JP2010105437A - 可変ピッチプロペラ船の推進制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】可変ピッチプロペラ2を装備した可変ピッチプロペラ船の推進制御装置1であって、主機Eの回転数を検出する回転計18からの回転数信号と、前記可変ピッチプロペラ2の翼角を変更するのに用いられる作動油の圧力を検出する圧力計19からの圧力信号とが入力され、前記圧力計19で検出された前記作動油の圧力が閾値を超えた場合には、前記主機Eの回転数を、その時の回転数よりも減少させる制御器3を備えている。
【選択図】図1
Description
しかしながら、このスピンドルトルクが増大すると、それに伴って変節装置に供給される作動油の圧力も増大し、その圧力が、変節油ポンプで作り出すことのできる圧力を超えてしまった場合には、プロペラ羽根の翼角を変えることができないといった問題点がある。
本発明の第1の態様に係る可変ピッチプロペラ船の推進制御装置は、可変ピッチプロペラを装備した可変ピッチプロペラ船の推進制御装置であって、主機の回転数を検出する回転計からの回転数信号と、前記可変ピッチプロペラの翼角を変更するのに用いられる作動油の圧力を検出する圧力計からの圧力信号とが入力され、前記圧力計で検出された前記作動油の圧力が閾値を超えた場合には、前記主機の回転数を、その時の回転数よりも減少させる制御器を備えている。
つぎに、仮設定された主機の回転数で、航海士によって指示された船速を得るために最適な翼角が制御器によって計算され、これら船速、回転数、および翼角に対応するスピンドルトルクを、予め制御器に保存された船速、回転数、および翼角を変化させたときのスピンドルトルクのデータと比較して、現在の船速、回転数、および翼角に対応するスピンドルトルクが適切なもの、すなわち、可変ピッチプロペラの翼角を変更するのに用いられる作動油の圧力が、閾値(例えば、変節油ポンプやバルブユニット等の最高使用圧力の90%に相当する圧力)以下である場合には、現在の船速、回転数、および翼角で運航される。
以下、同じ手順が繰り返されて、回転数および翼角が決定されることになる。
図1に示すように、本実施形態に係る可変ピッチプロペラ船の制御装置1は、可変ピッチプロペラ2と、制御器3とを主たる要素として構成されたものである。
プロペラ軸4は、中間軸等を介してメインエンジンと呼ばれる主機Eに接続されており、その内部には、プロペラ本体5を構成するプロペラボス12の内部に形成されたアヘッド(AHEAD)シリンダ室7と連通する第1の油路8、およびプロペラボス12の内部に形成されたアスターン(ASTERN)シリンダ室9と連通する第2の油路10が設けられている。
本実施形態では、第1の油路8は、第2の油路10の半径方向外側に設けられており、この第1の油路8により、変節装置6を構成するバルブユニット11からアヘッドシリンダ室7に作動油(変節油)が供給され、あるいはアヘッドシリンダ室7からバルブユニット11に作動油が戻されるようになっている。また、第2の油路10は、第1の油路8の半径方向内側に設けられており、この第2の油路10により、バルブユニット11からアスターンシリンダ室9に作動油が供給され、あるいはアスターンシリンダ室9からバルブユニット11に作動油が戻されるようになっている。
プロペラボス12は、プロペラ軸4の後端面に取り付けられており、プロペラ軸4とともに回転するようになっている。
バルブユニット11は、変節油ポンプ16から供給された作動油を、制御器3から送られてきた翼角信号(制御信号)に基づいて変節油ポンプ16から第1の油路8へのバルブ(図示せず)を開状態にし、第2の油路10から変節油サンプタンク17へのバルブ(図示せず)を開状態にするとともに、変節油ポンプ16から第2の油路10へのバルブ(図示せず)を閉状態にし、第1の油路8から変節油サンプタンク17へのバルブ(図示せず)を閉状態にするものである。また、バルブユニット11は、変節油ポンプ16から供給された作動油を、制御器3から送られてきた翼角信号(制御信号)に基づいて変節油ポンプ16から第2の油路10へのバルブを開状態にし、第1の油路8から変節油サンプタンク17へのバルブを開状態にするとともに、変節油ポンプ16から第1の油路8へのバルブを閉状態にし、第2の油路10から変節油サンプタンク17へのバルブを閉状態にするものである。
コントロールロッド16は、給油軸の内部に挿入されており、制御器3から送られてきた翼角信号(制御信号)に基づいて、バルブユニット11から供給された作動油を第1の油路8または第2の油路10へ分配給油するものである。
変節油サンプタンク17は、アヘッドシリンダ室7またはアスターンシリンダ室9からバルブユニット11を介して戻された作動油を貯めておくためのものである。
ここで、主機Eの回転数減は、少なくとも10%以上のスピンドルトルク低減のために下限値を5%とし、上限値はその船舶が通常下げられる最低回転数まで減じることができる値で決められる。
なお、図2(a)および図2(b)中に太い実線で示す等スピンドルトルク線よりも下方に位置する領域は、変節装置に供給される作動油の圧力が、変節油ポンプで作り出すことのできる圧力を超えてしまい、プロペラ羽根の翼角を変えることができない領域を示している。
本実施形態に係る可変ピッチプロペラ船の推進制御装置は、第1の油路8内および/または第2の油路10内に供給された作動油の圧力(あるいは変節油ポンプ16から送出された作動油の圧力やバルブユニット11に供給された作動油の圧力等)を検出する圧力計19から出力された圧力信号の代わりに、図示しない船橋(BRIDGE)に配置されたGPS(Global Positioning System)やログ(船速距離計)等からの船速信号が制御器3に入力されるようになっているとともに、船速、回転数(主機Eの回転数やプロペラ軸4の回転数等)、および翼角を変化させたときのスピンドルトルクがデータベースとして制御器3に保存(記憶)されているという点で上述した第1実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第1実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
まず、船橋で当直(WATCH)にあたる航海士によって船速(図3においては速力)が指示され、その船速を得るために最適な主機Eの回転数が仮設定される。
つぎに、仮設定された主機Eの回転数で、航海士によって指示された船速を得るために最適な翼角が制御器3によって計算され、これら船速、回転数、および翼角に対応するスピンドルトルクを、予め制御器3に保存された船速、回転数、および翼角を変化させたときのスピンドルトルクのデータと比較して、現在の船速、回転数、および翼角に対応するスピンドルトルクが適切なもの、すなわち、変節装置に供給される作動油の圧力が、閾値(例えば、変節油ポンプ16やバルブユニット11等の最高使用圧力の90%に相当する圧力)以下である場合には、現在の船速、回転数、および翼角で運航される。
以下、同じ手順が繰り返されて、回転数および翼角が決定されることになる。
本実施形態に係る可変ピッチプロペラ船の推進制御装置は、図示しない船橋に配置されたGPSやログ(船速距離計)からの船速信号が制御器3に入力されるようになっているとともに、プロペラ羽根13の翼角、当該可変ピッチプロペラ船の喫水(DRAFT)、積載量等がモニター(監視)され、それらの情報(データ)が制御器3に入力されてデータベースとして制御器3に逐次保存(記憶)されるという点で上述した第1実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第1実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
これにより、変節装置に供給される作動油の圧力は、常に閾値以下に保たれることとなるので、プロペラ羽根の翼角を必要に応じていつでも自由に変更することができる。
2 可変ピッチプロペラ
3 制御器
18 回転計
19 圧力計
E 主機
Claims (5)
- 可変ピッチプロペラを装備した可変ピッチプロペラ船の推進制御装置であって、
主機の回転数を検出する回転計からの回転数信号と、前記可変ピッチプロペラの翼角を変更するのに用いられる作動油の圧力を検出する圧力計からの圧力信号とが入力され、前記圧力計で検出された前記作動油の圧力が閾値を超えた場合には、前記主機の回転数を、その時の回転数よりも減少させる制御器を備えていることを特徴とする可変ピッチプロペラ船の推進制御装置。 - 可変ピッチプロペラを装備した可変ピッチプロペラ船の推進制御装置であって、
主機の回転数を検出する回転計からの回転数信号と、船速信号とが入力されるようになっているとともに、船速、前記主機の回転数、および前記可変ピッチプロペラの翼角を変化させたときのスピンドルトルクがデータベースとして予め保存された制御器を備えていることを特徴とする可変ピッチプロペラ船の推進制御装置。 - 可変ピッチプロペラを装備した可変ピッチプロペラ船の推進制御装置であって、
主機の回転数を検出する回転計からの回転数信号と、前記可変ピッチプロペラの翼角を変更するのに用いられる作動油の圧力を検出する圧力計からの圧力信号と、船速信号とが入力されるようになっているとともに、前記翼角、前記可変ピッチプロペラ船の喫水、積載量がモニターされ、これらの情報が入力され、かつ、これらの情報をデータベースとして逐次保存する制御器を備えていることを特徴とする可変ピッチプロペラ船の推進制御装置。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載の可変ピッチプロペラ船の推進制御装置を具備してなることを特徴とする船舶。
- 可変ピッチプロペラを装備した可変ピッチプロペラ船の推進制御方法であって、
前記可変ピッチプロペラの翼角を変更するのに用いられる作動油の圧力が閾値を超えた場合には、前記主機の回転数を、その時の回転数よりも減少させることを特徴とする可変ピッチプロペラ船の推進制御方法。
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