器２０６と、デジタル信号を
出力するセンサ、アクチュエータ１４．１５および軽量
弁１７が接続される入出力ポート（Ｉｌｏ）２０７とを
有する。ＥＣＵ２００は、軽量弁１７に入力される燃料
流量Ｇｔ、アクチュエータ１４に入力されるシフト位置
Ｓ７、アクチュエータ１５に入力される可変ノズル角度
指令値α、の各制御指令信号を出力する。
このような制御のため、ＥＣＵ ２００には各種のセン
サから検出信号が人力される。アクセルセンサ２１はア
クセルペダル１８の踏込み量に応じた出力信号、すなわ
ちガスゼネレータの回転数の設定値Ｎ ｌ５ｅｔに対応
した信号を出力する。ガスゼネレータ回転数センサ２２
はコンプレッサおよびコンプレッサタービンから成るガ
スゼネレータの回転数Ｎ＋に対応した信号を出力する。
サから検出信号が人力される。アクセルセンサ２１はア
クセルペダル１８の踏込み量に応じた出力信号、すなわ
ちガスゼネレータの回転数の設定値Ｎ ｌ５ｅｔに対応
した信号を出力する。ガスゼネレータ回転数センサ２２
はコンプレッサおよびコンプレッサタービンから成るガ
スゼネレータの回転数Ｎ＋に対応した信号を出力する。
エンジン出力軸回転数センサ２３は、減速歯車１０５す
なわちエンジン出力軸１０９の回転数Ｎ３に対応した信
号を出力する。圧力センサ２４はコンプレッサ１０１の
出口圧力ｃｏｐに対応した信号を出力する。燃焼用空気
温度センサ２５はサーモカップルとアンプから成り、熱
交換器１０８の出口側温度すなわち燃焼器１０７０入口
空気温度Ｔ３．に対応した信号を出力する。タービン入
口温度センサ２６はサーモカップルとアンプから成り、
コンプレッサタービン１０２の入口温度Ｔ４に対応した
信号を出力する。
なわちエンジン出力軸１０９の回転数Ｎ３に対応した信
号を出力する。圧力センサ２４はコンプレッサ１０１の
出口圧力ｃｏｐに対応した信号を出力する。燃焼用空気
温度センサ２５はサーモカップルとアンプから成り、熱
交換器１０８の出口側温度すなわち燃焼器１０７０入口
空気温度Ｔ３．に対応した信号を出力する。タービン入
口温度センサ２６はサーモカップルとアンプから成り、
コンプレッサタービン１０２の入口温度Ｔ４に対応した
信号を出力する。
タービン出口温度センサ２７はサーモカップルとアンプ
から成り、パワータービン１０３の出口温度Ｔ６に対応
した信号を出力する。可変ノズル角度センサ２８はポテ
ンショメータとアンプから成り、可変ノズル１０６の角
度α、に対応した信号を出力する。シフト位置センサ２
９は自動変速機１１のシフト位置Ｓ２に対応した信号を
出力する。
から成り、パワータービン１０３の出口温度Ｔ６に対応
した信号を出力する。可変ノズル角度センサ２８はポテ
ンショメータとアンプから成り、可変ノズル１０６の角
度α、に対応した信号を出力する。シフト位置センサ２
９は自動変速機１１のシフト位置Ｓ２に対応した信号を
出力する。
ガスゼネレータ回転数センサ２２は、第３図に示される
ように、ガスゼネレータの回転に連動する磁性体の歯車
２２ａの回転を、電磁ピックアップ２２ｂにより検出す
るようになっており、ビ・７クアソプ２２ｂは、歯車２
２ａの回転をガスゼネレータの回転数Ｎ１に比例した周
波数の交流信号として検出する。この信号はアンプ２２
ｃにより増幅されるとともに矩形波に整形され、この矩
形波信号は周波数電圧変換回路２２ｄによりアナログ電
圧信号に変換されてＡＤ変換器２０６に入力される。
ように、ガスゼネレータの回転に連動する磁性体の歯車
２２ａの回転を、電磁ピックアップ２２ｂにより検出す
るようになっており、ビ・７クアソプ２２ｂは、歯車２
２ａの回転をガスゼネレータの回転数Ｎ１に比例した周
波数の交流信号として検出する。この信号はアンプ２２
ｃにより増幅されるとともに矩形波に整形され、この矩
形波信号は周波数電圧変換回路２２ｄによりアナログ電
圧信号に変換されてＡＤ変換器２０６に入力される。
ＥＣＵ ２００は、車両の運転開始時、エンジンキーの
投入とともに図示しない安定化電源回路から電源を供給
されて作動を開始する。
投入とともに図示しない安定化電源回路から電源を供給
されて作動を開始する。
第４図はＥＣＵ ２００による制御の概略のフローチャ
ートを示す。ステップ３０１ではガスゼネレータの回転
数設定値Ｎ１．。いガスゼネレータ回転数Ｎ０、エンジ
ン出力軸回転数Ｎ１、コンプレッサ出口圧力ｃｏｐ、燃
焼器入口温度Ｔ、５、コンプレッサタービン入口温度Ｔ
４、タービン出口温度Ｔｂ、可変ノズル角度α２、およ
びシフト位置Ｓ、ｉの各種信号を入力する。ステップ３
０２では、ステップ３０１において入力された各種信号
とＲＡＭ ２０２に記憶されているデータから、エンジ
ンが定常状態にあるか否かを判定する。ステップ３０３
では、各種信号とＲＡＭ２０２に記憶されているデータ
から燃料流量Ｇ、を演算し、その結果を出力する。ステ
ップ３０４では、各種信号とＲＡＭ ２０２に記憶され
ているデータから可変ノズル角度α８を演算し、その結
果を出力する。そしてステップ３０５では、シフト位置
ＳＰを演算し、その結果を出力する。最後にステップ３
０６では、各種信号とＲＡＭ ２０２に記憶されている
データを用いて故障診断を行なう。すなわち、アクセル
センサ２１、ガスゼネレータ回転数センサ２２、エンジ
ン出力軸回転数センサ２３、圧力センサ２４、空気温度
センサ２５、タービン出口温度センサ２６、可変ノズル
角度センサ２７、シフト位置センサ２８、アクチュエー
タ１４．１５等が正常に作動しているか否かを判断する
。ステップ３０６の終了後、処理は再びステップ３０１
へ戻り、以下上述した動作を繰返す。
ートを示す。ステップ３０１ではガスゼネレータの回転
数設定値Ｎ１．。いガスゼネレータ回転数Ｎ０、エンジ
ン出力軸回転数Ｎ１、コンプレッサ出口圧力ｃｏｐ、燃
焼器入口温度Ｔ、５、コンプレッサタービン入口温度Ｔ
４、タービン出口温度Ｔｂ、可変ノズル角度α２、およ
びシフト位置Ｓ、ｉの各種信号を入力する。ステップ３
０２では、ステップ３０１において入力された各種信号
とＲＡＭ ２０２に記憶されているデータから、エンジ
ンが定常状態にあるか否かを判定する。ステップ３０３
では、各種信号とＲＡＭ２０２に記憶されているデータ
から燃料流量Ｇ、を演算し、その結果を出力する。ステ
ップ３０４では、各種信号とＲＡＭ ２０２に記憶され
ているデータから可変ノズル角度α８を演算し、その結
果を出力する。そしてステップ３０５では、シフト位置
ＳＰを演算し、その結果を出力する。最後にステップ３
０６では、各種信号とＲＡＭ ２０２に記憶されている
データを用いて故障診断を行なう。すなわち、アクセル
センサ２１、ガスゼネレータ回転数センサ２２、エンジ
ン出力軸回転数センサ２３、圧力センサ２４、空気温度
センサ２５、タービン出口温度センサ２６、可変ノズル
角度センサ２７、シフト位置センサ２８、アクチュエー
タ１４．１５等が正常に作動しているか否かを判断する
。ステップ３０６の終了後、処理は再びステップ３０１
へ戻り、以下上述した動作を繰返す。
本実施例において、可変ノズル角度α２はコンプレッサ
タービン入口温度Ｔ４あるいはパワータービン出口温度
Ｔ６が設定値になるように制御される。第５図は、ガス
ゼネレータ回転数Ｎ１およびエンジン出力軸回転数Ｎ３
に対してコンプレ、７サタ一ビン人口温度の設定値Ｔ
４ ｓ ｅ Ｌおよびタービン出口温度の設定値Ｔ ６
１ ａ Ｌを得るための可変ノズル１０６の流路面積Ａ
ｓ （角度α、に相当する）を示す。この図から理解
されるように、可変ノズル流路面積Ａ、がパワータービ
ン出口温度Ｔ６を設定値に近づけるように制御される領
域すなわちＴ６領域において、流路面積Ａ、はガスゼネ
レータ回転数Ｎ１が高くなるほど大きくなり、またエン
ジン出力軸回転数Ｎ、が低くなるほど大きくなる。
タービン入口温度Ｔ４あるいはパワータービン出口温度
Ｔ６が設定値になるように制御される。第５図は、ガス
ゼネレータ回転数Ｎ１およびエンジン出力軸回転数Ｎ３
に対してコンプレ、７サタ一ビン人口温度の設定値Ｔ
４ ｓ ｅ Ｌおよびタービン出口温度の設定値Ｔ ６
１ ａ Ｌを得るための可変ノズル１０６の流路面積Ａ
ｓ （角度α、に相当する）を示す。この図から理解
されるように、可変ノズル流路面積Ａ、がパワータービ
ン出口温度Ｔ６を設定値に近づけるように制御される領
域すなわちＴ６領域において、流路面積Ａ、はガスゼネ
レータ回転数Ｎ１が高くなるほど大きくなり、またエン
ジン出力軸回転数Ｎ、が低くなるほど大きくなる。
一方、可変ノズル流路面積Ａ５がコンプレノサタ−ビン
入口温度Ｔ４を設定値に近づけるように制′４ｆｆｌｌ
される領域すなわちＴ４領域は、回転数Ｎ１゜Ｎ３がと
もに高い部分に限られ、このＴ４領域において、流路面
積Ａ、は、ガスゼネレータ回転数Ｎ１が高くなるほど大
きくなり、またエンジン出力軸回転数Ｎ、が低くなるほ
ど大きくなる。しかして本実施例において、可変ノズル
流路面積Ａ。
入口温度Ｔ４を設定値に近づけるように制′４ｆｆｌｌ
される領域すなわちＴ４領域は、回転数Ｎ１゜Ｎ３がと
もに高い部分に限られ、このＴ４領域において、流路面
積Ａ、は、ガスゼネレータ回転数Ｎ１が高くなるほど大
きくなり、またエンジン出力軸回転数Ｎ、が低くなるほ
ど大きくなる。しかして本実施例において、可変ノズル
流路面積Ａ。
は回転数Ｎ、、Ｎ、に対して第５図に符号Ｒで示すよう
に変化すべく制御される。なお回転数Ｎ。
に変化すべく制御される。なお回転数Ｎ。
が約５２０００ｒｐｍより低い領域はサージ領域である
。
。
第６図は、第５図の符号Ｒで示す曲面の水平面（ＮＩ
Ｎ３平面）への投影を示す。この図から、Ｔ、領域は
破線で示すように五角形を呈するが、Ｔ４Ｓｌ域は一点
鎖線で示すように三角形を呈することが理解される。さ
て本実施例では、第６図に示すＮ、−Ｎ３平面はＮ、軸
およびＮ３軸に平行な直線により格子状に区画され、各
格子点における可変ノズル流路面積Ａ、のデータがＲＡ
Ｍ ２０１に記憶されている。しかして回転数Ｎ、、Ｎ
３が与えられると、適当な格子点における流路面積Ａ。
Ｎ３平面）への投影を示す。この図から、Ｔ、領域は
破線で示すように五角形を呈するが、Ｔ４Ｓｌ域は一点
鎖線で示すように三角形を呈することが理解される。さ
て本実施例では、第６図に示すＮ、−Ｎ３平面はＮ、軸
およびＮ３軸に平行な直線により格子状に区画され、各
格子点における可変ノズル流路面積Ａ、のデータがＲＡ
Ｍ ２０１に記憶されている。しかして回転数Ｎ、、Ｎ
３が与えられると、適当な格子点における流路面積Ａ。
のデータを用いてその回転数Ｎ ｌ、 Ｎ ３に対応
した流路面積Ａ５が計算される。
した流路面積Ａ５が計算される。
第７図は回転数Ｎ、、Ｎ３が与えられた場合の可変ノズ
ル角度α、すなわち可変ノズル流路面積Ａ、の計算ルー
チンを示す。このルーチンは所定時間毎に割込み処理さ
れる。まずステップ３１１ではガスゼネレータ回転数Ｎ
、およびエンジン出力軸回転数Ｎ３を読込む。ステップ
３１２では回転数Ｎ＋ 、Ｎ：ｌが第６図に示されたメ
ソシュのうちどれに対応するかを決定する。すなわち、
第６図において回転数Ｎ１．Ｎ３を含むメソシュを決定
する。ここで決定されたメツシュを第８図に例示する。
ル角度α、すなわち可変ノズル流路面積Ａ、の計算ルー
チンを示す。このルーチンは所定時間毎に割込み処理さ
れる。まずステップ３１１ではガスゼネレータ回転数Ｎ
、およびエンジン出力軸回転数Ｎ３を読込む。ステップ
３１２では回転数Ｎ＋ 、Ｎ：ｌが第６図に示されたメ
ソシュのうちどれに対応するかを決定する。すなわち、
第６図において回転数Ｎ１．Ｎ３を含むメソシュを決定
する。ここで決定されたメツシュを第８図に例示する。
ステップ３１３では、このメツシュの４つの頂点Ｐ＋
、Ｐｚ 、Ｐ：＋ 、Ｐｓの座標、すなわち各頂点にお
ける回転数Ｎ、、Ｎ３を読込む。ここで頂点Ｐ、におけ
る座標を（Ｎ ＋ ＋ 、Ｎ ３＋ ） 、頂点Ｐ２に
おける座標を（Ｎ、□Ｉ Ｎｆｆ□）、頂点Ｐ３におけ
る座標を（Ｎ＋３．＋＋ ） 、頂点Ｐ４における座標
を（Ｎ、４． Ｎ＊ｚ）とする。次いでステップ３１
４では各頂点Ｐ＋ 、Ｐｚ 、Ｐｙ 、Ｐａにおける流
路面積Ａ５すなわち第５図の鉛直座標を読込む。ここで
頂点Ｐ１における鉛直座標を（ＡＳ＋）、頂点Ｐ２にお
ける鉛直座標を（Ａ５□）、頂点Ｐ３における鉛直座標
を（Ａ、い、頂点Ｐ４における鉛直座標を（Ａ５４）
とする。
、Ｐｚ 、Ｐ：＋ 、Ｐｓの座標、すなわち各頂点にお
ける回転数Ｎ、、Ｎ３を読込む。ここで頂点Ｐ、におけ
る座標を（Ｎ ＋ ＋ 、Ｎ ３＋ ） 、頂点Ｐ２に
おける座標を（Ｎ、□Ｉ Ｎｆｆ□）、頂点Ｐ３におけ
る座標を（Ｎ＋３．＋＋ ） 、頂点Ｐ４における座標
を（Ｎ、４． Ｎ＊ｚ）とする。次いでステップ３１
４では各頂点Ｐ＋ 、Ｐｚ 、Ｐｙ 、Ｐａにおける流
路面積Ａ５すなわち第５図の鉛直座標を読込む。ここで
頂点Ｐ１における鉛直座標を（ＡＳ＋）、頂点Ｐ２にお
ける鉛直座標を（Ａ５□）、頂点Ｐ３における鉛直座標
を（Ａ、い、頂点Ｐ４における鉛直座標を（Ａ５４）
とする。
ステップ３１５では各頂点Ｐ、、Ｐ２．Ｐ、、Ｐ４の座
標から回転数Ｎ Ｉ、 Ｎ ３における流路面積Ａ５を
計算する。まず、第８図において、回転数Ｎ３を通り横
軸に平行な直線を描き、この直線をメツシュの右辺およ
び左辺との交点をそれぞれＰ３４゜■〕、２とする。同
様に、回転数Ｎ、を通り縦横に平行な直線を描き、この
直線とメツシュの上辺および下辺との交点をそれぞれＰ
Ｚｉ Ｐ＋３とする。点Ｐ１□における鉛直座標（人
、１□）は、点Ｐ、、Ｐ２における鉛直座標（Ａｓ＋）
、 （Ａｓｚ）より、同様にして、点Ｐ：１４． Ｐ
＋：ｌｌ Ｐｚａにおける鉛直座標は、それぞれ となる。次に点Ｐ、□、Ｐ３４における鉛直座標（ＡＳ
＋２）、 （Ａｓ：１４）より、回転数Ｎ、、Ｎｌに
おける流路面積Ａ５’は、 ただし、Ｎ＋３４＋ Ｎｚｚは点Ｐ １２＋ Ｐ ３
４における回転数Ｎ１である。しかして（５）式に（１
）式および（２）式を代入すればＡ５’が求められる。
標から回転数Ｎ Ｉ、 Ｎ ３における流路面積Ａ５を
計算する。まず、第８図において、回転数Ｎ３を通り横
軸に平行な直線を描き、この直線をメツシュの右辺およ
び左辺との交点をそれぞれＰ３４゜■〕、２とする。同
様に、回転数Ｎ、を通り縦横に平行な直線を描き、この
直線とメツシュの上辺および下辺との交点をそれぞれＰ
Ｚｉ Ｐ＋３とする。点Ｐ１□における鉛直座標（人
、１□）は、点Ｐ、、Ｐ２における鉛直座標（Ａｓ＋）
、 （Ａｓｚ）より、同様にして、点Ｐ：１４． Ｐ
＋：ｌｌ Ｐｚａにおける鉛直座標は、それぞれ となる。次に点Ｐ、□、Ｐ３４における鉛直座標（ＡＳ
＋２）、 （Ａｓ：１４）より、回転数Ｎ、、Ｎｌに
おける流路面積Ａ５’は、 ただし、Ｎ＋３４＋ Ｎｚｚは点Ｐ １２＋ Ｐ ３
４における回転数Ｎ１である。しかして（５）式に（１
）式および（２）式を代入すればＡ５’が求められる。
同様にして、点Ｐ１３１ Ｐ２４における鉛直座標（
Ａ ５ａｔ） 、 （Ａ ５２４）より、回転数Ｎｌ、
Ｎ３における流路面積Ａ、″は、 しかして、（６）式に（１）式および（２）式を代入ず
ればＡ ５”が求められる。そして、Ａ５’とＡ５’の
平均値をとり、求める流路面積Ａ５とする。すなわち、 を回転数Ｎ＋ 、Ｎ３における可変ノズル流路面積Ａ、
とする。
Ａ ５ａｔ） 、 （Ａ ５２４）より、回転数Ｎｌ、
Ｎ３における流路面積Ａ、″は、 しかして、（６）式に（１）式および（２）式を代入ず
ればＡ ５”が求められる。そして、Ａ５’とＡ５’の
平均値をとり、求める流路面積Ａ５とする。すなわち、 を回転数Ｎ＋ 、Ｎ３における可変ノズル流路面積Ａ、
とする。
このようにして、回転数Ｎｌ、Ｎ３が定められると第４
図のステップ３０４において可変ノズルの流路面積Ａ、
すなわち角度α、が求められ、これに基いて可変ノズル
１０６は制御される。ここで回転数Ｎ１．Ｎ：ｌが第５
図のＴ４領域のものである場合、コンプレッサタービン
入口温度Ｔ４の設定値Ｔ ４ＳＱＬは、従来のようにガ
スゼネレータ回転数Ｎ、のみによって定まるのではなく
、ガスゼネレータ回転数Ｎ１ とエンジン出力軸回転数
Ｎ３に応じて変化する。すなわち、コンプレッサタービ
ン人口温度Ｔ４およびパワータービン出口温度Ｔ６は、
常に各構成部品の材料に対する許容温度に精度良く抑え
られ、これによりエンジンの熱効率が改善される。
図のステップ３０４において可変ノズルの流路面積Ａ、
すなわち角度α、が求められ、これに基いて可変ノズル
１０６は制御される。ここで回転数Ｎ１．Ｎ：ｌが第５
図のＴ４領域のものである場合、コンプレッサタービン
入口温度Ｔ４の設定値Ｔ ４ＳＱＬは、従来のようにガ
スゼネレータ回転数Ｎ、のみによって定まるのではなく
、ガスゼネレータ回転数Ｎ１ とエンジン出力軸回転数
Ｎ３に応じて変化する。すなわち、コンプレッサタービ
ン人口温度Ｔ４およびパワータービン出口温度Ｔ６は、
常に各構成部品の材料に対する許容温度に精度良く抑え
られ、これによりエンジンの熱効率が改善される。
以上のように本発明によれば、可変ノズルは、コンプレ
ッサタービンの入口温度またはパワータービンの出口温
度がコンプレッサタービンおよびパワータービンの各回
転数に応して定まる設定値に近づくように制御されるの
で、エンジンの熱効率が改善され、エンジン出力が高め
られるという効果が得られる。
ッサタービンの入口温度またはパワータービンの出口温
度がコンプレッサタービンおよびパワータービンの各回
転数に応して定まる設定値に近づくように制御されるの
で、エンジンの熱効率が改善され、エンジン出力が高め
られるという効果が得られる。
第１Ｉは本発明の構成図、
第２図は本発明の一実施例を適用したガスタービンエン
ジンを示すブロック図、 第３図はガスゼネレータ回転数センサのブロック線図、 第４図はＥＣＵによる制御の概略フローチャート、 第５図はガスゼネレータ回転数およびエンジン出力軸回
転数に対する可変ノズルの流路面積の設定値の変化を示
すグラフ、 第６図はＮ ＩＮ ’ｓ平面におけるＴ６領域およびＴ
４領域を示す図、 第７図は可変ノズル流路面積の計算ルーチンのフローチ
ャート、 第８図は第６図のＮｌ ｒ’Ｊｌ平面におけるメツシ
ュの拡大図である。 ２２・・・ガスゼネレータ回転数センサ、２３・・・エ
ンジン出力軸回転数センサ、１０２・・・コンプレッサ
タービン、 １０３・・・パワータービン、 １０６・・・可変ノズル。 第１図 帛２図 ２２・・・ガスゼ洋レータ回転数センサ２３ ・・工
／ノン出力・ｉｌ＋回転数センサ１０２・・・コンフレ
ノサタービン １０３・・・ノセヮータービン １０６・・・可変ノズル １０９・・・出力軸 第 ３図 第４図 第５図 ＠６図 第７図
ジンを示すブロック図、 第３図はガスゼネレータ回転数センサのブロック線図、 第４図はＥＣＵによる制御の概略フローチャート、 第５図はガスゼネレータ回転数およびエンジン出力軸回
転数に対する可変ノズルの流路面積の設定値の変化を示
すグラフ、 第６図はＮ ＩＮ ’ｓ平面におけるＴ６領域およびＴ
４領域を示す図、 第７図は可変ノズル流路面積の計算ルーチンのフローチ
ャート、 第８図は第６図のＮｌ ｒ’Ｊｌ平面におけるメツシ
ュの拡大図である。 ２２・・・ガスゼネレータ回転数センサ、２３・・・エ
ンジン出力軸回転数センサ、１０２・・・コンプレッサ
タービン、 １０３・・・パワータービン、 １０６・・・可変ノズル。 第１図 帛２図 ２２・・・ガスゼ洋レータ回転数センサ２３ ・・工
／ノン出力・ｉｌ＋回転数センサ１０２・・・コンフレ
ノサタービン １０３・・・ノセヮータービン １０６・・・可変ノズル １０９・・・出力軸 第 ３図 第４図 第５図 ＠６図 第７図
Claims (1)
- １、燃焼器から供給される燃焼ガスによりコンプレッサ
タービンが回転駆動され、該コンプレッサタービンから
排出される燃焼ガスが可変ノズルにより制御されてパワ
ータービンへ供給され、該パワータービンからの排出ガ
スが上記燃焼器に供給される吸気を加熱するガスタービ
ンにおいて、上記コンプレッサタービンの回転数を検出
する第１回転数検出手段と、上記パワータービンに連結
された出力軸の回転数を検出する第２回転数検出手段と
、上記コンプレッサタービンの入口温度を検出する手段
と、上記パワータービンの出口温度を検出する手段と、
該入口温度または出口温度が上記コンプレッサタービン
および出力軸の各回転数に応じて定まる設定値に近づく
よう上記可変ノズルを制御するノズル制御手段とを備え
ることを特徴とするガスタービンの可変ノズル制御装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8123387A JPH073188B2 (ja) | 1987-04-03 | 1987-04-03 | ガスタ−ビンの可変ノズル制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8123387A JPH073188B2 (ja) | 1987-04-03 | 1987-04-03 | ガスタ−ビンの可変ノズル制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63248932A true JPS63248932A (ja) | 1988-10-17 |
| JPH073188B2 JPH073188B2 (ja) | 1995-01-18 |
Family
ID=13740731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8123387A Expired - Lifetime JPH073188B2 (ja) | 1987-04-03 | 1987-04-03 | ガスタ−ビンの可変ノズル制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH073188B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5184526A (en) * | 1990-06-07 | 1993-02-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Automatic speed changing system for two-shaft type gas turbine engine |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5414243B2 (ja) | 2008-11-06 | 2014-02-12 | 株式会社日立製作所 | インターネットバンキングシステムの管理サーバ |
-
1987
- 1987-04-03 JP JP8123387A patent/JPH073188B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5184526A (en) * | 1990-06-07 | 1993-02-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Automatic speed changing system for two-shaft type gas turbine engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH073188B2 (ja) | 1995-01-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6698203B2 (en) | System for estimating absolute boost pressure in a turbocharged internal combustion engine | |
| US6539714B1 (en) | System for estimating turbocharger rotational speed | |
| KR100767500B1 (ko) | 가변형 노즐 터빈 제어 전략 | |
| CN100389253C (zh) | 微型燃气轮机燃烧控制器及控制方法 | |
| JPS5618036A (en) | Fuel controller | |
| CN107177717A (zh) | 一种aod炉 | |
| JPS63248932A (ja) | ガスタ−ビンの可変ノズル制御装置 | |
| JP2004011639A (ja) | 内燃機関における排気ガス・ターボチャージャのチャージ圧力制御方法および装置 | |
| US6112719A (en) | Acceleration based control system for speed governing | |
| JPH0318639A (ja) | エンジンの吸入空気量制御装置 | |
| JP3728930B2 (ja) | 内燃機関の排気還流制御装置 | |
| CN207452176U (zh) | 一种aod炉 | |
| JPH09269803A (ja) | デューティ駆動制御装置 | |
| JPH051624A (ja) | 排気ガス還流制御装置の故障診断装置 | |
| JPH0575890B2 (ja) | ||
| JPS6047825A (ja) | 電子制御ガスタ−ビンエンジンの可動部制御方法 | |
| JP2004183480A (ja) | 内燃機関のトルク制御装置 | |
| JPH0318665Y2 (ja) | ||
| JPS588241A (ja) | 電子制御式燃料噴射装置 | |
| JPS62247152A (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JPS6047824A (ja) | 電子制御ガスタ−ビンエンジンの可動部制御方法 | |
| JP2007107429A (ja) | ターボチャージャーの可変ノズル制御装置 | |
| JPS63272933A (ja) | 燃料噴射制御装置 | |
| JPH0237119A (ja) | 二軸式ガスタービン機関の制御装置 | |
| RU97107149A (ru) | Электрический привод с усовершенствованным каскадным устройством управления |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080118 Year of fee payment: 13 |