JPS621398Y2

JPS621398Y2 -

Info

Publication number: JPS621398Y2
Application number: JP8949081U
Authority: JP
Priority date: 1981-06-19
Filing date: 1981-06-19
Publication date: 1987-01-13
Also published as: JPS57202728U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、デイーゼル機関にガス燃料供給ライ
ンを付加してなるガス・デイーゼル二元燃料機関
における調速制御装置（燃料切換および機関調速
の手段）に関するものである。

従来、ガス・デイーゼル二元燃料機関の調速制
御装置としては、リンク機構を用いた主要部が機
械式のものが一般的であつた。

すなわち、機関調速手段として機械・油圧式も
しくは電気・油圧式のガバナを用い、支点となり
得る節を複数有するリンク機構（燃料切換手段）
を介して、デイーゼル燃料噴射ポンプおよびガス
燃料量調整弁をそれぞれ前記ガバナに連結してい
た。そして、別に設けた油圧シリンダによつて、
前記リンク機構のいずれかの節を選択して固定
し、その節を支点として前記ガバナ出力をデイー
ゼル燃料噴射ポンプにのみ連動させ（このとき、
ガス燃料量調整弁は遮へいされる）、一方、他の
節を固定して支点とし、今度はガバナ出力をガス
燃料量調整弁にのみ連動させる（このとき、デイ
ーゼル燃料噴射ポンプのラツクは、所定のパイロ
ツト噴射量となるべくロツクされる）ようにして
いた。

しかしながら、このようにリンク機構を用いる
ものであるため、次のような欠点を有していた。

′ デイーゼル側とガス側との燃料切換を、リ
ンク機構で機械的に行なわせるため、構造が複
雑であり、給油等の保守が必要であり、また可
動部分が多くて故障の原因となりやすかつた。

′ 複雑なリンク機構の各部分の摩擦力にうち
かつて、調速制御しなければならないため、そ
の駆動源であるガバナに大出力を要し、また一
般に高価な油圧式ガバナが必要であつた。

′ リンク機構の各部分に摩擦、バツクラツシ
ユ、変形等が避けられないため、制御上、ハン
チングをおこしやすく、制御精度を上げられな
かつた。

′ リンク機構の制御定数（リンク寸法、ばね
定数等）を変えるのは一般に容易ではないた
め、使用ガス燃料成分の変更等に対して、柔軟
に対応することができなかつた。

本考案の目的は、このようなリンク機構を用い
た従来の制御装置の欠点を克服し、構造が簡単で
保守も容易、故障箇所も少ない等の長所を有する
ガス・デイーゼル二元燃料機関の調速制御装置を
提供することにある。

この目的を達成するため、本考案は、デイーゼ
ル機関の回転速度信号と同回転速度の設定信号と
を受けるPID制御回路、該PID制御回路の出力を
最低値選出回路を介して受ける変調増幅回路、お
よび該変調増幅回路の出力により駆動される電気
式アクチユエータを有する機関調速手段をデイー
ゼル燃料噴射ポンプに連結し、前記デイーゼル機
関にガス燃料量調整弁を有するガス燃料供給ライ
ンを付加するとともに、デイーゼル燃料運転時に
は、前記最低値選出回路に使用電圧範囲の上限電
圧信号を送り、ガス燃料運転時には、前記PID制
御回路に所定の回転速度よりも大きな回転速度の
信号を送り、かつ、前記最低値選出回路には所定
のパイロツト噴射量に比例した電圧信号を送るモ
ード切換回路を設けてなるものである。

以下、図によつて本考案を具体的に説明する。

図は、本考案の一実施例よりなる調速制御装置
の概略構成図である。

図において、１はデイーゼル機関（図示せず）
の回転速度を検出するために同機関に設けた歯
車、２，２′は回転センサ、３はＦ／Ｖ（周波数
−電圧）変換器、４，４′は機関回転速度設定
器、５はPID制御回路、６は最低値選出回路、７
は変調増幅回路、８，８′はサーボソレノイドア
クチユエータ、９は燃料噴射ポンプ、１０はガス
燃料供給ライン１１中に設けたガス燃料量調整
弁、１２，１２′は電子ガバナ回路、および１３
はモード切換回路である。すなわち、デイーゼル
燃料系列（図では上側のＤ）とガス燃料系列（図
では下側のＧ）との２系列よりなつている。

Ａ上記構成よりなる本考案の調速制御装置を用
いて、まず、デイーゼル燃料運転する場合の作
動について説明する。

この場合には、ガス燃料量調整弁１０を全閉
としなければならないため、モード切換回路１
３から出力ライン１５を介して０〔Ｖ〕信号を
ガス燃料系列Ｇ側の電子ガバナ回路に送る。そ
の結果、前記０〔Ｖ〕信号によつて電子ガバナ
回路１２′の出力が０〔Ｖ〕となるため、サー
ボソレノイドアクチユエート８′は全閉状態を
保持し、したがつてガス燃料ｇは機関に供給さ
れない。

このようにガス燃料量調整弁１０を全閉とし
た状態で、回転センサ２によつて検出した機関
の回転速度を、Ｆ／Ｖ変換器３により電圧に変
換した信号Ｖを、PID制御回路５に入力する。
一方、機関回転速度設定器４にあらかじめセツ
トしておいた所定の回転速度に比例した基準電
圧信号Voも、PID制御回路５に入力させ、Ｖと
Voとを比較させる。そして、PID動作による制
御出力Ｃを次段の最低値選出回路６に送る。

このとき、出力ライン１４を介してモード切
換回路１３から最低値選出回路６へ、使用電圧
範囲の上限電圧信号Ｖ_Mを入力させるため、最
低値選出回路６の出力は常にPID制御回路５の
出力Ｃを発生する。

つづいて、変調増幅回路７を通して、パルス
幅変調増幅や電流制限を行なわせてから、その
出力Cmによつてサーボソレノイドアクチユエ
ータ８を駆動させ、燃料噴射ポンプからデイー
ゼル燃料ｄを機関（図示せず）に供給する。

機関の調速は、燃料噴射ポンプ９のラツク位
置の移動により行なわれる。すなわち、信号
Cmによつてサーボソレノイドアクチユエータ
８の動きを変化させることにより、燃料噴射ポ
ンプ９のラツク位置移動を制御するのであり、
２点鎖線で囲んだ部分が電子ガバナ回路１２と
して機能する。

Ｂ次に、ガス燃料運転時の作動について説明す
る。

この場合には、モード切換回路１３から電子
ガバナ回路１２′へ、０〔Ｖ〕信号ではなく上
記Ｖ_M信号を出力ライン１５を介して送る。こ
のとき、上記Ａの場合と同様に、機関回転速度
設定器４′から基準電圧信号Voを発生させるこ
とにより、１２′が完全な電子ガバナ回路とし
て機能する。

電子ガバナ回路１２′からの出力信号Cmに
より、サーボソレノイドアクチユエータ８′を
駆動制御し、ガス燃料量調整弁１０の開度を増
減させながら、機関にガス燃料ｇを供給する。

ただし、ガス燃料運転時には、ガス燃料を機
関の燃焼室内で着火させるに要する一定量のデ
イーゼル機関をパイロツト噴射させなければな
らないため、モード切換回路１３から出力ライ
ン１５を介して前記Ｖ_M信号をガス燃料系列Ｇ
側に送るとともに、出力ライン１４を介してデ
イーゼル燃料のパイロツト噴射量に比例した電
圧信号VP（＜Ｖ_M）を、デイーゼル燃料系列Ｄ
奈の最低値選出回路６に送らなければならな
い。

さらに、PID制御回路５の出力Ｃが前記信号
Vpよりも低い値になることを防止するため、
出力ライン１６を介して、電圧信号Vo′（＞
Vo）を機関回転速度設定器４に送る。その結
果、PID制御回路５は常に燃料増の命令を出し
続け（なぜなら、Vo′＞Voであるから）、Ｉ動
作等により、出力Ｃは上限値Ｖ_Mにまでつり上
がる。したがつて、最低値選出回路６の出力は
常にVp（＜Ｖ_M）となるので、結局、前記所定
のパイロツト噴射量が維持されることになる。

本考案において、モード切換回路１３は任意
電圧発生回路等により構成され得る。PID制御
回路５は、ＶとVo（Vo′）との加算あるいは減
算回路、その加（減）算回路の出力を分岐して
受ける比例・積分・微分回路、および比例・積
分・微分回路の各出力を再加算する回路から構
成される。

また、Ｆ／Ｖ変換器３の出力Ｖをもとにし
て、機関が一定回転速度以下になつたとき燃料
しや断をする場合には、そのしや断信号を最低
値選出回路６に導くようにすればよい。その
他、ドループ生成回路等を電子ガバナ回路１
２，１２′に付加することは任意に可能であ
る。

以上説明したように、本考案のガス・デイーゼ
ル二元燃料機関の調速制御装置は、デイーゼル機
関の回転速度信号と同回転速度の設定信号とを受
けるPID制御回路、該PID制御回路の出力を最低
値選出回路を介して受ける変調増幅回路、および
該変調増幅回路の出力により駆動される電気式ア
クチユエータを有する機関調速手段をデイーゼル
燃料噴射ポンプに連結し、前記デイーゼル機関に
ガス燃料量調整弁を有するガス燃料供給ラインを
付加するとともに、デイーゼル燃料運転時には、
前記最低値選出回路に使用電圧範囲の上限電圧信
号を送り、ガス燃料運転時には、前記PID制御回
路に所定の回転速度よりも大きな回転速度の信号
を送り、かつ、前記最低値選出回路には所定のパ
イロツト噴射量に比例した電圧信号を送るモード
切換回路を設けてなるため、次のような効果を奏
することができる。

デイーゼル側とガス側との燃料切換を、リン
ク機構のような機械的手段によつてではなく、
モード切換回路によつて電気的手段によつて行
なうため、構造が簡単で、保守も容易であり
（注油等は不要）また機械的可動部のような故
障箇所が少ない。

従来の装置のようなリンク機構をもたないた
め、リンク部の摩擦力のような抵抗がなくなる
ので、ガバナ出力が小さくてすみ、しかも油圧
シリンダ等の助けを必要としない。

リンク機構を用いないため、伝達系中のバツ
クラツシユ等が最小となるので、ハンチングの
原因が抑えられ、制御精度が向上する。

制御定数（機関回転速度設定器４，４′の出
力信号Vo等）を容易に変えることができるた
め、使用ガス燃料成分の変更等に対しても、柔
軟に対応することができる。

電気的に燃料切換および機関調速を行なうも
のであるため、リモートコントロールも容易に
可能である。

【図面の簡単な説明】

図は、本考案の一実施例よりなる調速制御装置
の概略構成図である。２，２′……回転センサ、３……Ｆ／Ｖ変換
器、４，４′……機関回転速度設定器、５……
PID制御回路、６……最低値選出回路、７……変
調増幅回路、８，８′……サーボソレノイドアク
チユエータ、９……燃料噴射ポンプ、１０……ガ
ス燃料量調整弁、１１……ガス燃料供給ライン、
１２，１２′……電子ガバナ回路、１３……モー
ド切換回路。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

デイーゼル機関の回転速度信号と同回転速度の
設定信号とを受けるPID制御回路、該PID制御回
路の出力を最低値選出回路を介して受ける変調増
幅回路、および該変調増幅回路の出力により駆動
される電気式アクチユエータを有する機関調速手
段をデイーゼル燃料噴射ポンプに連結し、前記デ
イーゼル機関にガス燃料量調整弁を有するガス燃
料供給ラインを付加するとともに、デイーゼル燃
料運転時には、前記最低値選出回路に使用電圧範
囲の上限電圧信号を送り、ガス燃料運転時には、
前記PID制御回路に所定の回転速度よりも大きな
回転速度の信号を送り、かつ、前記最低値選出回
路には所定のパイロツト噴射量に比例した電圧信
号を送るモード切換回路を設けてなる、ガス・デ
イーゼル二元燃料機関の調速制御装置。