JP2008115737A - Fuel supply control device in gas engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、負荷遮断時にガスエンジンが失速することなく運転を継続することができるガスエンジンにおける燃料供給制御装置に関するものである。 The present invention relates to a fuel supply control device in a gas engine that can continue operation without stalling the gas engine when the load is interrupted.
従来、電子燃料噴射式ガスエンジンは、過給機からシリンダに導入される圧縮空気の給気圧を検出すると共に、燃料ガス供給源から電磁弁によって流路を開閉制御される燃料供給管を通してシリンダ内に供給される燃料ガスの燃料供給圧を検出し、前記給気圧と燃料供給圧との差圧が一定になるように、燃料供給管の上流側に設けた調圧弁をPID制御によって動作させるようにしている。しかし、ガスエンジンが負荷を定格出力から瞬時に無負荷あるいは部分負荷に変化された場合には、給気圧が負荷の低下に伴う過給機吐出圧の低下により速やかに低下するのに対して、燃料ガスの供給圧は、元圧が一定であること、および負荷が下がることにより燃料ガスの消費量が減ることから、圧力低下の速度が遅くなり、その結果、前記燃料供給圧と給気圧との差圧が増加して、前記電磁弁が開かなくなり、ガスエンジンが失火して失速することがある。 2. Description of the Related Art Conventionally, an electronic fuel injection type gas engine detects the supply air pressure of compressed air introduced from a supercharger into a cylinder, and passes through a fuel supply pipe whose opening and closing is controlled by a solenoid valve from a fuel gas supply source. The pressure control valve provided on the upstream side of the fuel supply pipe is operated by PID control so that the pressure difference between the fuel supply pressure and the fuel supply pressure is constant. I have to. However, when the gas engine changes the load from the rated output instantaneously to no load or partial load, the supply air pressure decreases rapidly due to the decrease in the supercharger discharge pressure accompanying the decrease in load, The supply pressure of the fuel gas is constant because the pressure of the fuel gas is reduced due to a constant source pressure and a decrease in load. May increase, the solenoid valve will not open, and the gas engine may misfire and stall.
そこで、電子燃料噴射式ガスエンジンにおける燃料供給制御装置として、給気ダクトを介して吸入した空気を圧縮して給気管によってシリンダ内に供給する過給機と、調圧弁で圧力を調節した燃料ガスを電磁弁の開閉によってシリンダに供給する燃料供給管と、該燃料供給管に開閉弁を有する配管を介して連絡されると共に、スロットル弁を有する管路を介して前記過給機の空気吸入側に連絡され、前記配管から供給される燃料ガスを空気と混合するキャブレターと、開閉制御弁を有し前記過給機を迂回して前記給気ダクトと給気管を連絡するバイパス管と、前記電磁弁、開閉弁、開閉制御弁、スロットル弁の各開閉動作を、ガスエンジンの負荷に応じて切り換えて制御する制御装置とを備え、ガスエンジンの起動時および低負荷時に、燃料供給管から供給された燃料ガスをキャブレターによって空気と混合し、この混合気を過給機で圧縮してシリンダに供給することにより、シリンダ内で混合気の燃焼を失火無く行わせ、ガスエンジンの中、高負荷時に、前記電磁弁を開いて前記燃料供給管から供給される燃料ガスを過給機で圧縮された空気と混合してシリンダに供給して燃焼させるようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、従来の電子燃料噴射式ガスエンジンの燃料供給制御装置においては、起動時および低負荷時の運転に対応させるために、燃料供給管から供給された燃料ガスをキャブレターによって空気と混合し過給機の給気ダクトに供給する経路を付加的に有していることから、制御装置の構成が複雑になると共に、発電用ガスエンジンが停電等の発生により、負荷が定格出力から無負荷に急変したような場合には、その変化に適切に対応して安定に燃焼運転を継続できないおそれがあった。 However, in the conventional fuel supply control device for an electronic fuel injection gas engine, in order to cope with the operation at the time of start-up and low load, the fuel gas supplied from the fuel supply pipe is mixed with air by a carburetor and supercharged. Since the system has an additional supply path to the air supply duct of the machine, the configuration of the control device becomes complicated, and the power generation gas engine suddenly changes from the rated output to no load due to the occurrence of a power failure, etc. In such a case, there is a fear that the combustion operation cannot be stably continued in response to the change appropriately.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、負荷遮断時にガスエンジンが失速することなく運転を継続することができるガスエンジンにおける燃料供給制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a fuel supply control device in a gas engine that can continue operation without stalling the gas engine when the load is interrupted.
本発明は、前記課題を解決するために、以下の構成としたことを特徴としている。
すなわち、請求項1に係るガスエンジンにおける燃料供給制御装置は、過給機からシリンダに導入される圧縮空気の給気圧を検出すると共に、燃料ガス供給源から燃料供給弁によって流路を開閉制御される燃料供給管を通してシリンダ内に供給される燃料ガスの燃料供給圧を検出し、前記給気圧と燃料供給圧との差圧がガスエンジンの負荷に応じて調整されるように、制御手段によって前記燃料供給管の入口に設けた調圧弁を動作させてフィードバック制御により、前記燃料供給管に導入される燃料ガスの圧力を制御するようにしたガスエンジンにおける燃料供給制御装置において、前記制御手段が、ガスエンジンの負荷量を検出する負荷検出部と、ガスエンジンの負荷遮断の有無を判定すると共に、該負荷検出部から入力される負荷量にもとづいてガスエンジンの負荷遮断時における負荷遮断量を求め、該負荷遮断量が設定値以上か否かを判断し、設定値以上の時に動作指令を出力する遮断負荷判断部と、該遮断負荷判断部から出力された動作指令によって動作し、前記フィードバック制御におけるゲインを一定時間だけ高めて前記調圧弁を動作させる調圧弁制御部とを備えていることを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is characterized by the following configuration.
That is, the fuel supply control apparatus for a gas engine according to claim 1 detects the supply pressure of compressed air introduced from the supercharger into the cylinder, and is controlled to open and close the flow path from the fuel gas supply source by the fuel supply valve. The control means detects the fuel supply pressure of the fuel gas supplied into the cylinder through the fuel supply pipe and adjusts the differential pressure between the supply pressure and the fuel supply pressure according to the load of the gas engine. In a fuel supply control apparatus in a gas engine that operates a pressure regulating valve provided at an inlet of a fuel supply pipe to control the pressure of the fuel gas introduced into the fuel supply pipe by feedback control, the control means includes: A load detection unit for detecting the load amount of the gas engine and whether or not the gas engine load is interrupted are determined and the load amount input from the load detection unit is also determined. Accordingly, a load cutoff amount at the time of load cutoff of the gas engine is obtained, a determination is made as to whether or not the load cutoff amount is equal to or greater than a set value, and an interrupt command is output when the load cutoff amount is equal to or greater than the set value; And a pressure regulating valve control unit that operates according to an operation command output from the unit and operates the pressure regulating valve by increasing a gain in the feedback control for a certain period of time.
請求項2に係るガスエンジンにおける燃料供給制御装置は、請求項1に記載の燃料供給制御装置において、前記燃料供給管に開閉弁を設けた燃料ガス放出管が接続されており、前記遮断負荷判断部から出力された動作指令によって前記開閉弁が所定時間だけ開弁されて、前記燃料供給管から燃料ガスが放出されるようになっていることを特徴としている。
A fuel supply control apparatus for a gas engine according to
請求項3に係るガスエンジンにおける燃料供給制御装置は、過給機からシリンダに導入される圧縮空気の給気圧を検出すると共に、燃料ガス供給源から燃料供給弁によって流路を開閉制御される燃料供給管を通してシリンダ内に供給される燃料ガスの燃料供給圧を検出し、前記給気圧と燃料供給圧との差圧がガスエンジンの負荷に応じて調整されるように、制御手段によって前記燃料供給管の入口に設けた調圧弁を動作させてフィードバック制御により、前記燃料供給管に導入される燃料ガスの圧力を制御するようにしたガスエンジンにおける燃料供給制御装置において、前記燃料供給管に開閉弁を設けた燃料ガス放出管が接続されており、前記制御手段が、ガスエンジンの負荷量を検出する負荷検出部と、ガスエンジンの負荷遮断の有無を判定すると共に、該負荷検出部から入力される負荷量にもとづいてガスエンジンの負荷遮断時における負荷遮断量を求め、該負荷遮断量が設定値以上か否かを判断し、設定値以上の時に動作指令を出力する遮断負荷判断部とを備えており、該遮断負荷判断部から出力された動作指令によって前記開閉弁が所定時間だけ開弁されて、前記燃料供給管から燃料ガスが放出されるようになっていることを特徴としている。 A fuel supply control apparatus for a gas engine according to claim 3 detects a supply pressure of compressed air introduced from a supercharger into a cylinder, and is controlled to open and close a flow path from a fuel gas supply source by a fuel supply valve. The fuel supply pressure of the fuel gas supplied into the cylinder through the supply pipe is detected, and the fuel supply is controlled by the control means so that the differential pressure between the supply pressure and the fuel supply pressure is adjusted according to the load of the gas engine. In a fuel supply control apparatus for a gas engine, wherein a pressure control valve provided at an inlet of a pipe is operated to control a pressure of a fuel gas introduced into the fuel supply pipe by feedback control, an open / close valve is provided in the fuel supply pipe A fuel gas discharge pipe provided with a gas engine is connected, and the control means detects a load amount of the gas engine and whether or not the load of the gas engine is interrupted. And determining the load shut-off amount at the time of load shut-off of the gas engine based on the load amount input from the load detection unit, determining whether or not the load shut-off amount is equal to or greater than a set value. A shut-off load determination unit that outputs an operation command, and the on-off valve is opened for a predetermined time by the operation command output from the shut-off load determination unit, and fuel gas is released from the fuel supply pipe. It is characterized by that.
本発明によれば、以下の優れた効果を奏する。
すなわち、請求項1に係るガスエンジンにおける燃料供給制御装置によれば、負荷遮断時に、調圧弁制御部によって燃料供給管内の燃料供給圧のフィードバック制御におけるゲインが一定時間だけ高められることにより、調圧弁が敏感に動作して燃料供給管内の燃料ガスの圧力を瞬時に下げるので、燃料供給管の燃料供給弁の入口と出口の差圧を適切に維持することができ、これにより、前記燃料供給弁の開閉動作を確実に行わせて、燃料ガスのシリンダ内への供給を確保することができ、負荷遮断時においても、ガスエンジンが失速することなく運転を継続することができる。
The present invention has the following excellent effects.
That is, according to the fuel supply control apparatus for a gas engine according to
請求項2に係るガスエンジンにおける燃料供給制御装置によれば、負荷遮断時に、調圧弁の動作によって燃料供給管内の燃料ガスの圧力を瞬時に下げることに加えて、遮断負荷判断部によって所定時間だけ開閉弁を開弁させることにより、燃料供給管内の燃料ガスを燃料ガス放出管から速やかに放出させることができるので、燃料供給管内の燃料ガスの圧力を一層効果的に下げることができ、負荷遮断時におけるガスエンジンの失速運転の防止効果を高めることができる。
According to the fuel supply control apparatus for a gas engine according to
請求項3に係るガスエンジンにおける燃料供給制御装置によれば、負荷遮断時に、遮断負荷判断部によって所定時間だけ開閉弁を開弁させることにより、燃料供給管内の燃料ガスを燃料ガス放出管から速やかに放出させて、燃料供給管内の燃料ガスの圧力を効果的に下げることができるので、調圧弁を動作させて行う燃料供給管内の燃料供給圧のフィードバック制御系の構成が複雑になることがなく、前記燃料供給管の燃料供給弁の入口と出口の差圧を適切に維持して前記燃料供給弁の開閉動作を確実に行わせることができ、負荷遮断時においてもガスエンジンが失速することなく運転を継続することができる。 According to the fuel supply control apparatus for a gas engine according to claim 3, when the load is shut off, the shut-off load determination unit opens the on-off valve for a predetermined time, so that the fuel gas in the fuel supply pipe is quickly discharged from the fuel gas discharge pipe. The pressure of the fuel gas in the fuel supply pipe can be effectively reduced, so that the configuration of the feedback control system for the fuel supply pressure in the fuel supply pipe performed by operating the pressure regulating valve is not complicated. The fuel supply valve can be reliably opened and closed by properly maintaining the differential pressure between the inlet and outlet of the fuel supply valve of the fuel supply pipe without causing the gas engine to stall even when the load is shut off. Driving can be continued.
以下、本発明の一実施の形態に係るガスエンジンにおける燃料供給制御装置について添付図面を参照して説明する。
先ず、本発明の一実施の形態に係るガスエンジンにおける燃料供給制御装置1を備えたガスエンジンEは、図1に示すように、複数のシリンダを有するエンジン本体2の上部に前記各シリンダおよびシリンダ内のピストンと共に主燃焼室を区画形成する複数のシリンダヘッド3が設けられている。前記各シリンダヘッド3には、図示しないが、それらの吸気ポートに過給機からシリンダ本体2設けた給気室(または給気主管と各給気枝管を有するガスエンジンではそれらの主管、枝管)を通して圧縮空気が導入されるようになっている。また、前記各シリンダヘッド3には、燃料供給電磁弁(燃料供給弁)4を有し一端を前記各吸気ポート(または給気主管と各給気枝管を有するガスエンジンでは吸気ポートの近くで前記各給気枝管)にそれぞれ連通する複数の燃料ガス枝管(燃料供給管)5が接続されており、該各燃料ガス枝管5の他端は燃料ガス主管(燃料供給管)6に個々に連絡されている。
Hereinafter, a fuel supply control device in a gas engine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
First, as shown in FIG. 1, a gas engine E equipped with a fuel
そして、前記燃料ガス主管6の一端(上流側端部、図1で左端部)は、制御エアaで作動される調圧弁7を有する燃料管(燃料供給管)8によって燃料ガス供給源(図示せず)に連絡されていると共に、前記燃料ガス主管6の他端(下流側端部、図1で右端部)は、ボールバルブ等の開閉弁9を有する燃料ガス放出管10に連絡されている。前記開閉弁9は、電磁弁11を有する配管12から供給されるエアAによって開閉作動されるようになっている。前記給気室(または給気主管)には各シリンダ内への給気圧を検出する給気圧検出器13が設けられ、前記燃料ガス主管6には、燃料ガス主管6内における燃料ガスの供給圧を検出する燃料供給圧検出器14が設けられている。
One end (upstream end portion, left end portion in FIG. 1) of the fuel gas
しかして、前記ガスエンジンEは、燃料供給源から前記燃料管8を経て前記調圧弁7で圧力を調整された後、前記燃料ガス主管6を通って燃料供給電磁弁4で流量を調整されながら、前記燃料ガス枝管5によって前記吸気ポートに供給された燃料ガスと、前記過給機から給気室を通して吸気ポートに供給された圧縮空気とが混合され、この混合気がシリンダの主燃焼室内に導入されてピストンによって圧縮され、適宜着火手段によって着火燃焼されて回転出力を得て、この回転出力により発電装置Gを駆動するようになっている。
Thus, the gas engine E is adjusted in pressure by the pressure regulating valve 7 from the fuel supply source through the fuel pipe 8 and then adjusted in flow rate by the fuel supply
次に、本発明の一実施の形態に係るガスエンジンにおける燃料供給制御装置1は、燃料供給源から前記ガスエンジンEのシリンダへの燃料ガスの燃料供給圧を制御する調圧弁制御部(制御手段)15を備えている。該調圧弁制御部15は、前記給気圧検出器13によって検出される給気圧(電流信号)Paと前記燃料供給圧検出器14によって検出される燃料供給圧(電流信号)Pfとを入力し、それらの差圧が発電装置Gの発電電力(ガスエンジンEの負荷)h(後述)毎に設定された目標値になるようにPID計算を行い、このPID計算によって得られた制御信号(電気信号)i1を電空変換器(制御手段)16に出力するようになっている。
Next, the fuel
前記電空変換器16は、前記調圧弁制御部15からの制御信号i1を入力し、その大きさに応じて、圧縮空気源から器内に供給されたエアAの圧力を変化させて前記調圧弁7に制御エアaを供給するようになっている。前記調圧弁7は、前記電空変換器16からの制御エアaによってバイアス圧を掛けられてバルブの開度を調整され、出口圧(前記燃料管8から燃料ガス主管6に流れる燃料ガスの圧力)を変更調節するようになっている。
すなわち、前記調圧弁制御部15は、前記給気圧Paと燃料供給圧Pfとの差圧がガスエンジンの負荷に応じて調整されるように、前記燃料ガス主管6の入口側に設けた調圧弁7を動作させてフィードバック制御により、前記燃料ガス主管6に導入される燃料ガスの圧力を制御するようになっている。
The
That is, the pressure regulating
さらに、前記燃料供給制御装置1は遮断負荷判断部(制御手段)17を備えている。該遮断負荷判断部17には、前記発電装置Gによって発電された電力を計測する電力トランスデューサからなる負荷検出部18が接続され、前記ガスエンジンEに対する負荷(電力)hが入力されると共に、遮断器の開閉による発電装置Gからの電力の供給、遮断信号(ガスエンジンEに対する負荷hの断続信号)bが入力されるようになっている。そして、前記遮断負荷判断部17は、前記遮断器から入力された前記負荷断続信号bが負荷hの遮断信号b1であるときは、前記負荷検出部18から入力された負荷hにもとづいて負荷遮断時の負荷量(負荷遮断量)h1を求め、この負荷遮断量h1が設定遮断負荷量(設定値)hs以上である場合には、前記調圧弁制御部15に動作信号i2を送信すると共に、前記配管12の電磁弁11にタイマで設定された所定時間(保持時間)だけ動作指令(制御電圧)i3を与えて開弁させるようにようになっている。
Further, the fuel
前記調圧弁制御部15は、前記遮断負荷判断部17から動作信号i2が入力されると、内部のPID演算器のゲイン設定要素をタイマで設定された一定時間(保持時間)だけ変更して前記フィードバック制御(フィードバックループ)におけるゲインを高めて制御電流i1を電空変換器16に送信するので、該電空変換器16が制御エアaの圧力を一定時間だけ高めて前記調圧弁7を動作させ、これにより、調圧弁7の出口圧(燃料供給圧Pf)が下げられるようになっている。また、前記遮断負荷判断部17から制御電圧i3を受けて電磁弁11が一定時間だけ開弁すると、配管12を通って供給されるエアAによって前記開閉弁9が開弁して、前記燃料ガス主管6内の燃料ガスが燃料ガス放出管10を通って一定時間だけ放出されることにより、燃料ガス主管6内の燃料供給圧Pfが急激に下げられるようになっている。
なお、前記調圧弁7,前記開閉弁9、前記電磁弁11、前記燃料供給圧検出器14、前記遮断器等も前記燃料供給制御装置1の構成要素となっている。
When the operation signal i2 is input from the shutoff
The pressure regulating valve 7, the on-off
次に、前記構成のガスエンジンにおける燃料供給制御装置1の作用について図2,図3をも参照しながら説明する。
前記燃料供給制御装置1が動作状態とされてガスエンジンEが運転されると、前記燃料ガス放出管10の開閉弁9が閉じた状態において、燃料供給源からの燃料ガスが前記燃料管8を経て前記調圧弁7で圧力を調整された後、前記燃料ガス主管6を通って燃料供給電磁弁4で流量を調整されてから、前記燃料ガス枝管5によってエンジンの吸気ポートに導入される。そして、吸気ポートに導入された燃料ガスは、前記過給機から給気室を通して吸気ポートに導入された圧縮空気と混合され、この混合気がシリンダの主燃焼室内に導入されて燃焼されることによりガスエンジンから回転出力が得られ、この回転出力により発電装置Gが駆動されて発電される。
Next, the operation of the fuel
When the fuel
そして、前記ガスエンジンEの運転中は、前記給気圧検出器13によって検出された給気室内の給気圧Paと、前記燃料供給圧検出器14によって検出された燃料ガス主管6内の燃料供給圧Pfとが前記調圧弁制御部15に入力されているので、該調圧弁制御部15は、それらの給気圧Paと燃料供給圧Pfとの差圧が、発電装置Gの発電電力(ガスエンジンEの負荷)h毎に設定された目標値になるようにPID計算を行い、このPID計算によって得られた制御信号i1を電空変換器16に出力する。そのため、該電空変換器16が前記制御信号i1にもとづいて制御エアaによって前記調圧弁7の調圧動作を行わせ、これにより、前記燃料ガス主管6内の燃料供給圧Pfが、フィードバック制御により前記給気圧Paとの間に適切な差圧が生じた状態に調節される。
したがって、前記燃料ガス枝管5の燃料供給電磁弁4がガスエンジンEの調速動作によって的確に開弁されて、前記燃料ガス主管6から所定圧、所定流量の燃料ガスが燃料ガス枝管5を通して吸気ポートに供給され、そこで給気と混合されてシリンダ内に導入されて燃焼され、ガスエンジンEは安定した運転状態を継続する。
During operation of the gas engine E, the supply air pressure Pa detected in the
Accordingly, the fuel
しかし、前記ガスエンジンEの運転中に、停電等が発生することにより、前記発電装置Gの給電系統に設置されている遮断器が開いて、ガスエンジンEの負荷が定格負荷から瞬時に無負荷あるいは部分負荷に変化した場合(負荷遮断時)は、図2(a)に示すように、前記遮断器が開いて負荷遮断信号b1が前記遮断負荷判断部17に入力される(ステップS1)ので、該遮断負荷判断部17は、前記負荷検出部18から入力されている発電装置Gの発電電力hにもとづいて、負荷遮断寸前の電力量hxと負荷遮断直後の電力量hoの差から負荷遮断量h1(図3(a)参照)を求め、該負荷遮断量h1が予め設定されている設定負荷遮断量hsと比較されて(ステップS2)、負荷遮断量h1が設定負荷遮断量hs以上であるときは、前記調圧弁制御部15に動作信号i2を送信する。
However, when a power failure or the like occurs during operation of the gas engine E, the circuit breaker installed in the power supply system of the power generator G opens, and the load of the gas engine E is instantaneously no load from the rated load. Or when it changes to partial load (at the time of load interruption), as shown in Drawing 2 (a), since the above-mentioned circuit breaker opens, load interruption signal b1 is inputted into the above-mentioned interruption load judgment part 17 (Step S1). Based on the generated power h of the power generator G input from the
そして、前記動作信号i2の入力により前記調圧弁制御部15が動作して、その内部のPID演算器のゲイン設定要素を低ゲイン値Koから予め定められた高ゲイン値K1に設定変更して(ステップS3a)、図3(b)に示すように、その高ゲイン値K1をタイマで設定された一定時間(保持時間)T1だけ維持した(ステップS4a)後に、低ゲイン値Koに戻す(ステップS5a)。これにより、前記燃料ガス主管6内の燃料供給圧Pfのフィードバック制御用のゲインが高められた制御電流i1にもとづいて、前記電空変換器16が前記調圧弁7をその出口圧が瞬時に低下して一定時間T1だけ維持するように動作させるので、前記燃料ガス主管6内の燃料供給圧Pfが速やかに低下される。
Then, the pressure regulating
一方、図2(b)に示すように、前記遮断器が開いて前記負荷遮断信号b1が前記遮断負荷判断部17に入力されたとき(ステップS1)は、該遮断負荷判断部17が、前記のように負荷遮断量h1(図3(a)参照)を求め、該負荷遮断量h1が予め設定されている設定負荷遮断量hsと比較され(ステップS2)、負荷遮断量h1が設定負荷遮断量hs以上であると、前記遮断負荷判断部17が動作指令(制御電圧)i3によって前記電磁弁11を開弁させ(ステップS3b)、図3(c)に示すように、その開弁状態をタイマで設定された所定時間(保持時間)T2だけ維持した(ステップS4b)後に、前記電磁弁11を閉じる(ステップS5a)。これにより、前記配管12を通して流れる作動エアAにより開閉弁9が所定時間T2だけ開弁されることにより、前記燃料ガス主管6の燃料ガスが瞬時に燃料ガス放出管10を通して外部(燃料回収タンク等)に放出され、その放出が所定時間T2だけ維持され、燃料ガス主管6内の燃料供給圧Pfが速やかに低下される。
On the other hand, as shown in FIG. 2B, when the breaker is opened and the load breaking signal b1 is input to the breaking load determining unit 17 (step S1), the breaking
前記のようにして、ガスエンジンEに対する負荷遮断時に、該負荷遮断時における負荷遮断量h1が設定負荷遮断量hs以上であるか否かを、前記遮断負荷判断部17によって判断され、前記負荷遮断量h1が設定負荷遮断量hs以上である場合に、前記調圧弁制御部15によって燃料ガス主管6内の燃料供給圧Pfのフィードバック制御用のゲインが一定時間T1だけ高められて前記調圧弁7がその出口圧を一定時間低下させるように動作し、これと同時に、前記遮断負荷判断部17によって電磁弁11を介して前記開閉弁9が所定時間T2だけ開弁されて、前記燃料ガス主管6内の燃料ガスが燃料ガス放出管10を通って所定時間放出されるようになっているので、前記負荷遮断時における燃料ガス主管6内の燃料供給圧Pfを、前記調圧弁制御部15と遮断負荷判断部17によって前記調圧弁7と開閉弁9の動作を的確に制御することによって、迅速、効果的に低下させることができる。これにより、負荷遮断時に、前記燃料ガス主管6から燃料ガス枝管5を通してシリンダへ供給される燃料ガスの燃料供給圧Pfと、過給機からシリンダへ供給される圧縮空気の給気圧Paとの差圧が異常に増加することが防止される。
したがって、ガスエンジンEの負荷遮断時に、燃料供給圧Pfと給気圧Paの差圧が大きくなることにより、前記燃料ガス枝管5の燃料供給電磁弁4が開弁しなくなって、ガスエンジンEが失速してしまうといった現象がおこることはなく、ガスエンジンEの安定した燃焼運転が確保される。
As described above, when the load on the gas engine E is interrupted, the interrupt
Therefore, when the load of the gas engine E is cut off, the differential pressure between the fuel supply pressure Pf and the supply air pressure Pa increases, so that the fuel supply
以上説明したように、前記実施の形態に係るガスエンジンにおける燃料供給制御装置1は、過給機からシリンダに導入される圧縮空気の給気圧Paを検出すると共に、燃料ガス供給源から燃料供給電磁弁4によって流路を開閉制御される燃料ガス枝管5を通してシリンダ内に供給される燃料ガスの燃料供給圧Pfを検出し、前記給気圧Paと燃料供給圧Pfとの差圧がガスエンジンEの負荷hに応じて調整されるように、制御手段によって前記燃料ガス主管6の入口に設けた調圧弁7を動作させてフィードバック制御により、前記燃料ガス主管6に導入される燃料ガスの圧力を制御するようにしたガスエンジンにおける燃料供給制御装置において、前記制御手段が、ガスエンジンEの負荷量を検出する負荷検出部18と、ガスエンジンEの負荷遮断の有無を遮断器からの負荷遮断信号bにより判定すると共に、前記負荷検出部18から入力される負荷量にもとづいてガスエンジンEの負荷遮断時における負荷遮断量h1を求め、該負荷遮断量h1が設定負荷遮断量(設定値)hs以上か否かを判断し、設定負荷遮断量hs以上の時に動作指令i2,i3を出力する遮断負荷判断部17と、該遮断負荷判断部17から出力された動作指令i2によって動作し、前記フィードバック制御におけるゲインを一定時間だけ高めて前記調圧弁7を電空変換器16を介して動作させる調圧弁制御部15とを備え、また、前記燃料ガス主管6に開閉弁9を設けた燃料ガス放出管10が接続されており、前記遮断負荷判断部17から出力された動作指令i3で電磁弁11を介して開閉される配管12を通して供給される動作エアAにより前記開閉弁9が所定時間だけ開弁されて、前記燃料ガス主管6から燃料ガスが燃料ガス放出管10を通して放出される構成とされている。
As described above, the fuel
したがって、前記実施の形態に係るガスエンジンにおける燃料供給制御装置1によれば、負荷遮断時に、その遮断負荷量h1が設定遮断負荷量hs以上になった場合、調圧弁制御部15によって燃料ガス主管6内の燃料供給圧のフィードバック制御におけるゲインが一定時間だけ高められることにより、前記調圧弁7が敏感に動作して前記燃料ガス主管6内の燃料ガスの圧力を瞬時に下げることに加えて、遮断負荷判断部17によって所定時間だけ前記開閉弁9を開弁させることにより、燃料ガス主管6内の燃料ガスを前記燃料ガス放出管10から速やかに外部へ放出させ、燃料ガス主管6内の燃料ガスの圧力を効果的に下げることができるので、燃料ガス主管6から吸気ポートを経て燃料ガスを供給する燃料ガス枝管5に設けた燃料供給電磁弁4の入口と出口の差圧を適切かつ確実に維持することができ、これにより、前記燃料供給電磁弁4の開閉動作を円滑、確実に行わせて、燃料ガスのシリンダ内への供給を確保することができ、負荷遮断時においても、ガスエンジンEが失速することなく運転を継続することができる。
Therefore, according to the fuel
なお、前記実施の形態に係るガスエンジンにおける燃料供給制御装置1においては、負荷遮断時に、前記調圧弁制御部15によって前記燃料ガス主管6内の燃料供給圧Pfのフィードバック制御用のゲインを、一定時間高めて前記調圧弁7を制御することにより、燃料ガス主管6内の燃料供給圧Pfを下げると同時に、前記遮断負荷判断部17によって前記燃料ガス放出管10の開閉弁9を開いて前記燃料ガス主管6内の燃料ガスを所定時間放出して、燃料ガス主管6内の燃料供給圧Pfを速やかに下げることにより、燃料供給電磁弁4の入口と出口の差圧を適正値に維持させ、負荷遮断時でも前記燃料供給電磁弁4が確実に動作して、ガスエンジンEのシリンダへの燃料ガスの供給を安定して行えるように構成して、負荷遮断時におけるガスエンジンEの失速運転の防止効果を高めている。
In the fuel
しかし、本発明はこれに限らず、前記調圧弁制御部15によって前記燃料ガス主管6内の燃料供給圧Pfのフィードバック制御用のゲインを高めること、または前記遮断負荷判断部17によって前記燃料ガス主管6内の燃料ガスを放出すること、のいずれか一方を実施して燃料ガス主管6内の燃料供給圧Pfを下げるように構成してもよく、いずれの構成においても、前記燃料ガス枝管5の燃料供給電磁弁4の入口と出口の差圧を適切に維持して前記燃料供給電磁弁4の開閉動作を確実に行わせることができ、負荷遮断時においてガスエンジンEが失速することなく運転を継続することができる。その場合は、何れか一方に対応する装置を具備してその一方のみを単独に実施してもよく、また、両方に対応した装置を具備して、外部からいずれか一方を選択して実施できるようにしてもよい。
However, the present invention is not limited to this. The gain for feedback control of the fuel supply pressure Pf in the fuel gas
また、前記実施の形態に係るガスエンジンにおける燃料供給制御装置1においては、前記燃料ガス主管6の調圧弁7の動作を調圧弁制御部15によって電空変換器16を介して間接的に制御するようにしたが、電空変換器16を介さずに直接制御するようにしてもよく、また、前記燃料ガス放出管の開閉弁9を前記遮断負荷判断部17からの動作指令i3で電磁弁11を介して開閉される配管12から供給される動作エアAにより間接的に開閉させるようにしたが、これに限らず、前記開閉弁9を電磁弁等に代えて前記遮断負荷判断部17からの動作指令i3で直接的に開閉させるようにしてもよい。
Further, in the fuel
1 燃料供給制御装置
2 エンジン本体
3 シリンダヘッド
4 燃料供給電磁弁(燃料供給弁)
5 燃料ガス枝管(燃料供給管)
6 燃料ガス主管(燃料供給管)
7 調圧弁
8 燃料管(燃料供給管)
9 開閉弁
10 燃料ガス放出管
11 電磁弁
12 配管
13 給気圧検出器
14 燃料供給圧検出器
15 調圧弁制御部(制御手段)
16 電空変換器 (制御手段)
17 遮断負荷判断部(制御手段)
18 電力負荷検出部(制御手段)
E ガスエンジン
G 発電装置
DESCRIPTION OF
5 Fuel gas branch pipe (fuel supply pipe)
6 Fuel gas main pipe (fuel supply pipe)
7 Pressure regulating valve 8 Fuel pipe (fuel supply pipe)
DESCRIPTION OF
16 Electro-pneumatic converter (control means)
17 Interrupting load determination unit (control means)
18 Power load detector (control means)
E Gas engine G Power generator
Claims (3)
前記制御手段は、ガスエンジンの負荷量を検出する負荷検出部と、ガスエンジンの負荷遮断の有無を判定すると共に、該負荷検出部から入力される負荷量にもとづいてガスエンジンの負荷遮断時における負荷遮断量を求め、該負荷遮断量が設定値以上か否かを判断し、設定値以上の時に動作指令を出力する遮断負荷判断部と、該遮断負荷判断部から出力された動作指令によって動作し、前記フィードバック制御におけるゲインを一定時間だけ高めて前記調圧弁を動作させる調圧弁制御部とを備えていることを特徴とするガスエンジンにおける燃料供給制御装置。 Fuel supply of fuel gas supplied into the cylinder through a fuel supply pipe whose opening and closing is controlled by a fuel supply valve from a fuel gas supply source while detecting the supply pressure of compressed air introduced from the supercharger into the cylinder The pressure is detected, and the pressure control valve provided at the inlet of the fuel supply pipe is operated by the control means so that the differential pressure between the supply air pressure and the fuel supply pressure is adjusted according to the load of the gas engine. In the fuel supply control device in the gas engine, which controls the pressure of the fuel gas introduced into the fuel supply pipe,
The control means determines a load detection unit for detecting a load amount of the gas engine and whether or not the gas engine load is interrupted, and at the time of gas engine load interruption based on the load amount input from the load detection unit. Calculates the load cutoff amount, determines whether the load cutoff amount is greater than or equal to the set value, and outputs an operation command when the load cutoff amount is equal to or greater than the set value, and operates according to the operation command output from the interrupt load determination unit And a pressure regulating valve control unit that operates the pressure regulating valve by increasing a gain in the feedback control for a certain period of time.
前記燃料供給管には開閉弁を設けた燃料ガス放出管が接続されており、前記制御手段は、ガスエンジンの負荷量を検出する負荷検出部と、ガスエンジンの負荷遮断の有無を判定すると共に、該負荷検出部から入力される負荷量にもとづいてガスエンジンの負荷遮断時における負荷遮断量を求め、該負荷遮断量が設定値以上か否かを判断し、設定値以上の時に動作指令を出力する遮断負荷判断部とを備えており、該遮断負荷判断部から出力された動作指令によって前記開閉弁が所定時間だけ開弁されて、前記燃料供給管から燃料ガスが放出されるようになっていることを特徴とするガスエンジンにおける燃料供給制御装置。 Fuel supply of fuel gas supplied into the cylinder through a fuel supply pipe whose opening and closing is controlled by a fuel supply valve from a fuel gas supply source while detecting the supply pressure of compressed air introduced from the supercharger into the cylinder The pressure is detected, and the pressure control valve provided at the inlet of the fuel supply pipe is operated by the control means so that the differential pressure between the supply air pressure and the fuel supply pressure is adjusted according to the load of the gas engine. In the fuel supply control device in the gas engine, which controls the pressure of the fuel gas introduced into the fuel supply pipe,
A fuel gas discharge pipe provided with an open / close valve is connected to the fuel supply pipe, and the control means determines a load detection unit for detecting a load amount of the gas engine and whether or not the load cut off of the gas engine is interrupted. Based on the load amount input from the load detection unit, the load cutoff amount at the time of gas engine load cutoff is obtained, and it is determined whether or not the load cutoff amount is equal to or greater than a set value. A shut-off load determination unit for outputting, and the on-off valve is opened for a predetermined time by an operation command output from the shut-off load determination unit, so that fuel gas is discharged from the fuel supply pipe. A fuel supply control device for a gas engine.
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015227653A (en) * | 2014-06-03 | 2015-12-17 | ヤンマー株式会社 | Biomass gas mono-fuel combustion engine |
JP2016164413A (en) * | 2015-03-06 | 2016-09-08 | マン・ディーゼル・アンド・ターボ・エスイー | Method and closed loop control system for operating engine |
CN112196679A (en) * | 2020-09-29 | 2021-01-08 | 广西玉柴机器股份有限公司 | Transient compensation control system and method for gas generator |
CN116335859A (en) * | 2023-05-23 | 2023-06-27 | 潍柴动力股份有限公司 | Engine fuel supply system and control method |
CN116447518A (en) * | 2023-04-03 | 2023-07-18 | 广东港能新能源科技有限公司 | Natural gas conveying pipeline pressure regulating device |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0431646A (en) * | 1990-05-24 | 1992-02-03 | Nippondenso Co Ltd | Idle speed controller of internal combustion engine |
JPH04318265A (en) * | 1991-04-16 | 1992-11-09 | Yanmar Diesel Engine Co Ltd | Multicylinder subchamber lean burn gas engine |
JP2005054613A (en) * | 2003-08-07 | 2005-03-03 | Niigata Power Systems Co Ltd | Method and device for feeding fuel gas and air in lean burn gas engine |
JP2006138324A (en) * | 2006-01-11 | 2006-06-01 | Yanmar Co Ltd | Control method for sub-chamber type gas engine |
-
2006
- 2006-11-02 JP JP2006298848A patent/JP5094092B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0431646A (en) * | 1990-05-24 | 1992-02-03 | Nippondenso Co Ltd | Idle speed controller of internal combustion engine |
JPH04318265A (en) * | 1991-04-16 | 1992-11-09 | Yanmar Diesel Engine Co Ltd | Multicylinder subchamber lean burn gas engine |
JP2005054613A (en) * | 2003-08-07 | 2005-03-03 | Niigata Power Systems Co Ltd | Method and device for feeding fuel gas and air in lean burn gas engine |
JP2006138324A (en) * | 2006-01-11 | 2006-06-01 | Yanmar Co Ltd | Control method for sub-chamber type gas engine |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015227653A (en) * | 2014-06-03 | 2015-12-17 | ヤンマー株式会社 | Biomass gas mono-fuel combustion engine |
JP2016164413A (en) * | 2015-03-06 | 2016-09-08 | マン・ディーゼル・アンド・ターボ・エスイー | Method and closed loop control system for operating engine |
CN112196679A (en) * | 2020-09-29 | 2021-01-08 | 广西玉柴机器股份有限公司 | Transient compensation control system and method for gas generator |
CN112196679B (en) * | 2020-09-29 | 2024-02-09 | 广西玉柴船电动力有限公司 | Transient compensation control system and method for gas generator |
CN116447518A (en) * | 2023-04-03 | 2023-07-18 | 广东港能新能源科技有限公司 | Natural gas conveying pipeline pressure regulating device |
CN116447518B (en) * | 2023-04-03 | 2023-11-10 | 广东港能新能源科技有限公司 | Natural gas conveying pipeline pressure regulating device |
CN116335859A (en) * | 2023-05-23 | 2023-06-27 | 潍柴动力股份有限公司 | Engine fuel supply system and control method |
CN116335859B (en) * | 2023-05-23 | 2023-09-15 | 潍柴动力股份有限公司 | Engine fuel supply system and control method |
Also Published As
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