(57)【特許請求の範囲】
【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対応する複数サブユニットと、
前記複数シリンダに対応する複数ドライバ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、
前記共通制御値に基づいて前記複数シリンダのうちの前記各サブユニット対応する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し、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、前記複数ドライバのうちの前記シリンダに対応するドライバユニットに送信し、
前記共通制御値に基づいて前記複数シリンダのうちの前記シリンダと異なる他のシリンダに固有である他の固有制御対象を制御する他の固有制御値を導出し、前記状態信号を前記他の固有制御値とともに、前記複数ドライバのうちの前記他のシリンダに対応する他のドライバユニットに送信し、
前記複数ドライバユニットの各ドライバユニットは、
前記複数サブユニットから送信される複数の状態信号に基づいて前記複数サブユニットから正常サブユニットを選択するサブユニット切換回路と、
前記複数サブユニットから送信される複数の固有制御値のうちの異常を示す状態信号とともに送信された固有制御値を使用しないで廃棄し、前記正常サブユニットにより導出された固有制御値を電気信号に変換するドライバとを備え、
前記複数シリンダのうちの前記各ドライバユニット対応するシリンダに固有である固有制御対象は、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。
【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ＣＰＵ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。
【請求項３】
請求項２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。
【請求項４】
請求項３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。
【請求項５】
請求項１〜請求項４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。
【請求項６】
請求項１〜請求項５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。
【請求項７】
請求項１〜請求項４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。
【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（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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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