JP2947661B2 - クロスリミット燃焼制御方式 - Google Patents
クロスリミット燃焼制御方式Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃料と空気を用いた燃
焼空燃比制御に利用されるクロスリミット燃焼制御方式
に係り、特に、中・高燃焼域での制御精度および燃焼効
率を向上する技術を設けたクロスリミット燃焼制御方式
に関する。
焼空燃比制御に利用されるクロスリミット燃焼制御方式
に係り、特に、中・高燃焼域での制御精度および燃焼効
率を向上する技術を設けたクロスリミット燃焼制御方式
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えばバーナを用いた燃焼制御で
は、燃料と空気とを混合して燃焼状態を最適化するため
にクロスリミット燃焼制御方式が広く用いられている。
このクロスリミット燃焼制御方式は、燃焼要求量に応じ
て、燃料流量および空気流量の設定値を、互いに他の実
測流量に基づいて上下限値を制限しつつ燃焼要求量に追
従させる制御であって、これにより燃焼空燃比を制限す
るために常に最適な燃焼状態を維持することができる。
は、燃料と空気とを混合して燃焼状態を最適化するため
にクロスリミット燃焼制御方式が広く用いられている。
このクロスリミット燃焼制御方式は、燃焼要求量に応じ
て、燃料流量および空気流量の設定値を、互いに他の実
測流量に基づいて上下限値を制限しつつ燃焼要求量に追
従させる制御であって、これにより燃焼空燃比を制限す
るために常に最適な燃焼状態を維持することができる。
【０００３】図６は従来のクロスリミット燃焼制御方式
のブロックフローを示す図である。このクロスリミット
燃焼制御方式は、燃料流量制御系Ａ、空気流量制御系Ｂ
およびクロスリミット制御部Ｃとで構成されている。こ
の燃料流量制御系Ａは、燃料供給口１から供給される燃
料流量を検出して燃料流量信号ＦF を出力する外部セン
サとしての燃料流量検出器２と、燃料流量信号ＦF と燃
料流量設定値ＦFSV とに基づいて操作量を求めて出力す
る燃料流量調節計３と、この操作量により燃料流量を調
節する燃料流量調節弁４とで構成され、一方、空気流量
制御系Ｂは、空気供給口５から供給される空気流量を検
出して空気流量信号ＦA を出力する外部センサとしての
空気流量検出器６と、空気流量信号ＦA と空気流量設定
値ＦASVとに基づいて操作量を求めて出力する空気流量
調節計７と、この操作量により空気流量を調節する空気
流量調節弁８とで構成され、これら両調節弁４，８によ
って流量調節された燃料および空気の供給を受けてバー
ナ９により燃焼状態を作り出している。
のブロックフローを示す図である。このクロスリミット
燃焼制御方式は、燃料流量制御系Ａ、空気流量制御系Ｂ
およびクロスリミット制御部Ｃとで構成されている。こ
の燃料流量制御系Ａは、燃料供給口１から供給される燃
料流量を検出して燃料流量信号ＦF を出力する外部セン
サとしての燃料流量検出器２と、燃料流量信号ＦF と燃
料流量設定値ＦFSV とに基づいて操作量を求めて出力す
る燃料流量調節計３と、この操作量により燃料流量を調
節する燃料流量調節弁４とで構成され、一方、空気流量
制御系Ｂは、空気供給口５から供給される空気流量を検
出して空気流量信号ＦA を出力する外部センサとしての
空気流量検出器６と、空気流量信号ＦA と空気流量設定
値ＦASVとに基づいて操作量を求めて出力する空気流量
調節計７と、この操作量により空気流量を調節する空気
流量調節弁８とで構成され、これら両調節弁４，８によ
って流量調節された燃料および空気の供給を受けてバー
ナ９により燃焼状態を作り出している。
【０００４】前記クロスリミット制御部Ｃには、燃料流
量設定値ＦFSV と空気流量設定値ＦASV との共通の制御
定数であるコモンバイアスＢｃを発生するコモンバイア
ス発生手段１１を有し、さらに燃料流量上下限制限系と
空気流量上下限制限系とを有する。ここで、燃料流量上
下限制限系は、燃料上限値発生手段１２、燃料下限値発
生手段１３および燃料流量制限手段１４で構成される。
量設定値ＦFSV と空気流量設定値ＦASV との共通の制御
定数であるコモンバイアスＢｃを発生するコモンバイア
ス発生手段１１を有し、さらに燃料流量上下限制限系と
空気流量上下限制限系とを有する。ここで、燃料流量上
下限制限系は、燃料上限値発生手段１２、燃料下限値発
生手段１３および燃料流量制限手段１４で構成される。
【０００５】この燃料上限値発生手段１２は、コモンバ
イアスＢｃ，制御係数Ｋ1 および空気流量信号ＦA と、
下記の（１）式で示される流量制限式とを用いて演算に
より燃料流量設定値ＦFSV の上限値Ｈf を発生する。 Ｈf ＝｛ＦA ×（１００＋Ｋ1 ）／１００｝＋Ｂｃ …（１）
イアスＢｃ，制御係数Ｋ1 および空気流量信号ＦA と、
下記の（１）式で示される流量制限式とを用いて演算に
より燃料流量設定値ＦFSV の上限値Ｈf を発生する。 Ｈf ＝｛ＦA ×（１００＋Ｋ1 ）／１００｝＋Ｂｃ …（１）
【０００６】同様に前記燃料下限値発生手段１３は、コ
モンバイアスＢｃ，制御係数Ｋ3 および空気流量信号Ｆ
A と、下記の（２）式で示される流量制限式とを用いて
演算により燃料流量設定値ＦFSV の下限値Ｌf を発生す
る。 Ｌf ＝｛ＦA ×（１００−Ｋ3 ）／１００｝−Ｂｃ …（２）
モンバイアスＢｃ，制御係数Ｋ3 および空気流量信号Ｆ
A と、下記の（２）式で示される流量制限式とを用いて
演算により燃料流量設定値ＦFSV の下限値Ｌf を発生す
る。 Ｌf ＝｛ＦA ×（１００−Ｋ3 ）／１００｝−Ｂｃ …（２）
【０００７】ここで、前記燃料流量制限手段１４は、外
部から要求される燃焼要求量を上限値Ｈf と下限値Ｌf
とで制限しながら燃料流量設定値ＦFSV を取り出して燃
料流量調節計３に与える機能をもっている。一方、前記
空気流量上下限制限系は、空気上限値発生手段１５、空
気下限値発生手段１６および空気流量制限手段１７で構
成されている。
部から要求される燃焼要求量を上限値Ｈf と下限値Ｌf
とで制限しながら燃料流量設定値ＦFSV を取り出して燃
料流量調節計３に与える機能をもっている。一方、前記
空気流量上下限制限系は、空気上限値発生手段１５、空
気下限値発生手段１６および空気流量制限手段１７で構
成されている。
【０００８】この空気上限値発生手段１５は、コモンバ
イアスＢｃ，制御係数Ｋ4 および燃料流量信号ＦF と、
下記の（３）式で示される流量制限式とを用いて演算に
より空気流量設定値ＦASV の上限値Ｈa を発生する。 Ｈa ＝｛ＦF ×（１００＋Ｋ4 ）／１００｝＋Ｂｃ …（３）
イアスＢｃ，制御係数Ｋ4 および燃料流量信号ＦF と、
下記の（３）式で示される流量制限式とを用いて演算に
より空気流量設定値ＦASV の上限値Ｈa を発生する。 Ｈa ＝｛ＦF ×（１００＋Ｋ4 ）／１００｝＋Ｂｃ …（３）
【０００９】同じく前記空気下限値発生手段１６は、コ
モンバイアスＢｃ，制御係数Ｋ2 および燃料流量信号Ｆ
F と下記の（４）式で示されるとを用いて演算により空
気流量設定値ＦASV の下限値Ｌa を発生する。 Ｌa ＝｛ＦF ×（１００−Ｋ2 ）／１００｝−Ｂｃ …（４）
モンバイアスＢｃ，制御係数Ｋ2 および燃料流量信号Ｆ
F と下記の（４）式で示されるとを用いて演算により空
気流量設定値ＦASV の下限値Ｌa を発生する。 Ｌa ＝｛ＦF ×（１００−Ｋ2 ）／１００｝−Ｂｃ …（４）
【００１０】ここで、前記空気流量制限手段１７は、外
部から要求される燃焼要求量Ｍを上限値Ｈa と下限値Ｌ
a とで制限しながら空気流量設定値ＦASV を取り出して
空気流量調節計７に与える機能をもっている。
部から要求される燃焼要求量Ｍを上限値Ｈa と下限値Ｌ
a とで制限しながら空気流量設定値ＦASV を取り出して
空気流量調節計７に与える機能をもっている。
【００１１】これら（１）式〜（４）式までの流量制限
式による上下限制限値は、それぞれ該当する流量信号の
大きさに比例する。流量制限式内のコモンバイアスＢｃ
は、流量信号値が低い立ち上げ時や燃焼遮断時等に上下
限値の制限幅を拡げて迅速に系を立ち上げるために用い
られるパラメータであって、燃焼量とは無関係に固定し
た所定値をとっている。
式による上下限制限値は、それぞれ該当する流量信号の
大きさに比例する。流量制限式内のコモンバイアスＢｃ
は、流量信号値が低い立ち上げ時や燃焼遮断時等に上下
限値の制限幅を拡げて迅速に系を立ち上げるために用い
られるパラメータであって、燃焼量とは無関係に固定し
た所定値をとっている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ようなクロスリミット燃焼制御方式では、上下限値の制
限幅を拡げるコモンバイアスＢｃを燃焼量とは無関係に
与えるため、空燃比制御の精度が要求される中・高燃焼
域にもコモンバイアスＢｃが付加されることになる。こ
のため、中・高燃焼域では、空燃比制御の精度が悪化し
て燃焼効率が低下する問題が発生する。
ようなクロスリミット燃焼制御方式では、上下限値の制
限幅を拡げるコモンバイアスＢｃを燃焼量とは無関係に
与えるため、空燃比制御の精度が要求される中・高燃焼
域にもコモンバイアスＢｃが付加されることになる。こ
のため、中・高燃焼域では、空燃比制御の精度が悪化し
て燃焼効率が低下する問題が発生する。
【００１３】本発明は上記実情を考慮してなされたもの
で、燃焼量の多い中・高燃焼域での空燃比制御の精度を
向上させるクロスリミット燃焼制御方式を提供すること
を目的とする。
で、燃焼量の多い中・高燃焼域での空燃比制御の精度を
向上させるクロスリミット燃焼制御方式を提供すること
を目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、燃料流量制御系および空気流量制御系を有
し、これら制御系から検出された燃料流量，空気流量お
よびコモンバイアス値を用いて互いに相手側制御系の上
下限値を求め、外部から要求される燃料流量および空気
流量である燃焼要求量を前記上下限値で制限して各制御
系の燃料流量設定値および空気流量設定値を得、これら
燃料流量設定値および空気流量設定値を各制御系に与え
るクロスリミット燃焼制御方式において、前記燃料流量
または空気流量が小の場合には所定のコモンバイアス値
に設定して前記上下限値の差を広げて燃焼制御系の過渡
応答を高め、燃料流量または空気流量が大の場合にはコ
モンバイアス値を零に設定して上下限値の差を狭めて燃
焼制御精度を高めるクロスリミット燃焼制御方式であ
る。
するために、燃料流量制御系および空気流量制御系を有
し、これら制御系から検出された燃料流量，空気流量お
よびコモンバイアス値を用いて互いに相手側制御系の上
下限値を求め、外部から要求される燃料流量および空気
流量である燃焼要求量を前記上下限値で制限して各制御
系の燃料流量設定値および空気流量設定値を得、これら
燃料流量設定値および空気流量設定値を各制御系に与え
るクロスリミット燃焼制御方式において、前記燃料流量
または空気流量が小の場合には所定のコモンバイアス値
に設定して前記上下限値の差を広げて燃焼制御系の過渡
応答を高め、燃料流量または空気流量が大の場合にはコ
モンバイアス値を零に設定して上下限値の差を狭めて燃
焼制御精度を高めるクロスリミット燃焼制御方式であ
る。
【００１５】
【作用】従って、本発明は以上のような手段を講じたこ
とにより、燃焼要求量が小の場合にはコモンバイアス値
を所定値とするので上限値と下限値との差が広がって燃
焼制御系の過渡応答が高まり、燃焼要求量が大の場合に
はコモンバイアス値を零とするので上限値と下限値との
差が狭まって燃焼制御精度を高めることができる。
とにより、燃焼要求量が小の場合にはコモンバイアス値
を所定値とするので上限値と下限値との差が広がって燃
焼制御系の過渡応答が高まり、燃焼要求量が大の場合に
はコモンバイアス値を零とするので上限値と下限値との
差が狭まって燃焼制御精度を高めることができる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明に係るクロスリミット燃焼制
御方式のブロックフロ−を示す図であり、図６と同一部
分には同一符号を付してその詳しい説明は省略し、ここ
では異なる部分についてのみ述べる。
て説明する。図１は本発明に係るクロスリミット燃焼制
御方式のブロックフロ−を示す図であり、図６と同一部
分には同一符号を付してその詳しい説明は省略し、ここ
では異なる部分についてのみ述べる。
【００１７】すなわち、本発明方式は、クロスリミット
制御部２０を改良したものであり、特に図６のコモンバ
イアス発生手段１１に代えて、コモンバイアス可変手段
２１を設けた構成である。このコモンバイアス可変手段
２１は、燃料流量に応じてコモンバイアスＢｃを折線関
数２１ａで記憶し、燃料流量が小の場合には各上下限値
発生手段１２，１３，１５，１６における流量制限式内
のコモンバイアス値を所定値とし、燃料流量が大の場合
にはコモンバイアス値を零とする機能をもつ。前記燃料
流量は燃焼量を意味し、外部センサで検出される燃料流
量信号ＦF で示される。なお、外部センサは燃料流量検
出器２を意味している。
制御部２０を改良したものであり、特に図６のコモンバ
イアス発生手段１１に代えて、コモンバイアス可変手段
２１を設けた構成である。このコモンバイアス可変手段
２１は、燃料流量に応じてコモンバイアスＢｃを折線関
数２１ａで記憶し、燃料流量が小の場合には各上下限値
発生手段１２，１３，１５，１６における流量制限式内
のコモンバイアス値を所定値とし、燃料流量が大の場合
にはコモンバイアス値を零とする機能をもつ。前記燃料
流量は燃焼量を意味し、外部センサで検出される燃料流
量信号ＦF で示される。なお、外部センサは燃料流量検
出器２を意味している。
【００１８】図２は、コモンバイアス可変手段２１にお
ける折線関数２１ａを示す図である。同図において、縦
軸にコモンバイアスＢｃ，横軸に燃料流量信号ＦF をと
る。この折線関数２１ａは、燃料流量信号ＦF が０〜２
０％の間ではコモンバイアスＢｃを５％とし、燃料流量
信号ＦF が２０〜４０％の間ではコモンバイアスＢｃを
０％に漸減し、燃料流量信号ＦF が４０％以上ではコモ
ンバイアスＢｃを０％とする関数である。
ける折線関数２１ａを示す図である。同図において、縦
軸にコモンバイアスＢｃ，横軸に燃料流量信号ＦF をと
る。この折線関数２１ａは、燃料流量信号ＦF が０〜２
０％の間ではコモンバイアスＢｃを５％とし、燃料流量
信号ＦF が２０〜４０％の間ではコモンバイアスＢｃを
０％に漸減し、燃料流量信号ＦF が４０％以上ではコモ
ンバイアスＢｃを０％とする関数である。
【００１９】次に、このようなクロスリミット燃焼制御
方式の動作について説明する。まず、燃料流量検出器２
は、燃料流量を検出して燃料流量信号ＦF を出力する。
この燃料流量信号ＦF は、燃料流量調節計３に送出され
るとともにコモンバイアス可変手段２１，空気上限値発
生手段１５および空気下限値発生手段１６に送られる。
同様に空気流量検出器６は、空気流量を検出して空気流
量信号ＦA を出力する。この空気流量信号ＦA は、空気
流量調節計７に送出されるとともに燃料上限値発生手段
１２および燃料下限値発生手段１３に送出される。
方式の動作について説明する。まず、燃料流量検出器２
は、燃料流量を検出して燃料流量信号ＦF を出力する。
この燃料流量信号ＦF は、燃料流量調節計３に送出され
るとともにコモンバイアス可変手段２１，空気上限値発
生手段１５および空気下限値発生手段１６に送られる。
同様に空気流量検出器６は、空気流量を検出して空気流
量信号ＦA を出力する。この空気流量信号ＦA は、空気
流量調節計７に送出されるとともに燃料上限値発生手段
１２および燃料下限値発生手段１３に送出される。
【００２０】前記コモンバイアス可変手段２１は、受け
取った燃料流量信号ＦF を折線関数２１ａによってコモ
ンバイアスＢｃに変換して、燃料上限値発生手段１２，
燃料下限値発生手段１３，空気上限値発生手段１５およ
び空気下限値発生手段１６に送出する。これら各上下限
値発生手段１２，１３，１５および１６のうち、空気上
限値発生手段１５および空気下限値発生手段１６は燃料
流量信号ＦF ，コモンバイアスＢｃ，制限係数K4，K2に
基づいて空気流量設定値ＦASV の制限値を求める。ここ
で上限値を求めるのが空気上限値発生手段１５で、下限
値を求めるのが空気下限値発生手段１６である。
取った燃料流量信号ＦF を折線関数２１ａによってコモ
ンバイアスＢｃに変換して、燃料上限値発生手段１２，
燃料下限値発生手段１３，空気上限値発生手段１５およ
び空気下限値発生手段１６に送出する。これら各上下限
値発生手段１２，１３，１５および１６のうち、空気上
限値発生手段１５および空気下限値発生手段１６は燃料
流量信号ＦF ，コモンバイアスＢｃ，制限係数K4，K2に
基づいて空気流量設定値ＦASV の制限値を求める。ここ
で上限値を求めるのが空気上限値発生手段１５で、下限
値を求めるのが空気下限値発生手段１６である。
【００２１】図３は、燃料流量に対する空気流量設定値
の特性曲線を示す図である。縦軸に空気流量設定値Ｆ
ASV ，横軸に燃料流量信号ＦF を示し、制限係数を約１
６％、コモンバイアスを５％基準としている。まず、上
側の破線は空気流量設定値ＦASV の上限制限値Ｈa であ
って、前述した（３）式で示される特性をもつ。上側の
二点鎖線は（３）式からコモンバイアスＢｃの項を除い
た特性Ｈa ′であり、下記の（５）式で示される。 Ｈa ′＝ＦF ×（１００＋Ｋ4 ）／１００ …（５）
の特性曲線を示す図である。縦軸に空気流量設定値Ｆ
ASV ，横軸に燃料流量信号ＦF を示し、制限係数を約１
６％、コモンバイアスを５％基準としている。まず、上
側の破線は空気流量設定値ＦASV の上限制限値Ｈa であ
って、前述した（３）式で示される特性をもつ。上側の
二点鎖線は（３）式からコモンバイアスＢｃの項を除い
た特性Ｈa ′であり、下記の（５）式で示される。 Ｈa ′＝ＦF ×（１００＋Ｋ4 ）／１００ …（５）
【００２２】また、上側の実線はこれら（３）式および
（５）式に図２の折線関数を適用させた特性曲線ＨA で
ある。すなわち、この特性曲線ＨA は、燃料流量信号Ｆ
F が０〜２０％の間では（３）式で示され、燃料流量信
号ＦF が２０〜４０％の間では（５）式に漸近し、燃料
流量信号ＦF が４０％以上では（５）式の特性を示す。
（５）式に図２の折線関数を適用させた特性曲線ＨA で
ある。すなわち、この特性曲線ＨA は、燃料流量信号Ｆ
F が０〜２０％の間では（３）式で示され、燃料流量信
号ＦF が２０〜４０％の間では（５）式に漸近し、燃料
流量信号ＦF が４０％以上では（５）式の特性を示す。
【００２３】同様に、下側の破線は空気流量設定値Ｆ
ASV の下限制限値Ｌa であって、前述した（４）式で表
される特性を示す。下側の二点鎖線は（４）式からコモ
ンバイアスＢｃの項を除いた特性Ｌa ′であり、下記の
（６）式で示される。 Ｌa ′＝ＦF ×（１００−Ｋ2 ）／１００ …（６）
ASV の下限制限値Ｌa であって、前述した（４）式で表
される特性を示す。下側の二点鎖線は（４）式からコモ
ンバイアスＢｃの項を除いた特性Ｌa ′であり、下記の
（６）式で示される。 Ｌa ′＝ＦF ×（１００−Ｋ2 ）／１００ …（６）
【００２４】また、同様に下側の実線はこれら（４）式
および（６）式に図２の折線関数を適用させた特性曲線
ＬA である。すなわち、この特性曲線ＬA は、燃料流量
信号ＦF が０〜２０％の間では（４）式で示され、燃料
流量信号ＦF が２０〜４０％の間では（６）式に漸近
し、燃料流量信号ＦF が４０％以上では（６）式の特性
を示す。
および（６）式に図２の折線関数を適用させた特性曲線
ＬA である。すなわち、この特性曲線ＬA は、燃料流量
信号ＦF が０〜２０％の間では（４）式で示され、燃料
流量信号ＦF が２０〜４０％の間では（６）式に漸近
し、燃料流量信号ＦF が４０％以上では（６）式の特性
を示す。
【００２５】従って、上限値と下限値との差である制限
幅は、燃料流量信号ＦF が２０％以下の低燃焼域では、
燃焼制御系を立ち上げる際の過渡応答を良くするための
コモンバイアスＢｃを得ていて従来と変わらないが、燃
料流量信号ＦF が４０％以上の中・高燃焼領域では無駄
となるコモンバイアスＢｃを０％とした分だけ狭くな
る。このことは中・高燃焼領域において著しく燃焼制御
精度が向上したことを示す。
幅は、燃料流量信号ＦF が２０％以下の低燃焼域では、
燃焼制御系を立ち上げる際の過渡応答を良くするための
コモンバイアスＢｃを得ていて従来と変わらないが、燃
料流量信号ＦF が４０％以上の中・高燃焼領域では無駄
となるコモンバイアスＢｃを０％とした分だけ狭くな
る。このことは中・高燃焼領域において著しく燃焼制御
精度が向上したことを示す。
【００２６】このことを通常多用される負荷範囲である
５０〜８０％の燃焼量における６０％部分を例として説
明する。従来の空気流量設定値ＦASV に換算した制限幅
は、制限係数分である約１０％にコモンバイアスＢｃの
５％分を付加して１５％となっていた。ここで、本実施
例により中・高燃焼領域でコモンバイアスＢｃの５％分
を排除したので、制限範囲上の精度を５割程度向上させ
たことになる。
５０〜８０％の燃焼量における６０％部分を例として説
明する。従来の空気流量設定値ＦASV に換算した制限幅
は、制限係数分である約１０％にコモンバイアスＢｃの
５％分を付加して１５％となっていた。ここで、本実施
例により中・高燃焼領域でコモンバイアスＢｃの５％分
を排除したので、制限範囲上の精度を５割程度向上させ
たことになる。
【００２７】次に、このようにして求めた上下限制限を
各上下限値発生手段１５，１６は、空気流量制限手段１
７へ送出する。一方、この空気流量制限手段１７には外
部から燃焼要求量Ｍが入力される。このように上下限制
限および燃焼要求量Ｍを受けた空気流量制限手段１７で
は、燃焼要求量Ｍについて上下限を制限した値を空気流
量設定値ＦASV として空気流量調節計７に出力する。
各上下限値発生手段１５，１６は、空気流量制限手段１
７へ送出する。一方、この空気流量制限手段１７には外
部から燃焼要求量Ｍが入力される。このように上下限制
限および燃焼要求量Ｍを受けた空気流量制限手段１７で
は、燃焼要求量Ｍについて上下限を制限した値を空気流
量設定値ＦASV として空気流量調節計７に出力する。
【００２８】この空気流量調節計７は、空気流量検出器
６から入力された空気流量信号ＦAを前記空気流量設定
値ＦASV に追従させるように空気流量調節弁８に操作量
を送出する。空気流量調節弁８はこの操作量に基づいて
駆動する。
６から入力された空気流量信号ＦAを前記空気流量設定
値ＦASV に追従させるように空気流量調節弁８に操作量
を送出する。空気流量調節弁８はこの操作量に基づいて
駆動する。
【００２９】同様に燃料流量の制御では、コモンバイア
ス可変手段２１からコモンバイアスＢｃを受けた燃料上
限値発生手段１２および燃料下限値発生手段１３が空気
流量信号ＦA ，制限係数K1，K3および所定の流量制限式
から燃料流量設定の上限値Ｈf および下限値Ｌf を演算
して燃料流量制限手段１４に送出し、この燃料流量制限
手段１４が外部から入力される燃焼要求量Ｍの上下限を
制限して燃料流量設定値ＦFSV を燃料流量調節計３に出
力する。
ス可変手段２１からコモンバイアスＢｃを受けた燃料上
限値発生手段１２および燃料下限値発生手段１３が空気
流量信号ＦA ，制限係数K1，K3および所定の流量制限式
から燃料流量設定の上限値Ｈf および下限値Ｌf を演算
して燃料流量制限手段１４に送出し、この燃料流量制限
手段１４が外部から入力される燃焼要求量Ｍの上下限を
制限して燃料流量設定値ＦFSV を燃料流量調節計３に出
力する。
【００３０】この燃料流量調節計３は、燃料流量検出器
２から受けた燃料流量信号ＦF を、前記燃料流量設定値
ＦFSV に追従させるように燃料流量調節弁４に対して操
作量を送出する。この燃料流量調節弁４は、前記操作量
に基づいて駆動する。
２から受けた燃料流量信号ＦF を、前記燃料流量設定値
ＦFSV に追従させるように燃料流量調節弁４に対して操
作量を送出する。この燃料流量調節弁４は、前記操作量
に基づいて駆動する。
【００３１】上述したように本実施例では、コモンバイ
アスＢｃを燃料流量信号ＦF の大きさにより可変するこ
とで、燃焼量に合わせて最適のコモンバイアス値を設定
することができる。
アスＢｃを燃料流量信号ＦF の大きさにより可変するこ
とで、燃焼量に合わせて最適のコモンバイアス値を設定
することができる。
【００３２】従来では特性の全域にわたり５％のコモン
バイアスＢｃを付加しているが、本実施例では燃焼量４
０％以上にてコモンバイアスＢｃを０％としているた
め、低燃焼域での制限幅を確保するとともに、中・高燃
焼域において無駄なバイアスを排除している。
バイアスＢｃを付加しているが、本実施例では燃焼量４
０％以上にてコモンバイアスＢｃを０％としているた
め、低燃焼域での制限幅を確保するとともに、中・高燃
焼域において無駄なバイアスを排除している。
【００３３】次に、第２の実施例について図面を参照し
て説明する。図４は、第２の実施例に係るクロスリミッ
ト燃焼制御方式のブロックフローを示す図であり、図１
と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略
し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
て説明する。図４は、第２の実施例に係るクロスリミッ
ト燃焼制御方式のブロックフローを示す図であり、図１
と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略
し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００３４】すなわち、図４のクロスリミット制御部３
０は、図１におけるコモンバイアス可変手段２１を、入
力信号を空気流量信号ＦA とするコモンバイアス可変手
段３１に変えた構成である。このコモンバイアス可変手
段３１は、空気流量検出器６が発生した空気流量信号Ｆ
A からコモンバイアスＢｃを求める折線関数３１ａを有
し、求めたコモンバイアスＢｃを各上下限値発生手段１
２，１３，１５，１６に送出する。以下、図１と同様
に、入力により可変するコモンバイアスＢｃを用いてク
ロスリミット制御を行う。
０は、図１におけるコモンバイアス可変手段２１を、入
力信号を空気流量信号ＦA とするコモンバイアス可変手
段３１に変えた構成である。このコモンバイアス可変手
段３１は、空気流量検出器６が発生した空気流量信号Ｆ
A からコモンバイアスＢｃを求める折線関数３１ａを有
し、求めたコモンバイアスＢｃを各上下限値発生手段１
２，１３，１５，１６に送出する。以下、図１と同様
に、入力により可変するコモンバイアスＢｃを用いてク
ロスリミット制御を行う。
【００３５】上述したように第２の実施例において、コ
モンバイアスＢｃを空気流量信号ＦA の大きさで可変し
ても、燃焼量に応じたコモンバイアスの設定をすること
ができる。
モンバイアスＢｃを空気流量信号ＦA の大きさで可変し
ても、燃焼量に応じたコモンバイアスの設定をすること
ができる。
【００３６】次に、第３の実施例について図面を参照し
て説明する。図５は、第３の実施例に係るクロスリミッ
ト燃焼制御方式のブロックフロ−を示す図である。同様
に図１と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明
は省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
て説明する。図５は、第３の実施例に係るクロスリミッ
ト燃焼制御方式のブロックフロ−を示す図である。同様
に図１と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明
は省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００３７】図５のクロスリミット制御４０は、図１に
おけるコモンバイアス可変手段２１に代えて、燃料流量
比較手段４１およびコモンバイアス切替手段４２を設け
た構成である。この燃料流量比較手段４１は、予め保持
した基準値ＦF0と、燃料流量検出器２が発生する燃料流
量信号ＦF とを比較して、基準値ＦF0を燃料流量信号Ｆ
F が越えた場合，コモンバイアス切替手段４２にコモン
バイアス切替信号を送出する。
おけるコモンバイアス可変手段２１に代えて、燃料流量
比較手段４１およびコモンバイアス切替手段４２を設け
た構成である。この燃料流量比較手段４１は、予め保持
した基準値ＦF0と、燃料流量検出器２が発生する燃料流
量信号ＦF とを比較して、基準値ＦF0を燃料流量信号Ｆ
F が越えた場合，コモンバイアス切替手段４２にコモン
バイアス切替信号を送出する。
【００３８】このコモンバイアス切替手段４２は、コモ
ンバイアスＢｃを出力するコモンバイアス値出力手段４
２ａと、零値を出力する零値出力手段４２ｂと、これら
両出力手段４２ａ，４２ｂの接続を切り替えるコモンバ
イアス切替スイッチ４２ｃとを備え、コモンバイアス切
替信号の入力がない場合にはコモンバイアス切替スイッ
チ４２ｃがコモンバイアス値出力手段４２ａを各上下限
値発生手段１２，１３，１５，１６に接続し、コモンバ
イアス切替信号が入力されている場合にはコモンバイア
ス切替スイッチ４２ｃが各上下限値発生手段１２，１
３，１５，１６の接続を零値出力手段４２ｂに切り替え
る。
ンバイアスＢｃを出力するコモンバイアス値出力手段４
２ａと、零値を出力する零値出力手段４２ｂと、これら
両出力手段４２ａ，４２ｂの接続を切り替えるコモンバ
イアス切替スイッチ４２ｃとを備え、コモンバイアス切
替信号の入力がない場合にはコモンバイアス切替スイッ
チ４２ｃがコモンバイアス値出力手段４２ａを各上下限
値発生手段１２，１３，１５，１６に接続し、コモンバ
イアス切替信号が入力されている場合にはコモンバイア
ス切替スイッチ４２ｃが各上下限値発生手段１２，１
３，１５，１６の接続を零値出力手段４２ｂに切り替え
る。
【００３９】すなわち、図５の制御系においては、燃料
流量信号ＦF を燃料流量比較手段４１に入力し、燃料流
量比較手段４１が出力するコモンバイアス切替信号をコ
モンバイアス切替スイッチ４２ｃの切替条件として、燃
料流量信号ＦF が基準値ＦF0より小さい場合、低燃焼域
でのコモンバイアスＢｃを設けて制御系の立ち上げを迅
速にし、かつ、燃料流量信号ＦF が基準値ＦF0より大き
い場合、コモンバイアスＢｃを零として中・高燃焼域で
の不要なコモンバイアスＢｃを排除することができる。
流量信号ＦF を燃料流量比較手段４１に入力し、燃料流
量比較手段４１が出力するコモンバイアス切替信号をコ
モンバイアス切替スイッチ４２ｃの切替条件として、燃
料流量信号ＦF が基準値ＦF0より小さい場合、低燃焼域
でのコモンバイアスＢｃを設けて制御系の立ち上げを迅
速にし、かつ、燃料流量信号ＦF が基準値ＦF0より大き
い場合、コモンバイアスＢｃを零として中・高燃焼域で
の不要なコモンバイアスＢｃを排除することができる。
【００４０】なお、第１および第２の実施例は、折線関
数を図２のように設定したが、他の設定にしても同様に
実施できる。また、第３の実施例は、入力を燃料流量信
号ＦF とし、基準値ＦF0としてコモンバイアスＢｃを切
り替えたが、入力を空気流量信号ＦA とし、基準値ＦA0
としても同様に実施できる。その他、本発明は、その要
旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
数を図２のように設定したが、他の設定にしても同様に
実施できる。また、第３の実施例は、入力を燃料流量信
号ＦF とし、基準値ＦF0としてコモンバイアスＢｃを切
り替えたが、入力を空気流量信号ＦA とし、基準値ＦA0
としても同様に実施できる。その他、本発明は、その要
旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【００４１】
【発明の効果】このように本発明によれば、燃焼要求量
が小の場合にはコモンバイアス値を所定値とするので上
限値と下限値との差が広がって燃焼制御系の過渡応答が
高まり、燃焼要求量が大の場合にはコモンバイアス値を
零として上限値と下限値との差を狭めて燃焼制御精度を
高めるので、燃焼量の多い中・高燃焼域での空燃比制御
の精度を向上させるクロスリミット燃焼制御方式を提供
できる。
が小の場合にはコモンバイアス値を所定値とするので上
限値と下限値との差が広がって燃焼制御系の過渡応答が
高まり、燃焼要求量が大の場合にはコモンバイアス値を
零として上限値と下限値との差を狭めて燃焼制御精度を
高めるので、燃焼量の多い中・高燃焼域での空燃比制御
の精度を向上させるクロスリミット燃焼制御方式を提供
できる。
【図１】本発明に係るクロスリミット燃焼制御方式のブ
ロックフロ−を示す図。
ロックフロ−を示す図。
【図２】コモンバイアス可変手段における折線関数を示
す図。
す図。
【図３】燃料流量に対する空気流量設定値の特性曲線を
示す図。
示す図。
【図４】本発明に係るクロスリミット燃焼制御方式のブ
ロックフローにおける第２の実施例を示す図。
ロックフローにおける第２の実施例を示す図。
【図５】本発明に係るクロスリミット燃焼制御方式のブ
ロックフローにおける第３の実施例を示す図。
ロックフローにおける第３の実施例を示す図。
【図６】従来のクロスリミット燃焼制御方式のブロック
フロ−を示す図。
フロ−を示す図。
２…燃料流量検出器、６…空気流量検出器、Ｃ１，Ｃ
２，Ｃ３…クロスリミット制御部、２１…コモンバイア
ス可変手段、ＦF …燃料流量信号、ＦA …空気流量信
号、ＦASV …空気流量設定値、ＦFSV …燃料流量設定
値、Ｍ…燃焼要求量、Ｂｃ…コモンバイアス。
２，Ｃ３…クロスリミット制御部、２１…コモンバイア
ス可変手段、ＦF …燃料流量信号、ＦA …空気流量信
号、ＦASV …空気流量設定値、ＦFSV …燃料流量設定
値、Ｍ…燃焼要求量、Ｂｃ…コモンバイアス。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F23N 5/00 F23N 1/02 F23N 1/02 101
Claims (1)
- 【請求項１】 燃料流量制御系および空気流量制御系を
有し、これら制御系から検出された燃料流量，空気流量
およびコモンバイアス値を用いて互いに相手側制御系の
上下限値を求め、外部から要求される燃料流量および空
気流量である燃焼要求量を前記上下限値で制限して各制
御系の燃料流量設定値および空気流量設定値を得、これ
ら燃料流量設定値および空気流量設定値を各制御系に与
えるクロスリミット燃焼制御方式において、 前記燃料流量または空気流量が小の場合には所定のコモ
ンバイアス値に設定して前記上下限値の差を広げて燃焼
制御系の過渡応答を高め、燃料流量または空気流量が大
の場合にはコモンバイアス値を零に設定して上下限値の
差を狭めて燃焼制御精度を高めることを特徴とするクロ
スリミット燃焼制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3475692A JP2947661B2 (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | クロスリミット燃焼制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3475692A JP2947661B2 (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | クロスリミット燃焼制御方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05231641A JPH05231641A (ja) | 1993-09-07 |
| JP2947661B2 true JP2947661B2 (ja) | 1999-09-13 |
Family
ID=12423164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3475692A Expired - Fee Related JP2947661B2 (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | クロスリミット燃焼制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2947661B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6162077B2 (ja) * | 2014-06-11 | 2017-07-12 | 日本碍子株式会社 | 熱処理炉 |
-
1992
- 1992-02-21 JP JP3475692A patent/JP2947661B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05231641A (ja) | 1993-09-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |