[发明专利]发动机控制装置以及方法

说明书

技术区域

本发明涉及一种为了将控制量维持在一定的目标值而进行PID控制的发动机控制装置，特别涉及一种在负荷变动的环境中所使用的发动机的调速器装置。

背景技术

例如在船舶中，广泛采用将螺旋桨转速（主机转速）维持在一定的转速的固定控制。即，在船舶主机的调速器控制中，通过PID控制，实际转速维持为目标转速。另外，在调速器控制中，为了防止主机的过度旋转，防止产生过大负荷，设置有限制燃料指数（燃料供给量）并规定燃料供给量的上限的限制器（专利文献1）。

专利文献1：日本特开2009-191774号公报

发明内容

（发明要解决的问题）

但是，在将转速等的控制量保持为一定的控制中，相对于负荷变动，实际转速（控制量）以目标值为中心变动。因此，作为操作量的燃料指数（燃料供给量）或发动机输出为了将其抵消而大幅度变动，在负荷变动反复的环境下，燃料效率低下。

本发明的目的在于，一边使操作量追随于负荷变动，一边抑制操作量的变动，从而抑制发动机输出的变动以谋求燃料效率的提高。

（解决技术问题的技术方案）

本发明的发动机控制装置，具备进行将控制量维持在一定的目标值的控制的PID演算部，该发动机控制装置的特征在于，在PID演算部中，仅对于来自I演算部的输出设置第1上限限制器。

为了实现适合目标值的变更的适当的控制，例如具备根据目标值算出第1上限限制器的上限值的上限值算出单元。此时，第1上限限制器的上限值例如根据控制量和控制中的操作量算出。

例如，发动机为船舶的主机，控制量为发动机的旋转速度，操作量为燃料指数。另外，为了实现适合海象的变化的适当的控制，也可以从旋转速度以及燃料指数的值求取船舶的现在的负荷阻力系数，并根据此负荷阻力系数的变动幅度求取第1上限限制器的上限值。

进一步来说，例如发动机控制装置具备规定从PID演算部输出的操作量的上限的第2上限限制器，第2上限限制器的上限值例如从平静水面状态中的船舶的负荷阻力系数和目标旋转速度算出。第1上限限制器的上限值例如作为从第2上限限制器的上限值减去根据负荷阻力系数的变动幅度的值所得到的值而求取。

本发明的船舶的特征在于，将上述发动机控制装置作为主机的调速器使用。

另外，本发明的发动机控制方法的特征在于，为了进行将控制量维持在一定的目标值的控制而进行PID演算，将来自PID演算中的I演算的输出，通过上限限制器与PID演算的P演算的输出以及D演算的输出相加，作为控制的操作量。

此外，发动机控制方法的特征在于具备：PID演算部，为了进行将控制量维持在一定的目标值的控制；上限值限制器，规定从PID演算部输出的操作量的上限值；上限限制器的上限值被设定为，当控制中的输出不被给予负荷变动的时候，目标值被维持的操作量的值。

（发明的效果）

根据本发明，能够一边使操作量追随于负荷变动，一边抑制操作量的变动，从而抑制发动机输出的变动以谋求燃料效率的提高。

附图说明

图1是表示本实施方式的发动机控制装置的构成的框图。

图2是表示对于负荷阻力系数的变动的旋转速度控制方式、燃料指数限制方式、积分成分限制方式中的各物理量的变动的图表。

符号说明

10  发动机

11  PID演算部

12  P演算部

13  I演算部

14  D演算部

15  上限限制器

16  上限限制器

17  上限值演算部

18  R演算部。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图1为表示本发明的一实施方式的发动机控制装置的构成的控制框图。

在本实施方式中，发动机10为船舶的主机，其轴（未图示）例如直接或者通过减速机连接于推进用的螺旋桨（未图示）。在本控制系统中，目标转速（目标值）No作为控制指令被给予，反馈被计测的发动机10的实际转速（控制量）Ne。即，将目标转速和实际转速的偏差（No-Ne）输入到PID演算部11。并且，实际转速Ne例如通过由未图示的传感器计测发动机轴的转速而求得。