00的詳細(xì)情況,在圖5中表示控制器400的結(jié)構(gòu)來進(jìn)行說明。在圖5中,控制器400具備輸出燃燒控制指令402的運(yùn)算器(燃料控制指令計(jì)算器)410、輸出修正值403的函數(shù)發(fā)生器411、輸出通過修正值403修正燃燒控制指令402的修正燃燒控制指令404的乘法器421以及輸出針對燃料流量調(diào)節(jié)閥211,212,213,214的開度指令的運(yùn)算器413 (燃料流量調(diào)節(jié)閥開度指令計(jì)算器)。
[0053]對運(yùn)算器410輸入通過轉(zhuǎn)速檢測器305檢測出的氣體發(fā)生器4的轉(zhuǎn)速N1、通過開度檢測器302檢測出的壓縮機(jī)1的入口導(dǎo)葉15的開度以及通過溫度檢測器301檢測出的注入空氣溫度T。在控制器400內(nèi),計(jì)算燃料流量指令401,將該值輸入到運(yùn)算器410和運(yùn)算器413中。在此,燃料流量指令401例如根據(jù)點(diǎn)火控制指令、啟動控制指令、負(fù)載控制指令(或轉(zhuǎn)速控制指令)、排氣溫度控制指令等另行計(jì)算。在運(yùn)算器410中,根據(jù)這些輸入值輸出燃燒控制指令402。燃燒控制指令402是表示燃燒器2整體的燃燒程度的指標(biāo)。作為輸入和輸出的關(guān)系,處于燃料流量指令401越大燃燒控制指令402越大,氣體發(fā)生器的轉(zhuǎn)速N1 (檢測器305的輸出)和壓縮機(jī)1的入口導(dǎo)葉開度(檢測器302的輸出)越小(即壓縮空氣流量越小)燃燒控制指令402越大的關(guān)系。
[0054]接著,為了說明運(yùn)算器413的動作,說明燃料流量指令401和燃燒性能的關(guān)系。從燃燒器2的性能方面來說,燃料流量指令401是一種指標(biāo),即如果該值小,則NOx排出量小而燃燒的穩(wěn)定性變低,從而熄火的可能性變大,相反如果該值大,則燃燒的穩(wěn)定性變高,向NOx的發(fā)生量變多的方向進(jìn)行變化。因此,在啟動剛開始后修正燃燒控制指令404(當(dāng)函數(shù)發(fā)生器411的輸出為1時與燃燒控制指令402為相同值(以下相同))小的情況下,僅通過4系統(tǒng)的F1?F4的燃料系統(tǒng)中的F1進(jìn)行燃燒,之后隨著修正燃燒控制指令404變大,如F1+F2、F1+F2+F3、F1+F2+F3+F4這樣依次增加點(diǎn)火的燃料系統(tǒng)的數(shù)量(即開始供給燃料的燃料系統(tǒng)的數(shù)量),由此能夠兼顧低NOx化和穩(wěn)定燃燒。這樣,運(yùn)算器413根據(jù)修正燃燒控制指令404的值在Fl,F(xiàn)2,F(xiàn)3,F(xiàn)4中決定進(jìn)行點(diǎn)火的燃料系統(tǒng),計(jì)算提供給各燃料系統(tǒng)的燃料201、202、203、204的流量,輸出各燃料流量調(diào)節(jié)閥211、212、213、214的開度指令。
[0055]運(yùn)算器413決定成為切換燃料系統(tǒng)的觸發(fā)的修正燃燒控制指令404的值(切換閾值(后述)),這里,將從F1切換為F1+F2的修正燃燒控制指令404的值設(shè)為A0 (參照圖7),將從F1+F2切換為F1+F2+F3的值設(shè)為A1,將從F1+F2+F3切換為F1+F2+F3+F4的值設(shè)為A2 (其中A0〈A1〈A2)進(jìn)行說明。在執(zhí)行燃料系統(tǒng)的切換以后,通過增加燃料流量指令401,分別增加提供給各燃料系統(tǒng)的燃料的流量。并且,在通過下一個的燃料系統(tǒng)的切換而新追加了燃料提供對象的燃料系統(tǒng)的定時進(jìn)行控制從而成為如下那樣:至此已經(jīng)提供燃料的燃料系統(tǒng)的燃料流量雖然一度減少,但提供給追加的燃料系統(tǒng)的燃料流量超過該減少的部分,所以即使執(zhí)行燃料系統(tǒng)的切換,作為提供給燃燒器2的燃料流量的總量單調(diào)增加(例如,在從F1切換為F1+F2的情況下,F(xiàn)1的燃料流量比F1單獨(dú)的時候減少,但是F2的燃料流量超過該F1減少的部分,所以作為燃料流量的總量即使在燃料系統(tǒng)切換后也單調(diào)增加)。
[0056]接著,說明函數(shù)發(fā)生器411。如圖5所示,函數(shù)發(fā)生器411的輸入是注入空氣溫度T,輸出是空氣溫度修正值403。關(guān)于函數(shù)發(fā)生器411的動作,圖6表示其示意圖來進(jìn)行說明。圖6是示意地表示控制器400內(nèi)的函數(shù)發(fā)生器411的輸入輸出的關(guān)系的圖表。圖6的橫軸是函數(shù)發(fā)生器411的輸入即注入空氣溫度T,縱軸是輸出即修正值403。
[0057]在圖6中,當(dāng)注入空氣溫度T比預(yù)定的溫度T2高時,修正值為1,如后述那樣,修正后的燃燒控制指令404對于修正前的燃燒控制指令402沒有變化。這是因?yàn)樵趩訒r空氣溫度足夠高的情況下,燃燒狀態(tài)與負(fù)載運(yùn)行時相比沒有變化,所以即使不進(jìn)行啟動時的溫度修正也能夠運(yùn)行。
[0058]并且,在注入空氣溫度T比T2低而比T1高的范圍中,設(shè)定為溫度越低修正值403越小(即,在從T2到T1的范圍從T2向T1溫度下降時,修正值403單調(diào)減少)。由此,輸入到運(yùn)算器403的外表的燃燒控制指令404變得比實(shí)際的燃燒控制指令402小。溫度T1與溫度T2同樣是預(yù)定的溫度,設(shè)為不滿溫度T2的值。
[0059]進(jìn)而,當(dāng)注入空氣溫度T比T1低時,將修正值設(shè)定為比0大比1小的預(yù)定值且為固定。這是因?yàn)榧词乖跍囟缺阮A(yù)想的還要低的情況下,在成為某個燃燒控制指令以上時通過實(shí)施燃料系統(tǒng)的切換,保護(hù)燃燒器和渦輪等高溫部件避免過熱。另外,也有防止在接下來的乘法器412中發(fā)生除以0或乘以負(fù)數(shù)而使控制變得不穩(wěn)定的目的。
[0060]這里具體地說,希望溫度T1是大氣溫程度,在本實(shí)施方式中例如設(shè)定為15°C。另夕卜,希望T2是燃燒性能上足夠高的溫度,在本實(shí)施方式中例如設(shè)定為300°C。
[0061]接著,說明燃燒控制指令402、通過乘法器412乘以修正值403后的修正燃燒指令404。圖7的橫軸表示燃?xì)廨啓C(jī)啟動時的時刻,縱軸的上段圖表示燃料流量指令401、中段圖表示燃燒控制指令402、下段圖表示修正燃燒控制指令404的舉動。各圖中的實(shí)線A表示在注入流路27流下的注入空氣的溫度T足夠高超過溫度T2 (參照圖6)的情況(即修正值403為1時),虛線B表示通過與外部設(shè)備25的熱交換的影響等注入空氣的溫度T不滿T2時(即修正值403不滿1時)的情況。另外,燃料空氣比的變化表示與燃燒控制指令402的變化幾乎相同的傾向,因此可以將圖7的中段圖視為燃料空氣比的變化。
[0062]如上段圖所示,燃?xì)廨啓C(jī)啟動時的燃料流量指令401隨著時間經(jīng)過而增加,由此導(dǎo)入燃燒器2的燃料200的總量隨著時間而增加。
[0063]中段圖的燃燒控制指令A(yù)0是在實(shí)線A時即使進(jìn)行從F1到F1+F2的燃料系統(tǒng)的切換也沒有障礙的切換閾值,在實(shí)線A時燃料控制指令402達(dá)到閾值A(chǔ)0是a的時刻。
[0064]在實(shí)線A時,因?yàn)榭諝鉁囟萒超過T2,所以圖6的修正值403是1,圖7的下段圖的修正燃燒控制指令404與修正前的燃燒控制指令402相等,在a的時刻達(dá)到閾值A(chǔ)0,產(chǎn)生從F1向F1+F2的燃料系統(tǒng)的切換。
[0065]與此相對,在虛線B時,注入空氣的溫度T低,如上段圖所示與實(shí)線A的情況相比啟動所需要的燃料流量增加一些,因此在圖7的中段圖中如虛線B所示,與實(shí)線A相比燃燒控制指令402增加。并且,在虛線B時即使進(jìn)行從F1向F1+F2的燃料系統(tǒng)的切換也沒有障礙的閾值B0與實(shí)線A時的閾值A(chǔ)0相比變高,希望在虛線B和閾值B0交叉的點(diǎn)b進(jìn)行燃料系統(tǒng)的切換。即,當(dāng)空氣溫度T不滿T2時,希望在燃料供給中的F1系統(tǒng)的燃料流量增加的點(diǎn)b切換為F1+F2。這是因?yàn)榭諝鉁囟萒低燃燒變得不穩(wěn)定,當(dāng)通過相同的閾值A(chǔ)0切換時有可能熄火。
[0066]但是,目前即使在啟動時的部分轉(zhuǎn)速無負(fù)載條件下也通過與負(fù)載運(yùn)行時共通的切換閾值進(jìn)行燃料系統(tǒng)的切換控制,在雙軸燃?xì)廨啓C(jī)中應(yīng)用與此相同的控制方式,例如在注入空氣的溫度T降低不滿T2且燃燒控制指令402成為虛線B那樣時,在虛線B和閾值A(chǔ)0交叉的bl點(diǎn)發(fā)生切換,燃燒變得不穩(wěn)定而有可能熄火。
[0067]針對該課題,在本實(shí)施方式中,即使由于注入空氣溫度T的降低而燃燒控制指令402增加,通過函數(shù)發(fā)生器411和乘法器412的功能,將通過修正而使燃燒控制指令402降低后的修正燃燒控制指令404輸出到運(yùn)算器413,由此即使運(yùn)算器413利用和注入空氣溫度T高的情況(比T2高的情況)相同的切換閾值A(chǔ)0也會在最佳的定時執(zhí)行燃料系統(tǒng)的切換。由此,當(dāng)注入空氣溫度T不滿T2時,與超過T2的情況相比,在將提供給4個燃料系統(tǒng)F1、F2、F3、F4中的燃料供給中的F1的燃料流量增加后,進(jìn)行燃料系統(tǒng)的切換(從F1到F1+F2的切換)。
[0068]設(shè)定虛線B時的修正值403,以便在修正燃燒控制指令404達(dá)到切換閾值A(chǔ)0時,燃燒控制指令402達(dá)到切換閾值B0(由于注入空氣溫度的下降(燃料空氣比的增加)從A0增加的本來的切換閾值)。即使關(guān)于虛線B以外的情況(不滿溫度T2的其他溫度的情況)的修正值403,也設(shè)定為當(dāng)修正燃燒控制指令404達(dá)到A0時,燃燒控制指令402達(dá)到本來的切換閾值。
[0069]通過這樣的結(jié)構(gòu),注入空氣溫度T不滿T2時的修正值403如圖6所示,取比0大比1小的值,因此修正后的燃燒控制指令404在圖7的下段圖中如虛線B所示成為比實(shí)線A要小的值。例如,設(shè)定虛線B時的修正值403,以使修正燃燒控制指令404在達(dá)到b點(diǎn)的時刻達(dá)到閾值A(chǔ)0而發(fā)生切換。這與在中段圖中敘述為希望本來發(fā)生切換的b點(diǎn)相同。
[0070]因此,通過如本實(shí)施方式那樣設(shè)定修正值403,不管空氣溫度T的高低,能夠通過相同閾值A(chǔ)0進(jìn)行控制,不管啟動時的外部設(shè)備25的溫度(低溫或高溫的情況)和燃?xì)廨啓C(jī)的狀態(tài)(是否是額定旋轉(zhuǎn)運(yùn)行時、是否是負(fù)載運(yùn)行時),能夠統(tǒng)一地進(jìn)行燃料系統(tǒng)的切換控制,能夠降低NOx且穩(wěn)定地運(yùn)行燃燒器2。
[0071]〈第二實(shí)施方式〉