[发明专利]改进的发动机控制

说明书

一种用于控制推进单元的推进操作以达到海上船舶的期望速度的方法。所述方法包括：获得指示所述海上船舶的所述期望速度的目标速度配置；获得与所述海上船舶的当前速度相关联的当前速度值；获得与所述海上船舶的一个或多个压载舱的填充水平相关联的填充水平值；以及基于所述目标速度配置、所述当前速度值并基于所述填充水平值来控制推进单元的推进操作以达到所述期望速度。

技术领域

本公开涉及对用于为海上船舶(例如，休闲艇)提供动力的推进单元(例如，燃烧发动机和电动机)的控制。

背景技术

当操作海上船舶时，有时希望配置该海上船舶的、要通过速度控制功能而自动达到并维持的速度。基于全球定位系统(GPS)的速度控制功能是已知的。用户将期望速度输入到系统中，并且自动速度控制单元然后使用从GPS系统获得的速度数据而将所述期望速度与该船的当前速度进行比较。该控制单元然后通过调节当前速度以匹配所述期望速度来控制该船的推进操作以达到并维持所述期望速度。

速度控制功能在用于尾流运动(例如，尾流滑水、尾流冲浪、尾流滑浪和跪式滑水)的动力船中实施时特别有用，在这些场合，通常希望有恒定速度或自动驾驶操作。

US5142473 A公开了一种用于动力船的速度、加速度和纵倾控制系统(trimcontrol system)。

US8145372 B2公开一种船只速度控制装置。

在海上船舶中，希望有一致的加速性能和推进特性。当使用针对单个运行场景优化的速度控制功能时，可能难以获得这种一致性，因为运行条件可能会改变。

使推进单元的控制基于推进单元内部的信号可能是一个问题，这是因为将这些内部信号连接到推进单元外部的控制单元可能花费大。而且，该控制系统然后需要适合于不同类型的推进系统，这可能很耗时并且花费大。

发明内容

本公开的目的是提供改进的、用于海上船舶的推进单元的推进控制的方法和控制单元。

此目的通过一种用于控制推进单元110的推进操作以达到海上船舶100的期望速度V的方法来实现。该方法包括：获得指示所述期望速度V的目标速度配置；获得与海上船舶的当前速度相关联的当前速度值；以及还获得与海上船舶的一个或多个压载舱的填充水平相关联的填充水平值。该方法还包括：基于所述目标速度配置、当前速度值并基于所述填充水平值来控制推进单元的推进操作以达到所述期望速度。

因此，该控制操作不仅如已知的速度控制方法中一样基于目标速度和当前速度，而且还基于压载舱的填充水平值。这样，该控制操作对由于压载舱的填充和排空而导致的改变的船舶动力学特性进行补偿。这在发动期间提供了船舶的更一致的加速性能，并且在船舶重载而产生大尾流时提供更迅速的加速。由于这种改进的推进操作，将该方法用于在各种水上运动活动中控制推进是特别有利的。又一个优点是：所述补偿是在不访问特定推进单元110的内部功能的情况下实现的。例如，基于测量(例如，测量燃烧发动机的负荷的变化)的控制方法将不会直接与电动机驱动装置一起作用，而是将需要改造和适配，这可能花费大且耗时。这种基于压载舱填充水平的方法规避了这些问题。又一个优点涉及由于针对压载舱填充水平进行的所述补偿而导致的、发动期间的缩短的船舶速度稳定时间(settling time)。

根据多个方面，该方法包括：获得与推进单元相关联的动力纵倾设置(power trimsetting)；以及还基于该动力纵倾设置来控制推进单元的推进操作以达到所述期望速度。使用动力纵倾产生大尾流也改变了船舶的动态特性。本文中所公开的改进的控制方法也适用于不同的动力纵倾设置，这是一个优点。

根据多个方面，所述推进单元包括以下项中的任一种：燃烧发动机、电动机、或者混合式电动机和燃烧发动机设备。因此，所公开的控制方法适用于范围广泛的不同推进单元，因为这种改进的控制是基于独立于推进单元而获得的传感器信号。