[发明专利]船舶用发动机的控制装置以及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种将船舶的主机转速维持在一定的目标值的发动机控制装置。

背景技术

在船舶中，一般采用将螺旋桨转速（主机转速）维持在一定值的转速固定控制。即，在船舶主机的调速器装置中，通过PID控制，实际转速维持为目标转速（专利文献1）。

专利文献1：日本特开平8-200131号公报

发明内容

（发明要解决的问题）

但是，在转速固定控制中，燃料供给量（燃料指数）按照负荷变动而变动，因此实际转速也以目标转速为中心变动。另外，因为这些变动随着负荷的变动加大而增大，所以如果将转速控制为一定的话，则转速的最大值或燃料供给量的最大值在负荷变动增大的同时变大，发动机的负担过度增大，燃料效率低下。

本发明的目的在于，一边使船舶的主机转速追随于负荷变动，一边减轻作用于发动机的负荷，从而谋求燃料效率的提高。

（解决技术问题的技术方案）

本发明的船舶用发动机的控制装置的特征在于，根据负荷阻力系数的变动幅度的变大程度向下修正主机的目标转速，抑制伴随负荷变动的主机转速的最大值的上升。

负荷阻力系数例如从主机转速和输出到主机的燃料指数的值来求取，负荷阻力系数的变动幅度作为负荷阻力系数的变动成分的有效值而算出。

本发明的船舶的特征在于具备上述船舶用发动机控制装置。

另外，本发明的船舶用发动机控制方法的特征在于，根据负荷阻力系数的变动幅度的变大程度向下修正主机的目标转速，抑制伴随负荷变动的主机转速的最大值的上升。

（发明的效果）

根据本发明，一边使船舶用的主机转速追随于负荷变动，一边减轻作用于发动机的负荷，从而能够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、本实施方式的控制方式中的各个物理量的变动的图表。

符号说明

10船舶用发动机控制装置

11主机发动机

12控制部

13Rσ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是表示作为本发明的一实施方式的船舶用发动机控制装置的构成的控制框图。

在本实施方式的发动机控制装置10中，发动机11是船舶的主机，其轴（未图示）例如直接或者通过减速机连接到推进用的螺旋桨（未图示）。向发动机11的燃料供给量根据从控制部12输出的燃料指数FIe来控制，操作者将目标转速No作为控制指令给予发动机控制装置10。

另外，在发动机控制装置10中，设置计测发动机11的实际转速Ne的传感器（未图示），计测的实际转速Ne反馈于控制部12的输入侧。即，目标转速No与实际转速Ne的偏差被输入到控制部12。另外，实际转速Ne输入到Rσ演算部13，在Rσ演算部13中，从实际转速Ne以及现在的燃料指数FIe的值算出目标转速No的补正量。Rσ演算部13求取后述的负荷阻力系数R的变动幅度，根据该变动幅度计算目标转速No的补正量（K·Rσ）。被算出的补正量（K·Rσ）反馈到控制部12的输入侧，补正被设定的目标转速No的值。

其次，对负荷阻力系数R的含义以及负荷阻力系数R的算出方法、以及目标转速No的补正量的算出方法进行说明。并且，在以下的说明中，旋转速度（转速）N、输出Pw、转矩Q、燃料指数FI的值以发动机在连续最大额定值（MCR）时为100%的百分比表示。

根据螺旋桨法则，输出Pw［%］与旋转速度（转速）N［%］的3次方成比例，表示为

Pw=R·（N/100）³                （1）

其中R为依存于海象的系数［%］，在本说明书中，将该系数R称为负荷阻力系数。并且，R［%］在平静水面状态（没有风浪的稳定状态）中航行时的平均值成为100%。

另一方面，因为转矩Q［%］、输出Pw［%］、旋转速度N［%］之间有

Q=Pw/（N/100）                    （2）

的关系，所以当使用负荷阻力系数R时，转矩Q表示为

Q=R·（N/100）²                   （3）

进一步来说，在调速器控制中，因为能够将燃料指数FI［%］看作与转矩Q［%］等同（FI=Q），所以从（3）式中得出