JPH03156144A - Engine speed control device - Google Patents
Engine speed control deviceInfo
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- JPH03156144A JPH03156144A JP1295632A JP29563289A JPH03156144A JP H03156144 A JPH03156144 A JP H03156144A JP 1295632 A JP1295632 A JP 1295632A JP 29563289 A JP29563289 A JP 29563289A JP H03156144 A JPH03156144 A JP H03156144A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、エンジンが過負荷運転状態にある場合の回転
数制御装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a rotation speed control device when an engine is in an overload operating state.
(従来の技術)
エンジンの実回転数と、目標回転数との差に対する電圧
(偏差)に比例・積分・微分(P I D)演算を施し
、この演算出力に基づいて燃料噴射量を調節して、エン
ジンの回転数を制御する技術は知られている。(Prior art) Proportional, integral, and differential (PID) calculations are performed on the voltage (deviation) for the difference between the actual engine speed and the target engine speed, and the fuel injection amount is adjusted based on the calculated output. Techniques for controlling engine speed are known.
第6図は従来の制御系を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a conventional control system.
エンジン100の回転数は、出力軸101に設けた歯車
102の回転を非接触型のエンジン回転センサ103で
検出し、回転数に応じた周期のパルス信号Pnを発生さ
せ、この信号Pnを周波数−電圧変換器(f−Vコンバ
ータ)104で対応するアナログ電圧enに変換する。The rotation speed of the engine 100 is determined by detecting the rotation of a gear 102 provided on the output shaft 101 with a non-contact engine rotation sensor 103, generating a pulse signal Pn with a period corresponding to the rotation speed, and converting this signal Pn into a frequency - A voltage converter (f-V converter) 104 converts it into a corresponding analog voltage en.
この電圧enと目標回転数設定手段105により与えら
れた目標回転数に対応する電圧esとの偏差ΔeをPT
D演算回路106に入力し、比例増幅回路107、積分
回路108、微分回路109により夫々比例・積分・微
分の各演算を施した後燃料噴射装置110へ印加して燃
料噴射量を調節しエンジン100の回転数を制御してい
る。PT is the deviation Δe between this voltage en and the voltage es corresponding to the target rotation speed given by the target rotation speed setting means 105.
The signal is input to the D calculation circuit 106, subjected to proportional, integral, and differential calculations by a proportional amplifier circuit 107, an integral circuit 108, and a differential circuit 109, respectively, and then applied to a fuel injection device 110 to adjust the fuel injection amount to control the engine 100. The rotation speed is controlled.
(発明が解決しようとする課題)
ところでこの種のフィードバック制御を行なう装置にお
いては、エンジンの負荷が増加するにつれて燃料噴射量
をざらに増加させるべく燃料噴射機構(アクチュエータ
)を駆動するが、最大噴射位置を越えるエンジンの過負
荷には対応できない。このような過負荷運転状態ではエ
ンジンの回転数が低下することになる。この回転数の低
下はエンジン出力の低下を伴flうことになって、負荷
の駆動力がより低下することになったり、時には失速の
原因となる場合があり得る。(Problem to be Solved by the Invention) In a device that performs this type of feedback control, the fuel injection mechanism (actuator) is driven to roughly increase the fuel injection amount as the engine load increases, but when the maximum injection It cannot handle engine overload that exceeds the position. In such an overload operating state, the engine speed will decrease. This decrease in rotational speed is accompanied by a decrease in engine output, which may further reduce the driving force of the load or even cause a stall.
例えば負荷として商用周波数電力を発生する同期発電機
を駆動する場合で、発電機の出力側に水銀灯とか電動機
のように始動時に一時的な大電流が流れる負荷が接続さ
れると、発電機自体が一時的に重負荷になってエンジン
通負荷状態が発生する。この過負荷に伴なってエンジン
回転数が低下するとエンジンのパワーすなわち発電機の
出力電力も低下し、−時的な過負荷であるにも拘らず装
置の定常運転への復帰までに時間がかかり、また、この
間は発電機の出力周波数も低下してしまう。For example, when driving a synchronous generator that generates commercial frequency power as a load, if a load such as a mercury lamp or an electric motor that temporarily flows a large current at startup is connected to the output side of the generator, the generator itself will The load becomes temporarily heavy, causing the engine to run under load. When the engine speed decreases due to this overload, the engine power, that is, the output power of the generator, also decreases, and even though it is a temporary overload, it takes time for the equipment to return to normal operation. Also, during this period, the output frequency of the generator also decreases.
そこで本発明は、エンジンの過負荷運転状態においてエ
ンジンの回転数の大幅な低下およびそれに伴なうエンジ
ン出力の低下を防止するために、燃料噴射量調節機構が
略最大噴射位置にあることが検出されているにもかかわ
らず回転数判別手段によってエンジンの回転数が上昇中
であるということが検出されないときにはエンジンが過
負荷運転状態であると判別して過負荷検出信号を出力す
ると共に、この過負荷検出信号でエンジンの負荷を軽減
させるように制御することにより、エンジンの回転数を
低下させることはくエンジンのパワーを最大のところで
活用できるようにするエンジンの回転数制御装置を提供
することを目的とする。Therefore, the present invention detects that the fuel injection amount adjustment mechanism is at approximately the maximum injection position in order to prevent a significant decrease in engine speed and an accompanying decrease in engine output in an overload operating state of the engine. If the engine speed determination means does not detect that the engine speed is increasing even though the engine speed is increasing, it is determined that the engine is in an overload operating state, and an overload detection signal is output. An object of the present invention is to provide an engine rotation speed control device that allows the maximum power of the engine to be utilized without reducing the engine rotation speed by controlling the load on the engine to be reduced using a load detection signal. purpose.
(課題を解決するための手段)
前記課題を解決しその目的を達成するため本発明に係る
エンジンの回転数制御装置は、燃料噴射量調節機構が略
最大噴射位置にあることを検出する最大燃料噴射状態検
出手段と、回転数検出手段で検出された回転数が上昇中
であるか否かを判別する回転数判別手段と、最大燃料噴
射状態検出手段によって燃料噴射量調節機構が略最大噴
射位置にあることを検出しているにもかかわらず回転数
判別手段回転数がある一定以上の速度で上昇中であるこ
とが検出されない場合に過負荷検出信号をエンジンで!
1!I)されている負荷へ出力してこのエンジン負荷を
軽減させるように構成したことを特徴とする。(Means for Solving the Problems) In order to solve the above-mentioned problems and achieve the objectives, an engine rotation speed control device according to the present invention provides a maximum fuel injection amount control system that detects that the fuel injection amount adjustment mechanism is at approximately the maximum injection position. The fuel injection amount adjustment mechanism is set to approximately the maximum injection position by the injection state detection means, the rotation speed determination means for determining whether the rotation speed detected by the rotation speed detection means is increasing, and the maximum fuel injection state detection means. If the rotation speed determining means does not detect that the rotation speed is rising at a certain speed or higher even though it is detected that the engine is in the engine!
1! I) is characterized in that it is configured to reduce the engine load by outputting to the load that is being
なお、エンジン負荷は発電機で構成されるとともに、過
負荷信号で発電機の自動電圧調節機の出力設定電圧を低
下させるように制御してもよい。Note that the engine load is constituted by a generator, and the output setting voltage of the automatic voltage regulator of the generator may be controlled to be lowered by an overload signal.
(作用)
エンジンの回転数制御装置は、燃料噴射量調節機構が最
大燃料噴射位置にあることが検出されているにもかかわ
らず回転数判別手段によって回転数が上昇中であるとい
うことが検出されないときには、エンジンが過負荷運転
状態であると判別して過負荷検出信号を出力し、この過
負荷検出信号でエンジンの負荷を軽減させる。これによ
りエンジンの回転数の大幅な低下およびそれに伴なうエ
ンジン出力の低下を防止することができる。(Function) The engine rotation speed control device does not detect that the rotation speed is increasing by the rotation speed determination means even though it is detected that the fuel injection amount adjustment mechanism is at the maximum fuel injection position. Sometimes, it is determined that the engine is in an overload operating state, and an overload detection signal is output, and this overload detection signal is used to reduce the load on the engine. This makes it possible to prevent a significant decrease in engine speed and an accompanying decrease in engine output.
なお、エンジン負荷が発電機の場合は、過負荷検出信号
で発電機の自動電圧調節器の出力電圧を低下させるので
、エンジンの回転数は所定の回転数を保持でき、発電機
の出力周波数は安定となる。If the engine load is a generator, the overload detection signal lowers the output voltage of the generator's automatic voltage regulator, so the engine rotation speed can be maintained at a predetermined rotation speed, and the generator output frequency is It becomes stable.
(実施例) 以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described below based on the accompanying drawings.
第1図は本発明に係るエンジンの回転数制御装置を備え
たエンジン発電機の全体システム構成図である。FIG. 1 is an overall system configuration diagram of an engine generator equipped with an engine rotation speed control device according to the present invention.
エンジン発電機1は、エンジン2への燃料供給量を調節
してエンジン回転数を自動制御する回転数制御装置3と
、エンジン2で駆動される発電機4からなる。The engine generator 1 includes a rotation speed control device 3 that automatically controls the engine rotation speed by adjusting the amount of fuel supplied to the engine 2, and a generator 4 driven by the engine 2.
回転数制御装置3は、目標回転数設定回路5で設定した
目標回転数に対応する電圧esを重畳回路6を介して比
例・積分・微分演算回路(以下PID回路と記す)7の
一方の人力機端子7aへ印加するとともに、エンジン2
の実回転数に対応する電圧信号enを他方の入力端子7
bへ印加して、二つの電圧信号の差電圧(es−en)
に比例・積分・微分演算を施した出力電圧eOを発生さ
せ、PWM (パルス幅変調)変換回路8を介して燃料
噴射量調節機構9のソレノイド式アクチュエータ9aを
駆動して燃料噴射量を増減させ、エンジン2の回転数を
制御する構成である。The rotation speed control device 3 inputs the voltage es corresponding to the target rotation speed set by the target rotation speed setting circuit 5 via a superimposition circuit 6 to one of the proportional/integral/differential calculation circuits (hereinafter referred to as PID circuits) 7. At the same time, the voltage is applied to the engine terminal 7a, and the engine 2
The voltage signal en corresponding to the actual rotational speed of is input to the other input terminal 7.
b, the difference voltage (es-en) between the two voltage signals
An output voltage eO is generated by performing proportional, integral, and differential calculations on the output voltage eO, and the solenoid actuator 9a of the fuel injection amount adjustment mechanism 9 is driven via a PWM (pulse width modulation) conversion circuit 8 to increase or decrease the fuel injection amount. , and is configured to control the rotation speed of the engine 2.
回転数検出手段10はエンジンの回転数に比例する周期
のパルス信号Pnを出力し、このパルス信号Pnは周波
数−電圧変換回路11でパルス信号Pnの周期に対応す
るアナログ電圧enに変換する。The rotational speed detection means 10 outputs a pulse signal Pn with a period proportional to the engine rotational speed, and this pulse signal Pn is converted by a frequency-voltage conversion circuit 11 into an analog voltage en corresponding to the period of the pulse signal Pn.
ソレノイド式アクチュエータ9aの位置は、アクチュエ
ータ位置センサ12で検出され、その位置検出出力12
aは検波・整流回路13で直流信号eaに変換される。The position of the solenoid actuator 9a is detected by an actuator position sensor 12, and its position detection output 12
a is converted into a DC signal ea by a detection/rectification circuit 13.
直流信号eaは非反転増幅回路14で増幅され、その出
力14aはコンデンサ6aを介して重畳回路6内の演算
増幅器6dの非反転入力端子6bへ人力される。The DC signal ea is amplified by a non-inverting amplifier circuit 14, and its output 14a is inputted to a non-inverting input terminal 6b of an operational amplifier 6d in the superimposing circuit 6 via a capacitor 6a.
第2図はソレノイド式アクチュエータおよびアクチュエ
ータ位置センサの一構成例を示す構造図である。FIG. 2 is a structural diagram showing an example of the configuration of a solenoid actuator and an actuator position sensor.
第2図はジーゼルエンジン用の燃料噴射量調節機構9の
コントロールラック9bを駆動する例を示したもので、
燃料噴射量調節機構9の側方に固着されたソレノイド式
アクチュエータ9aの一端をコントロールラック9bと
連結し、さらにソレノイド式アクチュエータ9aの側方
に差動トランスを用いた位置センサ12を設けている。FIG. 2 shows an example of driving the control rack 9b of the fuel injection amount adjustment mechanism 9 for a diesel engine.
One end of a solenoid actuator 9a fixed to the side of the fuel injection amount adjustment mechanism 9 is connected to a control rack 9b, and a position sensor 12 using a differential transformer is further provided on the side of the solenoid actuator 9a.
ソレノイド式アクチュエータ9aはソレノイド9cへ通
電することにより電磁力でアクチュエータ9dを軸方向
へ移動させるものである。位置センサ12は1次コイル
12bおよび2次コイル12c、12dの中に、可動コ
ア12eを挿入した直線変位センサである。このセンサ
12は、1次コイル12bを低周波交流で励磁すること
により、アクチュエ′−夕9dに連結された可動コア1
2eの位置によって、逆極性接続した2次コイル12c
、12dに発生する電圧および極性が変化することを利
用してアクチュエータの位置を検出するものである。The solenoid actuator 9a moves the actuator 9d in the axial direction by electromagnetic force by energizing the solenoid 9c. The position sensor 12 is a linear displacement sensor in which a movable core 12e is inserted into a primary coil 12b and secondary coils 12c, 12d. This sensor 12 is activated by exciting the primary coil 12b with a low-frequency alternating current to activate the movable core 1 connected to the actuator 9d.
Depending on the position of 2e, the secondary coil 12c is connected with reverse polarity.
, 12d and the change in polarity is used to detect the position of the actuator.
第1図に戻フて説明を続ける。Returning to FIG. 1, the explanation will be continued.
検波・整流回路13社位置センサ12の出力12aに基
づいてアクチュエータ位置センサ12が燃料噴射量増側
に位置すると、位置検出出力電圧aaが高くなるよう構
成されている。検波・整流回路13の出力eaは、非反
転増幅回路14で直流増幅され、コンデンサ6aと抵抗
6Cからなる微分回路を通してアクチュエータ位置変化
に対応する電圧が微分されて演算増幅器6dの非反転入
力端子6bへ入力される。演算増幅器6dの非反転入力
端子6eには目標回転数設定回路5の出力電圧eOが印
加されている。非反転入力端子6bに微分入力端子が印
加されない状態では、重畳回路6の出力電圧はesの電
圧と同じで、アクチュエータ位置が燃料増側へ移動した
場合は微分回路6a、6cからの入力により、重畳回路
6の出力電圧は前記電圧esより低い電圧となり、燃料
減側へ移動した時は前記電圧esより高い電圧となるよ
う構成している。When the actuator position sensor 12 is located on the fuel injection amount increasing side based on the output 12a of the position sensor 12, the position detection output voltage aa becomes high. The output ea of the detection/rectification circuit 13 is DC amplified by a non-inverting amplifier circuit 14, and a voltage corresponding to a change in the actuator position is differentiated through a differentiating circuit consisting of a capacitor 6a and a resistor 6C, and then sent to a non-inverting input terminal 6b of an operational amplifier 6d. is input to. The output voltage eO of the target rotation speed setting circuit 5 is applied to the non-inverting input terminal 6e of the operational amplifier 6d. When the differential input terminal is not applied to the non-inverting input terminal 6b, the output voltage of the superimposition circuit 6 is the same as the voltage of es, and when the actuator position moves to the fuel increasing side, the input from the differential circuits 6a and 6c causes The output voltage of the superimposing circuit 6 is lower than the voltage es, and is configured to be higher than the voltage es when moving to the fuel depletion side.
PID回路7は、演算増幅器7Cと、この演算増幅器7
Cの出力端子7dと反転入力端子7eとの間に設けた積
分回路15と、反転入力端子7eに一端が接続された入
力抵抗16と、この入力抵抗と並列に接続された微分回
路17とで演算回路を構成している。積分回路15は、
コンデンサ15aと、このコンデンサ15aに並列接続
されたコンデンサ15bと抵抗15cの直列回路からな
る3素子で構成している。微分回路17は、コンデンサ
17aと抵抗17bの直列回路で構成している。The PID circuit 7 includes an operational amplifier 7C and this operational amplifier 7.
An integrating circuit 15 provided between the output terminal 7d of the C and the inverting input terminal 7e, an input resistor 16 having one end connected to the inverting input terminal 7e, and a differentiating circuit 17 connected in parallel with this input resistor. It constitutes an arithmetic circuit. The integrating circuit 15 is
It is composed of three elements including a series circuit of a capacitor 15a, a capacitor 15b connected in parallel to the capacitor 15a, and a resistor 15c. The differentiating circuit 17 is composed of a series circuit of a capacitor 17a and a resistor 17b.
検波・整流回路13の出力eaは最大燃料噴射状態検出
手段18の入力端子18aから抵抗18b、コンデンサ
18cからなる時定数回路を介して電圧比較器18dの
手入力端子18eへ印加される。電圧比較器18dの一
入力端子18fには基準電圧発生回路18gより基準電
“圧が印加される。この基準電圧は、燃料噴射量調節機
構9が略燃料最大噴射位置となった時の検波・整流回路
13の出力電圧である。よって、最大燃料噴射状態が抵
抗18b、コンデンサ18cで決定される時定数以上継
続すると、この検出手段18の出力+8hはHレベルと
なる。The output ea of the detection/rectification circuit 13 is applied from the input terminal 18a of the maximum fuel injection state detection means 18 to the manual input terminal 18e of the voltage comparator 18d via a time constant circuit consisting of a resistor 18b and a capacitor 18c. A reference voltage is applied from the reference voltage generation circuit 18g to one input terminal 18f of the voltage comparator 18d. This is the output voltage of the rectifier circuit 13. Therefore, when the maximum fuel injection state continues for a time constant determined by the resistor 18b and capacitor 18c, the output +8h of the detection means 18 becomes H level.
なお、最大燃料噴射状態の検出はリミットスイッチ等に
よりソレノイド式アクチュエータ9aが所定位置まで移
動したことを検出する構成であってもよい。Note that the maximum fuel injection state may be detected by detecting that the solenoid actuator 9a has moved to a predetermined position using a limit switch or the like.
周波数−電圧変換回路11の出力電圧enは回転数判別
手段19の入力端子19aに印加され、抵抗19bを介
して電圧比較器19dの一入力端子19cへ人力される
。電圧比較器19dの一入力端子19cと手入力端子1
9eとの間には抵抗19fが接続されている。さらに、
手入力端子19eは抵抗19gを介して十電源+Vへ接
続され、また、コンデンサ19hを介してGNDへ接続
されている。よって、周波数−電圧変換回路11の出力
電圧enが所定の時定数で上昇している場合は、−入力
端子19cの電圧が手入力端子t9eの電圧より高く、
電圧比較器19dの出力!9iはLレベルであるが、出
力電圧enが所定の時間同一値を保持するかまたは減少
する場合は、手入力端子19eの電圧が一入力端子19
cの電圧より高くなり、電圧比較器19dの出力19i
はHレベルとなる。The output voltage en of the frequency-voltage conversion circuit 11 is applied to the input terminal 19a of the rotation speed determining means 19, and is inputted to one input terminal 19c of the voltage comparator 19d via the resistor 19b. One input terminal 19c of voltage comparator 19d and manual input terminal 1
A resistor 19f is connected between the resistor 9e and the resistor 9e. moreover,
The manual input terminal 19e is connected to a power supply +V via a resistor 19g, and is also connected to GND via a capacitor 19h. Therefore, when the output voltage en of the frequency-voltage conversion circuit 11 is rising with a predetermined time constant, the voltage at the - input terminal 19c is higher than the voltage at the manual input terminal t9e,
Output of voltage comparator 19d! 9i is at L level, but if the output voltage en maintains the same value for a predetermined time or decreases, the voltage at the manual input terminal 19e
c, the output 19i of the voltage comparator 19d
becomes H level.
最大燃料噴射状態検出手段18の出力18hおよび回転
数判別手段19の出力19iはそれぞれエンジン過負荷
制御手段20内の論理積回路20aへ人力され、その出
力は抵抗20bを介してトランジスタ20cを駆動する
よう構成されている。トランジスタ20cがオン状態に
なると、抵抗3bを介して端子3c一端子4a−同期発
電機4内の発光ダイオード一端子4b一端子3aの経路
で電流が供給され、同期発電機4側へエンジン2が過負
荷状態であることを伝達する。The output 18h of the maximum fuel injection state detection means 18 and the output 19i of the rotation speed determination means 19 are each input to an AND circuit 20a in the engine overload control means 20, and the output drives a transistor 20c via a resistor 20b. It is configured like this. When the transistor 20c is turned on, a current is supplied via the resistor 3b through the path from the terminal 3c to the terminal 4a to the light emitting diode terminal 4b to the terminal 3a in the synchronous generator 4, and the engine 2 is supplied to the synchronous generator 4 side. Communicate that there is an overload condition.
発電機4は、エンジン過負荷信号を受けると発電出力端
子4c、4dの出力電圧を低下して電気的負荷21への
供給電力を低減するよう構成している。The generator 4 is configured to reduce the output voltage of the power generation output terminals 4c and 4d to reduce the power supplied to the electrical load 21 upon receiving the engine overload signal.
第3図は発電機の回路構成図である。FIG. 3 is a circuit diagram of the generator.
発電機4は、巻線部22と出力電圧調節回路23から構
成されている。The generator 4 includes a winding section 22 and an output voltage adjustment circuit 23.
巻線部22は、回転子22a側に巻回された界磁巻線2
2b、固定子側に設けられた出力巻線22C,電圧検出
用巻線22dおよび励磁巻線22eを備える。出力巻線
22cは発電出力端子4c、4dへ接続されている。The winding portion 22 includes a field winding 2 wound on the rotor 22a side.
2b, an output winding 22C, a voltage detection winding 22d, and an excitation winding 22e provided on the stator side. The output winding 22c is connected to the power generation output terminals 4c and 4d.
励磁巻線22eに発生した交流電圧はダイオードブリッ
ジ24で全波整流され、コンデンサ25で平滑されて、
ベース抵抗26を介してトランジスタ27ヘベース電流
が供給されてトランジスタ27がオン状態となり界磁巻
線22bへ電流を供給するよう構成されている。The AC voltage generated in the excitation winding 22e is full-wave rectified by the diode bridge 24, smoothed by the capacitor 25,
A base current is supplied to the transistor 27 via the base resistor 26, and the transistor 27 is turned on to supply current to the field winding 22b.
電圧検出用巻122dに発生した交流電圧はダイオード
ブリッジ28で全波整流され、抵抗29、コンデンサ3
0からなる平滑回路で第4図(a)に示すように脈流成
分を含む電圧波形となるよう平滑された後、抵抗31、
抵抗32で分圧され、この分圧された電圧がツェナーダ
イオード33を介してトランジスタ34のベースへ印加
される。The AC voltage generated in the voltage detection winding 122d is full-wave rectified by the diode bridge 28, and then connected to the resistor 29 and capacitor 3.
After smoothing with a smoothing circuit consisting of 0 so that the voltage waveform includes a pulsating component as shown in FIG. 4(a), the resistor 31,
The voltage is divided by a resistor 32, and this divided voltage is applied to the base of a transistor 34 via a Zener diode 33.
電圧検出用巻線22dに発生する交流電圧が所定の電圧
値より高い場合は、トランジスタ34ヘベース電流が供
給される期間(第4図(a)で斜線で示す期間)が長く
なり、トランジスタ34のオン−トランジスタ27のオ
フにより界磁巻線21bへの電流供給が遮断される期間
が長くなり、発電出力電圧は低下する。このように、界
磁巻栓21bへの電流供給時間を異なえることによって
、発電出力端子4c、4d間に発生する出力電圧eOを
定格値に保持している。なお、界磁巻線22bに並列接
続されたダイオード35は、トランジスタ27のスイッ
チング動作時に界61巻線22bに発生するサージを吸
収するための貫流用グイオートである。When the AC voltage generated in the voltage detection winding 22d is higher than a predetermined voltage value, the period during which the base current is supplied to the transistor 34 (the period indicated by diagonal lines in FIG. 4(a)) becomes longer, and the When the on-transistor 27 is turned off, the period during which the current supply to the field winding 21b is cut off becomes longer, and the generated output voltage decreases. In this way, by varying the current supply time to the field cap 21b, the output voltage eO generated between the power generation output terminals 4c and 4d is maintained at the rated value. Note that the diode 35 connected in parallel to the field winding 22b is a through-flow diode for absorbing a surge generated in the field winding 22b during the switching operation of the transistor 27.
端子4a、4b間にはフォトカブラ36の1次側である
発光ダイオード36aが介設され、2次側フォトトラン
ジスタ36bがオン状態になると、ダイオード37−フ
オドトランジスタ36b−抵抗38−コンデンサ39の
経路でコンデンサ39が充電され、この電圧がダイオー
ド40、抵抗41を介してツェナーダイオード33のア
ノード側へ印加される。よって、ツェナーダイオード3
3のアノード側の電圧は、第4図(b)に示すように脈
流外が小さくなり、トランジスタ34をオン状態に駆動
する期間が長くなるので発電機4の出力電圧が低下する
。A light emitting diode 36a, which is the primary side of the photocoupler 36, is interposed between the terminals 4a and 4b, and when the secondary side phototransistor 36b is turned on, the diode 37 - the food transistor 36b - the resistor 38 - the capacitor 39 are connected. A capacitor 39 is charged in the path, and this voltage is applied to the anode side of the Zener diode 33 via a diode 40 and a resistor 41. Therefore, Zener diode 3
As shown in FIG. 4(b), the voltage on the anode side of the generator 3 becomes smaller outside the ripple current, and the period during which the transistor 34 is driven in the on state becomes longer, so that the output voltage of the generator 4 decreases.
以上の構成であるから、発電機4の電気的負荷21がエ
ンジン発電機1の定格を越えてエンジン2へ燃料噴射量
を最大にしてもエンジン2の回転数が低下する場合は、
回転数制御装置3内のエンジン過負荷制御手段20の出
力により、発電機4側の出力電圧調節回路23に過負荷
状態である旨の信号が伝達され、出力電圧調節回路23
は発電出力電圧を定格出力電圧より低い値にするので、
発電機4から電気的負荷21へ供給される電力は低減す
る。With the above configuration, if the electrical load 21 of the generator 4 exceeds the rating of the engine generator 1 and the rotational speed of the engine 2 decreases even if the fuel injection amount to the engine 2 is maximized,
The output of the engine overload control means 20 in the rotational speed control device 3 transmits a signal indicating an overload state to the output voltage adjustment circuit 23 on the generator 4 side, and the output voltage adjustment circuit 23
sets the generated output voltage to a value lower than the rated output voltage, so
The power supplied from the generator 4 to the electrical load 21 is reduced.
よってエンジン2の過負荷状態は解消され、回転数制御
装置3のフィードバック制御系は正常な動作状態に復帰
し、エンジン2は目標とする回転数で回転するので、発
電機4の発電周波数は一定に保たれる。Therefore, the overload condition of the engine 2 is eliminated, the feedback control system of the rotation speed control device 3 returns to the normal operating state, and the engine 2 rotates at the target rotation speed, so the power generation frequency of the generator 4 is constant. is maintained.
第5図はエンジン回転数制御装置の他の構成例を示すブ
ロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing another example of the configuration of the engine speed control device.
この実施例では、エンジンの実回転に対応する電圧en
およびアクチュエータ9aの位置に対応する電圧eaを
アナログ−ディジタル(A/D)変換器50に人力し、
CPU51は所定の時間間隔毎に格電圧en、eaに対
応するディジタル量を読み込み、あらかじめ設定された
条件となった時に出力ボート51aをHしへルとして、
抵抗20bを介してトランジスタ20cをオンさせる構
成としている。CPU51は、電圧eaに対応するディ
ジタル量が予め設定した値と等しいかあるいはそれより
大きい状態が、例えば3回連続した時に最大燃料噴射状
態にあると判断し、電圧enに対応するディジタル量が
前回あるいは前々回の値より所定値以上減少している場
合、または、電圧enに対応するディジタル量が、所定
のサンプリング回線連続して減少傾向の場合はエンジン
回転数が低下していると判断し、両方の条件がそろった
場合に、エンジン過負荷状態と判断するよう構成してい
る。In this embodiment, the voltage en corresponding to the actual rotation of the engine is
and inputting a voltage ea corresponding to the position of the actuator 9a to an analog-digital (A/D) converter 50,
The CPU 51 reads digital quantities corresponding to the rated voltages en and ea at predetermined time intervals, and when the preset conditions are met, sets the output port 51a to H.
The configuration is such that the transistor 20c is turned on via the resistor 20b. The CPU 51 determines that the maximum fuel injection state is present when the digital quantity corresponding to the voltage ea is equal to or larger than a preset value, for example, three times in a row, and the digital quantity corresponding to the voltage en is equal to or larger than the preset value. Alternatively, if the value decreases by more than a predetermined value from the value before the previous time, or if the digital quantity corresponding to the voltage en continues to decrease over a predetermined sampling line, it is determined that the engine speed is decreasing, and both The system is configured to determine that the engine is overloaded when the following conditions are met.
(発明の効果)
以上説明したように本発明に係るエンジンの回転数制御
装置は、最大燃料噴射状態にあるにもかかわらず、エン
ジンの回転数が上昇しない場合にはエンジン過負荷検出
信号を出力してエンジン負荷を軽減させる構成としたの
で、エンジンが過負荷状態になってもエンジンの回転数
が低下することなく、エンジンの出力パワーを最大に近
いところで得ることができ、すなわち過負荷状態におい
てエンジン出力パワーを最大限にひき出す運転状態を継
続させることができる。(Effects of the Invention) As explained above, the engine speed control device according to the present invention outputs an engine overload detection signal when the engine speed does not increase even in the maximum fuel injection state. Since the structure is designed to reduce the engine load, even if the engine is overloaded, the engine speed will not decrease and the engine output power can be obtained close to the maximum. It is possible to continue the operating state that maximizes the engine output power.
また、既に燃料噴射制御系が備えているフィードバック
制御に必要な信号を利用することができるので、簡単な
構成で回転数制御装置を実現することができる。Further, since it is possible to utilize signals necessary for feedback control that are already included in the fuel injection control system, it is possible to realize a rotation speed control device with a simple configuration.
また、エンジン発電機に通用した場合、過負荷検出信号
に基づいて自動電圧調整器の出力設定電圧を低下させて
、発電機の電気的負荷が重負荷、すなわちエンジンにと
って過負荷状態が発生した場合には、電気的負荷への供
給電力量を制限するように構成したので、発電機負荷と
して水銀灯とか電動機のように一時的に大電流が流れる
負荷が接続されても、エンジンの回転数低下を抑えてエ
ンジンの出力を最大限に使用して速やかに定常運転への
復帰を行うことができるとともに、回転数が変動しない
ので同期発電機を使用した場合に、発電周波数を安定に
保つことができる。In addition, if the engine generator is used, the output setting voltage of the automatic voltage regulator is lowered based on the overload detection signal, and if the electrical load of the generator is heavy, that is, an overload condition occurs for the engine. The system is configured to limit the amount of power supplied to the electrical load, so even if a load that temporarily flows a large current, such as a mercury lamp or an electric motor, is connected as a generator load, the engine speed will not drop. It is possible to quickly return to steady operation by maximizing engine output, and since the rotational speed does not fluctuate, it is possible to maintain a stable power generation frequency when using a synchronous generator. .
第1図は本発明に係るエンジン回転数制御装置を備えた
エンジン発電機の全体システム構成図、第2図はソレノ
イド式アクチュエータおよびアクチュエータ位置センサ
の一構成例を示す構造図、第3図は発電機の回路構成図
、第4図は出力電圧調節回路内の出力検出用巻線の電圧
を示す波形図、第5図はエンジン過負荷制御手段の他の
構成例を示すブロック図、第6図は従来の燃料噴射量制
御系のブロック図である。
なお、図面中、1はエンジン発電機、2はエンジン、3
は回転数制御装置、4は発電機、5は目標回転数設定回
路、6は重畳回路、7は比例・積分・微分回路(PID
回路)、8はPWM変換回路、9は燃料噴射量調節機構
、9aはソレノイド式アクチュエータ、9Cはソレノイ
ド、9dはアクチュエータ、10は回転数検出回路、1
1は周波数−電圧変換回路、12はアクチュエータ位置
センサ、I8は最大燃料噴射状態検出手段、19は回転
数判別手段、20はエンジン過負荷制御手段、21は発
電機の電気的負荷、22は巻線部、22aは回転子、2
2bは界磁巻線、22cは出力巻線、22dは電圧検出
用巻線、22eはwJ磁巻線、23は出力電圧調節回路
、36はフォトカプラ、50はA/D変換器、51はc
puである。Fig. 1 is an overall system configuration diagram of an engine generator equipped with an engine speed control device according to the present invention, Fig. 2 is a structural diagram showing an example of the configuration of a solenoid actuator and an actuator position sensor, and Fig. 3 is a power generation Figure 4 is a waveform diagram showing the voltage of the output detection winding in the output voltage adjustment circuit, Figure 5 is a block diagram showing another example of the configuration of the engine overload control means, and Figure 6 is a circuit diagram of the engine. is a block diagram of a conventional fuel injection amount control system. In addition, in the drawing, 1 is an engine generator, 2 is an engine, and 3
is a rotation speed control device, 4 is a generator, 5 is a target rotation speed setting circuit, 6 is a superimposition circuit, and 7 is a proportional/integral/differential circuit (PID).
circuit), 8 is a PWM conversion circuit, 9 is a fuel injection amount adjustment mechanism, 9a is a solenoid type actuator, 9C is a solenoid, 9d is an actuator, 10 is a rotation speed detection circuit, 1
1 is a frequency-voltage conversion circuit, 12 is an actuator position sensor, I8 is a maximum fuel injection state detection means, 19 is a rotation speed determination means, 20 is an engine overload control means, 21 is an electrical load of the generator, 22 is a winding Line part, 22a is rotor, 2
2b is a field winding, 22c is an output winding, 22d is a voltage detection winding, 22e is a wJ magnetic winding, 23 is an output voltage adjustment circuit, 36 is a photocoupler, 50 is an A/D converter, 51 is a c.
It is pu.
Claims (2)
この出力信号に応じて燃料噴射量調節機構を駆動して燃
料噴射量を自動制御するエンジンの回転数制御装置にお
いて、燃料噴射量調節機構が略最大噴射位置にあること
を検出する最大燃料噴射状態検出手段と、前記回転数検
出手段で検出された回転数が上昇中であるか否かを判別
する回転数判別手段と、最大燃料噴射状態検出手段によ
って前記燃料噴射量調節機構が略最大噴射位置にあるこ
とを検出しているにもかかわらず前記回転数判別手段で
回転数がある一定以上の速度で上昇中であることが検出
されない場合に過負荷検出信号をエンジンで駆動されて
いる負荷へ出力してこのエンジン負荷を軽減させるよう
に構成するエンジン過負荷制御手段とを備えたことを特
徴とするエンジンの回転数制御装置。(1) a rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the engine;
In an engine rotation speed control device that automatically controls the fuel injection amount by driving a fuel injection amount adjustment mechanism according to this output signal, the maximum fuel injection state detects that the fuel injection amount adjustment mechanism is at approximately the maximum injection position. A detection means, a rotation speed determination means for determining whether or not the rotation speed detected by the rotation speed detection means is increasing, and a maximum fuel injection state detection means, the fuel injection amount adjustment mechanism is set to a substantially maximum injection position. If the rotation speed determining means does not detect that the rotation speed is increasing at a certain speed or higher even though the rotation speed is detected to be at a certain speed, an overload detection signal is sent to the load being driven by the engine. 1. An engine rotation speed control device comprising: engine overload control means configured to reduce engine load by outputting engine overload control means.
、過負荷検出信号で前記発電機の自動電圧調整器の出力
設定電圧を低下させるように制御する請求項1記載のエ
ンジンの回転数制御装置。(2) The engine rotation speed control device according to claim 1, wherein the engine load is constituted by a generator, and the engine rotation speed control device is controlled to reduce the output setting voltage of an automatic voltage regulator of the generator based on an overload detection signal. .
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1295632A JP2731266B2 (en) | 1989-11-14 | 1989-11-14 | Engine speed control device |
US07/870,783 US5170065A (en) | 1989-11-14 | 1992-04-16 | Engine speed control apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1295632A JP2731266B2 (en) | 1989-11-14 | 1989-11-14 | Engine speed control device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03156144A true JPH03156144A (en) | 1991-07-04 |
JP2731266B2 JP2731266B2 (en) | 1998-03-25 |
Family
ID=17823159
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1295632A Expired - Lifetime JP2731266B2 (en) | 1989-11-14 | 1989-11-14 | Engine speed control device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2731266B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN111997761A (en) * | 2020-08-25 | 2020-11-27 | 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 | Method and system for improving plateau starting success rate of aeroengine |
-
1989
- 1989-11-14 JP JP1295632A patent/JP2731266B2/en not_active Expired - Lifetime
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CN111997761A (en) * | 2020-08-25 | 2020-11-27 | 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 | Method and system for improving plateau starting success rate of aeroengine |
CN111997761B (en) * | 2020-08-25 | 2022-12-20 | 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 | Method and system for improving plateau starting success rate of aeroengine |
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JP2731266B2 (en) | 1998-03-25 |
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