JP6133550B2 - Engine-driven inverter generator control method and engine-driven inverter generator - Google Patents
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Description
本発明は,エンジン駆動型インバータ発電機の制御方法,及びエンジン駆動型インバータ発電機に関し,より詳細には,エンジン駆動型インバータ発電機に搭載したエンジンの制御方法,及び前記制御方法を実行するエンジン駆動型インバータ発電機に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an engine-driven inverter generator control method and an engine-driven inverter generator, and more particularly, an engine control method mounted on an engine-driven inverter generator and an engine that executes the control method. The present invention relates to a drive type inverter generator.
エンジンによって発電機本体を駆動して電力を得るエンジン駆動型発電機は,停電時における非常用電源等として広く利用されていると共に,特にエンジンや発電機本体等の構成機器をパッケージ内に収容したパッケージ型のエンジン駆動型発電機は,その可搬性により,工事現場やイベント会場等,屋外における電源の確保が必要な場面において広く使用されている。 Engine-driven generators that generate power by driving the generator body with an engine are widely used as emergency power supplies in the event of a power failure, and in particular, components such as the engine and generator body are housed in a package. Package-type engine-driven generators are widely used due to their portability, such as in construction sites and event venues, where it is necessary to secure power supplies outdoors.
このようなエンジン駆動型発電機において,発電機本体で発生した交流をそのまま出力する場合,発電機本体が出力する交流の周波数は発電機本体の極数と回転速度によって決まることから,一定周波数の電力を安定して供給するためにはエンジンの回転速度を一定速度に維持する「定速度制御」を行う必要がある。 In such an engine-driven generator, when alternating current generated in the generator body is output as it is, the frequency of the alternating current output from the generator body is determined by the number of poles and the rotational speed of the generator body. In order to supply power stably, it is necessary to perform “constant speed control” that maintains the engine speed at a constant speed.
しかし,回転速度を一定とした運転状態にある発電機本体にあっては,負荷電流が増加すると出力電圧が低下し,負荷電流が減少すると出力電圧が上昇する「垂下特性」を示すことから,このような制御が行われているエンジン駆動型発電機に対し,該発電機の定格出力電力に対して消費電力が小さい負荷を接続して使用すると,負荷電流が減少する分,出力電圧が高くなる為、出力電圧の上昇分,接続された負荷において消費される電力が過剰となるため,エンジンが無駄な燃料を消費していることになる。 However, the generator itself in an operation state with a constant rotation speed shows a “drooping characteristic” in which the output voltage decreases as the load current increases and the output voltage increases as the load current decreases. When an engine-driven generator that is controlled in this way is connected to a load that consumes less power than the rated output power of the generator, the output voltage increases as the load current decreases. As a result, the power consumed in the connected load becomes excessive by the increase in the output voltage, which means that the engine consumes useless fuel.
そこで,発電機本体が出力する交流をそのまま負荷に供給することをせずに,これを一旦,ダイオード等で構成したコンバータを通して直流に変換し,その後,インバータで所望の周波数および電圧の交流に変換することで,負荷に供給する電力の周波数が発電機本体の回転速度によって決定付けられないようにすると共に,負荷電流が変化しても電圧が変化しないようにしておき,インバータの出力電流(負荷電流)を検出し,検出された負荷電流において燃費が最小となるようにエンジンのスロットル弁開度を自動調整するように構成したインバータ式携帯用発電機も提案されている(特許文献1参照)。 Therefore, without supplying the AC output from the generator itself to the load as it is, it is first converted to DC through a converter composed of diodes, etc., and then converted to AC at the desired frequency and voltage by the inverter. As a result, the frequency of the power supplied to the load is not determined by the rotational speed of the generator body, and the voltage does not change even if the load current changes. An inverter type portable generator configured to automatically adjust the throttle valve opening of the engine so that the fuel consumption is minimized at the detected load current is also proposed (see Patent Document 1). .
前掲の特許文献1に記載のインバータ式携帯用発電機では,図6に示すようにインバータの出力電流(負荷電流)の変化と,この出力電流の変化に対してエンジンの燃費が最小となる回転速度(目標回転速度)との対応関係を予め求めておき,この対応関係に従って負荷電流の検出値に基づいて対応する目標回転速度を設定目標回転速度として設定し,回転速度検出器が検出するエンジンの回転速度が設定目標回転速度に近付くようにスロットル弁開度を調整してエンジンに対する燃料の供給量を制御することで,燃費の向上を図ろうというものである。
In the inverter type portable generator described in the above-mentioned
しかし,この例において,一例として図6に示すように,負荷電流がA1のときのエンジンの目標回転速度をNT1,負荷電流がA2のときのエンジンの目標回転速度をNT2とし,図7(A)に示すように時期T1において発電機に接続され,且つ起動されていた負荷の1つを停止することにより,負荷電流がA2からA1に瞬時に低下したと仮定する。 However, in this example, as shown in FIG. 6 as an example, the target rotational speed of the engine when the load current is A 1 is NT 1 , and the target rotational speed of the engine when the load current is A 2 is NT 2 . As shown in FIG. 7 (A), it is assumed that the load current is instantaneously reduced from A 2 to A 1 by stopping one of the loads connected to the generator and activated at time T 1 . .
この場合,インバータ式携帯用発電機に設けた制御回路は,検出器が出力電流A1を検出した検知信号を受信することにより図6に示す対応関係に従い,図7(B)に示すように時期T1においてエンジンの設定目標回転速度を,負荷電流A2に対応する目標回転速度NT2から,負荷電流A1に対応する目標回転速度NT1まで一気に低下させる変更を行い,回転速度検出器によって実測されるエンジンの回転速度NA2が新たに設定された設定目標回転速度NT1に近付くようにスロットル弁を制御して,図7(C)に示すように,スロットル弁開度を調整してエンジンに対する燃料供給量を急減させる。 In this case, as shown in FIG. 7B, the control circuit provided in the inverter portable generator follows the correspondence shown in FIG. 6 by receiving the detection signal when the detector detects the output current A 1 . the set target rotational speed of the engine at time T 1, the target rotation speed NT 2 corresponding to the load current a 2, make the changes at once is reduced to the target rotation speed NT 1 corresponding to the load current a 1, rotational speed detector The throttle valve opening is adjusted as shown in FIG. 7 (C) by controlling the throttle valve so that the engine rotational speed NA 2 measured by the detector approaches the newly set target rotational speed NT 1 . As a result, the amount of fuel supplied to the engine is drastically reduced.
このように,制御回路によってエンジンに対する燃料供給量が減少されることにより,図7(D)に示すように時間T0から時間T1に至るまで回転速度NA2で運転されていたエンジンは,負荷が急減した時期T1から,エンジンの特性等によって決まる所定の時間(T1−T3)をかけて,やがて設定目標回転速度NT1に対応する回転速度NA1に落ち着き(整定し),エンジンに対する燃料供給量も,略一定量F1で安定する。 In this way, the amount of fuel supplied to the engine is reduced by the control circuit, so that the engine operated at the rotational speed NA 2 from time T 0 to time T 1 as shown in FIG. From the time T 1 when the load suddenly decreases, it takes a predetermined time (T 1 -T 3 ) determined by the engine characteristics and the like, and finally settles down ( sets up ) to the rotational speed NA 1 corresponding to the set target rotational speed NT 1 . The fuel supply amount to the engine is also stabilized at a substantially constant amount F 1 .
しかし,このようにエンジンが回転速度NA2の状態から回転速度NA1に落ち着く迄の間,制御回路は,回転速度NA2で運転されていたエンジンの回転速度を急激に設定目標回転速度NT1に低下させるために,検出された回転速度と設定目標回転速度NT1との差が零になるように、スロットル弁開度を急激に変化させるため,図7(C)に示すようにエンジンに対する燃料供給量は,負荷電流A1の検出からごく短い時間の間に,新たな設定目標回転速度NT1で安定して運転されているエンジンに対する燃料供給量F1を下回る量まで急激に減少させられる。 However, until the engine settles to the rotational speed NA 1 from the state of the rotational speed NA 2 in this way, the control circuit rapidly sets the rotational speed of the engine operated at the rotational speed NA 2 to the target rotational speed NT 1. In order to decrease the throttle valve opening degree rapidly so that the difference between the detected rotational speed and the set target rotational speed NT 1 becomes zero, as shown in FIG. The fuel supply amount is rapidly decreased to an amount lower than the fuel supply amount F 1 for the engine that is stably operated at the new set target rotational speed NT 1 in a very short time after detection of the load current A 1. It is done.
そのため,回転速度の急減が行われている途中にあるエンジンは,同じ回転速度であっても一定の回転速度で安定して運転されているエンジンに比較して与えられているエネルギー量(燃料供給量)の時間に対する変化率が負となっている。 For this reason, an engine in the middle of a sudden decrease in rotational speed is given an amount of energy (fuel supply) compared to an engine that is operating stably at a constant rotational speed even at the same rotational speed. The rate of change over time is negative.
このことから,負荷電流の急減に伴ってエンジンの回転速度を急減させている減速制御中に,停止させた負荷を再投入・再起動する等して,負荷電流の急激な再上昇,例えばA2への再上昇があった場合,これに対応して設定目標回転速度を再度NT2に変更し,エンジンの回転速度をNA2まで再度急上昇させようとしても,エンジンは回転速度の急激な上昇指示に追従できずにストールしてしまったり,また,ストールを免れたとしても,負荷側で必要とする電力を供給することができず,起動中の負荷の停止や,投入した負荷の起動に失敗するといった動作不良を起こすという問題が生じていた。 From this, during the deceleration control in which the rotational speed of the engine is suddenly decreased with a sudden decrease in the load current, the stopped load is restarted and restarted, etc. If there is again increased to 2, this was changed again NT 2 a set target rotational speed correspondingly, even if an attempt is rapidly increased again the rotation speed of the engine up to NA 2, the engine is a sharp rise in the rotational speed Even if it stalls without being able to follow the instructions, and even if the stall is avoided, it cannot supply the necessary power on the load side. There has been a problem of causing malfunction such as failure.
特に,このようなエンジンの回転速度制御において,急激な負荷変更に伴ってエンジンの回転速度を急激に,且つ大幅に低減させる制御を行う場合には,図7(D)に示すようにエンジンの回転速度の低下が,新たに設定した設定目標回転速度NT1に対応する回転速度NA1で止まらずに,これを下回って一時的に瞬間最低速度NAminまで低下してしまう,所謂「アンダーシュート」と呼ばれる現象が生じることから,このようにアンダーシュートが生じている時(例えばT1からT2間の減速時)に,前述したように負荷電流が再度急上昇した場合には,エンジンは,より一層このような変化に追従して回転速度を変化することが難しくなる。 In particular, in such engine speed control, when control is performed to rapidly and drastically reduce the engine speed in response to a sudden load change, the engine speed is controlled as shown in FIG. The so-called “undershoot”, in which the decrease in the rotation speed does not stop at the rotation speed NA 1 corresponding to the newly set target rotation speed NT 1 but falls below this momentarily to the instantaneous minimum speed NAmin. Therefore, when undershoot occurs in this way (for example, during deceleration between T 1 and T 2 ), if the load current suddenly increases again as described above, the engine It becomes more difficult to change the rotation speed following such a change.
そこで本発明は,上記従来技術における欠点を解消するためになされたものであり,エンジン駆動型インバータ発電機において,前述したように,エンジン駆動型インバータ発電機に接続されている総負荷の大きさを表す負荷値(例えば負荷電流値や消費電力値等)が急減から急増に転じる激しい変化を示した場合であっても,エンジンの回転速度をこれに追従して俊敏に変化させることができ,その結果,エンジンのストールを防止でき,また,負荷値の変化に対応した電力供給量で出力を行うことができるようになることで,運転中の負荷が意図せずに停止したり,また,投入した負荷の起動に失敗する等といった動作不良の発生を好適に防止することのできるエンジン駆動型インバータ発電機の制御方法,及び前記制御方法を実現するエンジン駆動型インバータ発電機を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and in the engine-driven inverter generator, as described above, the size of the total load connected to the engine-driven inverter generator. Even when the load value (for example, load current value or power consumption value) showing a drastic change from sudden decrease to rapid increase, the engine speed can be changed quickly following this, As a result, engine stall can be prevented, and output can be performed with the power supply corresponding to the change in load value, so that the operating load stops unintentionally, A method for controlling an engine-driven inverter generator capable of suitably preventing the occurrence of malfunction such as failure of starting the input load, and the control method are realized. And to provide a engine driven inverter generator.
以下に,課題を解決するための手段を,発明を実施するための形態で使用する符号と共に記載する。この符号は,特許請求の範囲の記載と発明を実施するための形態の記載との対応を明らかにするためのものであり,言うまでもなく,本願発明の技術的範囲の解釈に制限的に用いられるものではない。 Hereinafter, means for solving the problem will be described together with reference numerals used in the embodiment for carrying out the invention. This code is used to clarify the correspondence between the description of the scope of claims and the description of the mode for carrying out the invention. Needless to say, it is used in a limited manner for the interpretation of the technical scope of the present invention. It is not a thing.
上記目的を達成するために,本発明のエンジン駆動型インバータ発電機1の制御方法は,
エンジン21,前記エンジン21によって駆動される発電機本体22,前記発電機本体22で発生した交流を直流に変換するコンバータ31,及び前記コンバータ31より出力された直流を所定の交流に変換して負荷へ供給するインバータ32を備えた,前記負荷により消費される電力量を示す負荷値と,該負荷値が示す電力量に対応したエンジン21の回転速度である目標回転速度との対応関係を予め求めておき,前記対応関係に基づいて,検出した負荷値に対応する前記目標回転速度を,前記エンジンの実測回転速度が到達すべき設定目標回転速度として設定し,前記エンジン21の実測回転速度が前記設定目標回転速度になるよう,エンジン21に対する燃料の供給量を制御する燃料供給量制御を行うエンジン駆動型インバータ発電機であって,
検出された前記負荷値が減少する場合に,予め設定した単位時間ΔTbあたりの減少量ΔNTdである基準減少率(ΔNTd/ΔTb)で,変化前の負荷値L2に対応する目標回転速度NT2から変化後の負荷値L1に対応する目標回転速度NT1に前記設定目標回転速度を漸減させて成り,
前記基準減少率(ΔNTd/ΔTb)は,
前記負荷値の減少と同期して前記設定目標回転速度を低下させて前記燃料供給量制御を行った場合に前記エンジンの実測回転速度が前記設定目標回転速度に整定するまでに要する時間(T 1 −T 3 )に対し,
前記基準減少率に従って前記目標回転速度の漸減が完了するまでに要する時間(T 1 −T 4 )の方が長くなるように設定されていることを特徴とする(請求項1)。
In order to achieve the above object, a method for controlling the engine-driven
An
When said detected load value decreases, the reference reduction rate is reduced a small amount [Delta] Nt d per unit preset time ΔT b (ΔNT d / ΔT b ), the target corresponding to the load value L 2 before the change The set target rotational speed is gradually decreased from the rotational speed NT 2 to the target rotational speed NT 1 corresponding to the changed load value L 1 .
Before Symbol reference reduction rate (ΔNT d / ΔT b) is
Time required until the actual rotational speed of the engine when said reduced synchronization with the set target rotational speed of the load values by low under performing the fuel supply amount control is settled at the set target rotational speed (T against the 1 -T 3),
The time (T 1 -T 4 ) required to complete the gradual reduction of the target rotational speed in accordance with the reference reduction rate is set to be longer (Claim 1).
前記構成のエンジン駆動型インバータ発電機1の制御方法において,前述した設定目標回転速度の漸減は,前記設定目標回転速度の減少開始時点T1から経過時間の増加に応じて線形に減少させるものとしても良い(請求項2:図2,3参照)。
In the control method of the engine-driven
又は,このような線形での漸減に代えて,前記設定目標回転速度を複数回に分けて段階的に低下させることにより行うものとしても良い(請求項3:図4,5参照)。 Alternatively, instead of such linear gradual decrease, the set target rotational speed may be divided into a plurality of times and gradually reduced (see claim 3: FIGS. 4 and 5).
このように,設定目標回転速度の漸減を段階的に行う場合には,設定目標回転速度の段階的な低下を,1回当たり1sec以下の時間隔tで行うようにすることが好ましい(請求項4)。 As described above, when the set target rotational speed is gradually decreased, it is preferable that the set target rotational speed is gradually decreased at a time interval t of 1 sec or less per time. 4).
また,同様に設定目標回転速度の漸減を段階的に行う場合,前記エンジン21がアンダーシュートを生じない設定目標回転速度の瞬間減少量を予め求めておき,
1回あたりの設定目標回転速度の減少量ΔNTd(図5参照)を,前記瞬間減少量以下の値に設定することが好ましく(請求項5),より好ましくは,1回あたりの設定目標回転速度の減少量ΔNTdを100min-1以下とする(請求項6)。
Similarly, when the set target rotational speed is gradually decreased step by step, an instantaneous decrease amount of the set target rotational speed at which the
It is preferable to set the reduction amount ΔNT d (see FIG. 5) of the set target rotational speed per rotation to a value equal to or less than the instantaneous reduction amount (Claim 5), and more preferably, the set target rotation per rotation. The speed reduction amount ΔNT d is set to 100 min −1 or less (claim 6).
更に,このようにして設定目標回転速度を段階的に減少させる構成とした場合,設定目標回転速度を1回低下する毎に,該低下後の設定目標回転速度に対応する回転速度でエンジン21の回転速度を所定時間th保持するようにすることが好ましい(請求項7)。
Further, when the set target rotation speed is reduced stepwise in this way, each time the set target rotation speed is decreased once, the
また,上記制御方法を実現する本発明のエンジン駆動型インバータ発電機1は,エンジン21,前記エンジン21によって駆動される発電機本体22,前記発電機本体22で発生した交流を直流に変換するコンバータ31,及び前記コンバータ31より出力された直流を所定の交流に変換して負荷へ供給するインバータ32を備え,
前記負荷により消費される電力量を示す負荷値と,該負荷値が示す電力量に対応したエンジンの回転速度である目標回転速度との対応関係(回転速度対応テーブル81)を記憶した記憶手段(図示せず)と,
前記負荷値を検出する負荷値検出手段(実施形態において制御ユニット33)と,
前記記憶手段に記憶された前記対応関係に基づいて,前記負荷値検出手段(実施形態において制御ユニット33)が検出した負荷値に対応する前記目標回転速度を,前記エンジンの実測回転速度が到達すべき設定目標回転速度として設定し,前記エンジン21の実測回転速度が前記設定目標回転速度になるよう,エンジン21に対する燃料の供給量を制御する燃料供給量制御を行うエンジン制御装置(実施形態においてコントローラ8,ECU26,電子ガバナ24,回転速度センサ25が全体で「エンジン制御装置」を構成)を備えたエンジン駆動型インバータ発電機であって,
検出された負荷値が減少する場合に、予め設定した単位時間ΔTbあたりの減少量ΔNTdである基準減少率(ΔNTd/ΔTb)で,変化前の負荷値L2に対応する目標回転速度NT2から変化後の負荷値L1に対応する目標回転速度NT1に前記設定目標回転速度を漸減させる減速制御手段82を設け,
前記減速制御手段82で使用する前記基準減少率(ΔNT d /ΔT b )が,
前記負荷値の減少に同期して前記設定目標回転速度を低下させて前記燃料供給量制御を行った場合に前記エンジン21の実測回転速度が前記設定目標回転速度に整定するまでに要する時間(T 1 −T 3 )に対し,
前記基準減少率に従って前記設定目標回転速度の漸減が完了するまでに要する時間(T 1 −T 4 )の方が長くなるように予め設定されていることを特徴とする(請求項8)。
The engine-driven
Wherein a load value indicating the amount of power consumed by the load, storage means for storing correspondence between the (rotational speed correspondence table 81) between the target rotational speed is a rotational speed of the engine corresponding to the amount of power the load value indicates ( (Not shown)
Load value detecting means for detecting the load value (
Based on the correspondence stored in the storage means, the measured rotational speed of the engine reaches the target rotational speed corresponding to the load value detected by the load value detecting means (
When the detected load value decreases, the reference reduction rate is reduced a small amount [Delta] Nt d per unit preset time ΔT b (ΔNT d / ΔT b ), the target rotation corresponding to the load value L 2 before the change A deceleration control means 82 for gradually decreasing the set target rotational speed to the target rotational speed NT 1 corresponding to the load value L 1 after the change from the speed NT 2 ;
The reference reduction rate (ΔNT d / ΔT b ) used in the deceleration control means 82 is
When the fuel supply amount control is performed by reducing the set target rotational speed in synchronization with the decrease in the load value, the time required for the measured rotational speed of the
Characterized in that it is preset so it is longer the reference reduction rate time required for the gradual reduction of the set target rotational speed is completed in accordance with (T 1 -T 4) (claim 8).
また,前記減速制御手段82は,前記設定目標回転速度の漸減を,前記設定目標回転速度の減少開始時期T1からの経過時間の増加に応じて線形に減少させる制御を行うよう構成しても良く(請求項9),又は,この構成に代え,前記設定目標回転速度を複数回に分けて段階的に低下させるように構成しても良い(請求項10)。 Further, the deceleration control means 82, the gradual reduction of the set target rotational speed, be configured to perform control to decrease linearly with increase in the elapsed time from the decrease start time T 1 of the said set target rotational speed (Claim 9) Alternatively, instead of this configuration, the set target rotational speed may be divided into a plurality of times and decreased stepwise (Claim 10).
この場合,前記減速制御手段82は,前記設定目標回転速度の低下を,1回当たり1sec以下の時間隔tで行うようにすることができ(請求項11),また,前記減速制御手段が,1回あたりの設定目標回転速度の減少量ΔNTdを,前記エンジンがアンダーシュートを生じない回転速度の瞬間減少量以下として行うことができ(請求項12),更に好ましくは,1回あたりの設定目標回転速度の減少量ΔNTdを,100min-1以下で行うように構成することができる(請求項13)。 In this case, the deceleration control means 82 can decrease the set target rotational speed at a time interval t of 1 sec or less per time (claim 11). the decrease [Delta] Nt d of set target rotational speed per time, the engine can be performed as follows momentary decrease in the rotational speed which does not cause undershoot (claim 12), more preferably, set the per The target rotational speed reduction amount ΔNT d can be set to 100 min −1 or less (claim 13).
なお,前記減速制御手段82が,このように段階的に設定目標回転速度の減少を行う場合,前記設定目標回転速度の1回の低下毎に,該低下後の設定目標回転速度に対応する回転速度でエンジン21の回転速度を所定時間th保持するようにすることができる(請求項14)。
When the deceleration control means 82 decreases the set target rotational speed step by step, the rotation corresponding to the set target rotational speed after the decrease every time the set target rotational speed decreases. it can be made to the rotational speed of the
以上説明した本発明の構成により,本発明のエンジン駆動型インバータ発電機1によれば,以下の顕著な効果を得ることができた。
With the configuration of the present invention described above, according to the engine-driven
検出された負荷値が,例えば負荷の一部又は全部の停止等によって,急激な減少を示した場合には,予め設定した単位時間ΔTbあたりの減少量ΔNTdである基準減少率(ΔNTd/ΔTb)で,変化前の負荷値L2に対応する目標回転速度NT2から変化後の負荷値L1に対応する目標回転速度NT1に設定目標回転速度を漸減させたことにより,従来技術として説明したように,元の目標回転速度NT2から,新たな目標回転速度NT1に,設定目標回転速度を瞬時に変更する場合(図7参照)のように,エンジンに対する燃料供給量が急激に減少し,又は,エンジンに対する燃料の供給が一時的に停止することが無くなった。 Detected load value, for example, by some or all of the stop of the load, rapid and if it demonstrated decrease, the reference reduction rate is reduced a small amount [Delta] Nt d per unit time [Delta] T b which is set in advance ([Delta] Nt d / in [Delta] T b), by which is gradually decreased to set the target rotational speed to the target rotational speed NT 1 corresponding to the load value L 1 after the change from the target rotation speed NT 2 corresponding to the load value L 2 before the change, the conventional As described in the art, the fuel supply amount to the engine is the same as when the set target rotational speed is instantaneously changed from the original target rotational speed NT 2 to the new target rotational speed NT 1 (see FIG. 7). It suddenly decreased or the fuel supply to the engine did not stop temporarily.
その結果,エンジンの駆動エネルギーが急激に低下することや,前述した「アンダーシュート」の発生を防止できることから,エンジンの回転速度を低下させる制御が行われている最中に,再度負荷値が急上昇するといったように,負荷値が急激に変化する場合であっても,この負荷値の急変にエンジンの回転速度変化を俊敏に追従させることができ,その結果,エンジンのストールの発生,負荷側で要求する電力が供給できないこと(出力電力不足)による起動中の負荷の停止や,投入された負荷が起動に失敗する等といった動作不良の発生を好適に防止することができた。 As a result, the drive energy of the engine suddenly decreases and the occurrence of the “undershoot” described above can be prevented. Therefore, the load value rapidly increases again during the control to decrease the engine speed. Thus, even when the load value changes suddenly, the engine speed can be quickly followed by the sudden change in the load value. It was possible to suitably prevent the occurrence of malfunction such as stoppage of the load during start-up due to the inability to supply the required power (insufficient output power), and failure of start-up of the input load.
このような設定目標回転速度の漸減を行う際の基準減少率(ΔNTd/ΔTb)は,前記負荷値の減少と同期して前記設定目標回転速度をΔNTd に低下させて前記燃料供給量制御を行った場合に前記エンジン21の実測回転速度が前記設定目標回転速度ΔNT d に整定するまでに要する時間(T 1 −T 3 )に対し,回転速度の低下指示,すなわち前記基準減少率に従って前記設定目標回転速度の漸減が完了するまでに要する時間(T 1 −T 4 )の方が長くなるように予め設定されていることで,エンジン21に無理な減速を行わせることがなくなり,アンダーシュートの発生をより確実に防止することができ,その結果,前述したエンジンのストール,起動中の負荷の停止,投入した負荷の起動失敗等の動作不良が発生することをより確実に防止することができた。
Such setting reference reduction rate when performing gradual decrease of the target speed (ΔNT d / ΔT b), the fuel supply by the low under the set target rotational speed [Delta] Nt d in synchronism with a decrease in the load value In response to the time (T 1 -T 3 ) required for the measured rotational speed of the
なお,このようなエンジンの設定目標回転速度の漸減は,これを時間の経過と共に線形に減少させて行うこともできるが,複数回に分けて段階的に行う構成では,アンダーシュートの発生をより確実に防止できると共に,このようなエンジンの回転速度を低下させる制御中に再度負荷値が急激に上昇した場合であっても,回転速度の上昇に俊敏に対応することができた。 Note that such a gradual decrease in the set target rotational speed of the engine can be performed by decreasing it linearly over time. However, in a configuration in which it is divided into a plurality of steps, undershoot is more likely to occur. In addition to being able to prevent it reliably, even when the load value suddenly increased again during the control for reducing the engine speed, it was possible to respond quickly to the increase in the engine speed.
すなわち,エンジンの回転速度は,これを線形に連続して低下させる場合,回転速度を低下させる状態を維持しようとする,慣性的な作用が働き,このようにして連続して回転速度を低下するエンジンの回転速度を所定値で安定させ,又は,再度上昇させようとする場合,前述した慣性的な作用を断って,これとは逆の動作をさせる必要があるため,直ちには回転速度の低下が止まらずに,前述したアンダーシュートが生じ易くなると共に,同じ回転速度で運転されているエンジンの回転速度を上昇させる場合であっても,該回転速度で安定した状態で運転されているエンジンの回転速度を上昇させる場合に比較して,回転速度を低下させている最中のエンジンの回転速度を上昇させる場合の方が,より多くのエネルギー(燃料)の供給を必要とする。 In other words, when the engine speed is continuously reduced linearly, an inertial action is performed to maintain the state in which the engine speed is reduced, thus continuously reducing the engine speed. When the engine rotation speed is stabilized at a predetermined value or is to be increased again, it is necessary to turn off the inertial action described above and to operate in the opposite direction. The above-described undershoot is likely to occur without stopping, and even when the rotational speed of an engine that is operating at the same rotational speed is increased, the engine that is operating stably at the rotational speed is It is necessary to supply more energy (fuel) when increasing the engine speed while the engine speed is decreasing than when increasing the engine speed. To.
これに対し,前述したように設定目標回転速度の漸減を段階的に行う構成では,1回の段階毎に回転速度が変化するため,エンジンの回転速度の低下における「連続性」が断たれ,前述した慣性的な作用が生じ難くなっている結果,前述したアンダーシュートの発生防止や,回転速度の再上昇に際して供給するエネルギー量の低減を図ることができるものとなっている。 On the other hand, in the configuration in which the set target rotational speed is gradually reduced as described above, the rotational speed changes at each stage, so that “continuity” in the reduction of the engine rotational speed is cut off. As a result of the fact that the inertial action described above is less likely to occur, it is possible to prevent the occurrence of the above-described undershoot and to reduce the amount of energy supplied when the rotational speed is increased again.
特に,前記設定目標回転速度の1回の低下毎に,該低下後の設定目標回転速度に対応する回転速度でエンジン21の回転速度を所定時間th保持する構成とした場合には,保持時間中,エンジン21の回転速度が安定するため,回転速度の低下運動の連続性を確実に分断することができ,上記効果をより一層助長させることができた。
In particular, each time the set target rotational speed is reduced, the holding time is maintained when the rotational speed of the
このような設定目標回転速度の低下を,1sec以下の時間隔毎,1回あたり100min-1以下で行うことにより,減速に際して生じるエンジン音が連続して聞こえるため,聴感としての「うるささ」を低減することができた。 By reducing the set target rotational speed at intervals of 1 sec or less and at 100 min -1 or less per time, the engine sound generated during deceleration can be heard continuously, reducing the “noisiness” as an audibility. We were able to.
以下に,添付図面を参照しながら本発明のエンジン駆動型インバータ発電機と,このエンジン駆動型インバータ発電機において行われる制御方法について説明する。 Hereinafter, an engine-driven inverter generator of the present invention and a control method performed in the engine-driven inverter generator will be described with reference to the accompanying drawings.
〔発電機の構成〕
(1)全体構成
図1において,符号1は,本発明のエンジン駆動型発電機であり,このエンジン駆動型発電機1は,エンジン21,及び前記エンジン21によって駆動される発電機本体22を有する発電部2,この発電部2で発生した交流を直流に変換するコンバータ31,前記コンバータ31からの直流を所定周波数の交流に変換して出力するインバータ32を有する電力変換部3,前記電力変換部3の出力波形を改善する波形整形部4を備え,この波形整形部4で整形された交流出力を,ブレーカ5等を介して接続された出力端子台6より取り出すことができるようになっている。
[Configuration of generator]
(1) Overall Configuration In FIG. 1,
また,エンジン駆動型インバータ発電機1には,電力変換部3に設けられた制御ユニット33等からの検出信号に基づいて,発電部2や電力変換部3の動作を制御するコントローラ8が設けられている。
The engine-driven
(2)発電部
発電部2は,エンジン21と,このエンジンによって駆動される発電機本体22と,エンジンの回転速度を制御するエンジンコントロールユニット(ECU)26とを備え,エンジン21の出力軸に発電機本体22の回転軸が連結され,エンジン21と発電機本体22とが同期して回転する。
(2) Power Generation Unit The
本実施形態において発電機本体22は,永久磁石式発電機であり,前述したエンジン21によって駆動されることで,回転速度に応じた周波数の三相交流を発電し出力する。
In this embodiment, the
エンジン21には,電気信号によって燃焼室に対する燃料の噴射量を調整する電子ガバナ24と,回転速度を検出する回転速度センサ25を設けている。
The
エンジンコントロールユニット(ECU)26は,エンジン21の電気的な制御を総合的に行うための電子制御装置であり,エンジン21に設けた電子ガバナ24に対して制御信号を送信することで,燃料の噴射量や噴射タイミング等を制御できるようになっており,回転速度センサ25で検出したエンジン21の回転速度(実測回転速度)と,後述するコントローラ8から出力された回転速度(設定目標回転速度)との偏差が0になるよう電子ガバナ24に対して燃料の噴射量(又は燃料の増減量)を指示する燃料制御信号を送信する。
The engine control unit (ECU) 26 is an electronic control device for comprehensively performing electrical control of the
従って,図1に示す実施形態にあっては,後述するコントローラ8,該コントローラ8によって制御されるECU26,及び,ECU26によって制御される電子ガバナ24,及びECU26にエンジン21の回転速度をフィードバックする回転速度センサ25によって,エンジンの回転速度制御を行う,請求項に記載の「エンジン制御装置」が構成されている。
Therefore, in the embodiment shown in FIG. 1, a
なお,本実施形態において前記回転速度センサ25はエンジン21の所定回転角度毎に回転パルス信号を発信するものであって,ECU26ではこの回転パルス信号に基づいて実測回転速度を算出する。
In the present embodiment, the
(3)電力変換部
電力変換部3は,発電機本体22より出力された三相交流を直流に変換するコンバータ31と,このコンバータ31から出力された直流を所定の三相交流に変換するインバータ32と,前記コンバータ31及びインバータ32を制御する制御ユニット33と,前記コンバータに入力する三相交流の電流値を検出する電流検出手段34と,インバータから出力された三相交流の電流値を検出する電流検出手段35とを備える。
(3) Power Conversion Unit The power conversion unit 3 includes a
発電機本体22より出力された三相交流は,電力変換部3に設けたコンバータ31に入力され,直流に整流された後,出力される。
The three-phase alternating current output from the generator
このコンバータ31によって三相交流から変換された直流は,その後,同じく電力変換部3に設けられているインバータ32に入力され,設定された所定の周波数,出力電圧値となるようインバータ32に内蔵された複数のトランジスタによって三相交流に変換された後、正弦波に変調するフィルタを通して出力される。
The direct current converted from the three-phase alternating current by the
コンバータ31やインバータ32は電子制御装置である制御ユニット33によって制御されている。
The
制御ユニット33は,インバータ32から出力された三相交流各相の電流値から算出した消費電力を,エンジン駆動型インバータ発電機1に対し接続されているコントローラ8へ出力する。
The
従って本実施形態では,制御ユニット33が負荷値を検出する負荷値検出手段を実現するものとなっているが,負荷値検出手段は,エンジン駆動型インバータ発電機1に接続された負荷(総負荷)の大きさの変化,すなわち消費電力の変化を電気信号として取り出すことができるものであれば如何なるものであっても良く,インバータ32の出力電流を検出する電流検出手段35,波形整形部4から出力された三相交流の各相間の線間電圧値を監視する,コントローラ8に設けられた電圧監視手段83等で得た負荷値の変化に基づいて,本発明の方法による制御を行うようにしても良い。
Therefore, in this embodiment, the
エンジン21の回転速度センサ25から発信される回転パルス信号は,制御ユニット33でエンジンの回転速度(実測回転速度)を生成し,コントローラ8へ出力してもよい。
The rotation pulse signal transmitted from the
(4)波形整形部
電力変換部3より出力された所定周波数の三相交流は,その後,波形整形部4を介して波形整形が行われ,出力端子台6に接続された負荷に対して出力される。
(4) Waveform shaping unit The three-phase alternating current having a predetermined frequency output from the power conversion unit 3 is then subjected to waveform shaping via the waveform shaping unit 4 and output to a load connected to the output terminal block 6. Is done.
(5)コントローラ
前述の制御ユニット33から出力された負荷側の消費電力(負荷値)やエンジン21の回転速度,波形整形部4から出力された三相交流の各相間の線間電圧値は,いずれもマイクロコントローラ等によって構成されたコントローラ8に入力される。
(5) Controller The load-side power consumption (load value) output from the
このコントローラ8は,メモリ内に格納されたプログラムに従い,制御ユニット33から送信された消費電力や回転速度,波形整形部4から出力され,電圧監視手段83で検知された三相交流の各相間の線間電圧値に基づいて,ECU26,及び制御ユニット33に対し,エンジン21の制御,コンバータ31やインバータ32の制御を指令する信号を送信する。
This
コントローラ8の記憶手段には,負荷側の消費電力とエンジン21の目標回転速度との対応関係を示す回転速度対応テーブル81が設けられており,負荷値検出手段である制御ユニット33が求めた消費電力(負荷値)に基づいて,前述の回転速度対応テーブル81を参照してエンジン21の論理回転速度(目標回転速度)を求め,この論理回転速度を設定目標回転速度として,回転速度センサ25によって実測されるエンジンの回転速度が,この設定目標回転速度に近付くようにエンジンに対する燃料供給量を制御するようECU26に対する指令信号を出力する。
The storage means of the
回転速度対応テーブル81は,エンジン21の燃費曲線に基づき,検知した負荷側の消費電力と,負荷側の消費電力を発生するに必要なエンジン21の出力に対し,生じ得る負荷変動に対応し得る所定の余裕値を加えた出力を発生させるために最も少ない燃料消費量となるエンジン21の目標回転速度との関係が設定されており,設定されたアイドル回転速度,及び最高回転速度間で,消費電力が低い又は0の場合には,アイドル回転速度が設定目標回転速度として設定され,その後,本実施形態では消費電力が増加するにつれて設定目標回転速度を直線的に増加し,最高回転速度にてクランプするように設定される。
Based on the fuel consumption curve of the
本実施形態では,消費電力と目標回転速度の対応関係を回転速度対応テーブル81としてコントローラ8に記憶しているが,これに代えて,消費電力と目標回転速度との対応関係を計算式とし,この計算式をコントローラ8に記憶しておいてもよい。
In the present embodiment, the correspondence relationship between the power consumption and the target rotation speed is stored in the
また,本実施形態では消費電力を負荷値として検出しているが,これに代えて負荷電流値を負荷値として検知する場合には,図6に示したように電流値と目標回転速度の対応関係を回転速度対応テーブル又は計算式としてコントローラ8に記憶しておくものとしてもよい。
In this embodiment, the power consumption is detected as the load value. However, when the load current value is detected as the load value instead, the correspondence between the current value and the target rotational speed is shown in FIG. The relationship may be stored in the
前述した負荷変動に対応し得る所定の余裕値は,負荷側の消費電力に対して一定の値であってもよく,また,所定の余裕値を,負荷側の消費電力が小さいときには大きくし,負荷側の消費電力が大きいときには小さくするようにしてもよい。 The predetermined margin value that can cope with the load fluctuation described above may be a constant value with respect to the power consumption on the load side, and the predetermined margin value is increased when the power consumption on the load side is small. When the power consumption on the load side is large, it may be reduced.
このように構成されたコントローラ8は,更にプログラムの実行により,負荷値検出手段によって検出された負荷値の減少が確認された場合,予め設定した単位時間ΔTbあたりの減少量ΔNTdである基準減少率(ΔNTd/ΔTb)で変化前の負荷値L2に対応する目標回転速度NT2から変化後の負荷値L1に対応する目標回転速度NT1に設定目標回転速度を漸減させる,減速制御手段82を実現することができるように構成されている。
なお,この減速制御手段82によってECU26に対し指令される設定目標回転速度の内容については,後述の動作説明にて詳述する。
The contents of the set target rotational speed commanded to the
(6)スタータスイッチ
なお,図1中の符号76はエンジン駆動型インバータ発電機1の始動・停止を行うためのスタータスイッチであり,このスタータスイッチ76の操作によって,エンジン21や,コントローラ8,制御ユニット33,その他の電装品に対する通電を断った「停止」位置,エンジン21や電装品に対する通電を開始してエンジン21を運転可能な状態とする「運転」位置,及び,エンジン21に設けた図示せざるセルモータに対する通電を行い,エンジン21を始動させる「始動」位置間で,スイッチの切替を行うことができるようになっており,本実施形態にあっては,このスタータスイッチとして,鍵の差し込みにより前記各位置間の切り替えが可能となるスイッチを使用している。
(6) Starter switch Note that reference numeral 76 in FIG. 1 is a starter switch for starting and stopping the engine-driven
なお,図示の実施形態にあっては,単一のスイッチで,停止,運転,始動の3位置を切り替え可能としているが,例えば「停止」と「運転」位置間の切替を行うスイッチ(例えば切替スイッチ)と,セルモータの始動を行うスイッチ(例えばモメンタリスイッチ)を別個に設ける等しても良い。 In the illustrated embodiment, a single switch can be used to switch between the three positions of stop, operation, and start. For example, a switch that switches between the “stop” and “run” positions (for example, a switch) A switch) and a switch (for example, a momentary switch) for starting the cell motor may be provided separately.
〔動作説明〕
以上のように構成された本発明のエンジン駆動型インバータ発電機1の動作を説明する。
[Description of operation]
The operation of the engine-driven
(1)一般的な動作
スタータスイッチ76を,「運転」位置から「始動」位置に移動すると,エンジン21に設けた図示せざるセルモータに対する通電が行われ,セルモータの回転によってエンジン21が始動すると共に,エンジン21の始動後,スタータスイッチ76を,「運転」の位置に戻して,運転を継続させる。
(1) General operation When the
本実施形態にあっては,エンジンの回転速度が所定の回転速度(一例として1200min-1)に達すると,コントローラ8が制御ユニット33に対し出力開始信号(PON信号)を出力し,このPON信号を受信した制御ユニット33は,インバータ32のゲートをONにして,インバータからの出力が開始可能な状態となる。
In the present embodiment, when the rotational speed of the engine reaches a predetermined rotational speed (for example, 1200 min −1 ), the
負荷の接続によって,負荷値検出手段(本実施形態では制御ユニット33)によって検出される負荷値(消費電力)が上昇すると,これを受信したコントローラ8は,記憶手段に記憶されている回転速度対応テーブル81に規定する対応関係に従い,制御ユニット33より受信した負荷値に基づき,この負荷値に対応した目標回転速度を設定目標回転速度としたエンジンの回転速度制御をECU26に実行させる。
When the load value (power consumption) detected by the load value detection means (control
(2)負荷減少時における制御
以上のように構成された従来のエンジン駆動型インバータ発電機において,前述した回転速度対応テーブル81に規定された対応関係のみに基づいて設定目標回転速度の設定を行った場合,図7を参照した説明のように,負荷値が時期T1において瞬時にA2からA1に減少した場合,設定目標回転速度の設定もT1で瞬時にNT2からNT1に減少させる制御が行われていた。
(2) Control at the time of load reduction In the conventional engine-driven inverter generator configured as described above, the set target rotational speed is set based only on the correspondence defined in the rotational speed correspondence table 81 described above. In the case where the load value is instantaneously reduced from A 2 to A 1 at time T 1 as described with reference to FIG. 7, the setting target rotational speed is also instantly changed from NT 2 to NT 1 at T 1. Control to decrease was performed.
これに対し,本願発明では,単位時間ΔTbあたりの減少量ΔNTdを,基準減少率(ΔNTd/ΔTb)として予め規定しておき,設定目標回転速度の減少時,この基準減少率によって決まる所定の時間(図2中の時間Tb)をかけて設定目標回転速度をNT2からNT1まで漸減するようにしている。 In contrast, in the present invention, a reduced small amount [Delta] Nt d per unit time [Delta] T b, the reference rate of decrease advance predefined as (ΔNT d / ΔT b), when reduction of the set target rotational speed, by the reference reduction rate The set target rotation speed is gradually decreased from NT 2 to NT 1 over a predetermined time (time T b in FIG. 2).
なお,図2に示す例では,負荷値が時期T1において瞬時にL2からL1迄,減少量Ld低下した場合を例に示しているが,この負荷値の変化は,図2に示したようにT1において瞬時に低下する場合のみならず,図3(A)に示すように所定の時間をかけて負荷値が低減した場合であっても本発明の方法による制御の対象となる。 In the example shown in FIG. 2, the load value is instantly reduced from L 2 to L 1 at time T 1 , and the decrease L d is shown as an example. As shown in FIG. 3 (A), not only when the load decreases instantaneously at T 1 , but also when the load value decreases over a predetermined time, Become.
一例として,本実施形態にあっては,前述した単位時間ΔTbを,減少量ΔNTdで設定目標回転速度を瞬時に低下させると共に,この設定目標回転速度にエンジンの回転速度を近付ける燃料供給量制御を行った場合に,前記エンジン21の回転速度が設定目標回転速度に整定するまでに要する時間を例えば実験的に,又は,エンジンの諸元等として提供されているデータに基づいて求め,この時間以上の時間として,単位時間ΔTbを設定した。
As an example, in the present embodiment, the above-mentioned unit time ΔT b is instantaneously reduced by a reduction amount ΔNT d to the set target rotational speed, and the fuel supply amount that brings the engine rotational speed close to the set target rotational speed. when performing control, the time required until the rotational speed of the
そして,このように負荷値が減少する変化を示した場合,前述した基準減少率で設定目標回転速度を変化前の負荷値L2に対応する目標回転速度NT2から変化後の負荷値L1に対応する目標回転速度NT1に時間Tbをかけて漸減させることで,エンジンに対する燃料供給量についても図2(C)に示すように漸減されることとなり,図7を参照して説明した従来のエンジン駆動型インバータ発電機のように,エンジンに対する燃料供給量が急速に減少し,又は,エンジンに対する燃料の供給が一時的に停止することがなく,従って,エンジンが持つエネルギーも急減せずに,前記基準低減率として設定した傾きに対応した緩やかな減少が行われる。 When the load value changes as described above, the load value L 1 after the change from the target rotation speed NT 2 corresponding to the load value L 2 before the change of the set target rotation speed at the reference reduction rate described above. by gradually decreasing over time T b to the target rotational speed NT 1 corresponding to, also it becomes to be gradually reduced as shown in FIG. 2 (C) for the fuel supply quantity to the engine, has been described with reference to FIG. 7 Unlike conventional engine-driven inverter generators, the amount of fuel supplied to the engine decreases rapidly, or the supply of fuel to the engine does not temporarily stop, so the energy of the engine does not decrease rapidly. In addition, a gradual decrease corresponding to the slope set as the reference reduction rate is performed.
その結果,図7を参照して説明した従来の制御方法では,例えばエンジン21の回転速度を減速させている制御中に,時期T2で再度,負荷値がA2迄上昇した場合には,アンダーシュートによってNminまで回転速度が低下している,燃料の供給が絶たれた状態のエンジン21に対し,急激に大きな負荷が加わることでエンジン21がストールしたり,また,仮にストールを免れたとしても,急増した負荷値(負荷側の消費電力)に追従して発電機本体22の回転速度を上昇させることができずに,供給電力に不足が生じ,起動中の負荷を停止させてしまったり,投入した負荷の起動に失敗する等といった動作不良が生じていた。
As a result, in the conventional control method described with reference to FIG. 7, for example, when the load value rises to A 2 again at time T 2 during the control of reducing the rotational speed of the
しかし,本願発明の方法では,エンジンの回転速度を低下させる制御が行われている時に,一例として図2中の時期T2で再度負荷値がL2にまで急増したとしても,エンジンの回転速度は,NAmにあると共に,この回転速度に見合った供給量Fmで燃料の供給が行われていることから,このような負荷値の急増が生じた場合であっても,エンジン21のストールや,起動中の負荷の停止,投入した負荷の起動失敗等の動作不良が生じることを好適に防止することができた。
However, in the method of the present invention, even when the control for reducing the engine speed is being performed, even if the load value suddenly increases to L 2 again at time T 2 in FIG. Is in NA m and fuel is supplied at a supply amount F m corresponding to the rotational speed, so that even if such a sudden increase in load value occurs, the stall of the
なお,エンジン21の回転速度は,これを急激に低下させる制御を行った場合,回転速度の低下を維持しようとする慣性的な作用が働き,回転速度の低下を目標回転速度で停止させようとしても,回転速度の低下が継続される結果,目標回転速度NT1に対応する回転速度NA1を大きく下回って最低回転速度NAminまでエンジンの回転速度が低下する「アンダーシュート」が生じることも既に説明した(図7参照)。 In addition, when the control of reducing the engine speed rapidly is performed, the inertial action to maintain the decrease in the engine speed works to stop the engine speed decrease at the target engine speed. However, as a result of the continued decrease in the rotational speed, the “undershoot” in which the rotational speed of the engine decreases to the minimum rotational speed NAmin greatly below the rotational speed NA 1 corresponding to the target rotational speed NT 1 has already been explained. (See FIG. 7).
これに対し,前述したように本願の方法では,所定の時間をかけて目標回転速度を漸減したこと,特に,目標回転速度を前述した整定するまでに要する時間以上の時間をかけて漸減したことにより,エンジンが回転速度の低下を継続しようとする作用を抑制しつつ,エンジンの回転速度を低下させているために,前述したアンダーシュートの発生を好適に防止することができ,エンジンの回転速度の減速制御中に,再度負荷値が急激に上昇してエンジンの回転速度を上昇させる必要が生じた場合であっても,このようなエンジンの回転速度の再上昇を俊敏に行うことができるものとなっている。 In contrast, it in the present method as described above, it has gradually decreased target rotational speed over a predetermined time, in particular, which gradually decreases the target rotation speed over time or more time required to settle the above-mentioned As a result, the engine speed is reduced while suppressing the engine's effect of continuing to reduce the engine speed, so that the occurrence of the undershoot described above can be suitably prevented. Even when the load value suddenly increases again during the deceleration control of the engine and it becomes necessary to increase the engine speed, the engine speed can be rapidly increased again. It has become.
以上,図2,3を参照して説明した本発明の構成にあっては,負荷値が減少したときの設定目標回転速度の減少を,時間の経過と共に線形に減少させる制御を行うものとして説明したが,この設定目標回転速度の減少は,図4及び図5に示すようにこれを段階的に行うものとしても良い。 As described above, in the configuration of the present invention described with reference to FIGS. 2 and 3, it is assumed that control is performed to linearly decrease the decrease in the set target rotational speed when the load value decreases. However, the reduction of the set target rotation speed may be performed step by step as shown in FIGS.
この場合においても,図2及び図3を参照して説明したと同様,低下前の負荷値L2に対応する目標回転速度N2から,低下後の負荷値L1に対応する目標回転速度N1迄,設定目標回転速度の低下に要するトータルの時間Tbを,同様に,減少量ΔNTdで設定目標回転速度を負荷の減少に同期して減少させてエンジンの回転速度がこの設定目標回転速度となるように燃料供給量制御をした場合にエンジン21の回転速度が設定目標回転速度に整定するまでに必要とする時間以上の時間として設定することが望ましい。
Even in this case, as described with reference to FIGS. 2 and 3, the target rotational speed N 2 corresponding to the load value L 1 after the decrease is changed from the target rotational speed N 2 corresponding to the load value L 2 before the decrease. until 1, the time T b of the total required for the reduction of the set target rotational speed, as well, the decrease [Delta] Nt d set the target rotation speed is decreased in synchronization with the decrease of the load rotational speed of the engine is the set target rotation When the fuel supply amount control is performed so as to achieve the speed, it is desirable to set the time as a time longer than the time required for the rotational speed of the
そして,この時間Tbの間,一定の時間隔t毎に一定値ntdずつ設定目標回転速度を低減させ,この作業の連続によって,時間Tbをかけて低下量NTdで設定目標回転速度を低下させる。 Then, during this time T b, by a constant value nt d every predetermined time interval t reduce the setting target rotational speed, continuous by setting the target rotational speed decrease amount NT d over time T b of this work Reduce.
このように分割された個々の時間隔tは,一例として1sec以下,好ましくは300msec以下とすることができ,1回当たりの設定目標回転速度の減少値ntdは,前述したアンダーシュートが生じる最小の減速量を予め試験的に求めておき,1回当たりの減速量ntdをこれよりも小さな値として設定することが好ましく,より好ましくは,1回当たりの設定目標回転速度の減少値ntdを,100min-1以下,更に好ましくは30min-1以下とする。 The individual time intervals t divided in this way can be set to 1 sec or less, preferably 300 msec or less, as an example. The decrease value nt d of the set target rotation speed per rotation is the minimum at which the above-described undershoot occurs. Is preferably determined in advance as a trial, and the deceleration amount nt d per one time is preferably set to a value smaller than this, and more preferably, the reduction value nt d of the set target rotational speed per time. the, 100 min -1 or less, further preferably 30min -1 or less.
このように,1回当たりの時間隔tを1sec以下,好ましくは300msec以下,1回当たりの設定目標回転速度の減速量ntdを100min-1以下,好ましくは30min-1以下とすることで,回転速度を低減させる際のエンジン音が連続して聞き取れることで,聴感としての「うるささ」が低減される。 Thus, 1 sec intervals t time per one or less, preferably 300msec or less, the deceleration amount nt d of set target rotational speed per one 100 min -1 or less, preferably by a 30min -1 or less, The ability to hear the engine sound when reducing the rotational speed is continuously heard, thereby reducing the “noisiness” as an audible feeling.
更に,本実施形態にあっては,1回の設定目標回転速度の減速毎に,エンジン21の回転速度を,この設定目標回転速度に対応する回転速度で一定の保持時間th保持することで,設定目標回転速度を段階的に低減させた。
Furthermore, in this embodiment, for each deceleration of the set target rotational speed, the rotational speed of the
従って,図5(A)に示す設定目標回転速度の変化において,各時間隔tは,1回あたりの設定目標回転速度の減少量ntdに対しエンジンの回転速度を減少させるために必要な時間ts(時間tsは減少量ntd の瞬時の低下に対するエンジン21の回転速度が整定するまでに要する時間に設定することができるが,これに限定されない。)と,保持時間thの和となり,図5(A)に示すように目標回転速度を変化させると,エンジンの回転速度は,図5(B)に示すように変化する。
Therefore, in the change in the set target rotation speed shown in FIG. 5A, each time interval t is the time required to reduce the engine rotation speed with respect to the set target rotation speed reduction amount nt d per one time. the sum of t s (although the time t s can be the rotational speed of the
すなわち,各回毎に設定目標回転速度を減速量ntdずつ低下させると,このntdの低下に必要な時間tsをかけて,エンジン21の回転速度がntd低下した後,保持時間thの間,低減後の回転速度に維持され,この作業を繰り返して回転速度NA1迄回転速度を低減する。
That is, when decreasing by deceleration amount nt d the set target rotational speed each time, over time t s required for reduction of the nt d, after the rotational speed of the
なお,エンジン21の回転速度を急激に低下させようとする場合,エンジン21には,回転速度を低下させる作用を維持しようとする慣性的な作用が働く点については前述した通りであるが,本実施形態で説明したように,エンジンの回転速度を段階的に低減させていくと共に,低減後の回転速度を一定時間保持することにより,各段階毎に,回転速度の低下作用の連続性が断たれるようにしている。
Note that, when the rotational speed of the
その結果,連続して回転速度を低下させているエンジンの回転速度を再上昇させる場合に比較して,各段階毎でエンジンの回転が安定的に保持されている状態にあるエンジンの回転速度を再上昇させる場合の方が,回転速度の再上昇のためにエンジンに与えるエネルギーが少なくて済み,急激な負荷値の減少に続いて急激な負荷値の上昇があった場合のように,負荷値が急激な変化を示した場合であっても,エンジンの回転速度がこの変化に俊敏に追従して,エンジンがストールしたり,また,出力電力量が一時的に減少して,負荷の起動に失敗したり,又は,起動中の負荷を停止させてしまう等の動作不良の発生を好適に防止することができた。 As a result, the engine speed at which the engine rotation is stably maintained at each stage is compared with the case where the engine speed continuously decreasing is increased again. In the case of re-raising, less energy is given to the engine due to the re-raising of the rotational speed, and the load value is increased as if there is a sudden increase in the load value following a sudden decrease in the load value. Even when the engine speed changes abruptly, the engine speed quickly follows this change, causing the engine to stall or the output power to temporarily decrease, causing the load to start. It was possible to suitably prevent the occurrence of malfunction such as failure or stopping of the load being started.
1 エンジン駆動型インバータ発電機
2 発電部
21 エンジン
22 発電機本体
24 電子ガバナ
25 回転速度センサ
26 エンジンコントロールユニット(ECU)
3 電力変換部
31 コンバータ
32 インバータ
33 制御ユニット
34 電流検出手段
35 電流検出手段
4 波形整形部
5 ブレーカ
6 出力端子台
76 スタータスイッチ
8 コントローラ
81 回転速度対応テーブル
82 減速制御手段
83 電圧監視手段
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3
Claims (14)
検出された前記負荷値が減少する場合に,予め設定した単位時間あたりの減少量である基準減少率で,変化前の負荷値に対応する目標回転速度から変化後の負荷値に対応する目標回転速度に前記設定目標回転速度を漸減させて成り,
前記基準減少率は,
前記負荷値の減少と同期して前記設定目標回転速度を低下させて前記燃料供給量制御を行った場合に前記エンジンの実測回転速度が前記設定目標回転速度に整定するまでに要する時間に対し,
前記基準減少率に従って前記設定目標回転速度の漸減が完了するまでに要する時間の方が長くなるように設定されていることを特徴とするエンジン駆動型インバータ発電機の制御方法。 An engine, a generator main body driven by the engine, a converter for converting alternating current generated in the generator main body into direct current, and an inverter for converting direct current output from the converter into predetermined alternating current and supplying it to a load In addition, a correspondence relationship between a load value indicating the amount of power consumed by the load and a target rotation speed that is the engine rotation speed corresponding to the amount of power indicated by the load value is obtained in advance, and based on the correspondence relationship. Te, the target rotational speed corresponding to the detected load value, the measured rotational speed of the engine is set as the set target rotation speed to be reached, so that the measured rotational speed of the engine is before Symbol set target rotational speed, An engine- driven inverter generator that controls the amount of fuel supplied to an engine,
When said detected load value decreases, the reference reduction rate is small reduction per unit preset time, corresponding target rotation to the load value after the change from the target rotational speed corresponding to the load value before the change made by the is gradually decreased to set the target rotational speed to the speed,
Before Symbol reference decrease rate,
To the time it takes for the actual rotational speed of the engine when said synchronism with decrease in the load value reduces the set target rotational speed was the fuel supply amount control is settled at the set target rotation speed ,
A control method for an engine-driven inverter generator, characterized in that the time required for completing the gradual reduction of the set target rotational speed in accordance with the reference reduction rate is set longer .
1回あたりの前記設定目標回転速度の減少量を,前記瞬間減少量以下の値に設定したことを特徴とする請求項3又は4記載のエンジン駆動型インバータ発電機の制御方法。 An instantaneous reduction amount of the set target rotational speed at which the engine does not cause undershoot is obtained in advance,
The method for controlling an engine-driven inverter generator according to claim 3 or 4, wherein a reduction amount of the set target rotational speed per rotation is set to a value equal to or less than the instantaneous reduction amount.
前記負荷により消費される電力量を示す負荷値と,該負荷値が示す電力量に対応したエンジンの回転速度である目標回転速度との対応関係を記憶した記憶手段と,
前記負荷値を検出する負荷値検出手段と,
前記記憶手段に記憶された前記対応関係に基づいて,前記負荷値検出手段が検出した負荷値に対応する前記目標回転速度を,前記エンジンの実測回転速度が到達すべき設定目標回転速度として設定し,前記エンジンの実測回転速度が前記設定目標回転速度になるよう,エンジンに対する燃料の供給量を制御する燃料供給量制御を行うエンジン制御装置を備えたエンジン駆動型インバータ発電機であって,
前記エンジン制御装置に,検出された負荷値が減少する場合に,予め設定した単位時間あたりの減少量である基準減少率で,変化前の負荷値に対応する目標回転速度から変化後の負荷値に対応する目標回転速度に前記設定目標回転速度を漸減させる減速制御手段を設け,
前記減速制御手段で使用する前記基準減少率が,
前記負荷値の減少に同期して前記設定目標回転速度を低下させて前記燃料供給量制御を行った場合に前記エンジンの実測回転速度が前記設定目標回転速度に整定するまでに要する時間に対し,
前記基準減少率に従って前記設定目標回転速度の漸減が完了するまでに要する時間の方が長くなるように予め設定されていることを特徴とするエンジン駆動型インバータ発電機。 An engine, a generator main body driven by the engine, a converter for converting alternating current generated in the generator main body into direct current, and an inverter for converting direct current output from the converter into predetermined alternating current and supplying it to a load Huh,
A load value indicating the amount of power consumed by the load, a storage means for storing a correspondence relationship between the target rotational speed is a rotational speed of the engine corresponding to the amount of power the load value is shown,
Load value detecting means for detecting the load value;
Based on the correspondence stored in the storage means, the target rotational speed corresponding to the load value detected by the load value detecting means is set as a set target rotational speed that the measured rotational speed of the engine should reach. the so that actual rotational speed of the engine is before Symbol set target rotational speed, an engine-driven inverter generator having an engine control unit for the fuel supply amount control for controlling the amount of fuel supplied to the engine,
The engine control device, when the detected load value decreases, the reference reduction rate is small reduction per unit preset time, after the change from the target rotational speed corresponding to the load value before the change load value A deceleration control means for gradually decreasing the set target rotational speed to a target rotational speed corresponding to
The reference reduction rate used in the deceleration control means is:
To the time it takes for the actual rotational speed of the engine when said synchronism with the decrease of the load value reduces the set target rotational speed was the fuel supply amount control is settled at the set target rotation speed ,
Engine-driven inverter generator, wherein the direction of the time required for the gradual reduction of the set target rotational speed is completed is set in advance to be longer according to the reference rate of decrease.
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