JPH1077946A - Ignition device for gas turbine engine - Google Patents
Ignition device for gas turbine engineInfo
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- JPH1077946A JPH1077946A JP8234196A JP23419696A JPH1077946A JP H1077946 A JPH1077946 A JP H1077946A JP 8234196 A JP8234196 A JP 8234196A JP 23419696 A JP23419696 A JP 23419696A JP H1077946 A JPH1077946 A JP H1077946A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P19/00—Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition
- F02P19/02—Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition electric, e.g. layout of circuits of apparatus having glowing plugs
- F02P19/021—Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition electric, e.g. layout of circuits of apparatus having glowing plugs characterised by power delivery controls
- F02P19/022—Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition electric, e.g. layout of circuits of apparatus having glowing plugs characterised by power delivery controls using intermittent current supply
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービンエン
ジンの点火装置の改良に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in an ignition device for a gas turbine engine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ガスタービンエンジンの点火装置とし
て、表面が熱面となるグロープラグを燃焼器に臨ませ、
燃料に着火するものがある(特開平２−２３８１３４号
公報、参照)。2. Description of the Related Art As an ignition device for a gas turbine engine, a glow plug having a hot surface is exposed to a combustor.
Some fuels ignite the fuel (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-238134).
【０００３】従来、この種のガスタービンエンジンの点
火装置として、例えばグロープラグが着火温度に達する
までの予熱時間を定めておき、予熱終了後にグロープラ
グの電源入力を周期的にＯＮ・ＯＦＦするＰＷＭ制御を
行い、グロープラグの表面温度を一定に保つものがあ
る。Conventionally, as an ignition device of this type of gas turbine engine, for example, a preheating time until a glow plug reaches an ignition temperature is determined, and a PWM that periodically turns on / off a power input of the glow plug after the preheating is completed. There is one that performs control to keep the surface temperature of the glow plug constant.
【０００４】また、本出願人により特願平６−３３６６
４号として、既に提案されているものは、グロープラグ
に通電する前にバッテリの初期電圧を検出し、グロープ
ラグへの通電時間を補正して、グロープラグの表面温度
を一定に保つようになっている。Further, the applicant of the present invention has disclosed a Japanese Patent Application No. 6-3366.
No. 4 has already proposed to detect the initial voltage of the battery before energizing the glow plug, correct the energizing time to the glow plug, and keep the surface temperature of the glow plug constant. ing.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のガスタービンエンジンの点火装置にあって
は、バッテリの放電特性は、バッテリの種類、容量、温
度等によって異なり、バッテリ初期電圧に対してグロー
プラグに通電中のバッテリ電圧が大幅に下降して、グロ
ープラグの表面温度が着火温度に達しなかったり、ある
いはグロープラグに通電中のバッテリ電圧があまり下降
せず、グロープラグが過熱される可能性がある。However, in such a conventional ignition device for a gas turbine engine, the discharge characteristics of the battery vary depending on the type, capacity, temperature, and the like of the battery. The battery voltage during energization of the glow plug may drop significantly and the surface temperature of the glow plug may not reach the ignition temperature, or the battery voltage during energization of the glow plug may not drop so much and the glow plug may be overheated. There is.
【０００６】例えば、グロープラグを通電するバッテリ
としてＮｉＣｄ蓄電池を使用した場合、十分な放電をせ
ずに充電を繰り返すと、容量が減少し、グロープラグの
表面温度が着火温度に達しなくなる可能性がある。For example, when a NiCd storage battery is used as a battery for energizing a glow plug, if charging is repeated without sufficient discharge, the capacity may decrease and the surface temperature of the glow plug may not reach the ignition temperature. is there.
【０００７】本発明は上記の問題点を鑑みてなされたも
のであり、ガスタービンエンジンの点火装置において、
バッテリの放電特性に対応してグロープラグの表面温度
を一定に保つようにすることを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and is directed to an ignition device for a gas turbine engine.
It is an object of the present invention to keep the surface temperature of a glow plug constant in accordance with the discharge characteristics of a battery.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載のガスタ
ービンエンジンの点火装置は、図１０に示すように、内
部で燃料を燃焼させて加圧空気を加熱して高温ガスをつ
くる燃焼器１７と、燃焼器１７に臨み始動時に通電して
加熱されるグロープラグ１２と、グロープラグ１２に供
給される電力を蓄えるバッテリ１３と、始動時にグロー
プラグ１２を通電する通電手段２１とを備えるガスター
ビンエンジンの点火装置において、無負荷時のバッテリ
電圧を検出する無負荷時のバッテリ電圧検出手段２２
と、グロープラグ１２を通電している間のバッテリ電圧
を検出する負荷時のバッテリ電圧検出手段２３と、検出
された負荷時におけるバッテリ１２の降下電圧を算出す
る降下電圧算出手段２４と、算出された降下電圧に応じ
てグロープラグ１２を通電する時間を補正する通電時間
補正手段２５とを備える。According to a first aspect of the present invention, there is provided an ignition device for a gas turbine engine, as shown in FIG. 10, in which a fuel is burned inside and a pressurized air is heated to produce a high-temperature gas. 17, a glow plug 12 that is heated by being energized at the time of startup and faces the combustor 17; a battery 13 that stores power supplied to the glow plug 12; No-load battery voltage detecting means 22 for detecting no-load battery voltage in a turbine engine ignition device
A battery voltage detecting means 23 for detecting a battery voltage while the glow plug 12 is energized, and a voltage drop calculating means 24 for calculating a voltage drop of the battery 12 when the load is detected. And an energization time correction means 25 for correcting the energization time of the glow plug 12 according to the dropped voltage.
【０００９】請求項２に記載のガスタービンエンジンの
点火装置は、請求項１に記載の発明において、前記通電
手段は予熱時にグロープラグを周期的に通電する構成と
し、前記通電時間補正手段は算出された降下電圧が高く
なるのにしたがって予熱時にグロープラグの通電回数を
増やす構成とする。According to a second aspect of the present invention, in the ignition device for a gas turbine engine according to the first aspect, the energizing means is configured to energize the glow plug periodically at the time of preheating, and the energizing time correcting means calculates the energizing time. The number of times the glow plug is energized at the time of preheating is increased as the dropped voltage increases.
【００１０】請求項３に記載のガスタービンエンジンの
点火装置は、請求項１に記載の発明において、前記通電
手段は予熱時にグロープラグを継続して通電する構成と
し、前記通電時間補正手段は算出された降下電圧が高く
なるのにしたがって予熱時にグロープラグの通電継続時
間を長くする構成とする。According to a third aspect of the present invention, in the ignition device for a gas turbine engine according to the first aspect of the present invention, the energizing means continuously energizes the glow plug during preheating, and the energizing time correcting means calculates The configuration is such that the duration of energization of the glow plug is increased at the time of preheating as the applied voltage drop increases.
【００１１】請求項４に記載のガスタービンエンジンの
点火装置は、請求項１に記載の発明において、前記通電
手段は予熱終了後にグロープラグを周期的に通電する構
成とし、前記通電時間補正手段は算出された降下電圧が
高くなるのにしたがって予熱終了後の通電時間を長くす
る構成とする。According to a fourth aspect of the present invention, in the ignition device for a gas turbine engine according to the first aspect, the energizing means is configured to energize the glow plug periodically after the end of preheating. The configuration is such that the energization time after the end of preheating is increased as the calculated voltage drop increases.
【００１２】請求項５に記載のガスタービンエンジンの
点火装置は、請求項１に記載の発明において、前記通電
手段は予熱終了後にグロープラグを周期的に通電する構
成とし、前記通電時間補正手段は算出された降下電圧が
高くなるのにしたがって予熱終了後の通電周期を短くす
る構成とする。According to a fifth aspect of the present invention, in the ignition device for a gas turbine engine according to the first aspect of the present invention, the energizing means is configured to energize the glow plug periodically after the end of preheating. As the calculated voltage drop increases, the power supply cycle after the end of preheating is shortened.
【００１３】[0013]
【発明の効果】請求項１に記載のガスタービンエンジン
の点火装置によれば、負荷時におけるバッテリ１３の降
下電圧を算出し、算出された降下電圧に応じてグロープ
ラグ１２を通電する時間を補正するため、バッテリ１３
の放電特性に対応してグロープラグ１２の表面温度を一
定に保つことができ、燃料の着火が確実に行われ、始動
性の向上がはかれる。また、グロープラグ１２を過熱す
ることが防止され、グロープラグ１２に要求される耐熱
性を低下させて製品のコストダウンがはかれる。According to the ignition device for a gas turbine engine according to the first aspect, the voltage drop of the battery 13 at the time of load is calculated, and the time for energizing the glow plug 12 is corrected according to the calculated voltage drop. Battery 13
The surface temperature of the glow plug 12 can be kept constant in accordance with the discharge characteristics of the above, the ignition of the fuel is reliably performed, and the startability is improved. Further, overheating of the glow plug 12 is prevented, and the heat resistance required for the glow plug 12 is reduced, thereby reducing the cost of the product.
【００１４】請求項２に記載のガスタービンエンジンの
点火装置によれば、予熱時にグロープラグを周期的に通
電し、負荷時におけるバッテリの降下電圧が高くなるの
にしたがって予熱時にグロープラグの通電回数を増やす
ため、バッテリの放電特性に対応してグロープラグの表
面温度を着火温度まで上昇させられ、始動性の向上がは
かれる。According to the ignition device for a gas turbine engine of the present invention, the glow plug is periodically energized during preheating, and the number of times the glow plug is energized during preheating as the voltage drop of the battery under load increases. Therefore, the surface temperature of the glow plug can be raised to the ignition temperature in accordance with the discharge characteristics of the battery, and the startability can be improved.
【００１５】請求項３に記載のガスタービンエンジンの
点火装置によれば、予熱時にグロープラグを継続して通
電し、負荷時におけるバッテリの降下電圧が高くなるの
にしたがって予熱時にグロープラグの通電継続時間を長
くするため、バッテリの放電特性に対応してグロープラ
グの表面温度を着火温度まで上昇させられ、始動性の向
上がはかれる。According to the third aspect of the present invention, the glow plug is continuously energized during preheating, and the glow plug is continuously energized during preheating as the voltage drop of the battery under load increases. In order to lengthen the time, the surface temperature of the glow plug is raised to the ignition temperature in accordance with the discharge characteristics of the battery, and the startability is improved.
【００１６】請求項４に記載のガスタービンエンジンの
点火装置によれば、予熱終了後にグロープラグを周期的
に通電し、負荷時におけるバッテリの降下電圧が高くな
るのにしたがって予熱終了後の通電時間を長くするた
め、バッテリの放電特性に対応してグロープラグの表面
温度を着火温度に保つことができ、始動性の向上がはか
れる。According to the ignition device for a gas turbine engine of the present invention, the glow plug is periodically energized after the end of the preheating, and the energization time after the end of the preheating as the voltage drop of the battery under load increases. , The surface temperature of the glow plug can be maintained at the ignition temperature in accordance with the discharge characteristics of the battery, and the startability is improved.
【００１７】請求項５に記載のガスタービンエンジンの
点火装置によれば、予熱終了後にグロープラグを周期的
に通電し、負荷時におけるバッテリの降下電圧が高くな
るのにしたがって予熱終了後の通電周期を短くするた
め、バッテリの放電特性に対応してグロープラグの表面
温度を着火温度に保つことができ、始動性の向上がはか
れる。According to the ignition device for a gas turbine engine of the present invention, the glow plug is periodically energized after the end of the preheating, and the energization cycle after the end of the preheating as the voltage drop of the battery under load increases. , The surface temperature of the glow plug can be maintained at the ignition temperature corresponding to the discharge characteristics of the battery, and the startability is improved.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面に基づいて説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【００１９】図１に示すように、ガスタービンエンジン
１は、大気を吸入して必要な圧力まで圧縮するコンプレ
ッサ９と、内部で燃料を燃焼させこのコンプレッサ９か
ら送られる圧縮空気を加熱して高温ガスをつくる燃焼器
７と、燃焼器７から出た燃焼ガスのもつエネルギーを機
械的な仕事に変換するタービン１０とから基本的に構成
される。As shown in FIG. 1, a gas turbine engine 1 has a compressor 9 that draws in air and compresses it to a required pressure, and burns fuel inside to heat compressed air sent from the compressor 9 to generate a high-temperature gas. It basically comprises a combustor 7 for producing gas and a turbine 10 for converting the energy of the combustion gas emitted from the combustor 7 into mechanical work.
【００２０】燃焼器７に送られる燃料供給量を調整する
ため、燃料噴射手段８が設けられる。燃料噴射手段８に
よって調整される燃料噴射量は、コントローラ４からの
指令によって制御される。A fuel injection means 8 is provided for adjusting the amount of fuel supplied to the combustor 7. The fuel injection amount adjusted by the fuel injection means 8 is controlled by a command from the controller 4.
【００２１】ガスタービンエンジン１を始動するため、
コンプレッサ９およびタービン１０の回転軸にスタータ
モータ５が連結されるとともに、表面が熱面となるグロ
ープラグを燃焼器の臨ませ、燃料に着火するようになっ
ている。In order to start the gas turbine engine 1,
The starter motor 5 is connected to the rotating shafts of the compressor 9 and the turbine 10, and a glow plug having a hot surface is made to face the combustor to ignite fuel.
【００２２】グロープラグ２にはバッテリ３からの電流
がプラグ通電手段６を介して導かれる。プラグ通電手段
６は電流を断続するスイッチング回路により構成され、
グロープラグ２の電源入力をコントローラ４からの指令
によって周期的にＯＮ・ＯＦＦするＰＷＭ制御が行われ
る。プラグ通電手段６のＯＮデューティーが１００％の
ときは、バッテリ３の電圧がそのままグロープラグ２に
導かれ、ＯＮデューティーが小さくなるほどグロープラ
グ２に導かれる電圧が小さくなる。The current from the battery 3 is guided to the glow plug 2 through the plug energizing means 6. The plug energizing means 6 is constituted by a switching circuit for interrupting the current,
PWM control for periodically turning ON / OFF the power input of the glow plug 2 according to a command from the controller 4 is performed. When the ON duty of the plug energizing means 6 is 100%, the voltage of the battery 3 is guided to the glow plug 2 as it is, and as the ON duty decreases, the voltage guided to the glow plug 2 decreases.
【００２３】コントローラ４は、ガスタービンエンジン
１の始動時にプラグ通電手段６に所定のＯＮデューティ
ー信号を出力して、グロープラグ２の表面が所定の着火
温度に達するまで予熱する。そして、予熱終了後にＯＮ
デューティーを減らして、グロープラグ２の表面温度を
一定に保つ制御を行う。The controller 4 outputs a predetermined ON duty signal to the plug energizing means 6 when the gas turbine engine 1 is started, and preheats the surface of the glow plug 2 until it reaches a predetermined ignition temperature. And ON after preheating
Control is performed to reduce the duty and keep the surface temperature of the glow plug 2 constant.
【００２４】グロープラグ２の予熱終了後に燃料噴射手
段８から燃焼器７に噴射された燃料は、グロープラグ２
の熱面に触れて着火し燃焼する。The fuel injected from the fuel injection means 8 into the combustor 7 after the preheating of the glow plug 2 is completed.
Touches the hot surface to ignite and burn.
【００２５】しかし、グロープラグ２の予熱時間とグロ
ープラグ２の表面温度を一定に保つためのＯＮデューテ
ィーが一定の条件で設定されていると、グロープラグ２
の表面温度が所定の着火温度に達することができなかっ
たり、あるいはグロープラグ２の表面温度が十分に高く
なっているのに通電が行われ、グロープラグ２を過熱す
る可能性がある。However, if the pre-heating time of the glow plug 2 and the ON duty for keeping the surface temperature of the glow plug 2 constant are set under constant conditions, the glow plug 2
The surface temperature of the glow plug 2 may not reach the predetermined ignition temperature, or even if the surface temperature of the glow plug 2 is sufficiently high, energization is performed and the glow plug 2 may be overheated.
【００２６】本発明はこれに対処して、コントローラ４
によりバッテリ３の電圧を検出し、検出された負荷時に
おけるバッテリ２の降下電圧を算出し、算出された降下
電圧に応じてグロープラグ２を通電する時間を補正する
制御を行う。According to the present invention, the controller 4
, A control is performed to calculate the voltage drop of the battery 2 at the time of the detected load, and to correct the time for energizing the glow plug 2 according to the calculated voltage drop.
【００２７】図２のフローチャートは上記グロープラグ
２の通電を制御するルーチンを示しており、コントロー
ラ４において一定周期毎に実行される。FIG. 2 is a flowchart showing a routine for controlling the energization of the glow plug 2, which is executed by the controller 4 at regular intervals.
【００２８】これについて説明すると、まずステップ１
にて、スタータモータ５およびグロープラグ２等に電力
を供給する前の無負荷時におけるバッテリ電圧を読込
み、これをバッテリ初期電圧としてメモリに記録する。To explain this, first, in step 1
The battery voltage at the time of no load before power is supplied to the starter motor 5 and the glow plug 2 and the like is read, and this is recorded in the memory as the battery initial voltage.
【００２９】続いてステップ２に進んで、スタータモー
タ５を駆動し、規定された回転数に保つ。Then, the process proceeds to a step 2, wherein the starter motor 5 is driven to keep the rotation at a specified speed.
【００３０】続いてステップ３に進んで、グロープラグ
２の予熱を開始する。このときプラグ通電手段６に対す
るＰＷＭ制御は、例えば０．２ｓｅｃ周期で６０ｍｓｅ
ｃだけＯＮとする。その際の１サイクル（０．２ｓｅ
ｃ）を通電回数１回としてカウントする。Subsequently, the routine proceeds to step 3, where the preheating of the glow plug 2 is started. At this time, the PWM control for the plug energizing means 6 is performed, for example, at a cycle of 0.2 sec for 60 msec.
Only c is turned ON. One cycle (0.2 sec.)
c) is counted as one energization count.
【００３１】続いてステップ４とステップ５に進んで、
通電回数が規定の例えば１０回に達するまでの予熱時
に、グロープラグ２を通電している負荷時におけるバッ
テリ電圧をメモリに記録する。Then, the process proceeds to steps 4 and 5,
At the time of preheating until the number of times of energization reaches a prescribed number of times, for example, ten times, the battery voltage at the time of the load energizing the glow plug 2 is recorded in the memory.
【００３２】通電回数が規定の１０回に達すると、ステ
ップ６に進んで、記録したバッテリ電圧の平均値を算出
する。算出された値をプラグ通電中の電圧平均値として
メモリに記録する。When the number of energizations reaches the specified number of times, the routine proceeds to step 6, where the average value of the recorded battery voltage is calculated. The calculated value is recorded in the memory as a voltage average value during energization of the plug.
【００３３】続いてステップ７に進んで、プラグ通電中
の電圧平均値が規定の例えば１８Ｖ以上かどうかを判定
する。Then, the process proceeds to a step 7, wherein it is determined whether or not the average value of the voltage during the energization of the plug is, for example, 18 V or more.
【００３４】ここで、プラグ通電中の電圧平均値が規定
の１８Ｖ未満であると判定された場合、バッテリ３の容
量不足と判断し、ステップ１６に進んで、グロープラグ
２の通電を停止した後、図示しない異常処理ルーチンへ
と移行する。Here, if it is determined that the average voltage value during the energization of the plug is less than the specified 18 V, it is determined that the capacity of the battery 3 is insufficient, and the routine proceeds to step 16, where the energization of the glow plug 2 is stopped. Then, the process proceeds to an abnormality processing routine (not shown).
【００３５】一方、電圧平均値が規定の１８Ｖ以上であ
ると判定された場合、ステップ８に進んで、バッテリ初
期電圧とプラグ通電中の電圧平均値の差を算出し、この
値をプラグ通電時の降下電圧としてメモリに記録する。On the other hand, if it is determined that the voltage average value is equal to or higher than the prescribed 18 V, the process proceeds to step 8, where the difference between the battery initial voltage and the voltage average value during the energization of the plug is calculated. Is recorded in the memory as the voltage drop.
【００３６】続いてステップ９に進んで、図３に示すマ
ップに基づいてプラグ通電時の降下電圧に応じて予熱時
のプラグ通電回数を検索して求める。このマップにおい
て、プラグ通電時の降下電圧が高くなるのにしたがっ
て、予熱時のプラグ通電回数が増え、予熱時間が長くな
るように設定されている。Then, the process proceeds to a step 9, wherein the number of times of energization of the plug at the time of preheating is searched and obtained according to the voltage drop at the time of energization of the plug based on the map shown in FIG. In this map, as the voltage drop when the plug is energized increases, the number of times of energization of the plug during preheating increases, and the preheating time is set to be longer.
【００３７】さらに、ステップ９にて、図４に示すマッ
プに基づいてプラグ通電回数に応じて予熱終了後のプラ
グ通電時間を検索して求める。このマップにおいて、プ
ラグ通電回数が増えるのにしたがって、予熱終了後のプ
ラグ通電時間が長くなるように設定されている。すなわ
ち、予熱終了後はプラグ通電周期を一定としたまま、プ
ラグ通電時の降下電圧が高くなるのにしたがってプラグ
通電時間が長くなるように設定されている。Further, in step 9, the plug energizing time after the end of preheating is searched for and obtained according to the number of plug energizations based on the map shown in FIG. In this map, it is set so that the plug energizing time after the end of preheating becomes longer as the number of plug energization increases. That is, after the end of preheating, the plug energizing period is set to be constant, and the plug energizing time is set to be longer as the voltage drop when the plug is energized becomes higher.
【００３８】なお、ステップ９における処理が、本発明
の通電時間補正手段を構成している。The processing in step 9 constitutes the energization time correction means of the present invention.
【００３９】続いてステップ１０に進んで、グロープラ
グ２の通電を再開し、１１回目の通電を行う。したがっ
て、ステップ６からステップ９で行われる処理は、通電
回数１０回目と１１回目の間（０．２ｓｅｃ−０．０６
ｓｅｃ＝０．１４ｓｅｃ）に行う必要がある。Subsequently, the routine proceeds to step 10, where the energization of the glow plug 2 is restarted, and the eleventh energization is performed. Therefore, the processing performed in steps 6 to 9 is performed between the tenth and eleventh energization times (0.2 sec−0.06
(sec = 0.14 sec).
【００４０】続いてステップ１１に進んで、ステップ９
にて求められたプラグ通電回数に達したことが判定され
ると、グロープラグ２の通電を停止し、予熱を終了す
る。Subsequently, the process proceeds to step 11 and proceeds to step 9
When it is determined that the number of times of plug energization obtained in has been reached, energization of the glow plug 2 is stopped, and preheating is ended.
【００４１】続いてステップ１２に進んで、燃料噴射手
段８から燃焼器７への燃料噴射を始める。Subsequently, the routine proceeds to step 12, where fuel injection from the fuel injection means 8 to the combustor 7 is started.
【００４２】続いてステップ１３に進んで、ステップ９
にて求められたプラグ通電時間をＯＮデューティーとし
て、グロープラグ２を通電する。Subsequently, the process proceeds to step 13 and proceeds to step 9
The glow plug 2 is energized with the plug energization time obtained in the above as the ON duty.
【００４３】続いてステップ１４に進んで、燃焼器７に
噴射される燃料が着火したかどうかを判定する。ここで
着火したことが判定されると、ステップ１５に進んで、
グロープラグ２への通電を停止し、本ルーチンを終了す
る。Next, the routine proceeds to step 14, where it is determined whether the fuel injected into the combustor 7 has ignited. If it is determined that ignition has occurred, the process proceeds to step 15,
The energization of the glow plug 2 is stopped, and this routine ends.
【００４４】図５は上記した制御例を示すタイミングチ
ャートである。コントローラ４は、ガスタービンエンジ
ン１の始動時にプラグ通電手段６に所定のＯＮデューテ
ィー信号を出力して、グロープラグ２の表面が所定の着
火温度に達するまで予熱する。予熱終了後にＯＮデュー
ティーを減らして、グロープラグ２の表面温度を一定に
保つ。FIG. 5 is a timing chart showing the above control example. The controller 4 outputs a predetermined ON duty signal to the plug energizing means 6 when the gas turbine engine 1 is started, and preheats the surface of the glow plug 2 until it reaches a predetermined ignition temperature. After the preheating is completed, the ON duty is reduced to keep the surface temperature of the glow plug 2 constant.
【００４５】図５において、バッテリ初期電圧に対して
電圧平均値は、スタータモータ５およびグロープラグ２
への通電のため、一旦下降した後に次第に上昇してい
る。バッテリ３の放電特性は、バッテリ３の種類、容
量、温度等によって異なる。In FIG. 5, the average value of the voltage with respect to the initial voltage of the battery is expressed by the starter motor 5 and the glow plug 2
Due to the power supply to the battery, it once descends and then gradually rises. The discharge characteristics of the battery 3 vary depending on the type, capacity, temperature, and the like of the battery 3.
【００４６】これに対処して、無負荷時とプラグ通電時
におけるバッテリ２の降下電圧に基づいて、予熱時間
（プラグ通電回数）を補正するとともに、予熱終了後に
プラグ通電時間を補正するため、バッテリ３の放電特性
に対応してグロープラグ２の表面温度を一定に保つこと
ができ、燃料の着火が確実に行われ、始動性の向上がは
かれる。また、グロープラグ２を過熱することが防止さ
れ、グロープラグ２に要求される耐熱性を低下させて製
品のコストダウンがはかれる。To cope with this, the preheating time (the number of times the plug is energized) is corrected based on the voltage drop of the battery 2 when there is no load and when the plug is energized. The surface temperature of the glow plug 2 can be kept constant corresponding to the discharge characteristics of No. 3 and the ignition of the fuel is reliably performed, and the startability is improved. In addition, overheating of the glow plug 2 is prevented, heat resistance required for the glow plug 2 is reduced, and the cost of the product is reduced.
【００４７】次に、他の実施形態として、図６に示すフ
ローチャートはグロープラグ２の予熱時における制御ル
ーチンを示しており、コントローラ４において一定周期
毎に実行される。Next, as another embodiment, a flowchart shown in FIG. 6 shows a control routine when the glow plug 2 is preheated, and is executed by the controller 4 at regular intervals.
【００４８】これについて説明すると、まずステップ１
とステップ２にて、グロープラグ２の予熱を開始する。
このときプラグ通電手段６のＯＮデューティーを１００
％とし、規定時間に達するまでグロープラグ２の通電を
継続する。これにより、グロープラグ２の抵抗が大きく
なっても、予熱時間が長くなることが抑えられる。To explain this, first, in step 1
In step 2, preheating of the glow plug 2 is started.
At this time, the ON duty of the plug energizing means 6 is set to 100
%, And energization of the glow plug 2 is continued until the specified time is reached. Thereby, even if the resistance of the glow plug 2 becomes large, it is possible to prevent the preheating time from becoming long.
【００４９】規定時間に達するまでグロープラグ２の通
電を継続した後、ステップ３に進んで、グロープラグ２
を通電している負荷時におけるバッテリ電圧をメモリに
記録する。なお、負荷時におけるバッテリ電圧として、
通電中のバッテリ電圧を所定の周期でサンプリングし、
その平均値を算出してもよい。After the energization of the glow plug 2 is continued until the specified time is reached, the routine proceeds to step 3, where the glow plug 2
The battery voltage at the time of the load that energizes is recorded in the memory. In addition, as a battery voltage at the time of load,
The battery voltage during energization is sampled at a predetermined cycle,
The average value may be calculated.
【００５０】続いてステップ４に進んで、プラグ通電中
の電圧平均値が規定の１８Ｖ以上かどうかを判定する。Then, the process proceeds to a step 4, wherein it is determined whether or not the average voltage value during the energization of the plug is equal to or more than a specified 18V.
【００５１】ここで、プラグ通電中の電圧平均値が規定
の１８Ｖ未満であると判定された場合、バッテリ３の容
量不足と判断し、ステップ８に進んで、グロープラグ２
の通電を停止した後、図示しない異常処理ルーチンへと
移行する。Here, when it is determined that the average voltage value during the energization of the plug is less than the prescribed 18 V, it is determined that the capacity of the battery 3 is insufficient, and the routine proceeds to step 8, where the glow plug 2
After stopping the energization, the process proceeds to an abnormality processing routine (not shown).
【００５２】一方、電圧平均値が規定の１８Ｖ以上であ
ると判定された場合、ステップ５に進んで、バッテリ初
期電圧とプラグ通電中の電圧の差を算出し、この値をプ
ラグ通電時の降下電圧としてメモリに記録する。On the other hand, if it is determined that the voltage average value is equal to or higher than the specified 18 V, the process proceeds to step 5, where the difference between the battery initial voltage and the voltage during the energization of the plug is calculated. Record in memory as voltage.
【００５３】続いてステップ６に進んで、図８に示すマ
ップに基づいてプラグ通電時の降下電圧に応じて予熱時
のプラグ通電時間を検索して求める。このマップにおい
て、プラグ通電時の降下電圧が高くなるのにしたがっ
て、予熱時のプラグ通電時間が長くなるように設定され
ている。Then, the process proceeds to a step S6, wherein a plug energizing time at the time of preheating is searched for and obtained according to the voltage drop at the time of the plug energizing based on the map shown in FIG. In this map, the setting is made such that as the voltage drop when the plug is energized becomes higher, the plug energization time during preheating becomes longer.
【００５４】なお、このステップ６における処理が、本
発明の通電時間補正手段を構成している。The processing in step 6 constitutes the energization time correction means of the present invention.
【００５５】続いてステップ７に進んで、ステップ６に
て求められたプラグ通電時間に達したことが判定される
と、グロープラグ２の通電を停止し、予熱を終了する。Subsequently, the process proceeds to step 7, and when it is determined that the plug energizing time obtained in step 6 has been reached, energization of the glow plug 2 is stopped, and preheating is ended.
【００５６】図７に示すフローチャートはグロープラグ
２の予熱終了後における制御ルーチンを示しており、コ
ントローラ４において一定周期毎に実行される。The flowchart shown in FIG. 7 shows a control routine after the preheating of the glow plug 2 is completed, and is executed by the controller 4 at regular intervals.
【００５７】これについて説明すると、まずステップ１
にて、図９に示すマップに基づいて予熱時のプラグ通電
時間に応じて予熱終了後のプラグ通電周期を検索して求
める。このマップにおいて、予熱時のプラグ通電時間が
増えるのにしたがって、予熱終了後のプラグ通電周期が
短くなるように設定されている。すなわち、予熱終了後
はプラグ通電時間を一定としたまま、プラグ通電時の降
下電圧が高くなるのにしたがってプラグ通電周期が短く
なるように設定されている。To explain this, first, in step 1
Then, based on the map shown in FIG. 9, the plug energizing cycle after the end of preheating is searched for and obtained according to the plug energizing time during preheating. In this map, as the plug energizing time during preheating increases, the plug energizing cycle after the end of preheating is set to be shorter. That is, after the end of preheating, the plug energizing period is set to be shorter while the plug energizing time is kept constant and the plug energizing cycle becomes shorter as the voltage drop when the plug energizes becomes higher.
【００５８】なお、このステップ１における処理が、本
発明の通電時間補正手段を構成している。Note that the processing in step 1 constitutes the energization time correction means of the present invention.
【００５９】続いてステップ２に進んで、燃料噴射手段
８から燃焼器７への燃料噴射を始める。Subsequently, the routine proceeds to step 2, where fuel injection from the fuel injection means 8 to the combustor 7 is started.
【００６０】続いてステップ３に進んで、ステップ１に
て求められたプラグ通電周期で６０ｍｓｅｃだけＯＮと
するＰＷＭ制御を行う。Then, the program proceeds to a step S3, wherein PWM control for turning ON for 60 msec in the plug energization cycle calculated in the step S1 is performed.
【００６１】続いてステップ４に進んで、燃焼器７に噴
射される燃料が着火したかどうかを判定する。ここで着
火したことが判定されると、ステップ５に進んで、グロ
ープラグ２への通電を停止し、本ルーチンを終了する。Then, the program proceeds to a step 4, wherein it is determined whether or not the fuel injected into the combustor 7 has ignited. If it is determined that the ignition has occurred, the process proceeds to step 5, in which the power supply to the glow plug 2 is stopped, and the present routine ends.
【００６２】この実施形態でも、無負荷時とプラグ通電
時におけるバッテリ２の降下電圧に基づいて、予熱時間
を補正するとともに、予熱終了後にプラグ通電時間を補
正するため、バッテリ３の放電特性に対応してグロープ
ラグ２の表面温度を一定に保つことができ、燃料の着火
が確実に行われ、始動性の向上がはかれる。また、グロ
ープラグ２を過熱することが防止され、グロープラグ２
に要求される耐熱性を低下させて製品のコストダウンが
はかれる。Also in this embodiment, the preheating time is corrected based on the voltage drop of the battery 2 when no load is applied and when the plug is energized, and the plug energizing time is corrected after the end of preheating. As a result, the surface temperature of the glow plug 2 can be kept constant, the ignition of the fuel is reliably performed, and the startability is improved. Further, overheating of the glow plug 2 is prevented, and the glow plug 2
The required heat resistance is reduced to reduce the cost of the product.
【図１】本発明の実施形態を示すシステム図。FIG. 1 is a system diagram showing an embodiment of the present invention.
【図２】同じく制御内容を示すフローチャート。FIG. 2 is a flowchart showing control contents.
【図３】同じくバッテリ初期電圧およびプラグ通電時の
降下電圧とプラグ通電回数の関係を設定したマップ。FIG. 3 is also a map in which a relationship between a battery initial voltage, a voltage drop when a plug is energized, and the number of plug energizations is set.
【図４】同じくプラグ通電回数と予熱終了後のプラグ通
電時間の関係を設定したマップ。FIG. 4 is a map in which the relationship between the number of times of plug energization and the plug energization time after the end of preheating is set.
【図５】同じく制御例を示すタイミングチャート。FIG. 5 is a timing chart showing a control example.
【図６】他の実施形態における制御内容を示すフローチ
ャート。FIG. 6 is a flowchart showing control contents according to another embodiment.
【図７】同じく制御内容を示すフローチャート。FIG. 7 is a flowchart showing the same control contents.
【図８】同じくバッテリ初期電圧およびプラグ通電時の
降下電圧とプラグ通電回数の関係を設定したマップ。FIG. 8 is a map in which the relationship between the battery initial voltage, the voltage drop when the plug is energized, and the number of plug energizations is set.
【図９】同じくプラグ通電回数と予熱終了後のプラグ通
電周期の関係を設定したマップ。FIG. 9 is a map in which the relation between the number of times of plug energization and a cycle of plug energization after the end of preheating is set.
【図１０】請求項１に記載の発明を示すクレーム対応
図。FIG. 10 is a claim correspondence diagram showing the invention described in claim 1.
１ ガスタービンエンジン ２ グロープラグ ３ バッテリ ４ コントローラ ５ スタータモータ ６ グロープラグ通電手段 ７ 燃焼器 ８ 燃料噴射手段 ９ コンプレッサ １０ タービン １２ グロープラグ １３ バッテリ １７ 燃焼器 ２１ 通電手段 ２２ 無負荷時のバッテリ電圧検出手段 ２３ 負荷時のバッテリ電圧検出手段 ２４ 降下電圧検出手段 ２５ 通電時間補正手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gas turbine engine 2 Glow plug 3 Battery 4 Controller 5 Starter motor 6 Glow plug energizing means 7 Combustor 8 Fuel injection means 9 Compressor 10 Turbine 12 Glow plug 13 Battery 17 Combustor 21 Energizing means 22 No-load battery voltage detecting means 23 Battery voltage detecting means under load 24 Voltage drop detecting means 25 Energizing time correcting means
Claims (5)
て高温ガスをつくる燃焼器と、 燃焼器に臨み始動時に通電して加熱されるグロープラグ
と、 グロープラグに供給される電力を蓄えるバッテリと、 始動時にグロープラグを通電する通電手段と、 を備えるガスタービンエンジンの点火装置において、 無負荷時のバッテリ電圧を検出する無負荷時のバッテリ
電圧検出手段と、 グロープラグを通電している間のバッテリ電圧を検出す
る負荷時のバッテリ電圧検出手段と、 検出された負荷時におけるバッテリの降下電圧を算出す
る降下電圧算出手段と、 算出された降下電圧に応じてグロープラグを通電する時
間を補正する通電時間補正手段と、 を備えたことを特徴とするガスタービンエンジンの点火
装置。1. A combustor that burns fuel therein to heat pressurized air to produce a high-temperature gas, a glow plug that is energized and heated at the start of the combustor, and an electric power supplied to the glow plug. And a power supply means for supplying electricity to the glow plug at the time of starting. An ignition device for a gas turbine engine comprising: a battery voltage detection means for detecting no-load battery voltage at no load; Battery voltage detecting means for detecting a battery voltage during the load, a voltage drop calculating means for calculating a voltage drop of the battery under the detected load, and energizing the glow plug in accordance with the calculated voltage drop An ignition device for a gas turbine engine, comprising: an energization time correction unit that corrects time.
期的に通電する構成とし、 前記通電時間補正手段は算出された降下電圧が高くなる
のにしたがって予熱時にグロープラグの通電回数を増や
す構成としたことを特徴とする請求項１に記載のガスタ
ービンエンジンの点火装置。2. The power supply device according to claim 1, wherein the power supply means periodically supplies current to the glow plug during preheating, and the power supply time correction means increases the number of times the glow plug is supplied during preheating as the calculated voltage drop increases. The ignition device for a gas turbine engine according to claim 1, wherein:
続して通電する構成とし、 前記通電時間補正手段は算出された降下電圧が高くなる
のにしたがって予熱時にグロープラグの通電継続時間を
長くする構成としたことを特徴とする請求項１に記載の
ガスタービンエンジンの点火装置。3. The energizing means is configured to continuously energize the glow plug during preheating, and the energizing time correction means increases the energizing duration of the glow plug during preheating as the calculated voltage drop increases. The ignition device for a gas turbine engine according to claim 1, wherein the ignition device is configured.
を周期的に通電する構成とし、 前記通電時間補正手段は算出された降下電圧が高くなる
のにしたがって予熱終了後の通電時間を長くする構成と
したことを特徴とする請求項１に記載のガスタービンエ
ンジンの点火装置。4. A structure in which the energizing means periodically energizes the glow plug after the end of preheating, and the energizing time correcting means extends the energizing time after the end of preheating as the calculated drop voltage increases. The ignition device for a gas turbine engine according to claim 1, wherein:
を周期的に通電する構成とし、 前記通電時間補正手段は算出された降下電圧が高くなる
のにしたがって予熱終了後の通電周期を短くする構成と
したことを特徴とする請求項１に記載のガスタービンエ
ンジンの点火装置。5. A structure in which the energizing means periodically energizes the glow plug after the end of preheating, and the energizing time correcting means shortens the energizing cycle after the end of preheating as the calculated voltage drop increases. The ignition device for a gas turbine engine according to claim 1, wherein:
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP23419696A JP4054393B2 (en) | 1996-09-04 | 1996-09-04 | Gas turbine engine ignition system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JPH1077946A true JPH1077946A (en) | 1998-03-24 |
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|---|---|
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1996
- 1996-09-04 JP JP23419696A patent/JP4054393B2/en not_active Expired - Fee Related
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