JP2021099104A - Determination device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の気筒を有する船舶用の内燃機関の回転方向を判定する判定装置に関する。 The present invention relates to a determination device for determining the rotation direction of an internal combustion engine for a ship having a plurality of cylinders.
船舶用の内燃機関のクランク軸は、双方向に回転する。クランク軸の回転方向は、内燃機関を制御する制御装置から出力された制御信号によって指示される。しかしながら、クランク軸の実際の回転方向が、制御信号によって指定された方向と相違することもある。したがって、クランク軸に取り付けられたエンコーダやクランク軸に取り付けられたフライホイールの近くに配置された複数の近接センサが、クランク軸の実際の回転方向の検出に利用されることもある(特許文献1を参照)。 The crankshaft of an internal combustion engine for ships rotates in both directions. The direction of rotation of the crankshaft is indicated by a control signal output from a control device that controls the internal combustion engine. However, the actual direction of rotation of the crankshaft may differ from the direction specified by the control signal. Therefore, a plurality of proximity sensors arranged near the encoder attached to the crankshaft and the flywheel attached to the crankshaft may be used to detect the actual rotation direction of the crankshaft (Patent Document 1). See).
エンコーダや近接センサに不具合が生ずるならば、クランク軸の回転方向に関する情報が失われる。この場合、クランク軸の回転方向に関する情報を利用する様々な制御(たとえば、内燃機関への燃料の噴射タイミングを決定するための制御)が適切に行われないこととなる。したがって、エンコーダや近接センサに代替して、クランク軸の回転方向に関する情報を生成することができる設備が求められる。 If the encoder or proximity sensor fails, information about the direction of rotation of the crankshaft is lost. In this case, various controls using information about the rotation direction of the crankshaft (for example, control for determining the fuel injection timing to the internal combustion engine) are not properly performed. Therefore, there is a need for equipment that can generate information on the rotation direction of the crankshaft instead of an encoder or proximity sensor.
エンコーダや近接センサに代替して、クランク軸の回転方向に関する情報を生成する追加的なセンサの利用は、船舶の制御システムを大型化し、且つ、複雑化させる。 The use of additional sensors to generate information about the direction of rotation of the crankshaft in place of encoders and proximity sensors adds to the size and complexity of ship control systems.
本発明は、既存の設備を利用して、複数の気筒を有する船舶用の内燃機関の回転方向を判定する判定装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a determination device for determining the rotation direction of an internal combustion engine for a ship having a plurality of cylinders by utilizing existing equipment.
本発明の一局面に係る判定装置は、複数の気筒を有する船舶用の内燃機関の回転方向を判定することができる。判定装置は、前記複数の気筒の周期的な状態の変化を検出し、前記状態に関する状態情報を出力する検出部と、前記状態情報と、前記複数の気筒が或る一定の状態となる順序を前記内燃機関の前記回転方向に関連づけるように予め設定された対応情報と、を用いて、前記回転方向を判定する方向判定部と、を備える。 The determination device according to one aspect of the present invention can determine the rotation direction of an internal combustion engine for a ship having a plurality of cylinders. The determination device detects the periodic change of the state of the plurality of cylinders and outputs the state information related to the state, the state information, and the order in which the plurality of cylinders are in a certain state. It is provided with a direction determination unit for determining the rotation direction by using correspondence information preset so as to be associated with the rotation direction of the internal combustion engine.
多くの船舶用の内燃機関は、複数の気筒の周期的な状態の変化を検出するための設備を既に有している。上記構成によれば、既存の設備が、複数の気筒の周期的な状態の変化に関する状態情報を出力する検出部として利用可能である。方向判定部は、状態情報と、複数の気筒が或る一定の状態となる順序を内燃機関の回転方向に関連づけるように予め設定された対応情報と、を用いて、回転方向を判定するので、内燃機関の回転方向は、精度よく判定される。 Many marine internal combustion engines already have equipment for detecting periodic state changes in multiple cylinders. According to the above configuration, the existing equipment can be used as a detection unit that outputs state information regarding periodic changes in the state of a plurality of cylinders. Since the direction determination unit determines the rotation direction by using the state information and the corresponding information preset so as to relate the order in which the plurality of cylinders are in a certain state to the rotation direction of the internal combustion engine. The direction of rotation of the internal combustion engine is accurately determined.
上記構成に関して、前記複数の気筒は、所定のストローク区間内で往復動する複数の可動部位を含んでもよい。前記検出部は、前記ストローク区間内で設定された基準位置に到達した前記複数の可動部位をそれぞれ検出する複数の位置検出器を含んでもよい。前記方向判定部は、前記複数の可動部位が、前記基準位置に到達した順序から前記回転方向を判定してもよい。 With respect to the above configuration, the plurality of cylinders may include a plurality of movable parts that reciprocate within a predetermined stroke section. The detection unit may include a plurality of position detectors that detect each of the plurality of movable parts that have reached a reference position set within the stroke section. The direction determination unit may determine the rotation direction from the order in which the plurality of movable parts reach the reference position.
上記構成によれば、複数の位置検出器は、ストローク区間内で設定された基準位置に到達した複数の可動部位をそれぞれ検出するので、検出部は、複数の気筒の周期的な状態の変化に関する状態情報を出力することができる。方向判定部は、複数の可動部位が、基準位置に到達した順序から回転方向を判定するので、内燃機関の回転方向は、精度よく判定される。 According to the above configuration, since the plurality of position detectors detect each of the plurality of movable parts that have reached the reference position set in the stroke section, the detection unit relates to the periodic state change of the plurality of cylinders. Status information can be output. Since the direction determination unit determines the rotation direction from the order in which the plurality of movable parts reach the reference position, the rotation direction of the internal combustion engine is accurately determined.
上記構成に関して、判定装置は、前記複数の位置検出器のうち1つが検出した前記複数の可動部位のうち1つが、前記基準位置に到達した時間間隔から前記内燃機関の回転数を算出する算出部を更に備えてもよい。 With respect to the above configuration, the determination device is a calculation unit that calculates the rotation speed of the internal combustion engine from the time interval at which one of the plurality of movable parts detected by one of the plurality of position detectors reaches the reference position. May be further provided.
上記構成によれば、算出部は、複数の位置検出器のうち1つが検出した複数の可動部位のうち1つが、基準位置に到達した時間間隔から内燃機関の回転数を算出するので、判定装置は、内燃機関の回転方向だけでなく、内燃機関の回転数をも判定することができる。 According to the above configuration, the calculation unit calculates the rotation speed of the internal combustion engine from the time interval when one of the plurality of movable parts detected by one of the plurality of position detectors reaches the reference position. Can determine not only the rotation direction of the internal combustion engine but also the rotation speed of the internal combustion engine.
上記構成に関して、前記複数の可動部位それぞれの下死点は、前記基準位置として設定されてもよい。 With respect to the above configuration, the bottom dead center of each of the plurality of movable parts may be set as the reference position.
上記構成によれば、複数の可動部位それぞれの下死点は、基準位置として設定されるので、複数の位置検出器は、気筒内で発生した熱に曝されにくい位置に配置されうる。 According to the above configuration, since the bottom dead center of each of the plurality of movable parts is set as a reference position, the plurality of position detectors can be arranged at positions that are not easily exposed to the heat generated in the cylinder.
上記構成に関して、前記検出部は、前記複数の気筒の内圧をそれぞれ検出する複数の圧力検出器を含んでもよい。前記方向判定部は、前記内圧が、所定の基準圧力に到達した順序から前記回転方向を判定してもよい。 With respect to the above configuration, the detection unit may include a plurality of pressure detectors for detecting the internal pressures of the plurality of cylinders. The direction determination unit may determine the rotation direction from the order in which the internal pressure reaches a predetermined reference pressure.
上記構成によれば、方向判定部は、内圧が、所定の基準圧力に到達した順序から回転方向を判定するので、内燃機関の回転方向は、精度よく判定される。 According to the above configuration, the direction determination unit determines the rotation direction from the order in which the internal pressure reaches a predetermined reference pressure, so that the rotation direction of the internal combustion engine is accurately determined.
上記構成に関して、判定装置は、前記複数の圧力検出器のうち1つによって検出された前記内圧が、前記基準圧力に到達した時間間隔から前記内燃機関の回転数を算出する算出部を更に備えてもよい。 With respect to the above configuration, the determination device further includes a calculation unit that calculates the rotation speed of the internal combustion engine from the time interval at which the internal pressure detected by one of the plurality of pressure detectors reaches the reference pressure. May be good.
上記構成によれば、算出部は、複数の圧力検出器のうち1つによって検出された内圧が、基準圧力に到達した時間間隔から内燃機関の回転数を算出するので、判定装置は、内燃機関の回転方向だけでなく、内燃機関の回転数をも判定することができる。 According to the above configuration, the calculation unit calculates the rotation speed of the internal combustion engine from the time interval when the internal pressure detected by one of the plurality of pressure detectors reaches the reference pressure. Therefore, the determination device is an internal combustion engine. It is possible to determine not only the rotation direction of the internal combustion engine but also the rotation speed of the internal combustion engine.
上記構成に関して、判定装置は、前記方向判定部が判定した前記回転方向と、前記複数の気筒の動作を制御する制御信号によって指定された回転方向と、を比較し、前記方向判定部が判定した前記回転方向が、前記制御信号によって指定された前記回転方向に整合しているか否かを判定する動作検査部と、前記動作検査部が、前記方向判定部が判定した前記回転方向が、前記制御信号によって指定された前記回転方向に整合していないと判定するならば、所定の警告を出力する警告部と、を更に備えてもよい。 Regarding the above configuration, the determination device compares the rotation direction determined by the direction determination unit with the rotation direction designated by the control signals controlling the operations of the plurality of cylinders, and the direction determination unit determines. The operation inspection unit that determines whether or not the rotation direction is consistent with the rotation direction specified by the control signal, and the rotation direction determined by the operation inspection unit and the direction determination unit are controlled. If it is determined that the rotation direction is not aligned with the rotation direction specified by the signal, a warning unit for outputting a predetermined warning may be further provided.
上記構成によれば、動作検査部が、方向判定部が判定した回転方向が、制御信号によって指定された回転方向に整合していないと判定するならば、警告部は、所定の警告を出力するので、内燃機関に対する適切な制御が促される。 According to the above configuration, if the operation inspection unit determines that the rotation direction determined by the direction determination unit does not match the rotation direction specified by the control signal, the warning unit outputs a predetermined warning. Therefore, proper control of the internal combustion engine is promoted.
上述の判定装置は、既存の設備を利用して、複数の気筒を有する船舶用の内燃機関の回転方向を判定することができる。 The above-mentioned determination device can determine the rotation direction of an internal combustion engine for a ship having a plurality of cylinders by utilizing existing equipment.
<第1実施形態>
本発明者等は、既存の設備を利用して、内燃機関の回転方向を判定する技術を開発した。第1実施形態において、回転方向を判定するための例示的な判定技術が説明される。
<First Embodiment>
The present inventors have developed a technique for determining the rotation direction of an internal combustion engine by using existing equipment. In the first embodiment, an exemplary determination technique for determining the direction of rotation will be described.
図1は、第1実施形態の判定装置100の概略的なブロック図である。図1を参照して、判定装置100が説明される。
FIG. 1 is a schematic block diagram of the
図1は、船舶用の内燃機関ENGを示す。内燃機関ENGは、第1気筒CL1と、第2気筒CL2と、第3気筒CL3と、を備える。本実施形態において、複数の気筒は、第1気筒CL1、第2気筒CL2及び第3気筒CL3によって例示される。本実施形態の原理は、3より多くの気筒を有する内燃機関にも適用可能である。 FIG. 1 shows an internal combustion engine ENG for a ship. The internal combustion engine ENG includes a first cylinder CL1, a second cylinder CL2, and a third cylinder CL3. In this embodiment, the plurality of cylinders are exemplified by the first cylinder CL1, the second cylinder CL2, and the third cylinder CL3. The principle of this embodiment is also applicable to an internal combustion engine having more than three cylinders.
判定装置100は、検出部110と、順序生成部120と、方向判定部130と、を備える。検出部110は、第1センサ111と、第2センサ112と、第3センサ113と、を含む。第1センサ111は、第1気筒CL1の周期的な状態の変化を検出し、第1気筒CL1の状態を表す状態情報を生成する。第1気筒CL1の状態を表す状態情報は、第1センサ111から順序生成部120へ出力される。第2センサ112は、第2気筒CL2の周期的な状態の変化を検出し、第2気筒CL2の状態を表す状態情報を生成する。第2気筒CL2の状態を表す状態情報は、第2センサ112から順序生成部120へ出力される。第3センサ113は、第3気筒CL3の周期的な状態の変化を検出し、第3気筒CL3の状態を表す状態情報を生成する。第3気筒CL3の状態を表す状態情報は、第3センサ113から順序生成部120へ出力される。
The
内燃機関ENGに、第1気筒CL1、第2気筒CL2及び第3気筒CL3それぞれの可動部位(たとえば、シリンダヘッド(図示せず)やクロスヘッド(図示せず))の位置を検出する位置検出器(図示せず)が既に取り付けられているならば、第1センサ111、第2センサ112及び第3センサ113それぞれは、位置検出器であってもよい。内燃機関ENGに、第1気筒CL1、第2気筒CL2及び第3気筒CL3それぞれの内圧を検出する圧力検出器(図示せず)が既に取り付けられているならば、第1センサ111、第2センサ112及び第3センサ113それぞれは、圧力検出器であってもよい。本実施形態の原理は、第1センサ111、第2センサ112及び第3センサ113それぞれとして用いられる特定の検出素子に限定されない。
A position detector that detects the positions of movable parts (for example, cylinder head (not shown) and cross head (not shown)) of the first cylinder CL1, the second cylinder CL2, and the third cylinder CL3 in the internal combustion engine ENG. If (not shown) is already installed, each of the
上述の如く、順序生成部120は、第1気筒CL1、第2気筒CL2及び第3気筒CL3それぞれの状態を表す状態情報を、検出部110から受け取る。順序生成部120は、状態情報から、第1気筒CL1、第2気筒CL2及び第3気筒CL3に対して順序づけする。第1センサ111からの状態情報が、内圧のピークを表し、その後、第2センサ112からの状態情報が、内圧のピークを表し、最後に、第3センサ113からの状態情報が、内圧のピークを表すならば、順序生成部120は、第1気筒CL1に「1番」の順序を付し、第2気筒CL2に「2番」の順序を付し、第3気筒CL3に「3番」の順序を付してもよい。第1センサ111からの状態情報が、内圧のピークを表し、その後、第3センサ113からの状態情報が、内圧のピークを表し、最後に、第2センサ112からの状態情報が、内圧のピークを表すならば、順序生成部120は、第1気筒CL1に「1番」の順序を付し、第3気筒CL3に「2番」の順序を付し、第2気筒CL2に「3番」の順序を付してもよい。
As described above, the
順序生成部120は、上述の順序付けの処理によって決定された順序を表す順序情報を生成する。順序情報は、順序生成部120から方向判定部130へ出力される。
The
方向判定部130は、順序生成部120が生成した順序情報によって表される順序を内燃機関ENGの回転方向に関連づけるように予め設定された対応情報を保持する。対応情報は、データとしてメモリ素子(図示せず)に格納されてもよいし、方向判定部130が実行する処理手順を定めるアルゴリズムであってもよい。
The
順序情報が、第1気筒CL1、第2気筒CL2及び第3気筒CL3の順序、第2気筒CL2、第3気筒CL3及び第1気筒CL1の順序又は第3気筒CL3、第1気筒CL1及び第2気筒CL2の順序を表すならば、方向判定部130は、内燃機関ENGが正転していると判定してもよい。順序情報が、第1気筒CL1、第3気筒CL3及び第2気筒CL2の順序、第3気筒CL3、第2気筒CL2及び第1気筒CL1の順序又は第2気筒CL2、第1気筒CL1及び第3気筒CL3の順序を表すならば、方向判定部130は、内燃機関ENGが逆転していると判定してもよい。
The order information is the order of the 1st cylinder CL1, the 2nd cylinder CL2 and the 3rd cylinder CL3, the order of the 2nd cylinder CL2, the 3rd cylinder CL3 and the 1st cylinder CL1 or the 3rd cylinder CL3, the 1st cylinder CL1 and the 2nd. If the order of the cylinders CL2 is represented, the
<第2実施形態>
下死点又は上死点は、複数の気筒に対する順位付けに好適に利用可能である。検出部として、下死点に到達するシリンダヘッド(又は、クロスヘッド)を検出することができる位置検出器(たとえば、近接センサ)が用いられるならば、近接センサは、気筒内の高温に曝されることなく、下死点へのシリンダヘッド(又は、クロスヘッド)の到達を検出することができる。検出部として、気筒の内圧を検出する圧力検出器(すなわち、圧力センサ)が用いられるならば、圧力検出器は、気筒内の圧力のピークを検出することにより、上死点へのシリンダヘッド(又は、クロスヘッド)の到達を検出することができる。第2実施形態において、下死点を利用して、複数の気筒に対する順位付けを行う例示的な判定装置が説明される。
<Second Embodiment>
Bottom dead center or top dead center can be suitably used for ranking a plurality of cylinders. If a position detector (eg, proximity sensor) capable of detecting a cylinder head (or crosshead) reaching bottom dead center is used as the detector, the proximity sensor is exposed to high temperatures in the cylinder. It is possible to detect the arrival of the cylinder head (or cross head) at the bottom dead center without having to. If a pressure detector (that is, a pressure sensor) that detects the internal pressure of the cylinder is used as the detector, the pressure detector detects the peak of the pressure in the cylinder to reach the top dead center of the cylinder head (that is, the pressure sensor). Alternatively, the arrival of the crosshead) can be detected. In the second embodiment, an exemplary determination device for ranking a plurality of cylinders using the bottom dead center will be described.
図2は、第2実施形態の判定装置100Aの概略的なブロック図である。図1及び図2を参照して、判定装置100Aが説明される。
FIG. 2 is a schematic block diagram of the
判定装置100Aは、検出部110Aと、順序生成部120Aと、方向判定部130Aと、を備える。検出部110Aは、3つの位置検出器111A,112A,113Aを含む。位置検出器111Aは、図1を参照して説明された第1センサ111に対応する。位置検出器112Aは、図1を参照して説明された第2センサ112に対応する。位置検出器113Aは、図1を参照して説明された第3センサ113に対応する。
The
図2は、3つのヘッドHD1,HD2,HD3を示す。ヘッドHD1は、図1を参照して説明された第1気筒CL1のシリンダヘッド又はクロスヘッドに相当する。ヘッドHD2は、図1を参照して説明された第2気筒CL2のシリンダヘッド又はクロスヘッドに相当する。ヘッドHD3は、図1を参照して説明された第3気筒CL3のシリンダヘッド又はクロスヘッドに相当する。ヘッドHD1,HD2,HD3それぞれは、下死点と上死点との間のストローク区間内で往復動する。本実施形態において、複数の可動部位は、ヘッドHD1,HD2,HD3によって例示される。 FIG. 2 shows three heads HD1, HD2, and HD3. The head HD1 corresponds to the cylinder head or crosshead of the first cylinder CL1 described with reference to FIG. The head HD2 corresponds to the cylinder head or crosshead of the second cylinder CL2 described with reference to FIG. The head HD3 corresponds to the cylinder head or crosshead of the third cylinder CL3 described with reference to FIG. Heads HD1, HD2, and HD3 each reciprocate within a stroke section between bottom dead center and top dead center. In this embodiment, the plurality of movable parts are exemplified by the heads HD1, HD2, HD3.
位置検出器111A,112A,113Aは、下死点へのヘッドHD1,HD2,HD3の到達を検出するように配置された近接センサであってもよい。ヘッドHD1,HD2,HD3が、下死点から大きく離れているとき、位置検出器111A,112A,113Aは、略一定の電圧レベルの信号を出力する。ヘッドHD1,HD2,HD3が、下死点へ近づくと、位置検出器111A,112A,113Aから出力される信号の電圧レベルは下がる。ヘッドHD1,HD2,HD3が、その後、下死点から遠ざかると、信号の電圧レベルは増加し、略一定の電圧レベルに戻る。図2は、これらの信号の電圧レベルの変化を状態情報として示す。
The
上述の電圧信号は、位置検出器111A,112A,113Aから順序生成部120Aへ出力される。順序生成部120Aは、第1判定部121と、記憶部122と、を含む。
The above-mentioned voltage signal is output from the
第1判定部121は、位置検出器111A,112A,113Aから電圧信号を受け取る。位置検出器111A,112A,113Aからの信号の電圧レベルが、減少から増加に転ずると、第1判定部121は、電圧信号の生成源を表すデータを出力する。たとえば、位置検出器111Aからの信号の電圧レベルが減少から増加に転ずると、第1判定部121は、「1」の値を表すデータを出力してもよい。位置検出器112Aからの信号の電圧レベルが減少から増加に転ずると、第1判定部121は、「2」の値を表すデータを出力してもよい。位置検出器113Aからの信号の電圧レベルが減少から増加に転ずると、第1判定部121は、「3」の値を表すデータを出力してもよい。
The
位置検出器111A,112A,113Aからの信号の電圧レベルの減少から増加への変化は、下死点へのヘッドHD1,HD2,HD3の到達を意味する。したがって、第1判定部121は、複数の気筒に対する順序付けのために、ヘッドHD1,HD2,HD3の下死点を基準位置として利用している。「1」,「2」,「3」の値を表す上述のデータは、図1を参照して説明された順序情報に相当する。第1判定部121は、電圧信号を解析し、解析結果に応じた出力データを生成するように設計されたプログラムであってもよいし、当該プログラムを実行する演算素子(たとえば、CPU(Central Processing Unit)やPLD(Programmable Logic Device))であってもよい。
The change from decrease to increase in the voltage level of the signal from the
記憶部122は、第1記憶ドメイン123と、第2記憶ドメイン124と、を含む。「1」、「2」又は「3」の値を表す上述のデータは、第1判定部121から第1記憶ドメイン123へ出力される。第1記憶ドメイン123は、第1判定部121から受け取ったデータを第1データとして保持する。
The
第2記憶ドメイン124は、第1判定部121からのデータ出力によって、第1記憶ドメイン123内の第1データが上書き又は更新される前の第1データを、第2データとして保持する。記憶部122は、RAM(Random Access Memory)や他の一般的な記憶素子であってもよい。
The
方向判定部130Aは、読出部131と、第2判定部132と、を含む。読出部131は、第1記憶ドメイン123から第1データを読み出し、且つ、第2記憶ドメイン124から第2データを読み出す。第1データが更新されているならば(すなわち、第1データの値が、第2データの値と一致していないならば)、第1データを第2記憶ドメイン124へ出力する。第2記憶ドメイン124は、読出部131から出力された第1データを、第2データとして保持する。
The
第1データが更新されているならば、第1データ及び第2データは、読出部131から第2判定部132へ出力される。第2判定部132は、第1データ及び第2データを参照して、内燃機関の回転方向を判定する。たとえば、第1データが「1」の値を表し、第2データが、「3」の値を表しているならば、第2判定部132は、内燃機関が正転していると判定してもよい。第1データが「1」の値を表し、第2データが、「2」の値を表しているならば、第2判定部132は、内燃機関が逆転していると判定してもよい。第1データが「2」の値を表し、第2データが、「1」の値を表しているならば、第2判定部132は、内燃機関が正転していると判定してもよい。第1データが「2」の値を表し、第2データが、「3」の値を表しているならば、第2判定部132は、内燃機関が逆転していると判定してもよい。第1データが「3」の値を表し、第2データが、「2」の値を表しているならば、第2判定部132は、内燃機関が正転していると判定してもよい。第1データが「3」の値を表し、第2データが、「1」の値を表しているならば、第2判定部132は、内燃機関が逆転していると判定してもよい。内燃機関の正転又は逆転を表す判定結果は、第2判定部132から出力される。方向判定部130Aは、データ読み出し、データ書き込み及び読み出されたデータに基づき判定処理を行うように設計されたプログラムであってもよいし、当該プログラムを実行する演算素子(たとえば、CPUやPLD)であってもよい。
If the first data is updated, the first data and the second data are output from the
図3は、読出部131が実行するデータ処理を表す概略的なフローチャートである。図2及び図3を参照して、読出部131が実行するデータ処理が説明される。
FIG. 3 is a schematic flowchart showing data processing executed by the
(ステップS110)
読出部131は、第1記憶ドメイン123及び第2記憶ドメイン124から、第1データ及び第2データをそれぞれ読み出す。その後、ステップS120が実行される。
(Step S110)
The
(ステップS120)
読出部131は、第2データがデフォルト値を表しているか否かを判定する。デフォルト値は、第1判定部121が出力するデータが表す値(すなわち、「1」,「2」,「3」)とは異なる値(たとえば、「0」)に設定されている。第2データがデフォルト値を表しているならば、ステップS130が実行される。他の場合には、ステップS140が実行される。
(Step S120)
The
(ステップS130)
読出部131は、第1データを、第2記憶ドメイン124に書き込む。その後、ステップS110が実行される。
(Step S130)
The
(ステップS140)
読出部131は、第1データが、第2データと一致するか否かを判定する。第1データが、第2データに一致していないならば、ステップS150が実行される。他の場合には、ステップS110が実行される。
(Step S140)
The
(ステップS150)
読出部131は、第1データを、第2記憶ドメイン124に書き込む。その後、ステップS160が実行される。
(Step S150)
The
(ステップS160)
読出部131は、第1データ及び第2データを第2判定部132へ出力する。
(Step S160)
The
図4は、第2判定部132が実行する判定処理を表す概略的なフローチャートである。図2及び図4を参照して、第2判定部132が実行する判定処理が説明される。
FIG. 4 is a schematic flowchart showing a determination process executed by the
(ステップS205)
第2判定部132は、読出部131からの第1データ及び第2データの出力を待つ。第2判定部132が、第1データ及び第2データを受け取ると、ステップS210が実行される。
(Step S205)
The
(ステップS210)
第2判定部132は、第1データの値が、「1」であるか否かを判定する。第1データの値が、「1」であるならば、ステップS215が実行される。他の場合には、ステップS230が実行される。
(Step S210)
The
(ステップS215)
第2判定部132は、第2データの値が、「3」であるか否かを判定する。第2データの値が、「3」であるならば、ステップS220が実行される。他の場合には、ステップS225が実行される。
(Step S215)
The
(ステップS220)
第2判定部132は、内燃機関が、正転していると判定する。
(Step S220)
The
(ステップS225)
第2判定部132は、内燃機関が、逆転していると判定する。
(Step S225)
The
(ステップS230)
第2判定部132は、第1データの値が、「2」であるか否かを判定する。第1データの値が、「2」であるならば、ステップS235が実行される。他の場合には、ステップS250が実行される。
(Step S230)
The
(ステップS235)
第2判定部132は、第2データの値が、「1」であるか否かを判定する。第2データの値が、「1」であるならば、ステップS240が実行される。他の場合には、ステップS245が実行される。
(Step S235)
The
(ステップS240)
第2判定部132は、内燃機関が、正転していると判定する。
(Step S240)
The
(ステップS245)
第2判定部132は、内燃機関が、逆転していると判定する。
(Step S245)
The
(ステップS250)
第2判定部132は、第2データの値が、「2」であるか否かを判定する。第2データの値が、「2」であるならば、ステップS255が実行される。他の場合には、ステップS260が実行される。
(Step S250)
The
(ステップS255)
第2判定部132は、内燃機関が、正転していると判定する。
(Step S255)
The
(ステップS260)
第2判定部132は、内燃機関が、逆転していると判定する。
(Step S260)
The
<第3実施形態>
第2実施形態の判定装置は、下死点又は上死点を、複数の気筒に対する順序付けのための基準として利用する。代替的に、下死点及び上死点以外の基準が、複数の気筒に対する順序付けのために用いられてもよい。第3実施形態において、下死点及び上死点以外の基準を、複数の気筒に対する順序付けのために用いる例示的な判定装置が説明される。
<Third Embodiment>
The determination device of the second embodiment uses the bottom dead center or top dead center as a reference for ordering a plurality of cylinders. Alternatively, criteria other than bottom dead center and top dead center may be used for ordering for multiple cylinders. In the third embodiment, an exemplary determination device is described in which criteria other than bottom dead center and top dead center are used for ordering a plurality of cylinders.
図5は、第3実施形態の判定装置100Bの概略的なブロック図である。図1乃至図5を参照して、判定装置100Bが説明される。上述の実施形態の説明は、上述の実施形態と同一の符号が付された要素に援用される。
FIG. 5 is a schematic block diagram of the
第2実施形態と同様に、判定装置100Bは、方向判定部130Aを備える。第2実施形態の説明は、方向判定部130Aに援用される。
Similar to the second embodiment, the
判定装置100Bは、検出部110Bと、順序生成部120Bと、を更に備える。検出部110Bは、3つの圧力検出器111B,112B,113Bを含む。圧力検出器111Bは、図1を参照して説明された第1センサ111に対応する。圧力検出器112Bは、図1を参照して説明された第2センサ112に対応する。圧力検出器113Bは、図1を参照して説明された第3センサ113に対応する。
The
図1と同様に、図5は、第1気筒CL1と、第2気筒CL2と、第3気筒CL3と、を示す。第1実施形態の説明は、第1気筒CL1、第2気筒CL2及び第3気筒CL3に援用される。 Similar to FIG. 1, FIG. 5 shows a first cylinder CL1, a second cylinder CL2, and a third cylinder CL3. The description of the first embodiment is incorporated into the first cylinder CL1, the second cylinder CL2, and the third cylinder CL3.
図2と同様に、図5は、3つのヘッドHD1,HD2,HD3を示す。第2実施形態の説明は、ヘッドHD1,HD2,HD3に援用される。 Similar to FIG. 2, FIG. 5 shows three heads HD1, HD2, HD3. The description of the second embodiment is incorporated in the heads HD1, HD2, HD3.
ヘッドHD1は、第1気筒CL1内で、上死点と下死点との間のストローク区間内で往復動する。ヘッドHD2は、第2気筒CL2内で、上死点と下死点との間のストローク区間内で往復動する。ヘッドHD3は、第3気筒CL3内で、上死点と下死点との間のストローク区間内で往復動する。 The head HD1 reciprocates in the first cylinder CL1 within a stroke section between top dead center and bottom dead center. The head HD2 reciprocates in the second cylinder CL2 within a stroke section between top dead center and bottom dead center. The head HD3 reciprocates in the stroke section between the top dead center and the bottom dead center in the third cylinder CL3.
圧力検出器111B,112B,113Bは、第1気筒CL1、第2気筒CL2及び第3気筒CL3の内圧を測定する圧力センサであってもよい。ヘッドHD1,HD2,HD3が、上死点に近づくにつれて、圧力検出器111B,112B,113Bから出力される信号の電圧レベルは増加する。ヘッドHD1,HD2,HD3が、下死点に近づくにつれて、圧力検出器111B,112B,113Bから出力される信号の電圧レベルは減少する。したがって、図5に示される如く、圧力検出器111B,112B,113Bから出力される電圧信号は、正弦波状に変化する。圧力検出器111B,112B,113Bから出力される電圧信号は、図1を参照して説明された状態情報に相当する。
The
上述の電圧信号は、圧力検出器111B,112B,113Bから順序生成部120Bへ出力される。第2実施形態と同様に、順序生成部120Bは、記憶部122を含む。第2実施形態の説明は、記憶部122に援用される。
The above-mentioned voltage signal is output from the
順序生成部120Bは、第1判定部121Bと、3つの2値化部125,126,127と、を更に含む。2値化部125,126,127それぞれは、ヘッドHD1,HD2,HD3が、上死点に到達する直前に圧力検出器111B,112B,113Bが生成する信号の電圧レベルに相当する電圧値を閾値として用いて、2値化処理を行う。本実施形態において、基準圧力は、2値化部125,126,127が設定する閾値に対応する内圧によって例示される。
The
圧力検出器111Bから出力された信号の電圧が閾値を超えると、2値化部125は、高い電圧レベルの信号を生成する。圧力検出器111Bから出力された信号の電圧が閾値を下回ると、2値化部125は、低い電圧レベルの信号を生成する。したがって、2値化部125は、圧力検出器111Bから出力された正弦波状の電圧信号を、複数のパルスを含む連続パルス信号に変換する。連続パルス信号は、2値化部125から第1判定部121Bへ出力される。
When the voltage of the signal output from the
圧力検出器112Bから出力された信号の電圧が閾値を超えると、2値化部126は、高い電圧レベルの信号を生成する。圧力検出器112Bから出力された信号の電圧が閾値を下回ると、2値化部126は、低い電圧レベルの信号を生成する。したがって、2値化部126は、圧力検出器112Bから出力された正弦波状の電圧信号を、複数のパルスを含む連続パルス信号に変換する。連続パルス信号は、2値化部126から第1判定部121Bへ出力される。
When the voltage of the signal output from the
圧力検出器113Bから出力された信号の電圧が閾値を超えると、2値化部127は、高い電圧レベルの信号を生成する。圧力検出器113Bから出力された信号の電圧が閾値を下回ると、2値化部127は、低い電圧レベルの信号を生成する。したがって、2値化部127は、圧力検出器113Bから出力された正弦波状の電圧信号を、複数のパルスを含む連続パルス信号に変換する。連続パルス信号は、2値化部127から第1判定部121Bへ出力される。
When the voltage of the signal output from the
第1判定部121Bは、2値化部125,126,127から連続パルス信号を受け取る。2値化部125が生成した連続パルス信号のパルスを受け取った第1判定部121Bは、「1」の値を表すデータを出力してもよい。2値化部126が生成した連続パルス信号のパルスを受け取った第1判定部121Bは、「2」の値を表すデータを出力してもよい。2値化部127が生成した連続パルス信号のパルスを受け取った第1判定部121Bは、「3」の値を表すデータを出力してもよい。
The
第2実施形態と同様に、上述のデータは、第1判定部121Bから第1記憶ドメイン123へ出力される。方向判定部130Aは、第2実施形態に関連して説明された判定技術(図3及び図4を参照)を用いて、内燃機関の回転方向を判定する。
Similar to the second embodiment, the above-mentioned data is output from the
<第4実施形態>
上述の実施形態に関連して説明された判定装置は、内燃機関の回転方向に関する判定結果を出力する。追加的に、判定装置は、内燃機関の回転速度に関する情報を出力してもよい。第4実施形態において、内燃機関の回転速度に関する情報を出力する例示的な判定装置が説明される。
<Fourth Embodiment>
The determination device described in connection with the above-described embodiment outputs a determination result regarding the rotation direction of the internal combustion engine. Additionally, the determination device may output information about the rotational speed of the internal combustion engine. In the fourth embodiment, an exemplary determination device that outputs information regarding the rotational speed of the internal combustion engine will be described.
図6は、第4実施形態の判定装置100Cの概略的なブロック図である。図6を参照して、判定装置100Cが説明される。上述の実施形態の説明は、上述の実施形態と同一の符号が付された要素に援用される。
FIG. 6 is a schematic block diagram of the
第2実施形態と同様に、判定装置100Cは、検出部110Aと、方向判定部130Aと、を備える。第2実施形態の説明は、これらの要素に援用される。
Similar to the second embodiment, the
判定装置100Cは、順序生成部120Cと、算出部140と、を更に備える。第2実施形態と同様に、順序生成部120Cは、記憶部122を含む。第2実施形態の説明は、記憶部122に援用される。
The
順序生成部120Cは、第1判定部121Cと、3つの2値化部125C,126C,127Cと、を更に含む。2値化部125C,126C,127Cそれぞれは、位置検出器111A,112A,113Aから出力される信号の電圧レベルの変動範囲内に設定された電圧値を閾値として用いて、2値化処理を行う。
The
位置検出器111Aから出力された信号の電圧が閾値を下回ると、2値化部125Cは、高い電圧レベルの信号を生成する。位置検出器111Aから出力された信号の電圧が閾値を超えると、2値化部125Cは、低い電圧レベルの信号を生成する。したがって、2値化部125Cは、位置検出器111Aから出力された電圧信号を、複数のパルスを含む連続パルス信号に変換する。連続パルス信号は、2値化部125Cから第1判定部121Cへ出力される。
When the voltage of the signal output from the
位置検出器112Aから出力された信号の電圧が閾値を下回ると、2値化部126Cは、高い電圧レベルの信号を生成する。位置検出器112Aから出力された信号の電圧が閾値を超えると、2値化部126Cは、低い電圧レベルの信号を生成する。したがって、2値化部126Cは、位置検出器112Aから出力された電圧信号を、複数のパルスを含む連続パルス信号に変換する。連続パルス信号は、2値化部126Cから第1判定部121Cへ出力される。
When the voltage of the signal output from the
位置検出器113Aから出力された信号の電圧が閾値を下回ると、2値化部127Cは、高い電圧レベルの信号を生成する。位置検出器113Aから出力された信号の電圧が閾値を超えると、2値化部127Cは、低い電圧レベルの信号を生成する。したがって、2値化部127Cは、位置検出器113Aから出力された電圧信号を、複数のパルスを含む連続パルス信号に変換する。連続パルス信号は、2値化部127Cから第1判定部121Cへ出力される。
When the voltage of the signal output from the
第1判定部121Cは、2値化部125C,126C,127Cから連続パルス信号を受け取る。2値化部125Cが生成した連続パルス信号のパルスを受け取った第1判定部121Cは、「1」の値を表すデータを出力してもよい。2値化部126Cが生成した連続パルス信号のパルスを受け取った第1判定部121Cは、「2」の値を表すデータを出力してもよい。2値化部127Cが生成した連続パルス信号のパルスを受け取った第1判定部121Cは、「3」の値を表すデータを出力してもよい。
The
第2実施形態と同様に、上述のデータは、第1判定部121Cから第1記憶ドメイン123へ出力される。方向判定部130Aは、第2実施形態に関連して説明された判定技術(図3及び図4を参照)を用いて、内燃機関の回転方向を判定する。
Similar to the second embodiment, the above-mentioned data is output from the
位置検出器111Aが生成した電圧信号は、2値化部125Cだけでなく、算出部140にも出力される。算出部140は、位置検出器111Aから受け取った信号の電圧レベルの減少が始まる時間間隔Tを計測する。算出部140は、計測によって得られた時間間隔Tを用いて、内燃機関の回転速度に関する様々な算出結果を出力してもよい。たとえば、内燃機関の回転周波数は、以下の数式によって算出されてもよい。
The voltage signal generated by the
<第5実施形態>
上述の実施形態に関連して説明された判定技術は、3を超える気筒を有する内燃機関にも適用可能である。第5実施形態において、3を超える気筒を有する内燃機関の回転方向を判定する例示的な技術が説明される。
<Fifth Embodiment>
The determination techniques described in connection with the above embodiments are also applicable to internal combustion engines having more than three cylinders. In a fifth embodiment, an exemplary technique for determining the direction of rotation of an internal combustion engine having more than three cylinders will be described.
図7は、第5実施形態の判定装置100Dの概略的なブロック図である。図7を参照して、判定装置100Dが説明される。上述の実施形態の説明は、上述の実施形態と同一の符号が付された要素に援用される。
FIG. 7 is a schematic block diagram of the
第4実施形態と同様に、判定装置100Dは、検出部110Dと、順序生成部120Dと、方向判定部130Dと、算出部140Dと、を備える。第3実施形態と同様に、検出部110Dは、圧力検出器111B,112B,113Bを含む。第3実施形態の説明は、これらの要素に援用される。
Similar to the fourth embodiment, the
検出部110Dは、圧力検出器114を更に含む。圧力検出器111B,112B,113Bと同様に、圧力検出器114は、内燃機関の第4気筒の内圧を計測する。圧力検出器111B,112B,113B,114が生成した電圧信号は、順序生成部120Dへ出力される。
The
第2実施形態と同様に、順序生成部120Dは、記憶部122を含む。第2実施形態の説明は、記憶部122に援用される。
Similar to the second embodiment, the
第3実施形態と同様に、順序生成部120Dは、2値化部125,126,127を含む。第2実施形態の説明は、2値化部125,126,127に援用される。
Similar to the third embodiment, the
順序生成部120Dは、第1判定部121Dと、2値化部128と、を更に含む。2値化部128は、2値化部125,126,127と同様に、圧力検出器114が生成した電圧信号に対して、2値化処理を施与し、複数のパルスを含む連続パルス信号を生成する。2値化部125,126,127,128が生成した連続パルス信号は、第1判定部121Dへ出力される。
The
第1判定部121Dは、2値化部125,126,127,128から連続パルス信号を受け取る。2値化部125が生成した連続パルス信号のパルスを受け取った第1判定部121Dは、「1」の値を表すデータを出力してもよい。2値化部126が生成した連続パルス信号のパルスを受け取った第1判定部121Dは、「2」の値を表すデータを出力してもよい。2値化部127が生成した連続パルス信号のパルスを受け取った第1判定部121Dは、「3」の値を表すデータを出力してもよい。2値化部128が生成した連続パルス信号のパルスを受け取った第1判定部121Dは、「4」の値を表すデータを出力してもよい。第1判定部121Dが出力したデータは、第1記憶ドメイン123に第1データとして格納される。
The
2値化部125が生成した連続パルス信号は、第1判定部121Dだけでなく、算出部140Dにも出力される。算出部140Dは、パルスの立ち上がりの時間間隔Tを計測する。算出部140Dは、計測によって得られた時間間隔Tを用いて、内燃機関の回転速度に関する様々な算出結果を出力してもよい。
The continuous pulse signal generated by the
第2実施形態と同様に、方向判定部130Dは、読出部131を含む。第2実施形態の説明は、読出部131に援用される。
Similar to the second embodiment, the
方向判定部130Dは、第2判定部132Dと、記憶部133と、を更に含む。記憶部133は、第1ルックアップテーブル(以下、「第1LUT」と称される)と、第2ルックアップテーブル(以下、「第2LUT」と称される)と、を保持する。第1LUTは、内燃機関が正転しているときに得られるデータの組み合わせを表す。第2LUTは、内燃機関が逆転しているときに得られるデータの組み合わせを表す。以下の表1は、第1LUTを概念的に表す。以下の表2は、第2LUTを概念的に表す。
The
図8は、第2判定部132Dが実行する判定処理を表す概略的なフローチャートである。図7及び図8を参照して、第2判定部132Dが実行する判定処理が説明される。
FIG. 8 is a schematic flowchart showing a determination process executed by the
(ステップS310)
第2判定部132Dは、読出部131からの第1データ及び第2データの出力を待つ。第2判定部132Dが、第1データ及び第2データを受け取ると、ステップS320が実行される。
(Step S310)
The
(ステップS320)
第2判定部132Dは、記憶部133から第1LUT及び第2LUTを読み出す。その後、ステップS330が実行される。
(Step S320)
The
(ステップS330)
第2判定部132Dは、第1データの値及び第2データの値の組が、第1LUT内のデータ組のいずれかに合致するか否かを判定する。第1データの値及び第2データの値の組が、第1LUT内のデータ組のいずれかに合致するならば、ステップS340が実行される。他の場合には、ステップS350が実行される。
(Step S330)
The
(ステップS340)
第2判定部132Dは、内燃機関が、正転していると判定する。
(Step S340)
The
(ステップS350)
第2判定部132Dは、第1データの値及び第2データの値の組が、第2LUT内のデータ組のいずれかに合致するか否かを判定する。第1データの値及び第2データの値の組が、第2LUT内のデータ組のいずれかに合致するならば、ステップS360が実行される。他の場合には、ステップS370が実行される。
(Step S350)
The
(ステップS360)
第2判定部132Dは、内燃機関が、逆転していると判定する。
(Step S360)
The
(ステップS370)
第2判定部132Dは、所定のエラー処理を実行する。
(Step S370)
The
<第6実施形態>
内燃機関の回転方向を表す判定結果は、様々な用途に利用されてもよい。たとえば、判定結果が、制御信号が指定する回転方向に合致していないならば、判定装置は、船舶を操作する操作者に警告を与えてもよい。第6実施形態において、警告機能を有する例示的な技術が説明される。
<Sixth Embodiment>
The determination result indicating the rotation direction of the internal combustion engine may be used for various purposes. For example, if the determination result does not match the rotation direction specified by the control signal, the determination device may give a warning to the operator who operates the ship. In the sixth embodiment, an exemplary technique having a warning function will be described.
図9は、第6実施形態の判定装置100Eの概略的なブロック図である。図9を参照して、判定装置100Eが説明される。上述の実施形態の説明は、上述の実施形態と同一の符号が付された要素に援用される。
FIG. 9 is a schematic block diagram of the
第4実施形態と同様に、判定装置100Eは、検出部110Aと、順序生成部120Cと、方向判定部130Aと、算出部140と、を備える。第4実施形態の説明は、これらの要素に援用される。
Similar to the fourth embodiment, the
判定装置100Eは、動作検査部150と、警告部160と、を更に備える。図9は、制御装置CTRを示す。操作者は、制御装置CTRを操作し、内燃機関の回転方向(すなわち、複数の気筒の動作)を制御する。制御装置CTRは、操作者の操作に応じて、内燃機関の回転方向を指定する制御信号を生成する。制御信号は、制御装置CTRから動作検査部150へ出力される。
The
動作検査部150は、判定結果によって表される回転方向を、制御信号が指定する回転方向と比較する。判定結果によって表される回転方向が、制御信号が指定する回転方向に整合しないならば、トリガー信号を生成する。トリガー信号は、動作検査部150から警告部160へ出力される。 The motion inspection unit 150 compares the rotation direction represented by the determination result with the rotation direction specified by the control signal. If the rotation direction represented by the determination result does not match the rotation direction specified by the control signal, a trigger signal is generated. The trigger signal is output from the operation inspection unit 150 to the warning unit 160.
警告部160は、トリガー信号に応じて、所定の警告動作を行う。警告部160は、トリガー信号に応じて、警告信号を生成してもよい。代替的に、警告部160は、トリガー信号に応じて警告音を発するスピーカ装置であってもよい。更に代替的に、警告部160は、トリガー信号に応じて警告光を発する警告灯であってもよい。本実施形態の原理は、警告部160として用いられる特定の装置に限定されない。 The warning unit 160 performs a predetermined warning operation in response to the trigger signal. The warning unit 160 may generate a warning signal in response to the trigger signal. Alternatively, the warning unit 160 may be a speaker device that emits a warning sound in response to a trigger signal. Alternatively, the warning unit 160 may be a warning light that emits a warning light in response to a trigger signal. The principle of this embodiment is not limited to the specific device used as the warning unit 160.
<第7実施形態>
上述の実施形態に関連して説明された判定技術は、既存の船舶に組み込まれてもよい。しかしながら、既存の船舶の内燃機関が正転又は逆転しているときにおける気筒の順序が不明なこともある。この場合、気筒の順序は、判定技術が船舶に組み込まれる前に、実験的に取得されてもよい。実験的に取得された気筒の順序は、対応情報として好適に用いられる。第7実施形態において、対応情報の例示的な取得方法が説明される。
<7th Embodiment>
The determination techniques described in connection with the above embodiments may be incorporated into an existing vessel. However, the order of the cylinders when the internal combustion engine of an existing ship is rotating forward or reverse may be unknown. In this case, the cylinder order may be obtained experimentally before the determination technique is incorporated into the vessel. The experimentally acquired cylinder order is preferably used as correspondence information. In the seventh embodiment, an exemplary acquisition method of correspondence information will be described.
図10は、対応情報の取得方法を表す概略的なフローチャートである。図4及び図10を参照して、対応情報の取得方法が説明される。 FIG. 10 is a schematic flowchart showing a method of acquiring correspondence information. A method of acquiring correspondence information will be described with reference to FIGS. 4 and 10.
(ステップS405)
対応情報を取得するためのデータサンプリングを行う作業者は、内燃機関の複数の気筒に、互いに異なる識別番号を割り当てる。加えて、作業者は、気筒数を実験システム(図示せず)に入力する。本実施形態において、内燃機関は、3つの気筒を有する。したがって、作業者は、「1」から「3」までの識別番号を複数の気筒に割り当て、実験システムに、「3」の値を入力する。入力作業の後、ステップS410が実行される。
(Step S405)
An operator who performs data sampling to acquire correspondence information assigns different identification numbers to a plurality of cylinders of an internal combustion engine. In addition, the operator inputs the number of cylinders into the experimental system (not shown). In this embodiment, the internal combustion engine has three cylinders. Therefore, the operator assigns the identification numbers from "1" to "3" to the plurality of cylinders, and inputs the value of "3" to the experimental system. After the input work, step S410 is executed.
(ステップS410)
実験システムは、サンプリング回数SMPの値を「0」に設定する。その後、ステップS415が実行される。
(Step S410)
The experimental system sets the value of the sampling count SMP to "0". After that, step S415 is executed.
(ステップS415)
作業者は、内燃機関を正転させる。その後、ステップS420が実行される。
(Step S415)
The operator rotates the internal combustion engine in the normal direction. After that, step S420 is executed.
(ステップS420)
作業者は、内燃機関の回転の安定を待つ。内燃機関が、安定的に正転すると、ステップS425が実行される。
(Step S420)
The operator waits for the rotation of the internal combustion engine to stabilize. When the internal combustion engine rotates stably in the normal direction, step S425 is executed.
(ステップS425)
実験システムは、複数の気筒に取り付けられたセンサ(位置検出部や圧力検出部:上述の実施形態を参照)全てから信号を受け取っているか否かを検証する。実験システムが、センサ全てから信号を受け取っているならば、ステップS430が実行される。他の場合には、ステップS460が実行される。
(Step S425)
The experimental system verifies whether signals are being received from all sensors attached to the plurality of cylinders (position detectors and pressure detectors: see embodiment above). If the experimental system receives signals from all the sensors, step S430 is performed. In other cases, step S460 is executed.
(ステップS430)
実験システムは、識別番号「1」が付された気筒が所定の状態(すなわち、ヘッド(シリンダヘッド又はクロスヘッド))が基準位置に到達したか否か、或いは、気筒の内圧が基準圧力に到達したか否か)を、識別番号「1」が付された気筒に対応するセンサからの信号に基づいて判定する。識別番号「1」が付された気筒が所定の状態になっているならば、ステップS435が実行される。他の場合には、ステップS425が実行される。
(Step S430)
In the experimental system, whether or not the cylinder with the identification number "1" has reached the reference position in a predetermined state (that is, the head (cylinder head or crosshead)), or the internal pressure of the cylinder reaches the reference pressure. Whether or not it was done) is determined based on the signal from the sensor corresponding to the cylinder with the identification number "1". If the cylinder with the identification number "1" is in a predetermined state, step S435 is executed. In other cases, step S425 is executed.
(ステップS435)
実験システムは、データサンプリングを実行する。本実施形態において、実験システムは、識別番号「1」が付された気筒の後に所定の状態となる気筒を、識別番号「2」及び「3」が付された気筒に対応するセンサからの信号に基づいて判定する。この結果、実験システムは、複数の気筒に対して順位付けをすることができる。順位付けの後、ステップS440が実行される。
(Step S435)
The experimental system performs data sampling. In the present embodiment, the experimental system displays a signal from a sensor corresponding to a cylinder having an identification number "1" followed by a cylinder in a predetermined state and a cylinder having the identification numbers "2" and "3". Judgment is based on. As a result, the experimental system can rank multiple cylinders. After ranking, step S440 is executed.
(ステップS440)
実験システムは、サンプリング回数SMPの値を「1」だけ増分する。その後、ステップS445が実行される。
(Step S440)
The experimental system increments the value of the sampling count SMP by "1". After that, step S445 is executed.
(ステップS445)
実験システムは、サンプリング回数SMPの値が、「3」であるか否かを判定する。サンプリング回数SMPの値が、「3」であるならば、ステップS450が実行される。他の場合には、ステップS435が実行される。
(Step S445)
The experimental system determines whether or not the value of the sampling count SMP is "3". If the value of the sampling count SMP is "3", step S450 is executed. In other cases, step S435 is executed.
(ステップS450)
実験システムは、サンプリング回数SMPが「3」まで変化する間に取得されたデータ(順位)に変動がないか否かを判断する。サンプリング回数SMPが「3」まで変化する間に取得されたデータに変動がないならば、ステップS455が実行される。他の場合には、ステップS425が実行される。
(Step S450)
The experimental system determines whether or not there is any change in the acquired data (rank) while the sampling number SMP changes to "3". If there is no change in the acquired data while the sampling count SMP changes to "3", step S455 is executed. In other cases, step S425 is executed.
(ステップS455)
実験システムは、得られたデータ(順位)を対応情報として登録する。実験システムは、得られたデータを、図4を参照して説明された判定ルーチンに反映してもよい。代替的に、実験システムは、表1及び表2を参照して説明された第1LUT及び第2LUTとしてデータを登録してもよい。
(Step S455)
The experimental system registers the obtained data (rank) as correspondence information. The experimental system may reflect the obtained data in the determination routine described with reference to FIG. Alternatively, the experimental system may register the data as first and second LUTs as described with reference to Tables 1 and 2.
(ステップS460)
実験システム及び作業者は、所定のエラー処理を行う。エラーの原因の除去の後、対応情報を取得するための作業が、再実行されてもよい。
(Step S460)
The experimental system and the operator perform predetermined error handling. After removing the cause of the error, the work to obtain the response information may be re-executed.
なお、上記の説明では、SMPを「3」として説明したが、「3」に限定されるものではない。信頼性の観点と順序を確定するまでの時間の観点では、「3」が好ましい。 In the above description, SMP is described as "3", but the description is not limited to "3". From the viewpoint of reliability and the time required to determine the order, "3" is preferable.
上述の様々な実施形態に関連して説明された設計原理は、様々な船舶に適用可能である。上述の様々な実施形態のうち1つに関連して説明された様々な特徴のうち一部が、他のもう1つの実施形態に関連して説明された判定装置に適用されてもよい。 The design principles described in relation to the various embodiments described above are applicable to various vessels. Some of the various features described in connection with one of the various embodiments described above may be applied to the determination device described in connection with the other other embodiment.
上述の実施形態の原理は、様々な船舶に好適に利用される。 The principles of the embodiments described above are suitably used for various vessels.
100・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・判定装置
100A〜100E・・・・・・・・・・・・・・・・・・・判定装置
110,110A,110B,110D・・・・・・・・・・検出部
111A,112A,113A・・・・・・・・・・・・・・位置検出器
111B,112B,113B,114・・・・・・・・・・圧力検出器
120,120A,120B,120C,120D・・・・・順序生成部
130,130A,130D・・・・・・・・・・・・・・・方向判定部
140,140D・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・算出部
150・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・動作検査部
160・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・警告部
CL1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第1気筒
CL2・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第2気筒
CL3・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第3気筒
ENG・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・内燃機関
HD1〜HD3・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ヘッド
100 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・
本発明の一局面に係る判定装置は、複数の気筒を有する船舶用の内燃機関の回転方向を判定することができる。前記複数の気筒は、当該複数の気筒それぞれの内部で往復動する複数の可動部位を含む。判定装置は、複数の近接センサと、方向判定部とを備える。前記複数の近接センサは、前記複数の可動部位のそれぞれが近接したことを検出する。また、前記複数の近接センサは、前記複数の可動部位のそれぞれが基準位置に到達した際に当該可動部位に近接するように配置されている。前記方向判定部は、前記複数の近接センサからの検出結果から前記複数の可動部位が前記基準位置に到達した順序を判定し、当該判定結果と、前記複数の気筒が或る一定の状態となる順序を前記内燃機関の前記回転方向に関連づけるように予め設定された対応情報と、を用いて、前記内燃機関の前記回転方向を判定する。 The determination device according to one aspect of the present invention can determine the rotation direction of an internal combustion engine for a ship having a plurality of cylinders. The plurality of cylinders include a plurality of movable parts that reciprocate inside each of the plurality of cylinders. The determination device includes a plurality of proximity sensors and a direction determination unit. The plurality of proximity sensors detect that each of the plurality of movable parts is in close proximity. Further, the plurality of proximity sensors are arranged so as to approach the movable portion when each of the plurality of movable portions reaches a reference position. The direction determination unit determines the order in which the plurality of movable parts reach the reference position from the detection results from the plurality of proximity sensors, and the determination result and the plurality of cylinders are in a certain state. The rotation direction of the internal combustion engine is determined by using the corresponding information preset so as to relate the order to the rotation direction of the internal combustion engine .
上記構成によれば、複数の近接センサは、ストローク区間内で設定された基準位置に到達した複数の可動部位をそれぞれ検出するので、複数の気筒の周期的な状態の変化に関する検出結果を出力することができる。方向判定部は、複数の可動部位が、基準位置に到達した順序から回転方向を判定するので、内燃機関の回転方向は、精度よく判定される。 According to the above configuration, a plurality of proximity sensors, and detects a plurality of movable parts which has reached the set reference position in the stroke section, and outputs a detection result of changes in the periodic state of a plurality of cylinders be able to. Since the direction determination unit determines the rotation direction from the order in which the plurality of movable parts reach the reference position, the rotation direction of the internal combustion engine is accurately determined.
上記構成に関して、判定装置は、前記複数の近接センサのうち1つが検出した前記複数の可動部位のうち1つが、前記基準位置に到達した時間間隔から前記内燃機関の回転数を算出する算出部を更に備えてもよい。 With respect to the above configuration, the determination device includes a calculation unit that calculates the rotation speed of the internal combustion engine from the time interval at which one of the plurality of movable parts detected by one of the plurality of proximity sensors reaches the reference position. Further may be provided.
上記構成によれば、算出部は、複数の近接センサのうち1つが検出した複数の可動部位のうち1つが、基準位置に到達した時間間隔から内燃機関の回転数を算出するので、判定装置は、内燃機関の回転方向だけでなく、内燃機関の回転数をも判定することができる。 According to the above configuration, the calculation unit calculates the rotation speed of the internal combustion engine from the time interval when one of the plurality of movable parts detected by one of the plurality of proximity sensors reaches the reference position. , Not only the rotation direction of the internal combustion engine but also the rotation speed of the internal combustion engine can be determined.
上記構成によれば、複数の可動部位それぞれの下死点は、基準位置として設定されるので、複数の近接センサは、気筒内で発生した熱に曝されにくい位置に配置されうる。 According to the above configuration, since the bottom dead center of each of the plurality of movable parts is set as a reference position, the plurality of proximity sensors can be arranged at positions that are not easily exposed to the heat generated in the cylinder.
内燃機関ENGに、第1気筒CL1、第2気筒CL2及び第3気筒CL3それぞれの可動部位(たとえば、ピストンヘッド(図示せず)やクロスヘッド(図示せず))の位置を検出する位置検出器(図示せず)が既に取り付けられているならば、第1センサ111、第2センサ112及び第3センサ113それぞれは、位置検出器であってもよい。内燃機関ENGに、第1気筒CL1、第2気筒CL2及び第3気筒CL3それぞれの内圧を検出する圧力検出器(図示せず)が既に取り付けられているならば、第1センサ111、第2センサ112及び第3センサ113それぞれは、圧力検出器であってもよい。本実施形態の原理は、第1センサ111、第2センサ112及び第3センサ113それぞれとして用いられる特定の検出素子に限定されない。
A position detector that detects the positions of movable parts (for example, piston head (not shown) and crosshead (not shown)) of the first cylinder CL1, the second cylinder CL2, and the third cylinder CL3 in the internal combustion engine ENG. If (not shown) is already installed, each of the
<第2実施形態>
下死点又は上死点は、複数の気筒に対する順位付けに好適に利用可能である。検出部として、下死点に到達するピストンヘッド(又は、クロスヘッド)を検出することができる位置検出器(たとえば、近接センサ)が用いられるならば、近接センサは、気筒内の高温に曝されることなく、下死点へのピストンヘッド(又は、クロスヘッド)の到達を検出することができる。検出部として、気筒の内圧を検出する圧力検出器(すなわち、圧力センサ)が用いられるならば、圧力検出器は、気筒内の圧力のピークを検出することにより、上死点へのピストンヘッド(又は、クロスヘッド)の到達を検出することができる。第2実施形態において、下死点を利用して、複数の気筒に対する順位付けを行う例示的な判定装置が説明される。
<Second Embodiment>
Bottom dead center or top dead center can be suitably used for ranking a plurality of cylinders. If a position detector (eg, proximity sensor) capable of detecting the piston head (or crosshead) reaching bottom dead center is used as the detector, the proximity sensor is exposed to high temperatures in the cylinder. It is possible to detect the arrival of the piston head (or crosshead) at the bottom dead center without having to. If a pressure detector (ie, a pressure sensor) that detects the internal pressure of the cylinder is used as the detector, the pressure detector detects the peak pressure in the cylinder and thereby the piston head to top dead center (ie, pressure sensor). Alternatively, the arrival of the crosshead) can be detected. In the second embodiment, an exemplary determination device for ranking a plurality of cylinders using the bottom dead center will be described.
図2は、3つのヘッドHD1,HD2,HD3を示す。ヘッドHD1は、図1を参照して説明された第1気筒CL1のピストンヘッド又はクロスヘッドに相当する。ヘッドHD2は、図1を参照して説明された第2気筒CL2のピストンヘッド又はクロスヘッドに相当する。ヘッドHD3は、図1を参照して説明された第3気筒CL3のピストンヘッド又はクロスヘッドに相当する。ヘッドHD1,HD2,HD3それぞれは、下死点と上死点との間のストローク区間内で往復動する。本実施形態において、複数の可動部位は、ヘッドHD1,HD2,HD3によって例示される。 FIG. 2 shows three heads HD1, HD2, and HD3. The head HD1 corresponds to the piston head or crosshead of the first cylinder CL1 described with reference to FIG. The head HD2 corresponds to the piston head or crosshead of the second cylinder CL2 described with reference to FIG. The head HD3 corresponds to the piston head or crosshead of the third cylinder CL3 described with reference to FIG. Heads HD1, HD2, and HD3 each reciprocate within a stroke section between bottom dead center and top dead center. In this embodiment, the plurality of movable parts are exemplified by the heads HD1, HD2, HD3.
(ステップS430)
実験システムは、識別番号「1」が付された気筒が所定の状態(すなわち、ヘッド(ピストンヘッド又はクロスヘッド))が基準位置に到達したか否か、或いは、気筒の内圧が基準圧力に到達したか否か)を、識別番号「1」が付された気筒に対応するセンサからの信号に基づいて判定する。識別番号「1」が付された気筒が所定の状態になっているならば、ステップS435が実行される。他の場合には、ステップS425が実行される。
(Step S430)
In the experimental system, whether or not the cylinder with the identification number "1" has reached the reference position in a predetermined state (that is, the head (piston head or crosshead)), or the internal pressure of the cylinder reaches the reference pressure. Whether or not it was done) is determined based on the signal from the sensor corresponding to the cylinder with the identification number "1". If the cylinder with the identification number "1" is in a predetermined state, step S435 is executed. In other cases, step S425 is executed.
Claims (7)
前記複数の気筒の周期的な状態の変化を検出し、前記状態に関する状態情報を出力する検出部と、
前記状態情報と、前記複数の気筒が或る一定の状態となる順序を前記内燃機関の前記回転方向に関連づけるように予め設定された対応情報と、を用いて、前記回転方向を判定する方向判定部と、を備える
判定装置。 A determination device that determines the direction of rotation of an internal combustion engine for a ship having a plurality of cylinders.
A detection unit that detects periodic changes in the state of the plurality of cylinders and outputs state information related to the state.
Direction determination for determining the rotation direction by using the state information and corresponding information preset so as to relate the order in which the plurality of cylinders are in a certain state to the rotation direction of the internal combustion engine. Judgment device including a unit.
前記検出部は、前記ストローク区間内で設定された基準位置に到達した前記複数の可動部位をそれぞれ検出する複数の位置検出器を含み、
前記方向判定部は、前記複数の可動部位が、前記基準位置に到達した順序から前記回転方向を判定する
請求項1に記載の判定装置。 The plurality of cylinders include a plurality of movable parts that reciprocate within a predetermined stroke section.
The detection unit includes a plurality of position detectors that detect each of the plurality of movable parts that have reached a reference position set within the stroke section.
The determination device according to claim 1, wherein the direction determination unit determines the rotation direction from the order in which the plurality of movable parts reach the reference position.
請求項2に記載の判定装置。 The second aspect of the present invention further comprises a calculation unit for calculating the rotation speed of the internal combustion engine from the time interval at which one of the plurality of movable parts detected by one of the plurality of position detectors reaches the reference position. Judgment device.
請求項2又は3に記載の判定装置。 The determination device according to claim 2 or 3, wherein the bottom dead center of each of the plurality of movable parts is set as the reference position.
前記方向判定部は、前記内圧が、所定の基準圧力に到達した順序から前記回転方向を判定する
請求項1に記載の判定装置。 The detector includes a plurality of pressure detectors for detecting the internal pressures of the plurality of cylinders, respectively.
The determination device according to claim 1, wherein the direction determination unit determines the rotation direction from the order in which the internal pressure reaches a predetermined reference pressure.
請求項5に記載の判定装置。 The determination device according to claim 5, further comprising a calculation unit that calculates the rotation speed of the internal combustion engine from the time interval at which the internal pressure detected by one of the plurality of pressure detectors reaches the reference pressure.
前記動作検査部が、前記方向判定部が判定した前記回転方向が、前記制御信号によって指定された前記回転方向に整合していないと判定するならば、所定の警告を出力する警告部と、を更に備える
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の判定装置。 The rotation direction determined by the direction determination unit is compared with the rotation direction designated by the control signals for controlling the operation of the plurality of cylinders, and the rotation direction determined by the direction determination unit is the control signal. An operation inspection unit that determines whether or not it matches the rotation direction specified by
If the motion inspection unit determines that the rotation direction determined by the direction determination unit does not match the rotation direction specified by the control signal, a warning unit that outputs a predetermined warning is used. The determination device according to any one of claims 1 to 6, further provided.
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