[發(fā)明專利]船舶的引擎控制裝置及方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201180029356.2
• 申請(qǐng)日: 2011-07-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102959216A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宮田淳也;稻見(jiàn)昭一;辻康之
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三井造船株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): F02D41/14
• 分類(lèi)號(hào): F02D41/14;B63H21/12;B63H21/21;B63H25/36;F02D29/02;F02D45/00
• 代理公司: 北京戈程知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽(yáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種將船舶的主機(jī)轉(zhuǎn)速維持為固定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速的引擎控制裝置。

背景技術(shù)

在船舶中，廣泛采用將螺旋槳轉(zhuǎn)速（主機(jī)轉(zhuǎn)速）維持為固定值的轉(zhuǎn)速固定控制。也就是說(shuō)，在船舶主機(jī)的調(diào)節(jié)器控制中，通過(guò)PID控制可以將實(shí)際轉(zhuǎn)速維持為目標(biāo)轉(zhuǎn)速。此外，還公知有為了防止空轉(zhuǎn)時(shí)的過(guò)旋轉(zhuǎn)而根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的模擬模型變更PID控制參數(shù)的結(jié)構(gòu)（專利文獻(xiàn)1）。

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)平8-200131號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

（發(fā)明要解決的問(wèn)題）

但是，在現(xiàn)有的轉(zhuǎn)速固定控制中存在如下的問(wèn)題：未考慮由于掌舵引起的船體阻力的增大，當(dāng)轉(zhuǎn)舵時(shí)由于船體阻力的變動(dòng)而使主機(jī)轉(zhuǎn)速變動(dòng)，從而耗油量增大。

本發(fā)明的目的在于在將船舶的主機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)為固定的控制中，防止由于掌舵而引起的耗油量的增大。

（解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案）

本發(fā)明的船舶的引擎控制裝置的特征在于包括：檢測(cè)單元，檢測(cè)與舵角有關(guān)的舵角信息；以及校正單元，根據(jù)舵角信息預(yù)測(cè)主機(jī)的轉(zhuǎn)速的變動(dòng)，并對(duì)燃料供給量進(jìn)行校正，以防止變動(dòng)。

在舵角信息中例如包含舵角或其角速度。校正單元例如進(jìn)行以下的校正：角速度越大、越增大燃料供給量。并且，校正單元例如進(jìn)行以下的校正：舵角越大、越增大燃料供給量。

例如，在上述校正中，直接校正向主機(jī)的操作端輸出的調(diào)節(jié)器指令。并且，例如，通過(guò)控制部中的PID運(yùn)算求得向主機(jī)的操作端輸出的調(diào)節(jié)器指令，通過(guò)上述校正，變更PID運(yùn)算的P增益或D增益。

本發(fā)明的船舶的特征在于包括上述引擎控制裝置。

本發(fā)明的船舶的引擎控制方法的特征在于，檢測(cè)與舵角有關(guān)的舵角信息，根據(jù)舵角信息，預(yù)測(cè)主機(jī)的轉(zhuǎn)速的變動(dòng)，并對(duì)燃料供給量進(jìn)行校正，以防止變動(dòng)。

（發(fā)明的效果）

根據(jù)本發(fā)明，在將船舶的主機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)為固定的控制中，可以防止由于掌舵而引起的耗油量的增大。

附圖說(shuō)明

圖1是示出第一實(shí)施方式的引擎控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖2是示出第二實(shí)施方式的引擎控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。

符號(hào)說(shuō)明

10控制對(duì)象

11控制部（PID運(yùn)算部）

12運(yùn)算部

13運(yùn)算部。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。

圖1是示出本發(fā)明的第一實(shí)施方式中的引擎控制裝置的結(jié)構(gòu)的控制框圖。

在圖1中，控制對(duì)象10是與包括連接于螺旋槳的主機(jī)（未圖示）以及舵（未圖示）的船體的推進(jìn)有關(guān)的主要的發(fā)動(dòng)機(jī)。主機(jī)的調(diào)節(jié)器控制是例如利用PID控制的轉(zhuǎn)速固定控制，并且由操縱者設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)速No。在主機(jī)（未圖示）中設(shè)置有用于檢測(cè)引擎轉(zhuǎn)速的傳感器，用于檢測(cè)實(shí)際轉(zhuǎn)速Ne。實(shí)際轉(zhuǎn)速Ne被反饋給輸入側(cè)，求得其與目標(biāo)轉(zhuǎn)速No之間的偏差，并輸入給用于進(jìn)行PID運(yùn)算的控制部11。

從控制部11向控制對(duì)象10的主機(jī)的操作端輸出通過(guò)PID運(yùn)算獲得的調(diào)節(jié)器指令，以便控制提供給主機(jī)的燃料供給量。并且，在控制對(duì)象10中設(shè)置有用于檢測(cè)舵角和/或其角速度的傳感器，在運(yùn)算部12中，與舵角有關(guān)的信息（舵角和/或其角速度）被轉(zhuǎn)換為調(diào)節(jié)器指令的校正量。

當(dāng)轉(zhuǎn)舵時(shí)，一般船體阻力增大，與此相伴，主機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速Ne降低。并且，船體阻力的增大速度越快，由于船體阻力的增大而引起的實(shí)際轉(zhuǎn)速Ne的變動(dòng)（減速）幅度越大。船體阻力的增大可以劃分為由于舵本身的阻力增加而引起的船體阻力的增大、以及由于斜駛的船體的阻力增加而引起的船體阻力的增大。在剛轉(zhuǎn)舵之后，由于船體繼續(xù)前進(jìn)并且僅舵本身的阻力增大，所以船體阻力的增大速度相對(duì)較小。另一方面，當(dāng)船體開(kāi)始回旋時(shí)，產(chǎn)生由于斜駛船體而引起的阻力并且船體阻力的增大速度相對(duì)變大，但是舵引起的阻力少許降低。并且，如果回旋的角加速度較大，則斜駛引起阻力增大，如果回旋的角速度固定，則船體阻力固定。

也就是說(shuō)，從轉(zhuǎn)舵到船體阻力較大增大存在延遲，所以在第一實(shí)施方式中，根據(jù)舵角等信息預(yù)測(cè)船體阻力的增大，并在運(yùn)算部12中計(jì)算調(diào)節(jié)器指令的校正量，進(jìn)行燃料供給量的校正。

接著，對(duì)運(yùn)算部12中的基本的調(diào)節(jié)器指令的校正方法進(jìn)行說(shuō)明。第一方法是舵的角速度越大、調(diào)節(jié)器指令的校正量越增大、燃料供給量越增大的方法。這是因?yàn)槿绻娴慕撬俣却螅瑒t船體阻力可以在更短的時(shí)間內(nèi)增加（增大速度大），所以可以預(yù)測(cè)實(shí)際轉(zhuǎn)速Ne的更大的降低。