JPH0415380B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は例えば主軸駆動発電機あるいは主機関
リモートコントローラ等に適用可能な船舶用主機
関回転数制御装置に関し、特にアスターンやクラ
ツシユアスターン時における制御手段に関する。

〔従来の技術〕

従来、船舶の主機関回転数制御装置は、プロペ
ラが固定ピツチの場合には、出入港時あるいは通
常航海時などの状況に応じて、それぞれ回転数が
ほぼ一定になるように制御するごとく構成されて
いる。ただし、アスターン（Astern）やクラツ
シユアスターン（Crash Astern）時すなわち急
激な後進動作を行なう場合においては、船舶の主
機関回転数を急激に低下させるための制御が行な
われる。このような場合、主機関に直結された発
電設備すなわち主軸駆動発電機が設けられた船舶
では、上記した急激な主機関の回転数低下によつ
て主軸駆動発電機の出力が急激に低下することに
なる。したがつて、このような船舶では主軸駆動
発電機の他に、少なくとも１台以上の独立した機
関により駆動される発電機を備えており、主軸駆
動発電機と並行運転するものとなつていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の装置には次のような問題があつた。
すなわち船舶内の負荷に対しては、主軸駆動発電
機のみで十分給電可能であるにも拘らず、ブラツ
クアウト（Blbck out）防止のために、前記した
ように少なくとも１台の他の発電機を設置して並
行運転しなければならないので、駆動用燃料およ
びメインテナンスの点で無駄が多いという問題が
あつた。

そこで本発明は、アスターンやクラツシユアス
ターン時におけるブラツクアウト（Blbck out）
の防止が可能であるのは勿論、駆動用燃料および
メインテナンスの無駄をほとんど無くすことが可
能で、しかも安全性の高い動作が期待できる船舶
用主機関回転数制御装置を提供することを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記問題点を解決し目的を達成するた
めに、次の如き手段を講じたことを特徴としてい
る。

すなわち、主機関回転数検出信号と維持すべき
主機関回転数設定信号とを比較器で比較してその
差信号を得、この差信号に基いて主機関回転数を
増速、減速、現状維持のいずれにすべきかを主機
関回転数増減判定器にて判定し、この主機関回転
数増減判定器による判定結果に応じて前記主機関
回転数検出信号が主機関回転数設定信号に近付く
ように主機関を制御すると共に、制御時間設定手
段により上記制御動作を設定時間内だけ行なわせ
たのち減速制御に移行させるようにした。

さらに作動指令信号が主機関の正常動作時のも
のか異常動作時のものかを判定器により判定し、
異常時のものであると判定されたときは前記制御
時間設定手段による制御に優先して主機関の緊急
減速制御を行なわせるようにし、さらに優先割込
み信号が与えられたときは、前記制御時間設定手
段による制御を上記優先割込み信号により中断さ
せて減速制御に移行させるようにした。

一般に、アスターンやクラツシユアスターン時
に60秒程度の時間遅れがあつても、船舶の停船距
離は２〜３％程度長くなる範囲に収まる。本発明
はこの点に着目してなされたものであり、上記期
間を積極的に確保するように主機関を制御し、上
記期間内において主軸駆動発電機と予備発電機と
の無停電切換えを可能にしたことを特徴とするも
のである。

すなわち通常は主軸駆動発電機１台で船舶内負
荷に給電を行ない、従来のような主軸駆動発電機
と他の発電機との並行運転は行なわない。そして
主機関回転数の急激な低下指令（アスターンやク
ラツシユアスターン指令）が出たときは、先ず主
機関に減速指令を出し、予め回転数設定器で設定
した値まで回転数を低下させ、その後はその設定
された回転数近傍の値に主機関回転数を維持す
る。そして上記主機関に減速指令が出されてから
設定回転数に維持制御している時間は、予め時間
設定器で設定した時間とする。この時間が過ぎた
ところで、主機関の回転数を急激に低下させる。

一方、前記作動指令信号が主機関の正常動作時
の指令信号か異常動作時の指令信号かを判定し、
異常動作時の指令信号であると判定されたときに
は、前記制御動作をバイパスして主機関の緊急減
速制御に移行させる。また無停電切換えが設定時
間よりも短い時間で完了したような場合には、優
先割込み信号によつて、設定時間よりも短い時間
内において設定回転数維持制御動作を適時中断さ
せる。

〔作用〕

上記のような手段を講じたことにより、通常は
主軸駆動発電機１台による船舶内負荷への給電を
行ない、アスターンやクラツシユアスターン時に
おいてのみ予備発電機による給電を行なうことが
可能になるる。また主機関の異常時においては、
上記制御が打ち切られ、ただちに緊急減速制御が
行なわれるので安全性が確保されることになる。
また優先割込み信号により、設定時間以内におい
て、随時前記制御動作の中断が可能になる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例を示す回路ブロツク
図である。第１図において、端子１に与えられる
主機関回転数情報Ｓ１は、主機関回転数検出器２
に入力する。この検出器２で検出された回転数情
報Ｓ１は回転数信号Ｓ２となつて送出される。

一方、主機関回転数設定器３の設定操作を行な
うと、維持すべき回転数設定信号Ｓ３が送出され
る。上記検出された回転数信号Ｓ２と回転数設定
信号Ｓ３とは回転数比較器４の比較入力となる。
回転数比較器４は上記２つの入力の比較を行な
い、その差信号Ｓ４を主機関回転数増減判定器５
に供給する。主機関回転数増減判定器５は、アス
ターン、クラツシユアスターン指令に基づく正常
な作動指令信号を与えられたときに作動し、前記
比較器４からの差信号Ｓ４の内容に基いて主機関
回転数を増速、減速、現状維持のいずれにすべき
かを判定するものである。すなわち主機関回転数
増減判定器５は、端子１８に与られるアスターン
やクラツシユアスターン指令に基づく作動指令信
号Ｓ１８が、主機関の正常動作時の減速指令信号
であるときに、正常異常判定器１９から出力され
る正常判定信号AS１９を前記正常な作動指令信
号として供給されて作動する。そして上記判定器
５は前記比較器４からの差信号Ｓ４の内容に基づ
いて、増速信号Ｓ５１、減速信号Ｓ５２、維持信
号Ｓ５３を選択的に送出する。すなわち差信号Ｓ
４の内容が、Ｓ２＜Ｓ３であれば増速信号Ｓ６１
が送出され、Ｓ２＞Ｓ３であれば減速信号Ｓ６２
が送出され、Ｓ２＝Ｓ３であれば維持信号Ｓ６３
が送出される。これらの信号Ｓ５１，Ｓ５２，Ｓ
５３は、それぞれ増速指令信号発生器６、減速指
令信号発生器７、維持指令信号発生器８に供給さ
れる。増速指令信号発生器６、減速指令信号発生
器７、維持指令信号発生器８は、増速信号Ｓ５
１、減速信号Ｓ５２、維持信号Ｓ５３を各々供給
されると、増速指令信号Ｓ６、減速指令信号Ｓ
７、維持指令信号Ｓ８をそれぞれ送出する。

一方、時間設定器９からの維持時間設定信号Ｓ
９は、タイマー１０に供給される。このタイマー
１０は、前記正常判定信号AS１９を与えられる
と作動を開始し、維持時間設定信号Ｓ９に応じた
時間だけ高レベル信号「１」を出力し、その他の
期間は低レベル信号「０」を出力する。この信号
「１」および「０」は論理積回路１１を介してゲ
ート１２，１３，１４に対しゲート制御信号Ｓ１
１として供給される。

ゲート１２は、前記信号Ｓ１１＝「１」をゲー
ト制御信号として供給されている期間は、ゲート
を開いて前記増速指令信号Ｓ６を通過させて出力
端子１５から出力させる。そして、前記信号Ｓ１
１＝「０」をゲート制御信号として供給されてい
る期間は、ゲートを閉じ前記増速指令信号Ｓ６を
しや断する。

ゲート１３は、前記信号Ｓ１１＝「１」をゲー
ト制御信号として供給されている期間は、ゲート
を開いて前記減速指令信号Ｓ７を通過させて出力
端子１６から出力させる。そして前記信号Ｓ１１
＝「０」をゲート制御信号として供給されている
期間は、前記減速指令信号Ｓ７をしや断する。な
おこのとき、前記信号Ｓ１１＝「０」を与えられ
て減速制御器３０が作動し、この減速制御器３０
から出力される緊急減速制御信号Ｓ３０が端子１
６を介して送出されるものとなつている。

ゲート１４は、前記信号Ｓ１１＝「１」をゲー
ト制御信号として供給されている期間は、ゲート
を開いて前記維持指令信号Ｓ８を通過させて出力
端子１７から出力させる。そして前記信号Ｓ１１
＝「０」をゲート制御信号として供給されている
期間は、前記維持指令信号Ｓ８をしや断する。

かくして上記各指令信号に基いて主機関の増速
制御、減速制御、現状維持制御が行なわれる。そ
の制御結果は、端子１、回転数検出器２、回転数
比較器４のルートでフイードバツクされる。この
ため上記フイードバツク制御が繰返され、主機関
の回転数は設定回転数に近付くことになる。

前記９，１０，１２〜１４等は本発明の「制御
時間設定手段Ｘ」を構成している。

一方、端子１８に与えられるアスターン、クラ
ツシユアスターン指令に基づく作動指令信号Ｓ１
８は、正常・異常判定器１９に入力する。この正
常・異常判定器１９は、上記作動指令信号Ｓ１８
が主機関の正常動作時の減速指令信号か異常動作
時の緊急停止指令信号かを判定し、出力端子１９
ａから前記正常判定信号AS１９を送出し、出力
端子１９ｂから異常判定信号BS１９を送出する。

上記判定器１９から送出される異常判定信号
BS１９と、端子２０に与えられる優先割込み信
号Ｓ２０とは、否定論理和演算器２１の入力とな
る。上記演算器２１は、信号BS１９とＳ２０と
の否定論理和（NOR）を演算し、これを前記論
理積演算器１１へ与える。

端子１８に与えられる作動指令信号Ｓ１８が主
機関の正常動作時の減速指令に基くものであると
判定器１９により判定された場合は、正常判定信
号AS１９が作動指令信号として回転数増減判定
器５およびタイマー１１に供給される。このため
既に説明したように、回転数増減判定器５および
タイマー１０が作動する。

端子１８に与えられる作動指令信号Ｓ１８が例
えば過速度や冷却水高温といつた主機関の異常動
作時の緊急停止指令信号に基づくものであると判
定器１９により判定された場合は、異常判定信号
BS１９が否定論理和演算器２１に一方の入力と
して供給される。

端子２０に与えられる優先用割込み信号Ｓ２０
は、上記否定論理和演算器２１に他方の入力とし
て供給される。このため否定論理和演算器２１か
らは、次のような出力Ｓ２１が送出される。

(a) BS１９＝「１」，Ｓ２０＝「１」のときはＳ２
１＝「０」 (b) BS１９＝「１」，Ｓ２０＝「０」のときはＳ２
１＝「０」 (c) BS１９＝「０」，Ｓ２０＝「１」のときはＳ２
１＝「０」 (d) BS１９＝「０」，Ｓ２０＝「０」のときはＳ２
１＝「１」 上記出力信号Ｓ２１は論理積演算器１１の一方
の入力として供給される。論理積演算器１１の他
方の入力としては、前記タイマー１０の出力信号
Ｓ１０が供給される。したがつて論理積演算器１
１からは次のような出力信号Ｓ１１が送出され
る。

(e) Ｓ１０＝「１」，Ｓ２１＝「１」のときはＳ１
１＝「１」 (f) Ｓ１０＝「１」，Ｓ２１＝「０」のときはＳ１
１＝「０」 (g) Ｓ１０＝「０」，Ｓ２１＝「１」のときはＳ１
１＝「０」 (h) Ｓ１０＝「０」，Ｓ２１＝「０」のときはＳ１
１＝「０」 すなわち論理積演算器１１の出力信号Ｓ１１の
値が「１」となるのは信号Ｓ１０とＳ２１とが共
に「１」のときだけであり、その他の場合は全て
「０」となる。

前者の状態を呈するのは次の状況下においてで
ある。信号BS１９および信号Ｓ２０が「０」の
とき、すなわち主機関の緊急停止指令信号も主機
関の減速指令・優先割込み信号のいずれも発生し
ていない状態で、しかも作動指令信号Ｓ１８が端
子１８に到来したのち設定器９による設定時間が
経過する以前の期間においてである。

また後者の状態を呈するのは上記以外のすべて
の状況下においてである。すなわちこの場合は、
論理積演算器１１からの信号Ｓ１１＝「０」を与
えられて作動する減速制御器３０から緊急減速制
御信号Ｓ３０が発せられるので、主機関の緊急減
速制御のみが行なわれる。

上記信号Ｓ１１がゲート１２，１３，１４にゲ
ート信号として与えられると、既に述べた基本的
動作と同様のゲート制御動作が行なわれる。ただ
しフイードバツク制御のルートは、端子１、回転
数検出器２、回転数比較器４のルートと、端子１
８、正常・異常判定器１９、否定論理和演算器２
１、論理積演算器１１のルートとの二系統にな
る。

前記１９，１１，３０等は、本発明の「緊急減
速制御手段Ｙ」を構成している。また前記２１，
１１，３０等は本発明の「割込み中断手段Ｚ」を
構成している。

本実施例においては、ある限定された時間内に
主機関の回転数が設定回転数の近傍になるように
制御され、上記設定時間以上の時間が経過すれば
主機関の減速制御に移行することになる。なお、
上記設定回転数は主軸駆動発電機の発電可能な最
少回転数に設定されており、維持設定時間はアス
ターンやクラツシユアスターン指令が発せられて
から予備発電機の自動起動−予備発電機の電圧確
立−予備発電機と軸発の同期投入−予備発電機と
軸発の平行運転−軸発の停止、に至る一連の制御
に要する時間に設定されている。このため、船舶
にアスターンやクラツシユアスターン時の主軸駆
動発電機と予備発電機との無停電切換えがスムー
ズに実行可能となる。なお、上記のような制御が
行なわれない場合には、主機関の回転数は上記制
御を行なう場合よりも速やかに設定回転数以下に
低下するが、設定回転数以下になるとブラツクア
ウトが発生し、主機関もトリツプするため、主機
関の逆回転操作などの制御を行なえない。したが
つて結果的には、上記制御を行なう場合よりもさ
らに停船距離を延ばすことになる。なお、上記設
定時間を設けたことにより、上記設定時間内に無
停電切換えが完了しなかつた場合でも、主機関の
回転数は自動的に低下することになる。したがつ
て上記設定時間内に無停電切換えが完了しなかつ
た場合において、主機関の回転数が設定回転数に
そのまま保持されてしまう危険を回避でき安全性
が高い。

また潤滑油の圧力低下、過速度、冷却水高温と
いつた主機関の異常が生じた場合には、主機関の
回転数が設定回転数に保持されていると大変危険
である。したがつて、このような場合には主軸駆
動発電機と予備発電機との無停電切換えよりも、
主機関の緊急停止を優先させる必要がある。しか
るに本実施例においては上記のような異常が主機
関に発生すると、正常・異常判定器１９により、
その異常が自動的に判定され、主軸駆動発電機と
予備発電機との無停電切換えよりも、主機関の緊
急停止が優先されることになる。したがつて安全
性が極めて高い。さらに上記無停電切換えが設定
時間よりも短時間で完了した場合には、優先割込
み信号Ｓ２０により、設定時間よりも短い時間に
おいて減速制御に移行させ得る。したがつて、こ
の場合には停船距離を設定値よりも短くすること
ができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、通常は主軸駆動発電機１台に
よる船内負荷への給電を行ない、アスターンやク
ラツシユアスターン時においてのみ予備発電機に
よる給電を行なう事が可能になる。すなわち正
常・異常判定器の判定結果が正常判定であつて、
優先割込み信号がない場合は、上記の通常制御が
行なわれる。

そして特に、主機関に異常が生じた時において
は、上記判定器により異常状態が自動的に判定さ
れ、その判定結果に応じて、主機関の設定回転数
維持制御が打ち切られ、ただちに緊急減速制御が
実行される。つまり主軸駆動発電機と予備発電機
との無停電切換えよりも、主機関の緊急停止が優
先されることになる。したがつて安全が確保され
る事になる。

さらに無停電切換えが設定時間よりも短い時間
で完了したような場合には、優先割込み信号によ
り、設定時間よりも短い時間以内において設定回
転数維持制御の動作を随時中断して、減速制御に
移行させ得る。したがつて停船距離を設定値より
も短くする事が可能になる。

かくして、アスターンやクラツシユアスターン
時におけるブラツクアウトの防止が可能であるの
は勿論、駆動用燃料およびメインテナンスの無駄
を省くことが可能で、しかも安全性の高い動作が
期待できる船舶用主機関回転数制御装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す回路ブ
ロツク図である。 ３…回転数設定器、１０…維持時間設定器、１
２〜１４…ゲート、２１…否定論理和演算器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 主軸駆動発電機を結合された主機関の回転数
   を制御する船舶用主機関回転数制御装置におい
   て、主機関回転数検出信号と維持すべき主機関回
   転数設定信号とを比較しその差信号を得る比較器
   と、アスターン、クラツシユアスターン指令の基
   づく正常な作動指令信号を与えられたときに作動
   し前記比較器からの差信号の内容に基いて主機関
   回転数を増速、減速、現状維持のいずれにすべき
   かを判定する主機関回転数増減判定器と、この主
   機関回転数増減判定器による判定結果に応じて増
   速指令発生器、減速指令発生器、維持指令発生器
   を作動させ前記主機関回転数検出信号が主機関回
   転数設定信号に近付くように前記主機関を制御す
   る手段と、この手段による制御を設定時間内だけ
   行なわせたのち減速制御に移行させる制御時間設
   定手段と、前記主機関が正常動作状態か異常動作
   状態かを判定する正常・異常判定器と、この正
   常・異常判定器により前記主機関が異常であると
   判定されたときは前記制御時間設定手段による制
   御に優先して前記主機関の緊急減速制御を行なわ
   せる緊急減速制御手段と、前記制御時間設定手段
   による制御を優先割込み信号により中断させて減
   速制御に移行させる割込み中段手段とを具備した
   ことを特徴とする船舶用主機関回転数制御装置。