JPS6032959A - デイ−ゼル機関の調速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は舶用主機関等のディーゼル機関の調＝＞＊ｍｗ
＋ｓ−＋ｚｉ／Ａｆ、ｕ４ｆθ）１ノ、Ｔ、１１告ＩＩ
ａＲ品及び電気式、電気・油圧式アクチュエータの位置
決め装置に応用できるものである。

従来のディーゼル機関の調速装置としては、機械式、機
械油圧式、電気油圧式、電気式のものがあるが、−例と
して電気式のもののブロック線図を第１図に示す０ 第１図に示す例では、機関（α）に取シ付けた速度検出
器（ｂ）により機関（α）の実回転数を検出し、その実
回転数に比例した電圧信号に変換し速度設定器（Ｃ）に
て設定された電圧信号と比較器（、ｆ）にて比較しその
偏差信号を、Ｊ、）、１．Ｊ）制御器（ｅ）へ送り、比
例（ト）、積分（Ｉ）、微分の）動作を施した後、ドラ
イバ（力に送軌アクチュエータ（ｉｙ）を駆動できるだ
けの出力として、アクチュエータ（ｇ）を動かし、機関
（α）の燃料ラックを制御し設定回転数に機関実回転数
が追従するように制イ１１１１させるようにしである。

しかし、上記の如き調速装置では、機関の応答、安定性
能を決定する１）、１−、Ｄ制御器（１）は１個しかな
く、機関の定格運転状態で最適値となるように設定され
ているため、機関の回転数又は負荷の状態に応じてＰ、
１．Ｄ定数を変更して常に最適な定数値として運転する
ことができない。

又・アクチュエータの応答性を向上させるためゲインを
上げると、機関回転のハンティングを起こし、又機関の
安定性向上のためゲインを下げると、機関の応答が悪く
なるという欠点があシ、機関の運転状態によるＰ、Ｉ・
Ｄ定数の切換及び応答、°〕と安定性の効果的な選択が
できない、等の問題がある。

本発明は、機関の回転数、負荷等により機関の特性は変
化するが、各状態での最適な調速機性能となるように調
速機Ｐ、１．Ｄ定数を自動変更し、又、機関の応答性が
要求されるときは高ゲインとし応答性を高め、安定性が
要求される状態では低ゲインとなるようにアクチュエー
タ位置ゲインの自動切換を行うことができるようにして
調速機の性能向上を図ることを目的としてなしたもので
、複数のＰ、ｉ、Ｄ制御器とその切換スイッチ及び複数
の増幅器とその切換スイッチを備えたことを特徴とする
ものである。

以下、本発明の実施例を図面・を参照して説明するＯ 第２図は本発明の調速装置のブロック線図の一例として
Ｐ、１．Ｄ制御器と増幅器をそれぞれ３個設けた場合を
示す。

（１）は操縦ハンドル、（２）は操縦ノンドル（１）に
連動する位置検出器、（３）は第一比較器で、上記位置
検出器（２）の出力する設定回転数信号と、ディーゼル
機関（ｔＳの実回転数を検出する回転数検出器ａ４によ
って検出された実回転数信号とを比較しその偏差を出力
するようにしである。（Ａａ）（４ｂ）（４ｃ）は第一
比較器（３）からの偏差信号を入力しこれに比例ａつ、
積分（１）、微分α】動作を施すＰ、１．Ｄ制御器、（
５）はＰ、１．］）制制器器４α）（４ｂ）（４Ｇ）を
切換える第一切換スイッチ、（６）はデーゼル機関ｕ５
１の実回転数及びアクチュエータ（１２）の位置によっ
て上記第一切換スイッチ（５）を切換える検出器、（７
）は第一切換スイッチ（５）を通して入力されるＰ、Ｉ
　、Ｄ制御器（４α）（４Ｊ（４ｃ）の出力信号と、ア
クチュエータ（＋２１の位置を検出するアクチュエータ
位置検出器（Ｉ３）の出力とを比較しその偏差を出力す
る第二比較器、（８α）（８ｂ）（８ｃ）は第二比較器
（７）からの偏差信号を増幅する増幅器、（９）は増幅
器（８ａ）（８ｂ）（８ｃ）を切換える第二切換スイッ
チ、αＧ）は第二比較器（７）からの偏差信号によって
第二切換スイッチ（９）を切換えるよう出力する検出器
、０１）は第二切換スイッチ（９）を通して入力される
増幅器（８α）（８６）（８ｃ）の出力信号によってア
クチュエータ（１２１を駆動させるドライバである。

上記構成としであるので、今、ディーゼル機関（１５）
が低負荷、低回転で整定運転されている場合は、ディー
ゼル機関（１５）の回転数検出器αルとアクチュエータ
０２）の位置検出器（１３）との信号を検出器（６）に
入力し、低回転、低負荷時、最適なｌ）、　１．Ｄ制御
器（４α）に切換えるよう第一切換スイッチ（５）がＡ
位置に切換えられており、一方、第二切換スイッチ（９
）は、第二比較器（７）からの偏差信号を検出する検出
器０〔によｆｉＡ位置に切換えられている。この状態で
、第一比較器（３）において、位置検出器（２）の出力
する設定回転数信号と回転数検出器ｕ滲より取り出され
たディーゼル機関（［５）の実回転数信号とが比較され
、その偏差がＰ、１．Ｄ制御器（４α）にてｆ）、ｉ、
Ｄ操作された後、第二比較器（７）にてアクチュエータ
位置検出器（１３）によシ取シ出されたアクチュエータ
Ｑ２＋の位置信号と比較される。該第二比較器（７）で
比較されて差があるとその偏差信号が増幅器（８α）に
て増幅された後、第二切換スイッチ（９）を通りドライ
バ０１）へ入力され、該ドライバ圓にてアクチュエータ
Ｏカが駆動させられ、ディーゼル機関（１５）への燃料
が制御されていることになる。

次に、操縦ハンドル（１１を操作して、より高い設定を
すると、第一比較器（３）から偏差信号が第二比較器（
７）へ入力される場合に、Ｐ、１．Ｉ）制御器（４ｃＬ
）からの出力も増加し、第二比較器（７）の出力が増加
する。第二比較器（力の出力が増加すると、出力の量に
よって検出器ＱＯ）が第二切換スイッチ（９）をＢ、Ｃ
位置に切換え、より大きな偏差信号をドライバ０１）に
入力するようにし、アクチュエータα２を高速で駆動さ
せ、Ｐ、１．Ｄ制御器（４α）からの出力信号とアクチ
ュエータ位置検出器０３）からの信号が一致するように
させる。

上記Ｐ・ＣＤ制御器（４α）からの出力信号に、アクチ
ュエータ位置検出器０３）からの信号が近付き、第二比
較器（７）の偏差信号が減少すると、検出器（１０）に
より第二切換スイッチ（９）をＢ、Ａに切換え、一番増
幅率の低い増幅器（８α）に切換える。第二比較器（７
）からの出力信号が一定値以下の場合、増幅率が低いた
め、アクチュエータ０２）の安定性が良い。又、第二比
較器（７）からの偏差信号が大きい場合には増幅率の高
い増幅器（８ｃ）に切換えるため、機関整定時には燃料
ラックの安定性が良く、設定回転数変更時又は機関負荷
変動時には応答性能がよい制御が可能である。

又、回転数検出器（１４１とアクチュエータ位置検出器
（１３１との信号を検出器（６）に入力し、この入力量
によって第一切換スイッチ（５）を切換え、機関回転数
の上昇又はアクチュエータ位置の増加に伴なって第一切
換スイッチ（５）を切換えるようにすれば、機関αωに
とって最適な定数設定がなされたＰ、１．ＤｉｌＪ御器
を選択することができ、機関回転数あるいは負荷に応じ
たＰ、１・１〕定数の変更がなされ、機関状態の変化に
対応できる最適な調速機の運転が可能となる。

以上本発明の調速装置の一例を説明したが、本発明は上
記の実施例のもののみに限定されるものでないことは勿
論である。

以上述べた如く本発明のディーゼル機関の調速装置によ
れば、次の如き優れた効果を奏し得る。

（ｉ）　機関の回転数あるいは負荷状態に応じて１）、
１．Ｄ定数の自動切換えを行い、各状態での最適定数に
て機関を運転し、機関の応答性、安定性能の改善が図れ
る。

（１１）機関整定時には低ゲインとしアクチュエータの
安定を図り、機関燃料ラックの安定性の改善を図シ、機
関負荷変動時、回転数変更時は高ゲインとし機関の応答
性能を向上させることができる。

（ｉｉｉ）　上記（ｉ）　（ｉＤのＰ、１．Ｄ定数、位
置ゲインの自動切換えを効果的に行い、従来の調速機に
比べて機関の調速精度、応答性、安定性能の向上が図れ
る。

【図面の簡単な説明】 第１図は従来のディーゼル機関の調速機の一例として電
気式調速機のブロック線図、第２図は本発明のディーゼ
ル機関の調速装置の一例を示すブロック線図である・ （］１・・・操縦ハンドル、（２）・・・位置検出器、
（３）・・・第一比較器、（４ａ）（４ｂ）（４ｃ）　
−Ｐ−１，Ｄ制御器、（５）・・・第一切換スイッチ、
（６）・・・検出器、（７）・・・第二比較器、（８α
）（８ｂ）（８ｃ）−増幅器、（９１＝−ｍ二切換スイ
ッチ、００）・・・検出器、０１）・・ドライバ、（１
２）・・・アクチュエータ、（＋３１・・・アクチュエ
ータ位置検出器、０４）・・・回転数検出器、０５）・
・・ディーゼル機関・ 第１頁の続き ＠発明者前１）隆義 ＠発明者北川　正大 高砂市伊保町梅井３９幡地の７１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）設定回転数とディーゼル機関の実回転数とを比較す
   る第一比較器りらの偏差信号をＰ、１．１）操作するＩ
   ）、１．ｌ）制御器を、複数個備え、該各Ｐ、１．Ｉ）
   制御器を、ディーゼル機関の回転数検出器とアクチュエ
   ータ位置検出器とからの信号にもとづき切換える、第一
   切換スイッチを係ｉえ、且つ上記Ｐ、１．Ｄ制御器の出
   力とアクチュエータ位置検出器の出力とを比較する第二
   比較器からの偏差信号を増幅する増幅器を複数個備え、
   該各期幅器を、上記第二比較器からの信号により切換え
   る、第二切換スイッチをτ１ｈえたことを特徴とするデ
   ィーゼル機関の調速装置。