JP2003056377A - Engine controlling method in cogeneration system - Google Patents

Engine controlling method in cogeneration system

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JP2003056377A
JP2003056377A JP2001250923A JP2001250923A JP2003056377A JP 2003056377 A JP2003056377 A JP 2003056377A JP 2001250923 A JP2001250923 A JP 2001250923A JP 2001250923 A JP2001250923 A JP 2001250923A JP 2003056377 A JP2003056377 A JP 2003056377A
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Japan
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engine
power
voltage
circuit
cogeneration system
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Japanese (ja)
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Yuzo Ito
雄三 伊藤
Takaaki Nosaka
卓見 野坂
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Individual
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a controlling method for realizing accurate high-speed response of the number of revolutions of an engine in compliance with a power load and preventing unnecessary power supply such as causing a reverse current. SOLUTION: A pulse signal is obtained from teeth cut in the circumference of a flywheel disc 2 in the engine 1 by means of a solenoid type rotation speed detector 7. In an output regulation circuit 6, the pulse signal is converted into a direct-current voltage proportional to a pulse frequency by means of a rotational speed converter, and the direct-current voltage is compared with a previously given voltage equivalent to an engine rotational speed command position by means of an engine rotational speed control circuit. A throttle 5 of the engine 1 is regulated so that a difference obtained from this comparison is reduced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンにより発
電機を回して電力を得ると同時に、その冷却水から熱エ
ネルギーを取り出すコジェネレーションシステム関する
もので、特にそのエンジンの制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cogeneration system for obtaining electric power by rotating an electric generator by an engine and at the same time extracting heat energy from the cooling water, and more particularly to a method for controlling the engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】このような従来のコジェネレーションシ
ステムは燃料の持つ熱エネルギーを電力と温水として取
り出すことにより、商用電力では排熱として放棄されて
いるものを有効利用しようとするもので、古くから知ら
れている技術である。さらに、太陽光発電を組み合わせ
たハイブリッド型のものも知られている。
2. Description of the Related Art Such a conventional cogeneration system attempts to effectively utilize what has been abandoned as waste heat in commercial electric power by extracting the thermal energy of fuel as electric power and hot water. This is a known technique. Further, a hybrid type in which solar power generation is combined is also known.

【0003】通常のコジェネレーションシステムによっ
て発電された電力を使う方法には、発電機の出力限界を
超えた電力負荷に対して負荷電力供給スイッチを商用電
力系に切り替えて対応する自立需要型(自立型)と、商
用電力系と常時連携され出力限界に対してはスイッチの
切り替えなしに電力需要に対応できる連系型がある。
In the method of using the electric power generated by the normal cogeneration system, the load power supply switch is switched to the commercial power system to cope with the power load that exceeds the output limit of the generator. Type) and the commercial power system, which is always linked to the power demand without output switching for output limits.

【0004】この連系型の場合、電力負荷を超えて発電
すると商用電力への逆潮流が生じるが、太陽光発電のよ
うに発電コストが低い場合には、逆潮流が生じて売電す
ることも容認される。しかし、燃料を燃やしてエンジン
により発電するコジェネレーションシステムにおいて
は、商用電力側の電力の買い取り価格を考えると逆潮流
が生じるのは得策でない。
In the case of this interconnection type, reverse power flow to commercial power occurs when power is generated beyond the power load. However, in the case of low power generation cost such as solar power generation, reverse power flow occurs and power is sold. Is also acceptable. However, in a cogeneration system in which fuel is burned to generate electricity by an engine, it is not a good idea to have a reverse flow when considering the purchase price of electricity on the commercial power side.

【0005】また、自立需要型のように商用電力系と連
携されない場合は、交流発電機が発電する電力を電力連
系型インバータを通さず直接使用することができる。そ
の場合には、交流発電機の周波数を一定にするためエン
ジンの回転数を電力負荷が変動しても一定に制御する必
要がある。なお、自立需要型でも商用電力系と切換スイ
ッチで電力利用を図る方法が実用されているが、切換時
に瞬停が生ずる欠点がある。
Further, in the case where it is not linked with the commercial power system like the self-sustaining type, the electric power generated by the AC generator can be directly used without passing through the power interconnection type inverter. In that case, in order to keep the frequency of the alternator constant, it is necessary to control the engine speed to be constant even if the electric power load changes. Although a method of utilizing electric power by a commercial power system and a change-over switch has been put to practical use even in a self-sustaining demand type, there is a drawback that an instantaneous blackout occurs at the time of changeover.

【0006】エンジンの回転数を一定に制御する方法
は、例えば自動車でもその車速を一定に保つ一定速度運
転方式が知られている。このエンジンの回転数の計数
は、発電機出力電圧から検出するもので、発電機の一周
期毎に電圧の変動として検出され、自動車の実用性から
その制御精度及び高速応答特性はそれほど高い必要が無
い。
As a method for controlling the number of revolutions of the engine to be constant, for example, a constant speed operation system is known which keeps the vehicle speed constant even in an automobile. This counting of the number of revolutions of the engine is detected from the generator output voltage, and is detected as a voltage fluctuation in each cycle of the generator, and its control accuracy and high-speed response characteristics need to be so high from the practicality of the automobile. There is no.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記のような電力連系
型では、太陽光発電システムに用いられる電力連系型イ
ンバータが電力連系に必要な電気的要件を完全に満た
し、数多く使用されているためその価格も比較的低廉で
ある。しかし、エンジンにより発電するコジェネレーシ
ョンシステムにこれを用いると、太陽光発電用インバー
タでは最大電力追従制御(MPPT)により、発電機に
常に最大電力を発生するよう動作し、逆潮流を生じるよ
うな不必要な電力を給電する。
In the power interconnection type as described above, the power interconnection type inverter used in the photovoltaic power generation system completely satisfies the electrical requirements necessary for the power interconnection and is used in many cases. Therefore, its price is relatively low. However, if this is used in a cogeneration system that generates power from an engine, the inverter for photovoltaic power generation operates to always generate maximum power in the generator by maximum power tracking control (MPPT), which causes reverse power flow. Supply the required power.

【0008】また、逆潮流が生じないよう不必要な電力
を給電しないためには、エンジンの回転数を電力負荷に
応じて高精度に高速応答させる必要があるが、このよう
な制御方法は知られていない。
Further, in order not to supply unnecessary electric power so as not to generate reverse power flow, it is necessary to make the engine speed respond with high accuracy and high speed in accordance with the electric power load. Such a control method is known. Has not been done.

【0009】なお、自立需要型のように交流発電機が発
電する電力を電力連系型インバータを通さず直接使用す
る場合には、その周波数を一定にするためエンジンの回
転数を電力負荷が変動しても高精度に一定に制御する必
要がある。
When the electric power generated by the AC generator is directly used without passing through the power interconnection type inverter like the self-sustaining demand type, the engine speed is varied in order to keep the frequency constant. Even so, it is necessary to control with high accuracy and constant.

【0010】また、コジェネレーションシステムにおけ
るエンジンは、その燃料節減のため電力負荷の変動に応
じて自動的に始動・停止する機能が求められるが、自動
車を含む通常のエンジンは利用者が始動・停止を行うの
で人間の感覚により操作を行うことができるが、コジェ
ネレーションシステムのエンジンの自動運転ではより簡
便な方法でその制御を行うことが求められる。
Further, the engine in the cogeneration system is required to have a function of automatically starting and stopping in response to fluctuations in the electric power load in order to save fuel, but in a normal engine including an automobile, a user starts and stops the engine. Since the operation can be performed by a human sense, the control of the engine of the cogeneration system is required to be performed by a simpler method.

【0011】そこで本発明は、エンジンの回転数を電力
負荷に応じて高精度に高速応答させ、逆潮流を生じるよ
うな不必要な電力を給電しない、簡便な方法で自動運転
するコジェネレーションシステムにおけるエンジン制御
方法を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention relates to a cogeneration system that automatically operates by a simple method in which the engine speed is made to respond with high accuracy and high speed in accordance with the electric power load, and unnecessary electric power that causes reverse power flow is not supplied. An object is to provide an engine control method.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明のコジェ
ネレーションシステムにおけるエンジン制御方法は、電
磁式回転数検出装置7によりエンジン1のフライフォイ
ール円盤2の円周に刻まれた歯からパルス信号を得、出
力調整回路6では、パルス信号を回転速度変換装置によ
りパルス周期に比例した直流電圧とし、エンジン回転数
制御回路で直流電圧と予め与えてあるエンジン回転数指
令位置相当の電圧と比較し、その差を減少させるようエ
ンジン1のスロットル5を調節するものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for controlling an engine in a cogeneration system, wherein a pulse is generated from a tooth carved on a circumference of a flywheel disc 2 of an engine 1 by an electromagnetic speed detecting device 7. A signal is obtained, and in the output adjusting circuit 6, the pulse signal is converted into a DC voltage proportional to the pulse period by the rotation speed conversion device, and the DC voltage is compared with the voltage corresponding to the engine rotation speed command position given in advance by the engine rotation speed control circuit. However, the throttle 5 of the engine 1 is adjusted so as to reduce the difference.

【0013】請求項2の発明のコジェネレーションシス
テムにおけるエンジン制御方法は、電力連系型インバー
タ23の最大電力追従制御(MPPT)が動作することを
見込んで、出力調整回路6により商用電力への逆潮流を
生じないように負荷電流に応じてエンジン1出力を調整
するものである。
In the engine control method in the cogeneration system according to the second aspect of the present invention, the output adjusting circuit 6 reverses the commercial power to the maximum power tracking control (MPPT) of the power interconnection type inverter 23. The output of the engine 1 is adjusted according to the load current so as not to generate a tidal current.

【0014】請求項3の発明のコジェネレーションシス
テムにおけるエンジン制御方法は、スタータ回路4でエ
ンジン1に連結された発電機21の発生電圧を検知し、エ
ンジン1の回転数が上昇し所定電圧を検知するとスター
タモータ3をオフにするものである。
In the engine control method in the cogeneration system according to the third aspect of the present invention, the starter circuit 4 detects the voltage generated by the generator 21 connected to the engine 1, and the rotation speed of the engine 1 increases to detect a predetermined voltage. Then, the starter motor 3 is turned off.

【0015】請求項4の発明のコジェネレーションシス
テムにおけるエンジン制御方法は、オートチョーク回路
12により、エンジン1始動時にエンジン1の温度が所定
温度より低いことをサーミスタ13が検知したときチョー
ク弁11によりエンジン1の空気取り入れ口を閉じ、一定
時間経過後にチョーク弁11を徐々に開放するものであ
る。
An engine control method in a cogeneration system according to a fourth aspect of the present invention is an auto choke circuit.
When the thermistor 13 detects that the temperature of the engine 1 is lower than a predetermined temperature when the engine 1 is started by 12, the choke valve 11 closes the air intake port of the engine 1 and gradually opens the choke valve 11 after a certain period of time. Is.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】請求項1の発明では、電磁式回転
数検出装置7によりエンジン1のフライフォイール円盤
2の円周に刻まれた歯からパルス信号を得、出力調整回
路6では、パルス信号を回転速度変換装置によりパルス
周期に比例した直流電圧とするから、エンジン1の回転
数の計数はフライフォイール円盤2の円周に刻まれた歯
からのパルス周期毎に電圧の変動として高速応答で検出
される。
According to the first aspect of the invention, a pulse signal is obtained from the teeth carved on the circumference of the flywheel disc 2 of the engine 1 by the electromagnetic rotation speed detecting device 7, and the output adjusting circuit 6 Since the pulse signal is converted into a DC voltage proportional to the pulse period by the rotation speed conversion device, the number of revolutions of the engine 1 is counted as a voltage variation for each pulse period from the teeth engraved on the circumference of the flywheel disc 2. Detected by fast response.

【0017】また、エンジン回転数制御回路で直流電圧
と予め与えてあるエンジン回転数指令位置相当の電圧と
比較し、その差を減少させるようエンジン1のスロット
ル5を調節するから、電力連系型では電力負荷に応じた
エンジン1の回転数に、商用電力系と連携されない場合
は一定のエンジン1の回転数に制御する。
Further, the engine speed control circuit compares the direct current voltage with a voltage corresponding to the engine speed command position given in advance and adjusts the throttle 5 of the engine 1 so as to reduce the difference. Then, the engine speed is controlled according to the power load, and is controlled to a constant engine speed when not linked with the commercial power system.

【0018】請求項2の発明では、電力連系型インバー
タ23の最大電力追従制御(MPPT)が動作することを
見込んで、出力調整回路6により商用電力への逆潮流を
生じないように負荷電流に応じてエンジン1出力を調整
するから、電力負荷に応じたエンジン1の回転数に制御
され不必要な電力を給電しない。
According to the second aspect of the invention, in consideration of the operation of the maximum power follow-up control (MPPT) of the power interconnection type inverter 23, the output current adjusting circuit 6 prevents the reverse flow of the commercial power from the load current. Since the output of the engine 1 is adjusted in accordance with the above, the rotation speed of the engine 1 is controlled according to the electric power load, and unnecessary electric power is not supplied.

【0019】請求項3の発明では、スタータ回路4でエ
ンジン1に連結された発電機21の発生電圧を検知し、エ
ンジン1の回転数が上昇し所定電圧を検知するとスター
タモータ3をオフにするから、特別な確認手段を必要と
することなく、必須の発電機21によりエンジン1の始動
を自動的に確認してスタータモータ3がオフになる。
According to the third aspect of the present invention, the starter circuit 4 detects the voltage generated by the generator 21 connected to the engine 1. When the rotation speed of the engine 1 increases and a predetermined voltage is detected, the starter motor 3 is turned off. Therefore, the starter motor 3 is turned off by automatically confirming the start of the engine 1 by the indispensable generator 21 without requiring any special confirmation means.

【0020】請求項4の発明では、オートチョーク回路
12により、エンジン1始動時にエンジン1の温度が所定
温度より低いことをサーミスタ13が検知したときチョー
ク弁11によりエンジン1の空気取り入れ口を閉じ、一定
時間経過後にチョーク弁11を徐々に開放するから、エン
ジン1が冷えている場合でも燃料混合比を高めて確実に
始動させ、自動的にチョーク弁11が開放され燃費の低下
を防ぐ。
According to a fourth aspect of the invention, an auto choke circuit is provided.
When the thermistor 13 detects that the temperature of the engine 1 is lower than a predetermined temperature when the engine 1 is started by 12, the choke valve 11 closes the air intake port of the engine 1, and after a certain period of time, the choke valve 11 is gradually opened. Even when the engine 1 is cold, the fuel mixture ratio is increased to start the engine reliably, and the choke valve 11 is automatically opened to prevent a decrease in fuel consumption.

【0021】[0021]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0022】本発明のコジェネレーションシステムにお
けるエンジン制御方法は図1の概略回路図に示すもの
で、エンジン1により発電機21を回して発電すると共に
その冷却水や排ガスから温水として熱エネルギーを取り
出すものである。そして、その電力系は商用電力系と常
時連携され出力限界に対してはスイッチの切り替えなし
に電力需要に対応できる連系型のものである。
The engine control method in the cogeneration system of the present invention is shown in the schematic circuit diagram of FIG. 1, in which the engine 1 rotates the generator 21 to generate electric power, and at the same time, heat energy is taken out as hot water from the cooling water or exhaust gas. Is. The power system is an interconnected type that is always linked with the commercial power system and can meet the power demand without switching the switch with respect to the output limit.

【0023】エンジン1は3気筒のレシプロ型であり、
エンジン1に直結してフライフォイール円盤2を設け、
フライフォイール円盤2の円周には金属製の刻まれた多
数の歯が設けられ、その歯にはエンジン1の始動時にス
タータモータ3が噛みって回転させエンジン1を始動す
る。
The engine 1 is a three-cylinder reciprocating type engine,
The flywheel disc 2 is directly connected to the engine 1,
A large number of metal carved teeth are provided on the circumference of the flywheel disc 2, and the starter motor 3 bites and rotates the teeth to start the engine 1 when the engine 1 is started.

【0024】スタータモータ3はスタータ回路4により
制御駆動され、スタータ回路4は始動信号によりスター
タモータ3をオンにすると共に、エンジン1に連結され
た発電機21の発生電圧を検知し、エンジン1の回転数が
上昇し所定電圧を検知するとスタータモータ3をオフに
する。
The starter motor 3 is controlled and driven by the starter circuit 4, and the starter circuit 4 turns on the starter motor 3 by a start signal and detects the voltage generated by the generator 21 connected to the engine 1 to detect the voltage of the engine 1. When the rotation speed increases and a predetermined voltage is detected, the starter motor 3 is turned off.

【0025】スタータ回路4にはスタータモータ3をオ
フにするリレーを設け、このリレーの駆動端子に発電機
21の発電回路を接続し、エンジン1の回転数が上昇して
電圧が上昇し、最低リレー駆動電流が流れるとリレー動
作し接点が開放され、これによりスタータモータ3をオ
フにする。リレー動作電流は使用するリレーの種類によ
って異なり、必要に応じて直列抵抗を挿入するなどの調
整が必要である。
A relay for turning off the starter motor 3 is provided in the starter circuit 4, and a generator is connected to a drive terminal of this relay.
When the power generation circuit 21 is connected, the rotation speed of the engine 1 increases, the voltage increases, and the minimum relay drive current flows, the relay operates to open the contact, thereby turning off the starter motor 3. The relay operating current differs depending on the type of relay used, and it is necessary to make adjustments such as inserting a series resistor if necessary.

【0026】エンジン1の燃料はLPガス(LPG)の
ものを示しているが、燃料としては都市ガスや木質系ガ
スやバイオガスなどの気体燃料と、軽油やアルコールな
どの液体燃料が想定される。
The fuel for the engine 1 is shown as LPG (LPG), but the fuel is assumed to be gas fuel such as city gas, wood-based gas or biogas, and liquid fuel such as light oil or alcohol. .

【0027】LPガスはスロットルとしてのガスミキサ
ー5により空気と混合してエンジン1に供給し、ガスミ
キサー5のLPガス供給量は出力調整回路6により制御
され、エンジン1の出力を調整する。
The LP gas is supplied to the engine 1 after being mixed with air by the gas mixer 5 as a throttle, and the LP gas supply amount of the gas mixer 5 is controlled by the output adjusting circuit 6 to adjust the output of the engine 1.

【0028】出力調整回路6には、フライフォイール円
盤2の円周に近接して設けた電磁式回転数検出装置7か
らパルス信号が入力される。
A pulse signal is input to the output adjusting circuit 6 from an electromagnetic rotation speed detecting device 7 provided in the vicinity of the circumference of the flywheel disc 2.

【0029】電磁式回転数検出装置7は、フライフォイ
ール円盤2の円周の歯に対し僅かな間隔を持たせて取り
付けた電磁ピックアップであり、金属製の歯が近づく毎
に磁気回路定数が変化することで電気的にパルス状の信
号を出力するもので、フライフォイール円盤2の一回転
でその歯数のパルス信号が発生する。
The electromagnetic type rotation speed detecting device 7 is an electromagnetic pickup mounted with a slight distance to the teeth on the circumference of the flywheel disk 2, and the magnetic circuit constant is changed every time the metal teeth approach. The pulse signal is electrically output by changing, and a pulse signal of the number of teeth is generated by one rotation of the flywheel disc 2.

【0030】例えばパルス数pnは、エンジン1の回転
数が1,800rpmで、歯数が100枚の場合次式となる。 pn=1800/60×100=3kHz
For example, the pulse number pn is given by the following expression when the engine 1 has a rotational speed of 1,800 rpm and the number of teeth is 100. pn = 1800/60 × 100 = 3kHz

【0031】出力調整回路6では、電磁式回転数検出装
置7からの回転数の値としてのパルス信号を回転速度変
換装置により直流電圧(Nr)信号とする。回転速度変換
装置とは、通称FV変換と呼ばれるもので、パルス信号
のパルス周期に比例した直流電圧(Nr)を発生する回路
である。
In the output adjusting circuit 6, the pulse signal as the value of the rotation speed from the electromagnetic rotation speed detecting device 7 is converted into a DC voltage (Nr) signal by the rotation speed converting device. The rotation speed conversion device is commonly called FV conversion, and is a circuit that generates a DC voltage (Nr) proportional to the pulse period of the pulse signal.

【0032】また、電力連系型インバータ23の最大電力
追従制御(MPPT)が動作することを見込んで、つま
り発電機21にその回転数における最大電流が流れるのを
見込んで、出力調整回路6により商用電力への逆潮流を
生じないように負荷電流に応じてエンジン1出力を調整
する。
Further, in consideration of the operation of the maximum power follow-up control (MPPT) of the power interconnection type inverter 23, that is, the maximum current at the rotation speed of the generator 21 is expected to flow, the output adjusting circuit 6 The output of the engine 1 is adjusted according to the load current so as not to generate reverse power flow to commercial power.

【0033】そのため、電力負荷30の回路に電流センサ
ー8を設け、出力調整回路6には電流センサー8の電流
値iが入力される。この電流値iは図2に示すような相
関関係でエンジン回転数指令位置相当の電圧Ncに変換さ
れる。
Therefore, the current sensor 8 is provided in the circuit of the power load 30, and the current value i of the current sensor 8 is input to the output adjusting circuit 6. This current value i is converted into a voltage Nc corresponding to the engine speed command position by the correlation as shown in FIG.

【0034】出力調整回路6のエンジン回転数制御回路
では、電磁式回転数検出装置7からの実際の回転数の値
としての電圧(Nr)と、電流センサー8から得られた予
め与えてあるエンジン回転数指令位置相当の電圧Ncと比
較し、その差を減少させるようエンジン1のガスミキサ
ー5を調節する。
In the engine speed control circuit of the output adjusting circuit 6, the voltage (Nr) as the value of the actual speed from the electromagnetic speed detecting device 7 and the engine given in advance obtained from the current sensor 8 are given. The gas mixer 5 of the engine 1 is adjusted so as to reduce the difference by comparing with the voltage Nc corresponding to the rotation speed command position.

【0035】エンジン1のガスミキサー5の前段にチョ
ーク弁11を設け、チョーク弁11はエンジン1の冷却水が
低温の場合に通常のLPガスと空気の混合比濃度では着
火能力が低下してエンジン1の回転数が円滑に上昇しな
いのを防止するもので、エンジン1の空気取り入れ口を
閉じてLPガスと空気の混合比を高め着火能力を高め
る。
A choke valve 11 is provided in front of the gas mixer 5 of the engine 1. The choke valve 11 has a low ignition capacity at a normal mixture ratio concentration of LP gas and air when the cooling water of the engine 1 is at a low temperature. In order to prevent the rotation speed of No. 1 from rising smoothly, the air intake of the engine 1 is closed to increase the mixing ratio of LP gas and air to improve the ignition performance.

【0036】チョーク弁11はオートチョーク回路12によ
り制御され、動作の確実性を期するため、小型のサーボ
モータにより回転運動をネジを用いた直線運動に変換し
て空気取り入れ口を開閉する。
The choke valve 11 is controlled by an auto choke circuit 12, and in order to ensure the operation reliability, a small servomotor converts the rotational movement into a linear movement using a screw to open and close the air intake port.

【0037】オートチョーク回路12には、エンジン1に
取り付けたサーミスタ13から温度信号が入力される。サ
ーミスタ13はエンジン1の冷却水温を検出する。
A temperature signal is input to the auto choke circuit 12 from the thermistor 13 attached to the engine 1. The thermistor 13 detects the cooling water temperature of the engine 1.

【0038】オートチョーク回路12は、エンジン1始動
時にエンジン1の温度が所定温度(本実施例では摂氏6
0度)より低いことをサーミスタ13が検知したときチョ
ーク弁11によりエンジン1の空気取り入れ口を閉じ、一
定時間経過後(約3分)にサーボモータを間欠的に逆転
させチョーク弁11を徐々に開放する。
In the auto choke circuit 12, when the engine 1 is started, the temperature of the engine 1 is a predetermined temperature (6 degrees Celsius in this embodiment).
When the thermistor 13 detects that the temperature is lower than 0 degree, the air intake port of the engine 1 is closed by the choke valve 11, and after a lapse of a certain time (about 3 minutes), the servo motor is intermittently reversed and the choke valve 11 is gradually opened. Open.

【0039】エンジン1にフライフォイール円盤2を介
して発電機21を連結する。
A generator 21 is connected to the engine 1 via a flywheel disc 2.

【0040】発電機21はPM型の三相交流発電機(AC
G)で、他の形式の発電機と異なり軽負荷で運転効率が
高いので本発明には最適なものである。発電機21はエン
ジン1に直結して同回転数で回しても良いが、エンジン
1の燃費効率と発電機21の発電特性を考慮すると、減速
機を介して減速して連結する方が好ましい。
The generator 21 is a PM type three-phase AC generator (AC
In G), unlike other types of generators, it is optimal for the present invention because it has a high operating efficiency at a light load. The generator 21 may be directly connected to the engine 1 and rotated at the same number of revolutions, but in consideration of the fuel efficiency of the engine 1 and the power generation characteristics of the generator 21, it is preferable to reduce the speed of the generator 21 and connect the same.

【0041】発電機21に整流装置22を連結する。整流装
置22は発電機21からの交流電圧を三相全波整流し直流電
圧に変換(AC/DCコンバータ)する。
The rectifier 22 is connected to the generator 21. The rectifier 22 rectifies the AC voltage from the generator 21 into three-phase full-wave rectification and converts it into a DC voltage (AC / DC converter).

【0042】整流装置22に電力連系型インバータ23を連
結する。電力連系型インバータ23は直流電圧を単相3線
式100V/200Vに変換する太陽光発電システムに
数多く使用されているもので、商用電力連系に必要な電
気的要件を完全に満たしているが、最大電力追従制御
(MPPT)により電力負荷30より発電量が多いと逆潮
流が生じて売電するようになっている。これに発電機21
を連結すると、その回転数における最大電流が流れるよ
う動作する。
A power interconnection type inverter 23 is connected to the rectifying device 22. The power interconnection type inverter 23 is widely used in a photovoltaic power generation system for converting a DC voltage into a single-phase three-wire system 100V / 200V, and completely satisfies the electrical requirements necessary for commercial power interconnection. However, the maximum power tracking control (MPPT) causes a reverse flow when the amount of power generated is greater than that of the power load 30, and sells the power. Generator 21
When is connected, it operates so that the maximum current at that rotation speed flows.

【0043】これら整流装置22と電力連系型インバータ
23は発電機21の周波数変動を許容するもので、交流を一
度直流に変換し商用電力系の周波数に合わせた交流に再
度変換する必要があるためで、連系型では必須の構成と
なる。
The rectifier 22 and the power interconnection type inverter
The reference numeral 23 allows the frequency fluctuation of the generator 21, and it is necessary to convert the alternating current into the direct current and convert it again into the alternating current matched with the frequency of the commercial power system.

【0044】電力連系型インバータ23に分電盤などを介
して商用電力と電力負荷30に連結する。電力負荷30は自
家用電力消費であり、負荷が急変する。
The power interconnection type inverter 23 is connected to the commercial power and the power load 30 via a distribution board or the like. The power load 30 is power consumption for private use, and the load changes suddenly.

【0045】なお、商用電力系と連携されない場合に
は、整流装置22と電力連系型インバータ23を省き、発電
機21に電力負荷30を連結するもので、設備コストが軽減
される。また、電流センサー8も省かれ、出力調整回路
6に発電機21の所定周波数により予め与えてあるエンジ
ン回転数指令位置相当の電圧Ncが入力され、発電機21の
周波数を直接一定に制御する。
When not connected to the commercial power system, the rectifier 22 and the power interconnection type inverter 23 are omitted and the power load 30 is connected to the generator 21, so that the facility cost is reduced. Further, the current sensor 8 is also omitted, and the voltage Nc corresponding to the engine speed command position given in advance by the predetermined frequency of the generator 21 is input to the output adjusting circuit 6 to directly control the frequency of the generator 21 to be constant.

【0046】[0046]

【発明の効果】請求項1の発明によれば、電磁式回転数
検出装置によりエンジンのフライフォイール円盤の円周
に刻まれた歯からパルス信号を得、出力調整回路では、
パルス信号を回転速度変換装置によりパルス周期に比例
した直流電圧とし、エンジンの回転数の計数はフライフ
ォイール円盤の円周に刻まれた歯からのパルス周期毎に
電圧の変動として高速応答で検出されるから、エンジン
の回転数を電力負荷に応じて高精度に検出し、逆潮流を
生じるような不必要な電力を給電しないことにより、発
電コストが軽減される。
According to the invention of claim 1, a pulse signal is obtained from the teeth carved on the circumference of the flywheel disk of the engine by the electromagnetic type rotation speed detecting device, and the output adjusting circuit
The pulse signal is converted to a DC voltage proportional to the pulse period by the rotation speed converter, and the engine speed is detected as a voltage change at each pulse period from the teeth engraved on the circumference of the flywheel disk with a fast response. Therefore, the power generation cost is reduced by detecting the engine speed with high accuracy according to the electric power load and not supplying unnecessary electric power that causes reverse power flow.

【0047】また、エンジン回転数制御回路で直流電圧
と予め与えてあるエンジン回転数指令位置相当の電圧と
比較し、その差を減少させるようエンジンのスロットル
を調節し、電力連系型では電力負荷に応じたエンジンの
回転数に高速応答させ、逆潮流を生じるような不必要な
電力を給電しないことにより、発電コストが軽減され
る。また、商用電力系と連携されない場合は一定のエン
ジンの回転数に制御するから、発電機の周波数を高速応
答で直接一定に制御できる。
Further, the engine speed control circuit compares the DC voltage with the voltage corresponding to the engine speed command position given in advance, and adjusts the engine throttle to reduce the difference. The power generation cost is reduced by making the engine respond to the engine speed corresponding to the above and not supplying unnecessary electric power that causes reverse power flow. Further, when the engine is not linked with the commercial power system, the engine speed is controlled to be constant, so that the frequency of the generator can be directly controlled to be constant with high speed response.

【0048】請求項2の発明によれば、電力連系型イン
バータの最大電力追従制御(MPPT)が動作すること
を見込んで、出力調整回路により商用電力への逆潮流を
生じないように負荷電流に応じてエンジン出力を調整
し、電力負荷に応じたエンジンの回転数に制御され不必
要な電力を給電しないことにより、発電コストが軽減さ
れる。
According to the second aspect of the present invention, in consideration of the operation of the maximum power tracking control (MPPT) of the power interconnection type inverter, the output current adjusting circuit prevents the reverse flow of the commercial power from the load current. The power generation cost is reduced by adjusting the engine output in accordance with the above, controlling the engine speed according to the power load, and supplying no unnecessary power.

【0049】請求項3の発明によれば、スタータ回路で
エンジンに連結された発電機の発生電圧を検知し、エン
ジンの回転数が上昇し所定電圧を検知するとスタータモ
ータをオフにし、特別な確認手段を必要とすることな
く、必須の発電機によりエンジンの始動を自動的に確認
してスタータモータがオフになるから、簡便な方法で自
動運転できる。
According to the invention of claim 3, the voltage generated by the generator connected to the engine is detected by the starter circuit, and when the engine speed increases and a predetermined voltage is detected, the starter motor is turned off and a special confirmation is made. Without requiring any means, the starter motor is turned off by automatically checking the start of the engine by the indispensable generator, so that the automatic operation can be performed by a simple method.

【0050】請求項4の発明によれば、オートチョーク
回路により、エンジン始動時にエンジンの温度が所定温
度より低いことをサーミスタが検知したときチョーク弁
によりエンジンの空気取り入れ口を閉じ、エンジンが冷
えている場合でも燃料混合比を高めて確実に始動させ、
簡便な方法で自動運転できる。また、一定時間経過後に
チョーク弁を徐々に開放し、自動的にチョーク弁が開放
され燃費の低下を防ぐ。
According to the fourth aspect of the invention, when the thermistor detects that the temperature of the engine is lower than the predetermined temperature at the time of starting the engine by the auto choke circuit, the choke valve closes the air intake port of the engine to cool the engine. Even if it is, increase the fuel mixture ratio and start it securely,
It can be operated automatically by a simple method. Also, after a certain period of time has passed, the choke valve is gradually opened, and the choke valve is automatically opened to prevent a reduction in fuel consumption.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 コジェネレーションシステムにおけるエンジ
ン制御方法の一実施例を示す概略回路図である。
FIG. 1 is a schematic circuit diagram showing an embodiment of an engine control method in a cogeneration system.

【図2】 その出力調整回路における電流センサーの電
流値とエンジン回転数指令位置相当の電圧との相関関係
を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing a correlation between a current value of a current sensor in the output adjustment circuit and a voltage corresponding to an engine speed command position.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンジン 2 フライフォイール円盤 3 スタータモータ 4 スタータ回路 5 スロットルとしてのガスミキサー 6 出力調整回路 7 電磁式回転数検出装置 11 チョーク弁 12 オートチョーク回路 13 サーミスタ 21 発電機 23 電力連系型インバータ 1 engine 2 Flywheel disc 3 Starter motor 4 Starter circuit 5 Gas mixer as a throttle 6 Output adjustment circuit 7 Electromagnetic rotation speed detection device 11 Choke valve 12 Auto choke circuit 13 Thermistor 21 generator 23 Power interconnection type inverter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02D 41/06 310 F02D 41/06 310 41/14 320 41/14 320B F02M 21/02 F02M 21/02 L 301 301C 301G 301L 21/04 21/04 A Fターム(参考) 3G093 AA16 AB03 BA15 BA19 BA21 CA01 CA05 DA01 DA05 DA06 DA12 DA14 EA09 EA10 EB08 EC02 FA04 3G301 HA22 HA27 JA03 KA01 KA10 LA02 LC03 ND01 NE03 PA11A PA12Z PE01A PE08Z ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) F02D 41/06 310 F02D 41/06 310 41/14 320 41/14 320B F02M 21/02 F02M 21/02 L 301 301C 301G 301L 21/04 21/04 AF terms (reference) 3G093 AA16 AB03 BA15 BA19 BA21 CA01 CA05 DA01 DA05 DA06 DA12 DA14 EA09 EA10 EB08 EC02 FA04 3G301 HA22 HA27 JA03 KA01 KA10 LA02 LC03 ND01 NE03 PA11A08Z PE01A08 PA12Z

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電磁式回転数検出装置によりエンジンの
フライフォイール円盤の円周に刻まれた歯からパルス信
号を得、出力調整回路では、パルス信号を回転速度変換
装置によりパルス周期に比例した直流電圧とし、エンジ
ン回転数制御回路で直流電圧と予め与えてあるエンジン
回転数指令位置相当の電圧と比較し、その差を減少させ
るようエンジンのスロットルを調節するコジェネレーシ
ョンシステムにおけるエンジン制御方法。
1. A pulse signal is obtained from teeth engraved on a circumference of a flywheel disk of an engine by an electromagnetic rotation speed detecting device, and in an output adjusting circuit, the pulse signal is proportional to a pulse period by a rotation speed converting device. An engine control method in a cogeneration system in which a DC voltage is used, a DC voltage is compared with a voltage corresponding to an engine speed command position given in advance by an engine speed control circuit, and an engine throttle is adjusted so as to reduce the difference.
【請求項2】 電力連系型インバータの最大電力追従制
御(MPPT)が動作することを見込んで、出力調整回
路により商用電力への逆潮流を生じないように負荷電流
に応じてエンジン出力を調整するコジェネレーションシ
ステムにおけるエンジン制御方法。
2. The engine output is adjusted according to the load current so as not to generate reverse power flow to the commercial power by the output adjusting circuit in anticipation of the operation of the maximum power tracking control (MPPT) of the power interconnection type inverter. Control method for cogeneration system.
【請求項3】 スタータ回路でエンジンに連結された発
電機の発生電圧を検知し、エンジンの回転数が上昇し所
定電圧を検知するとスタータモータをオフにするコジェ
ネレーションシステムにおけるエンジン制御方法。
3. An engine control method in a cogeneration system in which a starter circuit detects a voltage generated by a generator connected to an engine, and when the engine speed increases and a predetermined voltage is detected, the starter motor is turned off.
【請求項4】 オートチョーク回路により、エンジン始
動時にエンジンの温度が所定温度より低いことをサーミ
スタが検知したときチョーク弁によりエンジンの空気取
り入れ口を閉じ、一定時間経過後にチョーク弁を徐々に
開放するコジェネレーションシステムにおけるエンジン
制御方法。
4. The auto choke circuit closes the air intake port of the engine with a choke valve when the thermistor detects that the temperature of the engine is lower than a predetermined temperature at the time of starting the engine, and gradually opens the choke valve after a certain period of time. Engine control method in cogeneration system.
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