JPH0777083A - エンジンのガバナ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低負荷時の発電機の負荷遮断時のエンジン回
転異常上昇を防ぎ過回転異常警報を中止させ、それ以外
の過回転では異常警報を送出させる。 【構成】 発電機１を駆動するエンジン２の空燃混合器
３のスロットル弁４を復帰ばね５により閉弁方向Ｖに作
動可能にするとともに、アクチュエータ制御部７でアク
チュエータ６を制御して上記復帰ばね５に抗して開弁方
向Ｕに作動可能に構成する。 アクチュエータ制御部７
を、エンジン２の回転数Ｎが予め設定した過回転設定値
Ｎｕを越えた場合に、アクチュエータ６への制御信号Ｓ
の送出を予め設定した遮断時間Ｔ２だけ強制的に遮断し
て、復帰ばね５によりスロットル弁４を閉弁作動させる
とともに、予め設定した警報遅延時間Ｔ５を経過した後
で、異常警報Ｗを送出可能にさせるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンのガバナ制御
装置に関し、特に発電機又はコージェネレーションシス
テムなどを駆動するエンジンのガバナ制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】発電機又はコージェネレーションシステ
ムなどを駆動するエンジンのガバナ制御装置は、従来技
術では、例えば図４に示すように、次のように構成され
たものがある。すなわち、発電機１を駆動するエンジン
２の空燃混合器３のスロットル弁４を復帰ばね５により
閉弁方向Ｖに作動可能にするとともに、そのスロットル
弁４をアクチュエータ６で上記復帰ばね５に抗して開弁
方向Ｕに作動制御可能に構成する。さらに、上記スロッ
トル弁４の復帰ばね５は、例えばそのスロットル弁４の
弁レバー４ｂの一端と上記エンジン２の固定部２ａとの
間に架設され、また、上記アクチュエータ６は、例えば
比例ソレノイドを使用してリンク６ａで上記弁レバー４
ｂの他端に係合される。そして、上記スロットル弁４の
復帰ばね５の作用力Ｆｒとそれに拮抗する上記アクチュ
エータ６の作用力Ｆａとが、そのスロットル弁４の弁軸
４ａを中心として上記弁レバー４ｂの両端にほぼ同一方
向へ作用するように構成する。さらに、例えばアクチュ
エータ制御部７は、上記発電機１の負荷電流を電流検出
器８で検出した負荷Ｌと、上記エンジン２の回転センサ
９で検出した回転数Ｎとに基づく制御信号Ｓで、上記ア
クチュエータ６を制御して上記スロットル弁４を開閉作
動させることにより、上記エンジン２の回転数Ｎを制御
するように構成する。そして、上記エンジン２は、その
回転数Ｎが過回転となると異常警報Ｗを送出するととも
に、エンジン２を強制的に停止させるようになってい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術では次
の問題がある。前記スロットル弁４の復帰ばね５と前記
アクチュエータ６とが、そのスロットル弁４の弁レバー
４ｂの両端にほぼ同一方向へ作用するように構成されて
いて、上記スロットル弁４は、上記復帰ばね５の閉弁方
向Ｖへの作用力Ｆｒと上記アクチュエータ６の開弁方向
Ｕへの作用力Ｆａとが釣り合う位置に保持される。前記
発電機１の負荷Ｌが重くて上記スロットル弁４の開度が
比較的大きい状態では、上記復帰ばね５の張力すなわち
上記作用力Ｆｒが大きく、これに釣り合うアクチュエー
タ６の作用力Ｆａも大きい。しかし、前記発電機１の負
荷Ｌが軽くて上記スロットル弁４の開度が小さい状態で
は、上記復帰ばね５が復帰状態に近く張力が小さくなる
ため、そのスロットル弁４をさらに閉弁方向Ｖに作動さ
せる作用力Ｆｒが小さく、これに釣り合うアクチュエー
タ６の開弁方向Ｕ（閉弁方向Ｖも同じ）への作用力Ｆａ
も小さい。また、低負荷時は上記スロットル弁４の下流
側の圧力が低いため、弁軸４ａが軸受けに押し付けられ
る力が作用して弁軸４ａのフリクションが大きくなる。
さらに、上記弁軸４ａの動きが少ない比較的安定した軽
負荷運転が長時間続いて、吸気中の塵埃やオイルスラッ
ジが上記弁軸４ａ付近に堆積すると、ますます弁軸４ａ
のフリクションが大きくなる。このように、低負荷時に
前記発電機１の負荷Ｌが遮断されて、前記アクチュエー
タ制御部７が前記アクチュエータ６により前記スロット
ル弁４を閉弁方向Ｖに制御しても、前記復帰ばね５の作
用力Ｆａが小さく弁軸４ａのフリクションが大きい場合
は、そのスロットル弁４の作動が遅れてすぐに全閉にな
らない場合があり、前記エンジン２の回転数Ｎが異常に
上昇して耐久性が低下する。そして、この場合でもエン
ジン２の回転数Ｎの異常上昇による過回転で異常警報を
発生するとともに、エンジン２が強制停止させられる。
本発明は、低負荷時の発電機の負荷遮断時にはエンジン
の回転異常上昇を防いで過回転による異常警報の送出を
中止させ、それ以外の場合のエンジンの過回転では異常
警報を送出するとともに、エンジンを強制停止させるよ
うにすることを課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来技術
において、上記課題を達成するために、例えば図１乃至
図３に示すように、次の改良構造を追加したものであ
る。アクチュエータ制御部７を、エンジン２の回転数Ｎ
が予め設定した過回転設定値Ｎｕを越えた場合に、アク
チュエータ６への制御信号Ｓの送出を予め設定した遮断
時間Ｔ２だけ強制的に遮断して、復帰ばね５によりスロ
ットル弁４を閉弁作動させるとともに、予め設定した警
報遅延時間Ｔ５を経過した後で、異常警報Ｗを送出可能
にさせるように構成する。

【０００５】

【発明の作用及び効果】本発明は、上記のように構成さ
れ、次のように作用して、効果を奏する。前記アクチュ
エータ制御部７は、低負荷時に前記発電機１の負荷Ｌが
遮断されて前記エンジン２の回転数Ｎが予め設定した過
回転設定値Ｎｕを越えた場合に、前記アクチュエータ６
への前記制御信号Ｓの送出を予め設定した遮断時間Ｔ２
（例えば０．１秒程度）だけ強制的に遮断するととも
に、予め設定した警報遅延時間Ｔ５を経過した後で、異
常警報Ｗを送出可能にさせる。すると、その遮断時間Ｔ
２だけアクチュエータ６が作動解除されて、前記復帰ば
ね５により前記スロットル弁４を閉弁作動させる。この
ため、前記エンジン２の回転数Ｎが下降して、過回転設
定値Ｎｕを越えようとするのを防ぐ事ができる。一方、
前記警報遅延時間Ｔ５を経過した後でもなおエンジン２
の回転数Ｎが異常上昇を続けて過回転設定値Ｎｕを越え
た場合は、前記異常警報Ｗを送出してエンジン２を強制
停止させる。これにより、低負荷時の発電機の負荷遮断
時にはエンジンの回転異常上昇を防いで過回転による異
常警報の送出を中止させ、それ以外の場合のエンジンの
過回転では異常警報を送出するとともに、エンジンを強
制停止させるようにすることができる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面で説明する。図
１（Ａ）はエンジンのガバナ制御装置の空燃混合器とア
クチュエータとの係合状態を示す図、図１（Ｂ）はエン
ジンのガバナ制御装置の作動説明図、図２はアクチュエ
ータ制御部のブロック図、図３はアクチュエータ強制遮
断及び警報送出のフローチャートである。図において、
発電機１（図示しない）を駆動するエンジン（例えばガ
スエンジン又はガソリンエンジン）２の空燃混合器３の
スロットル弁４を復帰ばね５により閉弁方向Ｖに作動可
能にするとともに、そのスロットル弁４をアクチュエー
タ６で上記復帰ばね５に抗して開弁方向Ｕに作動制御可
能に構成してある。さらに、上記スロットル弁４の復帰
ばね５を、例えばそのスロットル弁４の弁レバー４ｂの
一端と上記エンジン２の固定部２ａとの間に架設し、ま
た、上記アクチュエータ６として、例えば比例ソレノイ
ドを使用してリンク６ａで上記弁レバー４ｂの他端に係
合してある。そして、上記復帰ばね５の作用力Ｆｒとそ
れに拮抗する上記アクチュエータ６の作用力Ｆａとが、
そのスロットル弁４の弁軸４ａを中心として上記弁レバ
ー４ｂの両端にほぼ同一方向へ作用するように構成して
ある。

【０００７】さらに、アクチュエータ制御部７を、例え
ば図２に示すように、次のように構成してある。すなわ
ち、前記発電機１の負荷Ｌを電流検出器８で電流値とし
て検出し、その電流値をＡ／Ｖ変換回路１１で電圧値に
変換した後、ＰＩＤ制御回路１２を介して加算回路１３
に入力する。一方、前記エンジン２の回転数Ｎを回転セ
ンサ９で周波数値として検出し、その周波数値をＦ／Ｖ
変換回路１４で電圧値に変換した後、ＰＩＤ制御回路１
５を介して上記加算回路１３に入力する。上記ＰＩＤ制
御回路１５は、上記エンジン２の回転数Ｎを設定する回
転数設定手段１６を備えている。そして、前記加算回路
１３は、前記ＰＩＤ制御回路１２の出力と前記ＰＩＤ制
御回路１５の出力とを加算し、出力手段１７を介して制
御信号Ｓを出力して前記アクチュエータ６としての比例
ソレノイドを比例制御する。そのアクチュエータ６が上
記制御信号Ｓを受けて、前記スロットル弁４を開閉作動
させることにより上記エンジン２の回転数Ｎを制御し、
発電機１の発電周波数を一定に保持する。

【０００８】さらに、前記出力手段１７は、例えば図３
に示すフローチャートのように作動するアクチュエータ
強制遮断手段１８により、図１（Ｂ）に示すように、次
のように制御される。すなわち、アクチュエータ強制遮
断手段１８は、前記エンジン２の回転数Ｎの増減を監視
し、前記アクチュエータ制御部７を、上記回転数Ｎが予
め設定した過回転設定値Ｎｕを越えた場合には、前記ア
クチュエータ６への前記制御信号Ｓの送出を予め設定し
た遮断時間Ｔ２（例えば０．１秒程度）だけ強制的に遮
断して前記復帰ばね５により前記スロットル弁４を閉弁
作動させる。そして、上記過回転設定値Ｎｕを越えた時
点から予め設定した警報遅延時間Ｔ５（例えば数秒程
度）を経過した後で、異常警報Ｗを送出可能にさせる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例を示し、図１（Ａ）はエンジンの
ガバナ制御装置の空燃混合器とアクチュエータとの係合
状態を示す図、図１（Ｂ）はエンジンのガバナ制御装置
の作動説明図である。

【図２】本発明実施例を示し、アクチュエータ制御部の
ブロック図である。

【図３】本発明実施例を示し、アクチュエータ強制遮断
及び警報送出のフローチャートである。

【図４】従来例を示し、図４（Ａ）はエンジン発電機の
ガバナ制御装置の系統図、図４（Ｂ）は図１（Ａ）に相
当する図である。

【符号の説明】

１…発電機、２…エンジン、３…空燃混合器、４…スロ
ットル弁、５…復帰ばね、 ６…アクチュエータ、７…アクチュエータ制御部、Ｌ…
負荷、Ｍ…減少開始時刻、 Ｎ…回転数、Ｎｕ…過回転設定値、Ｓ…制御信号、Ｔ２
…遮断時間、Ｔ５…警報遅延時間、Ｕ…開弁方向、Ｖ…
閉弁方向、Ｗ…異常警報。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発電機(１)を駆動するエンジン(２)の空
   燃混合器(３)のスロットル弁(４)を復帰ばね(５)により
   閉弁方向(Ｖ)に作動可能にするとともに、そのスロット
   ル弁(４)をアクチュエータ(６)で上記復帰ばね(５)に抗
   して開弁方向(Ｕ)に作動制御可能に構成し、 アクチュエータ制御部(７)が、上記発電機(１)の負荷
   (Ｌ)と上記エンジン(２)の回転数(Ｎ)とに基づく制御信
   号(Ｓ)で、上記アクチュエータ(６)を制御して上記スロ
   ットル弁(４)を開閉作動させることにより、上記エンジ
   ン(２)の回転数(Ｎ)を制御するように構成したエンジン
   のガバナ制御装置において、 前記アクチュエータ制御部(７)を、前記エンジン(２)の
   回転数(Ｎ)が予め設定した過回転設定値(Ｎｕ)を越えた
   場合に、前記アクチュエータ(６)への前記制御信号(Ｓ)
   の送出を予め設定した遮断時間(Ｔ２)だけ強制的に遮断
   して、前記復帰ばね(５)により前記スロットル弁(４)を
   閉弁作動させるとともに、予め設定した警報遅延時間
   (Ｔ５)を経過した後で、異常警報(Ｗ)を送出可能にさせ
   るように構成したことを特徴とするエンジンのガバナ制
   御装置。