JPS6157237B2 - - Google Patents

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JPS6157237B2
JPS6157237B2 JP55129198A JP12919880A JPS6157237B2 JP S6157237 B2 JPS6157237 B2 JP S6157237B2 JP 55129198 A JP55129198 A JP 55129198A JP 12919880 A JP12919880 A JP 12919880A JP S6157237 B2 JPS6157237 B2 JP S6157237B2
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JP
Japan
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speed
horsepower
main engine
ship
ship speed
Prior art date
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Application number
JP55129198A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5756639A (en
Inventor
Morio Inoe
Satoshi Hoshino
Hideki Namura
Takashi Watari
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
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Priority to EP81304230A priority patent/EP0048587B1/en
Priority to KR1019810003451A priority patent/KR830007359A/ko
Priority to US06/303,021 priority patent/US4436482A/en
Priority to NO813189A priority patent/NO153563C/no
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Publication of JPS6157237B2 publication Critical patent/JPS6157237B2/ja
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H3/00—Propeller-blade pitch changing
    • B63H3/10—Propeller-blade pitch changing characterised by having pitch control conjoint with propulsion plant control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)
  • Pipeline Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、可変ピツチプロペラを装備した船舶
の船速一定制御方法に関するものである。特に運
航スケジユールから設定される船速をあらゆる運
航条件の変化に対して保持することができ、しか
も設定された船速に対して燃料の消費量を最小に
することができる船速制御方法に関するものであ
る。
可変ピツチプロペラを装備した船舶における主
機及び可変ピツチプロペラの制御方法として、一
般にALCと略称される自動負荷制御装置に用い
られている方法が知られている。ALCは第1図
に斜線で示す範囲が主機の運転領域になるよう
に、可変ピツチプロペラの翼角を制御するもので
ある。即ち、第1図中にaで示した主機の舶用負
荷特性を上限とし、その特性aに対してあるマー
ジンを取つて定めたラインbを下限とし、もしそ
のときの運転状態が外的条件によつてこの上限よ
り上になつた場合(過負荷)、及びこの下限より
下になつた場合に(低負荷)は、可変ピツチプロ
ペラの翼角を制御して、斜線部分に常時保つもの
である。上記のALCでは、主機出力を有効に利
用することにはなるが、プロペラの効率が最適と
は限らないので、その時の船速及び外的条件で燃
料消費が最小になるとはいえない。
また船速を一定に保つ別の方法として特開昭52
―22298号公報に開示されたものがあるが、この
ものでは主機の回転制御の方法が明確でなく、従
つて最適な方法とは考えられない。
本発明は、上記の欠点を除去し、しかも燃料消
費をも最小にすることができるようにした船速の
一定制御方法を提供するものである。
以下に、本発明を第2図のブロツクダイアグラ
ムについて詳細に説明する。図において、1はそ
のときの希望の船速を設定する船速設定ダイア
ル、2はそのときの主機又はプロペラ軸の回転数
を計測する回転数検出器、3は主機回転数発信器
であり、上記主機回転数検出器2で計測された主
機回転数を発信するものである。4はそのときの
実際の燃料ポンプラツク目盛を発信する燃料ポン
プラツク目盛発信器、5は上記回転数発信器3と
ラツク目盛発信器4から送られる回転数と燃料ポ
ンプラツク目盛から、そのときの馬力を計算する
馬力演算器である。6はそのときの実際の船速を
計測する電磁ログ等の船速検出器、7は船速検出
器6で計測された船速を発信する船速発信器、8
は上記馬力演算器5と船速発信器7からそれぞれ
送られる馬力と船速、及び船速設定ダイアル1か
ら送られる設定船速から、設定すべき馬力を後述
の如く計算する設定馬力演算器である。9は該設
定馬力演算器8からの設定馬力と後述する設定回
転数発信器13からの設定回転数から燃料ポンプ
ラツク目盛を計算する設定燃料ポンプラツク目盛
演算器、10は船速設定ダイアル1で設定された
船速に対して、後述の如くプロペラ効率が最適と
なるような燃料ポンプラツク目盛と主機回転数の
関係を与えるプロペラ最適効率関数発生器であ
る。11は通常のALCで使用している舶用負荷
特性関数発生器、12は上記プロペラ最適効率関
数発生器10と、舶用負荷特性関数発生器11の
関数を比較して、プロペラ最適効率関数発生器1
0の関数がトルクリツチとなる範囲は舶用負荷特
性関数発生器11の関数を用い、トルクリツチに
ならない範囲はプロペラ最適効率関数発生器10
の関数を用いて後述の如く作成される燃料最小特
性関数発生器、13は該燃料最小特性関数発生器
12で求められた設定回転数を発信する設定回転
数発信器である。14は実際のラツク目盛を設定
ラツク目盛演算器9から得られたラツク目盛に一
致させるように、可変ピツチプロペラの翼角を制
御する可変ピツチプロペラ翼角制御装置、15は
設定主機回転数発信器13から送られる設定主機
回転数にするための主機回転数制御装置である。
上記プロペラ最適効率関数発生器について更に
詳しく説明する。エンジンに充分余裕のあるとき
には、ある船速で航行するのに必要な馬力を最小
にする可変ピツチプロペラ翼角及び主機回転数が
決まる。しかし、これは船舶の載荷状態、航海時
の風、波浪等により変化するものである。従つ
て、船舶の抵抗を種々変えて、即ち船舶の載荷状
態、風又は波から受ける外力を種々変えて、それ
ぞれの抵抗に抗して、その船速で航行するのに必
要な馬力を最小にする主機回転数及び可変ピツチ
プロペラの翼角を求める。この関係は、燃料ポン
プラツク目盛を主機回転数の関数として表わせ
ば、可変ピツチプロペラ翼角は前記可変ピツチプ
ロペラ翼角制御装置14により決定される。これ
を種々の船速に対して作成しておき、船速設定ダ
イアル1で設定された船速に対する燃料ポンプラ
ツク目盛と主機回転数の関数の関係を補間して求
めるものである。もし、航海速力が一定であれ
ば、この関数は一つでよい。
上記燃料最小特性関数発生器12を第3図につ
いて、更に詳細に説明する。第3図において、実
線がプロペラ最適効率曲線、一点鎖線が舶用負荷
特性曲線、太線が燃料最小特性曲線である。先
ず、(A)はプロペラ最適効率曲線が舶用負荷特性曲
線より下になる場合、即ちプロペラ最適効率曲線
で可変ピツチプロペラの翼角を制御しても、主機
が回転数の全範囲で過負過にならない場合であ
る。(B)はプロペラ最適効率曲線で、可変ピツチプ
ロペラ翼角を制御したいが、主機が回転数の全範
囲で過負荷になるため、結局舶用負荷特性曲線に
よる制御しかできない場合である。(C)はある範囲
ではプロペラ最適効率曲線で制御できるが、それ
以外では主機が過負荷となるため、舶用負荷特性
曲線による制御をせざるを得ない場合である。こ
の関数より設定された船速において、必要な設定
馬力に対する主機回転数を最適に選ぶことがで
き、船速の変化を速やかになくすことができる。
上記設定馬力演算器8を第4図について、更に
詳細に説明する。第4図において、曲線Aは船舶
の基準載荷状態、及び基準海象気象状態における
船速と所要馬力の関係である。この曲線Aを設定
馬力演算器8に記憶させておく。次に、実際の航
海状態における馬力や船速が前記馬力演算器5及
び船速発信器7より得られる。この馬力をPb、
船速をVbとする。この航海状態が、図中の点b
である。この点bより、そのときの航海状態での
馬力と船速の関係を求めたのが曲線Bである。こ
の求め方は、以下のような方法による。
先ず、船速と馬力の関係を次式の関係に近似さ
せる。
P=q・Vr ………(1) 即ち、曲線Aでは、記憶された馬力と船速の関
係から、船速Vb,Voに対する馬力Pab,Paoを求
め、これを(1)式に代入し、連立方程式を解いて
q,rを求める。この値をqa,raとする。次
に、曲線Bを次式のように近似させる。
P=qb・Vra ………(2) (2)式に点b(Pb,Vb)を代入して、qbを求め
る。このような方法により、船速VbからVoの範
囲の曲線Bは、充分に近似し得る。
従つて、そのときの航海状態において、船速
Voで航行するために必要な馬力Pboは、(2)式によ
り求めることができる。この馬力Pboを燃料最小
特性関数発生器12に送ることにより、必要な主
機回転数を正確に設定することができる。
本発明は叙上の如く、燃料ポンプラツク目盛発
生器4からの、現状での燃料ポンプラツク目盛と
主機回転数発信器3からの現状での主機回転数と
により、現状での馬力を馬力演算器5によつて計
算し、この計算結果及び船速発信器7からの現状
での船速から船速設定ダイアル1で設定された設
定船速に応じた設定馬力を設定馬力演算器8によ
り求め、該設定馬力と、プロペラ最適効率関数発
生器10から得られるプロペラ最適効率関数、及
び舶用負荷特性関数発生器11から得られる舶用
負荷特性関数から燃料最小特性関数発生器12で
求められる燃料最小特性関数とから設定主機回転
数を求めて設定主機回転数を設定主機回転数発信
器13により発信し、この設定主機回転数に応じ
て回転数制御装置15により主機回転数を制御
し、一方上記設定主機回転数発信器13からの設
定主機回転数と前記した設定馬力演算器8からの
設定馬力とから設定燃料ポンプラツク目盛演算器
9により設定燃料ポンプラツク目盛を求め、該燃
料ポンプラツク目盛と前記燃料ポンプラツク目盛
発信器4からの現状の燃料ポンプラツク目盛とを
比較して可変ピツチプロペラ翼角制御装置14に
よりプロペラ翼角を制御するものであり、この一
連の制御を適当な間隔で自動的に行なうことによ
り、現状の船速を設定船速に速かに一致させるこ
とができ、船速を一定に保持すると共に燃料消費
量を最小にすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のALCの運転領域を示す特性
図、第2図は本発明の構成を示すブロツクダイア
グラム、第3図のA,B,Cは燃料最小特性の種
類を示す特性図、第4図は船速と所要馬力の関係
を示す特性図である 1:船速設定ダイアル、2:主機回転数検出
器、3:主機回転数発信器、4:燃料ポンプラツ
ク目盛発信器、5:馬力演算器、6:船速検出
器、7:船速発信器、8:設定馬力演算器、9:
設定燃料ポンプラツク目盛演算器、10:プロペ
ラ最適効率関数発生器、11:舶用負荷特性関数
発生器、12:燃料最小特性関数発生器、13:
設定主機回転数発信器、14:可変ピツチプロペ
ラ翼角制御装置、15:回転数制御装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 現状の馬力及び船速検出値と船速設定値とか
    ら設定船速に応じた設定馬力を求め、船速設定値
    に対して予め決められたプロペラ最適効率関数及
    び舶用負荷特性関数から求められる燃料最小特性
    関数と前記設定馬力とから設定主機回転数を求め
    て主機回転数を制御し、該設定主機回転数と前記
    設定馬力とから設定燃料ポンプラツク目盛を求
    め、該設定燃料ポンプラツク目盛と現状のラツク
    目盛とを比較することによりプロペラ翼角を制御
    することを特徴とする船速の一定制御方法。
JP55129198A 1980-09-19 1980-09-19 Constant speed control for ship Granted JPS5756639A (en)

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JP55129198A JPS5756639A (en) 1980-09-19 1980-09-19 Constant speed control for ship
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JPS5756639A JPS5756639A (en) 1982-04-05
JPS6157237B2 true JPS6157237B2 (ja) 1986-12-05

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ID=15003559

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EP (1) EP0048587B1 (ja)
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DE (1) DE3167633D1 (ja)
NO (1) NO153563C (ja)

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