JP4115131B2

JP4115131B2 - Diesel engine control device, diesel engine and ship

Info

Publication number: JP4115131B2
Application number: JP2002002760A
Authority: JP
Inventors: 実松尾; 隆園田; 正英杉原; 隆宏牛尾; 浩二江戸; 隆義前田; 純之喜多; 哲也天羽
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd; Nabtesco Corp
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd; Nabtesco Corp
Priority date: 2002-01-09
Filing date: 2002-01-09
Publication date: 2008-07-09
Anticipated expiration: 2022-01-09
Also published as: JP2003201909A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼル機関制御装置、ディーゼル機関及び船舶に関し、特に、ディーゼル機関を電子制御する場合に適用されるディーゼル機関制御装置、ディーゼル機関及び船舶に関する。
【０００２】
【従来の技術】
船舶の推進力を生成する舶用ディーゼル機関は、その船舶が航海中に故障を修理することが困難であるため、故障し難いことが望まれている。舶用ディーゼル機関は、さらに、機関を構成する部品が一部故障したときに、機関を運転して港まで船を運航する必要がある。このため、舶用ディーゼル機関は、機械式のカム機構を用いて制御されることが多い。この場合、回転数制御は、機側で作業者が回転計を見ながら実行する。
【０００３】
ディーゼル機関を電子制御する電子機器は、一般的に故障の修理が困難であり、舶用ディーゼル機関の制御には適用されていない。電子機器は、燃料噴射のタイミングや排気弁の開閉タイミングを簡単に変更することができ、様々な運転状況に柔軟に対応することができる。舶用ディーゼル機関を電子制御することが望まれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、ディーゼル機関の信頼性を向上させるディーゼル機関制御装置を提供することにある。
本発明の他の課題は、故障による停止を低減させるディーゼル機関を提供することにある。
本発明のさらに他の課題は、航行を維持する船舶を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以下に、［発明の実施の形態］で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明の実施の形態］の記載との対応関係を明らかにするために付加されたものであり、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【０００６】
本発明によるディーゼル機関制御装置（２）は、ディーゼル機関本体（３）が有する複数シリンダ（４−１〜４−ｎ）の各々に共通である共通制御対象（６）を制御する共通制御値を導出するメインユニット（１１）と、複数シリンダ（４−１〜４−ｎ）に１対１に対応する複数サブユニット（１２−１〜１２−ｎ）とを具備している。複数サブユニット（１２−１〜１２−ｎ）の各サブユニット（１２−１〜１２−ｎ）は、対応する複数シリンダ（４−１〜４−ｎ）の各シリンダ（４−１〜４−ｎ）に固有である固有制御対象（７−１〜７−ｎ）を制御する固有制御値を導出する。
【０００７】
メインユニット（１１）とサブユニット（１２−１〜１２−ｎ）は、電子回路を用いて制御対象を制御する情報処理装置である。電子制御は、機械制御より、状況に応じて適切に制御することができる。共通制御対象（６）は、複数シリンダ（４−１〜４−ｎ）のすべてに影響を及ぼし、１つの固有制御対象（７−１）は、１つのシリンダ（４−１）に大きく影響を及ぼす。共通制御対象（６）としては、複数シリンダ（４−１〜４−ｎ）の燃焼室に噴射される燃料の量、複数シリンダ（４−１〜４−ｎ）を制御する弁を駆動する油圧が例示される。固有制御対象（７−１〜７−ｎ）としては、シリンダ（４−１〜４−ｎ）に燃料を噴射する燃料噴射弁、シリンダ（４−１〜４−ｎ）から排気を排出する排気弁を開閉するタイミングが例示される。
【０００８】
ディーゼル機関本体（３）は、たとえば、１つのシリンダ（４−１）が機能しなくなったときでも機能する。このため、このような情報処理装置の分散によれば、サブユニット（１２−１〜１２−ｎ）の１つが破損したときでも、ディーゼル機関本体（３）は停止しないで好ましい。
【０００９】
メインユニット（１１）は、コンピュータプログラムを実行して共通制御値を導出する複数ＣＰＵ（２１、２２）と、複数ＣＰＵ（２１、２２）のうちの１つのＣＰＵ（２１）を動作させ、且つ、１つのＣＰＵ（２１）が機能しないときに複数ＣＰＵ（２１、２２）のうちの他のＣＰＵ（２２）を動作させるＣＰＵ切換部（２５）とを備えている。複数ＣＰＵ（２１、２２）のうち１つのＣＰＵ（２１）が破損しても、その破損の影響がディーゼル機関本体（３）に波及しない。このため、ディーゼル機関本体（３）は停止しないで好ましい。
【００１０】
各サブユニット（１２−１〜１２−ｎ）は、共通制御値をメインユニット（１１）から収集する制御値収集部（３２）と、その共通制御値に基づいて固有制御値を導出するシリンダ制御部（３３）とを備えている。サブユニット（１２−１〜１２−ｎ）は、メインユニット（１１）と連係してディーゼル機関本体（３）を制御することが好ましい。
【００１１】
メインユニット（１１）は、共通制御値を複数サブユニット（４２−１〜４２−ｎ）に一定周期で送信する第１メインユニット（１１−１）と第２メインユニット（１１−２）とを含み、各サブユニット（４２−１〜４２−ｎ）は、更に、第１メインユニット（１１−１）から共通制御値が一定周期で送信されるときに第１メインユニット（１１−１）を選択し、第１メインユニット（１１−１）から共通制御値が不定周期で送信されるときに第２メインユニット（１１−２）を選択するメインユニット切換部（３４）を備えている。シリンダ制御部（３３）は、メインユニット切換部（３４）により選択されるメインユニット（１１−１、１１−２）により導出される共通制御値に基づいて固有制御値を導出する。第１メインユニット（１１−１）は、故障したときに、共通制御値を不定周期で送信する。第１メインユニット（１１）が破損しても、その破損の影響がディーゼル機関本体（３）に波及しない。このため、ディーゼル機関本体（３）は停止しないで好ましい。
【００１２】
本発明によるディーゼル機関制御装置は、メインユニット（１１）から複数サブユニット（５２−１〜５２−ｎ）に共通制御値を並行して伝送する複数通信回線（１４−１〜１４−２）を更に具備している。サブユニット（５２−１〜５２−ｎ）は、更に、複数通信回線（１４−１〜１４−２）うちの１つの通信回線（１４−１）を介して収集される共通制御値を選択し、１つの通信回線（１４−１）を介して共通制御値が収集されないときに複数通信回線（１４−１〜１４−２）のうちの他の１つの通信回線（１４−２）を介して収集される共通制御値を選択する通信回線切換部（３５）を備えている。シリンダ制御部（３３）は、通信回線切換部（３５）により選択される通信回線（１４−１、１４−２）により伝送される共通制御値に基づいて固有制御値を導出する。メインユニット（１１）は、単数化および複数化することができる。たとえば、通信回線（１４−１）が破損しても、その破損の影響がディーゼル機関本体（３）に波及しない。このため、ディーゼル機関本体（３）は停止しないで好ましい。
【００１３】
各サブユニット（６２−１〜６２−ｎ）は、固有制御対象（７−１〜７−ｎ）と異なる他の固有制御対象（７−１〜７−ｎ）を制御する他の固有制御値を導出する。すなわち、１つのサブユニット（６２−１〜６２−ｎ）は、複数のシリンダ（４−１〜４−ｎ）に関する固有制御対象（７−１〜７−ｎ）を制御する。たとえば、サブユニット（６２−１）が破損したときに、他のサブユニット（６２−２）が固有制御対象（７−１〜７−ｎ）の制御を代行する。このため、その破損の影響がディーゼル機関本体（３）に波及しない。このため、ディーゼル機関本体（３）は停止しないで好ましい。
【００１４】
本発明によるディーゼル機関制御装置は、複数シリンダ（４−１〜４−ｎ）に１対１に対応する複数ドライバユニット（６３−１〜６３−ｎ）を更に具備している。各サブユニット（６２−１〜６２−ｎ）は、各サブユニット（６２−１〜６２−ｎ）の状態を示す状態信号を固有制御値とともに固有制御対象（７−１〜７−ｎ）に対応する複数ドライバの各ドライバユニットに送信し、各ドライバユニットは、状態信号に基づいて状態が正常であるサブユニット（６２−１〜６２−ｎ）を選択するサブユニット切換回路（６５）と、サブユニット切換回路（６５）により選択されたサブユニット（６２−１〜６２−ｎ）により導出される固有制御値を電気信号に変換するドライバ（６６）とを備えている。固有制御対象（７−１〜７−ｎ）は、電気信号に基づいて動作する。このような状態信号は、故障しているサブユニットを特定することを容易にする。
【００１５】
本発明によるディーゼル機関制御装置は、海洋を航海する船舶本体の推進力を生成するディーゼル機関本体（３）に適用されることが好ましい。
【００１６】
本発明によるディーゼル機関は、本発明によるディーゼル機関制御装置と、ディーゼル機関本体（３）とを具備していることが好ましい。
【００１７】
本発明による船舶は、本発明によるディーゼル機関制御装置と、海洋を航海する船舶本体と、船舶本体の推進力を生成するディーゼル機関本体（３）とを具備している。このような船舶は、航海中に故障し難く、かつ、１つのシリンダ（４−１〜４−ｎ）が故障しても港まで運行することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図面を参照して、本発明によるディーゼル機関制御装置が適用される舶用ディーゼル機関の実施の形態を説明する。その舶用ディーゼル機関１は、図１に示されているように、ディーゼル機関制御装置２がディーゼル機関本体３とともに設けられている。舶用ディーゼル機関１は、船舶本体に設けられ、その船舶本体の推進力を生成する。
【００１９】
ディーゼル機関本体３は、複数のシリンダ４−１〜４−ｎ（ｎ＝２，３，４，…）、センサ群５および油圧ユニット６を備えている。各シリンダ４−ｉ（ｉ＝１，２，３，…，ｎ）は、弁７−ｉを有している。弁７−ｉは、シリンダ４−ｉを主に制御し、たとえば、シリンダ４−ｉの燃焼室に燃料を供給する燃料弁とシリンダ４−ｉから排気を排出する排気弁とを含んでいる。たとえば、弁７−ｉは、電磁弁を備え、その電磁弁が電気信号を受けて出力する油圧により開閉される。
【００２０】
センサ群５は、ディーゼル機関本体３の回転に関する物理量を測定するセンサの集合である。すなわち、センサ群５は、各シリンダ４−ｉの上死点、クランク角度、回転数（回転速度）などを測定し、測定結果を電子化してディーゼル機関制御装置２に送信する。油圧ユニット６は、シリンダ４−１〜４−ｎのすべての制御に関連する装置であり、たとえば、弁７−１〜７−ｎを動作させるための油圧を制御する。
【００２１】
ディーゼル機関制御装置２は、メインユニット１１、複数のサブユニット１２−１〜１２−ｎおよび複数のドライバユニット１３−１〜１３−ｎを備えている。メインユニット１１は、情報処理装置であり、船舶の機関制御室に配置され、機関運転員により操作されて、センサ群５により測定された物理量に基づいて油圧ユニット６を制御する。すなわち、メインユニット１１は、ディーゼル機関本体３の全体を制御する制御値を導出する。その制御値は、油圧ユニット６の動作と機関運転員の操作とを示している。メインユニット１１は、さらに、通信回線１４を介してサブユニット１２−１〜１２−ｎに接続され、通信回線１４を介してサブユニット１２−１〜１２−ｎにその制御値を出力する。
【００２２】
各サブユニット１２−ｉは、情報処理装置であり、メインユニット１１よりディーゼル機関本体３の近傍に配置されている。サブユニット１２−ｉは、メインユニット１１により導出された制御値に基づいてシリンダ４−ｉの弁７−ｉの開閉のタイミングを導出し、そのタイミングを示すタイミング信号をドライバユニット１３−ｉに出力する。サブユニット１２−ｉは、さらに、機関運転員に操作されてタイミング信号をドライバユニット１３−ｉに出力することもできる。ドライバユニット１３−ｉは、サブユニット１２−ｉから送信されたタイミング信号に基づいて弁７−ｉを開閉させる。すなわち、ドライバユニット１３−ｉは、タイミング信号を増幅して電気信号を生成し、電磁弁を動作させて油圧により弁７−ｉを開閉させる。
【００２３】
図２は、メインユニット１１を詳細に示している。メインユニット１１は、主ＣＰＵ２１、従ＣＰＵ２２を備え、コンピュータプログラムである測定値収集部２３、油圧ユニット制御部２４およびＣＰＵ切換部２５を搭載している。主ＣＰＵ２１と従ＣＰＵ２２は、与えられるコンピュータプログラムを実行するＣＰＵである。測定値収集部２３は、センサ群５により測定された物理量の測定値を収集する。油圧ユニット制御部２４は、収集された測定値と作業者の操作とに基づいて制御値を導出して油圧ユニット６を制御する。ＣＰＵ切換部２５は、コンピュータプログラムを実行させるＣＰＵを切り換える。すなわち、ＣＰＵ切換部２５は、主ＣＰＵ２１にコンピュータプログラムを実行させ、主ＣＰＵ２１が機能しないときに従ＣＰＵ２２にコンピュータプログラムを実行させる。
【００２４】
図３は、サブユニット１２−ｉを詳細に示している。サブユニット１２−ｉは、コンピュータプログラムである測定値収集部３１、制御値収集部３２およびシリンダ制御部３３を搭載している。測定値収集部３１は、センサ群５により測定された物理量の測定値を収集する。制御値収集部３２は、メインユニット１１により導出された制御値を収集する。シリンダ制御部３３は、収集された測定値と機関運転員の操作とに基づいて制御値を導出してドライバユニット１３−ｉに送信する。
【００２５】
機関運転員は、ディーゼル機関制御装置２を用いてディーゼル機関本体３を操作する。すなわち、機関運転員は、メインユニット１１またはサブユニット１２−１〜１２−ｎを操作し、メインユニット１１とサブユニット１２−１〜１２−ｎが、協調してディーゼル機関本体３を制御する。このとき、ディーゼル機関制御装置２は、たとえば、回転数に基づいて弁７−１〜７−ｎのタイミングを開閉することができ、舶用ディーゼル機関１の様々な運転状況に柔軟に対応することができる。
【００２６】
メインユニット１１は、メインユニット１１の主ＣＰＵ２１が故障して機能しないときに、コンピュータプログラムを実行するＣＰＵを従ＣＰＵ２２に切り換える。このような切換は、メインユニット１１の機能が停止することを防止し、舶用ディーゼル機関１が停止しすることを防止する。
【００２７】
ディーゼル機関本体３は、サブユニット１２−ｉが故障して機能しないときに、シリンダ７−ｉが制御不可能になる。ディーゼル機関本体３は、シリンダ４−１〜４−ｎのうちの１つが動作しなくても、駆動力を生成することができる。このため、舶用ディーゼル機関１は、サブユニット１２−ｉが故障したときに停止することを防止することができる。このため、舶用ディーゼル機関１が搭載される船舶は、ディーゼル機関制御装置２の一部分が故障しても、運行することができる。
【００２８】
図４は、本発明によるディーゼル機関制御装置の実施の他の形態を示している。そのディーゼル機関制御装置４１は、メインユニット１１−１〜１１−２、複数のサブユニット４２−１〜４２−ｎおよび複数のドライバユニット１３−１〜１３−ｎを備えている。メインユニット１１−ｊ（ｊ＝１，２）は、ディーゼル機関本体３の全体を制御する制御値を導出する。メインユニット１１−ｊは、さらに、通信回線１４を介してサブユニット４２−１〜４２−ｎに接続され、通信回線１４を介してサブユニット４２−１〜４２−ｎにその制御値を一定の周期で出力する。
【００２９】
各サブユニット４２−ｉは、情報処理装置であり、メインユニット１１−ｊよりディーゼル機関本体３の近傍に配置されている。サブユニット４２−ｉは、メインユニット１１−ｊにより導出された制御値に基づいてシリンダ４−ｉの弁７−ｉの開閉のタイミングを導出し、そのタイミングを示すタイミング信号をドライバユニット１３−ｉに出力する。ドライバユニット１３−ｉは、サブユニット４２−ｉから送信されたタイミング信号に基づいて弁７−ｉを開閉させる。すなわち、ドライバユニット１３−ｉは、タイミング信号を増幅して電磁弁を動作させて弁７−ｉを開閉させる。
【００３０】
図５は、サブユニット４２−ｉを詳細に示している。サブユニット４２−ｉは、既述の実施の形態におけるサブユニット１２−ｉにコンピュータプログラムであるメインユニット切換部３４がさらに付加されている。メインユニット切換部３４は、メインユニット１１−１から制御値が一定の周期で送信されるときにメインユニット１１−１を選択し、メインユニット１１−１から制御値が不定周期で送信されるときにメインユニット１１−２を選択する。シリンダ制御部３３は、メインユニット切換部３４により選択されたメインユニット１１−ｊにより導出された制御値を用いて制御値を導出する。
【００３１】
すなわち、サブユニット４２−ｉは、２つの記憶領域を有し、その第１の記憶領域にはメインユニット１１−１により導出された制御値が記憶され、第２の記憶領域にはメインユニット１１−２により導出された制御値が記憶される。メインユニット切換部３４は、メインユニット１１−１およびメインユニット１１−２から制御値が送信される周期を監視し、メインユニット１１−１から送信される周期が一定であるときに第１の記憶領域に記録された制御値をシリンダ制御部３３に使用させ、メインユニット１１−２から送信される周期が不定であるときに第２の記憶領域に記録された制御値をシリンダ制御部３３に使用させる。
【００３２】
メインユニット１１−１は、故障しているときに、サブユニット４２−１〜４２−ｎに不定周期で制御値を送信する。サブユニット４２−ｉは、不定周期で制御値を送信するメインユニット１１−１を故障しているものとみなして、メインユニット１１−２が送信する制御値をシリンダ４−ｉの制御に用いる。このような切換は、ディーゼル機関制御装置２の機能が停止することを防止し、舶用ディーゼル機関１が停止しすることを防止する。
【００３３】
なお、メインユニット１１は、３つ以上が設けられることもできる。このとき、メインユニット切換部３４は、用いる制御値を多数決で決定することができる。すなわち、メインユニット切換部３４は、複数のメインユニット１１により導出される制御値のすべてを記録し、最も多く導出された制御値を導出し、その制御値をシリンダ制御部３３に使用させる。このとき、制御値の送信が周期的か不定周期かを検出する必要が無く、容易に故障を発見することができる。
【００３４】
図６は、本発明によるディーゼル機関制御装置の実施のさらに他の形態を示している。そのディーゼル機関制御装置５１は、メインユニット１１−１〜１１−２、複数のサブユニット５２−１〜５２−ｎおよび複数のドライバユニット１３−１〜１３−ｎを備えている。メインユニット１１−ｊは、ディーゼル機関本体３の全体を制御する制御値を導出する。メインユニット１１−ｊは、さらに、複数の通信回線１４−１〜１４−２を介してサブユニット５２−１〜５２−ｎに接続され、通信回線１４−１〜１４−２を介してサブユニット５２−１〜５２−ｎにその制御値を一定の周期で出力する。
【００３５】
各サブユニット５２−ｉは、情報処理装置であり、メインユニット１１−ｊよりディーゼル機関本体３の近傍に配置されている。サブユニット５２−ｉは、メインユニット１１−ｊにより導出された制御値に基づいてシリンダ４−ｉの弁７−ｉの開閉のタイミングを導出し、そのタイミングを示すタイミング信号をドライバユニット１３−ｉに出力する。ドライバユニット１３−ｉは、サブユニット５２−ｉから送信されたタイミング信号に基づいて弁７−ｉを開閉させる。すなわち、ドライバユニット１３−ｉは、タイミング信号を増幅して電磁弁を動作させて弁７−ｉを開閉させる。
【００３６】
図７は、サブユニット５２−ｉを詳細に示している。サブユニット５２−ｉは、既述の実施の形態におけるサブユニット４２−ｉがさらにコンピュータプログラムである通信回線切換部３５を搭載している。通信回線切換部３５は、通信回線１４−１を介してメインユニット１１−１〜１１−２から制御値が送信されているときに通信回線１４−１を選択し、通信回線１４−１が制御値を伝送しないときに通信回線１４−２を選択する。シリンダ制御部３３は、通信回線切換部３５により選択された通信回線１１−ｋにより伝送された制御値を用いて制御値を導出する。
【００３７】
すなわち、サブユニット５２−ｉは、４つの記憶領域を有している。その第１の記憶領域にはメインユニット１１−１により導出され通信回線１４−１により伝送された制御値が記憶され、第２の記憶領域にはメインユニット１１−２により導出され通信回線１４−１により伝送された制御値が記憶され、第３の記憶領域にはメインユニット１１−１により導出され通信回線１４−２により伝送された制御値が記憶され、第４の記憶領域にはメインユニット１１−２により導出され通信回線１４−２により伝送された制御値が記憶される。
【００３８】
メインユニット切換部３４は、メインユニット１１−１およびメインユニット１１−２から制御値が送信される周期を監視し、メインユニット１１−１から送信される周期が一定であるときに第１の記憶領域または第３の記憶領域に記録された制御値をシリンダ制御部３３に使用させ、メインユニット１１−２から送信される周期が不定であるときに第２の記憶領域または第４の記憶領域に記録された制御値をシリンダ制御部３３に使用させる。
【００３９】
通信回線切換部３５は、通信回線１４−１〜１４−２の情報を伝送する状態を監視し、通信回線１４−１が正常に情報を伝送しているときに第１の記憶領域または第２の記憶領域に記録された制御値をシリンダ制御部３３に使用させ、通信回線１４−１が正常に情報を伝送していないときに第３の記憶領域または第４の記憶領域に記録された制御値をシリンダ制御部３３に使用させる。
【００４０】
通信回線１４−１〜１４−２は、故障しているときに、メインユニット１１−１〜１１−２からサブユニット１２−１〜１２−ｎに制御値を送信しない。サブユニット１２−ｉは、制御値を伝送しないメインユニット１１−１を故障しているものとみなして、通信回線１４−２が伝送する制御値をシリンダ４−ｉの制御に用いる。このような切換は、ディーゼル機関制御装置２の機能が停止することを防止し、舶用ディーゼル機関１が停止しすることを防止する。
【００４１】
なお、ディーゼル機関制御装置５１は、１つのメインユニット１１−１だけが設けられることもできる。このとき、メインユニット１１−１は、ディーゼル機関本体３の全体を制御する制御値を導出する。複数の通信回線１４−１〜１４−２は、並行してその制御値をサブユニット５２−１〜５２−ｎに伝送する。サブユニット５２−１〜５２−ｎは、それぞれ１つの通信回線１４−１により伝送された制御値に基づいてシリンダ４−ｉの弁７−ｉの開閉のタイミングを導出し、そのタイミングを示すタイミング信号をドライバユニット１３−ｉに出力する。ドライバユニット１３−ｉは、サブユニット５２−ｉから送信されたタイミング信号に基づいて弁７−ｉを開閉させる。通信回線１４−１が破損したとき、サブユニット５２−１〜５２−ｎは、それぞれ通信回線１４−２により伝送された制御値に基づいてシリンダ４−ｉの弁７−ｉを制御する。本実施の形態では、通信回線１４−１の破損がディーゼル機関本体３に影響しない。このため、ディーゼル機関本体３は停止しないで好ましい。
【００４２】
図８は、本発明によるディーゼル機関制御装置の実施のさらに他の形態を示している。そのディーゼル機関制御装置６１は、メインユニット１１−１〜１１−２、複数のサブユニット６２−１〜６２−ｎおよび複数のドライバユニット６３−１〜６３−ｎを備えている。メインユニット１１−ｊは、ディーゼル機関本体３の全体を制御する制御値を導出する。メインユニット１１−ｊは、さらに、複数の通信回線１４−１〜１４−２を介してサブユニット６２−１〜６２−ｎに接続され、通信回線１４−１〜１４−２を介してサブユニット６２−１〜６２−ｎにその制御値を一定の周期で出力する。
【００４３】
各サブユニット６２−ｉは、情報処理装置であり、メインユニット１１−ｊにより導出された制御値に基づいてシリンダ４−ｉの弁７−ｉの開閉のタイミングを導出し、シリンダ４−ｊ（ｊ＝１，２，３，…，ｎ；ｊ≠ｉ）の弁７−ｊの開閉のタイミングを導出する。ドライバユニット６３−ｉは、サブユニット６２−ｉまたはサブユニット６２−ｋ（ｋ＝１，２，３，…，ｎ；ｋ≠ｉ）から送信されたタイミング信号に基づいて弁７−ｉを開閉させる。
【００４４】
図９は、サブユニット６２−ｉを詳細に示している。サブユニット６２−ｉは、既述の実施の形態におけるサブユニット５２−ｉがさらにコンピュータプログラムである状態信号配信部３６を搭載している。状態信号配信部３６は、サブユニット６２−ｉの状態を示す状態信号をシリンダ制御部３３により導出された制御値とともにドライバユニット６３−ｉおよびドライバユニット６３−ｊに出力する。
【００４５】
図１０は、ドライバユニット６３−ｉを詳細に示している。ドライバユニット６３−ｉは、サブユニット切換回路６５とドライバ６６とを備えている。サブユニット切換回路６５は、サブユニット６２−ｉ、６２−ｋから送信される状態信号を監視して、状態信号に基づいてサブユニット６２−ｉ、６２−ｋを選択する。ドライバ６６は、サブユニット切換回路６５により選択されたサブユニット６２−ｉにより導出された制御値に基づいて弁７−ｉを動作させる電気信号を生成する。
【００４６】
サブユニット６２−ｉは、故障すると、状態が異常であることを示す状態信号とともに制御値をドライバユニット６３−ｉおよび６３−ｊに送信する。ドライバユニット６３−ｉは、異常を示す状態信号とともに制御値を受信したときに、その制御値を使用しないで廃棄する。このとき、ドライバユニット６３−ｉは、サブユニット６２−ｋから正常を示す状態信号とともに制御値を受信したときに、その制御値を増幅して電気信号を生成する。弁７−ｉは、ドライバユニット６２−ｉから出力される電気信号に応じて開閉する。
【００４７】
このようなディーゼル機関制御装置６１は、１つのサブユニット６２−ｉが破損しても、他のサブユニット６２−ｋが制御を代行する。このため、その破損の影響がディーゼル機関本体３に波及しない。このため、ディーゼル機関本体３は停止しないで好ましい。さらに、状態信号により、ドライバユニット６３−ｉは、故障しているサブユニットを容易に特定することができる。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によるディーゼル機関制御装置およびディーゼル機関は、故障による停止を低減させることができる。その結果、本発明による船舶の航行を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明によるディーゼル機関制御装置が適用される舶用ディーゼル機関の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】図２は、メインユニットの実施の形態を示すブロック図である。
【図３】図３は、サブユニットの実施の形態を示すブロック図である。
【図４】図４は、本発明によるディーゼル機関制御装置の実施の他の形態を示すブロック図である。
【図５】図５は、サブユニットの実施の他の形態を示すブロック図である。
【図６】図６は、本発明によるディーゼル機関制御装置の実施のさらに他の形態を示すブロック図である。
【図７】図７は、サブユニットの実施のさらに他の形態を示すブロック図である。
【図８】図８は、本発明によるディーゼル機関制御装置の実施のさらに他の形態を示すブロック図である。
【図９】図９は、サブユニットの実施の形態を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、ドライバユニットを示すブロック図である。
【符号の説明】
１：舶用ディーゼル機関
２：ディーゼル機関制御装置
３：ディーゼル機関本体
４−１〜４−ｎ：シリンダ
５：センサ群
６：油圧ユニット
７−１〜７−ｎ：弁
１１：メインユニット
１２−１〜１２−ｎ：サブユニット
１３−１〜１３−ｎ：ドライバユニット
１４：通信回線
２１：主ＣＰＵ
２２：従ＣＰＵ
２３：測定値収集部
２４：油圧ユニット制御部
２５：ＣＰＵ切換部
３１：測定値収集部
３２：制御値収集部
３３：シリンダ制御部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a diesel engine control device, a diesel engine, and a ship, and more particularly to a diesel engine control device, a diesel engine, and a ship that are applied when electronically controlling the diesel engine.
[0002]
[Prior art]
A marine diesel engine that generates a propulsive force of a ship is desired to be difficult to break down because the ship is difficult to repair the breakage during a voyage. Further, marine diesel engines are required to operate a ship to a port by operating the engine when a part of the engine component fails. For this reason, marine diesel engines are often controlled using a mechanical cam mechanism. In this case, the rotation speed control is executed while the operator looks at the tachometer on the machine side.
[0003]
Electronic equipment that electronically controls a diesel engine is generally difficult to repair a failure and is not applied to the control of a marine diesel engine. The electronic device can easily change the timing of fuel injection and the opening / closing timing of the exhaust valve, and can flexibly cope with various operating situations. It is desired to electronically control a marine diesel engine.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The subject of this invention is providing the diesel engine control apparatus which improves the reliability of a diesel engine.
The other subject of this invention is providing the diesel engine which reduces the stop by failure.
Still another object of the present invention is to provide a ship that maintains navigation.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
Hereinafter, means for solving the problem will be described using the numbers and symbols used in the embodiments of the present invention. These numbers and symbols are added to clarify the correspondence between the description of [Claims] and the description of [Mode for carrying out the invention], and are described in [Claims]. It should not be used to interpret the technical scope of the claimed invention.
[0006]
The diesel engine control device (2) according to the present invention has a common control value for controlling a common control object (6) common to each of the plurality of cylinders (4-1 to 4-n) of the diesel engine body (3). A main unit (11) to be led out and a plurality of subunits (12-1 to 12-n) corresponding to the plurality of cylinders (4-1 to 4-n) on a one-to-one basis are provided. Each subunit (12-1 to 12-n) of the plurality of subunits (12-1 to 12-n) is connected to each cylinder (4-1 to 4-n) of the corresponding plurality of cylinders (4-1 to 4-n). A unique control value for controlling the unique control object (7-1 to 7-n) that is unique to n) is derived.
[0007]
The main unit (11) and the subunits (12-1 to 12-n) are information processing devices that control an object to be controlled using an electronic circuit. Electronic control can be appropriately controlled according to the situation rather than mechanical control. The common control object (6) affects all of the cylinders (4-1 to 4-n), and one unique control object (7-1) greatly affects one cylinder (4-1). Effect. The common control target (6) includes the amount of fuel injected into the combustion chambers of the plurality of cylinders (4-1 to 4-n), and the hydraulic pressure that drives the valves that control the plurality of cylinders (4-1 to 4-n). Is exemplified. Specific control objects (7-1 to 7-n) include a fuel injection valve that injects fuel into the cylinders (4-1 to 4-n), and an exhaust gas that discharges exhaust from the cylinders (4-1 to 4-n). The timing which opens and closes a valve is illustrated.
[0008]
The diesel engine body (3) functions even when, for example, one cylinder (4-1) stops functioning. For this reason, according to such dispersion | distribution of information processing apparatus, even when one of subunits (12-1 to 12-n) is damaged, the diesel engine body (3) is preferable without stopping.
[0009]
The main unit (11) operates a plurality of CPUs (21, 22) for deriving a common control value by executing a computer program, and one CPU (21) among the plurality of CPUs (21, 22), and A CPU switching section (25) for operating another CPU (22) of the plurality of CPUs (21, 22) when one CPU (21) does not function. Even if one of the CPUs (21, 22) is damaged, the influence of the damage does not affect the diesel engine body (3). For this reason, the diesel engine body (3) is preferable without stopping.
[0010]
Each subunit (12-1 to 12-n) includes a control value collection unit (32) that collects common control values from the main unit (11), and a cylinder control that derives unique control values based on the common control values. Part (33). It is preferable that the sub units (12-1 to 12-n) control the diesel engine body (3) in conjunction with the main unit (11).
[0011]
The main unit (11) includes a first main unit (11-1) and a second main unit (11-2) that transmit a common control value to the plurality of subunits (42-1 to 42-n) at a constant cycle. In addition, each subunit (42-1 to 42-n) further includes the first main unit (11-1) when the common control value is transmitted from the first main unit (11-1) at a constant cycle. A main unit switching unit (34) is provided for selecting and selecting the second main unit (11-2) when the common control value is transmitted from the first main unit (11-1) at an indefinite period. The cylinder control unit (33) derives the unique control value based on the common control value derived by the main unit (11-1, 11-2) selected by the main unit switching unit (34). The first main unit (11-1) transmits the common control value at an indefinite period when it fails. Even if the first main unit (11) is damaged, the influence of the damage does not affect the diesel engine body (3). For this reason, the diesel engine body (3) is preferable without stopping.
[0012]
The diesel engine control device according to the present invention includes a plurality of communication lines (14-1 to 14-2) for transmitting a common control value in parallel from the main unit (11) to the plurality of subunits (52-1 to 52-n). It also has. The subunits (52-1 to 52-n) further select common control values collected via one communication line (14-1) of the plurality of communication lines (14-1 to 14-2). When a common control value is not collected via one communication line (14-1), the other communication line (14-2) of the plurality of communication lines (14-1 to 14-2) is used. A communication line switching unit (35) for selecting the collected common control values is provided. The cylinder control unit (33) derives the unique control value based on the common control value transmitted by the communication line (14-1, 14-2) selected by the communication line switching unit (35). The main unit (11) can be singularized and pluralized. For example, even if the communication line (14-1) is broken, the influence of the breakage does not affect the diesel engine body (3). For this reason, the diesel engine body (3) is preferable without stopping.
[0013]
Each subunit (62-1 to 62-n) has another unique control value for controlling another unique control object (7-1 to 7-n) different from the unique control object (7-1 to 7-n). Is derived. That is, one subunit (62-1 to 62-n) controls the specific control targets (7-1 to 7-n) related to the plurality of cylinders (4-1 to 4-n). For example, when the subunit (62-1) is damaged, the other subunit (62-2) performs the control of the specific control target (7-1 to 7-n). For this reason, the influence of the damage does not spread to the diesel engine body (3). For this reason, the diesel engine body (3) is preferable without stopping.
[0014]
The diesel engine control apparatus according to the present invention further includes a plurality of driver units (63-1 to 63-n) corresponding one-to-one to the plurality of cylinders (4-1 to 4-n). Each subunit (62-1 to 62-n) sends a state signal indicating the state of each subunit (62-1 to 62-n) to a unique control target (7-1 to 7-n) together with a unique control value. A sub-unit switching circuit (65) for selecting a sub-unit (62-1 to 62-n) whose state is normal based on the state signal; And a driver (66) for converting a specific control value derived by the subunit (62-1 to 62-n) selected by the subunit switching circuit (65) into an electric signal. The specific control objects (7-1 to 7-n) operate based on the electric signal. Such a status signal makes it easy to identify the failed subunit.
[0015]
The diesel engine control device according to the present invention is preferably applied to a diesel engine body (3) that generates a propulsive force of a ship body that sails in the ocean.
[0016]
The diesel engine according to the present invention preferably includes the diesel engine control device according to the present invention and a diesel engine body (3).
[0017]
A ship according to the present invention includes a diesel engine control device according to the present invention, a ship body that sails in the ocean, and a diesel engine body (3) that generates propulsion of the ship body. Such a ship hardly breaks down during voyage, and can operate to a port even if one cylinder (4-1 to 4-n) breaks down.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of a marine diesel engine to which a diesel engine control device according to the present invention is applied will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the marine diesel engine 1 is provided with a diesel engine control device 2 together with a diesel engine main body 3. The marine diesel engine 1 is provided in a marine vessel body and generates a propulsion force for the marine vessel body.
[0019]
The diesel engine main body 3 includes a plurality of cylinders 4-1 to 4-n (n = 2, 3, 4,...), A sensor group 5 and a hydraulic unit 6. Each cylinder 4-i (i = 1, 2, 3,..., N) has a valve 7-i. The valve 7-i mainly controls the cylinder 4-i and includes, for example, a fuel valve that supplies fuel to the combustion chamber of the cylinder 4-i and an exhaust valve that discharges exhaust gas from the cylinder 4-i. For example, the valve 7-i includes an electromagnetic valve, and the electromagnetic valve is opened and closed by a hydraulic pressure that receives and outputs an electrical signal.
[0020]
The sensor group 5 is a set of sensors that measure physical quantities related to the rotation of the diesel engine body 3. That is, the sensor group 5 measures the top dead center, the crank angle, the rotational speed (rotational speed), and the like of each cylinder 4-i, digitizes the measurement result, and transmits it to the diesel engine control device 2. The hydraulic unit 6 is a device related to all the control of the cylinders 4-1 to 4-n, and controls, for example, the hydraulic pressure for operating the valves 7-1 to 7-n.
[0021]
The diesel engine control device 2 includes a main unit 11, a plurality of subunits 12-1 to 12-n, and a plurality of driver units 13-1 to 13-n. The main unit 11 is an information processing apparatus, is disposed in the engine control room of the ship, is operated by an engine operator, and controls the hydraulic unit 6 based on the physical quantity measured by the sensor group 5. That is, the main unit 11 derives a control value that controls the entire diesel engine body 3. The control value indicates the operation of the hydraulic unit 6 and the operation of the engine operator. The main unit 11 is further connected to the subunits 12-1 to 12-n via the communication line 14, and outputs control values to the subunits 12-1 to 12-n via the communication line 14.
[0022]
Each subunit 12-i is an information processing apparatus, and is disposed near the diesel engine body 3 from the main unit 11. The subunit 12-i derives the opening / closing timing of the valve 7-i of the cylinder 4-i based on the control value derived by the main unit 11, and outputs a timing signal indicating the timing to the driver unit 13-i. To do. The subunit 12-i can be further operated by an engine operator to output a timing signal to the driver unit 13-i. The driver unit 13-i opens and closes the valve 7-i based on the timing signal transmitted from the subunit 12-i. That is, the driver unit 13-i amplifies the timing signal to generate an electric signal, operates the electromagnetic valve, and opens / closes the valve 7-i by hydraulic pressure.
[0023]
FIG. 2 shows the main unit 11 in detail. The main unit 11 includes a main CPU 21 and a sub CPU 22, and includes a measurement value collection unit 23, a hydraulic unit control unit 24, and a CPU switching unit 25, which are computer programs. The main CPU 21 and the slave CPU 22 are CPUs that execute given computer programs. The measured value collection unit 23 collects measured values of physical quantities measured by the sensor group 5. The hydraulic unit controller 24 controls the hydraulic unit 6 by deriving a control value based on the collected measurement value and the operator's operation. The CPU switching unit 25 switches the CPU that executes the computer program. That is, the CPU switching unit 25 causes the main CPU 21 to execute the computer program, and causes the CPU 22 to execute the computer program when the main CPU 21 does not function.
[0024]
FIG. 3 shows the subunit 12-i in detail. The subunit 12-i includes a measurement value collection unit 31, a control value collection unit 32, and a cylinder control unit 33, which are computer programs. The measurement value collection unit 31 collects measurement values of physical quantities measured by the sensor group 5. The control value collection unit 32 collects the control values derived by the main unit 11. The cylinder controller 33 derives a control value based on the collected measurement value and the operation of the engine operator, and transmits it to the driver unit 13-i.
[0025]
The engine operator operates the diesel engine body 3 using the diesel engine control device 2. That is, the engine operator operates the main unit 11 or the subunits 12-1 to 12-n, and the main unit 11 and the subunits 12-1 to 12-n control the diesel engine body 3 in cooperation. At this time, the diesel engine control device 2 can open and close the timings of the valves 7-1 to 7-n based on, for example, the rotational speed, and can flexibly cope with various operating situations of the marine diesel engine 1. it can.
[0026]
The main unit 11 switches the CPU that executes the computer program to the slave CPU 22 when the main CPU 21 of the main unit 11 fails and does not function. Such switching prevents the function of the main unit 11 from stopping and prevents the marine diesel engine 1 from stopping.
[0027]
In the diesel engine main body 3, when the subunit 12-i fails and does not function, the cylinder 7-i becomes uncontrollable. The diesel engine body 3 can generate a driving force even if one of the cylinders 4-1 to 4-n does not operate. For this reason, marine diesel engine 1 can prevent stopping when subunit 12-i fails. For this reason, the ship in which the marine diesel engine 1 is mounted can operate even if a part of the diesel engine control device 2 breaks down.
[0028]
FIG. 4 shows another embodiment of the diesel engine control device according to the present invention. The diesel engine control device 41 includes main units 11-1 to 11-2, a plurality of subunits 42-1 to 42-n, and a plurality of driver units 13-1 to 13-n. The main unit 11-j (j = 1, 2) derives a control value for controlling the entire diesel engine body 3. The main unit 11-j is further connected to the subunits 42-1 to 42-n via the communication line 14, and the control value is fixed to the subunits 42-1 to 42-n via the communication line 14. Output in cycles.
[0029]
Each subunit 42-i is an information processing device, and is arranged near the diesel engine body 3 from the main unit 11-j. The sub unit 42-i derives the opening / closing timing of the valve 7-i of the cylinder 4-i based on the control value derived by the main unit 11-j, and sends a timing signal indicating the timing to the driver unit 13-i. Output to. The driver unit 13-i opens and closes the valve 7-i based on the timing signal transmitted from the subunit 42-i. That is, the driver unit 13-i amplifies the timing signal and operates the electromagnetic valve to open and close the valve 7-i.
[0030]
FIG. 5 shows the subunit 42-i in detail. In the subunit 42-i, a main unit switching unit 34 that is a computer program is further added to the subunit 12-i in the above-described embodiment. The main unit switching unit 34 selects the main unit 11-1 when the control value is transmitted from the main unit 11-1 at a constant cycle, and when the control value is transmitted from the main unit 11-1 at an indefinite cycle. The main unit 11-2 is selected. The cylinder controller 33 derives a control value using the control value derived by the main unit 11-j selected by the main unit switching unit 34.
[0031]
That is, the subunit 42-i has two storage areas, the control value derived by the main unit 11-1 is stored in the first storage area, and the main unit 11 is stored in the second storage area. The control value derived by -2 is stored. The main unit switching unit 34 monitors the cycle in which the control values are transmitted from the main unit 11-1 and the main unit 11-2, and stores the first memory when the cycle transmitted from the main unit 11-1 is constant. The control value recorded in the area is used by the cylinder control unit 33, and the control value recorded in the second storage area is used for the cylinder control unit 33 when the cycle transmitted from the main unit 11-2 is indefinite. Let
[0032]
When the main unit 11-1 is out of order, the main unit 11-1 transmits control values to the subunits 42-1 to 42-n at an indefinite period. The sub unit 42-i considers that the main unit 11-1 that transmits the control value at an indefinite period is broken, and uses the control value transmitted by the main unit 11-2 for the control of the cylinder 4-i. Such switching prevents the function of the diesel engine control device 2 from stopping and prevents the marine diesel engine 1 from stopping.
[0033]
Note that three or more main units 11 may be provided. At this time, the main unit switching unit 34 can determine the control value to be used by majority vote. That is, the main unit switching unit 34 records all of the control values derived by the plurality of main units 11, derives the most derived control value, and causes the cylinder control unit 33 to use the control value. At this time, it is not necessary to detect whether the transmission of the control value is periodic or indefinite, and a failure can be easily found.
[0034]
FIG. 6 shows still another embodiment of the diesel engine control apparatus according to the present invention. The diesel engine control device 51 includes main units 11-1 to 11-2, a plurality of subunits 52-1 to 52-n, and a plurality of driver units 13-1 to 13-n. The main unit 11-j derives a control value that controls the entire diesel engine body 3. The main unit 11-j is further connected to the subunits 52-1 to 52-n via a plurality of communication lines 14-1 to 14-2, and is connected to the subunits via the communication lines 14-1 to 14-2. The control values are output at a constant cycle to 52-1 to 52-n.
[0035]
Each subunit 52-i is an information processing device, and is arranged near the diesel engine body 3 from the main unit 11-j. The subunit 52-i derives the opening / closing timing of the valve 7-i of the cylinder 4-i based on the control value derived by the main unit 11-j, and sends a timing signal indicating the timing to the driver unit 13-i. Output to. The driver unit 13-i opens and closes the valve 7-i based on the timing signal transmitted from the subunit 52-i. That is, the driver unit 13-i amplifies the timing signal and operates the electromagnetic valve to open and close the valve 7-i.
[0036]
FIG. 7 shows the subunit 52-i in detail. The subunit 52-i is equipped with a communication line switching unit 35 in which the subunit 42-i in the above-described embodiment is further a computer program. The communication line switching unit 35 selects the communication line 14-1 when the control value is transmitted from the main units 11-1 to 11-2 via the communication line 14-1, and the communication line 14-1 controls the communication line 14-1. The communication line 14-2 is selected when no value is transmitted. The cylinder control unit 33 derives a control value using the control value transmitted through the communication line 11-k selected by the communication line switching unit 35.
[0037]
That is, the subunit 52-i has four storage areas. The control value derived by the main unit 11-1 and transmitted by the communication line 14-1 is stored in the first storage area, and the communication value 14- derived by the main unit 11-2 is stored in the second storage area. The control value transmitted by 1 is stored, the control value derived by the main unit 11-1 and transmitted by the communication line 14-2 is stored in the third storage area, and the main unit is stored in the fourth storage area. The control value derived by 11-2 and transmitted by the communication line 14-2 is stored.
[0038]
The main unit switching unit 34 monitors the cycle in which the control values are transmitted from the main unit 11-1 and the main unit 11-2, and stores the first memory when the cycle transmitted from the main unit 11-1 is constant. When the control value recorded in the area or the third storage area is used by the cylinder control unit 33 and the cycle transmitted from the main unit 11-2 is indefinite, it is stored in the second storage area or the fourth storage area. The cylinder control unit 33 is made to use the recorded control value.
[0039]
The communication line switching unit 35 monitors the state of transmitting information of the communication lines 14-1 to 14-2, and when the communication line 14-1 is normally transmitting information, the first storage area or the second The control value recorded in the storage area is used by the cylinder controller 33, and the control recorded in the third storage area or the fourth storage area when the communication line 14-1 is not normally transmitting information. The value is used by the cylinder controller 33.
[0040]
The communication lines 14-1 to 14-2 do not transmit control values from the main units 11-1 to 11-2 to the subunits 12-1 to 12-n when they are out of order. The sub unit 12-i regards the main unit 11-1 that does not transmit the control value as having failed, and uses the control value transmitted by the communication line 14-2 for controlling the cylinder 4-i. Such switching prevents the function of the diesel engine control device 2 from stopping and prevents the marine diesel engine 1 from stopping.
[0041]
Note that the diesel engine control device 51 may be provided with only one main unit 11-1. At this time, the main unit 11-1 derives a control value for controlling the entire diesel engine body 3. The plurality of communication lines 14-1 to 14-2 transmit the control values to the subunits 52-1 to 52-n in parallel. Each of the subunits 52-1 to 52-n derives the opening / closing timing of the valve 7-i of the cylinder 4-i based on the control value transmitted through one communication line 14-1, and indicates the timing. The signal is output to the driver unit 13-i. The driver unit 13-i opens and closes the valve 7-i based on the timing signal transmitted from the subunit 52-i. When the communication line 14-1 is damaged, each of the subunits 52-1 to 52-n controls the valve 7-i of the cylinder 4-i based on the control value transmitted by the communication line 14-2. In the present embodiment, damage to the communication line 14-1 does not affect the diesel engine body 3. For this reason, the diesel engine main body 3 is preferable without stopping.
[0042]
FIG. 8 shows still another embodiment of the diesel engine control device according to the present invention. The diesel engine control device 61 includes main units 11-1 to 11-2, a plurality of subunits 62-1 to 62-n, and a plurality of driver units 63-1 to 63-n. The main unit 11-j derives a control value that controls the entire diesel engine body 3. The main unit 11-j is further connected to the subunits 62-1 to 62-n via a plurality of communication lines 14-1 to 14-2, and is connected to the subunits via the communication lines 14-1 to 14-2. The control values are output at a constant cycle to 62-1 to 62-n.
[0043]
Each subunit 62-i is an information processing device, and derives the opening / closing timing of the valve 7-i of the cylinder 4-i based on the control value derived by the main unit 11-j, so that the cylinder 4-j ( The timing of opening / closing the valve 7-j where j = 1, 2, 3,..., n; The driver unit 63-i opens and closes the valve 7-i based on the timing signal transmitted from the subunit 62-i or the subunit 62-k (k = 1, 2, 3,..., N; k ≠ i). Let
[0044]
FIG. 9 shows the subunit 62-i in detail. The subunit 62-i includes a status signal distribution unit 36 in which the subunit 52-i in the above-described embodiment is further a computer program. The status signal distribution unit 36 outputs a status signal indicating the status of the subunit 62-i to the driver unit 63-i and the driver unit 63-j together with the control value derived by the cylinder control unit 33.
[0045]
FIG. 10 shows the driver unit 63-i in detail. The driver unit 63-i includes a subunit switching circuit 65 and a driver 66. The subunit switching circuit 65 monitors the status signals transmitted from the subunits 62-i and 62-k, and selects the subunits 62-i and 62-k based on the status signals. The driver 66 generates an electric signal for operating the valve 7-i based on the control value derived by the subunit 62-i selected by the subunit switching circuit 65.
[0046]
When the subunit 62-i fails, it transmits a control value to the driver units 63-i and 63-j together with a status signal indicating that the status is abnormal. When the driver unit 63-i receives a control value together with a status signal indicating an abnormality, the driver unit 63-i discards the control value without using it. At this time, when the driver unit 63-i receives the control value together with the normal state signal from the subunit 62-k, the driver unit 63-i amplifies the control value to generate an electrical signal. The valve 7-i opens and closes according to the electrical signal output from the driver unit 62-i.
[0047]
In such a diesel engine control device 61, even if one subunit 62-i is damaged, the other subunit 62-k performs control. For this reason, the influence of the damage does not spread to the diesel engine body 3. For this reason, the diesel engine main body 3 is preferable without stopping. Furthermore, the driver unit 63-i can easily identify the malfunctioning subunit by the status signal.
[0048]
【The invention's effect】
The diesel engine control device and the diesel engine according to the present invention can reduce stoppage due to failure. As a result, navigation of the ship according to the present invention can be maintained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a marine diesel engine to which a diesel engine control device according to the present invention is applied.
FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of a main unit.
FIG. 3 is a block diagram illustrating an embodiment of a subunit.
FIG. 4 is a block diagram showing another embodiment of the diesel engine control device according to the present invention.
FIG. 5 is a block diagram illustrating another embodiment of a subunit.
FIG. 6 is a block diagram showing still another embodiment of the diesel engine control device according to the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing yet another embodiment of the subunit.
FIG. 8 is a block diagram showing still another embodiment of the diesel engine control device according to the present invention.
FIG. 9 is a block diagram illustrating an embodiment of a subunit.
FIG. 10 is a block diagram illustrating a driver unit.
[Explanation of symbols]
1: Marine diesel engine
2: Diesel engine control device
3: Diesel engine body
4-1 to 4-n: Cylinder
5: Sensor group
6: Hydraulic unit
7-1 to 7-n: Valve
11: Main unit
12-1 to 12-n: subunits
13-1 to 13-n: Driver unit
14: Communication line
21: Main CPU
22: Secondary CPU
23: Measurement value collection unit
24: Hydraulic unit controller
25: CPU switching unit
31: Measurement value collection unit
32: Control value collection unit
33: Cylinder control unit

Claims

A main unit for deriving a common control value for controlling a common control object common to each of the plurality of cylinders of the diesel engine body;
A plurality of subunits corresponding to the plurality of cylinders;
A plurality of driver units corresponding to the plurality of cylinders,
Each subunit of the plurality of subunits is
Based on the common control value, a unique control value for controlling a unique control target that is unique to the cylinder corresponding to each subunit among the plurality of cylinders is derived, and a state signal indicating the state of each subunit is obtained as the unique signal. Along with the control value, send to the driver unit corresponding to the cylinder of the plurality of drivers,
Based on the common control value, another unique control value for controlling another unique control target that is unique to another cylinder different from the cylinder among the plurality of cylinders is derived, and the state signal is used as the other unique control. Along with the value, send to another driver unit corresponding to the other cylinder of the plurality of drivers,
Each driver unit of the plurality of driver units is
A subunit switching circuit for selecting a normal subunit from the plurality of subunits based on a plurality of status signals transmitted from the plurality of subunits;
Discard without using the unique control value transmitted together with the status signal indicating abnormality among the plurality of unique control values transmitted from the plurality of subunits, and convert the unique control value derived by the normal subunit into an electrical signal. With a driver to convert,
Of the plurality of cylinders, a unique control target that is unique to the cylinder corresponding to each driver unit operates based on the electrical signal.

In claim 1,
The main unit is
A plurality of CPUs for executing a computer program to derive the common control value;
A diesel engine control device comprising: a CPU switching unit that operates one CPU of the plurality of CPUs and operates another CPU of the plurality of CPUs when the one CPU does not function.

In claim 2,
The main unit includes a first main unit and a second main unit that transmit the common control value to the plurality of sub-units at a constant cycle,
Each subunit further comprises:
The first main unit is selected when the common control value is transmitted from the first main unit at the constant period, and the first main unit is selected when the common control value is transmitted from the first main unit at an indefinite period. 2 A main unit switching unit for selecting a main unit is provided.
The cylinder control unit derives the unique control value based on the common control value derived by the main unit selected by the main unit switching unit.

In claim 3,
A plurality of communication lines for transmitting the common control value in parallel from the main unit to the plurality of subunits;
The subunit further comprises:
The common control value collected via one communication line of the plurality of communication lines is selected, and the common control value is not collected via the one communication line. A communication line switching unit for selecting the common control value collected via one communication line;
The cylinder control unit derives the specific control value based on the common control value transmitted through the communication line selected by the communication line switching unit.

In any one of Claims 1-4,
The diesel engine body generates a propulsive force for a ship body that sails in the ocean.

A diesel engine control device according to any one of claims 1 to 5;
A diesel engine comprising the diesel engine main body.

A diesel engine control device according to any one of claims 1 to 4,
The ship body sailing in the ocean,
A ship comprising the diesel engine body for generating propulsion of the ship body.