JP2021050708A - 機関関連データ送信装置、これを備えた船陸間通信システムおよび機関関連データ送信方法 - Google Patents
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Abstract
Description
内燃機関5の負荷変化の有無を検知するために、データ取得部81は、機関関連データとして、内燃機関5の負荷変化によって変化する負荷データを取得する。
内燃機関5の負荷変化の有無は、過給機20の回転数変化を検知することでも知ることができる。この場合、データ取得部81は、機関関連データとして、過給機20の回転数を示す過給機回転数データを取得する。過給機回転数データは、過給機20の回転軸23の回転数を検出する過給機回転数検出器58で検出される回転数のデータである。
燃料噴射系統の動作不良の有無を検知するために、データ取得部81は、機関関連データとして、内燃機関5の筒内圧の最大値Pmaxを示す筒内圧最大値データを取得する。筒内圧最大値データは、所定のクランク角において気筒11内に設けられた筒内圧検出器52で検出される圧力のデータである。機関計測装置6bは、燃焼圧検出器52から筒内圧を所定のサンプリング周期で計測し筒内圧データを生成する。さらに、機関計測装置6bは、筒内圧データから筒内圧の最大値Pmaxを抽出し、筒内圧最大値データを生成する。データ取得部81は、機関計測装置6bから筒内圧最大値データを取得する。
排気弁16の動作不良の有無を検知するために、データ取得部81は、機関関連データとして、内燃機関5の筒内圧の圧縮圧力Pcompを示す圧縮圧力データを取得する。前述したように、機関計測装置6bは、燃焼圧検出器52から筒内圧を所定のサンプリング周期で計測し筒内圧データを生成する。さらに、機関計測装置6bは、筒内圧データから所定のクランク角における筒内圧の圧縮圧力Pcompを抽出し、圧縮圧力データを生成する。図5のグラフにおいて、圧縮圧力Pcompは、クランク角が0°のとき(ピストン14が上死点に到達したとき)の筒内圧を示している。データ取得部81は、機関計測装置6bから圧縮圧力データを取得する。
燃料制御弁37の動作不良の有無を検知するために、データ取得部81は、機関関連データとして、内燃機関5の燃料制御弁37の作動油圧を示す燃料制御弁用作動油圧データを取得する。燃料制御弁用作動油圧データは、燃料供給装置31における作動油経路36に設けられた作動油圧検出器54で検出される圧力のデータである。
掃気管24および掃気室25を含む掃気経路においてブローバックあるいはブローバイ(逆火)の発生の有無を検知するために、データ取得部81は、機関関連データとして、内燃機関5の掃気経路内の温度を示す掃気温度データを取得する。掃気温度データは、掃気経路内(図1の例では掃気室25内)に設けられた掃気温度検出器56で検出される温度のデータである。
内燃機関5の負荷が整定していることを判定するために、データ取得部81は、機関関連データとして、過給機20の回転数を示す過給機回転数データ、内燃機関5の掃気経路内の圧力を示す掃気圧力データおよび内燃機関5内への燃料噴射量を示す燃料噴射量データ、機関制御装置6aから出力される燃料噴射量指令値を示す燃料噴射量指令値データのうちの少なくとも1つのデータを取得する。過給機回転数データは、過給機20の回転軸23の回転数を検出する過給機回転数検出器58で検出される回転数のデータである。掃気圧力データは、掃気経路内(図1の例では掃気室25内)に設けられた掃気圧力検出器57で検出される圧力のデータである。燃料噴射量データは、燃料供給装置31を通じて燃料噴射弁15から気筒11内に供給される燃料噴射量を検出する燃料噴射量検出器59で検出される燃料流量のデータである。例えば、燃料噴射量検出器59は、燃料ポンプ34の動作量(燃料ポンプ34によって駆動されるプランジャのストローク)を検出することによって、燃料噴射量を検出する。燃料噴射量指令値データは燃料噴射弁15を制御するデータの1つである。
以上のように、本実施の形態によれば、第1のタイミングt1、および、第1のタイミングt1から所定時間T経過後の第2のタイミングt2で取得された機関関連データに加えて、両タイミングt1,t2間の所定時間Tにおける機関関連データについて統計処理された統計データが陸上の管理装置3に送信される。したがって、その統計データによって、第1のタイミングt1と第2のタイミングt2との間の機関関連データの統計的な特徴(変化)を管理装置3側で取得することができる。このため、第1のタイミングt1から第2のタイミングt2までの間の機関関連データを連続的に取得することなく、第1のタイミングt1において取得した機関関連データと、第2のタイミングt2において取得した機関関連データとの間にどのような状況変化があったのか(あるいはなかったのか)を解析することが可能となる。以上より、陸上の管理装置3において船舶4に備えられた内燃機関5の状態を適切に監視可能なデータ内容としつつ船舶4から陸上への衛星通信を介したデータ送信量を低減することができる。
3 管理装置
4 船舶
5 内燃機関
7 データ送信装置(機関関連データ送信装置)
81 データ取得部
82 統計処理部
83 信号生成部
Claims (12)
- 船舶から陸上の管理装置に衛星通信を介してデータを送信する船陸間通信システムを用いて船舶に備えられた内燃機関に関連する機関関連データを送信するために、前記船舶に設けられる機関関連データ送信装置であって、
前記機関関連データを取得するデータ取得部と、
第1のタイミングと、前記第1のタイミングから所定時間経過後の第2のタイミングとの間に取得した前記機関関連データに対して統計処理を行い、前記所定時間における統計データを生成する統計処理部と、
各タイミングで取得した前記機関関連データを前記管理装置に送信するためのデータ送信信号を生成する信号生成部と、を備え、
前記信号生成部は、前記第2のタイミングで取得した前記機関関連データを送信するための前記データ送信信号に、前記統計データを含める、機関関連データ送信装置。 - 前記統計処理は、前記第1のタイミングと前記第2のタイミングとの間の前記機関関連データについて、前記所定時間における平均値を算出すること、前記所定時間における最大値を抽出すること、前記所定時間における最小値を抽出すること、前記所定時間における分散を算出すること、前記所定時間における標準偏差を算出すること、前記所定時間における変動係数を算出すること、および、前記所定時間に所定のしきい値を超えた回数を積算することのうちの少なくとも何れか1つを含む、請求項1に記載の機関関連データ送信装置。
- 前記機関関連データは、前記内燃機関の負荷変化によって変化する負荷データおよび前記内燃機関からの排気温度を示す排気温度データのうちの少なくとも何れか1つを含み、
前記統計データは、前記内燃機関の負荷についての前記所定時間における平均値のデータおよび前記排気温度についての前記所定時間における平均値のデータのうちの少なくとも何れか1つを含む、請求項1または2に記載の機関関連データ送信装置。 - 前記機関関連データは、前記内燃機関からの排気温度を示す排気温度データまたは前記内燃機関の筒内圧の最大値を示す筒内圧最大値データを含み、
前記統計データは、前記排気温度または前記筒内圧の最大値についての前記所定時間における最大値、最小値、分散、標準偏差および変動係数のうちの少なくとも何れか1つのデータ、または、前記筒内圧の最大値について前記所定時間に所定のしきい値を超えた回数のデータを含む、請求項1から3の何れかに記載の機関関連データ送信装置。 - 前記機関関連データは、前記内燃機関の筒内圧の圧縮圧力を示す圧縮圧力データを含み、
前記統計データは、前記圧縮圧力についての前記所定時間における最大値、最小値、分散、標準偏差および変動係数のうちの少なくとも何れか1つのデータを含む、請求項1から4の何れかに記載の機関関連データ送信装置。 - 前記機関関連データは、前記内燃機関に燃料を供給するための制御を行う燃料制御弁の作動油圧を示す燃料制御弁用作動油圧データまたは前記内燃機関の排気弁の動作制御を行う排気制御弁の作動油圧を示す排気制御弁用作動油圧データを含み、
前記統計データは、前記燃料制御弁の作動油圧または前記排気制御弁の作動油圧についての前記所定時間における最小値のデータを含む、請求項1から5の何れかに記載の機関関連データ送信装置。 - 前記内燃機関は、2サイクルエンジンと、前記2サイクルエンジンに掃気を供給するために空気を圧縮する過給機と、を備えた、請求項1から6の何れかに記載の機関関連データ送信装置。
- 前記機関関連データは、前記内燃機関の掃気経路内の温度を示す掃気温度データまたは前記内燃機関の掃気経路内の圧力を示す掃気圧力データを含み、
前記統計データは、前記掃気経路内の温度または圧力についての前記所定時間における最大値のデータを含む、請求項7に記載の機関関連データ送信装置。 - 前記機関関連データは、前記過給機の回転数を示す過給機回転数データを含み、
前記統計データは、前記過給機の回転数についての前記所定時間における最大値、分散、標準偏差および変動係数のうちの少なくとも何れか1つのデータを含む、請求項7または8に記載の機関関連データ送信装置。 - 前記機関関連データは、前記過給機の回転数を示す過給機回転数データ、前記内燃機関の掃気経路内の圧力を示す掃気圧力データおよび前記内燃機関内への燃料噴射量を示す燃料噴射量データのうちの少なくとも1つのデータを含み、
前記統計データは、前記過給機の回転数、前記掃気経路内の圧力および前記燃料噴射量のうちの少なくとも1つについての前記所定時間における分散、標準偏差または変動係数のデータを含む、請求項7から9の何れかに記載の機関関連データ送信装置。 - 請求項1から10の何れかに記載の機関関連データ送信装置と、
陸上に設けられ、前記機関関連データ送信装置との間で衛星通信を介してデータを送受信する管理装置と、を備えた、船陸間通信システム。 - 船舶から陸上の管理装置に衛星通信を介してデータを送信する船陸間通信システムを用いて船舶に備えられた内燃機関に関連する機関関連データを送信する機関関連データ送信方法であって、
機関関連データを取得し、
第1のタイミングと、前記第1のタイミングから所定時間経過後の第2のタイミングとの間に取得した前記機関関連データに対して統計処理を行い、前記所定時間における統計データを生成し、
各タイミングで取得した前記機関関連データを前記管理装置に送信するためのデータ送信信号を生成し、
前記第2のタイミングで取得した前記機関関連データを送信するための前記データ送信信号に、前記統計データを含める、機関関連データ送信方法。
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