本發(fā)明涉及一種壓縮燃料氣體的壓縮機(jī)的控制裝置及控制方法。

背景技術(shù)：

提出有一種具備控制機(jī)構(gòu)的燃料氣體供給系統(tǒng)，所述控制機(jī)構(gòu)以將壓縮燃料氣體的壓縮機(jī)的排出壓力保持在設(shè)定范圍內(nèi)的方式調(diào)節(jié)對燃?xì)廨啓C(jī)等負(fù)載機(jī)器的燃料氣體供給量。

然而，現(xiàn)有的燃料氣體供給系統(tǒng)中有時無法適當(dāng)應(yīng)對如負(fù)載切斷時或燃?xì)廨啓C(jī)跳閘時等燃料氣體消耗量的急劇變動。因此，提出有如下技術(shù)，即通過控制設(shè)置于壓縮機(jī)的入口導(dǎo)向閥(IGV：Inlet Guide Vane)的開度來使壓縮機(jī)的排出壓力維持在設(shè)定壓力，并且為了避免所謂的喘振，在負(fù)載切斷時等快速開啟連接于壓縮機(jī)出口的防喘振閥(ASV：Anti-Surge Valve)(也稱為再循環(huán)控制閥(RCV：Recycle Control Valve))，從而使從該壓縮機(jī)排出的燃料氣體的一部分返回到該壓縮機(jī)的入口側(cè)。

并且，提出有如下燃料氣體供給系統(tǒng)，即進(jìn)一步對如上述的燃料氣體供給系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，除了入口導(dǎo)向閥，還將防喘振閥活用于壓縮機(jī)的排出壓力控制，由此不僅在正常運(yùn)行時，在負(fù)載切斷時、壓縮機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)跳閘時等，也能夠得到良好的控制結(jié)果(例如，參考專利文獻(xiàn)1)。

以往技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2005-076461號公報

發(fā)明的概要

發(fā)明要解決的技術(shù)課題

根據(jù)專利文獻(xiàn)1中記載的燃料氣體供給系統(tǒng)，與以往的燃料氣體供給 系統(tǒng)相比，負(fù)載切斷的響應(yīng)特性得到改善，然而，但在產(chǎn)生了負(fù)載切斷時等急劇的負(fù)載變動的情況下，專利文獻(xiàn)1中記載的燃料供給系統(tǒng)也產(chǎn)生作為反饋控制對象的壓力的預(yù)定量的過沖、下沖，并且直到穩(wěn)定為止需要些許時間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種能夠更快速地穩(wěn)定負(fù)載機(jī)器中產(chǎn)生急劇的負(fù)載變動時的壓力的變動的控制裝置及控制方法。

用于解決技術(shù)課題的手段

根據(jù)本發(fā)明的第1方式，一種控制裝置，其控制燃料氣體供給系統(tǒng)，所述燃料氣體供給系統(tǒng)具備：壓縮機(jī)，壓縮燃料氣體，并將該壓縮的燃料氣體供給至負(fù)載機(jī)器；流入量調(diào)整機(jī)構(gòu)，調(diào)整所述燃料氣體對所述壓縮機(jī)的流入量；及防喘振閥，用于使從所述壓縮機(jī)排出的燃料氣體返回到所述壓縮機(jī)的入口側(cè)，所述控制裝置具備：主壓力調(diào)整部，根據(jù)前饋控制值及反饋控制值控制所述流入量調(diào)整機(jī)構(gòu)及所述防喘振閥，所述前饋控制值根據(jù)所述負(fù)載機(jī)器的負(fù)載及預(yù)定的轉(zhuǎn)換處理而生成，所述反饋控制值根據(jù)所述壓縮機(jī)的排出壓力的設(shè)定值與所述壓縮機(jī)的排出壓力的測量值的偏差而生成；及緊急時壓力調(diào)整部，對在根據(jù)所述前饋控制值及所述反饋控制值中的至少任一個計算出的控制所述防喘振閥的防喘振閥控制值，加上預(yù)先規(guī)定的偏置電壓值而得到的偏置電壓加法控制值進(jìn)行計算，并根據(jù)預(yù)定值以上的負(fù)載變動的產(chǎn)生，將所述防喘振閥控制值切換成所述偏置電壓加法控制值而控制所述防喘振閥。

根據(jù)本發(fā)明的第2方式，上述的控制裝置中，所述緊急時壓力調(diào)整部從產(chǎn)生所述負(fù)載變動時起經(jīng)過預(yù)先規(guī)定的預(yù)定時間之后，使所述偏置電壓加法控制值恢復(fù)到所述防喘振閥控制值而控制所述防喘振閥。

根據(jù)本發(fā)明的第3方式，上述的控制裝置中，所述緊急時壓力調(diào)整部從產(chǎn)生所述負(fù)載變動時起將所述偏置電壓值的輸出維持一定時間之后，進(jìn)一步花費(fèi)一定時間按一定程度降低至零。

根據(jù)本發(fā)明的第4方式，上述的控制裝置中，所述緊急時壓力調(diào)整部 中計算出在與運(yùn)行中的多個所述壓縮機(jī)對應(yīng)的各所述防喘振閥控制值加上所述偏置電壓值的多個所述偏置電壓加法控制值，并根據(jù)各個該偏置電壓加法控制值來控制與多個所述壓縮機(jī)各自對應(yīng)的所述防喘振閥。

根據(jù)本發(fā)明的第5方式，上述的控制裝置中，所述緊急時壓力調(diào)整部使所述偏置電壓加法控制值恢復(fù)到所述防喘振閥控制值的同時，對所述反饋控制值加上所述偏置電壓值，所述主壓力調(diào)整部根據(jù)所述前饋控制值及加上所述偏置電壓值而得的反饋控制值控制所述流入量調(diào)整機(jī)構(gòu)及所述防喘振閥。

根據(jù)本發(fā)明的第6方式，一種控制方法，其控制燃料氣體供給系統(tǒng)，所述燃料氣體供給系統(tǒng)具備：壓縮機(jī)，壓縮燃料氣體，并將該壓縮的燃料氣體供給至負(fù)載機(jī)器；流入量調(diào)整機(jī)構(gòu)，調(diào)整所述燃料氣體對所述壓縮機(jī)的流入量；及防喘振閥，用于使從所述壓縮機(jī)排出的燃料氣體返回到所述壓縮機(jī)的入口側(cè)，所述控制方法具有：主壓力調(diào)整部根據(jù)前饋控制值及反饋控制值控制所述流入量調(diào)整機(jī)構(gòu)及所述防喘振閥的步驟，所述前饋控制值根據(jù)所述負(fù)載機(jī)器的負(fù)載及預(yù)定的轉(zhuǎn)換處理而生成，所述反饋控制值根據(jù)所述壓縮機(jī)的排出壓力的設(shè)定值與所述壓縮機(jī)的排出壓力的測量值的偏差而生成；及緊急時壓力調(diào)整部對在根據(jù)所述前饋控制值及所述反饋控制值中的至少任一個計算出的控制所述防喘振閥的防喘振閥控制值，加上預(yù)先規(guī)定的偏置電壓值而得到的偏置電壓加法控制值進(jìn)行計算，并根據(jù)預(yù)定值以上的負(fù)載變動的產(chǎn)生，將所述防喘振閥控制值切換成所述偏置電壓加法控制值而控制所述防喘振閥的步驟。

發(fā)明效果

根據(jù)上述的控制裝置及控制方法，能夠更快速地穩(wěn)定負(fù)載機(jī)器中產(chǎn)生急劇的負(fù)載變動時的壓力的變動。

附圖說明

圖1是表示第1實(shí)施方式所涉及的燃料氣體供給系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)的圖。

圖2是說明第1實(shí)施方式所涉及的主壓力調(diào)整部的功能的第1圖。

圖3是說明第1實(shí)施方式所涉及的主壓力調(diào)整部的功能的第2圖。

圖4是說明第1實(shí)施方式所涉及的主壓力調(diào)整部的功能的第3圖。

圖5是說明第1實(shí)施方式所涉及的緊急時壓力調(diào)整部的功能的第1圖。

圖6是說明第1實(shí)施方式所涉及的緊急時壓力調(diào)整部的功能的第2圖。

圖7是表示第2實(shí)施方式所涉及的燃料氣體供給系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)的圖。

圖8是表示第3實(shí)施方式所涉及的燃料氣體供給系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)的圖。

具體實(shí)施方式

<第1實(shí)施方式>

以下，參考圖1～圖6對第1實(shí)施方式所涉及的燃料氣體供給系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說明。

圖1是表示第1實(shí)施方式所涉及的燃料氣體供給系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)的圖。

如圖1所示，燃料氣體供給系統(tǒng)100具備壓縮機(jī)1(compressor)、作為流入量調(diào)整機(jī)構(gòu)的入口導(dǎo)向閥(以下，IGV5)、防喘振閥(以下，ASV7)、儲氣罐13(header tank)及控制裝置101。

燃料氣體供給系統(tǒng)100向作為壓縮的燃料氣體的供給目的地的燃?xì)廨啓C(jī)15(負(fù)載機(jī)器)供給該燃料氣體。燃料氣體的供給量由負(fù)載指令部17所輸出的要求信號DEM決定。負(fù)載指令部17所輸出的要求信號DEM規(guī)定燃?xì)廨啓C(jī)15的負(fù)載的目標(biāo)值，通過后述的控制裝置101接收該要求信號DEM，從燃料氣體供給系統(tǒng)100供給與燃?xì)廨啓C(jī)15的負(fù)載的目標(biāo)值相應(yīng)的量的燃料氣體。

壓縮機(jī)1壓縮通過IGV5供給的燃料氣體，并將該壓縮的燃料氣體經(jīng)由儲氣罐13供給至燃?xì)廨啓C(jī)15。

IGV5為調(diào)整從上游供給的燃料氣體對壓縮機(jī)1的流入量的閥。另外，IGV5的上游側(cè)設(shè)置有未圖示的PCV(Pressure Control Valve)，以該IGV5的上游側(cè)中的壓力保持恒定的方式陸續(xù)供給燃料氣體。

ASV7為調(diào)整使從壓縮機(jī)1排出的經(jīng)壓縮的燃料氣體返回到該壓縮機(jī)1的入口側(cè)(為連接上述PCV與壓縮機(jī)1的配管且IGV5的上游側(cè))的燃料氣體的流量的閥。

控制裝置101具有主壓力調(diào)整部101a及緊急時壓力調(diào)整部101b。

另外，圖1所示的例子中，示出從儲氣罐13連接到單一的燃?xì)廨啓C(jī)15的方式，但并不限定于此，也可以是從儲氣罐13連接到多個燃?xì)廨啓C(jī)15的方式。

圖2、圖3及圖4分別是說明第1實(shí)施方式所涉及的主壓力調(diào)整部的功能的第1圖、第2圖及第3圖。

以下，在圖1的基礎(chǔ)上參考圖2～圖4對主壓力調(diào)整部101a的功能進(jìn)行說明。

如圖1所示，主壓力調(diào)整部101a具有函數(shù)發(fā)生器19、函數(shù)發(fā)生器27、函數(shù)發(fā)生器29、加法器21、壓力調(diào)整器23(PC：Pressure Controller)、流量調(diào)整器35(FC：Flow Controller)及高位選擇部31。

燃?xì)廨啓C(jī)15運(yùn)行時，負(fù)載指令部17向函數(shù)發(fā)生器19賦予要求信號DEM。該要求信號DEM作為將燃?xì)廨啓C(jī)15的最大負(fù)載設(shè)為100％時的負(fù)載率被賦予。

函數(shù)發(fā)生器19根據(jù)圖2所例示的函數(shù)，執(zhí)行輸入負(fù)載指令部17所輸出的上述要求信號DEM并轉(zhuǎn)換成前饋控制值MVO的轉(zhuǎn)換處理，并輸出表示前饋控制值MVO的控制信號。函數(shù)發(fā)生器19所輸出的控制信號所表示的前饋控制值MVO輸入于加法器21。

壓力調(diào)整器23輸入表示壓縮機(jī)1朝向燃?xì)廨啓C(jī)15排出的燃料氣體的壓力且為由壓力計25檢測出的實(shí)際壓力(實(shí)際排出壓力PV1)的信號，并輸出表示用于使該實(shí)際排出壓力PV1與預(yù)先規(guī)定的排出壓力的設(shè)定值(設(shè)定壓力SV1)一致的第1反饋控制值MV1的控制信號。具體而言，壓力調(diào)整器23對設(shè)定壓力SV1與檢測出的實(shí)際排出壓力PV1的偏差實(shí)施了PI(比例，積分)處理的第1反饋控制值MV1進(jìn)行運(yùn)算，并朝向加法器21輸出對應(yīng)于該第1反饋控制值MV1的控制信號。

加法器21執(zhí)行對前饋控制值MV0與第1反饋控制值MV1進(jìn)行加法的運(yùn)算從而求出中間控制值MV2，并朝向函數(shù)發(fā)生器27及函數(shù)發(fā)生器29輸出對應(yīng)于該中間控制值MV2的信號。

函數(shù)發(fā)生器27將基于圖3所例示的函數(shù)的閥控制信號輸出至IGV5。例如，函數(shù)發(fā)生器27在前饋控制值MV0成為50％為止將IGV開度(IGV5的閥的開啟程度)保持為20％(對應(yīng)于最小開度)，伴隨前饋控制值MV0從50％開始增大，形成使IGV開度從20％直線性地增加至100％(對應(yīng)于最大開度)的閥控制信號，并將該閥控制信號輸出至IGV5。

函數(shù)發(fā)生器29將基于圖4所例示的函數(shù)的閥控制信號輸出至高位選擇部31。例如，函數(shù)發(fā)生器29在前饋控制值MV0成為50％為止將ASV開度(ASV7的閥的開啟程度)從100％(對應(yīng)于最大開度)直線性地減少至0％(對應(yīng)于最小開度)，設(shè)定前饋控制值MV0為50％以上時使ASV開度保持為0％的防喘振閥控制值MV3，并將對應(yīng)于該防喘振閥控制值MV3的信號，經(jīng)由后述的加法器41輸出至高位選擇部31。

流量調(diào)整器35對與從壓縮機(jī)1供給至儲氣罐13的燃料氣體的流量且為預(yù)先規(guī)定的排出流量的設(shè)定值(設(shè)定流量SV2)、及利用流量計37檢測出的實(shí)際排出流量(實(shí)際排出流量PV2)的偏差對應(yīng)的第2反饋控制值MV4進(jìn)行運(yùn)算，并將對應(yīng)于該第2反饋控制值MV4的信號輸出至上述高位選擇部31。

高位選擇部31對表示從函數(shù)發(fā)生器29輸出的防喘振閥控制值MV3的信號與表示流量調(diào)整器35所輸出的第2反饋控制值MV4的信號進(jìn)行比較，并將其中較大的信號作為閥控制信號輸出至ASV7。

通過以上結(jié)構(gòu)，主壓力調(diào)整部101a利用前饋控制值MV0及第1反饋控制值MV1控制IGV5及ASV7，所述前饋控制值MV0根據(jù)燃?xì)廨啓C(jī)15的負(fù)載(要求信號DEM表示的負(fù)載)及基于函數(shù)發(fā)生器19的上述轉(zhuǎn)換處理而生成，所述第1反饋控制值MV1根據(jù)壓縮機(jī)1的排出壓力的設(shè)定值(設(shè)定壓力SV1)與該壓縮機(jī)1的排出壓力的測量值(實(shí)際排出壓力PV1)的偏差而生成。

基于主壓力調(diào)整部101a的結(jié)構(gòu)的具體作用與引用文獻(xiàn)1中所記載的內(nèi)容相同，因此省略詳細(xì)說明。根據(jù)主壓力調(diào)整部101a的如上所述的功 能結(jié)構(gòu)，通過前饋控制與反饋控制的組合來控制排出壓力，因此可實(shí)現(xiàn)適應(yīng)性較高的壓力控制，因此即使對燃?xì)廨啓C(jī)15要求急劇的負(fù)載的情況下，也能夠抑制排出壓力的變動。

圖5、圖6分別是說明第1實(shí)施方式所涉及的緊急時壓力調(diào)整部的功能的第1圖、第2圖。

以下，在圖1的基礎(chǔ)上參考圖5、圖6對緊急時壓力調(diào)整部101b的功能進(jìn)行說明。

如圖1所示，緊急時壓力調(diào)整部101b具備偏置電壓輸出部39及加法器41。

偏置電壓輸出部39在接收到表示每單位時間的負(fù)載變動為預(yù)定的變動幅度以上的通知信號TRP時，立即輸出預(yù)先規(guī)定的偏置電壓值BIAS(BIAS＞0)。通知信號TRP例如為通知燃?xì)廨啓C(jī)15中發(fā)生負(fù)載切斷或跳閘等時產(chǎn)生的急劇的負(fù)載變動的信號。另外，偏置電壓輸出部39在正常情況(接收通知信號TRP之前)下，始終將偏置電壓信號設(shè)為零(BIAS＝0)。

偏置電壓輸出部39所輸出的偏置電壓信號輸出至加法器41。由此，預(yù)定的偏置電壓值BIAS(＞0)被加算到用于決定ASV開度的防喘振閥控制值MV3上。加法器41朝向高位選擇部31輸出通過加算得到的偏置電壓加法控制值MV3’(MV3’＝MV3+BIAS)。

通過如上結(jié)構(gòu)，緊急時壓力調(diào)整部101b計算對防喘振閥控制值MV3加算預(yù)先規(guī)定的偏置電壓值BIAS得到的偏置電壓加法控制值MV3’，并根據(jù)預(yù)定值以上的負(fù)載變動的產(chǎn)生(即，接收到通知信號TRP時)，將防喘振閥控制值MV3切換成偏置電壓加法控制值MV3’而控制ASV7。

具體而言，如圖5所示，偏置電壓輸出部39從接收到通知信號TRP的時刻t0起，輸出預(yù)先規(guī)定的值且大于零的一定值(例如，5％)。偏置電壓輸出部39從時刻t0至經(jīng)過一定時間(例如，5秒)后的時刻t1(t1＞t0)為止維持上述一定值的輸出，從時刻t1至?xí)r刻t2(t2＞t1)，按一定的比率漸漸降低至零。

如此，偏置電壓輸出部39從發(fā)生負(fù)載切斷時(時刻t0)起經(jīng)過預(yù)先規(guī)定的預(yù)定時間之后(時刻t2)，將偏置電壓加法控制值MV3’恢復(fù)到防喘振閥控制值MV3而控制ASV7。

通過偏置電壓輸出部39輸出如圖5所示的偏置電壓值BIAS，緊急時壓力調(diào)整部101b從產(chǎn)生負(fù)載切斷等急劇的負(fù)載變動的瞬間起，將防喘振閥控制值MV3切換成上述的偏置電壓加法控制值MV3’而控制ASV7。在此，如圖6所示，偏置電壓加法控制值MV3’為始終比防喘振閥控制值MV3大相當(dāng)于偏置電壓值BIAS(BIAS＝5％)的控制值。即，即使是在前饋控制值MVO為50％至100％的情況下，用于控制ASV7的防喘振閥控制值MV3將大于零的偏置電壓值BIAS(例如5％)的輸出維持預(yù)定時間(例如，5秒)。

接著，對上述的第1實(shí)施方式所涉機(jī)的燃料氣體供給系統(tǒng)的作用效果，一邊與不具備緊急時壓力調(diào)整部101b的對比例進(jìn)行對比一邊進(jìn)行說明。

即使在該對比例所涉及的燃料氣體供給系統(tǒng)的情況下，產(chǎn)生負(fù)載切斷等急劇的負(fù)載變動時，也以根據(jù)基于預(yù)先準(zhǔn)備的各種函數(shù)(參考圖2～圖4)的前饋控制，IGV5向封閉方向轉(zhuǎn)移，并且ASV7向釋放方向轉(zhuǎn)移，從而儲氣罐13的壓力(實(shí)際排出壓力PV1)成為恒定的方式發(fā)揮作用。然而，例如，根據(jù)產(chǎn)生的負(fù)載變動的特性，有時前饋控制值MVO在50％以上的范圍進(jìn)行推移。在此，根據(jù)如圖4所示的防喘振閥控制值MV3，規(guī)定有使前饋控制值MVO在50％～100％的范圍中始終維持封閉ASV7的狀態(tài)(開度0％的狀態(tài))。如此，例如發(fā)生如前饋控制值MVO從100％降低至50％的負(fù)載切斷時，通過僅對IGV5的開度進(jìn)行控制，儲氣罐13的壓力(實(shí)際排出壓力PV1)保持恒定，ASV7維持封閉狀態(tài)(ASV開度0％)。

相對于IGV5本身向封閉方向轉(zhuǎn)移從而限制燃料氣體向壓縮機(jī)1的流入，并欲將實(shí)際排出壓力PV1保持恒定，ASV7以如下方式發(fā)揮作用，即本身向釋放方向轉(zhuǎn)移并將壓力逐漸變高的燃料氣體泄漏至入口側(cè)，從而使實(shí)際排出壓力PV1保持恒定。一般，IGV的響應(yīng)性比控制閥(ASV)低，對于如前饋控制值MVO在100％至50％的范圍內(nèi)變化的負(fù)載切斷，僅以IGV5向封閉方向的控制來實(shí)現(xiàn)壓力調(diào)整，因此無法得到較高的響應(yīng)特性。

另一方面，根據(jù)第1實(shí)施方式所涉及的燃料氣體供給系統(tǒng)100，如圖6所示，根據(jù)在與發(fā)生負(fù)載切斷相對應(yīng)計算出的防喘振閥控制值MV3加上偏置電壓值BIAS而得到的偏置電壓加法控制值MV3’確定ASV7的開度。因此，即使發(fā)生了如前饋控制值MVO在100％至50％的范圍內(nèi)變化的負(fù)載切斷，至少以偏置電壓值BIAS(例如5％)的開度釋放ASV7。

如上所述，根據(jù)第1實(shí)施方式所涉及的燃料氣體供給系統(tǒng)100，產(chǎn)生急劇的負(fù)載變動時，不論該負(fù)載變動為怎樣的特性，ASV7始終開放。因此，能夠提高如壓縮機(jī)1的排出壓力保持恒定的控制的響應(yīng)特性。

并且，根據(jù)第1實(shí)施方式所涉及的燃料氣體供給系統(tǒng)100，偏置電壓輸出部39從發(fā)生負(fù)載切斷時起經(jīng)過預(yù)先規(guī)定的預(yù)定時間之后，使偏置電壓加法控制值MV3’恢復(fù)到防喘振閥控制值MV3而控制ASV7。通過如此設(shè)定，與發(fā)生負(fù)載切斷相應(yīng)地立即釋放ASV7，由此以較高的響應(yīng)特性避免排出壓力的突然上升之后，通過自動恢復(fù)正常情況下的控制(基于前饋控制值MVO及第1反饋控制值MV1的控制)，立即實(shí)現(xiàn)排出壓力的穩(wěn)定化。因此，產(chǎn)生負(fù)載切斷等急劇的負(fù)載變動之后，能夠更加高精度地維持排出壓力恒定。

并且，根據(jù)第1實(shí)施方式所涉及的燃料氣體供給系統(tǒng)100，偏置電壓輸出部39從產(chǎn)生負(fù)載變動時(時刻t0)起將偏置電壓值BIAS(BIAS＞0)的輸出維持一定時間之后，進(jìn)一步花費(fèi)一定時間按一定程度(比率)漸漸降低至零(參考圖5)。通過如此設(shè)定，燃料氣體供給系統(tǒng)100在恢復(fù)到正常的反饋控制時，能夠連續(xù)地進(jìn)行轉(zhuǎn)移以防止排出壓力的推移中產(chǎn)生間斷。

另外，第1實(shí)施方式所涉及的燃料氣體供給系統(tǒng)100的具體形態(tài)并不限定于上述內(nèi)容，在不脫離主旨的范圍內(nèi)可加以進(jìn)行各種設(shè)計變更等。例如，將上述的第1實(shí)施方式所涉及的燃料氣體供給系統(tǒng)100作為具有單一的壓縮機(jī)1的系統(tǒng)而進(jìn)行了說明，但其他的實(shí)施方式所涉及的燃料氣體供給系統(tǒng)并不限定于該形態(tài)。例如，燃料氣體供給系統(tǒng)100可以是具備多個壓縮機(jī)1，并且以與該多個壓縮機(jī)1各自對應(yīng)的方式設(shè)置有多個IGV5及ASV7的形態(tài)。并且，此時，緊急時壓力調(diào)整部101b可以對多個偏置電壓加法控制值MV3’進(jìn)行計算，并根據(jù)各個該偏置電壓加法控制值MV3’來 控制與各壓縮機(jī)1對應(yīng)的ASV7，所述多個偏置電壓加法控制值MV3’由在與運(yùn)行中的多個壓縮機(jī)1對應(yīng)的多個防喘振閥控制值MV3各自加上偏置電壓值BIAS而得出。通過如此設(shè)定，發(fā)生負(fù)載切斷等時，與運(yùn)行中的所有壓縮機(jī)1對應(yīng)的所有的ASV7快速開啟，因此能夠進(jìn)一步提高用于壓縮機(jī)1的排出壓力的均勻化的控制的響應(yīng)特性。

并且，在上述的第1實(shí)施方式所涉及的燃料氣體供給系統(tǒng)100中，將產(chǎn)生急劇的負(fù)載變動時偏置電壓輸出部39所輸出的偏置電壓值BIAS例如作為5％等一定值進(jìn)行了說明，其他實(shí)施方式所涉及的燃料氣體供給系統(tǒng)并不限定于該形態(tài)。例如，設(shè)置有多個燃?xì)廨啓C(jī)15的情況下，偏置電壓輸出部39可以在檢測負(fù)載急劇變化的燃?xì)廨啓C(jī)15的個數(shù)的同時以與該燃?xì)廨啓C(jī)15的個數(shù)成正比的方式使偏置電壓值BIAS變化。通過如此設(shè)定，控制為負(fù)載變動的程度越大則ASV7的開度越大，因此能夠進(jìn)一步提高發(fā)生負(fù)載切斷等時的控制的響應(yīng)特性。

<第2實(shí)施方式>

以下，參考圖7對第2實(shí)施方式所涉及的燃料氣體供給系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說明。

圖7是表示第2實(shí)施方式所涉及的燃料氣體供給系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)的圖。

圖7所示的第2實(shí)施方式所涉及的燃料氣體供給系統(tǒng)100的功能結(jié)構(gòu)中，對與第1實(shí)施方式相同的功能結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的符號并省略其說明。

另外，與第1實(shí)施方式同樣地第2實(shí)施方式所涉及的偏置電壓輸出部39在接收到通知信號TRP的輸入時，立即將一定的偏置電壓值BIAS(BIAS＞0)輸出一定時間t1(例如，t1＝5秒)。但是，本實(shí)施方式所涉及的偏置電壓輸出部39在經(jīng)過一定時間t1之后，即刻(以臺階狀)停止偏置電壓值BIAS的輸出，這一點(diǎn)與第1實(shí)施方式不同。

如圖7所示，第2實(shí)施方式所涉及的緊急時壓力調(diào)整部101b進(jìn)一步具備加法器43及開關(guān)元件45。

加法器43輸入偏置電壓輸出部39所輸出的偏置電壓值BIAS及壓力調(diào)整器23所輸出的第1反饋控制值MV1并進(jìn)行加算。

開關(guān)元件45在接收到通知急劇的負(fù)載變動的產(chǎn)生的通知信號TRP時啟動，并引入第1反饋控制值MV1，并直接將此作為跟蹤值TRK恢復(fù)到壓力調(diào)整器23。由此，主壓力調(diào)整部101a停止基于第1反饋控制值MV1的反饋控制，并且通過壓力計25獲取儲氣罐13的壓力(實(shí)際排出壓力PV1)，并繼續(xù)跟蹤與該實(shí)際排出壓力PV1相應(yīng)的第1反饋控制值MV1。

并且，開關(guān)元件45在經(jīng)過偏置電壓輸出部39輸出一定的偏置電壓值BIAS(＞0)的期間之后，結(jié)束第1反饋控制值MV1的跟蹤，重新開始基于壓力調(diào)整器23的反饋控制。此時，開關(guān)元件45將由加法器43計算出的計算值即跟蹤中的第1反饋控制值MV1與偏置電壓值BIAS的合計值傳遞至壓力調(diào)整器23，然后立即重新開始反饋控制。由此，主壓力調(diào)整部101a在重新開始基于壓力調(diào)整器23的反饋控制時，以向釋放方向推移相當(dāng)于偏置電壓值BIAS的開度的方式，從調(diào)整IGV5及ASV7的開度的階段重新開始反饋控制，

如此，緊急時壓力調(diào)整部101b在從接收到通知信號TRP的輸入的時刻經(jīng)過一定時間之后，將偏置電壓加法控制值MV3’恢復(fù)到防喘振閥控制值MV3的同時，進(jìn)行對第1反饋控制值MV1加上偏置電壓值BIAS的處理。并且，主壓力調(diào)整部101a在經(jīng)過上述一定時間之后，根據(jù)前饋控制值MVO及加算有偏置電壓值BIAS的第1反饋控制值MV1來重新開始IGV5及ASV7的反饋控制。

在此，第2實(shí)施方式的情況下，如上述，偏置電壓輸出部39在從產(chǎn)生急劇的負(fù)載變動后經(jīng)過一定時間t1重新開始反饋控制時，以臺階狀將偏置電壓值BIAS設(shè)定為零。但是，未對第1反饋控制值MV1實(shí)施任何的措施時，可以設(shè)想到在偏置電壓值BIAS成為零的時間點(diǎn)，隨著偏置電壓值BIAS(BIAS＞0)而強(qiáng)制性地被打開的ASV7快速關(guān)閉，導(dǎo)致實(shí)際排出壓力PV1以臺階狀上升。如此，主壓力調(diào)整部101a在轉(zhuǎn)移至反饋控制的時間點(diǎn)，在排出壓力的推移中產(chǎn)生間斷(過沖、下沖等變動)，完全穩(wěn)定為止需要時間。

因此，第2實(shí)施方式所涉及的燃料氣體供給系統(tǒng)100中，在即將重新開始反饋控制之前，緊急時壓力調(diào)整部101b朝向壓力調(diào)整器23交接偏置電壓值BIAS(＞0)與第1反饋控制值MV1的合計值(MV1+BIAS)。 而且，壓力調(diào)整器23在開始反饋控制時，根據(jù)交接的合計值(MV1+BIAS)調(diào)整IGV5及ASV7的開度。

通過如此設(shè)定，在重新開始反饋控制時，IGV5及ASV7被控制為使開度變大相當(dāng)于偏置電壓值BIAS(＞0)的量。因此，即使在強(qiáng)制性地釋放ASV7的偏置電壓值BIAS轉(zhuǎn)移至零的情況下，在與該轉(zhuǎn)移同時重新開始的反饋控制中，開度也變大相當(dāng)于偏置電壓值BIAS的量，因此對排出壓力產(chǎn)生的影響相互抵消，結(jié)果能夠無間斷地轉(zhuǎn)移排出壓力。

如上所述，燃料氣體供給系統(tǒng)100在恢復(fù)到正常的反饋控制時，能夠連續(xù)地進(jìn)行轉(zhuǎn)移以防止排出壓力的推移中產(chǎn)生間斷。并且，偏置電壓輸出部39無須按一定比率漸漸降低偏置電壓值BIAS，因此能夠簡化偏置電壓輸出部39的控制。

<第3實(shí)施方式>

以下，參考圖8對第3實(shí)施方式所涉及的燃料氣體供給系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說明。

圖8是表示第3實(shí)施方式所涉及的燃料氣體供給系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)的圖。

圖8所示的第3實(shí)施方式所涉及的燃料氣體供給系統(tǒng)100的功能結(jié)構(gòu)中，對與第1實(shí)施方式相同的功能結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的符號并省略其說明。

如圖8所示，第3實(shí)施方式所涉及的燃料氣體供給系統(tǒng)100的緊急時壓力調(diào)整部101b具備強(qiáng)行打開控制部47。

強(qiáng)行打開控制部47朝向流量調(diào)整器35將預(yù)定的強(qiáng)行打開控制值MV5輸出至流量調(diào)整器35。強(qiáng)行打開控制值MV5為強(qiáng)制性地將ASV7設(shè)成一定以上的開度(例如，ASV開度5％)的控制值。本實(shí)施方式所涉及的強(qiáng)行打開控制值MV5強(qiáng)制性地將ASV7設(shè)成打開狀態(tài)，并進(jìn)一步引入前饋控制值MVO，設(shè)定成與該前饋控制值MVO(即，負(fù)載變動時的負(fù)載的目標(biāo)值)相應(yīng)的適當(dāng)?shù)拈_度。在此，強(qiáng)行打開控制部47例如可以根據(jù)函數(shù)發(fā)生器29所規(guī)定的函數(shù)(參考圖4)控制ASV7。但是，如上述，不論前饋控制值MVO為怎樣的值，強(qiáng)行打開控制部47始終輸出設(shè)定成ASV7大于零的最低限度的開度的控制值。

本實(shí)施方式所涉及的流量調(diào)整器35在正常情況(負(fù)載穩(wěn)定的狀態(tài))下，與第1、第2實(shí)施方式同樣地根據(jù)第2反饋控制值MV4調(diào)整ASV7的開度，所述第2反饋控制值MV4根據(jù)通過流量計37測量的壓縮機(jī)1的排出流量(實(shí)際排出流量PV2)與設(shè)定流量SV2的偏差進(jìn)行運(yùn)算。但是，在接收到通知產(chǎn)生了急劇的負(fù)載變動的通知信號TRP的輸入時，本實(shí)施方式所涉及的流量調(diào)整器35停止第2反饋控制值MV4的輸出，取而代之地將從強(qiáng)行打開控制部47接收的強(qiáng)行打開控制值MV5輸出至高位選擇部31。高位選擇部31在強(qiáng)行打開控制值MV5及防喘振閥控制值MV3中選擇任一個較高的一方來調(diào)整ASV7的開度。因此，即使是防喘振閥控制值MV3處于封閉狀態(tài)(開度0％)，該情況下，也選擇具有大于開度0％的值的強(qiáng)行打開控制值MV5。

并且，流量調(diào)整器35將強(qiáng)行打開控制值MV5輸出相當(dāng)于預(yù)先規(guī)定的預(yù)定時間(例如，5秒)之后，再次切換成第2反饋控制值MV4的輸出。此時，流量調(diào)整器35可以從強(qiáng)行打開控制值MV5至第2反饋控制值MV4，以在預(yù)定時間內(nèi)按一定的比率漸漸接近的方式推移。

以上，根據(jù)第3實(shí)施方式所涉及的燃料氣體供給系統(tǒng)100，在產(chǎn)生急劇的負(fù)載變動時，緊急時壓力調(diào)整部101b根據(jù)強(qiáng)行打開控制部47所輸出的強(qiáng)行打開控制值MV5控制ASV7的開度。因此，不論該負(fù)載變動為怎樣的特性，ASV7始終開放，因此能夠提高如壓縮機(jī)1的排出壓力保持恒定的控制的響應(yīng)特性。

并且，根據(jù)第3實(shí)施方式所涉及的燃料氣體供給系統(tǒng)100，緊急時壓力調(diào)整部101b通過強(qiáng)行打開控制部47直接使ASV7釋放，因此能夠可靠且迅速地使ASV7釋放，能夠以更高的響應(yīng)特性進(jìn)行壓力調(diào)整。

另外，第3實(shí)施方式中，第2反饋控制值MV4相當(dāng)于控制防喘振閥的防喘振閥控制值，強(qiáng)行打開控制值MV5相當(dāng)于對前饋控制值MVO加上大于零的偏置電壓值BIAS而得到的偏置電壓加法控制值。

另外，第3實(shí)施方式所涉及的燃料氣體供給系統(tǒng)100的具體形態(tài)并不限定于上述內(nèi)容，在不脫離主旨的范圍內(nèi)可加以進(jìn)行各種設(shè)計變更等。例如，強(qiáng)行打開控制部47可以接收中間控制值MV2的輸入，而非前饋控制 值MVO，并根據(jù)該中間控制值MV2確定ASV7的開度，也可以僅控制為成為預(yù)先規(guī)定的零以上的固定開度。

以上，根據(jù)上述的各實(shí)施方式及變形例所涉及的控制裝置101，能夠更快速地穩(wěn)定負(fù)載機(jī)器中產(chǎn)生急劇的負(fù)載變動時的壓力的變動。

另外，上述的控制裝置101的內(nèi)部具有計算機(jī)系統(tǒng)。并且，上述的控制裝置101的各處理的過程以程序的形式存儲于計算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)，通過計算機(jī)讀取并執(zhí)行該程序來進(jìn)行上述處理。在此，計算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)是指磁盤、磁光盤、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)或半導(dǎo)體存儲器等。并且，也可以設(shè)為通過通信線路將該計算機(jī)程序發(fā)送至計算機(jī)，使接收到該信息的計算機(jī)執(zhí)行該程序。

以上，對于本發(fā)明的若干實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但這些實(shí)施方式是作為例子而提出的，并沒有打算限定發(fā)明的范圍。這些實(shí)施方式能夠以其他各種方式實(shí)施，在不脫離發(fā)明的主旨的范圍能夠進(jìn)行各種省略、替換、變更。這些實(shí)施方式及其變形包含于發(fā)明的范圍和主旨，同樣地包含于權(quán)利要求范圍所記載的發(fā)明及其均等的范圍。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

根據(jù)上述的控制裝置及控制方法，能夠更快速地穩(wěn)定負(fù)載機(jī)器中產(chǎn)生急劇的負(fù)載變動時的壓力的變動。

符號說明

100-燃料氣體供給系統(tǒng)，101-控制裝置，101a-主壓力調(diào)整部，101b-緊急時壓力調(diào)整部，1-壓縮機(jī)，5-入口導(dǎo)向閥(流入量調(diào)整機(jī)構(gòu))，7-防喘振閥，13-儲氣罐，15-燃?xì)廨啓C(jī)(負(fù)載機(jī)器)，17-負(fù)載指令部，19-函數(shù)發(fā)生器，21-加法器，23-壓力調(diào)整器，25-壓力計，27-函數(shù)發(fā)生器，29-函數(shù)發(fā)生器，31-高位選擇部，35-流量調(diào)整器，37-流量計，39-偏置電壓輸出部，41-加法器，43-加法器，45-開關(guān)元件，47-強(qiáng)行打開控制部。