JP5951560B2 - Propeller drive control method and apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、船舶のプロペラ駆動に関し、プロペラ駆動の制御方法及び装置に関するものである。 The present invention relates to a propeller drive for a ship, and relates to a propeller drive control method and apparatus.
従来、船舶のプロペラ駆動用として、遊星減速装置によるプロペラの無段変速装置が知られており、原動機の回転軸とプロペラ軸との減速比に幅を持たせた構造を採用している。また、船舶用の省エネルギー装置としては、可変ピッチプロペラが知られているが（特許公報１，２）、ボスが大きくなることによって水の抵抗が増加し、またプロペラ駆動部分の機構が複雑になる問題点があった。
前記省エネルギー装置は、プロペラボス部にプロペラピッチを変えるための複雑な装置を収納しているため、ボスの外形が著しく大きくなってしまう。その他制御に多数の付属品を必要とするので、採用船舶が限られてしまっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a continuously variable transmission of a propeller using a planetary reduction gear is known for driving a propeller of a ship, and adopts a structure in which a reduction ratio between a rotation shaft of a prime mover and a propeller shaft is widened. As a marine energy-saving device, a variable pitch propeller is known (Patent Publications 1 and 2), but the resistance of water increases due to an increase in the boss, and the mechanism of the propeller drive part becomes complicated. There was a problem.
Since the energy saving device houses a complicated device for changing the propeller pitch in the propeller boss portion, the outer shape of the boss becomes extremely large. In addition, since many accessories are required for control, the number of adopted ships has been limited.
従来、船舶のプロペラ駆動用減速装置においては、固定減速比が採用されているが、本発明は、固定減速比を可変減速比に変更することで、プロペラ回転数を変更することなく原動機の回転数を低下させ駆動させ、燃料消費率を低下させることで、多大な省エネルギー効果を達成するようにしたものである。 Conventionally, in a marine propeller drive reduction device, a fixed reduction ratio is adopted, but the present invention changes the fixed reduction ratio to a variable reduction ratio, so that the rotation of the prime mover can be performed without changing the propeller rotation speed. By reducing the number and driving the fuel consumption rate, a great energy saving effect is achieved.
また、船舶速度停止操作において、プロペラ回転数を無断段階に低下させ、プロペラ羽根が水から受ける抵抗で船舶にブレーキを掛ける。原動機のアイドリング回転数において油圧ポンプ及び油圧モータを制御することでプロペラ回転数無段階に制御し、プロペラキャビテーション現象が発生しないように徐々に回転数を低下させながら最終的にはプロペラ回転数をゼロにし、プロペラが水から受ける抵抗を最大に利用することで、プロペラ駆動無段変速機装置を介して船舶を制動する技術が知られている（特許文献３）。 Moreover, in ship speed stop operation, a propeller rotation speed is reduced to an unauthorized stage, and a ship is braked with the resistance which a propeller blade | wing receives from water. By controlling the hydraulic pump and hydraulic motor at the idling speed of the prime mover, the speed of the propeller is controlled steplessly, and finally the speed of the propeller is reduced to zero so that the propeller cavitation phenomenon does not occur. On the other hand, there is known a technique of braking a ship via a propeller continuously variable transmission device by making maximum use of the resistance received by the propeller from water (Patent Document 3).
本発明は、船舶のプロペラ駆動用ＨＭＴ（Hydraulic Mechanical Transmission）マリンギヤ（遊星減速機を使用したプロペラ駆動用の無段変速装置）を使用して負荷を自動制御装置を組み合わせ、他プロペラ駆動用遊星減速機を使用した無段変速装置組み合わせたので、前記問題点を解決した。 The present invention uses an HMT (Hydraulic Mechanical Transmission) marine gear (a continuously variable transmission for propeller drive using a planetary reducer) for marine propeller drive to combine an automatic load control device and planetary deceleration for other propeller drive The above-mentioned problem was solved by combining a continuously variable transmission using a machine.
即ちこの発明は、以下のように構成したことを特徴とする船舶のプロペラ駆動制御装置である。
(1) 原動機の回転を、主クラッチを経由して、第１経路で遊星減速機に入力し、第２経路で油圧ポンプ用無段階減速機を経由して可変容量油圧ポンプに入力する。
(2) 前記遊星減速機は、サンギアの周りに複数のプラネットギアを配置し、前記プラネットギアの周りにリングギアを配置して構成する。
(3) 前記原動機の回転を前記リングギアの外周に入力し、
前記可変容量油圧ポンプに接続された可変容量油圧モータの回転を前記サンギアに入力し、
前記原動機の動力と前記可変容量油圧モータの動力との合力を、前記プラネットギアからプロペラに出力する。
(4) 前記原動機と、前記可変容量油圧ポンプと、前記可変容量油圧モータと、前記油圧ポンプ用無段階減速機と、前記主クラッチとの作動を制御し、かつ作動状態を記録する記録装置を有する制御コントローラを設ける。
(5) 前記制御コントローラは、少なくとも前記原動機の回転数、前記プロペラの回転数及び原動機の燃料消費量を計測してデータ化して前記記憶装置に記録する機能を有する。
That is, the present invention is a propeller drive control device for a ship characterized by the following configuration.
(1) The rotation of the prime mover is input to the planetary speed reducer via the first path via the main clutch, and is input to the variable displacement hydraulic pump via the stepless speed reducer for the hydraulic pump via the second path.
(2) The planetary reduction gear is configured by arranging a plurality of planet gears around a sun gear and arranging a ring gear around the planet gear.
(3) Input the rotation of the prime mover to the outer periphery of the ring gear,
The rotation of a variable displacement hydraulic motor connected to the variable displacement hydraulic pump is input to the sun gear,
The resultant power of the prime mover and the variable displacement hydraulic motor is output from the planet gear to the propeller.
(4) a recording device that controls the operation of the prime mover, the variable displacement hydraulic pump, the variable displacement hydraulic motor, the stepless speed reducer for the hydraulic pump, and the main clutch, and records the operation state ; A control controller is provided.
(5) The controller has a function of measuring at least the number of revolutions of the prime mover, the number of revolutions of the propeller, and the fuel consumption of the prime mover and recording the data in the storage device.
また、他の発明は、以下のように制御したことを特徴とする船舶のプロペラ駆動制御方法である。
(1) 請求項１のように、駆動制御装置を構成する。
(2) その原動機における最良燃料消費量点及びその最良燃料消費量点における主原動機の出力及び回転数を設定して、
(3) 測定している前記原動機の回転数、前記プロペラの回転数及び原動機の燃料消費量から、前記原動機が、最良燃料消費量点で作動するように、油圧ポンプ及び油圧ポンプ用無段階減速機を駆動させることで、油圧モータ能力を上げ遊星減速機を操作させ、原動機回転数のより一層の低下を促す制御を行う。
Another invention is a propeller drive control method for a ship, characterized by being controlled as follows.
(1) A drive control device is configured as in claim 1.
(2) Set the best fuel consumption point at the prime mover and the output and rotation speed of the main prime mover at the best fuel consumption point,
(3) Stepless deceleration for the hydraulic pump and hydraulic pump so that the prime mover operates at the best fuel consumption point from the rotational speed of the prime mover, the rotational speed of the propeller and the fuel consumption of the prime mover being measured. By driving the machine, the hydraulic motor capacity is increased to operate the planetary speed reducer, and control for further reducing the motor speed is performed.
さらに、他の発明は、以下のように制御したことを特徴とする船舶のプロペラ駆動制御方法である。
(1) 請求項１のように、駆動制御装置を構成する。
(2) その原動機における最良燃料消費量点及び最良排気温度を設定して、その最良燃料消費量点における原動機の出力及び回転数を設定して、
(3) 測定している前記原動機の回転数、前記プロペラの回転数及び原動機の燃料消費量から、前記原動機が、最良燃料消費量点で作動するように、油圧ポンプ用無段階減速機及び遊星減速機を作動させて、原動機の低速回転数での運転を促す。
(4) さらに、測定した主原動機の排気温度を予め設定した最良排気温度に合わせるように、油圧ポンプ用無段階減速機及び遊星減速機を作動させ、プロペラ回転数を上げ原動機出力を制御し、前記プロペラと原動機出力を予め設定した最良燃料消費点における値に適正に合わせる制御をする。
Furthermore, another invention is a propeller drive control method for a marine vessel, which is controlled as follows.
(1) A drive control device is configured as in claim 1.
(2) Set the best fuel consumption point and the best exhaust temperature at the prime mover, set the prime mover output and rotation speed at the best fuel consumption point,
(3) A continuously variable reduction gear for a hydraulic pump and a planetary gear so that the prime mover operates at the best fuel consumption point based on the measured rotational speed of the prime mover, the rotational speed of the propeller, and the fuel consumption of the prime mover. Operate the reducer to encourage the prime mover to run at low speed.
(4) Furthermore, the stepless speed reducer for the hydraulic pump and the planetary speed reducer are operated so that the measured exhaust temperature of the main prime mover matches the preset best exhaust temperature, the propeller rotational speed is increased, and the prime mover output is controlled. Control is performed so that the propeller and motor output are appropriately adjusted to values at a preset best fuel consumption point.
この発明によれば、油圧モータの有効圧力を計測し、原動機及びプロペラ回転数を加味することで、プロペラの実質出力を算出することができると共に、遊星減速機の減速比を変更し、記憶させた原動機の出力・回転数に合わせることで燃料削減を計ることができる効果がある。
また、原動機の基本燃料消費量に実際の燃料消費量を比較調整することが容易にできる効果がある。
さらに、油圧モータの回転数を油圧ポンプに指示することで、プロペラへの負荷を制御することが可能となり、負荷制御装置を形成することができる効果がある。
According to this invention, by measuring the effective pressure of the hydraulic motor and taking into account the prime mover and the propeller rotational speed, the actual output of the propeller can be calculated, and the reduction ratio of the planetary reducer can be changed and stored. In addition, fuel consumption can be reduced by matching the output and rotation speed of the prime mover.
In addition, there is an effect that the actual fuel consumption can be easily compared and adjusted with the basic fuel consumption of the prime mover.
In addition, by instructing the hydraulic pump to rotate the hydraulic motor, it is possible to control the load on the propeller and to form a load control device.
図１、図２に基づき、この発明のプロペラ駆動の制御装置の構成について説明する。 Based on FIG. 1 and FIG. 2, the structure of the control apparatus of the propeller drive of this invention is demonstrated.
１．基本構成 1. Basic configuration
基本構成は以下のとおりである。
（１） プロペラ用の原動機（主機関）の回転は、主クラッチ（前進クラッチ＋後退クラッチ）を経由して、第１経路、第２経路に伝えられ、第１経路では「遊星減速機」に入力し、第２経路では油圧ポンプ用ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）を経由して可変容量油圧ポンプに入力する。
（２） 可変容量油圧モータは油圧配管で可変容量油圧ポンプに接続される。
（３） 可変油圧モータの動力を遊星減速機に入力する。
（４） 「遊星減速機」に入力された原動機の動力と、可変容量型油圧モータの動力との合力を、プロペラに出力する。
（５）原動機をはじめ、Ａ．可変容量油圧ポンプ、Ｂ．可変容量油圧モータ、Ｃ．油圧ポンプ用ＣＶＴ、Ｄ．主クラッチ、Ｅ．リングギヤクラッチ、Ｆ．油圧ポンプクラッチ、Ｇ．油圧モータクラッチ、Ｈ．原動機回転検出器、Ｉ．プロペラ回転検出器、Ｊ．油圧圧力検出器、の制御をする制御コントローラを接続する。
（６）制御コントローラには、プロペラ用の原動機（主機関）及びガバナー（Governor）ハンドルが接続され、ガバナーハンドルで原動機の回転数を制御できる機能が内蔵されている。また、ガバナーハンドルの操作で、自動的に主クラッチ（前進クラッチ、後退クラッチ）等の操作を自動的に操作できる機能も内蔵されている。
The basic configuration is as follows.
(1) The rotation of the propeller prime mover (main engine) is transmitted to the first path and the second path via the main clutch (forward clutch + reverse clutch). In the second path, it is input to the variable displacement hydraulic pump via a hydraulic pump CVT (Continuously Variable Transmission).
(2) The variable displacement hydraulic motor is connected to the variable displacement hydraulic pump by hydraulic piping.
(3) Input the power of the variable hydraulic motor to the planetary reduction gear.
(4) The resultant power of the prime mover input to the “planetary speed reducer” and the power of the variable displacement hydraulic motor is output to the propeller.
(5) Including the prime mover, A. Variable displacement hydraulic pump; Variable displacement hydraulic motor, C.I. CVT for hydraulic pump, D.D. Main clutch, E.M. Ring gear clutch, F.R. Hydraulic pump clutch, G. Hydraulic motor clutch; Prime mover rotation detector, I.V. Propeller rotation detector, A control controller for controlling the hydraulic pressure detector is connected.
(6) The control controller is connected with a propeller motor (main engine) and a governor handle, and has a built-in function capable of controlling the rotational speed of the motor with the governor handle. Also, a function that can automatically operate the main clutch (forward clutch, reverse clutch) and the like by operating the governor handle is incorporated.
２．遊星減速器の構成 2. Configuration of planetary decelerator
また、ここで、「遊星減速機」は以下のような構成である。
（１） サンギアの周りに複数のプラネットギアを配置し、プラネットギアの周りにリングギアを配置する。
（２）サンギヤの周りの複数のプラネットギヤの回転を、一つにしてプロペラに出力する。
（３）原動機の回転は、主クラッチ（前進クラッチ、後退クラッチ）を経由して、
ａ．第1経路では、リングギヤの外周に伝える。
ｂ．第２経路では、油圧ポンプ用ＣＶＴからクラッチを経由して、可変容量油圧ポンプに伝える。また、ここで、油圧ポンプ用ＣＶＴは、スチール（機械式）を使った構成となっている。
（４） リングギアには、リングギアクラッチが設けられている。
（５） 可変容量油圧モータの回転は、クラッチを介して、サンギアに入力される。
（６） よって、原動機の動力と可変容量油圧モータの動力との合力がプロペラに伝わる。
Here, the “planetary speed reducer” has the following configuration.
(1) A plurality of planet gears are arranged around the sun gear, and a ring gear is arranged around the planet gears.
(2) The rotation of the plurality of planet gears around the sun gear is output to the propeller as one.
(3) The rotation of the prime mover is via the main clutch (forward clutch, reverse clutch)
a. In the first path, it is transmitted to the outer periphery of the ring gear.
b. In the second path, the signal is transmitted from the hydraulic pump CVT to the variable displacement hydraulic pump via the clutch . Also, here, CVT hydraulic pump, and has a configuration that uses a steel (mechanical).
(4) The ring gear is provided with a ring gear clutch.
(5) The rotation of the variable displacement hydraulic motor is input to the sun gear via the clutch.
(6) Therefore, the resultant force of the power of the prime mover and the power of the variable capacity hydraulic motor is transmitted to the propeller.
また、ここで、「制御コントローラ」は、以下のような機能を有する。
（１）原動機、Ａ．可変容量油圧ポンプ、Ｂ．可変容量油圧モータ、Ｃ．油圧ポンプ用ＣＶＴ、Ｄ．主クラッチ、Ｅ．リングギヤクラッチ、Ｆ．油圧ポンプクラッチ、Ｇ．油圧モータクラッチ、Ｈ．原動機回転検出器、Ｉ．プロペラ回転検出器、Ｊ．油圧圧力検出器、の作動の有無などの作動情報に加え、燃料消費量、プロペラ出力量情報がリアルタイムで記憶装置に保存され、また、表示する事ができる。
（２） 記憶装置に保存された情報は、各種メディア（ＵＳＢメモリー）などにより外部に取り出すことができる。
（３） 予め設定した省エネルギー運行情報に基づき、原動機、Ａ．可変容量油圧ポンプ、Ｂ．可変容量油圧モータ、Ｃ．油圧ポンプ用ＣＶＴ、Ｄ．主クラッチ、Ｅ．リングギヤクラッチ、Ｆ．油圧ポンプクラッチ、Ｇ．油圧モータクラッチ、Ｈ．原動機回転検出器、Ｉ．プロペラ回転検出器、Ｊ．油圧圧力検出器、の作動の有無などの作動情報に加え、燃料消費量、プロペラ出力量情報に基づき、自動運転することができる。
この場合、（２）で保存された各種メディアからの情報に基づき、その運転状況を再現できる。
（４） 「原動機、Ａ可変容量油圧ポンプ、Ｂ可変容量油圧モータ、Ｃ油圧ポンプ用ＣＶＴ、Ｄ主クラッチの作動の有無などの作動情報、回転数などの回転情報」などから、風や波などの気象状況・積載状況などの外部環境などを加味して、最良燃料消費量点データを算出できる。
（５） （３）の際に、最良燃料消費量点データを入力することにより、外部環境に応じた最も効率的な原動機の作動を制御できる。
Here, the “control controller” has the following functions.
(1) Motor, A. Variable displacement hydraulic pump; Variable displacement hydraulic motor, C.I. CVT for hydraulic pump, D.D. Main clutch, E.M. Ring gear clutch, F.R. Hydraulic pump clutch, G. Hydraulic motor clutch; Prime mover rotation detector, I.V. Propeller rotation detector, In addition to operation information such as the presence or absence of operation of the hydraulic pressure detector, fuel consumption and propeller output information are stored in a storage device in real time and can be displayed.
(2) Information stored in the storage device can be taken out by various media (USB memory).
(3) Based on the preset energy-saving operation information, the prime mover, A. Variable displacement hydraulic pump; Variable displacement hydraulic motor, C.I. CVT for hydraulic pump, D.D. Main clutch, E.M. Ring gear clutch, F.R. Hydraulic pump clutch, G. Hydraulic motor clutch; Prime mover rotation detector, I.V. Propeller rotation detector, In addition to operation information such as the presence or absence of operation of the hydraulic pressure detector, automatic operation can be performed based on fuel consumption and propeller output information.
In this case, the driving situation can be reproduced based on information from various media stored in (2).
(4) Wind, waves, etc. from "motor, A variable displacement hydraulic pump, B variable displacement hydraulic motor, CVT for C hydraulic pump, operation information such as the presence or absence of operation of D main clutch, rotation information such as rotation speed" The best fuel consumption point data can be calculated in consideration of the external environment such as weather conditions and loading conditions.
(5) By inputting the best fuel consumption point data at the time of (3), the most efficient operation of the prime mover according to the external environment can be controlled.
本発明は、減速比が一定である装置を、遊星減速機と油圧ポンプ及び油圧モータを使用して一定の減速比に幅を持たせ、プロペラへの出力を変更することができるようにしたプロペラ駆動の制御方法及び装置である。
即ち、一定原動機回転数で、減速比率を変えプロペラ回転数を変更できることは、プロペラ一定回転数で、減速比率を変え原動機回転数を変更できることとなる。本発明は、遊星減速機と油圧ポンプ、油圧モータ及びスチール型ＣＶＴを使用し、前進一段減速機でありながら、プロペラ回転数が一定であっても原動機回転数を大幅に無段に変更させ、原動機出力におけるプロペラ負荷率を上昇させ、原動機の燃料消費率を低下させ、プロペラ羽根の流体抵抗による船舶制動を図る制御方法である。
また、本発明は、船舶のプロペラ駆動用ＨＭＴ（Hydraulic Mechanical Transmission）マリンギヤ（遊星減速機を使用したプロペラ駆動用の無段変速装置）の負荷自動制御装置と他プロペラ駆動用遊星減速機を使用した無段変速装置組み合わせた装置と方法に関するもので、次のようにして実施する。
The present invention relates to a propeller in which a device having a constant reduction ratio has a constant reduction ratio using a planetary reduction gear, a hydraulic pump, and a hydraulic motor, and the output to the propeller can be changed. A drive control method and apparatus.
That is, being able to change the speed reduction ratio and changing the propeller speed at a constant prime motor speed means changing the speed reduction speed and changing the motor speed at a constant propeller speed. The present invention uses a planetary speed reducer, a hydraulic pump, a hydraulic motor, and a steel type CVT, and is a forward single speed reducer, and even if the propeller rotational speed is constant, the prime mover rotational speed is changed substantially continuously. In this control method, the propeller load factor at the prime mover output is increased, the fuel consumption rate of the prime mover is reduced, and the ship is braked by the fluid resistance of the propeller blades.
In addition, the present invention uses an automatic load control device for a ship's propeller drive HMT (Hydraulic Mechanical Transmission) marine gear (a continuously variable transmission for propeller drive using a planetary speed reducer) and another propeller drive planetary speed reducer. The present invention relates to an apparatus and method combined with a continuously variable transmission, and is implemented as follows.
１．制御コントローラによる油圧制御の基本動作 1. Basic operation of hydraulic control by controller
ＨＭＴマリンギヤは、船舶のプロペラ駆動用として遊星減速機と油圧との組み合わせ「標準ＨＭＴ制御」と、その他油圧ポンプ入力軸側にスチール式ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）を組み合わせ追加した「ＣＶＴ−ＨＭＴ制御」とによるプロペラの無段変速装置は、原動機とプロペラ間の減速比幅を大幅に持たせることが可能となる。 HMT marine gear is a combination of a planetary speed reducer and hydraulic pressure for driving ship propellers (standard HMT control), and a CVT-HMT control that adds a steel CVT (Continuously Variable Transmission) to the hydraulic pump input shaft. Thus, the continuously variable transmission of the propeller can greatly increase the reduction ratio width between the prime mover and the propeller.
つまり、基本的に「標準ＨＭＴ制御」は、原動機とプロペラ間との基本減速比を１／Aとすれば、基本減速比に対し±１／Ｂの変更が可能なように構成されている。一方、「ＣＶＴ−ＨＭＴ制御」の場合は、原動機の低速回転数時に油圧ポンプ入力軸に設置されたスチールＣＶＴにより、油圧ポンプ入力回転数を原動機の回転数にかかわらず一定、もしくは原動機の回転数と逆比例制御をおこない、油圧モータ回転数変速量を大幅に増大させることを目的としている。 That is, the “standard HMT control” is basically configured so that ± 1 / B can be changed with respect to the basic reduction ratio if the basic reduction ratio between the prime mover and the propeller is 1 / A. On the other hand, in the case of “CVT-HMT control”, the hydraulic pump input rotational speed is constant regardless of the rotational speed of the prime mover by the steel CVT installed on the hydraulic pump input shaft at the low rotational speed of the prime mover, or the rotational speed of the prime mover. The purpose of this is to perform inversely proportional control and greatly increase the amount of speed change of the hydraulic motor.
結果的には、原動機の低速回転数においてプロペラ回転数変化量を、「標準ＨＭＴ制御」単独の場合と比較した場合、「ＣＶＴ−ＨＭＴ制御」の場合は、油圧モータの大幅な回転数増加量を得られるために、
・いかなる原動機の回転数においても、プロペラ負荷を最大負荷に合わせることも可能となり、
・原動機とプロペラ間の変速比率を大幅に増大させることが可能となり、
・油圧ポンプ容量及び油圧モータ容量を減少させることが可能となり、
・また油圧モータを可変容量型制御方式から固定容量型制御方式に変更することも可能となり、
・油圧ポンプ・モータを使用しないＣＶＴ装置だけの制御による無段変速装置も可能となる。
As a result, when the propeller rotational speed change amount at the low speed rotational speed of the prime mover is compared with the case of “standard HMT control” alone, in the case of “CVT-HMT control”, the significant rotational speed increase amount of the hydraulic motor To obtain
・ The propeller load can be adjusted to the maximum load at any motor speed.
・ The gear ratio between the prime mover and the propeller can be greatly increased.
・ Hydraulic pump capacity and hydraulic motor capacity can be reduced,
・ It is also possible to change the hydraulic motor from the variable displacement control method to the fixed displacement control method.
-A continuously variable transmission can be realized by controlling only a CVT device that does not use a hydraulic pump or motor.
また、「ＣＶＴ−ＨＭＴ制御」の追加的な、原動機アイドリング回転数時近辺における制御で、プロペラ回転数変化量を大幅に増加できる結果、原動機のプロペラから来る負荷量を増加させることができ、プロペラ減速によるプロペラ羽根のブレーキ（制動）効果を強くすることができる。 In addition, the additional control of the engine idling speed in the “CVT-HMT control” can greatly increase the amount of change in the propeller rotational speed. As a result, the amount of load coming from the propeller of the motor can be increased. The braking (braking) effect of the propeller blades by deceleration can be strengthened.
原動機回転数をＮ１［ｒｐｍ］、プロペラ回転数をＮ２［ｒｐｍ］とすると、原動機に対するプロペラの回転数は下記の式であらわされる。また、ここでＡは、遊星減速機の基本減速比で、Ｂは、油圧及びＣＶＴによる無段変速比幅を示す。
標準ＨＭＴ制御の場合：
Ｎ２＝（１／Ａ ± １／Ｂ）×Ｎ１
ＣＶＴ−ＨＭＴ制御の場合：
Ｎ≧Ｎ０ｒｐｍ：Ｎ２＝Ｎ１×（１／Ａ ± Ｎ１／Ｂ）
Ｎ≦Ｎ０ｒｐｍ：Ｎ２＝Ｎ１×（１／Ａ ± Ｎ０／Ｂ）
ここで、Ｎ０の値は、基本的に０．９Ｎ（Ｎ：原動機の定格回転数）程度とし、原動機Ｎ０［ｒｐｍ］以下の回転数時に、油圧ポンプ入力回転数を一定回転数に制御したとする。
When the motor speed is N 1 [rpm] and the propeller speed is N 2 [rpm], the speed of the propeller with respect to the motor is expressed by the following equation. Here, A is the basic reduction ratio of the planetary reduction gear, and B is the continuously variable transmission ratio width by hydraulic pressure and CVT.
For standard HMT control:
N 2 = (1 / A ± 1 / B ) × N 1
For CVT-HMT control:
N ≧ N 0 rpm: N 2 = N 1 × (1 / A ± N 1 / B)
N ≦ N 0 rpm: N 2 = N 1 × (1 / A ± N 0 / B)
Here, the value of N 0 is basically about 0.9 N (N: rated speed of the prime mover), and the hydraulic pump input rotational speed is controlled to a constant rotational speed when the rotational speed is less than the prime mover N 0 [rpm]. Suppose that
前記減速比１／Ａによる原動機のプロペラへの減速（動力）は、油圧モータの動きを停止させた状態で使用した時を示し、原動機の動力は遊星減速機のみを通じプロペラに伝達されるが、変速部の「（±１／Ｂ）×Ｎ１」及び「（±１／Ｂ）×Ｎ０」は、原動機の動力の一部を油圧ポンプで受け、油圧ポンプからの動力は、吐出される油量及び油圧圧力が油圧モータに伝達され、遊星減速機内のサンギヤが駆動される。油圧モータで駆動されるサンギヤは、その回転数量及び方向は、無段階に制御される。 The speed reduction (power) of the prime mover to the propeller by the reduction ratio 1 / A indicates the use when the hydraulic motor is stopped, and the power of the prime mover is transmitted to the propeller only through the planetary speed reducer. “(± 1 / B) × N 1 ” and “(± 1 / B) × N 0 ” of the transmission unit receive a part of the power of the prime mover with the hydraulic pump, and the power from the hydraulic pump is discharged. The oil amount and the hydraulic pressure are transmitted to the hydraulic motor, and the sun gear in the planetary reduction gear is driven. The sun gear driven by the hydraulic motor has its rotation quantity and direction controlled steplessly.
つまり、プロペラに伝えられる原動機の動力は、遊星減速機から直接伝達される動力と、油圧ポンプ・モータを経由し間接伝達される動力の合力となる。油圧ポンプ及び油圧モータに可変容量型を使用したり、油圧モータに固定容量型を使用したり、また、油圧ポンプ入力軸側にスチール型ＣＶＴを採用することで、色々な油圧ポンプ・油圧モータ・スチール型ＣＶＴ等を組み合わせで、プロペラ回転数変更幅を大幅に拡大することができる。よって、原動機出力特性に左右されることなく、原動機燃料消費率の良い状態での動力をプロペラに伝達させることができ、プロペラ回転数を標準ＨＭＴ制御以上の大幅な領域で、無段階に制御させることができる。 That is, the power of the prime mover transmitted to the propeller is a resultant force of the power directly transmitted from the planetary speed reducer and the power indirectly transmitted via the hydraulic pump / motor. By using a variable capacity type for the hydraulic pump and hydraulic motor, using a fixed capacity type for the hydraulic motor, and adopting a steel type CVT on the hydraulic pump input shaft side, various hydraulic pumps, hydraulic motors, By combining steel type CVT, etc., the range of change in propeller rotation speed can be greatly expanded. Therefore, it is possible to transmit power in a state where the fuel consumption rate of the prime mover is good to the propeller without being influenced by the prime mover output characteristic, and to control the propeller rotation speed steplessly in a large region exceeding the standard HMT control. be able to.
したがって、プロペラ稼働時は、いかなる場合においてもプロペラに掛かる負荷は、遊星減速機本体（すなわち、原動機）と油圧モータに掛かることになる。プロペラに掛かる負荷に関して、原動機と油圧モータとの負荷分担率は、遊星減速機内のリングギヤとサンギヤ部の歯数で負担率が決まり、常に一定となる。 Therefore, when the propeller is in operation, the load applied to the propeller is applied to the planetary reduction gear body (that is, the prime mover) and the hydraulic motor in any case. Regarding the load applied to the propeller, the load sharing ratio between the prime mover and the hydraulic motor is determined constantly by the number of teeth of the ring gear and the sun gear portion in the planetary reduction gear, and is always constant.
油圧モータに掛かる負荷：Ｐ（ｋＷ）とすると、
Ｐ＝（２πＮＴ／６０）×１０２
Ｎ［ｒｐｍ］：油圧モータ回転数
Ｔ［Ｎｍ］：油圧モータの出力トルク
となる。
また、油圧モータの出力トルクは、
油圧モータの有効圧力Ｐ［Ｎ／ｃｍ２」
油圧モータの吸収量ｑ［ｃｃ／ｒｅｖ］
油圧モータのトルク効率ηｔ
とすると以下の公式となる。
Ｔ＝Ｐ×ｑ×ηｔ ／２００π
つまり、油圧モータ容量が一定であれば、油圧モータ出力トルクは油圧モータ圧力の変化量として表れる。
When the load applied to the hydraulic motor is P (kW),
P = (2πNT / 60) × 102
N [rpm]: Hydraulic motor rotation speed
T [Nm]: Output torque of the hydraulic motor.
The output torque of the hydraulic motor is
Effective pressure of hydraulic motor P [N / cm 2 ]
Hydraulic motor absorption q [cc / rev]
Torque efficiency ηt of hydraulic motor
Then the following formula.
T = P × q × ηt / 200π
That is, if the hydraulic motor capacity is constant, the hydraulic motor output torque appears as a change amount of the hydraulic motor pressure.
油圧モータに掛かる（負荷）トルクは油圧モータの有効圧力として発生するので、この点を利用し、油圧モータの有効圧力を計測し、この有効圧力に原動機回転数とプロペラ回転数から油圧モータ回転数を演算した値を加味し、油圧モータ出力を出し、遊星減速機内の油圧負担率を加味することで、原動機とプロペラの実質出力を算出することが可能となる。 Since the (load) torque applied to the hydraulic motor is generated as the effective pressure of the hydraulic motor, this point is used to measure the effective pressure of the hydraulic motor, and the effective motor pressure is determined from the motor speed and propeller speed. Taking into account the calculated value, the hydraulic motor output is output, and the hydraulic load ratio in the planetary speed reducer is taken into account, whereby the actual output of the prime mover and the propeller can be calculated.
また、プロペラ出力及び回転数を一定にし原動機の陸上運転による回転数毎の出力馬力を加味することで、プロペラ出力馬力に見合う原動機出力に合わせるべく回転数を低下させ、原動機の燃料使用量を低下させつつ原動機回転数・プロペラ回転数・減速比率・燃料消費量・燃料爆発温度等を計測及び記憶させ、原動機の「最良の燃料消費率」に合わせるべく原動機・プロペラ出力値の確認しながらの制御を行わせる事が可能となる。当然、稼働中の原動機及びプロペラの動力量の表示も可能となる。 In addition, by making the propeller output and rotation speed constant and taking into account the output horsepower for each rotation speed of the prime mover on land, the rotation speed is reduced to match the prime mover output that matches the propeller output horsepower, and the fuel consumption of the prime mover is reduced. Measure and store the engine speed, propeller speed, deceleration ratio, fuel consumption, fuel explosion temperature, etc. while controlling the engine and propeller output values to match the "best fuel consumption rate" of the engine Can be performed. Of course, it is also possible to display the power amount of the prime mover and the propeller in operation.
図４に、この原動機における「最良の燃料消費率」の分布を表示した。この場合、回転数１４００［ｒｐｍ］、出力２８０［ｒｐｍ］の周辺に「最良燃料消費率点」があり、同心円状に、広がるに従って、燃料消費率は悪くなる。 FIG. 4 shows the distribution of the “best fuel consumption rate” in this prime mover. In this case, there is a “best fuel consumption rate point” around the rotation speed 1400 [rpm] and the output 280 [rpm], and the fuel consumption rate becomes worse as it spreads concentrically.
また、本方式によって、原動機の基本燃料消費量を求めることも可能であり、プロペラの一定速回転数・一定出力馬力における原動機の回転数低下が図れ、原動機の最良燃料消費率点での運転が可能となる。 In addition, the basic fuel consumption of the prime mover can be determined by this method, and the rotational speed of the prime mover can be reduced at a constant speed and constant output horsepower of the propeller, and the prime mover can be operated at the best fuel consumption rate point. It becomes possible.
例えば、プロペラの一定出力量に基づき遊星減速機の減速比率を変更しつつ原動機の回転数を変更し、実際の航行時における、プロペラの出力量に見合った原動機出力の回転数の変更を行い、最小燃料消費量点の原動機回転数・プロペラ回転数・燃料消費量等を計測してデータ化する。計測された最小燃料消費量に合わせるべく、プロペラ回転数を一定にし、油圧ポンプ及びＣＶＴを操作して減速比を下げ原動機回転数を合わせることが必要である。特にＣＶＴの採用は、油圧ポンプの油送り込み量を大幅に上昇させ、油圧モータ回転数つまりは出力を上昇させる。プロペラ出力の一翼となっている油圧モータ回転数上昇による大幅な負荷動力の上昇は、原動機低速回転数領域における、最良燃料消費率点確保を可能とすることができる。つまり、プロペラの原動機に於ける使用範囲を大幅に広げることにより、原動機の過負荷を防止も容易になり、最良燃焼効率点に原動機回転数の制御範囲を広げ、負荷自動制御装置を形成する事が可能になる。 For example, changing the speed of the prime mover while changing the reduction ratio of the planetary speed reducer based on a constant output amount of the propeller, and changing the rotational speed of the prime mover output corresponding to the output amount of the propeller during actual navigation, The motor speed, propeller speed, fuel consumption, etc. at the minimum fuel consumption point are measured and converted into data. In order to match the measured minimum fuel consumption, it is necessary to keep the propeller rotational speed constant, operate the hydraulic pump and CVT, lower the reduction ratio, and adjust the motor rotational speed. In particular, the use of CVT significantly increases the oil feed amount of the hydraulic pump and increases the rotational speed of the hydraulic motor, that is, the output. A significant increase in load power due to an increase in the rotational speed of the hydraulic motor, which is one blade of the propeller output, can ensure the best fuel consumption rate point in the low speed rotational speed region of the prime mover. In other words, by greatly expanding the operating range of the propeller prime mover, it becomes easy to prevent overload of the prime mover, and the control range of the prime mover rotational speed is widened to the best combustion efficiency point to form an automatic load control device. Is possible.
また、前記において、原動機の基本燃料消費量とは、現状では、一般的に原動機のそれぞれの回転数における最高負荷を掛けた状態で運転した場合を示す。しかし、実際は原動機出力とプロペラ負荷は性能曲線が異なり、原動機は基本的にトルク一定制御であり、プロペラは回転数の三乗に比例する出力であることと、プロペラには波・潮流・風力等の外力から原動機に過負荷が掛からない様に動力余裕（シーマージン）が設定され、その値は通常１５〜２０％程度掛けられているために、原動機にはまったく最高負荷は掛からず、実際の燃料消費量は判らない。 In the above, the basic fuel consumption of the prime mover generally indicates a case where the engine is operated with the highest load at each rotational speed of the prime mover. In reality, however, the motor output and propeller load have different performance curves, the motor is basically controlled with constant torque, and the propeller has an output proportional to the cube of the number of revolutions. The power margin (sea margin) is set so that the prime mover is not overloaded from the external force, and the value is usually multiplied by about 15-20%. Therefore, the prime load is not applied to the prime mover at all. The fuel consumption is unknown.
この発明では、実際の燃料消費量を計測しつつ、その情報を記憶装置に記憶させると同時に、プロペラ出力に基づいた原動機の適正負荷の回転数に合わせるべく無段減速機の減速比率を変更するために、原動機の最小燃料消費量に合わせて運行することを可能とすることが実現できる。 In this invention, while measuring the actual fuel consumption, the information is stored in the storage device, and at the same time, the reduction ratio of the continuously variable reduction gear is changed to match the rotational speed of the appropriate load of the prime mover based on the propeller output. Therefore, it can be realized that it is possible to operate according to the minimum fuel consumption of the prime mover.
つまり、すべてのプロペラ回転数における最良の原動機回転数及び減速比率が基本的に設定できると同時に、本船の最良の燃料消費量及び船速が並行して設定できることとなる。波・潮流・風力等によるプロペラに対する負荷変動においても、連続して計測しているためにその値を用いて、制御修正を行うために原動機が過負荷にならない様に設定することが可能となる。 In other words, the best prime mover speed and reduction ratio for all propeller speeds can be set basically, and at the same time, the best fuel consumption and speed of the ship can be set in parallel. Even for load fluctuations on the propeller due to waves, tidal currents, wind power, etc., since it is continuously measured, it can be set so that the prime mover will not be overloaded to perform control correction using that value. .
２．制御コントローラによる具体的な油圧制御 2. Specific hydraulic control by the controller
本方式を原動機アイドリング回転数以上の時の使用で、具体的な手法としてまとめると、以下のようになる。 When this method is used when the engine idling speed is exceeded, a specific method is summarized as follows.
（１） プロペラ回転数を設定するために、ガバナーハンドルを使い、原動機回転数をプロペラ基本減速比に沿って調整する。 (1) Use the governor handle to set the propeller speed, and adjust the motor speed according to the propeller basic reduction ratio.
（２） ガバナーハンドルの操作を停止して一定時間経過後、制御コントローラ内でプロペラ入力量と原動機出力量を比較し、原動機の適正出力及び回転数を決め、原動機を所定の回転数に合わせるべく、油圧ポンプ用ＣＶＴ及び油圧ポンプを制御しつつ、原動機の回転数を並行低下制御さる。 (2) After a certain period of time has elapsed since the governor handle was stopped, the propeller input amount and prime mover output amount were compared in the controller to determine the appropriate output and rotational speed of the prime mover, and to adjust the prime mover to the predetermined rotational speed. While controlling the hydraulic pump CVT and the hydraulic pump, the rotational speed of the prime mover is controlled to be reduced in parallel.
（３） 原動機回転数とプロペラ回転数・動力量と船速と最良燃料消費率を制御コントローラの記憶装置に記憶し、次回の制御時の基本データとして使用すると同時に本船の最良燃焼効率点として制御コントローラの記憶装置に記憶させる。 (3) The motor speed, propeller speed, power, ship speed and best fuel consumption rate are stored in the storage device of the controller and used as basic data for the next control and at the same time controlled as the best combustion efficiency point of the ship. It memorize | stores in the memory | storage device of a controller.
（４） 上記（１）（２）（３）の状態において、制御コントローラは原動機の回転数・プロペラの回転数・プロペラの入力・減速比率・時間・油圧圧力・排気温度・燃料消費量・燃料消費率・船速等を一定時間毎に計測器が計測及び演算すると同時に、それぞれの値を制御コントローラ内に記憶すると同時に、制御するための最良燃料消費率点の書き換えを行う。
一般的な原動機アイドリング状態でのプロペラ回転数状態から、本発明のプロペラ完全停止までの、計測されたデータは、制御コントローラ内に記憶させ、また、本データに基づいた被制御器への制御内容を時間と共に制御コントローラ内に記憶させ、自動的にタイマー制御に切り替わる。
(4) In the states of (1), (2) and (3) above, the controller is the motor speed, propeller speed, propeller input, deceleration ratio, time, hydraulic pressure, exhaust temperature, fuel consumption, fuel The measuring device measures and calculates the consumption rate, ship speed, etc. at regular intervals, and simultaneously stores the values in the controller and rewrites the best fuel consumption rate point for control.
The measured data from the general propeller idling state to the propeller complete stop of the present invention is stored in the controller, and the control contents to the controlled device based on this data Is stored in the control controller with time, and the timer control is automatically switched.
（５） 上記（１）〜（４）までの操作は、原動機の始動からアイドリング回転数までの操作となるが、船舶の動きとしては、プロペラ起動時からプロペラ完全停止までの動きとなる。
ただし、原動機の始動時、原動機はアイドリング回転数でプロペラ停止状態からの運転に関して（原動機）プロペラ回転数が一般的なアイドリング時回転数に達するまでの、「プロペラの回転数がゼロ〜一般的なアイドリング回転数以下の低速回転運転」では、原動機の最良燃料消費率点となるように制御したプロペラ操作は行わない。
(5) The operations from (1) to (4) above are operations from the start of the prime mover to the idling speed, but the movement of the ship is from the propeller start-up to the propeller complete stop.
However, when starting the prime mover, the prime mover is at idling speed, and the operation from the propeller stopped state (prime mover), until the propeller speed reaches the general idling speed, the "propeller speed is zero to general In the "low speed rotation operation at idling speed or less", the propeller operation controlled so as to be the best fuel consumption rate point of the prime mover is not performed.
（６） 船舶が港に入港する際は、ガバナーハンドルにて船舶が減速するように操作し、プロペラ回転数が減速し原動機がアイドリング回転数到達後、原動機はアイドリング回転数状態で、プロペラ回転数を無段階に減速させ、プロペラ回転を完全停止させる。この際の操作には２つの方法がある。
第１の方法として、油圧ポンプから油圧モータに対し油量を増大し始めると同時に、プロペラ回転数は並行して減速し始め、プロペラ回転数のゼロを確認した所で、リングギヤクラッチをＯＦＦにし、油圧モータクラッチをＯＮにし、プロペラを完全停止させる。
第２の方法として、油圧ポンプから油圧モータに対し油量を増大しつつ油圧モータ容量を減少させプロペラ回転数を減速させ、プロペラ減速の中間地点で、リングギヤクラッチをＯＦＦにして、リングギヤブレーキをＯＮにして、油圧ポンプ吐出し口の変更を同時に行い、以降のプロペラ駆動方法を油圧駆動のみとする。よって、油圧モータを逆回転させサンギヤを逆回転させ、油圧モータ容量を増やすと同時に油圧ポンプ吐出量を減らすことで、プロペラの回転数を減少させ、プロペラ停止させると同時に油圧モータブレーキをＯＮとすることで、プロペラを完全停止させることができる。
また、船舶停止状態からプロペラを起動する場合は、上記内容の逆操作を行い、船舶起動時プロペラ停止状態からガバナーハンドルで指定された位置までプロペラ回転数は無段階に上昇する。
油圧ポンプからの減速方向の油の吐出し量を増加し始めると油圧モータの回転数が増加し、減速比が増しプロペラの回転数が減少し始める。プロペラは減速し始めるが、慣性力による伴走流速度は変わらず、プロペラ羽根で流が阻止され、プロペラピッチによる伴走流がプロペラ駆動力となり、油圧モータ圧力が上昇する。油圧モータ圧力の上昇を、油圧機器保護及び原動機の停止防止のために、一定圧力以上とならない様に油圧圧力検出器で監視し、一定圧力に達した場合は、油圧ポンプからの油の吐出し量増加操作を停止し、プロペラ回転数の減速を停止し、油圧モータ圧力が検出器設定圧力以下表示一定時間後、再びプロペラ回転数低下制御を行う。この操作をプロペラ完全停止まで行い、以上の油圧モータによるプロペラ減速操作を時間と共に記憶させ、自動的に時間操作に切換えさせる。
原動機がプロペラからの逆動力で停止し無操船状態に陥らないように、油圧モータ容量減少による異常圧力上昇は、制御コントローラ内で油圧圧力検出器が作動し所定圧力を確認できた場合、油圧モータ容量減少作業を一旦停止する操作を行わせる。
この操作は、プロペラが完全停止するまで継続し、プロペラの完全停止を制御コントローラ内で確認できた時点で、主クラッチをＯＦＦにし、リングギヤクラッチをＯＮにして、油圧ポンプへの指令信号がＯＦＦになった段階で本操作は終了となる。この操作は、原動機の逆動力による停止による、無操船状態を防止する目的におこなう。
また、前記操作が問題なく終了した時点で、それぞれの操作内容は制御コントローラ内の記憶装置に、開始時間から終了時間までを一連の時間制御方法として記憶させ、計測器等の不調時を自動的にキャッチして、制御コントローラ内にて表示し時間制御方式に変更できる。
本方式は、船舶ごとに船体形状が異なり、プロペラに掛かる負荷が異なるため、油圧モータの容量減少状況が異なり、その内容が制御コントローラ内の記憶装置に記憶され、油圧モータの容量減少状況は制御コントローラ内の記憶装置に記憶され、一連の動きは最終的にタイマー操作に置き換えられるものとなり、圧力検出器による監視は補助操作となる。原動機の過負荷防止とストールを防止するように油圧を制御をする操作においても、プロペラ回転数との自動連動操作に置き換えられるものとなる。
(6) When the ship enters the port, operate the governor handle so that the ship decelerates, and after the propeller speed has decreased and the prime mover has reached idling speed, the prime mover is in idling speed and the propeller speed Is steplessly decelerated to completely stop propeller rotation. There are two methods for this operation.
As a first method, at the same time as the oil amount from the hydraulic pump to the hydraulic motor begins to increase, the propeller rotation speed begins to decelerate in parallel, and when the propeller rotation speed is confirmed to be zero, the ring gear clutch is turned off, Turn on the hydraulic motor clutch and stop the propeller completely.
As a second method, while increasing the amount of oil from the hydraulic pump to the hydraulic motor, the hydraulic motor capacity is decreased to reduce the propeller rotational speed, and at the midpoint of propeller deceleration, the ring gear clutch is turned off and the ring gear brake is turned on. Thus, the hydraulic pump discharge port is changed simultaneously, and the subsequent propeller driving method is only hydraulic driving. Therefore, reverse rotation of the hydraulic motor and reverse rotation of the sun gear increase the hydraulic motor capacity and simultaneously decrease the hydraulic pump discharge amount, thereby reducing the propeller rotation speed and simultaneously stopping the propeller to turn on the hydraulic motor brake. Thus, the propeller can be completely stopped.
Further, when starting the propeller from the ship stop state, the reverse operation of the above contents is performed, and the propeller rotational speed increases steplessly from the propeller stop state at the time of ship start to the position specified by the governor handle.
When the discharge amount of oil in the deceleration direction from the hydraulic pump begins to increase, the rotational speed of the hydraulic motor increases, the reduction ratio increases, and the rotational speed of the propeller begins to decrease. Although the propeller begins to decelerate, the wake flow velocity due to inertia force does not change, the flow is blocked by the propeller blades, the wake flow due to the propeller pitch becomes the propeller driving force, and the hydraulic motor pressure increases. The increase in hydraulic motor pressure is monitored by a hydraulic pressure detector so that it does not exceed a certain pressure to protect the hydraulic equipment and prevent the motor from stopping. When a certain pressure is reached, the oil is discharged from the hydraulic pump. The operation for increasing the amount is stopped, the deceleration of the propeller rotation speed is stopped, and the propeller rotation speed reduction control is performed again after a certain time when the hydraulic motor pressure is displayed below the detector set pressure. This operation is performed until the propeller is completely stopped, the propeller deceleration operation by the above hydraulic motor is stored with time, and is automatically switched to the time operation.
In order to prevent the prime mover from stopping due to reverse power from the propeller and entering into an unsteered state, an abnormal pressure increase due to a decrease in the hydraulic motor capacity can be confirmed by the hydraulic pressure detector operating within the control controller when the specified pressure is confirmed. An operation to temporarily stop the capacity reduction work is performed.
This operation continues until the propeller stops completely. When the propeller complete stop is confirmed in the controller, the main clutch is turned off, the ring gear clutch is turned on, and the command signal to the hydraulic pump is turned off. This operation is finished at this stage. This operation is performed for the purpose of preventing the no-maneuvering state due to the stop by the reverse power of the prime mover.
In addition, when the operation is completed without any problem, the contents of each operation are stored in a storage device in the control controller from the start time to the end time as a series of time control methods, and the malfunction time of the measuring instrument etc. is automatically It can be changed to the time control method by displaying it in the controller.
In this method, the shape of the hull is different for each ship and the load on the propeller is different, so the capacity reduction status of the hydraulic motor is different, and the contents are stored in the storage device in the controller, and the capacity reduction status of the hydraulic motor is controlled. It is stored in the storage device in the controller, and the series of movements is finally replaced by a timer operation, and monitoring by the pressure detector is an auxiliary operation. Even in the operation of controlling the hydraulic pressure so as to prevent overload and stall of the prime mover, it can be replaced with an automatic interlocking operation with the propeller rotational speed.
（７） 目的地への到着時間を規制するための船速を一定に保つ装置（以下、「一定船速装置」とする。）については、ＧＰＳ（Global Positioning System, 全地球測位システム）を使用し、目的地までの航路を基に基本船速を決め、その値に基づき制御コントローラ内過去の実績データを基に、プロペラ・原動機回転数に基づいた減速機の減速比率を決定し制御する。 (7) GPS (Global Positioning System) is used for a device that keeps the ship speed constant to regulate the arrival time at the destination (hereinafter referred to as "constant ship speed device"). Then, the basic ship speed is determined based on the route to the destination, and the reduction ratio of the speed reducer based on the propeller / motor speed is determined and controlled based on the past actual data in the controller.
(８) プロペラ負荷変動が大きい場合、その負荷変動は油圧モータの油圧圧力として油圧検出器で確認し、圧力変化量が一定以上になった場合、自動的に無段減速機の変速部の制御を停止するために、油圧ポンプへの制御を停止する。
ただし、油圧モータの油圧圧力変動幅が、ある限られた時間内で収束していたり、また、ある限られた時間内で原動機回転数が低速回転を維持していたり（例えば、入港準備の際など）の場合は、自動的に油圧ポンプの制御は元に戻る。
(8) When the propeller load fluctuation is large, the load fluctuation is confirmed by the hydraulic pressure detector as the hydraulic pressure of the hydraulic motor, and when the amount of pressure change exceeds a certain level, the control of the transmission unit of the continuously variable reduction gear is automatically performed. To stop the control to the hydraulic pump.
However, the hydraulic pressure fluctuation range of the hydraulic motor has converged within a limited time, or the motor speed has maintained a low speed within a limited time (for example, when preparing for entry to the port) Etc.), the control of the hydraulic pump is automatically restored.
３． 原動機の燃料消費量の制御 3. Control of prime mover fuel consumption
燃焼率（燃焼消費量）は同じ回転数によっても負荷Ｔによって大きく異なることから（図５、図３）、制御コントローラで最適の燃料消費量を制御しようとするものである。 Since the combustion rate (combustion consumption) varies greatly depending on the load T even at the same rotational speed (FIGS. 5 and 3), the optimum fuel consumption is controlled by the controller.
（１） 原動機の入り口燃料量と出口燃料量とを差し引き、実際の燃料使用量を制御コントローラ内で計算させる。プロペラ回転数を一定状態に保った状態で、油圧ポンプ及び油圧ポンプ用ＣＶＴを操作させ、減速比率を低下させると並行して原動機の回転数を低下させる。この操作により、原動機の最大出力値に対するプロペラ負荷量割合を上昇させる事ができ、燃料消費率を低下させる。燃料計使用量を低減させるために、原動機のそれぞれの回転数における最良燃料消費率点のプロペラ回転数を制御コントローラ内の記憶装置に記憶させ、その値で運転させる。 (1) The actual fuel consumption is calculated in the controller by subtracting the inlet fuel quantity and the outlet fuel quantity of the prime mover. When the propeller rotational speed is kept constant, the hydraulic pump and hydraulic pump CVT are operated to reduce the reduction ratio, and at the same time, the rotational speed of the prime mover is decreased. By this operation, the propeller load ratio with respect to the maximum output value of the prime mover can be increased, and the fuel consumption rate is decreased. In order to reduce the amount of fuel gauge used, the propeller rotational speed at the best fuel consumption rate point at each rotational speed of the prime mover is stored in a storage device in the control controller and operated at that value.
（２） プロペラの負荷変動が大きい場合、その負荷変動は油圧圧力として圧力検出器で確認し、圧力変化量が一定圧力幅以上となった場合、自動的に油圧ポンプ及び油圧ポンプ用ＣＶＴの変速機能は自動停止状態となり、油圧ポンプクラッチはＯＦＦ、油圧モータクラッチはＯＮの状態となる。
ただし、油圧圧力変動幅が、減少するかも若しくは船舶が入港状態で原動機の回転数が一定範囲内に入った場合、自動的に油圧ポンプクラッチをＯＮとして、油圧モータクラッチをＯＦＦの状態に戻す。
(2) When the load fluctuation of the propeller is large, the load fluctuation is confirmed as a hydraulic pressure by a pressure detector. When the amount of change in pressure exceeds a certain pressure range, the hydraulic pump and the hydraulic pump CVT shift automatically. The function is automatically stopped, the hydraulic pump clutch is turned off, and the hydraulic motor clutch is turned on.
However, the hydraulic pressure fluctuation range, if the rotational speed of the prime mover in decreasing duck or ship port entry state is within the predetermined range, automatically hydraulic pump clutch as the ON, returns the hydraulic motor clutch OFF state .
（３） 一定船速装置については、実船における原動機及びプロペラ回転数と船速の関係を制御コントロール内のデータから抽出させ、燃料消費率が低い所で運航できるように制御する。規定された船速と実際が大きく異なる場合、「省エネルギー注意」の表示をさせると共に、原動機・プロペラ回転数の再度設定値を制御コントロール内にて調整し、制御する。
いかなる状態においても、制御コントロール内では、原動機の最高出力馬力にプロペラ出力値を接近させるような制御を行い、燃料消費量と原動機回転数とで演算し、現在はまったく知られていない、省エネルギーにおいては最も重要な燃料消費率を、常時確認ができるようにし、最良の燃料消費率点における原動機回転数及びプロペラ回転数と動力の数値関係を記憶し、省エネルギー運行制御できるようにする。
(3) For the constant ship speed device, the relationship between the prime mover and propeller speed in the actual ship and the ship speed is extracted from the data in the control and controlled so that it can be operated at a place where the fuel consumption rate is low. If the specified ship speed is significantly different from the actual speed, “Energy Saving Caution” is displayed and the set value of the motor / propeller speed is adjusted again in the control control.
Regardless of the state, within the control control, control is performed so that the propeller output value approaches the maximum output horsepower of the prime mover, and the calculation is performed with the fuel consumption and the rotational speed of the prime mover. Makes it possible to always check the most important fuel consumption rate, memorizes the motor speed at the best fuel consumption point and the numerical relationship between the propeller speed and the power, and enables energy-saving operation control.
（４） なお、この操作は、原動機回転数０．５Ｎ以下では行わない。ただしＮは、原動機の定格回転数である。 (4) This operation is not performed when the motor speed is 0.5 N or less. N is the rated speed of the prime mover.
（５） 船舶を停止する場合、原動機の回転数がアイドリング状態のプロペラ回転数からプロペラが完全停止するまでにおこなう油圧ポンプ及び油圧モータ関係の操作は、プロペラ回転数、油圧モータ容量減少制御及び油圧モータ圧力による詳細データを時間と共に計測し、制御コントローラの記憶装置に記憶させ、プロペラが完全に停止するまでの基本プログラムを自動的に作成し、タイマーを基にした自動制御方式も加える。 (5) When stopping the ship, the operations related to the hydraulic pump and hydraulic motor that are performed from the propeller rotational speed when the prime mover is idling to the complete stop of the propeller are propeller rotational speed, hydraulic motor capacity reduction control and hydraulic pressure. Detailed data based on motor pressure is measured over time, stored in the storage device of the controller, a basic program is automatically created until the propeller stops completely, and an automatic control method based on a timer is also added.
４．原動機の燃料爆発温度の制御 4). Control of fuel explosion temperature of prime mover
排気温度（燃料の爆発温度）は燃料消費率（燃費率）に大きく影響するので、原動機が同じ回転数でも負荷状態によって排気温度が大きく異なることから（図５、図３）、制御コントロールで最適な排気温度を制御するものである。 Exhaust temperature (explosion temperature of fuel) greatly affects the fuel consumption rate (fuel consumption rate), so the exhaust temperature varies greatly depending on the load condition even when the motor speed is the same (Figs. 5 and 3). The exhaust temperature is controlled.
（１） 本制御は、燃料の完全燃焼を促進する方式で、排ガス規制方法の一種でもある。 (1) This control is a system that promotes complete combustion of fuel and is also a kind of exhaust gas regulation method.
（２） 船舶の一定速度に基づいた、記憶されたプロペラ回転数及び原動機の最良燃料消費率点及び排気温度の制御において、制御コントローラの記憶装置が記憶した原動機回転数及びプロペラ回転数を指定された値に合わせ制御した際にも、排気温度が低く、燃料消費率が高いと判断される場合もある。この場合には、制御コントローラが自動的に判断し、原動機の回転数を低下させ、排気温度を最良燃焼温度とさせ、燃料消費率の改善を図ると同時に、原動機の回転数及び出力値、プロペラ回転数及び出力値を再度、制御コントローラの記憶装置に記憶させ、次回の制御値とする。 (2) In controlling the stored propeller speed and prime mover best fuel consumption rate point and exhaust temperature based on the constant speed of the ship, the prime mover speed and propeller speed stored in the storage device of the controller are specified. In some cases, it is determined that the exhaust temperature is low and the fuel consumption rate is high when the control is performed in accordance with the value. In this case, the controller automatically determines and reduces the rotational speed of the prime mover to make the exhaust gas temperature the best combustion temperature to improve the fuel consumption rate. At the same time, the rotational speed and output value of the prime mover, the propeller The rotation speed and the output value are again stored in the storage device of the control controller, and used as the next control value.
（３） 本発明に係る操作に必要な検出機器には、原動機出力の回転数検出器、プロペラ出力の回転数検出器、油圧圧力検出器、ＧＰＳ、燃料流量検出器、時計及び排気温度検出器がある。これらの検出機器のデータは、制御コントローラに入力される。
また、本発明に係る装置に必要な表示及び操作スイッチには、燃料消費量表示（原動機基本燃料消費量、実際燃料消費量）、希望船速と実際船速表示、燃料消費量合計、油圧制御停止ボタン、異常停止ボタン、燃料リセットボタン、表示ランプ関係（異常停止、油圧制御停止、油圧自動停止、燃料タンク残量）がある。
次に、本発明に係る装置に必要な電気制御装置（制御コントローラに組み込まれている）には、原動機回転数とプロペラ回転数との減速比を計算する装置、原動機回転数とプロペラ回転数の表示装置、原動機出力とプロペラ出力を演算し表示する装置、原動機回転数と基本燃料消費量を記憶し、表示する装置とＧＰＳ及び時間を基に船舶の船速を演算する装置がある。
(3) The detection equipment necessary for the operation according to the present invention includes a motor output speed detector, a propeller output speed detector, a hydraulic pressure detector, a GPS, a fuel flow detector, a clock, and an exhaust temperature detector. There is. Data of these detection devices is input to the control controller.
The display and operation switches necessary for the apparatus according to the present invention include fuel consumption display (primary motor basic fuel consumption, actual fuel consumption), desired ship speed and actual ship speed display, total fuel consumption, hydraulic control. There are a stop button, an abnormal stop button, a fuel reset button, and a display lamp (abnormal stop, hydraulic control stop, hydraulic automatic stop, fuel tank remaining amount).
Next, the electric control device (incorporated in the control controller) necessary for the device according to the present invention includes a device for calculating a reduction ratio between the motor speed and the propeller speed, the motor speed and the propeller speed. There are a display device, a device for calculating and displaying the motor output and the propeller output, a device for storing the motor speed and the basic fuel consumption, and a device for calculating the ship speed based on GPS and time.
（４） また、設定された船速に基づき、制御コントローラの記憶装置に記憶された数値を基に原動機・プロペラ回転数となる様に、油圧ポンプ及び油圧ポンプ用ＣＶＴを制御し、船速を合わせ、制御コントローラ内で設定された船速との比較を行わせ、最小燃料消費率に合わせた微妙な調整を行う。同時に、排気温度・燃料使用量も同時計測し制御コントローラの記憶装置に記憶させる。
また、油圧モータを可変容量で操作する時（原動機アイドリング時）において、前記プロペラ回転数を基に油圧モータの吸収量を計算し、設定された数値に基づき油圧圧力を変更調整すると同時に、油圧モータの吸収量制御を停止、運転させる装置を設けてある。なおここで、吸収量（ｃｃ／ｒｅｖ）とは、油圧モータの１回転するのに必要（油圧モータが吸収する）な油の量を指す。
さらに、プロペラ回転数がゼロを検出した時点で、油圧モータの吸収量をゼロに戻し、メインクラッチをＯＦＦとし、リングギヤクラッチをＯＮとする。
(4) Based on the set ship speed, the hydraulic pump and hydraulic pump CVT are controlled based on the values stored in the storage device of the control controller so that the motor / propeller rotation speed is obtained. At the same time, it is compared with the ship speed set in the controller, and a fine adjustment is made according to the minimum fuel consumption rate. At the same time, the exhaust temperature and fuel consumption are also measured and stored in the storage device of the controller.
In addition, when operating the hydraulic motor with variable capacity (when idling the prime mover), the absorption amount of the hydraulic motor is calculated based on the propeller rotational speed, and the hydraulic pressure is changed and adjusted based on the set numerical value. A device for stopping and operating the absorption amount control is provided. Here, the absorption amount (cc / rev) refers to the amount of oil necessary for one rotation of the hydraulic motor (absorbed by the hydraulic motor).
Further, when the propeller rotation speed is detected as zero, the absorption amount of the hydraulic motor is returned to zero, the main clutch is turned off, and the ring gear clutch is turned on.
（５） 次に油圧モータに掛かる圧力の大きさによっては原動機が過負荷で停止する場合もあり、原動機が過負荷によって停止しないようにプロペラ回転数を減少させる。船舶の制動速度が速かったり、油圧モータの容量を減少させる速度が速くなるように設定された「圧力」以上に油圧モータに圧力が掛かった場合には、油圧圧力検出器に基づき、油圧モータの容量を減少させる操作を一旦停止し、油圧モータの圧力が上昇しないようにする。一定時間後、油圧モータ圧力が低下した場合には、再び油圧モータの容量減少操作を行うようにし、常に圧力検出器で油圧圧力を監視し、プロペラ回転が停止するまで前記油圧モータの容量減少操作が繰り返される。
前記容量減少操作をプロペラの回転が停止するまで継続し、プロペラの回転が停止することを確認後、メインクラッチをＯＦＦにし、リングギヤをＯＮにすると共に、油圧ポンプ吐出量をゼロにすると同時に、油圧モータへの前記指示を停止してプロペラを停止させ、船舶の減速指示を完了する。
(5) Next, depending on the magnitude of the pressure applied to the hydraulic motor, the prime mover may stop due to overload, and the propeller rotational speed is reduced so that the prime mover does not stop due to overload. If the hydraulic motor is pressurized more than the “pressure” set so that the braking speed of the ship is high or the speed of reducing the capacity of the hydraulic motor is high, the hydraulic motor The operation to reduce the capacity is temporarily stopped so that the pressure of the hydraulic motor does not increase. When the hydraulic motor pressure drops after a certain period of time, the hydraulic motor capacity is reduced again, the hydraulic pressure is constantly monitored by the pressure detector, and the hydraulic motor capacity is reduced until propeller rotation stops. Is repeated.
The capacity reduction operation is continued until the rotation of the propeller stops. After confirming that the rotation of the propeller stops, the main clutch is turned off, the ring gear is turned on, the hydraulic pump discharge amount is reduced to zero, and the hydraulic pressure is reduced. The instruction to the motor is stopped to stop the propeller, and the ship deceleration instruction is completed.
（６） 次に、プロペラの制御コントローラについては、実船におけるプロペラ軸の回転数と船速との関係データを前記制御コントローラの記憶装置に記憶させ、当該データに基づき原動機の回転軸の回転数を設定できる状態にし、予め決められた船速に原動機の回転軸の回転数を合わせるようにする。
前記船速と原動機の回転軸の回転数が大きく異なる場合には、船体あるいはプロペラの汚れが原因となっているため、「省エネルギー注意」の信号を表示させる。
この場合においても、プロペラの出力は原動機の最高出力地点に近いところになるように、原動機の出力軸の回転数とプロペラ軸の回転数を調整する為に、油圧ポンプと油圧モータとを連携させ、自動的に最良の燃料消費率点に調整させる（図４）。
プロペラへの負荷の変動が大きい場合には、その負荷の変動を油圧圧力として圧力検出器で確認する。圧力変化量が予め定めた一定以上の変化量となった場合、無段変速装置は自動的に停止状態となり、油圧ポンプのクラッチはＯＦＦとなり、油圧モータのクラッチはＯＮとなる。
ただし、所定時間内に油圧の圧力変動が無くなった場合、または船舶が入港状態（原動機がアイドリング状態）に入った場合には、油圧ポンプのクラッチは自動的にＯＮとなり、油圧モータのクラッチはＯＦＦになる。
(6) Next, for the propeller control controller, the relationship data between the speed of the propeller shaft and the ship speed in the actual ship is stored in the storage device of the control controller, and the speed of the rotation shaft of the prime mover is based on the data. Can be set, and the rotational speed of the rotary shaft of the prime mover is adjusted to a predetermined ship speed.
When the ship speed and the rotational speed of the rotary shaft of the prime mover are greatly different, the signal of “caution for energy saving” is displayed because the hull or the propeller is dirty.
Even in this case, the hydraulic pump and hydraulic motor are linked in order to adjust the rotational speed of the output shaft of the prime mover and the rotational speed of the propeller shaft so that the output of the propeller is close to the maximum output point of the prime mover. Then, it is automatically adjusted to the best fuel consumption rate point (FIG. 4).
When the load fluctuation to the propeller is large, the load fluctuation is confirmed as a hydraulic pressure by a pressure detector. When the pressure change amount exceeds a predetermined value, the continuously variable transmission is automatically stopped, the hydraulic pump clutch is turned off, and the hydraulic motor clutch is turned on.
However, when there is no fluctuation in hydraulic pressure within a specified time, or when the ship enters the port (the engine is idling), the hydraulic pump clutch is automatically turned on and the hydraulic motor clutch is turned off. become.
（７） 次に、原動機の燃料消費量の制御コントローラによるコントロールについて説明する。原動機の入り口の燃料量から出口の燃料量を差し引きし、実際の燃料使用量を計測する。
また、プロペラ回転数を一定回転数状態で、油圧ポンプを制御しつつ、原動機の回転数を低下させ、原動機最大出力に対するプロペラ負荷量を上昇させることで、燃料消費率を低下させ、燃料消費量を低下させる。
油圧ポンプに指令が出ると同時に原動機回転数の低下指令が送られ、原動機回転数が低下すると同時に、原動機に対するプロペラ負荷率が上昇し、原動機の燃料消費率が低下し、結果的に、船舶速度一定のプロペラ速度で、減速比率を下げ原動機回転数を低下させることから、燃料消費量が低下する。
プロペラへの負荷の変動が大きい場合には、その負荷の変動を油圧圧力として圧力検出器で確認する。圧力変化量が予め定めた一定以上の変化量となった場合、油圧ポンプ及び油圧ポンプ用ＣＶＴは自動的に停止状態となり、油圧ポンプのクラッチはＯＦＦとなり、油圧モータのクラッチはＯＮとなる。
ただし、所定時間内で油圧の圧力変動が無くなった場合、及び船舶が入港状態（原動機がアイドリング状態）に入った場合、自動的に油圧ポンプのクラッチはＯＮとなり、油圧モータのクラッチはＯＦＦの状態になる。
(7) Next, control by the controller of the fuel consumption of the prime mover will be described. The actual amount of fuel used is measured by subtracting the amount of fuel at the outlet from the amount of fuel at the inlet of the prime mover.
In addition, while controlling the hydraulic pump with the propeller rotation speed kept constant, the rotation speed of the prime mover is reduced, and the propeller load for the maximum output of the prime mover is increased, thereby reducing the fuel consumption rate and fuel consumption. Reduce.
At the same time that the command is issued to the hydraulic pump, a command to reduce the motor speed is sent, the motor speed decreases, and at the same time, the propeller load factor for the motor increases and the fuel consumption rate of the motor decreases, resulting in ship speed Since the reduction ratio is lowered and the motor speed is reduced at a constant propeller speed, the fuel consumption is reduced.
When the load fluctuation to the propeller is large, the load fluctuation is confirmed as a hydraulic pressure by a pressure detector. When the pressure change amount exceeds a predetermined amount, the hydraulic pump and the hydraulic pump CVT are automatically stopped, the hydraulic pump clutch is turned off, and the hydraulic motor clutch is turned on.
However, when there is no fluctuation in hydraulic pressure within the specified time, and when the ship enters the port (the engine is idling), the hydraulic pump clutch is automatically turned on and the hydraulic motor clutch is turned off. become.
（８） また、本発明では、一定船速装置を具えている。この装置は、前記のように実船における原動機の出力軸の回転数・プロペラ回転数と船速とを並行して、記憶したデータを基に制御するものである。
前記回転数と船速が、予め定めてある値と大きく異なる場合には、船体もしくはプロペラの汚れ等が原因となっているため、「省エネルギー注意」の信号と共に、プロペラ軸の回転数及び油圧圧力を計算し、原動機の回転軸の回転数の変更指令を油圧ポンプへ送信して船速を再調整する。
この場合においても、原動機の最高出力に出来るだけプロペラ出力を近づける事が出来るように制御し、燃料消費率を低減させ燃料消費率を確認できるように制御装置を設定する。
この場合には、プロペラ軸の回転数と油圧モータの容量減少制御及び油圧モータの圧力などの詳細なデータを時間と共に計測し、制御装置に記憶させて元データとする。例えば、原動機がストールしないでプロペラが完全停止するまでの時間は、実測によれば７秒前後である。
(8) Moreover, in this invention, the constant ship speed apparatus is provided. As described above, this apparatus controls the rotational speed / propeller rotational speed of the output shaft of the prime mover in the actual ship and the ship speed in parallel based on the stored data.
When the rotational speed and the ship speed are significantly different from the predetermined value, it is caused by dirt on the hull or the propeller. Therefore, together with the signal of “Energy Saving Caution”, the rotational speed of the propeller shaft and the hydraulic pressure Is calculated, and a change command for the rotational speed of the rotating shaft of the prime mover is transmitted to the hydraulic pump to readjust the ship speed.
Even in this case, the control device is set so that the propeller output can be made as close as possible to the maximum output of the prime mover, and the fuel consumption rate can be reduced and the fuel consumption rate can be confirmed.
In this case, detailed data such as the rotation speed of the propeller shaft, the capacity reduction control of the hydraulic motor, and the pressure of the hydraulic motor are measured with time and stored in the control device as the original data. For example, the time until the propeller completely stops without stalling the prime mover is about 7 seconds according to actual measurement.
Claims (3)
(1) 原動機の回転を、主クラッチを経由して、第１経路で遊星減速機に入力し、第２経路で油圧ポンプ用無段階減速機を経由して可変容量油圧ポンプに入力する。
(2) 前記遊星減速機は、サンギアの周りに複数のプラネットギアを配置し、前記プラネットギアの周りにリングギアを配置して構成する。
(3) 前記原動機の回転を前記リングギアの外周に入力し、
前記可変容量油圧ポンプに接続された可変容量油圧モータの回転を前記サンギアに入力し、
前記原動機の動力と前記可変容量油圧モータの動力との合力を、前記プラネットギアからプロペラに出力する。
(4) 前記原動機と、前記可変容量油圧ポンプと、前記可変容量油圧モータと、前記油圧ポンプ用無段階減速機と、前記主クラッチとの作動を制御し、かつ作動状態を記録する記録装置を有する制御コントローラを設ける。
(5) 前記制御コントローラは、少なくとも前記原動機の回転数、前記プロペラの回転数及び原動機の燃料消費量を計測してデータ化して前記記憶装置に記録する機能を有する。 A propeller drive control device for a ship, characterized in that it is configured as follows.
(1) The rotation of the prime mover is input to the planetary speed reducer via the first path via the main clutch, and is input to the variable displacement hydraulic pump via the stepless speed reducer for the hydraulic pump via the second path.
(2) The planetary reduction gear is configured by arranging a plurality of planet gears around a sun gear and arranging a ring gear around the planet gear.
(3) Input the rotation of the prime mover to the outer periphery of the ring gear,
The rotation of a variable displacement hydraulic motor connected to the variable displacement hydraulic pump is input to the sun gear,
The resultant power of the prime mover and the variable displacement hydraulic motor is output from the planet gear to the propeller.
(4) a recording device that controls the operation of the prime mover, the variable displacement hydraulic pump, the variable displacement hydraulic motor, the stepless speed reducer for the hydraulic pump, and the main clutch, and records the operation state ; A control controller is provided.
(5) The controller has a function of measuring at least the number of revolutions of the prime mover, the number of revolutions of the propeller, and the fuel consumption of the prime mover and recording the data in the storage device.
(1) 請求項１のように、駆動制御装置を構成する。
(2) その原動機における最良燃料消費量点及びその最良燃料消費量点における主原動機の出力及び回転数を設定して、
(3) 測定している前記原動機の回転数、前記プロペラの回転数及び原動機の燃料消費量から、前記原動機が、最良燃料消費量点で作動するように、油圧ポンプ及び油圧ポンプ用無段階減速機を駆動させることで、油圧モータ能力を上げ遊星減速機を操作させ、原動機回転数のより一層の低下を促す制御を行う。 A propeller drive control method for a ship, characterized by being controlled as follows.
(1) A drive control device is configured as in claim 1.
(2) Set the best fuel consumption point at the prime mover and the output and rotation speed of the main prime mover at the best fuel consumption point,
(3) Stepless deceleration for the hydraulic pump and hydraulic pump so that the prime mover operates at the best fuel consumption point from the rotational speed of the prime mover, the rotational speed of the propeller and the fuel consumption of the prime mover being measured. By driving the machine, the hydraulic motor capacity is increased to operate the planetary speed reducer, and control for further reducing the motor speed is performed.
(1) 請求項１のように、駆動制御装置を構成する。
(2) その原動機における最良燃料消費量点及び最良排気温度を設定して、その最良燃料消費量点における原動機の出力及び回転数を設定して、
(3) 測定している前記原動機の回転数、前記プロペラの回転数及び原動機の燃料消費量から、前記原動機が、最良燃料消費量点で作動するように、油圧ポンプ用無段階減速機及び遊星減速機を作動させて、原動機の低速回転数での運転を促す。
(4) さらに、測定した主原動機の排気温度を予め設定した最良排気温度に合わせるように、油圧ポンプ用無段階減速機及び遊星減速機を作動させ、プロペラ回転数を上げ原動機出力を制御し、前記プロペラと原動機出力を予め設定した最良燃料消費点における値に適正に合わせる制御をする。 A propeller drive control method for a ship, characterized by being controlled as follows.
(1) A drive control device is configured as in claim 1.
(2) Set the best fuel consumption point and the best exhaust temperature at the prime mover, set the prime mover output and rotation speed at the best fuel consumption point,
(3) A continuously variable reduction gear for a hydraulic pump and a planetary gear so that the prime mover operates at the best fuel consumption point based on the measured rotational speed of the prime mover, the rotational speed of the propeller, and the fuel consumption of the prime mover. Operate the reducer to encourage the prime mover to run at low speed.
(4) Furthermore, the stepless speed reducer for the hydraulic pump and the planetary speed reducer are operated so that the measured exhaust temperature of the main prime mover matches the preset best exhaust temperature, the propeller rotational speed is increased, and the prime mover output is controlled. Control is performed so that the propeller and motor output are appropriately adjusted to values at a preset best fuel consumption point.
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