JPH066899U - 燃料タンクの圧力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 タンクの液位に関係なく、応答性のよい圧力
制御装置を得る。 【構成】 燃料タンクと同燃料タンクに接続され燃料を
供試体へ供給する供給ラインを備えた燃料供給装置にお
いて、供給ラインの途中に接続される圧損制御弁、供給
ラインの出口部に設けられる圧力センサ、圧力設定器１
１、圧力センサおよび圧力設定器１１の出力を受けその
差を出力する減算器１２、同減算器の出力を受け制御用
の操作信号を出力する制御器１４、圧力設定器の出力を
受け、制御用のフィードフォアード操作信号を出力する
演算器１３、制御器および演算器の出力を受けそれを加
算する加算器１５、同加算器の出力を受け所定値で除算
した後、その信号を圧損制御弁へ送る除算器１６とを設
ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は燃料タンクの圧力制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の技術を図４により説明する。燃料タンク１は、供給ライン２で供試体３ につながれる。燃料タンク１の上部には押しガスが加圧制御弁４を経て供給され る。また燃料タンク１の上部から逃気弁５を経て排ガスされる。さらに下部には 、圧力検出器７が設けられ、その出力は圧力制御装置８へ送られる。圧力制御装 置８から操作信号が加圧制御弁４と逃気弁５へ送られる。

【０００３】 以上において、供給圧力を増加させるときは、圧力制御装置８からの信号によ って、加圧制御弁４が開かれる。すると押しガスが導入されて、燃料タンク１が 加圧され、供給圧力が増加する。又、供給圧力を減少させるときは、同様にして 逃気弁５が開かれる。すると燃料タンク１内の押しガスが逃気して、燃料タンク １の圧力が減少して、燃料供給圧力が減少する。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来の圧力制御装置では、次の様な問題点があった。 （１） 燃料タンクを押しガスにより加圧、減圧することにより供給圧力を制御 しているため、燃料タンク内の燃料の液位により圧力設定値までの加圧、減圧時 間が大きく左右されてしまう。例えば、液位が少ない場合は燃料タンク内の押し ガス部分の容積が大きいため所定圧力に到達するための加圧、減圧時間が長くな ってしまう。 （２） また、上記（１）に関連して所定の時間内に圧力設定値までの加圧、減 圧を行うためには、加圧制御弁及び逃気弁の容量を非常に大きなものにする必要 があり、コストアップとなってしまう。 （３） 燃料の供給圧力を、燃料タンクの圧力を制御することで間接的に供給圧 力を制御しているため、圧力の制御精度が悪い。 （４） 供給圧力を減少させる場合は、燃料タンク内の押しガスを逃気するため 、押しガスの消費量が多くなる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記課題を解決するため次の手段を講ずる。

【０００６】 すなわち、燃料タンクと同燃料タンクに接続され燃料を供試体へ供給する供給 ラインを備えた燃料供給装置において、上記供給ラインの途中に接続される圧損 制御弁と、上記供給ラインの出口部に設けられる圧力センサと、圧力設定器と、 上記圧力センサおよび圧力設定器の出力を受けその差を出力する減算器と、同減 算器の出力を受け制御用の操作信号を出力する制御器と、上記圧力設定器の出力 を受け、制御用のフィードフォアード操作信号を出力する演算器と、上記制御器 および演算器の出力を受けそれを加算する加算器と、同加算器の出力を受け所定 値で除算した後、その信号を上記圧損制御弁へ送る除算器とを設ける。

【０００７】

【作用】

上記手段において、圧力設定器から供給圧力設定信号が出力される。この供給 圧力信号と圧力センサからの信号が、減算器で減算され、偏差信号として制御器 に送られる。制御器では、偏差信号を受けそれが小さくなるようＰＩＤ演算によ り制御用の操作信号を演算出力する。

【０００８】 一方、演算器は供給圧力設定信号を受け制御用のフィードフォアード操作信号 を演算出力する。制御器からの操作信号と演算器からのフィードフォアード操作 信号は加算器で加算される。その後除算器で所定の割合で減衰されて、圧損制御 弁へ送られる。圧損制御弁は入力信号に応じて開閉し、圧損が減増され供給圧力 が、供給圧力設定信号の圧力になる。

【０００９】 このようにして、気体ではなく液体の供給燃料の圧力が、供給ラインの圧損制 御弁の操作で調節され、かつフィードフォアード制御が加味されているため、燃 料タンクの液位に関係なく応答性および制御精度のよい制御性能が得られる。

【００１０】

【実施例】

本考案の一実施例を図１〜図３により説明する。なお、従来例で説明した部分 は、同一の番号をつけ説明を省略し、この考案に関する部分を主体に説明する。

【００１１】 図１にて、燃料供給ライン２の途中に圧損制御弁６が設けられる。また燃料供 給ライン２の出口部に圧力センサ７ａが設けられる。

【００１２】 圧力設定器１１の出力は第１の制御器８と第２の制御器９へ送られる。

【００１３】 第１の制御器８は、圧力検出器７および圧力設定器１１の出力を受けその出力 を加圧制御弁４へ送る。また第２の制御器９は圧力センサ７ａおよび圧力設定器 １１の出力を受けその出力を圧損制御弁６へ送る。

【００１４】 制御装置９は図２に示すように、構成されている。圧力設定器１１の出力は演 算器１３を経て加算器１５へ送られる。また圧力設定器１１の出力は減算器１２ に加算入力される。さらに減算器１２には圧力センサ７ａからの信号が減算入力 されている。減算器１２の出力は制御器１４を経て加算器１５へ送られる。加算 器１５の出力は除算器１６を経て圧損制御弁６へ送られる。

【００１５】 以上において、第１の制御器８は、従来例と同様フィードバック制御により加 圧制御弁４を調節する。

【００１６】 また第２の制御器９の演算器１３は圧力設定器１１の出力Ｐ_s を受けて、式（ １）の演算を行いフィードフォアード操作信号ＣＶ₁ を出力する。

【００１７】 ＣＶ₁ ＝１．１７・Ｑ√（Ｇｆ／ΔＰ₁ ） ＝１．１７・Ｑ√（Ｇｆ／（Ｐ_SMAX−Ｐ_S ＋ΔＰ_1MIN）） ……（１） ただし Ｑ：流量〔ｍ³ ／ｈ〕， Ｇｆ：燃料の比重， ΔＰ₁ ：圧損制御弁の圧力損失 ΔＰ₂ ：供給ラインの圧力損失（供給流量が一定の場合は定数） ΔＰ_1MIN：ΔＰ₁ の最小値 Ｐ_SMAX：Ｐ_S の最大値 制御器１４は減算器１２からの偏差信号ｄＰを受け、式（２）のＰＩＤ演算に よりフィードバック操作信号ＣＶ₂ を出力する。

【００１８】 ＣＶ₂ ＝Ｋ_P （ｄＰ＋∫ｄＰｄｔ／Ｔ_I ＋Ｔ_D ・ｄＰ／ｄｔ） ……（２） ただし Ｋ_P ：比例ゲイン， Ｔ_I ：積分定数， Ｔ_D ：微分定数 これらの操作信号ＣＶ₁ ，ＣＶ₂ は加算器１５で加算される。そして除算器１ ６で、式（３）の除算が行われ、圧損制御弁６の操作信号ＰＶとして出力される 。

【００１９】 ＰＶ＝（ＣＶ₁ ＋ＣＶ₂ ）／ＣＶ_MAX 〔％〕 …………… （３） ただし ＣＶ_MAX ：圧損制御弁全開時の操作信号 上記による信号変化のタイムチャートを図３，（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す 。

【００２０】 このようにして、気体ではなく液体の供給燃料の圧力が、供給ライン２の圧損 制御弁６の操作で調節され、かつフィードフォワード制御が加味されているため 、燃料タンクの液位に関係なく、応答性および制御精度のよい制御性能が得られ る。

【００２１】

【考案の効果】 本考案によれば、燃料を貯蔵，供給する燃料タンクと燃料タンクに接続され、 燃料を供試体へ供給する供給ラインを備えた燃料供給システムにおいて、供給圧 力を設定値に制御するために、供給ラインの圧力損失を変化させるための圧損制 御弁と、それを用い供給圧力設定値に制御するための制御装置とを設けたことに より、燃料タンクの液位に依らず短時間で燃料供給圧力を所定の圧力に精度良く 制御できる。したがって、産業上極めて有益なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の構成全体系統図である。

【図２】同実施例の制御器のブロック図である。

【図３】同実施例の作用説明図である。

【図４】従来例の構成全体系統図である。

【符号の説明】

１ 燃料供給タンク ２ 燃料供給配管 ３ 供試体 ４ 加圧制御弁 ５ 逃気弁 ６ 圧損制御弁 ７，７ａ 圧力センサ ８ 第１の圧力制御器 ９ 第２の圧力制御器 １０ 押しガス １１ 圧力設定器 １２ 減算器 １３ 演算器 １４ 制御器 １５ 加算器 １６ 除算器

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料タンクと同燃料タンクに接続され燃
   料を供試体へ供給する供給ラインを備えた燃料供給装置
   において、上記供給ラインの途中に接続される圧損制御
   弁と、上記供給ラインの出口部に設けられる圧力センサ
   と、圧力設定器と、上記圧力センサおよび圧力設定器の
   出力を受けその差を出力する減算器と、同減算器の出力
   を受け制御用の操作信号を出力する制御器と、上記圧力
   設定器の出力を受け、制御用のフィードフォアード操作
   信号を出力する演算器と、上記制御器および演算器の出
   力を受けそれを加算する加算器と、同加算器の出力を受
   け所定値で除算した後、その信号を上記圧損制御弁へ送
   る除算器とを備えてなることを特徴とする燃料タンクの
   圧力制御装置。