JP2019108845A

JP2019108845A - エンジン発電装置の燃料消費量算出装置およびエンジン発電装置の燃料消費量算出方法

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Publication number: JP2019108845A
Application number: JP2017242590A
Authority: JP
Inventors: 成一内田; Seiichi Uchida
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Denki Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Denki Co Ltd
Priority date: 2017-12-19
Filing date: 2017-12-19
Publication date: 2019-07-04

Abstract

【課題】エンジン発電装置において、燃料流量計を設けることなく低コストで燃料消費量を算出する技術を提供する。【解決手段】エンジンと発電機と制御装置とを備えるエンジン発電装置の燃料消費量算出装置であって、前記発電機の出力電力と力率とに基づいて、エンジン発電装置の燃料消費量を演算する燃料消費量演算部を有することを特徴とするエンジン発電装置の燃料消費量算出装置。【選択図】図４

Description

本発明は、エンジン発電装置の燃料消費量算出技術に関する。

従来から、エンジン発電装置においては、燃料系統に燃料流量計が取付けられている（特許文献１参照）。これにより、発電中の燃料消費量を測定することができる。

特開２０００−１７９８００号公報

図５は、一般的なエンジン発電装置の一構成例を示す図である。図５に示すように、エンジン発電装置Ｘは、エンジン１１３と発電機１１７と、これらを制御する制御盤（制御部）１１１とを有している。エンジン１１３は燃料タンク１０５内の燃料により駆動され、燃料タンク１０５とエンジン１１３との間に、燃料の流量を計測する流量計１２１が設けられている。さらに、発電機１１７において、発電機１１７が駆動する負荷１２５方向に、センサ１２３が設けられている。センサ１２３は、電力、電圧、電流などを測定する。発電出力（電力・力率）は、状態表示のみに使用されている。

燃料流量計は高価であり、かつ、燃料流量計に付帯しストレーナ（フィルタ）等を取付ける必要があり追加の作業が必要なため、エンジン発電装置全体のコストが高くなるという問題がある。

本発明は、エンジン発電装置において、燃料流量計を設けることなく低コストで燃料消費量を算出する技術を提供することを目的とする。

本発明の一観点によれば、エンジンと発電機と制御装置とを備えるエンジン発電装置の燃料消費量算出装置であって、前記発電機の出力電力と力率とに基づいて、エンジン発電装置の燃料消費量を演算する燃料消費量演算部を有することを特徴とするエンジン発電装置の燃料消費量算出装置が提供される。

予め求めておいた、負荷に依存する前記発電機の出力電力と力率と燃料消費量との関係を記憶する記憶部を有し、前記燃料消費量演算部は、前記負荷に依存する前記発電機の出力電力と力率と燃料消費量との関係を前記記憶部から読み出してエンジン発電装置の燃料消費量を演算することが好ましい。

本発明の他の観点によれば、エンジンと発電機と制御装置とを備えるエンジン発電装置の燃料消費量算出方法であって、前記発電機の出力電力と力率とに基づいて、エンジン発電装置の燃料消費量を演算する燃料消費量演算ステップを有することを特徴とするエンジン発電装置の燃料消費量算出方法が提供される。

前記燃料消費量演算ステップは、負荷に依存する前記発電機の出力電力と力率と燃料消費量との関係を、予め求めておいた、負荷に依存する前記発電機の出力電力と力率と燃料消費量との関係を記憶する記憶部から読み出してエンジン発電装置の燃料消費量を演算するステップを有することが好ましい。

本発明によれば、エンジン発電装置において、燃料流量計を設けることなく低コストで燃料消費量を算出することができる。

本発明の一実施の形態によるエンジン発電装置の一構成例を示す図である。力率φをパラメータとした負荷に依存する電力−燃料消費量特性の一例を示す図である。制御部の一構成例を示す機能ブロック図である。制御部における制御処理の流れを示すフローチャート図である。一般的なエンジン発電装置の一構成例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態によるエンジン発電装置の燃料消費量算出技術について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、図５に対応する図であり、本実施の形態によるエンジン発電装置の一構成例を示す図である。図１に示すように、エンジン発電装置Ａは、エンジン３と発電機１と、これらを制御するための制御盤１１とを有している。エンジン３は燃料タンク５内の燃料により駆動され、燃料タンク５とエンジンとの間には、燃料の流量を計測する流量計は設けられていなくても良い。さらに、発電機１において、発電機１が駆動する負荷２５方向の位置に、センサ２１が設けられている。センサ２１は、電力、電圧、電流などを測定する。

制御盤１１には、エンジン３と発電機１を制御する制御部１５と、メモリ１７と、表示部１９とが設けられている。メモリ１７には、図２に示すように、負荷２５に依存する電力−燃料消費量特性が記憶されている。この電力−燃料消費量特性においては、力率φがパラメータとなっている。力率φは、発電機１の交流出力電圧と交流出力電流との位相差に依存して変化する。従って、燃料の流量を計測する流量計を設けなくても、電力と力率とに基づいて、力率に応じた燃料消費量データを用意し、電力と比較することで、燃料消費量を推定する演算を行うことができる。例えば、発電機出力（電力・力率）と制御盤１１内のメモリ１７に記憶されたグラフ（マップ、演算式等）により燃料消費量を算出することができる。

尚、図１においては、制御部１５内の記憶部１５−６（図３において後述）と制御盤内のメモリ１７とを分け、メモリ１７にグラフ（マップ、演算式等）を記憶する例について説明したが、グラフ（マップ、演算式等）を記憶する記憶部を制御部１５内に設けても良く、グラフ等を記憶する位置は限定されるものではない。

また、図２に示すような特性は、測定対象となる所定のエンジン発電装置毎に、負荷に依存する電力−燃料消費量特性を予め求めておくことが好ましい。また、いわゆる燃費は、燃料消費量を時間により除算することで求めることができる。

図３は、制御部１５の一構成例を示す機能ブロック図である。図３に示すように、制御部１５は、発電検出部１５−１と、発電機出力取得部１５−２と、燃料消費量データ読み出し部１５−３と、燃料消費量演算部１５−４と、表示制御部１５−５と、記憶部１５−６と、を有している。記憶部１５−６には、ＣＰＵなどに制御を行わせるためのアプリケーションプログラムが記憶されている。

図４は、制御部１５における制御処理の流れを示すフローチャート図である。処理が開始され（開始）、ステップＳ１において、発電検出部１５−１が発電中であるか否かを検出する。発電中でない場合には、処理を終了する（終了）。

ステップＳ２において、発電機出力取得部１５−２が、電力、力率に基づいて、発電機出力を取得する。

ステップＳ３において、燃料消費量データ読み出し部１５−３が、メモリ１７から燃料消費量データを読み出す。尚、燃料消費量データＤ１は、燃料消費量および発電機出力（電力、力率）との関係が分かればいいため、グラフ、マップ、演算式等を用いることができる。

ステップＳ４において、燃料消費量演算部１５−４が、燃料消費量の演算処理を行う。より詳細には、負荷に依存する図２に示すグラフなどを参照し、センサ２１（図１）により求められた電力と力率とから、燃料消費量を求めることができる。

さらに、ステップＳ５において、表示制御部１５−５が、ステップＳ４で求めた燃料消費量又はそれに基づく燃費などの数値を表示パネルなどに表示させる。

ステップＳ１からステップＳ５までの処理は、継続して行うことが好ましい。

発電機は、力率により発電効率が変化するため、エンジンの燃料消費量に影響する。演算時に力率を考慮することで、燃料消費量の算出精度が向上する。

以上に説明したように、本実施の形態によれば、発電機の電気特性をセンシングし、電気的特性、とりわけ力率に基づいて、発電機の燃料消費量を求めることができる。

従って、従来の燃料の流量計に基づく燃料消費量を求める場合に比べて、簡易かつ安価な構成により、燃料消費量を求めることができる。

上記の処理および制御は、ＰＬＣ（ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＬｏｇｉｃＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）やＧＰＵ（ＧｒａｐｈｉｃｓＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）によるソフトウェア処理、ＡＳＩＣ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）やＦＰＧＡ（ＦｉｅｌｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙ）によるハードウェア処理によって実現することができる。

また、上記の実施の形態において、図示されている構成等については、これらに限定されるものではなく、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

また、本発明の各構成要素は、任意に取捨選択することができ、取捨選択した構成を具備する発明も本発明に含まれるものである。

また、本実施の形態で説明した機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。

本発明は、エンジン発電装置の燃料消費量算出装置に利用可能である。

Ａ、Ｘエンジン発電装置
１発電機
３エンジン
５燃料タンク
１１制御盤
１５制御部
１５−１発電検出部
１５−２発電機出力取得部
１５−３燃料消費量データ読み出し部
１５−４燃料消費量演算部
１５−５表示制御部
１５−６記憶部
１７メモリ
１９表示部
２１センサ
２５負荷

Claims

エンジンと発電機と制御装置とを備えるエンジン発電装置の燃料消費量算出装置であって、
前記発電機の出力電力と力率とに基づいて、エンジン発電装置の燃料消費量を演算する燃料消費量演算部を有することを特徴とするエンジン発電装置の燃料消費量算出装置。
予め求めておいた、負荷に依存する前記発電機の出力電力と力率と燃料消費量との関係を記憶する記憶部を有し、
前記燃料消費量演算部は、前記負荷に依存する前記発電機の出力電力と力率と燃料消費量との関係を前記記憶部から読み出してエンジン発電装置の燃料消費量を演算することを特徴とする請求項１に記載のエンジン発電装置の燃料消費量算出装置。
エンジンと発電機と制御装置とを備えるエンジン発電装置の燃料消費量算出方法であって、
前記発電機の出力電力と力率とに基づいて、エンジン発電装置の燃料消費量を演算する燃料消費量演算ステップを有することを特徴とするエンジン発電装置の燃料消費量算出方法。
前記燃料消費量演算ステップは、負荷に依存する前記発電機の出力電力と力率と燃料消費量との関係を、予め求めておいた、負荷に依存する前記発電機の出力電力と力率と燃料消費量との関係を記憶する記憶部から読み出してエンジン発電装置の燃料消費量を演算するステップを有することを特徴とする請求項３に記載のエンジン発電装置の燃料消費量算出方法。