JPH073188B2 - 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
- JPH073188B2 JPH073188B2 JP8123387A JP8123387A JPH073188B2 JP H073188 B2 JPH073188 B2 JP H073188B2 JP 8123387 A JP8123387 A JP 8123387A JP 8123387 A JP8123387 A JP 8123387A JP H073188 B2 JPH073188 B2 JP H073188B2
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- Japan
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- turbine
- variable nozzle
- rotation speed
- compressor
- detecting
- Prior art date
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- Control Of Turbines (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
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号公報に記載されているように、安定
性かつ応答性の良い運転を確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制御される。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T6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T4，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入口温度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、コンプレッサタービン
入口温度T4の設定値はコンプレッサ回転数N1のみに応じ
て定められている。
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号公報に記載されているように、安定
性かつ応答性の良い運転を確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制御される。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T6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T4，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入口温度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、コンプレッサタービン
入口温度T4の設定値はコンプレッサ回転数N1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、コンプレッサタービン入口温度T4の上限値はコン
プレッサ回転数N1だけでなく出力軸回転数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、コンプレッサタービン入口温度T4の上限値はコン
プレッサ回転数N1だけでなく出力軸回転数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。
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Ｄ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Ｄ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（E
CU）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、ECU200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（E
CU）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、ECU200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、コンプレッサ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107と、熱交換器108とを
備える。コンプレッサ101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により回転駆動され
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106
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ECU200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1
03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。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。
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107と、熱交換器108とを
備える。コンプレッサ101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により回転駆動され
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106
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ECU200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1
03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。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。
ECU200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（ROM）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
する中央演算処置装置（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205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（I/O）207とを
有する。ECU200は、軽量弁17に入力される燃料流量Gf、
アクチュエータ14に入力されるシフト位置Sp、アクチュ
エータ15に入力される可変ノズル角度指令値αsの各制
御指令信号を出力する。
ログラム等を記憶するリードオンリメモリ（ROM）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
する中央演算処置装置（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205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（I/O）207とを
有する。ECU200は、軽量弁17に入力される燃料流量Gf、
アクチュエータ14に入力されるシフト位置Sp、アクチュ
エータ15に入力される可変ノズル角度指令値αsの各制
御指令信号を出力する。
このような制御のため、ECU200には各種のセンサから検
出信号が入力される。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Nlset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N1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107
の入口空気温度T35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10
6の角度αfに対応した信号を出力する。シフト位置セン
サ29は自動変速機11のシフト位置Spに対応した信号を出
力する。
出信号が入力される。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Nlset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N1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107
の入口空気温度T35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10
6の角度αfに対応した信号を出力する。シフト位置セン
サ29は自動変速機11のシフト位置Sp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22
a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、ピックアップ22bは、歯車22a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22c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。
うに、ガスゼネレータの回転に連動する磁性体の歯車22
a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、ピックアップ22bは、歯車22a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22c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。
ECU200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。
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ECU200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N
lset、ガスゼネレータ回転数N1、エンジン出力軸回転数
N3、コンプレッサ出口圧力CDP、燃焼器入口温度T35、コ
ンプレッサタービン入口温度T4、タービン出口温度T6、
可変ノズル角度αf、およびシフト位置Spiの各種信号を
入力する。ステップ302では、ステップ301において入力
された各種信号とRAM202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Gf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RAM202に記憶されているデータか
ら可変ノズル角度αs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306では、各種信号とR
AM202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。
す。ステップ301ではガスゼネレータの回転数設定値N
lset、ガスゼネレータ回転数N1、エンジン出力軸回転数
N3、コンプレッサ出口圧力CDP、燃焼器入口温度T35、コ
ンプレッサタービン入口温度T4、タービン出口温度T6、
可変ノズル角度αf、およびシフト位置Spiの各種信号を
入力する。ステップ302では、ステップ301において入力
された各種信号とRAM202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Gf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RAM202に記憶されているデータか
ら可変ノズル角度αs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306では、各種信号とR
AM202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αs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
コンプレッサタービン入口温度の設定値T4setおよびタ
ービン出口温度の設定値T6setを得るための可変ノズル1
06の流路面積A5（角度αs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A5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A5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N3が低くなるほど大きくなる。一方、可
変ノズル流路面積A5がコンプレッサタービン入口温度T4
を設定値に近づけるように制御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A5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
N3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A5は回転数N1，N3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N1が約52000rpmより低い領域はサージ領域である。
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
コンプレッサタービン入口温度の設定値T4setおよびタ
ービン出口温度の設定値T6setを得るための可変ノズル1
06の流路面積A5（角度αs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A5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A5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N3が低くなるほど大きくなる。一方、可
変ノズル流路面積A5がコンプレッサタービン入口温度T4
を設定値に近づけるように制御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A5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
N3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A5は回転数N1，N3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N1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（N1−N3
平面）への投影を示す。この図から、T6領域は破線で示
すように五角形を呈するが、T4領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N1−N3平面はN1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A5のデータがRAM201に記憶されている。し
かして回転数N1，N3が与えられると、適当な格子点にお
ける流路面積A5のデータを用いてその回転数N1，N3に対
応した流路面積A5が計算される。
平面）への投影を示す。この図から、T6領域は破線で示
すように五角形を呈するが、T4領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N1−N3平面はN1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A5のデータがRAM201に記憶されている。し
かして回転数N1，N3が与えられると、適当な格子点にお
ける流路面積A5のデータを用いてその回転数N1，N3に対
応した流路面積A5が計算される。
第７図は回転数N1，N3が与えられた場合の可変ノズル角
度αsすなわち可変ノズル流路面積A5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N1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N1，N3が第６図に示されたメッ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を含むメッシュを決定する。ここで決定されたメ
ッシュを第８図に例示する。ステップ313では、このメ
ッシュの４つの頂点P1，P2，P3，P4の座標、すなわち各
頂点における回転数N1，N3を読込む。ここで頂点P1にお
ける座標を（N11，N31）、頂点P2における座標を
（N12，N32）、頂点P3における座標を（N13,31）、頂点
P4における座標を（N14，N32）とする。次いでステップ
314では各頂点P1，P2，P3，P4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（A51）、頂点P2における鉛直座標を
（A52）、頂点P3における鉛直座標を（A53）、頂点P4に
おける鉛直座標を（A54）とする。
度αsすなわち可変ノズル流路面積A5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N1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N1，N3が第６図に示されたメッ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を含むメッシュを決定する。ここで決定されたメ
ッシュを第８図に例示する。ステップ313では、このメ
ッシュの４つの頂点P1，P2，P3，P4の座標、すなわち各
頂点における回転数N1，N3を読込む。ここで頂点P1にお
ける座標を（N11，N31）、頂点P2における座標を
（N12，N32）、頂点P3における座標を（N13,31）、頂点
P4における座標を（N14，N32）とする。次いでステップ
314では各頂点P1，P2，P3，P4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（A51）、頂点P2における鉛直座標を
（A52）、頂点P3における鉛直座標を（A53）、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P1，P2，P3，P4の座標から回転
数N1，N3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
の直線をメッシュの右辺および左辺との交点をそれぞれ
P34，P12とする。同様に、回転数N1を通り縦横に平行な
直線を描き、この直線とメッシュの上辺および下辺との
交点をそれぞれP24，P13とする。点P12における鉛直座
標（A512）は、点P1，P2における鉛直座標（A51），（A
52）より、 同様にして、点P34，P13，P24における鉛直座標は、そ
れぞれ となる。次に点P12，P34における鉛直座標 （A512），（A534）より、回転数N1，N3における流路面
積A5′は、 ただし、N134，N112は点P12，P34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P13，P24にお
ける鉛直座標（A513），（A524）より、回転数N1，N3に
おける流路面積A5″は、 しかして、（６）式に（１）式および（２）式を代入す
ればA5″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N1，N3における可変ノズル流路面積A5とする。
数N1，N3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
の直線をメッシュの右辺および左辺との交点をそれぞれ
P34，P12とする。同様に、回転数N1を通り縦横に平行な
直線を描き、この直線とメッシュの上辺および下辺との
交点をそれぞれP24，P13とする。点P12における鉛直座
標（A512）は、点P1，P2における鉛直座標（A51），（A
52）より、 同様にして、点P34，P13，P24における鉛直座標は、そ
れぞれ となる。次に点P12，P34における鉛直座標 （A512），（A534）より、回転数N1，N3における流路面
積A5′は、 ただし、N134，N112は点P12，P34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P13，P24にお
ける鉛直座標（A513），（A524）より、回転数N1，N3に
おける流路面積A5″は、 しかして、（６）式に（１）式および（２）式を代入す
ればA5″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N1，N3における可変ノズル流路面積A5とする。
このようにして、回転数N1，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A5すなわち
角度αs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，N3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
4setは、従来のようにガスゼネレータ回転数N1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
プレッサタービン入口温度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。
ステップ304において可変ノズルの流路面積A5すなわち
角度αs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，N3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
4setは、従来のようにガスゼネレータ回転数N1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
プレッサタービン入口温度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
転数に応じ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
転数に応じ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１図は本発明の構成図、 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N1−N3平面におけるT6領域およびT4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N1−N3平面におけるメッシュの拡大図
である。 22……ガスゼネレータン回転数センサ、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、1
03……パワータービン、106……可変ノズル。
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N1−N3平面におけるT6領域およびT4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N1−N3平面におけるメッシュの拡大図
である。 22……ガスゼネレータン回転数センサ、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、1
03……パワータービン、106……可変ノズル。
Claims (1)
- 【請求項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 JPS63248932A (ja) | 1988-10-17 |
| JPH073188B2 true 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) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2692341B2 (ja) * | 1990-06-07 | 1997-12-17 | トヨタ自動車株式会社 | 二軸式ガスタービン機関 |
Citations (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
Patent Citations (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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63248932A (ja) | 1988-10-17 |
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Legal Events
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