JP4410663B2 - 船舶の非常時推進制御装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、船舶の非常時推進制御装置および方法に関するものである。

船舶において、推進制御は推進効率を向上させる等種々な目的で多用されている。（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）

特開２００３−２３１４９７号公報（図１） 特開２００１−１２５７８号公報（図６）

プロペラ軸にかかる横力が大きくなると、プロペラ軸が大きく変形する。この変形が著しい場合には、プロペラ軸が船尾管軸受に直接接触し、焼きつき等によってプロペラ軸あるいは船尾管軸受が破損する事態を生じる。
この横力は、船舶の進行に伴いプロペラにかかる抵抗力によって生じ、特に旋回時に大きくなる。
この横力によって生じる破損を効果的に防止するような推進制御については何ら提案されたものがなかった。

本発明は、上記問題点に鑑み、プロペラ軸にかかる横力を一定の範囲に収め、プロペラ軸が船尾管軸受に直接接触し、焼きつき等によってプロペラ軸あるいは船尾管軸受が破損する事態を防止し得る船舶の非常時推進制御装置および方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる船舶の非常時推進制御装置は、舵角を検出する舵角検出手段と、船舶が実際に走行している速力を検出する速力検出手段と、推進装置の運転状況を検出する推進動力検出手段と、前記舵角検出手段、前記速力検出手段および前記推進動力検出手段の各検出値に基づいて、プロペラ軸にかかる横力を算出し、該横力が所望値以内に収まる推進動力を前記推進装置に指示する処理手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、舵角、船舶の速力および推進装置の運転状況を検出し、処理手段によってプロペラ軸にかかる横力を算出し、算出された横力が所望値を超える場合には、推進装置の推進動力を低減させるように指示するので、横力を常時一定の大きさ以内に維持することができる。このため、プロペラ軸が船尾管軸受に直接接触し、焼きつき等によってプロペラ軸あるいは船尾管軸受が破損する事態を防止することができる。
なお、ここでいう「推進装置」とは、対象とする船舶を推進させる全ての装置のことであり、例えば、推進力の加勢を行うポッド推進器を備えるものは、それを含めたものを意味している。
また、ここでいう「推進動力」とは、対象とする船舶を推進させる駆動力を意味している。「推進動力」は主としてプロペラの回転であるが、例えば、可変ピッチプロペラの場合には、そのプロペラ角度も含められるものである。

また、本発明にかかる非常時推進制御装置は、船尾管軸受の内面とプロペラ軸との間隙を検出する間隙検出手段を備え、前記処理手段は、該間隙検出手段の検出値が所定値以下になると前記推進装置に推進動力を低減する指示を行うことを特徴とする。

本発明によれば、間隙検出手段によって船尾管軸受の内面とプロペラ軸との間隙を検出し、処理手段には、この実際の検出値が所定値以下になると推進装置に推進動力を低減する指示を行うことが付加されているので、プロペラ軸が船尾管軸受に直接接触し、焼きつき等によってプロペラ軸あるいは船尾管軸受が破損することを一層確実に防止することができる。
間隙検出手段としては、非接触で測定できるものが望ましく、渦電流式のギャップセンサが好適である。

また、本発明にかかる船舶の非常時推進制御方法は、舵角を舵角検出手段によって検出し、船舶が実際に走行している速力を速力検出手段によって検出し、推進装置の運転状況を推進動力検出手段によって検出し、前記舵角検出手段、前記速力検出手段および前記推進動力検出手段の各検出値に基づいて、処理手段によってプロペラ軸にかかる横力を算出し、該横力が所望値以内に収まる推進動力を前記推進装置に指示し、この指示によって前記推進装置を運転することを特徴とする。

本発明によれば、舵角、船舶の速力および推進装置の運転状況を検出し、処理手段によってプロペラ軸にかかる横力を算出し、算出された横力が所望値を超える場合には、推進装置の推進動力を低減させるように指示し、この指示によって推進装置を運転するので、横力を常時一定の大きさ以内に維持することができる。このため、プロペラ軸が船尾管軸受に直接接触し、焼きつき等によってプロペラ軸あるいは船尾管軸受が破損する事態を防止することができる。

また、本発明にかかる船舶の非常時推進制御方法は、船尾管軸受の内面とプロペラ軸との間隙を間隙検出手段によって検出し、該間隙検出手段の検出値が所定値以下になると処理手段によって前記推進装置に推進動力を低減する指示を行うことを特徴とする。

本発明によれば、間隙検出手段によって船尾管軸受の内面とプロペラ軸との間隙を検出し、この実際の検出値が所定値以下になると処理手段によって推進装置に推進動力を低減する指示を行い、この指示によって推進装置を運転することが付加されているので、プロペラ軸が船尾管軸受に直接接触し、焼きつき等によってプロペラ軸あるいは船尾管軸受が破損することを一層確実に防止することができる。

本発明によれば、プロペラ軸が船尾管軸受に直接接触し、焼きつき等によってプロペラ軸あるいは船尾管軸受が破損する事態を防止することができる。

以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第一実施形態］
以下、本発明の第一実施形態にかかる推進制御装置（船舶の非常時推進制御装置）１について、図１〜図７を用いて説明する。
図１は、船舶２の後端部分を示す右側面図、図２は図１の平面図である。
本実施形態の船舶２は１軸船であり、船体３の後部下部には、切れ上がった船底から下方に突出して設けられたプロペラ軸保持部５が備えられている。
プロペラ軸保持部５の後端部には、船尾管軸受７が固定されている。プロペラ軸９は、船尾管軸受７と図示しない複数の中間軸受とにより回動自在に支持されている。

プロペラ軸９は、例えばディーゼルエンジン等の主機１１によって回転駆動されるように構成されている。プロペラ軸９の後端には、ボスを介してプロペラ１３が取付けられている。
プロペラ１３の後方における船底部には、舵１３が鉛直軸を中心にして回動可能に取付けられている。舵１３の上部に舵１３を回動させて舵取りを行う舵取機１７が備えられている。

推進制御装置１には、主機（推進動力検出手段）１１と、舵角指示器（舵角検出手段）１９と、速力計（速力検出手段）２１と、回転指示器（処理手段）２３とが備えられている。
主機１１の回転数は、燃料供給量などを制御することで可変となり、さらに、適当な変速機構を介在させることによって減速または増速された回転数でプロペラ１３を回転させる。従って、主機１１の回転数とプロペラ１３の回転数とは比例関係にある。主機１１では、その回転数を回転指示器２３に入力させられるように構成されている。

舵１５は舵取機１７によって回動されるので、舵取機１７は舵１５の舵角を示していることになる。舵角指示器１９は舵取機１７が示す舵角を検出して、それを回転指示器２３に入力するように構成されている。
速力計２１は、船舶が実際に走行している速力を検出するもので、例えば音波ログ等が用いられている。速力計２１で検出された船舶２の速力は、回転指示器２３へ入力されるように構成されている。

プロペラ軸にかかる横力は、船舶２の進行に伴いプロペラ１３にかかる抵抗力によって生じるものであるので、プロペラ１３の回転数および船舶２の速度に影響されるが、特に旋回時に大きくなるため舵角の大きさに大きく影響される。
回転指示器２３のメモリ内には、予め算出した舵角と横力Ｆとの関係、プロペラ回転数Ｎと横力Ｆとの関係および船舶２の速度Ｖｓと横力Ｆとの関係が記憶されている。
舵角と横力Ｆとの関係は、図３に示されるように、舵角が大きくなるにつれて横力は大きくなっている。図３において、正側が右舵の舵角を、負側が左舵の舵角を示している。プロペラが右回転しているので、プロペラにかかる横力は左舵の方が大きくなっている。
プロペラ回転数Ｎと横力Ｆとの関係は、図４に示されるように略比例関係にある。船舶２の速度Ｖｓと横力Ｆとの関係は、図５に示されるように高速になるほど横力の増加分が多くなる関係にある。

回転指示器２３では、舵角指示器１９からの舵角、主機１１からの回転数および速力計２１からの船舶２の速度に基づいて、図３、図４および図５に示される舵角と横力Ｆとの関係、プロペラ回転数Ｎと横力Ｆとの関係および船舶２の速度Ｖｓと横力Ｆとの関係を用いて横力Ｆを算出するように構成されている。
そして、算出された横力Ｆが所望値を超える場合には、主機１１に対して回転数を低減させるように指示するように構成されている。

以上説明した、船舶２および推進制御装置１の動作について説明する。
船舶２は、主機１１を駆動し、プロペラ軸９を経由してプロペラ１３を回転させることによって推進力を得て走行する。舵１５が図２に示すように中立位置にあると、船舶２は直進する。この場合には、プロペラに対して横方向（幅方向）に作用する力は例えば潮流程度であるので、横力は主機１１の回転数Ｎおよび船舶２の速度Ｖｓに影響された大きさとなり、これはそんなに大きくはない。

そして、舵取機１７を作動させ、舵１５を鉛直軸の回りに回転させることによって、船舶２は左右に旋回（方向転換）する。例えば、右舵（舵１５の後部が右舷側になる。）を切ると、舵１５に左側に向いた揚力が発生し、船尾を左側へ押すことになり、回頭し始める。当初は元の方向（前進方向）へ進む力が強いので、船舶は左側へ押し出され（キック）、その後右旋回を行うことになる。
したがって、この右旋回により、プロペラ１３に対して当初は左側から横力が作用し、その後右側から横力がかかることになる。そして、旋回が進行するに従いプロペラ１３にかかる横力は増加し、ピークを迎えて除々に減少することになる。
この旋回の進行に伴う横力の変化する状態を図７に制御無として示している。
この時、一方でプロペラ１３の回転トルクも大きくなるので、トルク一定で運転されている主機１１の回転数は図６の制御無として示されているように自然と低減される。

次に、推進制御装置１の動作について説明する。
プロペラ１３にかかる横力は、旋回時に大きくなるので、舵１５を切ったタイミングで以下に示すような処理を行う。
まず、回転指示器２３には、舵角指示器１９からその時の舵角が、主機１１から回転数が、速力計２１から船舶２の速度が入力される。回転指示器２３は、これらの入力値に基づいて予め想定された舵角と横力Ｆとの関係（図３）、プロペラ回転数Ｎと横力Ｆとの関係（図４）および船舶２の速度Ｖ_Ｓと横力Ｆとの関係（図５）を用いて最大となる横力の値を演算する。

回転指示器２３は、この演算された横力と予め限界として設定していた設定横力（所望値）とを比較する。そして、演算された横力の方が大きい場合には、図４に示されるプロペラ回転数Ｎと横力Ｆとの関係を用いて、設定横力に収まる主機１１の回転数を算出する。回転指示器２３は、このようにして算出した回転数Ｎを主機１１に入力し、主機の回転数を積極的に低減させるよう制御する。図６および図７は、この制御動作の一例を示しており、図６は旋回操作中における回転数の時間経過変化を示し、図７は、同じく横力の時間経過変化を示している。図６および図７において、制御無は推進制御装置１が作動していない状態での変化を示し、制御有りは推進制御装置１が作動した状態を示している。

このように、本実施形態によれば、舵角、船舶２の速度および主機１１の回転数を検出し、回転指示器２３によってプロペラ軸９にかかる横力を算出し、算出された横力が設定横力を超える場合には、主機１１の回転数を低減させるように指示するので、横力を常時設定横力以内に維持することができる。このため、プロペラ軸９が船尾管軸受７に直接接触し、焼きつき等によってプロペラ軸９あるいは船尾管軸受７が破損する事態を防止することができる。

［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態にかかる推進制御装置１について、図８を用いて説明する。図８は、船舶２の後端部分を示す右側面図である。
本実施形態における推進制御装置１は、ギャップセンサ（間隙検出手段）２５が付加されているという点で前述した第一実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した第一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。
なお、前述した第一実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。

本実施形態の推進制御装置１には、船尾管軸受７の内周面とプロペラ軸９の外周面との間隙を計測するギャップセンサ２５が備えられている。ギャップセンサ２５としては、非接触で測定できるものが好ましく、例えば渦電流式のものが用いられている。
ギャップセンサ２５は、周方向に複数、例えば４５°間隔に８箇所設けられている。
ギャップセンサ２５で測定された船尾管軸受７の内周面とプロペラ軸９の外周面との間隙は回転指示器２３に入力されるように構成されている。
回転指示器２３のメモリには、船尾管軸受７の内周面とプロペラ軸９の外周面との間に必要な所定間隙が記憶されている。回転指示器２３は、ギャップセンサ２５によって測定された船尾管軸受７の内周面とプロペラ軸９の外周面との間隙と所定間隙とを比較しており、間隙が所定間隙よりも少なくなると主機１１の回転数を低減させるように主機１１に指示するように構成されている。

本実施形態の推進制御装置１によれば、ギャップセンサ２５によって船尾管軸受７の内周面とプロペラ軸９の外周面との間隙を測定して、回転指示器２３がこの間隙が所定間隙よりも小さい場合に主機１１の回転数を低減するように指示する機能が付加されているので、例えば運行時の海象条件の違い等によって横力が想定より大きく作用する場合でも、確実に主機１１の回転数を低減することができる。
したがって、プロペラ軸が船尾管軸受に直接接触し、焼きつき等によってプロペラ軸あるいは船尾管軸受が破損することを一層確実に防止することができる。
その他の作用効果については第一実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。

［第三実施形態］
次に、本発明の第三実施形態にかかる推進制御装置１について、図９を用いて説明する。図９は、船舶２の後端部分を示す平面図である。
本実施形態にかかる推進制御装置１は、第一実施形態と基本的構成が同じであるが、船舶２が２軸船である点で前述した第一実施形態のものと異なる。そのため、同じ部材が左舷側と右舷側に存在する点で違いがある。このような部材には、左舷側にある部材にはサフィックス”ａ”を、右舷側にある部材にはサフィックス”ｂ”を付けて区別する。その他の構成要素については前述した第一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。
なお、前述した第一実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。

本実施形態にかかる船舶２には、左舷側に左舷主機１１ａ、左舷プロペラ軸９ａ、左舷船尾管軸受７ａおよび左舷プロペラ１３ａが、右舷側に右舷主機１１ｂ、右舷プロペラ軸９ｂ、右舷船尾管軸受７ｂおよび右舷プロペラ１３ｂが、備えられている。
推進制御装置１には、左舷回転指示器２３ａと右舷回転指示器２３ｂとが備えられている。左舷回転指示器２３ａと右舷回転指示器２３ｂとは、それぞれ第一実施形態の回転指示器２３と同様な機能を奏するものであり、左舷回転指示器２３ａは左舷主機１１ａの回転数を、右舷回転指示器２３ｂは右舷主機１１ｂの回転数を制御するものである。
左舷回転指示器２３ａおよび右舷回転指示器２３ｂには、舵角指示器１９から舵角が、速力計２１から船舶２の速度がそれぞれ入力されるように構成されている。また、左舷回転指示器２３ａには左舷主機１１ａからその回転数が入力され、右舷回転指示器２３ｂには右舷主機１１ｂからその回転数が入力される。

本実施形態の推進制御装置１によれば、左舷主機１１ａは左舷回転指示器２３ａによって、右舷主機１１ｂは右舷回転指示器２３ｂによってそれぞれ独立して第一実施形態で説明したように制御されるので、左舷プロペラ軸９ａおよび右舷プロペラ軸９ｂが左舷船尾管軸受７ａおよび右舷船尾管軸受７ｂに直接接触し、焼きつき等によって左舷プロペラ軸９ａおよび右舷プロペラ軸９ｂあるいは左舷船尾管軸受７ａおよび右舷船尾管軸受７ｂが破損することを確実に防止することができる。
なお、第二実施形態と同様に、左舷船尾管７ａ部分に左舷ギャップセンサ２５ａを、右舷船尾管７ｂ部分に右舷ギャップセンサ２５ｂを設けて、これらの測定値を左舷回転指示器２３ａあるいは右舷回転指示器２３ｂにて活用するようにすると、左舷プロペラ軸９ａおよび右舷プロペラ軸９ｂあるいは左舷船尾管軸受７ａおよび右舷船尾管軸受７ｂが破損することを一層確実に防止することができる。

［第四実施形態］
次に、本発明の第四実施形態にかかる推進制御装置１について、図１０を用いて説明する。図１０は、船舶２の後端部分を示す右側面図である。
本実施形態にかかる推進制御装置１は、第一実施形態と基本的構成が同じであるが、船舶２が補助推進装置としてポッド推進器２７を備えている点で前述した第一実施形態のものと異なる。したがって、この異なる点について主として説明する。
なお、前述した第一実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。

本実施形態にかかる船舶２には、プロペラ１３の後方にポッド推進器２７が備えられている。
ポッド推進器２７には、ポッド本体２９と、ポッドプロペラ３１と、ストラット１５’とが備えられている。ポッド本体２９は、略円筒状とし、前部にポッドプロペラ１２を、内部にポッドプロペラ１２を駆動するポッドモータ３３とを備えている。ポッドモータ３３は、通常内燃機関を動力源とする図示省略の発電機から電力の供給を受ける。ポッド本体２９の上部には、翼形断面のストラット１５’が設けられている。ストラット１５’は、船体３に鉛直軸の回りに回動可能に設けられている。ストラット１５’は舵取機１７によって回動させられるように構成されている。

このように構成された船舶２の推進装置は、プロペラ１３を単独で、ポッドプロペラ３１を単独で、あるいはプロペラ１３およびポッドプロペラ３１を共に回転させることによって推進力を得て船舶２を走行させる。
また、ストラット１５’を舵取機１７によって回転させれば、ストラット１５’が舵の機能を発揮して操舵力が得られるので、船舶を旋回させることもできる。

本実施形態にかかる推進制御装置１には、ポッドプロペラ回転指示器３５が備えられている。
ポッドプロペラ回転指示器３５は、ポッドモータ３３の回転数が入力されて、それを回転指示器２３に送り、回転指示器２３からの指示によりその指示に沿ってポッドモータ３３の回転を制御するように構成されている。
回転指示器２３では、主機１１の回転数（推進駆動力）とポッドモータ３３の回転数（推進駆動力）とを合わせたものを推進駆動力として、横力を算出するように構成されている。

本実施形態の推進制御装置１によれば、回転指示器２３には、舵角指示器１９からの舵角、速力計２１からの船舶の速度、主機１１の回転数およびポッドモータ３３の回転数が入力され、これらに基づいて予め想定された舵角と横力Ｆとの関係（図３）、プロペラ回転数Ｎと横力Ｆとの関係（図４）および船舶２の速度Ｖｓと横力Ｆとの関係（図５）を用いて最大となる横力の値が演算される。
回転指示器２３は、この演算された横力と予め限界として設定していた設定横力（所望値）とを比較する。そして、演算された横力の方が大きい場合には、推進動力を低減するよう主機１１およびポッドプロペラ回転指示器３５に指示する。ポッドプロペラ回転指示器３５は、この指示に沿ってポッドモータ３３の駆動を調節する。

この推進動力の低減には、ポッドモータ３３を停止する、あるいは、ポッドモータ３３の回転数と主機１１の回転数とを同じ割合で低減させる等の適宜な方法が用いられる。
なお、前者の場合、ポッドモータ３３の停止では不十分であれば、不足分は主機１１の回転数を低減させることになる。
このように、舵角、船舶２の速度、主機１１の回転数およびポッドモータ３３の回転数を検出し、回転指示器２３によってプロペラ軸９にかかる横力を算出し、算出された横力が設定横力を超える場合には、ポッドモータ３３および主機１１の駆動力を低減させるように指示するので、横力を常時設定横力以内に維持することができる。このため、プロペラ軸９が船尾管軸受７に直接接触し、焼きつき等によってプロペラ軸９あるいは船尾管軸受７が破損する事態を防止することができる。

なお、第二実施形態と同様に、舷船尾管７部分にギャップセンサ２５を設けて、これらの測定値を回転指示器２３にて活用するようにすると、プロペラ軸９あるいは船尾管軸受７が破損することを一層確実に防止することができる。

次に、本発明の第五実施形態にかかる推進制御装置１について、図１１を用いて説明する。図１１は、船舶２の後端部分を示す右側面図である。
本実施形態にかかる推進制御装置１は、第一実施形態と基本的構成が同じであるが、船舶２が可変ピッチプロペラ３７である点で前述した第一実施形態のものと異なる。したがって、この異なる点について主として説明する。
なお、前述した第一実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。

本実施形態にかかる船舶２には、プロペラ軸９の後端に可変ピッチプロペラ３７が取り付けられている。そして、プロペラ軸９の中間部分に、可変ピッチプロペラ３７の翼角を調整する翼角変節装置３９が設けられている。
本実施形態にかかる推進制御装置１には、回転・翼角指示器４１が備えられている。回転・翼角指示器４１は、第一実施形態の回転指示器２３と略同様な機能を有するものである。回転・翼角指示器４１は、翼角変節装置３９から可変ピッチプロペラ３７の現在の翼角を入力され、この翼角と主機１１の回転数とを推進駆動力として、横力を算出するように構成されている。

本実施形態の推進制御装置１によれば、回転・翼角指示器４１には、舵角指示器１９からの舵角、速力計２１からの船舶の速度、主機１１の回転数および翼角変節装置３９からの可変ピッチプロペラ３７の翼角が入力され、これらに基づいて予め想定された舵角と横力Ｆとの関係（図３）、プロペラ回転数Ｎと横力Ｆとの関係（図４）および船舶２の速度Ｖｓと横力Ｆとの関係（図５）を用いて最大となる横力の値が演算される。
回転・翼角指示器４１は、この演算された横力と予め限界として設定していた設定横力（所望値）とを比較する。そして、演算された横力の方が大きい場合には、推進動力を低減するよう主機１１および翼角変節装置３９に指示する。翼角変節装置３９は、この指示に沿って可変ピッチプロペラ３７の翼角を調節する。

この推進動力の低減には、可変ピッチプロペラ３７の翼角を小さくする、あるいは、可変ピッチプロペラ３７の翼角と主機１１の回転数とを合わせて低減させる等の適宜な方法が用いられる。
なお、可変ピッチプロペラ３７の翼角を小さくする方が、主機１１の回転数を低減させるのに比べて素早く行えるので、まず、可変ピッチプロペラ３７の翼角を調節する方が好適である。
このように、舵角、船舶２の速度、主機１１の回転数および可変ピッチプロペラ３７の翼角を検出し、回転・翼角指示器４１によってプロペラ軸９にかかる横力を算出し、算出された横力が設定横力を超える場合には、可変ピッチプロペラ３７および主機１１の駆動力を低減させるように指示するので、横力を常時設定横力以内に維持することができる。
このため、プロペラ軸９が船尾管軸受７に直接接触し、焼きつき等によってプロペラ軸９あるいは船尾管軸受７が破損する事態を防止することができる。

なお、第二実施形態と同様に、舷船尾管７部分にギャップセンサ２５を設けて、これらの測定値を回転・翼角指示器４１にて活用するようにすると、プロペラ軸９あるいは船尾管軸受７が破損することを一層確実に防止することができる。
また、本実施形態を２軸船に適用する場合には、第三実施形態に示されるように回転・翼角指示器４１を左右舷に備えられたそれぞれの主機および翼角変節装置３９に対応するように２個備えるようにすればよい。

［第六実施形態］
次に、本発明の第六実施形態にかかる推進制御装置１について、図１２を用いて説明する。図１２は、推進制御装置１の概略構成を示すブロック図である。
本実施形態にかかる船舶２は、第四実施形態の船舶２において、そのプロペラ１３が可変ピッチプロペラ３７で置き換えられたものである。
そのため、翼角変節装置３９が備えられるとともに回転指示器２３が回転・翼角指示器４１に置き換えられた点で、第四実施形態のものと異なる。
本実施形態は、前述の第四実施形態と第五実施形態とを合わせたように構成されているので、各部材の構成は前述しているので、ここでは重複した説明を省略する。
なお、前述した第四実施形態および第五実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。

本実施形態の推進制御装置１によれば、回転・翼角指示器４１には、舵角指示器１９からの舵角、速力計２１からの船舶の速度、主機１１の回転数、翼角変節装置３９からの可変ピッチプロペラ３７の翼角およびポッドモータ３３の回転数が入力され、これらに基づいて予め想定された舵角と横力Ｆとの関係（図３）、プロペラ回転数Ｎと横力Ｆとの関係（図４）および船舶２の速度Ｖｓと横力Ｆとの関係（図５）を用いて最大となる横力の値が演算される。すなわち、図４におけるプロペラ回転数として、主機１１の回転数、翼角変節装置３９からの可変ピッチプロペラ３７の翼角およびポッドモータ３３の回転数が合わせられたものが持ちられる。

回転・翼角指示器４１は、この演算された横力と予め限界として設定していた設定横力（所望値）とを比較する。そして、演算された横力の方が大きい場合には、推進動力を低減するよう主機１１、ポッドプロペラ回転指示器３５および翼角変節装置３９に指示する。翼角変節装置３９は、この指示に沿って可変ピッチプロペラ３７の翼角を調節する。ポッドプロペラ回転指示器３５は、この指示に沿ってポッドモータ３３の回転数を調節する。そして、主機１１は、この指示に沿って回転数が調節される。

この推進動力の低減には、可変ピッチプロペラ３７の翼角を小さくする、ポッドモータ３３を停止する、あるいは、主機１１の回転数を低減させることを適宜組み合わせて行われる。
なお、主機１１の回転数を低減させるのが一番大変なので、まず、可変ピッチプロペラ３７の翼角調節および／またはポッドモータ３３の停止を行うのが好適である。
なお、第二実施形態と同様に、舷船尾管７部分にギャップセンサ２５を設けて、これらの測定値を回転・翼角指示器４１にて活用するようにすると、プロペラ軸９あるいは船尾管軸受７が破損することを一層確実に防止することができる。

本発明の第一実施形態にかかる船舶の後部を示す右側面図である。 図１の平面図である。 舵角と横力との関係を示すグラフである。 プロペラ回転数と横力との関係を示すグラフである。 船舶の速度と横力との関係を示すグラフである。 本発明の第一実施形態での制御内容を示すグラフである。 本発明の第一実施形態での制御例を示すグラフである。 本発明の第二実施形態にかかる船舶の後部を示す右側面図である。 本発明の第三実施形態にかかる船舶の後部を示す平面図である。 本発明の第四実施形態にかかる船舶の後部を示す右側面図である。 本発明の第五実施形態にかかる船舶の後部を示す右側面図である。 本発明の第六実施形態にかかる推進制御装置の概略構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ 推進制御装置
２ 船舶
９ プロペラ軸
１１ 主機
１９ 舵角指示器
２１ 速力計
２３ 回転指示器
２５ ギャップセンサ
３５ ポッドプロペラ回転指示器
３９ 翼角変節装置
４１ 回転・翼角指示器

Claims (4)

1. 舵角を検出する舵角検出手段と、
   船舶が実際に走行している速力を検出する速力検出手段と、
   推進装置の運転状況を検出する推進動力検出手段と、
   前記舵角検出手段、前記速力検出手段および前記推進動力検出手段の各検出値に基づいて、プロペラ軸にかかる横力を算出し、該横力が所望値以内に収まる推進動力を前記推進装置に指示する処理手段と、を備えたことを特徴とする船舶の非常時推進制御装置。
2. 船尾管軸受の内面とプロペラ軸との間隙を検出する間隙検出手段を備え、
   前記処理手段は、該間隙検出手段の検出値が所定値以下になると前記推進装置に推進動力を低減する指示を行うことを特徴とする請求項１に記載の船舶の非常時推進制御装置。
3. 舵角を舵角検出手段によって検出し、
   船舶が実際に走行している速力を速力検出手段によって検出し、
   推進装置の運転状況を推進動力検出手段によって検出し、
   前記舵角検出手段、前記速力検出手段および前記推進動力検出手段の各検出値に基づいて、処理手段によってプロペラ軸にかかる横力を算出し、該横力が所望値以内に収まる推進動力を前記推進装置に指示し、この指示によって前記推進装置を運転することを特徴とする船舶の非常時推進制御方法。
4. 船尾管軸受の内面とプロペラ軸との間隙を間隙検出手段によって検出し、
   該間隙検出手段の検出値が所定値以下になると処理手段によって前記推進装置に推進動力を低減する指示を行うことを特徴とする請求項３に記載の船舶の非常時推進制御方法。
   

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