JP2009201268A - Inverter type engine generator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インバータ式エンジン発電装置の技術に関する。より詳細には、前記インバータ式エンジン発電装置が備えるエンジンの回転数を制御する技術に関する。 The present invention relates to an inverter type engine power generator. More specifically, the present invention relates to a technique for controlling the engine speed provided in the inverter type engine power generator.
従来、インバータ式エンジン発電装置に関する技術は公知となっている（例えば、特許文献１参照。）。インバータ式エンジン発電装置は、エンジン、発電機及びインバータ等を有する。前記インバータ式エンジン発電装置において、前記エンジンの動力により前記発電機が駆動される。前記発電機が駆動することにより電流が発電される。前記インバータは、前記発電機により発電された電力を整流した後に所定の周波数の交流電流に変換する。前記インバータ式エンジン発電装置は、上述の如くして得られた交流電流を出力する。 Conventionally, a technique relating to an inverter type engine power generator has been publicly known (see, for example, Patent Document 1). The inverter type engine power generator includes an engine, a generator, an inverter, and the like. In the inverter type engine power generator, the generator is driven by the power of the engine. When the generator is driven, a current is generated. The inverter rectifies the electric power generated by the generator and converts it into an alternating current having a predetermined frequency. The inverter type engine power generator outputs the alternating current obtained as described above.
インバータ式エンジン発電装置により得られる電流によって運転されるモータ等の負荷機器の中には、突入電流が流れるものがある。これは、前記負荷機器の電源を入れた直後に、通常の前記負荷機器の運転状態において流れる電流よりも、大きな電流が流れる現象である。 Some load devices such as motors that are operated by current obtained by the inverter-type engine power generator flow an inrush current. This is a phenomenon in which a current that is larger than the current that flows in the normal operating state of the load device flows immediately after the load device is turned on.
前記インバータの中には、前記突入電流による前記インバータの損壊を防止するために、所定の許容出力電流が設定されているものがある。前記インバータは、前記許容出力電流を超える電流の出力要求があった場合に、電流の出力を停止する。これによって、前記突入電流等の過大な電流が前記インバータに流れることを防止することができる。
しかし、上記の如く、インバータに許容出力電流が設定されている場合、前記インバータ式エンジン発電装置は、始動の際に当該許容出力電流を超える突入電流を必要とする負荷機器を、始動させることができない点で不利であった。また、このような負荷機器を運転するためには、当該負荷機器の突入電流を許容することができる程度に大きい許容出力電流を有するインバータを備えたインバータ式エンジン発電装置を用いる必要がある。しかし、そのようなインバータ式エンジン発電装置を用いることは、コストの増加を招く点で不利であった。 However, as described above, when an allowable output current is set for the inverter, the inverter-type engine power generator can start a load device that requires an inrush current exceeding the allowable output current when starting. It was disadvantageous in that it could not be done. Further, in order to operate such a load device, it is necessary to use an inverter type engine power generator including an inverter having an allowable output current that is large enough to allow an inrush current of the load device. However, the use of such an inverter type engine power generator is disadvantageous in that the cost increases.
そこで、本発明が解決しようとする課題は、インバータの許容出力電流を超える突入電流が流れる負荷機器を運転することが可能な、インバータ式エンジン発電装置を提供することである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide an inverter type engine power generator capable of operating a load device in which an inrush current exceeding the allowable output current of the inverter flows.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problems to be solved by the present invention are as described above. Next, means for solving the problems will be described.
即ち、請求項１においては、機械式調速機構を有するエンジンと、前記機械式調速機構を駆動させることで燃料噴射量を調節し前記エンジンの回転数を変更するアクチュエータと、前記エンジンにより駆動される発電機と、前記発電機の出力を所定の周波数の交流電流に変換するインバータと、前記インバータの出力電流を検出するインバータ出力検出手段と、前記インバータ出力検出手段により検出された出力電流から負荷率を算出し、前記算出した負荷率に対応する目標エンジン回転数を算出し、前記目標エンジン回転数に対応する作動量だけ前記アクチュエータを作動させる制御装置と、を有するインバータ式エンジン発電装置において、前記制御装置は、接続対象となる負荷機器の要求電流に対し、段階的に前記出力電流を増加させるソフトスタート制御モードを備えるものである。
That is, in
請求項２においては、機械式調速機構を有するエンジンと、前記機械式調速機構を駆動させることで燃料噴射量を調節し前記エンジンの回転数を変更するアクチュエータと、前記エンジンにより駆動される発電機と、前記発電機の出力を所定の周波数の交流電流に変換するインバータと、前記インバータの出力電流を検出するインバータ出力検出手段と、前記インバータ出力検出手段により検出された出力電流から負荷率を算出し、前記算出した負荷率に対応する目標エンジン回転数を算出し、前記目標エンジン回転数に対応する作動量だけ前記アクチュエータを作動させる制御装置と、を有するインバータ式エンジン発電装置において、前記制御装置は、接続対象となる負荷機器の要求電流に対し、段階的に前記インバータの周波数を増加させることで、段階的に前記出力電流を増加させるＦ／Ｖ制御モードを備えるものである。 According to a second aspect of the present invention, an engine having a mechanical speed control mechanism, an actuator for adjusting a fuel injection amount by driving the mechanical speed control mechanism and changing a rotation speed of the engine, and the engine driven. A generator, an inverter for converting the output of the generator into an alternating current of a predetermined frequency, inverter output detection means for detecting the output current of the inverter, and a load factor from the output current detected by the inverter output detection means A control device that calculates a target engine speed corresponding to the calculated load factor, and operates the actuator by an operation amount corresponding to the target engine speed. The control device gradually increases the frequency of the inverter with respect to the required current of the load device to be connected. By causing, in which comprises an F / V control mode to increase stepwise the output current.
請求項３においては、機械式調速機構を有するエンジンと、前記機械式調速機構を駆動させることで燃料噴射量を調節し前記エンジンの回転数を変更するアクチュエータと、前記エンジンにより駆動される発電機と、前記発電機の出力を所定の周波数の交流電流に変換するインバータと、前記インバータの出力電流を検出するインバータ出力検出手段と、前記インバータ出力検出手段により検出された出力電流から負荷率を算出し、前記算出した負荷率に対応する目標エンジン回転数を算出し、前記目標エンジン回転数に対応する作動量だけ前記アクチュエータを作動させる制御装置と、を有するインバータ式エンジン発電装置において、前記制御装置は、接続対象となる負荷機器の要求電流に対し、段階的に前記出力電流を増加させるソフトスタート制御モードと、接続対象となる負荷機器の要求電流に対し、段階的に前記インバータの周波数を増加させることで、段階的に前記出力電流を増加させるＦ／Ｖ制御モードと、を備え、前記ソフトスタート制御モード及び前記Ｆ／Ｖ制御モードのいずれか一方を選択し、当該選択された制御モードに基づく制御を開始するものである。 According to a third aspect of the present invention, an engine having a mechanical speed control mechanism, an actuator for adjusting a fuel injection amount by driving the mechanical speed control mechanism and changing the rotational speed of the engine, and the engine driven. A generator, an inverter for converting the output of the generator into an alternating current of a predetermined frequency, inverter output detection means for detecting the output current of the inverter, and a load factor from the output current detected by the inverter output detection means A control device that calculates a target engine speed corresponding to the calculated load factor, and operates the actuator by an operation amount corresponding to the target engine speed. The control device is a software that gradually increases the output current with respect to the required current of the load device to be connected. A start control mode, and an F / V control mode for increasing the output current stepwise by increasing the frequency of the inverter stepwise with respect to the required current of the load device to be connected, One of the soft start control mode and the F / V control mode is selected, and control based on the selected control mode is started.
請求項４においては、前記ソフトスタート制御モード及び前記Ｆ／Ｖ制御モードのいずれか一方を選択可能な入力手段を備え、前記制御装置は、前記入力手段により選択された制御モードに基づく制御を開始するものである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided input means capable of selecting either the soft start control mode or the F / V control mode, and the control device starts control based on the control mode selected by the input means. To do.
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
請求項１においては、インバータが出力を停止することを防止し、負荷機器を運転することができる。また、前記突入電流を許容するための大容量インバータが不要であるため、部品コストを抑えることができる。
In
請求項２においては、インバータが出力を停止することを防止し、負荷機器を運転することができる。また、前記突入電流を許容するための大容量インバータが不要であるため、部品コストを抑えることができる。 In Claim 2, it can prevent that an inverter stops an output and can operate a load apparatus. Moreover, since a large-capacity inverter for allowing the inrush current is unnecessary, the cost of components can be reduced.
請求項３においては、インバータ式エンジン発電装置の使用環境やユーザーのニーズ等に応じて予め設定される制御方法に基づいて、制御を開始することができる。 According to the third aspect of the present invention, the control can be started based on a control method set in advance according to the use environment of the inverter type engine power generator, the needs of the user, or the like.
請求項４においては、インバータ式エンジン発電装置の運転状況や、インバータ式エンジン発電装置に接続される負荷機器の変更に合わせて、制御方法を任意に選択することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the control method can be arbitrarily selected in accordance with the operation status of the inverter type engine power generator and the change of the load equipment connected to the inverter type engine power generator.
以下では、図１を用いて本発明に係るインバータ式エンジン発電装置の実施の一形態であるインバータ式エンジン発電装置（以下、単に「発電装置」と記す）１の概略構成について説明する。 Hereinafter, a schematic configuration of an inverter type engine power generation device (hereinafter simply referred to as “power generation device”) 1 which is an embodiment of the inverter type engine power generation device according to the present invention will be described with reference to FIG.
発電装置１は、所定の周波数の交流電流を発生するものである。
図１に示すように、発電装置１は、主としてエンジン１０、発電機２０、インバータ３０、アクチュエータ４０、インバータ出力検出手段４１、エンジン回転数検出手段４２、冷却水温度検出手段４３、潤滑油温度検出手段４４、入力手段４５、キースイッチ４６、セルモータ４７、制御装置５０等を備える。
The
As shown in FIG. 1, the
エンジン１０は、発電装置１が備える他の機器を駆動するための動力を発生するものである。エンジン１０は、主として機械式調速機構１１、燃料噴射ポンプ（図示せず）等を備える。
The
機械式調速機構１１は、エンジン１０の回転数を設定するとともに、エンジン１０に対する負荷の変動による前記回転数の変化を抑制するものである。エンジン１０は、機械式調速機構１１により、多少の負荷変動が生じた場合においても、略一定の回転数を保持することができる。機械式調速機構１１は、主として設定回転数変更手段（図示せず）、ガバナレバー（図示せず）等を備える。
The mechanical speed adjusting mechanism 11 sets the rotation speed of the
前記設定回転数変更手段（例えば、レギュレータレバー等）は、前記ガバナレバー等と連動連結される。前記設定回転数変更手段が回動操作されることにより、前記ガバナレバー等を介して前記燃料噴射ポンプのコントロールラック位置が調節される。前記コントロールラックの位置が調節されることにより、エンジン１０への燃料の供給量が調節される。前記燃料の供給量が調節されることにより、エンジン１０の回転数が調節される。また、エンジン１０への燃料の供給を遮断することにより、エンジン１０が停止される。すなわち、前記設定回転数変更手段が回動操作されることにより、エンジン１０の回転数が調節又は停止される。
The set rotation speed changing means (for example, a regulator lever or the like) is interlocked with the governor lever or the like. When the set rotational speed changing means is turned, the control rack position of the fuel injection pump is adjusted via the governor lever or the like. The amount of fuel supplied to the
発電機２０は、エンジン１０の動力により駆動され、発電するものである。
インバータ３０は、発電機２０により発電された電流を整流した後に、所定の周波数の交流電流に変換するものである。インバータ３０には、基準出力電流Ｉｐｅが設定される。基準出力電流Ｉｐｅは、インバータ３０が備える素子を保護するために設定される電流値である。発電装置１に接続される負荷機器の要求により、インバータ３０が基準出力電流Ｉｐｅを超える電流を出力した場合、インバータ３０は当該電流の出力を停止する。これによって、インバータ３０に過大な電流が流れることを防止し、前記素子の損壊を防止する。なお、基準出力電流Ｉｐｅの代わりに基準出力電圧を設定し、インバータ３０の出力電圧が、前記許容出力電圧を越えないように制御することも可能である。
The
The
アクチュエータ４０は、機械式調速機構１１を作動させるものである。より詳細には、アクチュエータ４０は、機械式調速機構１１が備える前記設定回転数変更手段を作動させるものである。アクチュエータ４０は、具体的には、ステッピングモータや油圧シリンダ等で構成される。アクチュエータ４０が前記設定回転数変更手段を回動操作することにより、エンジン１０の回転数が調節又は停止される。
The
なお、発電装置１は、エンジン１０の回転数を調節するためのアクチュエータと、エンジン１０を停止するためのアクチュエータと、を別個に備える構成とすることも可能である。
Note that the
インバータ出力検出手段４１は、インバータ３０の出力電流Ｉを検出するものである。インバータ出力検出手段４１は、具体的にはカレントトランス等の電流検出器で構成される。
The inverter output detection means 41 detects the output current I of the
エンジン回転数検出手段４２は、エンジン１０の実際の回転数（以下、単に「実エンジン回転数」と記す）Ｎｒｅを検出するものである。エンジン回転数検出手段４２は、具体的には磁気ピックアップ式の回転数センサやロータリエンコーダ等で構成される。
The engine speed detection means 42 detects an actual speed (hereinafter simply referred to as “actual engine speed”) Nre of the
冷却水温度検出手段４３は、エンジン１０の冷却水の温度（以下、単に「冷却水温度」と記す）ＴＷを検出するものである。 The cooling water temperature detection means 43 detects the temperature of the cooling water of the engine 10 (hereinafter simply referred to as “cooling water temperature”) TW.
潤滑油温度検出手段４４は、エンジン１０の潤滑油の温度（以下、単に「潤滑油温度」と記す）ＴＯを検出するものである。 Lubricating oil temperature detecting means 44 detects the temperature of lubricating oil of engine 10 (hereinafter simply referred to as “lubricating oil temperature”) TO.
入力手段４５は、後述するソフトスタート制御モード及びＦ／Ｖ制御モードのいずれか一方を選択するものである。入力手段４５は、具体的にはスライドスイッチ、セレクタスイッチ、押しボタンスイッチ等の種々のスイッチやタッチパネル等で構成される。
The input means 45 selects one of a soft start control mode and an F / V control mode which will be described later. Specifically, the
キースイッチ４６は、エンジン１０の始動を指示するものである。キースイッチ４６は、発電装置１の外周に設けられる操作パネル等の、オペレータが操作することが可能な位置に配置される。
The
セルモータ４７は、エンジン１０を始動させるものである。セルモータ４７が駆動すると同時に、セルモータ４７が有するピニオンと、エンジン１０が有するフライホイールに設けられたリングギヤと、が噛み合う。これによって、セルモータ４７により前記フライホイールが回動され、エンジン１０が始動される。
The
以下では、図１及び図２を用いて、制御装置５０について説明する。制御装置５０は、種々のプログラムやデータ等に基づいてアクチュエータ４０の動作等を制御するものである。図１に示すように、制御装置５０は、主として記憶部５１、演算部（図示せず）等を備える。
Below, the
記憶部５１は、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ及びデータ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭ等により構成される。
記憶部５１は、制御装置５０が制御を行うための種々のプログラムやデータ（例えば、エンジンマップ）等を格納する。
The
The
記憶部５１は、図２に示すような、インバータの負荷率Ｌと、当該負荷率Ｌに対応する適切なエンジン１０の回転数（以下、単に「エンジン回転数」と記す）Ｎである目標エンジン回転数Ｎｔａとの関係を示すエンジンマップを格納する。負荷率Ｌとは、インバータ３０の定格時の出力電流に対する、インバータ３０の実際の出力電流の割合を百分率（０％〜１００％）で表したものである。
As shown in FIG. 2, the
前記エンジンマップに示される負荷率Ｌと目標エンジン回転数Ｎｔａとの相関関係は、予め数値計算や実験等により決定される。目標エンジン回転数Ｎｔａは、エンジン１０が発生する騒音や、排気ガス量をできる限り抑えることができるよう考慮して決定される。前記エンジンマップに基づいて、インバータ３０の負荷率Ｌに対応する適正なエンジン回転数Ｎでエンジン１０を運転することにより、必要以上の燃料消費や、騒音及び排気ガスの発生を抑制することができる。
The correlation between the load factor L and the target engine speed Nta shown in the engine map is determined in advance by numerical calculation, experiment, or the like. The target engine speed Nta is determined in consideration of the noise generated by the
図２に示すように、負荷率Ｌが０％の場合（無負荷時）に対応する目標エンジン回転数Ｎｔａを、無負荷エンジン回転数Ｎｍｉｎとする。また、負荷率Ｌが１００％の場合（定格時）に対応する目標エンジン回転数Ｎｔａを、定格エンジン回転数Ｎｍａｘとする。
なお、図２に示す前記エンジンマップは例示であり、負荷率Ｌと目標エンジン回転数Ｎｔａとの相関関係は、これに限るものではない。
As shown in FIG. 2, the target engine speed Nta corresponding to the case where the load factor L is 0% (no load) is set to the no-load engine speed Nmin. Further, the target engine speed Nta corresponding to the case where the load factor L is 100% (at the time of rating) is set as the rated engine speed Nmax.
The engine map shown in FIG. 2 is merely an example, and the correlation between the load factor L and the target engine speed Nta is not limited to this.
前記演算部は、種々のプログラムやデータ等に基づいて演算を行うマイクロコンピュータ等により構成される。
前記演算部は、記憶部５１が格納する種々のプログラムやデータ等に基づいて演算を行い、アクチュエータ４０の動作等を制御する。
The calculation unit is configured by a microcomputer that performs calculations based on various programs, data, and the like.
The calculation unit performs calculation based on various programs and data stored in the
制御装置５０は、インバータ出力検出手段４１と接続され、インバータ出力検出手段４１により検出されるインバータ３０の出力電流Ｉの値を取得することができる。
制御装置５０は、エンジン回転数検出手段４２に接続され、エンジン回転数検出手段４２により検出される実エンジン回転数Ｎｒｅの値を取得することができる。
制御装置５０は、冷却水温度検出手段４３に接続され、冷却水温度検出手段４３により検出されるエンジン１０の冷却水温度ＴＷの値を取得することができる。
制御装置５０は、潤滑油温度検出手段４４に接続され、潤滑油温度検出手段４４により検出されるエンジン１０の潤滑油温度ＴＯの値を取得することができる。
制御装置５０は、入力手段４５に接続され、ソフトスタート制御モード及びＦ／Ｖ制御モードのうち、入力手段４５により選択された制御モードを検出することができる。
制御装置５０は、キースイッチ４６に接続され、キースイッチ４６が投入（オン）状態にある場合に、その旨の信号を取得することができる。
The
The
The
The
The
The
制御装置５０は、インバータ３０に接続され、インバータ３０の周波数を制御することができる。
制御装置５０は、アクチュエータ４０に接続され、アクチュエータ４０の動作を制御することができる。
制御装置５０は、セルモータ４７に接続され、セルモータ４７の動作を制御することができる。
The
The
The
制御装置５０は、キースイッチ４６がオン状態にある旨の信号を取得した場合、セルモータ４７を駆動し、エンジン１０を始動させる。
When the
以下では、図３から図９までを用いて、制御装置５０による発電装置１の制御について説明する。
Below, control of the electric
制御装置５０は、発電装置１が備えるキースイッチ４６がオン状態になると、図３に示す制御を開始する。
When the
図３に示すように、ステップＳ１００において、制御装置５０は、ソフトスタート制御モード及びＦ／Ｖ制御モードのうち入力手段４５により選択された制御モードに基づく制御を開始する。
As shown in FIG. 3, in step S <b> 100, the
以下では、図４を用いて、制御装置５０のソフトスタート制御モードに基づく制御について具体的に説明する。前記ソフトスタート制御モードは、コンデンサ等を用いたソフトスタート用の回路を用いることで実現される。
制御装置５０は、時間Ａにおいて負荷機器が投入されると、インバータ３０の出力電流Ｉを、前記負荷機器の要求電流にかかわらず、前記負荷機器の定常時における要求電流Ｉｃｏまで漸次または段階的に増加させる。この際の出力電流Ｉの増加率は、突入電流Ｉｒｕの発生を防止するために適切な値となるように、実験や数値計算等に基づいて予め決定され、当該決定に基づいて制御回路が設計される。
ここで、突入電流Ｉｒｕとは、前記負荷機器が起動時に要求する電流である。突入電流Ｉｒｕは、前記負荷機器の定常時における要求電流Ｉｃｏよりも、大きな電流である。
Below, the control based on the soft start control mode of the
When the load device is turned on at time A, the
Here, the inrush current Iru is a current requested by the load device when starting up. The inrush current Iru is larger than the required current Ico when the load device is in a steady state.
制御装置５０が、ソフトスタート制御モードに基づく制御を行うことにより、インバータ３０が突入電流Ｉｒｕを出力することを防止することができる。つまりは、出力電流Ｉが基準出力電流Ｉｐｅを超えることを防止することができる。これによって、インバータ３０は出力を停止することがないため、前記負荷機器を始動させることができる。また、突入電流Ｉｒｕを許容するための大容量インバータを用いる必要がないため、部品コストを抑えることができる。
When the
図５を用いて、制御装置５０のＦ／Ｖ制御モードに基づく制御について具体的に説明する。
制御装置５０は、時間Ｂにおいて負荷機器が投入されると、インバータ周波数Ｆを、所定のインバータ周波数Ｆｌｏから定格インバータ周波数Ｆｃｏまで段階的に増加させる。これにより、インバータ３０の出力電流Ｉを、前記負荷機器の要求電流にかかわらず、前記負荷機器の定常時の要求電流Ｉｃｏまで漸次または段階的に増加させる。これによって、インバータ３０に、前記負荷機器の突入電流Ｉｒｕが流れることを防止することができる。この際のインバータ周波数Ｆの増加率は、突入電流Ｉｒｕの発生を防止するために適切な値となるように、実験や数値計算等に基づいて予め設定される。
The control based on the F / V control mode of the
When the load device is turned on at time B,
制御装置５０が、Ｆ／Ｖ制御モードに基づく制御を行うことにより、インバータ３０が突入電流Ｉｒｕを出力することを防止することができる。つまりは、出力電流Ｉが基準出力電流Ｉｐｅを超えることを防止することができる。これによって、インバータ３０は出力を停止することがないため、前記負荷機器を始動させることができる。また、突入電流Ｉｒｕを許容するための大容量インバータを用いる必要がないため、部品コストを抑えることができる。また、インバータ周波数Ｆの増加率を所望の値に変更するだけで、出力電流Ｉの増加率も変更することができ、種々の負荷機器に対応した制御を容易に行うことができる。
When the
また、オペレータによって入力手段４５が操作されることにより、ソフトスタート制御モード及びＦ／Ｖ制御モードのいずれか一方を任意に選択することができる。これによって、発電装置１の運転状況や、発電装置１に接続される負荷機器の変更に合わせて、制御方法を任意に選択することができる。
Further, when the input means 45 is operated by the operator, either the soft start control mode or the F / V control mode can be arbitrarily selected. As a result, the control method can be arbitrarily selected according to the operation status of the
なお、本実施形態において、制御装置５０は、ステップＳ１００において入力手段４５により選択された制御モードに基づく制御を開始するものとしたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、記憶部５１に予め記憶される設定や、ディップスイッチ等による設定等に基づいて、ソフトスタート制御モード及びＦ／Ｖ制御モードのいずれか一方を選択する構成とすることも可能である。前記設定は、発電装置１の出荷時等に予め設定される。これによって、発電装置１の使用環境や販売地域、ユーザーのニーズ等に応じて予め選択する制御モードを設定しておくことが可能である。
In the present embodiment, the
図３に示すように、制御装置５０は、入力手段４５により選択された制御モードに基づく制御を開始した後、ステップＳ１１０に移行する。
As illustrated in FIG. 3, the
ステップＳ１１０において、制御装置５０は、エンジン回転数Ｎが無負荷エンジン回転数Ｎｍｉｎとなるように、アクチュエータ４０を作動させる。つまり、無負荷エンジン回転数Ｎｍｉｎに対応する作動量だけ、アクチュエータ４０を作動させる。
記憶部５１には、アクチュエータ４０の作動量と、当該作動量だけアクチュエータ４０を作動させた場合のエンジン回転数Ｎと、の相関関係が予めマップ等により記憶される。制御装置５０は、当該相関関係に基づいて、所望のエンジン回転数Ｎに対応する作動量だけアクチュエータ４０を作動させることにより、エンジン回転数Ｎを制御することができる。
制御装置５０は、アクチュエータ４０を作動させた後、ステップＳ１２０に移行する。
In step S110, the
In the
After operating the
ステップＳ１２０において、制御装置５０は、出力電流Ｉに基づいて、発電装置１に負荷がかかっているか否かを判定する。
具体的には、記憶部５１には、無負荷状態における出力電流（以下、単に「無負荷出力電流」と記す）Ｉｍｉｎが予め記憶される。制御装置５０は、出力電流Ｉと無負荷出力電流Ｉｍｉｎとを比較する。制御装置５０は、出力電流Ｉが無負荷出力電流Ｉｍｉｎを超える値であれば、発電装置１に負荷がかかっていると判定する。また、制御装置５０は、出力電流Ｉが無負荷出力電流Ｉｍｉｎ以下の値であれば、発電装置１に負荷がかかっていないと判定する。
その結果、制御装置５０は、発電装置１に負荷がかかっていない場合には、ステップＳ１２０の処理を再度行う。ステップＳ１２０の処理を行っている間は、エンジン１０は必要最低限の回転数（無負荷エンジン回転数Ｎｍｉｎ）で運転されるため、エネルギー（燃料）消費及び排気ガスの排出量は少なく、騒音も小さい状態に保たれる。
また、制御装置５０は、発電装置１に負荷がかかっている場合には、ステップＳ１３０に移行する。
In step S <b> 120, the
Specifically, the
As a result, when the
Moreover, the
ステップＳ１３０において、制御装置５０は、過出力保護制御を行う。以下では、図６を用いて、ステップＳ１３０における過出力保護処理の詳細について説明する。
In step S130, the
ステップＳ１３１において、制御装置５０は、出力電流Ｉが、予め記憶部５１に記憶される設定値（以下、単に「許容出力電流」と記す）Ｉｔｈ以上であるか否かを判定する。
その結果、制御装置５０は、出力電流Ｉが許容出力電流Ｉｔｈ以上である場合には、ステップＳ１３２に移行する。
また、制御装置５０は、出力電流Ｉが許容出力電流Ｉｔｈ以上でない、すなわち、許容出力電流Ｉｔｈ未満である場合には、ステップＳ１４０（図３参照）に移行する。
In step S131,
As a result, when the output current I is greater than or equal to the allowable output current Ith, the
If the output current I is not equal to or greater than the allowable output current Ith, that is, less than the allowable output current Ith, the
ステップＳ１３２において、制御装置５０は、アクチュエータ４０を作動させ、エンジン１０への燃料の供給を遮断し、エンジン１０を停止する。これによって、インバータ３０及び発電装置１に接続される負荷機器に対して、過電流が流れることを防止し、インバータ３０が備える素子等の損壊を防止することができる。
In step S <b> 132, the
図３に示すように、ステップＳ１４０において、制御装置５０は、回転数処理を行う。以下では、図７を用いて、ステップＳ１４０における回転数処理の詳細について説明する。
As shown in FIG. 3, in step S140, the
ステップＳ１４１において、制御装置５０は、インバータ出力検出手段４１により検出される出力電流Ｉ、及び記憶部５１に予め記憶されるインバータ３０の定格時の出力電流に基づいて、負荷率Ｌ（ｎ）を算出する。
制御装置５０は、負荷率Ｌ（ｎ）を算出した後、ステップＳ１４２に移行する。
In step S141, the
After calculating the load factor L (n), the
ステップＳ１４２において、制御装置５０は、前記エンジンマップに基づいて、負荷率Ｌ（ｎ）に対応する目標エンジン回転数Ｎｔａ（ｎ）を算出する。
制御装置５０は、目標エンジン回転数Ｎｔａ（ｎ）を算出した後、ステップＳ１４３に移行する。
In step S142, the
After calculating the target engine speed Nta (n), the
ステップＳ１４３において、制御装置５０は、エンジン回転数Ｎが目標エンジン回転数Ｎｔａ（ｎ）となるように、アクチュエータ４０を作動させる。つまり、目標エンジン回転数Ｎｔａ（ｎ）に対応する作動量だけ、アクチュエータ４０を作動させる。これによって、発電装置１にかかる負荷の変動に応じて、エンジン回転数Ｎを適切な値に制御することができる。また、インバータ３０の出力電流Ｉに基づいて制御を行うことで、エンジン１０に負荷がかかる前に、エンジン回転数Ｎの制御を行うことができる。
制御装置５０は、アクチュエータ４０を作動させた後、ステップＳ１５０（図３参照）に移行する。
In step S143, the
After operating the
図３に示すように、ステップＳ１５０において、制御装置５０は、出力電流Ｉが、ステップＳ１４０において前記回転数処理を行った際の値から変動したか否かを判定する。
その結果、制御装置５０は、出力電流Ｉが、前記回転数処理を行った際の値から変動していない場合には、ステップＳ１５０の処理を再度行う。
また、制御装置５０は、出力電流Ｉが、前記回転数処理を行った際の値から変動した場合には、ステップＳ１６０に移行する。
As shown in FIG. 3, in step S150,
As a result, when the output current I has not changed from the value when the rotation speed process is performed, the
Further, when the output current I varies from the value when the rotation speed process is performed, the
ステップＳ１６０において、制御装置５０は、発電装置１に負荷がかかっているか否かを判定する。
その結果、制御装置５０は、発電装置１に負荷がかかっていない場合には、ステップＳ１００に移行する。
また、制御装置５０は、発電装置１に負荷がかかっている場合には、ステップＳ１７０に移行する。
In step S160, the
As a result, the
Moreover, the
ステップＳ１７０において、制御装置５０は、新たに負荷率Ｌ（ｎ＋１）を算出する。負荷率Ｌ（ｎ＋１）とは、ステップＳ１５０において検出される出力電流Ｉが変動した後の負荷率Ｌであり、負荷率Ｌ（ｎ）とは、当該変動前の負荷率Ｌである。
制御装置５０は、負荷率Ｌ（ｎ＋１）を算出した後、ステップＳ１８０に移行する。
In step S170, the
After calculating the load factor L (n + 1), the
ステップＳ１８０において、制御装置５０は、負荷率Ｌ（ｎ）に対する負荷率Ｌ（ｎ＋１）の変動率（負荷変動率Ｌｖｏ）を算出する。ここで、負荷変動率Ｌｖｏ（％）は、Ｌｖｏ＝｜｛Ｌ（ｎ＋１）−Ｌ（ｎ）｝／Ｌ（ｎ）×１００｜で算出される。
制御装置５０は、負荷変動率Ｌｖｏを算出した後、ステップＳ１９０に移行する。
In step S180,
After calculating the load fluctuation rate Lvo, the
ステップＳ１９０において、制御装置５０は、負荷変動率Ｌｖｏが予め設定された設定値（本実施形態では１０（％））以上であるか否か判定する。
その結果、制御装置５０は、負荷変動率Ｌｖｏが１０（％）以上でない、すなわち、１０（％）未満である場合には、ステップＳ１５０に移行する。
また、制御装置５０は、負荷変動率Ｌｖｏが１０（％）以上である場合には、ステップＳ２００に移行する。このように構成することにより、制御装置５０は、負荷変動率Ｌｖｏが前記設定値以上となる場合だけ、後述するステップＳ２００及びＳ２１０においてアクチュエータ４０を作動させる。これによって、微少な負荷変動に反応してエンジン回転数Ｎが細かく変動することを防止し、騒音フィーリング（騒音の変動による不快感）の悪化を抑制することができる。
In step S190, the
As a result, when the load fluctuation rate Lvo is not 10 (%) or more, that is, less than 10 (%), the
Moreover, the
なお、ステップＳ１９０において、負荷変動率Ｌｖｏが１０（％）以上であるか否かを判定したが、当該判定の基準となる値は例示であり、１０（％）に限るものではない。前記基準となる値は、実験や数値計算等に基づいて、騒音フィーリングの悪化を防止できるように定められる、設定値である。 In step S190, it is determined whether or not the load fluctuation rate Lvo is equal to or greater than 10 (%). However, the reference value for the determination is an example, and is not limited to 10 (%). The reference value is a set value that is determined based on experiments, numerical calculations, and the like so as to prevent deterioration of noise feeling.
ステップＳ２００において、制御装置５０は、負荷遮断処理を行う。以下では、図８を用いて、ステップＳ２００における負荷遮断処理の詳細について説明する。
In step S200, the
ステップＳ２０１において、制御装置５０は、負荷率Ｌ（ｎ）が予め定められた設定値（本実施形態では８０（％））以上であるか否か判定する。
その結果、制御装置５０は、負荷率Ｌ（ｎ）が８０（％）以上である場合には、ステップＳ２０２に移行する。
また、制御装置５０は、負荷率Ｌ（ｎ）が８０（％）以上でない、すなわち、８０（％）未満である場合には、ステップＳ２１０（図３参照）に移行する。
In step S201, the
As a result, when the load factor L (n) is 80 (%) or more, the
Further, when the load factor L (n) is not equal to or greater than 80 (%), that is, less than 80 (%), the
ステップＳ２０２において、制御装置５０は、負荷率Ｌ（ｎ＋１）が予め定められた設定値（本実施形態では２０（％））以下であるか否か判定する。すなわち、制御装置５０は、ステップＳ２０１及びＳ２０２の処理を行うことにより、負荷率Ｌが、所定負荷率幅（本実施形態では６０（％））以上減少したか否かを判定する。
その結果、制御装置５０は、負荷率Ｌ（ｎ＋１）が２０（％）以下である場合には、ステップＳ２０３に移行する。
また、制御装置５０は、負荷率Ｌ（ｎ＋１）が２０（％）以下でない、すなわち、２０（％）を超える場合には、ステップＳ２１０（図３参照）に移行する。
In step S202, the
As a result, when the load factor L (n + 1) is 20 (%) or less, the
Moreover, the
ステップＳ２０３において、制御装置５０は、負荷率Ｌが、負荷率Ｌ（ｎ）から負荷率Ｌ（ｎ＋１）に変動するまでの時間ｔが所定時間（本実施形態では０．３（ｓ））以下であるか否か判定する。
その結果、制御装置５０は、前記時間ｔが０．３（ｓ）以下である場合には、ステップＳ２０４に移行する。
また、制御装置５０は、前記時間ｔが０．３（ｓ）以下でない、すなわち、０．３（ｓ）を超える場合には、ステップＳ２１０（図３参照）に移行する。
In step S203, the
As a result, when the time t is 0.3 (s) or less, the
Moreover, the
ステップＳ２０４において、制御装置５０は、負荷率Ｌ（ｎ＋１）に対応する設定エンジン回転数Ｎｅｓを算出する。設定エンジン回転数Ｎｅｓとは、負荷率Ｌが、前記設定時間以内に、前記設定負荷率幅以上減少した際に、制御装置５０により変更されるエンジン回転数Ｎの目標値である。
負荷率Ｌと、当該負荷率Ｌに対応する適切な設定エンジン回転数Ｎｅｓとの相関関係は、実験や数値計算等に基づいて予め定められ、記憶部５１に記憶される。制御装置５０は、当該相関関係に基づいて、負荷率Ｌに対応する設定エンジン回転数Ｎｅｓを算出する。
制御装置５０は、設定エンジン回転数Ｎｅｓを算出した後、ステップＳ２０５に移行する。
In step S204, the
The correlation between the load factor L and an appropriate set engine speed Nes corresponding to the load factor L is determined in advance based on experiments, numerical calculations, and the like, and is stored in the
After calculating the set engine speed Nes, the
ステップＳ２０５において、制御装置５０は、エンジン回転数Ｎが、設定エンジン回転数Ｎｅｓとなるように、アクチュエータ４０を作動させる。つまり、設定エンジン回転数Ｎｅｓに対応する作動量だけ、アクチュエータ４０を作動させる。これによって、制御装置５０は、負荷率Ｌが前記設定時間以内に、前記設定負荷率幅以上減少した際に、エンジン回転数Ｎを設定エンジン回転数Ｎｅｓに制御する。
エンジン１０にかかる負荷が急激に低下した場合、エンジン回転数Ｎが急激に上昇する場合がある。これにより、エンジン１０から発生される騒音や排気量が増加する。しかし、設定エンジン回転数Ｎｅｓを、上記エンジン回転数Ｎの急激な上昇を抑制できる程度に十分小さい値に定めておくことで、騒音や排気量の増加を防止することができる。
制御装置５０は、アクチュエータ４０を作動させた後、ステップＳ２１０（図３参照）に移行する。
In step S205, the
When the load applied to the
After operating the
本実施形態のステップＳ２０１及びＳ２０２において、負荷率Ｌの判定の基準値として８０（％）及び２０（％）という値を用いたが、当該判定の基準値は例示であり、これに限るものではない。つまり、前記判定の基準値は、負荷率Ｌ（ｎ）からＬ（ｎ＋１）まで前記所定負荷率幅以上減少したことが判定できる値に定められる。
本実施形態の前記所定負荷率幅は、６０（％）という値を用いたが、本発明はこれに限るものではく、実験や数値計算等に基づいて定められる。
In steps S201 and S202 of the present embodiment, the values 80 (%) and 20 (%) are used as the reference values for determining the load factor L. However, the reference values for the determination are merely examples, and the present invention is not limited to this. Absent. That is, the reference value for the determination is set to a value that can determine that the load factor L (n) has decreased by a predetermined load factor width or more from L (n + 1) to L (n + 1).
The predetermined load factor width of the present embodiment uses a value of 60 (%), but the present invention is not limited to this, and is determined based on experiments, numerical calculations, and the like.
本実施形態のステップＳ２０３において、負荷率Ｌ（ｎ）から負荷率Ｌ（ｎ＋１）に変動するまでの時間ｔの判定の基準値として０．３（ｓ）という値を用いたが、当該判定の基準値は例示であり、これに限るものではない。 In step S203 of this embodiment, a value of 0.3 (s) is used as a reference value for determining the time t until the load factor L (n) changes to the load factor L (n + 1). The reference value is an example and is not limited to this.
本実施形態のステップＳ２０４において、制御装置５０は、設定エンジン回転数Ｎｅｓを算出する構成としたが、本発明はこれに限るものではない。つまり、設定エンジン回転数Ｎｅｓとして、予め記憶部５１に記憶される所定の値（例えば、「２３００ｒｐｍ」等）を用いる構成とすることも可能である。このような構成の負荷遮断処理においては、ステップＳ２０４の処理は省略される。
In step S204 of the present embodiment, the
本実施形態のステップ２１５において、制御装置５０は、所定作動量幅ずつ段階的にアクチュエータ４０を作動させる構成とすることも可能である。つまり、エンジン回転数Ｎを、設定エンジン回転数Ｎｅｓに向かって、所定エンジン回転数幅（例えば、「２００ｒｐｍ」等）ずつ、段階的に減少させる構成とすることも可能である。
このように構成することにより、エンジン回転数Ｎを、設定エンジン回転数Ｎｅｓまで一気に減少させる場合よりも、エンジン回転数Ｎの変化に伴って発生される騒音を低減することができる。また、急激なエンジン回転数Ｎの変化による騒音フィーリングの悪化も抑制することが可能となる。
In step 215 of the present embodiment, the
By configuring in this way, it is possible to reduce the noise generated with the change in the engine speed N, compared to the case where the engine speed N is reduced to the set engine speed Nes all at once. Further, it is possible to suppress the deterioration of the noise feeling due to a sudden change in the engine speed N.
図３に示すように、ステップＳ２１０において、制御装置５０は、急負荷制御を行う。以下では、図９を用いて、ステップＳ２１０における急負荷処理の詳細について説明する。
As shown in FIG. 3, in step S210, the
ステップＳ２１１において、制御装置５０は、負荷率Ｌ（ｎ＋１）が予め設定された設定値（本実施形態では９０（％））以上であるか否か判定する。
その結果、制御装置５０は、負荷率Ｌ（ｎ＋１）が９０（％）以上である場合には、ステップＳ２１２に移行する。
また、制御装置５０は、負荷率Ｌ（ｎ＋１）が９０（％）以上でない、すなわち、９０（％）未満である場合には、ステップＳ２１３に移行する。
In step S211, the
As a result, when the load factor L (n + 1) is 90 (%) or more, the
Further, when the load factor L (n + 1) is not 90 (%) or more, that is, less than 90 (%), the
ステップＳ２１２において、制御装置５０は、エンジン回転数Ｎが定格エンジン回転数Ｎｍａｘとなるように、アクチュエータ４０を作動させる。つまり、定格エンジン回転数Ｎｍａｘに対応する作動量だけ、アクチュエータ４０を作動させる。これによって、エンジン１０に大きな負荷がかかる前に、エンジン回転数Ｎを増加させ、前記負荷によるエンジン回転数Ｎの減少、及びエンジンストールを防止することができる。
制御装置５０は、アクチュエータ４０を作動させた後、ステップＳ１５０（図３参照）に移行する。
In step S212,
After operating the
なお、ステップＳ２１２において、制御装置５０は、エンジン回転数Ｎが定格エンジン回転数Ｎｍａｘとなるように制御を行ったが、本発明はこれに限るものではない。つまり、エンジン１０にかかる負荷によって、エンジン回転数Ｎの減少、及びエンジンストールが発生しない程度に十分高い、所定のエンジン回転数（例えば、許容される最大エンジン回転数）以上まで、エンジン回転数Ｎを増加させる構成であればよい。
In step S212, the
また、ステップＳ２１１において、負荷率Ｌ（ｎ＋１）が、９０（％）以上であるか否かを判定したが、当該判定の基準となる値は例示であり、９０（％）に限るものではない。前記基準となる値は、実験や数値計算等に基づいて、エンジン回転数Ｎの減少、及びエンジンストールの発生を防止できるように定められる、設定値である。 In step S211, it is determined whether or not the load factor L (n + 1) is 90 (%) or more. However, the reference value for the determination is an example, and is not limited to 90 (%). . The reference value is a set value that is determined based on experiments, numerical calculations, and the like so as to prevent a decrease in the engine speed N and an engine stall.
ステップＳ２１３において、制御装置５０は、負荷率Ｌ（ｎ＋１）に対応する目標エンジン回転数Ｎｔａ（ｎ＋１）を算出する。
制御装置５０は、目標エンジン回転数Ｎｔａ（ｎ＋１）を算出した後、ステップＳ２１４に移行する。
In step S213,
After calculating the target engine speed Nta (n + 1), the
ステップＳ２１４において、制御装置５０は、エンジン回転数Ｎが目標エンジン回転数Ｎｔａ（ｎ＋１）となるように、アクチュエータ４０を作動させる。つまり、目標エンジン回転数Ｎｔａ（ｎ＋１）に対応する作動量だけ、アクチュエータ４０を作動させる。
制御装置５０は、アクチュエータ４０を作動させた後、ステップＳ１５０に移行する。
制御装置５０は、ステップＳ２１０において急負荷処理を行った後、ステップＳ１５０（図３参照）に移行する。
In step S214, the
After operating the
After performing the rapid load process in step S210, the
制御装置５０は、発電装置１が備えるキースイッチ４６がオフ状態になると、図３に示す制御を終了する。
When the
制御装置５０は、上述した制御と並行して、以下で説明する制御を行う。
制御装置５０は、キースイッチ４６が投入され、セルモータ４７の駆動を開始した後に、図１０に示す制御を開始する。ステップＳ３００において、エンジン回転数検出手段４２により検出される実エンジン回転数Ｎｒｅが、予め定められた設定値（本実施形態では６００（ｒｐｍ））以上であるか否か判定する。
その結果、制御装置５０は、実エンジン回転数Ｎｒｅが６００（ｒｐｍ）以上である場合には、ステップＳ３０１に移行する。
また、制御装置５０は、実エンジン回転数Ｎｒｅが６００（ｒｐｍ）以上でない、すなわち、６００（ｒｐｍ）未満である場合には、ステップＳ３００の処理を再度行う。すなわち、制御装置５０は、セルモータ４７の駆動を続行させる。
The
The
As a result, when the actual engine speed Nre is 600 (rpm) or more, the
In addition, when the actual engine speed Nre is not 600 (rpm) or more, that is, less than 600 (rpm), the
ステップＳ３０１において、制御装置５０は、セルモータ４７によるエンジン１０の始動動作を終了する。これによって、セルモータ４７が、始動したエンジン１０により回される現象（オーバーラン）の発生を防止することができ、セルモータ４７の損壊を防止することができる。また、前記オーバーランの発生防止のために、セーフティリレー等の専用部品を別途装備する必要がないため、部品コストの低減を図ることができる。
制御装置５０は、セルモータ４７の始動動作を終了した後、ステップＳ３１０に移行する。
In step S <b> 301, the
After completing the starting operation of the
なお、ステップＳ３００において、実エンジン回転数Ｎｒｅが、６００（ｒｐｍ）以上であるか否かを判定したが、前記設定値は例示であり、６００（ｒｐｍ）に限るものではない。前記設定値は、実験や数値計算等に基づいて、セルモータ４７の損壊を防止できるように定められる。
In step S300, it is determined whether or not the actual engine speed Nre is 600 (rpm) or more. However, the set value is an example, and is not limited to 600 (rpm). The set value is determined so as to prevent the
ステップＳ３１０において、制御装置５０は、エンジン回転数検出手段４２により検出される実エンジン回転数Ｎｒｅが、予め定められた設定値（本実施形態では１８００（ｒｐｍ））以上であるか否か判定する。
その結果、制御装置５０は、実エンジン回転数Ｎｒｅが１８００（ｒｐｍ）以上である場合には、ステップＳ３１１に移行する。
また、制御装置５０は、実エンジン回転数Ｎｒｅが１８００（ｒｐｍ）以上でない、すなわち、１８００（ｒｐｍ）未満である場合には、ステップＳ３１０の処理を再度行う。すなわち、制御装置５０は、エンジン１０が始動した時の状態を維持する。
In step S310, the
As a result, when the actual engine speed Nre is 1800 (rpm) or more, the
In addition, when the actual engine speed Nre is not 1800 (rpm) or more, that is, less than 1800 (rpm), the
ステップＳ３１１において、制御装置５０は、エンジン１０を保護するためのエンジン保護モードに基づく制御を開始する。つまり、制御装置５０は、実エンジン回転数Ｎｒｅが、前記設定値以上になった時点で、前記エンジン保護モードに基づく制御を開始する。
In step S <b> 311, the
前記エンジン保護モードに基づく制御とは、種々のプログラムやデータ等に基づいてアクチュエータ４０を作動させ、所定の場合にエンジン１０を停止する制御である。
前記エンジン保護モードに基づく制御の第一の実施形態として、制御装置５０は、冷却水温度検出手段４３により検出される冷却水温度ＴＷが、予め定められる許容値である許容冷却水温度ＴＷｔｈ以上であると判定した場合、アクチュエータ４０を作動させ、エンジン１０を停止する構成とすることができる。これによって、冷却水温度ＴＷが上昇することによる過負荷運転からエンジン１０を保護することができる。
前記エンジン保護モードに基づく制御の第二の実施形態として、制御装置５０は、潤滑油温度検出手段４４により検出される潤滑油温度ＴＯが、予め定められる許容値である許容潤滑油温度ＴＯｔｈ以上であると判定した場合、アクチュエータ４０を作動させ、エンジン１０を停止する構成とすることも可能である。これによって、潤滑油温度ＴＯが上昇することによる過負荷運転からエンジン１０を保護することができる。
前記エンジン保護モードに基づく制御の第三の実施形態として、制御装置５０は、エンジン回転数検出手段４２により検出される実エンジン回転数Ｎｒｅが、予め定められる許容値である許容エンジン回転数Ｎｔｈ以上であると判定した場合、アクチュエータ４０を作動させ、エンジン１０を停止する構成とすることも可能である。これによって、エンジン回転数異常から、エンジン１０を保護することができる。
The control based on the engine protection mode is control that operates the
As a first embodiment of the control based on the engine protection mode, the
As a second embodiment of the control based on the engine protection mode, the
As a third embodiment of the control based on the engine protection mode, the
前記エンジン保護モードに基づく制御を開始するタイミングは、発電装置１が備えるダイナモ等の充電装置の電圧に基づいて決定することも可能である。しかし、前記充電装置の電圧に基づくタイミングの決定は、当該充電装置の個体差によるばらつきがあり、安定しない場合がある。本実施形態の如く、実エンジン回転数Ｎｒｅに基づいて前記タイミングを決定することにより、ばらつきのない安定した前記タイミングの決定が可能となる。
制御装置５０は、前記エンジン保護モードに基づく制御を開始した後、ステップＳ３２０に移行する。
The timing for starting the control based on the engine protection mode can also be determined based on the voltage of a charging device such as a dynamo included in the
After starting the control based on the engine protection mode, the
なお、ステップＳ３１０において、実エンジン回転数Ｎｒｅが、１８００（ｒｐｍ）以上であるか否かを判定したが、前記設定値は例示であり、１８００（ｒｐｍ）に限るものではない。前記設定値は、実験や数値計算等に基づいて、制御装置５０が前記エンジン保護モードに基づく制御を適切なタイミングで開始できるように定められる。
In step S310, it is determined whether or not the actual engine speed Nre is 1800 (rpm) or more. However, the set value is an example, and is not limited to 1800 (rpm). The set value is determined based on an experiment, numerical calculation, or the like so that the
ステップＳ３２０において、制御装置５０は、エンジン回転数検出手段４２により検出される実エンジン回転数Ｎｒｅが、予め定められた設定値（本実施形態では２０００（ｒｐｍ））以上であるか否か判定する。
その結果、制御装置５０は、実エンジン回転数Ｎｒｅが２０００（ｒｐｍ）以上でない、すなわち、２０００（ｒｐｍ）未満である場合には、ステップＳ３１０に移行する。
また、制御装置５０は、実エンジン回転数Ｎｒｅが２０００（ｒｐｍ）以上である場合には、ステップＳ３３０に移行する。
上記の如く、制御装置５０は、実エンジン回転数Ｎｒｅが２０００（ｒｐｍ）以上となる場合だけ、後述するステップＳ３４０におけるアクチュエータ４０の制御を行う。すなわち、制御装置５０は、エンジン１０が確実に始動されている（実エンジン回転数Ｎｒｅが２０００（ｒｐｍ）を超えている）場合にのみ、後述するステップＳ３４０におけるアクチュエータ４０の制御を行う。これによって、エンジン１０が停止している際に制御装置５０が誤作動し、エンジン回転数Ｎを上昇させようとアクチュエータ４０を作動させ、当該アクチュエータ４０が焼損するのを防止することができる。
In step S320, the
As a result, if the actual engine speed Nre is not 2000 (rpm) or more, that is, less than 2000 (rpm), the
If the actual engine speed Nre is 2000 (rpm) or more, the
As described above, the
なお、ステップＳ３２０において、実エンジン回転数Ｎｒｅが、２０００（ｒｐｍ）以下であるか否かを判定したが、前記設定値は例示であり、２０００（ｒｐｍ）に限るものではない。前記設定値は、実験や数値計算等に基づいて、エンジン１０が確実に始動していると判定できるように定められる。
In step S320, it is determined whether or not the actual engine speed Nre is 2000 (rpm) or less. However, the set value is merely an example, and is not limited to 2000 (rpm). The set value is determined so that it can be determined that the
ステップＳ３３０において、制御装置５０は、目標エンジン回転数Ｎｔａを補正する。具体的には、制御装置５０は、目標エンジン回転数Ｎｔａと実エンジン回転数Ｎｒｅとの差を算出する。制御装置５０は、前記差を目標エンジン回転数Ｎｔａに加えた値を、補正後の目標エンジン回転数Ｎｔａとする。
前記補正される目標エンジン回転数Ｎｔａとは、具体的には、ステップＳ１４２（図７参照）及びステップＳ２１３（図９参照）で算出される目標エンジン回転数Ｎｔａ（ｎ）及びＮｔａ（ｎ＋１）である。
制御装置５０は、目標エンジン回転数Ｎｔａを補正した後、ステップＳ３４０に移行する。
In step S330, the
Specifically, the corrected target engine speed Nta is the target engine speed Nta (n) and Nta (n + 1) calculated in step S142 (see FIG. 7) and step S213 (see FIG. 9). is there.
After correcting the target engine speed Nta, the
ステップＳ３４０において、制御装置５０は、エンジン回転数Ｎが前記補正後の目標エンジン回転数Ｎｔａとなるように、アクチュエータ４０を作動させる。つまり、前記補正後の目標エンジン回転数Ｎｔａに対応する作動量だけ、アクチュエータ４０を作動させる。これによって、エンジン回転数Ｎを、実エンジン回転数Ｎｒｅに基づいて正確に制御することができる。
制御装置５０は、アクチュエータ４０を作動させた後、ステップＳ３５０に移行する。
In step S340, the
After operating the
ステップＳ３５０において、制御装置５０は、前記補正後の目標エンジン回転数Ｎｔａと実エンジン回転数Ｎｒｅとの差（以下、単に「誤差」と記す）を算出し、当該誤差が設定値（本実施形態では±１５（ｒｐｍ））以上であるか否か判定する。
その結果、制御装置５０は、前記誤差が±１５（ｒｐｍ）以上である場合には、ステップＳ３３０に移行する。これによって、目標エンジン回転数Ｎｔａの補正を再度行うことができ、さらに正確なエンジン回転数Ｎの制御を行うことができる。
また、制御装置５０は、前記誤差が±１５（ｒｐｍ）以上でない、すなわち、±１５（ｒｐｍ）未満である場合には、図１０に示す制御を終了する。
In step S350, the
As a result, if the error is greater than or equal to ± 15 (rpm), the
Further, when the error is not more than ± 15 (rpm), that is, less than ± 15 (rpm), the
なお、ステップＳ３５０において、前記誤差が±１５（ｒｐｍ）以上であるか否かを判定したが、当該判定の基準値は例示であり、±１５（ｒｐｍ）に限るものではない。前記基準値は、実験や数値計算等に基づいて、エンジン回転数Ｎの制御に必要な精度が得られる値に定められる。 In step S350, it is determined whether or not the error is ± 15 (rpm) or more. However, the reference value for the determination is an example, and is not limited to ± 15 (rpm). The reference value is set to a value that provides the accuracy required for controlling the engine speed N based on experiments, numerical calculations, and the like.
以上の如く、本実施形態の発電装置１は、
機械式調速機構１１を有するエンジン１０と、
機械式調速機構１１を駆動させることで燃料噴射量を調節しエンジン１０の回転数を変更するアクチュエータ４０と、
エンジン１０により駆動される発電機２０と、
発電機２０の出力を所定の周波数の交流電流に変換するインバータ３０と、
インバータ３０の出力電流Ｉを検出するインバータ出力検出手段４１と、
インバータ出力検出手段４１により検出された出力電流Ｉから負荷率Ｌを算出し、
算出した負荷率Ｌに対応する目標エンジン回転数Ｎｔａを算出し、
目標エンジン回転数Ｎｔａに対応する作動量だけアクチュエータ４０を作動させる制御装置５０と、
を有する発電装置１において、
制御装置５０は、
接続対象となる負荷機器の要求電流に対し、段階的に出力電流Ｉを増加させるソフトスタート制御モードを備えるものである。
このように構成することにより、負荷機器投入時の要求電流に対して、段階的に出力電流Ｉを増加させるため、インバータ３０が突入電流Ｉｒｕを出力することを防止できる。これによって、インバータ３０は、出力を停止することがないため、負荷機器を始動させることができる。また、突入電流Ｉｒｕを許容するための大容量インバータが不要であるため、部品コストを抑えることができる。
As described above, the
An
An
A
An
Inverter output detection means 41 for detecting the output current I of the
The load factor L is calculated from the output current I detected by the inverter output detection means 41,
A target engine speed Nta corresponding to the calculated load factor L is calculated,
A
In the
The
A soft start control mode in which the output current I is increased stepwise with respect to the required current of the load device to be connected is provided.
With this configuration, the output current I is increased stepwise with respect to the required current when the load device is turned on, so that the
また、本実施形態の発電装置１は、
機械式調速機構１１を有するエンジン１０と、
機械式調速機構１１を駆動させることで燃料噴射量を調節しエンジン１０の回転数を変更するアクチュエータ４０と、
エンジン１０により駆動される発電機２０と、
発電機２０の出力を所定の周波数の交流電流に変換するインバータ３０と、
インバータ３０の出力電流Ｉを検出するインバータ出力検出手段４１と、
インバータ出力検出手段４１により検出された出力電流Ｉから負荷率Ｌを算出し、
算出した負荷率Ｌに対応する目標エンジン回転数Ｎｔａを算出し、
目標エンジン回転数Ｎｔａに対応する作動量だけアクチュエータ４０を作動させる制御装置５０と、
を有する発電装置１において、
制御装置５０は、
接続対象となる負荷機器の要求電流に対し、段階的にインバータ３０の周波数Ｆを増加させることで、段階的に出力電流Ｉを増加させるＦ／Ｖ制御モードを備えるものである。
このように構成することにより、負荷機器投入時の要求電流に対して、段階的にインバータ周波数Ｆを増加させることで、段階的に出力電流Ｉを増加させるため、インバータ３０が突入電流Ｉｒｕを出力することを防止できる。これによって、インバータ３０は、出力を停止することがないため、負荷機器を始動させることができる。また、突入電流Ｉｒｕを許容するための大容量インバータが不要であるため、部品コストを抑えることができる。
Moreover, the
An
An
A
An
Inverter output detection means 41 for detecting the output current I of the
The load factor L is calculated from the output current I detected by the inverter output detection means 41,
A target engine speed Nta corresponding to the calculated load factor L is calculated,
A
In the
The
An F / V control mode is provided in which the output current I is increased stepwise by increasing the frequency F of the
With this configuration, the
また、本実施形態の発電装置１は、
機械式調速機構１１を有するエンジン１０と、
機械式調速機構１１を駆動させることで燃料噴射量を調節しエンジン１０の回転数を変更するアクチュエータ４０と、
エンジン１０により駆動される発電機２０と、
発電機２０の出力を所定の周波数の交流電流に変換するインバータ３０と、
インバータ３０の出力電流Ｉを検出するインバータ出力検出手段４１と、
インバータ出力検出手段４１により検出された出力電流Ｉから負荷率Ｌを算出し、
算出した負荷率Ｌに対応する目標エンジン回転数Ｎｔａを算出し、
目標エンジン回転数Ｎｔａに対応する作動量だけアクチュエータ４０を作動させる制御装置５０と、
を有する発電装置１において、
制御装置５０は、
接続対象となる負荷機器の要求電流に対し、段階的に出力電流Ｉを増加させるソフトスタート制御モードと、
接続対象となる負荷機器の要求電流に対し、段階的にインバータ３０の周波数Ｆを増加させることで、段階的に出力電流Ｉを増加させるＦ／Ｖ制御モードと、
を備え、
前記ソフトスタート制御モード及び前記Ｆ／Ｖ制御モードのいずれか一方を選択し、当該選択された制御モードに基づく制御を開始するものである。
このように構成することにより、発電装置１の使用環境や、ユーザーのニーズ等に応じて予め設定される制御方法に基づいて、制御を開始することができる。
Moreover, the
An
An
A
An
Inverter output detection means 41 for detecting the output current I of the
The load factor L is calculated from the output current I detected by the inverter output detection means 41,
A target engine speed Nta corresponding to the calculated load factor L is calculated,
A
In the
The
A soft start control mode that increases the output current I stepwise with respect to the required current of the load device to be connected;
F / V control mode in which the output current I is increased stepwise by increasing the frequency F of the
With
One of the soft start control mode and the F / V control mode is selected, and control based on the selected control mode is started.
With this configuration, it is possible to start control based on a control method set in advance according to the use environment of the
また、本実施形態の発電装置１は、
前記ソフトスタート制御モード及び前記Ｆ／Ｖ制御モードのいずれか一方を選択可能な入力手段４５を備え、
制御装置５０は、
入力手段４５により選択された制御モードに基づく制御を開始するものである。
このように構成することにより、発電装置１の運転状況や、発電装置１に接続される負荷機器の変更に合わせて、制御方法を任意に選択することができる。
Moreover, the
An
The
Control based on the control mode selected by the input means 45 is started.
By comprising in this way, a control method can be arbitrarily selected according to the driving | running state of the electric
１ インバータ式エンジン発電装置
１０ エンジン
２０ 発電機
３０ インバータ
４０ アクチュエータ
４１ インバータ出力検出手段
４５ 入力手段
５０ 制御装置
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記機械式調速機構を駆動させることで燃料噴射量を調節し前記エンジンの回転数を変更するアクチュエータと、
前記エンジンにより駆動される発電機と、
前記発電機の出力を所定の周波数の交流電流に変換するインバータと、
前記インバータの出力電流を検出するインバータ出力検出手段と、
前記インバータ出力検出手段により検出された出力電流から負荷率を算出し、
前記算出した負荷率に対応する目標エンジン回転数を算出し、
前記目標エンジン回転数に対応する駆動量だけ前記アクチュエータを駆動させる制御装置と、
を有するインバータ式エンジン発電装置において、
前記制御装置は、
接続対象となる負荷機器の要求電流に対し、段階的に前記出力電流を増加させるソフトスタート制御モードを備えることを特徴とするインバータ式エンジン発電装置。 An engine having a mechanical speed control mechanism;
An actuator that adjusts a fuel injection amount by driving the mechanical speed control mechanism and changes a rotational speed of the engine;
A generator driven by the engine;
An inverter that converts the output of the generator into an alternating current of a predetermined frequency;
Inverter output detection means for detecting the output current of the inverter;
Calculate the load factor from the output current detected by the inverter output detection means,
Calculating a target engine speed corresponding to the calculated load factor;
A control device for driving the actuator by a drive amount corresponding to the target engine speed;
In an inverter type engine power generator having
The controller is
An inverter type engine power generator comprising a soft start control mode in which the output current is increased stepwise with respect to a required current of a load device to be connected.
前記機械式調速機構を駆動させることで燃料噴射量を調節し前記エンジンの回転数を変更するアクチュエータと、
前記エンジンにより駆動される発電機と、
前記発電機の出力を所定の周波数の交流電流に変換するインバータと、
前記インバータの出力電流を検出するインバータ出力検出手段と、
前記インバータ出力検出手段により検出された出力電流から負荷率を算出し、
前記算出した負荷率に対応する目標エンジン回転数を算出し、
前記目標エンジン回転数に対応する作動量だけ前記アクチュエータを作動させる制御装置と、
を有するインバータ式エンジン発電装置において、
前記制御装置は、
接続対象となる負荷機器の要求電流に対し、段階的に前記インバータの周波数を増加させることで、段階的に前記出力電流を増加させるＦ／Ｖ制御モードを備えることを特徴とするインバータ式エンジン発電装置。 An engine having a mechanical speed control mechanism;
An actuator that adjusts a fuel injection amount by driving the mechanical speed control mechanism and changes a rotational speed of the engine;
A generator driven by the engine;
An inverter that converts the output of the generator into an alternating current of a predetermined frequency;
Inverter output detection means for detecting the output current of the inverter;
Calculate the load factor from the output current detected by the inverter output detection means,
Calculating a target engine speed corresponding to the calculated load factor;
A control device that operates the actuator by an operation amount corresponding to the target engine speed;
In an inverter type engine power generator having
The controller is
An inverter type engine power generation comprising an F / V control mode in which the output current is increased stepwise by increasing the frequency of the inverter stepwise with respect to the required current of a load device to be connected. apparatus.
前記機械式調速機構を駆動させることで燃料噴射量を調節し前記エンジンの回転数を変更するアクチュエータと、
前記エンジンにより駆動される発電機と、
前記発電機の出力を所定の周波数の交流電流に変換するインバータと、
前記インバータの出力電流を検出するインバータ出力検出手段と、
前記インバータ出力検出手段により検出された出力電流から負荷率を算出し、
前記算出した負荷率に対応する目標エンジン回転数を算出し、
前記目標エンジン回転数に対応する作動量だけ前記アクチュエータを作動させる制御装置と、
を有するインバータ式エンジン発電装置において、
前記制御装置は、
接続対象となる負荷機器の要求電流に対し、段階的に前記出力電流を増加させるソフトスタート制御モードと、
接続対象となる負荷機器の要求電流に対し、段階的に前記インバータの周波数を増加させることで、段階的に前記出力電流を増加させるＦ／Ｖ制御モードと、
を備え、
前記ソフトスタート制御モード及び前記Ｆ／Ｖ制御モードのいずれか一方を選択し、当該選択された制御モードに基づく制御を開始することを特徴とするインバータ式エンジン発電装置。 An engine having a mechanical speed control mechanism;
An actuator that adjusts a fuel injection amount by driving the mechanical speed control mechanism and changes a rotational speed of the engine;
A generator driven by the engine;
An inverter that converts the output of the generator into an alternating current of a predetermined frequency;
Inverter output detection means for detecting the output current of the inverter;
Calculate the load factor from the output current detected by the inverter output detection means,
Calculating a target engine speed corresponding to the calculated load factor;
A control device that operates the actuator by an operation amount corresponding to the target engine speed;
In an inverter type engine power generator having
The controller is
A soft start control mode that increases the output current stepwise with respect to the required current of the load device to be connected;
An F / V control mode for gradually increasing the output current by gradually increasing the frequency of the inverter with respect to the required current of the load device to be connected;
With
An inverter type engine power generator, wherein either one of the soft start control mode and the F / V control mode is selected and control based on the selected control mode is started.
前記制御装置は、
前記入力手段により選択された制御モードに基づく制御を開始することを特徴とする請求項３に記載のインバータ式エンジン発電装置。 Input means capable of selecting either the soft start control mode or the F / V control mode;
The controller is
4. The inverter type engine power generator according to claim 3, wherein control based on a control mode selected by the input means is started.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008040724A JP5371260B2 (en) | 2008-02-21 | 2008-02-21 | Inverter type engine power generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008040724A JP5371260B2 (en) | 2008-02-21 | 2008-02-21 | Inverter type engine power generator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009201268A true JP2009201268A (en) | 2009-09-03 |
| JP5371260B2 JP5371260B2 (en) | 2013-12-18 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008040724A Active JP5371260B2 (en) | 2008-02-21 | 2008-02-21 | Inverter type engine power generator |
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| JP2013238150A (en) * | 2012-05-14 | 2013-11-28 | Hokuetsu Kogyo Co Ltd | Method for controlling engine-driven inverter generator and engine-driven inverter generator |
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-
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- 2008-02-21 JP JP2008040724A patent/JP5371260B2/en active Active
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| JP5371260B2 (en) | 2013-12-18 |
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