TW201037148A - Engine controller - Google Patents

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201037148 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 . 本發明係關於裝載於引擎之引擎控制裝置的技術，詳 • 而言之是關於即使離合器位置偵測感測器故障仍可進行引 擎控制之引擎控制裝置。 【先前技術】 Q 一般而言，在藉由引擎動力來驅動之船舶用主機（船 舶的機體）等是設有離合器，以在引擎和螺旋槳之間讓引 擎動力的傳遞中斷或接通，藉由操作離合器，可按照運轉 狀態而適當地傳遞動力。此外，設有用來偵測離合器的位 置之離合器位置偵測感測器，根據離合器的狀態來進行引 擎控制之引擎控制裝置是已知的。然而，起因於船舶用主 機等的振動而使離合器位置偵測感測器發生誤動作或故障 的情況，引擎控制會變得不穩定。 Q 於是，公知的具備離合器之引擎控制裝置技術，是設 置複數個離合器位置偵測感測器，藉由組合各離合器位置 偵測感測器來偵測離合器的位置，以降低離合器位置偵測 感測器發生誤動作的可能性，如此即使一個感測器故障， 仍能藉由其他的感測器來偵測離合器的位置。 然而，如此雖可降低起因於離合器位置偵測感測器的 故障所造成之誤動作以及對引擎控制的影響，但在複數個 離合器位置偵測感測器發生故障的情況，引擎控制會變得 不穩定。 -5- 201037148 〔專利文獻1〕日本特公平6-89792號公報 【發明內容】 本發明是有鑑於上述課題而開發完成的，其目的是爲 了提供一種即使離合器位置偵測感測器發生異常仍能進行 適當的引擎控制之引擎控制裝置。 請求項1之引擎控制裝置，係具備： 離合器部，可切換成：將引擎動力以一方向的旋轉力 的形式傳遞之第一位置、將前述引擎動力以另一方向的旋 轉力的形式傳遞之第二位置、不傳遞前述引擎動力之第三 位置； 離合器位置偵測手段，用來偵測前述離合器部的離合 器切換位置； 控制手段，是根據前述離合器位置偵測手段所偵測出 之前述離合器切換位置和由電子調速器的操作量所算出之 前述引擎的輸出來控制前述引擎；該引擎控制裝置之特徵 在於·· 前述控制手段，是將前述離合器切換位置在第一位置 或第二位置時的最小動力設定爲第一設定値，將前述離合 器切換位置在第三位置時的最大動力設定爲第二設定値； 當前述離合器切換位置在第一位置或第二位置且前述動力 爲第二設定値以下的狀態繼續既定時間以上的情況，判定 前述離合器位置偵測手段發生異常；當前述離合器切換位 置在第三位置且前述動力爲第一設定値以上的狀態繼續既 -6- 201037148 定時間以上的情況，判定前述離合器位置偵測手段發生異 常；當前述離合器切換位置在第一位置且第二位置的狀態 繼續既定時間以上的情況，判定前述離合器位置偵測手段 發生異常。 在請求項2中，前述控制手段，當判定前述離合器位 置偵測手段發生異常且前述動力爲第二設定値以下的狀態 繼續既定時間以上的情況，將前述引擎的控制增益降低； 0 當判定前述離合器位置偵測手段發生異常且前述動力爲第 一設定値以上的狀態繼續既定時間以上的情況，將前述引 擎的控制增益升高。 在請求項3中，前述控制手段，當判定前述離合器位 置偵測手段發生異常且前述動力爲第二設定値以下的狀態 繼續既定時間以上的情況，使前述引擎的輸出操作成爲無 效；當判定前述離合器位置偵測手段發生異常且前述動力 爲第一設定値以上的狀態繼續既定時間以上的情況，使前 Q 述引擎的輸出操作成爲有效。 本發明可發揮以下的效果。 依據請求項1的構造，可根據離合器位置偵測手段所 偵測出之離合器部的切換位置和由電子調速器的操作量等 所算出的動力，來判定引擎動力是否被傳遞。藉此，即使 離合器位置偵測手段發生異常，仍能進行適當的引擎控制 〇 依據請求項2的構造，可根據離合器位置偵測手段所 偵測出之離合器部的切換位置和由電子調速器的操作量等 -7- 201037148 所算出的動力，來改變引擎的控制增益。藉此，即使離合 器位置偵測手段發生異常，仍能進行適當的引擎控制。 依據請求項3的構造，可根據離合器位置偵測手段所 偵測出之離合器部的切換位置和由電子調速器的操作量等 所算出的動力，來使引擎的操作成爲無效。藉此，即使離 合器位置偵測手段發生異常，仍能進行適當的引擎控制。 【實施方式】 接著，使用第1圖來說明本發明的引擎控制裝置之第 一實施形態的引擎控制裝置40。 首先說明本發明的一實施形態之船舶1的槪略構造。 船舶1，是藉由引擎10的動力來讓螺旋槳30等動作 ，以在水上行進。船舶1係具備：引擎1 〇、離合器部20 、螺旋槳30、引擎控制裝置40等。 引擎1 〇，是利用燃料的燃燒來產生動力 W。在具備 讓燃料燃燒之燃燒室等（未圖示）的引擎10設置：用來 調整對前述燃燒室供應的燃料的供應量等之電子調速器11 。引擎1 〇，是將利用燃料的燃燒所產生的動力作爲動力 w來輸出。 離合器部20,係用來進行動力w的傳遞之中斷接通 、以及旋轉力的方向之切換。離合器部20，是設置在引擎 10和螺旋槳30之間，可將引擎10的動力傳遞至螺旋槳 30。離合器部20，可藉由離合器操作具21而切換成：將 引擎10所產生的動力W以一方向旋轉力的形式傳遞之第 -8 - 201037148 —位置P1、將引擎10的動力w以另一方向旋轉力的形式 傳遞之第二位置P2、不傳遞引擎1 〇的動力w之第三位置 P3 ° • 螺旋槳3 0，是用來產生船舶的推進力。螺旋槳3 0連 接於離合器部20，是藉由透過離合器部2〇傳遞之引擎10 的動力W而進行驅動。 螺旋槳30，具體而言，在藉由離合器部20將引擎1〇 0 的動力W以一方向旋轉力的形式傳遞的情況，是讓船舶1 前進；在以另一方向旋轉力的形式傳遞的情況，是讓船舶 1後退。 - 引擎控制裝置40是用來進行引擎10的輸出控制。引 擎控制裝置40，是根據引擎10的動力W和離合器部20 的離合器切換位置P，來判斷是否可進行控制增益G的切 換、透過加速器42所輸入之引擎1 0的輸出命令，藉此適 當地進行引擎10的輸出控制。 Q 接著使用第1圖來說明引擎控制裝置4〇的構造。 引擎控制裝置40，如第1圖所示係具備：離合器位置 偵測手段（以下稱爲「離合器位置偵測感測器」）41、加 速器42 (旋轉數設定手段）、控制手段（以下稱爲「ECU 」）43等。 離合器位置偵測感測器4 1，是用來偵測離合器部20 的離合器切換位置P。離合器位置偵測感測器4 1配設於 離合器部20，將所偵測出的離合器部20之離合器切換位 置P傳送至ECU43。 201037148 加速器42，是用來輸入關於引擎10動力W的指令。 加速器42，是設置在未圖示的駕駛座等，將操船者所輸入 的關於引擎1〇動力W的輸出指令傳送至ECU43。 ECU43，是根據離合器位置偵測感測器4 1及加速器 42所輸入的値，來進行包含電子調速器Π等之引擎1〇的 控制。ECU43，具體而言可將CPU、ROM、RAM、HDD等 經由匯流排來連接而構成，亦可由單晶片的LSI等所構成 。在ECU43儲存著：用來控制包含電子調速器1 1等之引 擎10的動作之各種程式及資料。ECU43，是根據前述程 式等，由電子調速器11的操作量等來算出引擎的動力W ，按照離合器部20的離合器切換位置P來將引擎10的控 制增益G變更爲Low或High。此外，在ECU43，是將離 合器部20的離合器切換位置P在第一位置P1或第二位置 P2時的動力W之最小値設定爲第一設定値’將離合器部 20的離合器切換位置P在第三位置P3時的動力W之最大 値設定爲第二設定値。 ECU4 3是連接於電子調速器Π’藉由控制電子調速 器11的動作，可算出引擎1〇的動力w而控制引擎10的 動作。 E C U 4 3是連接於離合器位置偵測感測器4 1 ’可取得 輸入離合器位置偵測感測器4 1之離合器部20的離合器切 換位置P。 ECU43是連接於加速器42，可取得輸入加速度42之 關於引擎1 0的動力W之輸出指令。 -10- 201037148 接著說明本發明的一實施形態之船舶1的引擎 置40的控制態樣。 引擎控制裝置40，在通常的運轉狀態，是根據離 • 位置偵測感測器4 1所偵測之離合器部20的離合器切 置P來判斷船舶1的運轉狀態，以控制引擎1 〇的控 益G之變更及引擎10的動力W之輸出設定。這時， 合器位置偵測感測器4 1發生異常的情況，是根據離 0 20的離合器切換位置P和由電子調速器11之操作量 算出之動力W値，來進行離合器位置偵測感測器41 常判定，並控制引擎1 0的控制增益G之變更及引擎 輸出設定。又控制增益是指··進行反饋控制的情況之 增益或微分增益或積分增益。 以下是針對ECU43的控制態樣，使用第2圖、 圖及第4圖來作具體的說明。 ECU43，如第2圖所示，藉由操作離合器操作具 〇 而將控制階段移往步驟S110。 在步驟S110，ECU43是從離合器位置偵測感測€ 取得離合器部20的離合器切換位置P後，將控制階 往步驟S 1 2 0。 在步驟S120，ECU43判定所取得的離合器部20 合器切換位置P是否爲第一位置P1或第二位置P2。 而言，第一位置P1爲正轉，第二位置P2爲反轉。 結果’當離合器部20之離合器切換位置P爲第 置p1或第二位置P 2的情況，將控制階段移往步驟 :制裝 合器 換位 制增 當離 合器 等所 的異 10的 比例 第3 21， 器41 段移 之離 具體 一位 S1 30 -11 - 201037148 此外，當離合器部2〇之離合器切換位置P並非第一 位置p 1或第二位置p 2的情況’將控制階段移往步驟 S320 (參照第3圖）。 在步驟S130，ECU4 3由電子調速器Π的操作量等算 出動力W之後，將控制階段移往步驟S 1 40。 在步驟S140，ECU43判定所算出的動力W値是否爲 第二設定値以下。 結果，當動力W値爲第二設定値以下的情況’將控 制階段移往步驟S1 50。 此外，當動力W値並非第二設定値以下的情況’將 控制階段移往步驟S24〇。 在步驟S 1 50，ECU43判定所算出的動力W値爲第二 設定値以下的狀態是否繼續既定時間。 結果，當動力W値爲第二設定値以下的狀態繼續既 定時間的情況，將控制階段移往步驟s 1 60。 此外，當動力W値爲第二設定値以下的狀態並非繼 續既定時間的情況，將控制階段移往步驟s 1 30。 在步驟S 1 6 0，，E C U 4 3判定離合器位置偵測感測器 41爲異常之後，將控制階段移往步驟S170。 在步驟S170，ECU43判定離合器部20的離合器切換 位置P在第三位置P3之後，將控制階段移往步驟S 1 80。

在步驟S180，ECU43將引擎10的控制增益G變更爲 Low之後，將控制階段移往步驟S 1 90。藉由將控制增益G -12- 201037148 變更爲Low，會成爲穩定的控制狀態。 在步驟S190，ECU43將加速器42所產生之引擎1〇 的輸出操作無效化之後，將控制階段移往步驟S 1 1 〇。 • 在步驟S240，ECU43判定所算出的動力W値爲第一 設定値以上的狀態是否繼續既定時間。 結果，當動力W値爲第一設定値以上的狀態繼續既 定時間的情況，將控制階段移往步驟S250。 0 此外，當動力W値爲第一設定値以上的狀態並非繼 續既定時間的情況，將控制階段移往步驟S 1 3 0。 在步驟S250，ECU43判定離合器位置偵測感測器41 爲正常之後，將控制階段移往步驟S260。 在步驟S260，ECU43繼續進行引擎10的控制，並將 控制階段移往步驟S 1 1 0。 如第3圖所示，在步驟S 3 2 0，E C U 4 3判定所取得之 離合器部20的離合器切換位置P是否爲第一位置P1且第 Q 二位置P2。 結果，當離合器部20的離合器切換位置P爲第一位 置P 1且第二位置P2的情況，將控制階段移往步驟S 3 3 0 〇 此外，當離合器部20的離合器切換位置P並非第一 位置P1且第二位置P2的情況，將控制階段移往步驟 S 520 (參照第4圖）。 在步驟S 3 30，ECU43判定離合器位置偵測感測器41 爲異常之後，將控制階段移往步驟S 3 40。 -13- 201037148 在步驟S340，ECU43由電子調速器11的操作量等來 算出動力W値之後’將控制階段移往步驟S3 5 0 ° 在步驟S350，ECU43判定所算出的動力W値是否爲 第二設定値以下。 結果，當動力W値爲第二設定値以下的情況’將控 制階段移往步驟S3 60。 此外，當動力W値並非第二設定値以下的情況’將 控制階段移往步驟S450。 在步驟S360，ECU43判定所算出的動力W値爲第二 設定値以下的狀態是否繼續既定時間。 結果，當動力W値爲第二設定値以下的狀態繼續既 定時間的情況’將控制階段移往步驟S3 70。 此外，當動力W値爲第二設定値以下的狀態並非繼 續既定時間的情況，將控制階段移往步驟S 3 4 0 ° 在步驟S370，，ECLM3判定離合器部20的離合器切 換位置P爲第三位置P3之後，將控制階段移往步驟S380 〇 在步驟S380，ECU43將引擎1〇的控制增益G變更爲 Low之後，將控制階段移往步驟S3 90 ° 在步驟S390，ECU43將加速器42所產生之引擎10 的輸出操作無效化之後，將控制階段移往步驟S 1 1 0 (參 照第2圖）。 在步驟S 4 5 0，E C U 4 3判定所算出的動力W値爲第一 設定値以上的狀態是否繼續既定時間。 -14- 201037148 結果，當動力W値爲第一設定値以上的狀態繼續既 定時間的情況，將控制階段移往步驟S460。 此外，當動力W値爲第一設定値以上的狀態並非繼 • 續既定時間的情況，將控制階段移往步驟S 3 40。 在步驟S460，ECU43判定離合器部20的離合器切換 位置P爲第一位置P1或第二位置P2之後，將控制階段移 往步驟S470。 0 在步驟S470，ECU43將引擎10的控制增益G變更爲

High之後，將控制階段移往步驟S48 0。 在步驟S480，ECU43將加速器42所產生之引擎1〇 的輸出操作有效化之後，將控制階段移往步驟S 1 1 0 (參 照第2圖）。 在步驟S520，ECU4 3根據電子調速器11的操作量等 來算出動力W値之後，將控制階段移往步驟S 530。 如第4圖所示，在步驟S53 0，ECU43判定所算出的 Q 動力W値是否爲第二設定値以下。 結果，當動力W値爲第二設定値以下的情況，將控 制階段移往步驟S 5 4 0。 此外，當動力 W値並非第二設定値以下的情況，將 控制階段移往步驟S 6 3 0。 在步驟S540，ECU43判定所算出的動力W値爲第二 設定値以下的狀態是否繼續既定時間。 結果’當動力W値爲第二設定値以下的狀態繼續既 定時間的情況，將控制階段移往步驟S 5 5 0。 -15- 201037148 此外’當動力W値爲第二設定値以下的狀態並非繼 續既定時間的情況，將控制階段移往步驟S 520。 在步驟S 5 5 0 ’ ECU43判定離合器位置偵測感測器41 爲正常之後，將控制階段移往步驟S560。 在步驟S5 60，ECU43繼續進行引擎1〇的控制，並將 控制階段移往步驟S 1 1 0 (參照第2圖）。 在步驟S 63 0，ECU43判定所算出的動力W値爲第一 設定値以上的狀態是否繼續既定時間。 結果，當動力W値爲第一設定値以上的狀態繼續既 定時間的情況，將控制階段移往步驟S640。 此外，當動力 W値爲第一設定値以上的狀態並非繼 續既定時間的情況，將控制階段移往步驟S520。 在步驟S640，ECU43判定離合器位置偵測感測器41 爲異常之後，將控制階段移往步驟S650。 在步驟S650， ECU43判定離合器部20的離合器切 換位置P爲第一位置P 1或第二位置P2之後，將控制階段 移往步驟S 6 6 0。 在步驟S660，ECU43將引擎10的控制增益G變更爲 High之後，將控制階段移往步驟S670。 在步驟S670，ECU43將加速器42所產生之引擎1〇 的輸出操作有效化之後，將控制階段移往步驟S 1 1 0 (參 照第2圖）。 如以上所說明，本發明之引擎控制裝置40 ’係具備： 離合器部20’可切換成：將引擎10動力…以一方向 -16- 201037148 動力W的形式傳遞之第一位置P1、將引擎10動力w 另一方向動力w的形式傳遞之第二位置P2、不傳遞引 . 10動力w之第三位置P3; • 離合器位置偵測手段（離合器位置偵測感測器4 1 ) 用來偵測離合器部20的離合器切換位置P ; 控制手段（ECU43 )，是根據離合器位置偵測感測 4 1所偵測出之離合器部20的離合器切換位置P和由電 0 調速器11的操作量所算出之引擎10的動力W來控制 擎10 ;該ECU43，是將離合器部20的離合器切換位置 在第一位置P1或第二位置P2時的最小動力W設定爲 一設定値，將離合器部20的離合器切換位置P在第三 置P3時的最大動力W設定爲第二設定値；當離合器部 的離合器切換位置P在第一位置P1或第二位置P2且動 W爲第二設定値以下的狀態繼續既定時間以上的情況， 定離合器位置偵測感測器41發生異常；當離合器部20 Q 離合器切換位置P在第三位置P3且動力W爲第一設定 以上的狀態繼續既定時間以上的情況，判定離合器位置 測感測器4 1發生異常；當離合器部20的離合器切換位 P在第一位置P 1且第二位置P2的狀態繼續既定時間以 的情況，判定離合器位置偵測感測器4 1發生異常。 依據上述構造，可根據離合器部20的離合器切換 置P和動力W來判定引擎10的動力W是否被傳遞。藉 ’即使離合器位置偵測感測器4 1發生異常仍可進行適 的引擎控制。 以 擎 器 子 引 P 第 位 20 力 判 的 値 偵 置 上 位 此 當 -17- 201037148 此外’引擎控制裝置40，當判定離合器位置偵測感測 器41發生異常且動力W爲第二設定値以下的狀態繼續既 定時間以上的情況’將引擎1 〇的控制增益G降低；當判 定離合器位置偵測感測器41發生異常且動力W爲第一設 定値以上的狀態繼續既定時間以上的情況，將引擎1 〇的 控制增益G升高。 依據此構造，可根據離合器部20的離合器切換位置 P和動力W來改變引擎10的控制增益G。藉此，即使離 合器位置偵測感測器4 1發生異常仍可進行適當的引擎控 制。 此外，引擎控制裝置40，當判定離合器位置偵測感測 器41發生異常且動力W爲第二設定値以下的狀態繼續既 定時間以上的情況，使引擎1 〇的輸出操作成爲無效；當 判定離合器位置偵測感測器41發生異常且動力W爲第一 設定値以上的狀態繼續既定時間以上的情況，使引擎1 〇 的輸出操作成爲有效。 依據此構造，可根據離合器部20的離合器切換位置 P和動力w來使引擎1 0的操作成爲無效。藉此’即使離 合器位置偵測感測器4 1發生異常仍可進行適當的引擎控 制。 本發明可作爲裝載於引擎之引擎控制裝置的技術來利 用，而適用於各種的引擎。 【圖式簡單說明】 -18 - 201037148 第1圖係本發明的第一實施形態之引擎控制裝置的槪 略圖。 • 第2圖係本發明的引擎控制裝置之控制順序的流程圖 - 〇 第3圖係本發明的引擎控制裝置之控制順序的流程圖 〇 第4圖係本發明的引擎控制裝置之控制順序的流程圖 〇 [$要元件符號說明】 1 0 :引擎 1 1 :電子調速器 2G :離合器部 4 1 :離合器位置偵測感測器 42 ·‘加速器

43 : ECU W :動力 P :切換位置 P 1 :第一位置 P2 :第二位置 P3 :第三位置 -19-

Claims (1)

1. 201037148 七、申請專利範園： 1· 一種引擎控制裝置，係具備·- 離合器部，可切換成：將引擎動力以一方向的旋轉力 的形式傳遞之第一位置、將前述引擎動力以另一方向的旋 轉力的形式傳遞之第二位置、不傳遞前述引擎動力之第三 位置； 離合器位置偵測手段，用來偵測前述離合器部的離合 器切換位置； 控制手段，是根據前述離合器位置偵測手段所偵測出 之前述離合器切換位置和由電子調速器的操作量所算出之 前述引擎的輸出來控制前述引擎；該引擎控制裝置之特徵 在於： 前述控制手段，是將前述離合器切換位置在第一位置 或第二位置時的最小動力設定爲第一設定値，將前述離合 器切換位置在第三位置時的最大動力設定爲第二設定値； 當前述離合器切換位置在第一位置或第二位置且前述 動力爲第二設定値以下的狀態繼續既定時間以上的情況， 判定前述離合器位置偵測手段發生異常； 當前述離合器切換位置在第三位置且前述動力爲第一 設定値以上的狀態繼續既定時間以上的情況，判定前述離 合器位置偵測手段發生異常； 當前述離合器切換位置在第一位置且第二位置的狀態 繼續既定時間以上的情況，判定前述離合器位置偵測手段 發生異常。 -20 - 201037148 2. 如申請專利範圍第1項記載的引擎控制裝置，其 中，前述控制手段， . 當判定前述離合器位置偵測手段發生異常且前述動力 • 爲第二設定値以下的狀態繼續既定時間以上的情況，將前 述引擎的控制增益降低； 當判定前述離合器位置偵測手段發生異常且前述動力 爲第一設定値以上的狀態繼續既定時間以上的情況，將前 0 述引擎的控制增益升高。 3. 如申請專利範圍第1或2項記載的引擎控制裝置 ，其中，前述控制手段， 當判定前述離合器位置偵測手段發生異常且前述動力 爲第二設定値以下的狀態繼續既定時間以上的情況，使前 述引擎的輸出操作成爲無效； 當判定前述離合器位置偵測手段發生異常且前述動力 爲第一設定値以上的狀態繼續既定時間以上的情況，使前 Q 述引擎的輸出操作成爲有效。 -21 -