[发明专利]用于分配和指示发动机控制权限的设备及方法

说明书

一种控制设备包括配置成生成控制信号以用于控制发动机或其它机器的第一控制器、配置成生成控制信号以用于控制机器的第二控制器、转换电路，以及仲裁器电路。转换电路联接在机器与控制器之间，且配置成响应于从第一控制器接收到第一故障信号来从第一状态切换至第二状态，在第一状态，转换电路将控制信号从第一控制器传递至机器，在第二状态，转换电路将控制信号从第二控制器传递至机器。仲裁器包括三个(或更多)仲裁器，且配置成响应于三个仲裁器中的任意两个生成指示第一控制器的故障的第二信号来将转换电路从第一状态控制到第二状态。

技术领域

本发明的实施例大体上涉及发动机控制单元。具体的实施例涉及在冗余发动机控制单元之间分配和指示发动机控制权限。

背景技术

船舶和其它载具可包括用于发动机控制的主控制器。如果控制器失效，则这可导致载具的突然且非预期的停止，或载具不能按设计运行。由于此，一些载具装备有冗余的控制器，例如，主控制器和后备或备用控制器。然而，此类系统可经历控制的延迟转换，这可导致载具失速。此外，即使主控制器实际上没有故障，如果控制转换至后备控制器，则这可导致冲突的控制信号，和/或控制器之间来回重复转换控制(即，转换逻辑中的颤动或抖动)，这可不利地影响载具性能。

因此，可能期望提供一种不同于现有的系统和方法的用于发动机的控制系统或方法。

发明内容

在实施例中，一种控制设备(例如，用于控制发动机或其它机器的控制设备)包括配置成生成控制信号以用于控制发动机或其它机器的第一控制器、配置成生成控制信号以用于控制机器的第二控制器(例如，后备或副控制器)、转换电路和仲裁器电路。转换电路联接在机器与第一控制器和第二控制器的相应的控制输出之间。转换电路配置成响应于从第一控制器接收到第一故障信号来从第一状态切换至第二状态，在第一状态，转换电路将控制信号从第一控制器传递至机器，在第二状态，转换电路将控制信号从第二控制器传递至机器。(例如，第一控制器可配置成在自我确定第一控制器故障时生成第一故障信号，进入故障状态或条件，或另外名义上不起作用。第一故障信号可为零电压信号，其由第一控制器基于自我确定或在第一控制器关闭时生成。)仲裁器电路可操作地联接到转换电路，且具有至少三个仲裁器。仲裁器电路配置成响应于至少三个仲裁器中的任意两个或更多个生成第二故障信号来将转换电路从第一状态控制到第二状态(用于控制信号从第二控制器传送至机器，而不是从第一控制器到机器)。在实施例中，仲裁器配置成响应于确定第一控制器故障而生成第二故障信号，进入故障状态或条件，或另外名义上不起作用，例如基于比较机器的感测的操作条件(诸如感测的发动机速度)与机器的命令的操作状态(诸如来自节流阀或其它操作者控制的命令发动机速度)。以此方式，根据本发明的方面，即使主控制器未响应于主控制器的故障而生成第一故障信号，机器控制也切换至第二控制器。然而，这仅在仲裁器的多数投票时才发生，这减少了控制器之间的来回切换、将控制错误地切换至第二控制器，等。

在另一个实施例中，一种方法(例如，控制发动机或其它机器的方法)包括利用第一控制器生成控制信号来控制机器。该方法还包括利用第二控制器生成控制信号来控制机器，且利用联接在机器与第一控制器和第二控制器的相应控制输出之间的转换电路从第一状态切换至第二状态，在第一状态中，转换电路将控制信号从第一控制器传递至机器，在第二状态中，转换电路将控制信号从第二控制器传递至机器。从第一状态切换至第二状态响应于从第一控制器接收第一故障信号来完成。该方法还包括，利用可操作地联接到转换电路且具有至少三个仲裁器的仲裁器电路，响应于至少三个仲裁器中的任意两个或更多个生成第二故障信号，将转换电路从第一状态控制到第二状态。

附图说明

本发明将通过参照附图阅读非限制性实施例的以下描述来更好理解，其中在下面：

图1为根据本发明的实施例的控制设备的示意图。

图2示出了根据本发明的实施例的控制设备的操作者界面；

图3图解地示出了根据本发明的方面的用于仲裁发动机控制转换的发动机速度误差死区。