Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPS6053169B2 - Automotive gas turbine control device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPS6053169B2 - Automotive gas turbine control device - Google Patents

Automotive gas turbine control device

Info

Publication number
JPS6053169B2
JPS6053169B2 JP6831179A JP6831179A JPS6053169B2 JP S6053169 B2 JPS6053169 B2 JP S6053169B2 JP 6831179 A JP6831179 A JP 6831179A JP 6831179 A JP6831179 A JP 6831179A JP S6053169 B2 JPS6053169 B2 JP S6053169B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
intake air
air temperature
engine
value
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.)
Expired
Application number
JP6831179A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS55160128A (en
Inventor
徹 竹内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP6831179A priority Critical patent/JPS6053169B2/en
Publication of JPS55160128A publication Critical patent/JPS55160128A/en
Publication of JPS6053169B2 publication Critical patent/JPS6053169B2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車用二軸ガスタービンエンジンの制御装
置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a control device for a two-shaft gas turbine engine for an automobile.

一般に、自動車用二軸ガスタービンエンジンでは、第
1図に示すように、供給燃料の流量Wfとパワータービ
ン入口可変案内翼(以後VNと略す)の角度αとを主に
変化させて、要求出力が得られるように、エンジン1を
制御している。
Generally, in a two-shaft gas turbine engine for an automobile, as shown in Fig. 1, the required output is achieved by mainly changing the flow rate Wf of the supplied fuel and the angle α of the power turbine inlet variable guide vane (hereinafter abbreviated as VN). The engine 1 is controlled so that the following results are obtained.

(SAWYER′ SGASTURBINEENGIN
EERINGHANDBOOKU、S、Aガスタービン
出版197詳発行) 燃料流量Wfに応じてガス発生機
軸の回転数N廚が制御され、一方VN角度αはコンプレ
ッサのサージを防ぎ、かつエンジンを効率の良い点で運
転できるように制御するのが通例である。
(SAWYER' SGASTURBINEENGIN
EERINGHANDBOOKU, S, A Gas Turbine Publishing 197 details) The rotation speed N of the gas generator shaft is controlled according to the fuel flow rate Wf, while the VN angle α prevents the compressor from surging and operates the engine at an efficient point. It is customary to control it so that it can be done.

具体的には、アクセル5はらのガス発生機回転数指示
信号Nggsetと実際のガス発生機回転数N廚との偏
差を引き算器7で演算して、さらにこの偏差ΔNmgを
演算回路9(通常は比例積分)に入力して燃料流量指示
値CVsetとし、この指示値に応じてアクチュエータ
11を駆動することにより、ガス発生機回転数Nmgが
指示値Nmgsetになるように、流量Wfを増減して
、アクセル踏込量に応じた要求出力を確保する。 一方
、演算器15において、エンジン吸気温度Tlと回転数
Nmgとからガス発生機修正回転数N四*=Ngg/V
T、を演算して求め、この修正回転数Nmg*から第2
図に示すようにコンプレッサタービン入口修正温度T7
set*を求める。
Specifically, a subtractor 7 calculates the deviation between the gas generator rotational speed instruction signal Nggset from the accelerator 5 and the actual gas generator rotational speed Nggset, and further this deviation ΔNmg is calculated by a calculation circuit 9 (usually (proportional integral) to set the fuel flow rate command value CVset, and by driving the actuator 11 according to this command value, the flow rate Wf is increased or decreased so that the gas generator rotation speed Nmg becomes the command value Nmgset, Ensures the required output according to the amount of accelerator depression. On the other hand, in the calculator 15, based on the engine intake air temperature Tl and the rotational speed Nmg, the gas generator corrected rotational speed N4*=Ngg/V
T, is calculated and calculated, and from this corrected rotation speed Nmg*, the second
Compressor turbine inlet correction temperature T7 as shown in the figure
Find set*.

次にT7set*×Tiを演算してコンプレッサタービ
ン入口温度指示値T、setを求め、これと実際のコ1
ンプレツサタービン入口温度Tlとの偏差を引き算器1
8で演算して、さらにこの偏差ΔTlを演算回路20(
通常は比例積分)に入力してVN角度指示値VNset
を得る。この指示値に応じてアクチュエータ22を駆動
することにより、コンプレ門ツサタービン入口温度τ、
が指示値T、setになるように、VN角度αを変化さ
せてパワータービンヘの高温ガスの流速方向をコントロ
ールし、コップレツサのサージを防ぎ、かつエンジン効
率を良好に制御する。ところで、タービンの耐熱性の見
地から所定の上限T7MAXを越えないようにタービン
入口温度T7を制御する必要があり、従来は、選択器2
4で指示値T7setと上限T7MA8とを比較して小
さい方の値を選択して、これを実際のタービン入口温度
指示値T7setlとしている。
Next, calculate T7set**Ti to obtain the compressor turbine inlet temperature command value T,set, and compare this with the actual value.
Subtractor 1 for the deviation from the compressor turbine inlet temperature Tl
8, and this deviation ΔTl is further calculated by the calculation circuit 20 (
(Usually proportional integral) and input the VN angle instruction value VNset.
get. By driving the actuator 22 according to this instruction value, the compressor gate turbine inlet temperature τ,
The VN angle α is changed to control the flow velocity direction of the high temperature gas to the power turbine so that the command value T,set is achieved, thereby preventing a surge in the copresor and controlling the engine efficiency favorably. By the way, from the viewpoint of heat resistance of the turbine, it is necessary to control the turbine inlet temperature T7 so as not to exceed a predetermined upper limit T7MAX.
4, the command value T7set and the upper limit T7MA8 are compared, the smaller value is selected, and this is set as the actual turbine inlet temperature command value T7setl.

しかし、このような制御においては、エンジン吸気温度
T1が通常よりも上昇した時に、エンジンの最大出力の
低下が著しいという欠点がある。
However, such control has the drawback that when the engine intake air temperature T1 rises above normal, the maximum output of the engine decreases significantly.

すなわち、エンジンの空気力学的設計は常温で最も効率
が良くなるように設計するので、最大出力時には、VN
は最も出力を出し易い角度に、またコンプレッサタービ
ン入口温度T7は上限T7MAXになるように設定して
ある。しかるに、同一の回転数NggおよびVN角度に
おいては、吸気温度T1が上昇すると、ターボ機械の相
似則によつて入口温度T7は大幅に上昇する。このとき
エンジンに最大負荷を要求すると、回転数Nggは上昇
するが、指示値T7setが上限T7MAXよりも大と
なつてしまうので、強制的にVNが開かれて、結果的に
単にエンジン入口温度が上昇したために起こる出力低下
よりも大きな出力低下をきたす。この様子を第3図によ
つて具体的に説明する。
In other words, the aerodynamic design of the engine is designed to be most efficient at room temperature, so at maximum output, VN
is set at an angle that facilitates output, and the compressor turbine inlet temperature T7 is set at an upper limit T7MAX. However, at the same rotational speed Ngg and VN angle, when the intake air temperature T1 increases, the inlet temperature T7 significantly increases due to the law of similarity of turbomachines. If the maximum load is requested from the engine at this time, the rotational speed Ngg will increase, but since the indicated value T7set will be larger than the upper limit T7MAX, VN will be forcibly opened, and as a result, the engine inlet temperature will simply increase. This causes a larger output drop than that caused by the increase in output. This situation will be specifically explained with reference to FIG.

第3図はエンジン入口温度すなわち吸気温度T1が35
℃のときガス発生機回転数Nggとエンジン出力との関
係を、VN角度パラメータにとつて示している。VN角
度としては、最も出力を出し易い設定角一度から00,
10、,20力それぞれずれた場合を例にとつてある。
Figure 3 shows that the engine inlet temperature, that is, the intake air temperature T1 is 35
The relationship between the gas generator rotational speed Ngg and the engine output at °C is shown as a VN angle parameter. The VN angle is from 1 to 00, which is the setting angle that produces the most output.
The case where the force is shifted by 10, 20 forces is taken as an example.

これらは図中実線で示されるが、図から明らかなように
、回転数N廚の上昇に連れて出力は上昇し、また、VN
の設定角度からのずれが小さいほ.ど、同一回転数N廚
であつても相対的に出力は増加する傾向にある。
These are shown as solid lines in the figure, but as is clear from the figure, the output increases as the rotational speed N increases, and the VN
The smaller the deviation from the set angle. However, even if the rotational speed is the same, the output tends to increase relatively.

一方、VN角度の制御を行つてタービン入口温度T7を
1000℃に固定したときの回転数Nggと出力との関
係を図中点鎖線で示す。
On the other hand, the relationship between the rotational speed Ngg and the output when the turbine inlet temperature T7 is fixed at 1000° C. by controlling the VN angle is shown by a dashed line in the figure.

この点鎖線から明らかなように、この装置にあつては、
タービン入口温度を1000℃に固定した場合には、回
転数Nggが最大回転数(100%)のところよりむし
ろ最大回転数の95%程度付近のところで、最もエンジ
ン出力が高まつている。
As is clear from this dotted line, in this device,
When the turbine inlet temperature is fixed at 1000° C., the engine output is highest when the rotational speed Ngg is around 95% of the maximum rotational speed rather than at the maximum rotational speed (100%).

このエンジン出力や最も高まるところでは、図中点鎖線
と実線との交点から明らかなように、丁度VNが設定角
度付近になつており、それ以上に回転数N廚を上げたと
しても、それに応じてタービン入口温度が上昇する傾向
となるので、タービン入口温度を同一的に保つべく、設
定角度からVNが開いてゆき、これに連れて大きくエン
ジン出力が低下する結果となる。
As is clear from the intersection of the dotted chain line and the solid line in the figure, at the point where this engine output increases the most, VN is exactly near the set angle, and even if the rotational speed N is increased beyond that, the As a result, the turbine inlet temperature tends to rise, so in order to keep the turbine inlet temperature the same, VN opens from the set angle, resulting in a large reduction in engine output.

ノ 本発明は、上記にかんがみてなされたもので、その
ときの吸気温度に応じた実現可能な最大出力を要求した
ときにエンジンが発揮できるようにして、吸気温度の上
昇に起因しての最大出力の低下をエンジン安全性を保ち
つつ最小限に抑えた装置・を提供するものである。
The present invention has been made in view of the above, and it enables the engine to produce the maximum output that can be achieved according to the intake air temperature at that time, thereby reducing the maximum output due to the increase in the intake air temperature. The present invention provides a device that minimizes the decrease in output while maintaining engine safety.

以下図面によつて説明する。This will be explained below with reference to the drawings.

第4図は本発明の第1実施例を示すもので、30は関数
発生器である。関数発生器30は、エンジン吸気温度T
1に応”じて増加する、例えばT1×K(定数)のよう
な関数を発生し、これを減算値N廚dとして引き算器7
へ出力する。
FIG. 4 shows a first embodiment of the present invention, in which 30 is a function generator. The function generator 30 calculates the engine intake air temperature T
1, for example, T1 x K (constant), and uses this as the subtraction value N degrees d.
Output to.

引き算器7では、(指示値Nggset一減算値N廚d
一回転数Ngg)を演算して偏差ΔNggを求めるので
、見かけ上指示値N廚Setが吸気温度の上昇に応じて
小さくなるように補正されることになる。
In the subtracter 7, (instruction value Nggset - subtraction value Nggset
Since the deviation ΔNgg is obtained by calculating the number of rotations (Ngg), the apparent command value Ngg is corrected so that it becomes smaller in accordance with the rise in intake air temperature.

その他の構成については、第1図と同様であるので、同
一部については同符号を付しておく。
The other configurations are the same as those in FIG. 1, so the same parts are given the same reference numerals.

本実施例では、吸気温度が上昇したときにアクセルを踏
込んで大きな出力を要求した場合でも、指示値N廚Se
tが補正された分だけ自動的に燃料流量が絞られて、例
えば第3図の点鎖線において、最大出力を与える最大回
転数の95%付近に回転数N廚が制御されるので、コン
プレッサタービン吸気温度の上昇が抑えられ、■N角度
は設定角度付近に維持される。従つて、吸気温度が上昇
した場合でも、そのときの吸気温度に応じて実現可能な
最大出力を要求に応じて発揮することが可能となり、吸
気温度の上昇により生じていた大出力を要求したときの
強制的な出力低下を最小限に抑えることができる。
In this embodiment, even if a large output is requested by pressing the accelerator when the intake air temperature rises, the indicated value N
The fuel flow rate is automatically throttled by the amount that t has been corrected, and the rotation speed N is controlled to around 95% of the maximum rotation speed that provides the maximum output, as shown by the dotted chain line in Figure 3. The increase in intake air temperature is suppressed, and the ■N angle is maintained near the set angle. Therefore, even when the intake air temperature rises, it is possible to produce the maximum output that can be achieved according to the intake air temperature at that time, and when the large output that was generated due to the increase in the intake air temperature is requested. Forced output reduction can be minimized.

よつて第5図に示すように、従来の装置に比べて吸気温
度が上昇した場合に最大出力を要求したときのエンジン
の出力性能を大幅に改善できる。なお、最大出力時以外
でも、アクセル開度に対する回転数や出力が吸気温度に
応じて相対変化するが、運転中に吸気温度(外気温度)
が大幅かつ急激に変動することは少ないので、これによ
つてアクセルフィーリングが極端に悪化することはなく
、実用上は殆ど支障ないといえる。第6図は本発明の第
2実施例要部を示すものである。この実施例では、エン
ジン吸気通路にバイメタル5aを介装し、アクセルペダ
ル5bの踏込量に応じて抵抗値が変動するポテンショメ
ータ5cの固定抵抗体とバイメタル5aとをリンク5d
,5eとで連結することによつて、エンジン吸気温度T
1に応じて指示値Nggsetを補正するようにしたも
のである。その他の構成は第1実施例と同様であり、こ
の実施例は第1実施例と同様の効果を奏する。
Therefore, as shown in FIG. 5, the output performance of the engine when maximum output is required when the intake air temperature rises can be significantly improved compared to the conventional device. Note that even when the output is not at maximum output, the rotational speed and output relative to the accelerator opening change relative to the intake air temperature, but during driving the intake air temperature (outside air temperature)
Since it is rare for the value to fluctuate significantly and rapidly, this does not cause the accelerator feeling to deteriorate significantly, and it can be said that there is almost no problem in practical use. FIG. 6 shows the main part of a second embodiment of the present invention. In this embodiment, a bimetal 5a is interposed in the engine intake passage, and a fixed resistor of a potentiometer 5c whose resistance value changes depending on the amount of depression of the accelerator pedal 5b is linked to the bimetal 5a.
, 5e, the engine intake air temperature T
In this example, the instruction value Nggset is corrected in accordance with 1. The rest of the structure is the same as that of the first embodiment, and this embodiment has the same effects as the first embodiment.

第7図は本発明の第3実施例を示すものてある。この実
施例では、選択器34によつて上限N廚MAX″と指示
値Nggsetとから小さい方の値を選択して、これを
実際の指示値N医SeVとして引き算器7へ出力するこ
とによつて、指示値N酉SeVが所定の上限を越えない
ように補正し、上限NggMAX″としては予め所定に
設定した上限NggMAXから減算値Nggdを引き算
器33で減算したものを用いることによつて、アクセル
を最も踏込んで最大出力を要求した状態でのみ、相対的
に指示値Nggset″を補正するようにしたものであ
る。このため、アクセルを最も踏込んだ状態(緊急時な
ど高出力を要求されるとき)を除いて、アクセル位置と
ガス発生機回転数との関係が吸気温度T1によつて異な
る不具合を解消することができる。
FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention. In this embodiment, the selector 34 selects the smaller value from the upper limit N° MAX'' and the indicated value Nggset, and outputs this to the subtracter 7 as the actual indicated value Nggset. Therefore, by correcting the instruction value NSeV so that it does not exceed a predetermined upper limit, and by using the value obtained by subtracting the subtracted value Nggd from the predetermined upper limit NggMAX'' as the upper limit NggMAX'' by the subtracter 33, The indicated value Nggset'' is relatively corrected only when the accelerator is depressed the most and maximum output is requested.For this reason, when the accelerator is depressed the most (high output is required such as in an emergency), the indicated value Nggset'' is relatively corrected. The problem that the relationship between the accelerator position and the rotational speed of the gas generator differs depending on the intake air temperature T1 can be solved.

以上説明したように、本発明は、吸気温度に応じて、エ
ンジンが最も効率的に出力を発揮するように、燃料流量
を規制する指示値を補正したので、特に吸気温度が上昇
した場合にもその吸気温度に応じた最大出力を、最大出
力を要求したときに常に発揮することができ、吸気温度
の上昇にもとづく大出力を要求したときの強制的な出力
低下を最小限に抑えることができる。
As explained above, the present invention corrects the command value regulating the fuel flow rate so that the engine can produce output most efficiently according to the intake air temperature, so even when the intake air temperature rises, The maximum output according to the intake air temperature can always be produced when the maximum output is requested, and the forced reduction in output when a large output is requested due to a rise in the intake air temperature can be minimized. .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の装置を示すブロック図、第2図はコンプ
レッサタービン入口修正温度と修正回転数との関係を示
す特性図、第3図はエンジン吸気温度が35℃のときの
出力特性を示す特性図、第4図は本発明の第1実施例を
示すブロック図、第5図は従来装置と本発明の装置にお
ける吸気温度に゛対するエンジン出力特性を示す特性図
、第6図は本発明の第2実施例要部を示す概略図、第7
図は本発明の第3実施例を示すブロック図である。 1・・・・・エンジン、5・・・・・・アクセル、5a
・・・・・・バイメタル、5b・・・・・・アクセルペ
ダル、5c・・・・・・ポ.テンシヨメータ、5d,5
e・・・・・・リンク、7・・・・引き算器、9・・・
・・・演算回路、11・・・・・アクチュエータ、15
・・・・・演算器、18・・・・・・引き算器、20・
・・・演算回路、22・・・・アクチュエータ、24・
・・・・選択器、30・・・・・・関数発生器、33・
・・・引き算ノ 器。
Fig. 1 is a block diagram showing a conventional device, Fig. 2 is a characteristic diagram showing the relationship between corrected compressor turbine inlet temperature and corrected rotation speed, and Fig. 3 shows output characteristics when the engine intake air temperature is 35°C. FIG. 4 is a block diagram showing the first embodiment of the present invention, FIG. 5 is a characteristic diagram showing engine output characteristics with respect to intake air temperature in the conventional device and the device of the present invention, and FIG. Schematic diagram showing the main part of the second embodiment, No. 7
The figure is a block diagram showing a third embodiment of the present invention. 1...Engine, 5...Accelerator, 5a
...Bimetal, 5b...accelerator pedal, 5c...po. tensiometer, 5d, 5
e...Link, 7...Subtractor, 9...
... Arithmetic circuit, 11 ... Actuator, 15
... Arithmetic unit, 18 ... Subtractor, 20.
... Arithmetic circuit, 22 ... Actuator, 24.
...Selector, 30...Function generator, 33.
...Subtraction device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 互いに独立して回転するガス発生機軸とパワーター
ビン軸と、パワータービン入口に配設した可変翼と、ア
クセル踏込量に基づいた指示値とガス発生機軸回転数と
の偏差を縮小する方向に燃料の供給量を増減制御する手
段と、ガス発生機軸回転数およびエンジン吸気温度に基
づいた指示値とコンプレッサタービン入口温度との偏差
を縮小する方向に上記翼の角度を可変制御する手段とを
備えた自動車用ガスタービンエンジンにおいて、吸気温
度に応じて増加する値を出力する関数発生器と、前記ア
クセル踏込量に基づいた指示値から前記関数発生器の出
力値を減算して燃料指示値として出力する引き算器とを
備えた自動車用ガスタービン制御装置。
1. A gas generator shaft and a power turbine shaft that rotate independently of each other, a variable blade arranged at the power turbine inlet, and a fuel supply system that rotates the fuel in a direction that reduces the deviation between the indicated value based on the amount of accelerator depression and the gas generator shaft rotation speed. and means for variably controlling the angle of the blade in a direction to reduce the deviation between the compressor turbine inlet temperature and the indicated value based on the gas generator shaft rotation speed and engine intake air temperature. In an automobile gas turbine engine, a function generator outputs a value that increases according to intake air temperature, and an output value of the function generator is subtracted from an instruction value based on the accelerator depression amount and output as a fuel instruction value. An automobile gas turbine control device equipped with a subtracter.
JP6831179A 1979-06-01 1979-06-01 Automotive gas turbine control device Expired JPS6053169B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6831179A JPS6053169B2 (en) 1979-06-01 1979-06-01 Automotive gas turbine control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6831179A JPS6053169B2 (en) 1979-06-01 1979-06-01 Automotive gas turbine control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS55160128A JPS55160128A (en) 1980-12-12
JPS6053169B2 true JPS6053169B2 (en) 1985-11-25

Family

ID=13370131

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6831179A Expired JPS6053169B2 (en) 1979-06-01 1979-06-01 Automotive gas turbine control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6053169B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPS55160128A (en) 1980-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6662562B2 (en) Method and device for regulating the boost pressure of an internal combustion engine
US6272859B1 (en) Device for controlling a variable geometry turbocharger
EP1801384B1 (en) Methods and systems for variable geometry turbocharger control
US3523423A (en) Gas turbine engines
CA2845182C (en) System and method for engine transient power response
JP3683269B2 (en) Control mechanism of closed annular stator vane
US20050056012A1 (en) Method and device for operating at least one turbocharger on an internal combustion engine
EP1474597B1 (en) Control method for variable geometry turbocharger and related system
US5259188A (en) Method and system to increase stall margin
JP4024423B2 (en) Fuel injection amount control device for an internal combustion engine with a turbocharger
JP2004108368A (en) Method of adjusting boost pressure of internal combustion engine
JP3479672B2 (en) Gas turbine control method and control device
JPS6130142B2 (en)
JP2008540892A (en) Supercharging control for internal combustion engines
JPH11324690A (en) Method of adjusting boost pressure of internal combustion engine
JPS6053169B2 (en) Automotive gas turbine control device
JPH09177554A (en) Internal combustion engine with supercharger
JP3052448B2 (en) Acceleration control device for gas turbine vehicles
JPS5951659B2 (en) Automotive gas turbine control device
JPH0749771B2 (en) Supercharging pressure control device for internal combustion engine with variable displacement exhaust turbocharger
JP2900371B2 (en) Two-shaft gas turbine engine
JPS60212626A (en) Controller for variable displacement turbo-charger
JPS6214695B2 (en)
JPS5948295B2 (en) Variable vane control device for twin-shaft gas turbine
JPS5947140B2 (en) Variable vane control device for twin-shaft gas turbine