JP5334669B2 - 船舶用内燃機関 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１のおいて書きに記載の船舶用内燃機関に関する。

船舶においては、船舶用内燃機関として、典型的に大型ディーゼル機関が用いられる。船舶用内燃機関の駆動に対する要求、特に船舶用内燃機関を駆動するために使用される燃料の許容硫黄含有量、および駆動時に発生する排出値に対する要求が、ますます厳しくなり、かつ地域によって異なることが、今後見込まれる。すでにバルト海および北海では、一定の割合の硫黄を含む燃料しか、船舶用内燃機関の駆動に使用することが許されていない。これに対し大西洋と太平洋では、より多い硫黄含有量が認められている。さらに、船舶が沿岸地域あるいは港湾において駆動される場合には、燃料の硫黄含有量に関しても、窒素酸化物の排出量に関しても、厳しい制限値を守る必要がある。船舶もしくは船舶用内燃機関の駆動時には、各国規定や制限値、特に使用される燃料の硫黄含有量および許容排出量のための規定や制限値が守られることが、常に保証されなくてはならない。各国規定や制限値の遵守はこれまで、乗組員の注意や手腕に委ねられてきた。国によって相違する規定が増加するにつれ、意図せず船舶の内燃機関が駆動パラメータで駆動され、当該駆動パラメータによって、たとえば燃料の許容硫黄含有量および許容排出量に関する各国規定が遵守されない危険がある。それゆえ、各国規定遵守の下、船舶用内燃機関の効率的な駆動が、安全かつ確実に保証され得るような船舶用内燃機関が必要である。

上記のことから、本発明の課題は、新式の船舶用内燃機関を提供することにある。

当該課題は、請求項１に記載の船舶用内燃機関によって解決される。本発明に従えば、船舶用内燃機関を備える船舶の位置を決定するための装置が船舶の位置を算出し、当該船舶の位置に基づいて制御装置が、船舶用内燃機関の駆動設定パラメータを決定する。

本発明に係る船舶用内燃機関においては、制御装置が、算出された船舶の位置に基づいて、船舶用内燃機関の駆動設定パラメータを決定し、しかも、船舶用内燃機関の駆動を規制する各国規定および法律が遵守されるように、駆動設定パラメータを決定する。

このとき駆動設定パラメータとして、特に船舶用内燃機関の駆動に使用される燃料に対して許容された硫黄含有量および許容排出制限値が決定される。その際当該駆動設定パラメータに応じて駆動モードが決定され、当該駆動モードで、各国規定遵守の下、経済的もしくは効率的な船舶用内燃機関の駆動が可能となる。

本発明の好ましいさらなる形態は、従属請求項と以下の記述とから明らかとなる。本発明の実施例は、図に基づいて詳述されるが、これに限定されるものではない。以下、図面について説明する。

本発明に係る船舶用内燃機関の制御装置のブロック図である。

図１は、非常に概略化されているが、船舶用内燃機関１を示している。当該船舶用内燃機関１は典型的に、燃料として重油が使われる大型ディーゼル機関のことである。船舶用内燃機関１には制御装置２が配設されており、当該制御装置２は船舶用内燃機関１の駆動を開ループ制御および／あるいは閉ループ制御し、しかも制御装置２によって設定された駆動パラメータに基づいて制御する。

本発明に係る船舶用内燃機関においては、当該船舶用内燃機関を備える船舶の位置を決定するための装置３が船舶の位置を算出し、当該船舶の位置に基づいて制御装置２が、船舶用内燃機関１の駆動設定パラメータを決定する。船舶の位置を決定する装置３は、好適には衛星によるナビゲーションシステムのことである。

装置３によって算出された船舶の位置に基づいて、制御装置２が、それぞれの船舶の位置に対してデータバンク４に格納されている駆動設定パラメータを検索する。当該駆動設定パラメータは、船舶用内燃機関の駆動のための各国規定と法律とを考慮したものである。図１において破線で描かれているように、データバンク４は好適には、リモートアクセスを介して、装置８からアップデート可能であり、装置８はたとえばコンピュータのデータバンクであってよく、船会社にある当該データバンクには、船会社のすべての船舶のために一括して、船舶用内燃機関の駆動のための各国規定と法律が格納されている。

船舶の位置に基づいて決定された駆動設定パラメータは、本発明の第１のヴァリエーションにおいては、表示装置５で船舶の操作要員にとって視覚化可能であり、それによって操作要員は、算出された駆動設定パラメータに基づいて、船舶用内燃機関の駆動を適応させる。

しかしながら好ましいのは、制御装置２が、自動的に船舶用内燃機関１の駆動を適応させるために、算出された船舶の位置に基づいて決定された駆動設定パラメータを使用するようなヴァリエーションである。

好適には制御装置２が、装置３によって決定された船舶の位置に基づき、データバンク４との調整によって、船舶用内燃機関の駆動に許容された燃料の硫黄含有量および許容排出値を決定する。

上記の値から、制御装置２は、船舶用内燃機関１のための駆動モードを決定し、当該駆動モードは、燃料の許容硫黄含有量および許容排出値を守りつつ、船舶用内燃機関１の効率的かつ経済的な駆動を可能にする。このとき、同時にその地域あるいは区域の規定を守る、最も経済的な駆動モードが提案される。既述のように、その際好適には、船舶用内燃機関１の駆動モードが、自動的に船舶用内燃機関１の駆動のために用いられる。

本発明の有利なさらなる形態に従えば、記憶装置２は、所定の駆動時間にわたって算出された船舶の位置と、当該船舶の位置に応じて算出された駆動設定パラメータと、実際に船舶用内燃機関１を駆動するために用いられた駆動実パラメータとを、メモリ６に記憶する。

これにより場合によっては、船舶の内燃機関が、常に各国規定、特に各国の排出量規定を遵守して駆動されたという証明が、官庁に対してなされ得る。その場合、図１に破線で描かれているように、リモートアクセスを介し、装置８によってメモリ６が読み取られることが可能である。

本発明の有利なさらなる形態に従えば、船舶用内燃機関１の駆動は、少なくとも１つのセンサー７によって監視されており、しかも、制御装置２によって算出されかつ船舶用内燃機関１の駆動のために設定された駆動モードにおいて、船舶の位置に応じた許容排出値が実際に守られているかどうか、監視されている。もしこのときに、許容排出値が守られていないと確認されたならば、本発明にしたがって制御装置２は駆動モードを自動的に適応させ、船舶の位置に応じた許容排出値がその後守られるようにする。

センサーを介して排出量をコントロールする代わりに、船舶の位置に応じて算出される駆動モードで生じる排出値を、アルゴリズムを介して計算で評価し、その評価に応じて駆動モードの適応を行うことも可能である。

アルゴリズムは、センサー信号の妥当性を検証することにも利用できる（故障診断装置）。

本発明のさらなる有利な形態に従えば、船舶の位置に基づいて算出された駆動設定パラメータが、制御装置２によって実際に船舶用内燃機関１の駆動のために用いられているかどうか、すなわち、駆動実パラメータが、船舶の位置に応じて算出された駆動設定パラメータに対応しているかどうかを、制御装置２が監視することも可能である。もしこのときに、駆動実パラメータが駆動設定パラメータに対応しておらず、それゆえ船舶用内燃機関の駆動が各国規定を遵守していないと確認されたならば、たとえばリモートアクセスを介して相応の通知が装置８に伝えられ、船舶もしくは船舶用内燃機関の駆動時に各国規定が遵守されていないことが、たとえば船会社に通知される。事情によっては、当該リモートアクセスを介して、自動的に各国官庁にも情報が伝えられてもよい。この場合警告通知が発せられ、表示装置５に表示されてもよい。

本発明によって最新の船舶の位置が常に算出され、船舶の位置に応じて、船舶の内燃機関の駆動のための駆動パラメータが算出され、船舶用内燃機関の駆動のための各国のあるいは国際的な規定を遵守することができる。好適には、算出された駆動パラメータに応じて、船舶用内燃機関の駆動が自動的に調節される。各国規定が遵守されていない場合、リモートクエリを介して船会社あるいは官庁に情報が伝えられ得る。船舶の位置および算出された駆動設定パラメータをメモリに記憶させておくことで、長期にわたり、船舶用内燃機関の駆動時に規定が遵守されたことが証明され得る。

１ 船舶用内燃機関
２ 制御装置
３ 装置
４ データバンク
５ 表示装置
６ メモリ
７ センサー
８ 装置

Claims (12)

1. 船舶用内燃機関の駆動を開ループ制御および／あるいは閉ループ制御するための制御装置を有する船舶用内燃機関において、
   該船舶用内燃機関を備える船舶の位置を決定するための装置（３）が船舶の位置を算出し、該船舶の位置に基づいて前記制御装置（２）が、前記船舶用内燃機関（１）の駆動設定パラメータを決定することを特徴とする船舶用内燃機関。
2. 前記制御装置（２）が、決定された船舶の位置に基づいて、それぞれの船舶の位置に対してデータバンク（４）に格納されている駆動設定パラメータを検索することを特徴とする請求項１に記載の船舶用内燃機関。
3. 前記データバンク（４）が、リモートアクセスを介してアップデート可能であることを特徴とする請求項２に記載の船舶用内燃機関。
4. 決定された船舶の位置に基づいて決定された駆動設定パラメータが、表示装置（５）で視覚化可能であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の船舶用内燃機関。
5. 前記制御装置（２）が、前記船舶用内燃機関（１）の駆動モードを自動的に適応させるために、決定された船舶の位置に基づいて決定された駆動設定パラメータを用いることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の船舶用内燃機関。
6. 前記制御装置（２）が、決定された船舶の位置に基づいて、燃料の許容硫黄含有量を決定することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の船舶用内燃機関。
7. 前記制御装置（２）が、決定された船舶の位置に基づいて、許容排出値を決定することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の船舶用内燃機関。
8. 燃料の許容硫黄含有量および／あるいは許容排出値を守りつつ、前記船舶用内燃機関の経済的な駆動を可能にする駆動モードを、前記制御装置（２）が決定することを特徴とする請求項６あるいは請求項７に記載の船舶用内燃機関。
9. 少なくとも１つのセンサー（７）が、算出された駆動モードで許容排出値が守られているかどうかを監視し、許容排出値が守られていないと確認されたならば、前記制御装置（２）は駆動モードを適応させることを特徴とする請求項８に記載の船舶用内燃機関。
10. 前記制御装置（２）が、決定された駆動設定パラメータが守られているかどうかを監視し、駆動設定パラメータが守られていないと確認されたならば、前記制御装置（２）は警告通知を発することを特徴とする請求項６あるいは請求項７に記載の船舶用内燃機関。
11. 前記駆動設定パラメータが、燃料の許容硫黄含有量および／あるいは許容排出値であることを特徴とする請求項１０に記載の船舶用内燃機関。
12. 前記制御装置（２）は、所定の駆動時間にわたって算出された船舶の位置と、該船舶の位置に応じて算出された駆動設定パラメータと、実際に用いられた駆動実パラメータとを、メモリ（６）に記憶することを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の船舶用内燃機関。

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