JPS6114449A - デイ−ゼルエンジン用電子ガバナ - Google Patents

デイ−ゼルエンジン用電子ガバナ

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JPS6114449A
JPS6114449A JP13205784A JP13205784A JPS6114449A JP S6114449 A JPS6114449 A JP S6114449A JP 13205784 A JP13205784 A JP 13205784A JP 13205784 A JP13205784 A JP 13205784A JP S6114449 A JPS6114449 A JP S6114449A
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JP
Japan
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signal
speed
electric motor
governor
motor
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JP13205784A
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Takashi Ando
安藤 喬
Kazuyoshi Hayakawa
早川 数良
Nobuichi Okamoto
岡本 展一
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6114449A publication Critical patent/JPS6114449A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D31/00Use of speed-sensing governors to control combustion engines, not otherwise provided for
    • F02D31/001Electric control of rotation speed
    • F02D31/007Electric control of rotation speed controlling fuel supply
    • F02D31/009Electric control of rotation speed controlling fuel supply for maximum speed control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

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】 本発明はディーゼルエンジン用電子ガバナに関する。
従来のガバナは「機械式ガバナ」と呼ばれ2エンジンの
回転数指令入力を空気圧で受け、この機械式ガバナの内
部で、スプリング、カム、フライウェイト笠のカバラン
スにより指令出力を決定し。
油圧アクチ=エークによシ出力軸を駆動させるものであ
り、第1図に機械式ガバナの動作原理図を示す。図にお
いて、スピードセツティングエア(空気圧が指令回転数
に対応)bの圧力によりベローズCか変荀し、スピンド
ルAを上下させる。
この助の力をfl とする。一方エンノンの回転数は、
エンジン回転数検出軸りの回転となり、フライウェイl
−Bを回転させる。このフライウェイトBの回転による
遠心力でフライウェイト中心爪部を上下さ拷る。このフ
ライウェイl−Bの上方向の力をflとする。このfl
とflのカバランス点で指令回転数とエンノン回転数が
一致していることになる。この時、このバランスする位
置に見合った油量がオイルハウスGに流れ込み、スプリ
ングEを−に下させる。このスプリングEの変位量が力
゛バナ出力軸Fの変位量となり、エンノンに投入する燃
料を増減する要素となっている。
この様に従来の機械式がバナはエア洩れ、油洩れはもち
ろんのこと、スプリング、リンク、ベローズ等すべてメ
カニカル部品で構成されているため2部品の摩耗、損傷
等が多く、保守作業が困難であった。さらにフライウェ
イトとスピンドルとのカバランスによってガバナ出力軸
が作動する原理であるため、エンジンの回転数が低回転
である時にはフライウェイトBが充分作動せず、低速域
での安定性に欠ける潜在的な欠点をもっている。
本発明の目的に潜在的な不具合がある機械式ガバナに対
シて、ディーゼルエンジン廻りのメカ!・1化の推進気
運が高丑り高性能で低価格でかつ空圧、油圧を使用しな
い全電気式のガバナを提供することであり、その特徴と
するところは、エンジンスピード指令信号とエンジン回
転数信号が入力され負荷系に減速機を介して連結された
電動機の回転位置を演算し、その出力と運転中の上記電
動機の回転位置を示す信号との偏差値により上記電動機
の回転数指令信号を出力するガバナ制御装置。
上記電動機の回転数指令信号と同電動機の速度信号とが
入力され偏差値が演算されて同電動機の速度を制御する
サーボアンプを備えたことである。
即ち1本発明は油圧アクチーエータを使用せず。
サーボモータと減速機を組合ぜ、充分なガバナ軸の出力
トルクを確保すると共に、演算制御部にマイクロコンビ
ーータを導入し、エンジン回転数詞flIIに必要なP
ID演算、及び各種の安全機能を5oft wareで
実現する点、及びエンノン特性に合せて任意な制御を可
能としたことである。
本発明VJI 、舶用ディーゼルエンジン用ガバナ。
陸」二相ディーゼル非常用発電機用ガバナ、車両用ディ
ーゼルエンジン用がバナ(特に大容量)、タービン(水
蒸気等)用ガバナ等に適用できる。
以下図面を参照して本発明による実施例につき説明する
第2図は本発明による1実施例の装置を示す説明図であ
る。
図において、1はガバナ制御装置(マイコン)、!I2
はサーボアンプ、3はサーボモータ、4はレゾルバ、5
(dnk速イ棲、6は負荷系2イはエンジンスピ−ド指
令信号、oは電動機(サーボモータ)回転数指令信号、
ハはレゾルバ出力信号(電動機、スピード及び電動機回
転位置検出信号)、二はエンジン回転数信号、ホは掃気
圧信号である。
第2図において概略の動作を説明すると、エンジンスピ
ード指令信号イはエンノンコントロールルーム4 タ(
’lエンノンリモコンシステムカラ送出される。この1
言号は電圧信号で2例えは0→10文Q−+ 15 Q
 r pmに対応するように、予じめ決定しておけば良
い。とのエンノンスピード指令信号イはガバナ制御装置
1に入力され、ガバナ制御に必要な演算処理(詳細は後
述する)され、サーyl?アンゾ2に対して電動(煤の
速度指令信号として送出される(信号口)。この信号口
に基すき9電動機3は回転し、減速機5を介して負荷6
にトルクを伝達する。
電動機スピード及び電動機回転位置を検出する検出器、
即ちレゾルバ、4はサーボアンプ2に対してスピードの
フィードバック、ガバナ制御装置■に対しては位置のフ
ィー1゛バツク信号を送出する。エンジン回転数信号二
はエンジンの回転数フィー+xバック信号で、エンノン
スピード指令信号イと比較i’i’f nするものであ
る(詳細後述)。
ガバナ制御1裟置1の詳細を第3図に基ずいて説明する
と、信号二はエンノンのクランク軸付の歯11]の回転
を近1、゛〉スイッチないし他の手段で検出する。仮に
近接スイッチ14とした場合、歯車の検出ノ9ルスをF
/V変換(Frequency −vo l tage
\変換)し、アナログ電圧とする。この電圧信刊も(+
−)i oV/′O−” 150 rp” VCCr:
Cr’t7+ ヨ’l) (/Cy’、 ’y −リン
グすれば良い。信号イと信号二の偏差を差分)仙はΔ/
D変換(アナログーディソタル変換)され。
力゛バノー出力1(l変位を決定するためのPID演算
等をコントローシ11で行う(P:比例調速要素、■:
積分調津要素、D=微分調速要素)。この演算出力をθ
とすると、運転中の電動機の回転位置(ガバナ出力軸変
位)を示す信号ハはポジションブチクシ田ン回路12を
通して得られる実際の変位θとの偏差(差分)値により
、電動機の回転方向と1h動桜の回転速度が決定される
。この回1ヤf速庶を決定する手法f71 、第6図に
おいて、Δθ−θ−θとして、Δθ≧02の+1−7・
υ−a  、θ1〈Δθ〈θ2の時なるように決定する
。これば位置偏差Δθのイ111の大きいnニア 、 
−υ  寸で」θか小さくなるにつれて、V価を減少さ
せ、「1標位置の近傍で速度指令を0とし、「1枕位置
にてオーバシ、−1・することなく確実にP′、□ i
f−させるためである。
この速度化分(イ菖号]フ)と、信号・・を゛スピード
ブチ2フ、フ回路13を通して得られる実際の電動槻叱
度との偏差(差分)値かサーボアンプ2人力となり、電
動機3の速度は制御される。
1だ、袖気圧入力とそのリミ、1・値によりエンジン回
1獣数に応じた〃゛バナ出力ノ現制することもできる。
さらに、 MAXSREED LIMIT S’FT、
  PID ハラメータSlすT、↑、IIAX PO
8ITION LI↑VIT SET 、 5CAV 
AIRLilviIT SET (掃気)等の設定スイ
ッチ人力により安全かつルキンビリティのある制御ンス
テムを構成することができる。
7Fだ、ハ、クアッノ0を考慮して、(1)第3図にお
いて+ 47r ;’ ”fが喪失した場合、スイッチ
7をマニュアルにすることによりMANUAL ENG
INE 5PEEDORDER8が有効となり、(11
)さらにガバナ制御装置の機能喪失した場合でもサーボ
アンプ2が正常に作業する限り、スイッチ9をoff 
1ineにすれば。
of f l ine 5peed set ]、 O
のoff 1ine 5peed setイ1、−じ−
全イ1効にしガバナ出力軸を、駆動することができる/
ステ13である。
トjホの場合、即ち電子ガバナを採用することによる効
果i1、次の通りである。
(1)大[」」なコスト低減が削れる。理由は1機械式
ガバナのイス1帯設イriiである空気圧回路用電磁弁
エア井等がイ(要と々る。
(2)  従来の機械式ガバナを調整する場合、セ。
l・スクリューのしめ具合、ニードルバルブの開度調整
等により、調整作業員の特殊な技能にゆだねられ再現性
も不確実であったものが、ガバナ制御装置のディノクル
スイッチ、ディノタル目盛イマ」ポテンシ1メー タに
より6易でかつ特殊な技能を必要とせず再現性もQl実
である。
(3)  従来の機械式ガバナないし電気ガバナはその
)’=’: f1部アクナユエータに12依然油圧、駆
動てあり。
油圧ユニッ)、?i+I上ボンゾ等が必要であったが。
こと、らの磯HKをすべて廃屯し、簡素化できている。
(4)  エンジン特性も含めたがバナ制御憫性(性能
)jノ0ログラムで任意に変更(各種設定データの変更
)でき、低速運転領域での安定性が確保できる。第4図
に動的ンミュレーンヨン結果を示す。
(5)徒だ(4)と同様に第5図に周期1いの負りj変
動(レーンノブ状態)における電子ガバナの動的ノミー
レーンヨン結果ヲ示ス。コノンミーレーンヨン結果、エ
ンノン回転数は安定していることが分る0
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の機械式ガバナの作動状態を示す説明図、
第2図は本発明による1実施例の装置を示す説明図、第
3図は第2図のガバナ制御装置音生ず訓・明図、第4図
は最低回転数維持時の性能を示ず線[ネI 、 uE 
5図は周期的な負荷変動時の性能を示す線図、第6[ヌ
1は電動機の位置偏差と回転速度との関係を/J<ず線
図である。 1 ガバナ割切1装償、2・サーボアンプ、3・・−リ
ーーーー月ご士−タ(電動)10B、)、5・・減速機
、6・負荷系。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  1.エンジンスピード指令信号とエンジン回転数信号
    が入力され負荷系に減速機を介して連結された電動機の
    回転位置を演算し,その出力と運転中の上記電動機の回
    転位置を示す信号との偏差値により上記電動機の回転数
    指令信号を出力するガバナ制御装置,上記電動機の回転
    数指令信号と同電動機の速度信号とが入力され偏差値が
    演算されて同電動機の速度を制御するサーボアンプを備
    えたことを特徴とするディーゼルエンジン用電子ガバナ
JP59132057A 1984-06-28 1984-06-28 デイ−ゼルエンジン用電子ガバナ Expired - Lifetime JPH0670395B2 (ja)

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JP59132057A JPH0670395B2 (ja) 1984-06-28 1984-06-28 デイ−ゼルエンジン用電子ガバナ

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JP59132057A JPH0670395B2 (ja) 1984-06-28 1984-06-28 デイ−ゼルエンジン用電子ガバナ

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JPS6114449A true JPS6114449A (ja) 1986-01-22
JPH0670395B2 JPH0670395B2 (ja) 1994-09-07

Family

ID=15072506

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59132057A Expired - Lifetime JPH0670395B2 (ja) 1984-06-28 1984-06-28 デイ−ゼルエンジン用電子ガバナ

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