JP2003201909A - ディーゼル機関制御装置、ディーゼル機関及び船舶 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディーゼル機関の故障による停止を低減させ
ること。 【解決手段】 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。
各サブユニット１２−１〜１２−ｎは、対応する各シリ
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。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１２−１〜１
２−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。

Description

【発明の詳細な説明】

【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（１
４−１）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（３
５）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（６
２−１〜６２−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１２−１〜１
２−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ＣＰ
Ｕ２２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ＣＰＵ
２１にコンピュータプログラムを実行させ、主ＣＰＵ２
１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３
１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１
１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１
２−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１
４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１
３−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１
１−１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１
１−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１１−１〜１
１−２、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１
１−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１
３−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１
４−２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１
４−１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１１−１〜１
１−２、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１
１−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、６
２−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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松尾 実 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 園田 隆 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 杉原 正英 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 牛尾 隆宏 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 江戸 浩二 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 前田 隆義 兵庫県神戸市西区高塚台７丁目３番地の３ 株式会社ナブコ内 (72)発明者 喜多 純之 兵庫県神戸市西区高塚台７丁目３番地の３ 株式会社ナブコ内 (72)発明者 天羽 哲也 兵庫県神戸市西区高塚台７丁目３番地の３ 株式会社ナブコ内 Ｆターム(参考） 3G084 AA01 AA08 BA13 BA23 DA26 DA27 DA31 EA11 EB06 FA33 FA38

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディーゼル機関本体が有する複数シリン
   ダの各々に共通である共通制御対象を制御する共通制御
   値を導出するメインユニットと、 前記複数シリンダに１対１に対応する複数サブユニット
   とを具備し、 前記複数サブユニットの各サブユニットは、対応する前
   記複数シリンダの各シリンダに固有である固有制御対象
   を制御する固有制御値を導出するディーゼル機関制御装
   置。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記メインユニットは、 コンピュータプログラムを実行して前記共通制御値を導
   出する複数ＣＰＵと、 前記複数ＣＰＵのうちの１つのＣＰＵを動作させ、且
   つ、前記１つのＣＰＵが機能しないときに前記複数ＣＰ
   Ｕのうちの他の１つのＣＰＵを動作させるＣＰＵ切換部
   とを備えるディーゼル機関制御装置。
3. 【請求項３】請求項２において、 前記各サブユニットは、 前記共通制御値を前記メインユニットから収集する制御
   値収集部と、 前記共通制御値に基づいて前記固有制御値を導出するシ
   リンダ制御部とを備えるディーゼル機関制御装置。
4. 【請求項４】請求項３において、 前記メインユニットは、前記共通制御値を前記複数サブ
   ユニットに一定周期で送信する第１メインユニットと第
   ２メインユニットとを含み、 前記各サブユニットは、更に、 前記第１メインユニットから前記共通制御値が前記一定
   周期で送信されるときに前記第１メインユニットを選択
   し、前記第１メインユニットから前記共通制御値が不定
   周期で送信されるときに前記第２メインユニットを選択
   するメインユニット切換部を備え、 前記シリンダ制御部は、前記メインユニット切換部によ
   り選択される前記メインユニットにより導出される前記
   共通制御値に基づいて前記固有制御値を導出するディー
   ゼル機関制御装置。
5. 【請求項５】請求項３または請求項４のいずれかにおい
   て、 前記メインユニットから前記複数サブユニットに前記共
   通制御値を並行して伝送する複数通信回線を更に具備
   し、 前記各サブユニットは、更に、 前記複数通信回線うちの１つの通信回線を介して収集さ
   れる前記共通制御値を選択し、前記１つの通信回線を介
   して前記共通制御値が収集されないときに前記複数通信
   回線のうちの他の１つの通信回線を介して収集される前
   記共通制御値を選択する通信回線切換部を備え、 前記シリンダ制御部は、前記通信回線切換部により選択
   される前記通信回線により伝送される前記共通制御値に
   基づいて前記固有制御値を導出するディーゼル機関制御
   装置。
6. 【請求項６】請求項３〜請求項５のいずれかにおいて、 前記各サブユニットは、前記固有制御対象と異なる他の
   固有制御対象を制御する他の固有制御値を導出するディ
   ーゼル機関制御装置。
7. 【請求項７】請求項６において、 前記複数シリンダに１対１に対応する複数ドライバユニ
   ットを更に具備し、 前記各サブユニットは、前記各サブユニットの状態を示
   す状態信号を前記固有制御値とともに前記固有制御対象
   に対応する前記複数ドライバの１つのドライバユニット
   に送信し、前記状態信号を前記他の固有制御値とともに
   前記他の固有制御対象に対応する前記複数ドライバの他
   の１つのドライバユニットに送信し、 前記１つのドライバユニットは、 前記状態信号に基づいて前記状態が正常である前記各サ
   ブユニットを選択するサブユニット切換回路と、 前記サブユニット切換回路により選択された前記各サブ
   ユニットにより導出される前記固有制御値を電気信号に
   変換するドライバとを備え、 前記固有制御対象は、前記電気信号に基づいて動作する
   ディーゼル機関制御装置。
8. 【請求項８】請求項１〜請求項７のいずれかにおいて、 前記ディーゼル機関本体は、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制御装置。
9. 【請求項９】請求項１〜請求項８のいずれかに記載のデ
   ィーゼル機関制御装置と、 前記ディーゼル機関本体とを具備するディーゼル機関。
10. 【請求項１０】請求項１〜請求項７のいずれかに記載の
    ディーゼル機関制御装置と、 海洋を航海する船舶本体と、 前記船舶本体の推進力を生成する前記ディーゼル機関本
    体とを具備する船舶。