专利名称：发动机转速控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具备发动机异常检测时的目标发动机转速修正部件的发动机转速控制装置的技术。
背景技术：
以往，具有在发动机异常检测时为了安全而降低目标发动机转速的控制部件的发动机转速控制装置是公知的。例如，专利文献1中公开了下述的船用柴油发动机的旋转控制装置在异常检测时的模式下，在由控制杆控制的指令发动机转速为规定值以上且实际发动机转速为该规定值以上的情况下，降低燃料喷射量而降低目标发动机转速。
但是，专利文献1所公开的船用柴油发动机的旋转控制系统由于其控制对象为发动机转速，因此，船速自身未必与发动机转速的降低倾向一致，在该情况下，在发动机异常检测时，不能给予操作者缓慢的减速感。换言之，在发动机的驱动对象的输出速度和发动机转速的降低倾向不一致的情况下，具有为了安全而降低目标发动机转速的控制部件的发动机转速控制装置，在发动机异常检测时不能给予操作者缓慢的减速感。
专利文献1 日本特许第2689119号公报
发明内容
发明要解决的课题 本发明的课题在于提供在降低发动机转速时使发动机的驱动对象的输出速度慢慢减速的发动机转速控制装置。
用于解决课题的方案 在本发明的发动机转速控制装置中，包括实际发动机转速检测部件；目标发动机转速指令部件；基于实际发动机转速和目标发动机转速进行运算的燃料喷射量运算部件；发动机异常检测部件；发动机异常检测时的目标发动机转速修正部件，其特征在于，上述发动机异常检测时的目标发动机转速修正部件具有存储装置，上述发动机异常检测时的目标发动机转速修正部件以下述方式修正目标发动机转速基于存储在该存储装置中的、 实际发动机转速和发动机的驱动对象的输出速度的相关特性的映射，使上述驱动对象的输出速度的减速率保持规定比率地使目标发动机转速向规定的异常回避发动机转速转变。
在本发明的发动机转速控制装置中，以下述方式修正目标发动机转速使上述驱动对象的输出速度的减速率从减速开始到减速结束随时间的经过而增加地使目标发动机转速向规定的异常回避发动机转速转变。
在本发明的发动机转速控制装置中具有选择部件，该选择部件设定以下述方式1 或方式2修正目标发动机转速，上述方式1是使上述驱动对象的输出速度的减速率保持规定比率地使目标发动机转速向规定的异常回避发动机转速转变，上述方式2是基于发动机转速和发动机的驱动对象的输出速度的相关特性，使上述驱动对象的输出速度的减速率从减速开始到减速结束随时间的经过而增加地使目标发动机转速向规定的异常回避发动机转速转变。发明效果 在本发明的发动机转速控制装置中，在发动机异常检测时，发动机的驱动对象的输出速度本身使减速率为规定比率地减速，因此，在发动机异常检测时能给予操作者缓慢的减速感。
在本发明的发动机转速控制装置中，在发动机异常检测时，发动机的驱动对象的输出速度本身使减速率随时间的经过而增加地减速，因此，在发动机异常检测时，能给予操作者缓慢的减速感。
在本发明的发动机转速控制装置中，在发动机异常检测时，发动机的驱动对象的输出速度本身使减速率为规定比率地减速或者使减速率随时间的经过而增加地减速，因此，在发动机异常检测时，能给予操作者缓慢的减速感。并且，操作者能任意地选择发动机异常检测时的输出速度的减速率特性。
图1是表示本发明的实施方式的发动机的结构的结构图。
图2是表示本发明的实施方式的发动机的延迟控制的信号传递的框线图。
图3是表示本发明的实施方式的发动机的延迟控制的实施方式1的推移的曲线图。
图4是表示本发明的实施方式的发动机的延迟控制的实施方式2的推移的曲线图。
符号说明 10 发动机主体 20 发动机转速控制装置 40 ECU 41 加速器 42 发动机转速传感器 44 设定装置 50 运算装置 51 存储装置 61 Vs 运算部 62 异常检测部 63 Vset图案生成部 64 Nset，运算部 65 Nset 切换部 66 喷射量运算部 100 发动机 Vs 船速 Vset 目标船速 Nset指令发动机转速 Nset，延迟用目标发动机转速 N2 异常回避发动机转速 Pl 第 IVset 图案 P2 第 2Vset 图案
具体实施例方式下面，说明发明的实施方式。
图1是表示本发明的实施方式的发动机的结构的结构图，图2是表示本发明的实施方式的发动机的延迟控制的信号传递的框线图，图3是表示本发明的实施方式的发动机的延迟控制的实施方式1的推移的曲线图。图4是表示本发明的实施方式的发动机的延迟控制的实施方式2的推移的曲线图。
使用图1说明本发明的实施方式的发动机100。发动机100是作为搭载在船舶上的船用发动机的、用于驱动推进单元110的直喷式4气缸柴油发动机。另外，发动机100包括发动机主体10和发动机转速控制装置20。
发动机主体10的输出轴11与推进单元110相连接。另外，在发动机主体10的输出轴11上设有飞轮12。推进单元110是利用输出轴11的驱动来驱动螺旋桨111的单元。
发动机主体10包括燃料喷出泵21和喷射器22、22、22、22。燃料利用燃料喷射泵 21压力输送并利用喷射器22、22、22、22喷射到各缸体内。另外，燃料喷射泵21利用包括齿条驱动器(日文一夕)43的电子稳速器机构进行调量控制。
发动机转速控制装置20是在发动机异常检测时为了安全而执行降低目标发动机转速的控制(以下称作延迟控制)的装置。发动机转速控制装置20连接Engine Control Unit (以下称作E⑶)40、加速器41、发动机转速传感器42、齿条驱动器43和设定装置44构成。
E⑶40包括运算装置50和存储装置51。加速器41设于船舶的掌舵席。另外，力口速器41作为目标发动机转速指令部件具有对ECU40指示指令发动机转速Nset的功能。发动机转速传感器42设于飞轮12附近。另外，发动机转速传感器42作为实际发动机转速检测部件具有检测实际发动机转速Ne并将其发送到ECU40的功能。齿条驱动器43基于由后述的喷射量运算部66算出的最终目标喷射量Qfinal调整燃料喷射量。设定装置44作为选择部件具有对发动机100的各功能进行选择或设定的功能。
使用图2说明延迟控制的信号传递。运算装置50具有作为Vs运算部61、异常检测部62、Vset图案生成部63、Nset，运算部64、Nset切换部65和喷射量运算部66的功能。
Vs运算部61具有将由发动机转速传感器42发送来的实际发动机转速Ne转换为船速Vs并进行运算的功能。作为发动机转速和发动机的驱动对象的输出速度的相关特性的、实际发动机转速Ne和船速Vs的相关特性作为映射，预先设定在存储装置51中。另外， 代替Vs运算部61，也可以根据GPS掌握船舶的当前位置算出船速Vs。另外，也可以根据航行时的水的阻力算出船速Vs。
异常检测部62具有作为发动机异常检测部件的功能。更具体而言，异常检测部62 具有一检测出发动机100的异常就向后述的Vset图案生成部63和喷射量运算部66发送延迟请求信号N0/0FF的功能。所谓发动机100的异常例如是指如下状态ECU40识别到发动机100的冷却水温度超过设定值或发动机100的润滑油压力超过设定值等的异常状态。
Vset图案生成部63、Nset'运算部64和Nset切换部65具有作为发动机异常检测时的目标发动机转速修正部件的功能。
更具体而言，Vset图案生成部63具有根据延迟请求信号0N/0FF和此时的船速 Vs、基于Vset图案算出目标船速Vset的功能。在此，关于Vset图案在后面详细描述。
另外，Nset’运算部64具有为了使船速Vs和目标船速Vset的偏差为0而算出延迟用目标发动机转速Nset’的功能。
另外，Nset切换部65具有基于延迟请求信号0N/0FF选择延迟用目标发动机转速 Nset'或指令发动机转速Nset作为最终目标发动机转速Nsetf的功能。更具体而言，Nset 切换部65在延迟请求信号为ON的情况下，选择延迟用目标发动机转速Nset’作为最终目标发动机转速Nsetf，在延迟请求信号为OFF的情况下，选择指令发动机转速Nset作为最终目标发动机转速Nsetf。
喷射量运算部66具有作为燃料喷射量运算部件的功能。更具体而言，喷射量运算部66具有为了使最终目标发动机转速Nsetf和由发动机转速传感器42发送来的实际发动机转速Ne的偏差为0而算出最终目标喷射量Qfinal的功能。
实施方式1 使用图3说明延迟控制的实施方式1。在图3中，横轴表示时间轴(t)，纵轴的上段表示延迟请求信号0N/0FF，中段表示目标船速Vset (图中的实线)和船速Vs (图中的虚线)，下段表示指令发动机转速Nset (图中的虚线)和延迟用目发动机转速Nset ’(图中的实线)。另外，下段表示选择为最终目标发动机转速Nsetf的延迟用目标发动机转速Nset， 或指令发动机转速Nset。
另外，在图3中，将发送来的延迟请求信号为ON时的目标船速Vset定义为初始船速VI，将发送来的延迟请求信号为ON时的指令发动机转速Nset定义为初始发动机转速 Ni。另外，将作为延迟控制的最终目标的发动机转速定义为异常回避发动机转速N2，将与异常回避发动机转速N2相对应的船速定义为异常回避船速V2。
实施方式1的第IVset图案Pl是将目标船速Vset的减速率保持为规定比率地使目标船速Vset从初始船速Vl向异常回避船速V2转变的Vset图案。另外，Vset图案Pl作为映射预先存储在ECU40的存储装置51中。
在实施方式1中，在发送来的延迟请求信号为ON时，算出以规定的减速率从初始船速Vl减速到异常回避船速V2的目标船速Vset，算出与该目标船速Vset相对应的延迟用目标发动机转速Nset’。
这样，在发动机100的异常检测时，作为发动机100的驱动对象的船舶的船速Vs 本身使减速率为规定比率地减速，因此，在发动机异常检测时能给予操作者缓慢的减速感。
实施方式2 使用图4说明延迟控制的实施方式2。在图4中，横轴和纵轴都与图3相同，省略说明。另外，初始船速VI、异常回避船速V2、初始发动机转速m和异常回避发动机转速N2 与实施方式1相同地定义。
实施方式2的第2Vset图案P2是目标船速Vset的减速率随着时间的经过而增加地使目标船速Vset从初始船速Vl向异常回避船速V2转变的Vset图案。另外，Vset图案Pl作为映射预先存储在ECU40的存储装置51中。
在实施方式2中，在发送来的延迟请求信号为ON时，算出以随着时间的经过而增加的减速率从初始船速Vl减速到异常回避船速V2的目标船速Vset，算出与该目标船速 Vset相对应的延迟用目标发动机转速Nset’。
这样，在发动机100的异常检测时，作为发动机100的驱动对象的船舶的船速Vs 本身使减速率随着时间的经过而增加地减速，因此，在发动机异常检测时，能给予操作者缓慢的减速感。
另外，认为存在如下状况在延迟控制中，操作者发现发动机异常而操作加速器 41进行减速操作，直到目标发动机转速小于异常回避发动机转速N2。
因此，在实施方式1和2中，在延迟控制中操作加速器41而使指令发动机转速 Nset小于异常回避发动机转速N2时，最终目标发动机转速Nsetf恢复为指令发动机转速 Nset0另外，大于异常回避发动机转速N2的最终目标发动机转速Nsetf是不被允许的。
这样，在延迟控制的减速后也能有效地操作加速器41，因此提高了船舶的操作性。
实施方式3 另外，说明延迟控制的实施方式3。实施方式3中的Vset图案是操作者能通过设定装置44任意地选择第IVset图案Pl或第2Vset图案P2中的任一个的图案。
这样，在发动机100的异常检测时，操作者能任意地选择作为发动机100的驱动对象的船舶的船速Vs的减速率特性，因此，提高了船舶的操作性。
另外，本发明的发动机控制不限于船用用途，能有效地利用于在异常检测时使发动机转速自动地减速的发动机。
工业实用性 本发明的发动机转速控制装置能在发动机异常检测时给予操作者缓慢的减速感， 因此，在工业上有用。
权利要求
1.一种发动机转速控制装置，其包括实际发动机转速检测部件；目标发动机转速指令部件；基于实际发动机转速和目标发动机转速进行运算的燃料喷射量运算部件；发动机异常检测部件；发动机异常检测时的目标发动机转速修正部件，其特征在于，上述发动机异常检测时的目标发动机转速修正部件具有存储装置，上述发动机异常检测时的目标发动机转速修正部件以下述方式修正目标发动机转速 基于存储在该存储装置中的、实际发动机转速和发动机的驱动对象的输出速度的相关特性的映射，使上述驱动对象的输出速度的减速率保持规定比率地使目标发动机转速向规定的异常回避发动机转速转变。
2.根据权利要求1所述的发动机转速控制装置，其特征在于，以下述方式修正目标发动机转速使上述驱动对象的输出速度的减速率从减速开始到减速结束随时间的经过而增加地使目标发动机转速向规定的异常回避发动机转速转变。
3.根据权利要求1所述的发动机转速控制装置，其特征在于，该发动机转速控制装置具有选择部件，该选择部件设定以下述方式1或方式2修正目标发动机转速，上述方式1是使上述驱动对象的输出速度的减速率保持规定比率地使目标发动机转速向规定的异常回避发动机转速转变，上述方式2是基于发动机转速和发动机的驱动对象的输出速度的相关特性，使上述驱动对象的输出速度的减速率从减速开始到减速结束随时间的经过而增加地使目标发动机转速向规定的异常回避发动机转速转变。
全文摘要
本发明的课题在于提供在发动机转速降低时使发动机的驱动对象的输出速度慢慢减速的发动机的转速控制装置。在发动机转速控制装置(20)中，发动机异常检测时的目标发动机转速修正部件具有存储装置(51)，以下述方式修正目标发动机转速基于存储在该存储装置(51)中的、发动机转速和发动机(100)的驱动对象的输出速度的相关特性的映射，使上述驱动对象的输出速度的减速率保持规定比率地使指令发动机转速(Nset)或延迟用目标发动机转速(Nset’)向规定的异常回避发动机转速(N2)转变。
文档编号F02D45/00GK102187077SQ20098014086
公开日2011年9月14日 申请日期2009年10月7日 优先权日2008年10月16日
发明者足立仁, 高桥岳志, 高川功 申请人:洋马株式会社