JPWO2019175951A1 - Ship power system - Google Patents

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Abstract

ガスエンジンとディーゼルエンジンを主な燃料として使用可能なデュアルフューエルエンジン(3)において、一方のエンジン(3A)に第1のクラッチ(9A)を介して接続されて駆動される第1の推進装置(5A)と、エンジン(3A)と第1のクラッチ(9A)との間に設けられた推進装置側出力センサ(14A)とを備えた。エンジン(3A)に第2のクラッチ(18)を介して接続されて駆動される消火ポンプ(11)を備えた消防装置(6)と、エンジン(3A)と第2のクラッチ(18)との間に設けられた作業装置側出力センサ(19)と、を備えた。他方のエンジン(3B)に第1のクラッチ(9B)を介して接続されて駆動される第2の推進装置(5B)と、エンジン(3B)と第1のクラッチ(9A)との間に設けられた推進装置側出力センサ(14B)とを備えた。In a dual fuel engine (3) that can use a gas engine and a diesel engine as main fuels, a first propulsion device (3A) is driven by being connected to one engine (3A) via a first clutch (9A). 5A) and a propulsion device side output sensor (14A) provided between the engine (3A) and the first clutch (9A). A firefighting apparatus (6) equipped with a fire extinguishing pump (11) connected to the engine (3A) via a second clutch (18) and driven, and the engine (3A) and the second clutch (18). It was provided with a work device side output sensor (19) provided between them. A second propulsion device (5B) connected to the other engine (3B) via a first clutch (9B) and driven, and provided between the engine (3B) and the first clutch (9A). It was equipped with a propulsion device side output sensor (14B).

Description

本発明は、気体燃料と液体燃料の双方を主な燃料として使用するエンジンを推進装置のエンジンとして搭載すると共に、当該エンジンの出力を推進以外の作業装置の用途にも使用できる船舶の動力システムに関する。 The present invention relates to a ship power system in which an engine that uses both gas fuel and liquid fuel as a main fuel is mounted as an engine of a propulsion device, and the output of the engine can be used for a work device other than propulsion. ..

上述した船舶の動力システムの一例として、特許文献1に記載された消防装置を搭載した作業船の動力装置が提案されている。特許文献1に記載の動力装置は、主機関としてディーゼルエンジンを用いたものである。この作業船の動力装置では、ディーゼルエンジン等の主機関を有する作業船のプロペラを連結した推進軸系にホイールを介して動力を取り出し、補機として設けた消防ポンプを駆動して海水を放水する消防装置が設けられている。
この動力システムは、消防作業時に、主機関の過負荷を負荷検出装置によって検出し、推進機の翼角を減じて主機関の過負荷を抑止するとしている。また、消防ポンプの休止時にはポンプ駆動軸系に設けたクラッチを、主機関の動力から離脱させて動力の伝達を阻止している。
As an example of the above-mentioned power system of a ship, a power device of a work ship equipped with a fire fighting apparatus described in Patent Document 1 has been proposed. The power unit described in Patent Document 1 uses a diesel engine as the main engine. In the power unit of this work ship, power is taken out via a wheel to a propulsion shaft system connected to a propeller of a work ship having a main engine such as a diesel engine, and a fire pump provided as an auxiliary machine is driven to discharge seawater. Firefighting equipment is provided.
This power system detects the overload of the main engine by the load detection device during firefighting work, and reduces the wing angle of the propulsion unit to suppress the overload of the main engine. In addition, when the fire pump is stopped, the clutch provided in the pump drive shaft system is disengaged from the power of the main engine to prevent the transmission of power.

一方、排気ガスの低減と環境保護の観点から液体燃料を主な燃料とするディーゼルエンジンに代えて気体燃料を主な燃料として使用可能なガスエンジンを主として用いる試みがなされている。ガスエンジンは主としてLNGやタンカー等の大型船の主機関として用いられており、燃焼できる空燃比の比率が狭い範囲でしか運転できないため、急激な負荷変動に迅速に対応することが困難であった。そのため、消防装置等の作業装置を備えた作業船には不向きであり、特許文献1に記載の作業船の動力装置においてもディーゼルエンジンから動力を取り出して動力源として用いていた。 On the other hand, from the viewpoint of reducing exhaust gas and protecting the environment, attempts have been made to mainly use a gas engine that can use gaseous fuel as the main fuel instead of the diesel engine that uses liquid fuel as the main fuel. Gas engines are mainly used as the main engine of large ships such as LNG and tankers, and can only be operated within a narrow range of the air-fuel ratio that can be burned, so it was difficult to respond quickly to sudden load fluctuations. .. Therefore, it is not suitable for a work ship equipped with a work device such as a fire fighting apparatus, and the power device of the work ship described in Patent Document 1 also takes out power from a diesel engine and uses it as a power source.

実公昭62−23359号公報Jikken Sho 62-23359

ところで、近年、国際条約を核として船舶から排出される大気汚染物質の排出規制が一層厳しくなってきている。例えば、ECAといわれる一部の海域では硫黄酸化物、窒素酸化物の排出に、より厳しい規制が課されている。 By the way, in recent years, regulations on the emission of air pollutants emitted from ships have become more stringent, centered on international treaties. For example, in some sea areas called ECA, stricter regulations are imposed on the emission of sulfur oxides and nitrogen oxides.

しかしながら、特許文献1に記載の作業船の動力装置は、主機関としてディーゼルエンジンを用いるものであり、上述した大気汚染物質の排出規制の要請に充分適合するものではなかった。 However, the power unit of the work ship described in Patent Document 1 uses a diesel engine as the main engine, and does not sufficiently meet the above-mentioned requirements for air pollutant emission regulation.

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、気体燃料を主たる燃料として用いて、推進装置だけでなく作業装置の駆動源として負荷変動に対応して厳密な燃焼制御を行うことができるようにした船舶の動力システムを提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、気体燃料を主たる燃料として用いて、急激な負荷変動や大きな負荷変動があっても迅速に対応して作業装置を駆動できるようにした船舶の動力システムを提供することである。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is possible to use gaseous fuel as a main fuel and perform strict combustion control in response to load fluctuations not only as a propulsion device but also as a drive source for a work device. The purpose is to provide a ship power system that enables it.
Another object of the present invention is to provide a power system for a ship that uses gaseous fuel as a main fuel and can quickly respond to sudden load fluctuations or large load fluctuations to drive a work device. It is to be.

本発明による船舶の動力システムは、気体燃料を主な燃料として使用可能なエンジンと、エンジンに第1のクラッチを介して接続されて駆動される推進装置と、エンジンと第1のクラッチとの間に設けられた推進装置側出力センサと、エンジンに第2のクラッチを介して接続されて駆動される作業装置と、エンジンと第2のクラッチとの間に設けられた作業装置側出力センサと、を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、第1のクラッチを閉じて第2のクラッチを開いて推進装置を駆動するとともに、推進装置側出力センサにより推進装置を駆動するエンジンの出力を測定する。第1のクラッチを開いて第2のクラッチを閉じて作業装置を駆動するとともに、作業装置側出力センサにより作業装置を駆動するエンジンの出力を測定する。気体燃料を使用するエンジンでは、燃料となるガスは弾性体であるため液体燃料に比べて正確な燃料の供給量を得ることが相対的に難しいため、出力センサによって実際のエンジンの出力を測定し、その測定値に基づいてエンジンを制御する。推進装置側出力センサと作業装置側出力センサによって、推進装置を駆動する場合と作業装置を駆動する場合のいずれにおいても、エンジンの実際の出力を伝達系やクラッチ等の抵抗によるロスも含めて正確に測定することができ、気体燃料を主な燃料として使用するエンジンを厳密に制御することができる。
The ship power system according to the present invention is between an engine that can use gaseous fuel as a main fuel, a propulsion device that is connected to the engine via a first clutch and is driven, and between the engine and the first clutch. The propulsion device side output sensor provided in the engine, the work device connected to the engine via the second clutch and driven, and the work device side output sensor provided between the engine and the second clutch. It is characterized by having.
According to the present invention, the output of the engine that drives the propulsion device is measured by the propulsion device side output sensor while closing the first clutch and opening the second clutch to drive the propulsion device. The first clutch is opened and the second clutch is closed to drive the working device, and the output of the engine driving the working device is measured by the output sensor on the working device side. In an engine that uses gaseous fuel, it is relatively difficult to obtain an accurate fuel supply amount compared to liquid fuel because the gas used as fuel is an elastic body, so the output of the actual engine is measured by an output sensor. , The engine is controlled based on the measured value. With the propulsion device side output sensor and the work device side output sensor, the actual output of the engine is accurate, including the loss due to the resistance of the transmission system and clutch, regardless of whether the propulsion device is driven or the work device is driven. It can be measured and the engine that uses gaseous fuel as the main fuel can be strictly controlled.

また、作業装置は放水を行うための消防装置であることを特徴とする。
作業装置側出力センサによって、消防装置を駆動する場合のエンジンの実際の出力を正確に測定することができ、エンジンを厳密に駆動制御することができる。
Further, the working apparatus is a fire-fighting apparatus for discharging water.
The output sensor on the work device side can accurately measure the actual output of the engine when driving the fire fighting apparatus, and can strictly control the drive of the engine.

また、第1のクラッチを閉じると共に第2のクラッチを開いて推進装置を駆動し、第1のクラッチを開くと共に第2のクラッチを閉じて作業装置を駆動する制御装置を、備えたことを特徴とする。
制御装置によって、第1のクラッチと第2のクラッチの開閉を切り換えることで推進装置の駆動と作業装置の駆動を切り換えることができる。
Further, it is characterized by being provided with a control device that closes the first clutch and opens the second clutch to drive the propulsion device, and opens the first clutch and closes the second clutch to drive the working device. And.
By switching the opening and closing of the first clutch and the second clutch by the control device, the drive of the propulsion device and the drive of the work device can be switched.

また、推進装置側出力センサによる出力測定値と作業装置側出力センサによる出力測定値の合計によってエンジンの制御を行うことが好ましい。
推進装置側出力センサによる出力測定値と作業装置側出力センサによる出力測定値の合計をとることで、より正確なエンジンの出力値を得ることができる。例えば、推進装置を駆動している状態では、エンジン出力の大部分は推進装置側出力センサで測定されるが、開状態のクラッチの引きずり抵抗や機械損失により作業装置側出力センサもある程度の出力の値を示す。そのため、両方の出力センサによる出力値の合計をとることで、より正確なエンジンの出力値を測定することができる。
Further, it is preferable to control the engine by the total of the output measurement value by the propulsion device side output sensor and the output measurement value by the work device side output sensor.
A more accurate engine output value can be obtained by taking the sum of the output measurement value by the propulsion device side output sensor and the output measurement value by the work device side output sensor. For example, when the propulsion device is being driven, most of the engine output is measured by the propulsion device side output sensor, but the work device side output sensor also has a certain amount of output due to the drag resistance of the clutch in the open state and mechanical loss. Indicates a value. Therefore, by taking the sum of the output values of both output sensors, it is possible to measure the output value of the engine more accurately.

また、推進装置側出力センサによる出力測定値及び/または作業装置側出力センサによる出力測定値が上限値を超えた場合に、エンジンの回転速度を下げる制御を行うことが好ましい。
気体燃料を主燃料とする運転モード(「ガスモード」ともいう)での運転において、推進装置側出力センサによる出力値または作業装置側出力センサによる出力値が上限値を所定時間超えた場合に、エンジンの回転速度を強制的に下げるオートスローダウン制御を行う。ガスモードでの運転でエンジンの出力が過大となるとノッキングや失火が生じ易くなるため、出力センサの出力値が上限値を超えた場合に、強制的に回転速度を下げる制御を行うことでエンジンの出力を下げてノッキングや失火等を防止する。
なお、上限値として、エンジンが出力する仕事率の上限値またはトルクの上限値のいずれか、あるいは両方を採用することができる。また、単一の上限値とするだけでなく、エンジンの回転数に応じて変化するトルクの上限値として設定することもできる。
Further, it is preferable to control the engine rotation speed when the output measurement value by the propulsion device side output sensor and / or the output measurement value by the work device side output sensor exceeds the upper limit value.
In operation in an operation mode using gaseous fuel as the main fuel (also referred to as "gas mode"), when the output value by the propulsion device side output sensor or the output value by the work device side output sensor exceeds the upper limit value for a predetermined time, Auto slowdown control is performed to forcibly reduce the engine speed. If the engine output becomes excessive when operating in gas mode, knocking and misfire are likely to occur. Therefore, when the output value of the output sensor exceeds the upper limit, the engine is forcibly reduced in rotation speed. Reduce the output to prevent knocking and misfire.
As the upper limit value, either or both of the upper limit value of the power output by the engine and the upper limit value of the torque can be adopted. Further, not only a single upper limit value can be set, but also an upper limit value of torque that changes according to the engine speed can be set.

また、推進装置側出力センサ及び作業装置側出力センサは、エンジンの推進軸に実際にかかるトルクを測定するトルクセンサであることが好ましい。
推進装置側出力センサ及び作業装置側出力センサとしてトルクセンサを用いて、エンジンの推進軸に実際にかかるトルクを測定する。トルクセンサで得たトルク値と回転速度センサで得たエンジンの回転速度との積により、エンジンの出力(仕事率)を得ることができる。
Further, the propulsion device side output sensor and the work device side output sensor are preferably torque sensors that measure the torque actually applied to the propulsion shaft of the engine.
A torque sensor is used as the propulsion device side output sensor and the work device side output sensor to measure the torque actually applied to the propulsion shaft of the engine. The output (power) of the engine can be obtained from the product of the torque value obtained by the torque sensor and the rotation speed of the engine obtained by the rotation speed sensor.

また、本発明による船舶の動力システムは、気体燃料を主な燃料とする運転モードで運転中に推進装置を駆動する状態から作業装置を駆動する状態に移行する際に、気体燃料を主な燃料とする運転モードから液体燃料を主な燃料とする運転モード(「ディーゼルモード」ともいう)に一時的に切り換えて第1のクラッチまたは第2のクラッチの少なくとも一方の操作を行い、次いで液体燃料を主な燃料とする運転モードから気体燃料を主な燃料とする運転モードに復帰するようにしたことを特徴とする。
本発明によれば、気体燃料を主な燃料とするモードでの運転中に推進装置を駆動する状態から作業装置を駆動する状態に移行する際、気体燃料の運転モードから液体燃料の運転モードに一時的に切り換えて第1のクラッチと第2のクラッチの開閉作業を行う。気体燃料によるエンジンの運転モードでは負荷変動に対して影響を受け易く各クラッチの開閉による擾乱でエンジンの円滑な運転が妨げられる恐れがあるが、負荷変動に強いディーゼルモードに一時的に切り換えてクラッチの開閉を行うことで、負荷変動の影響を受けないで安定した切り換え操作ができる。
Further, the ship power system according to the present invention uses gas fuel as the main fuel when shifting from the state of driving the propulsion device to the state of driving the work device during operation in the operation mode in which the gas fuel is the main fuel. Temporarily switch from the operation mode to the operation mode using liquid fuel as the main fuel (also referred to as "diesel mode") to operate at least one of the first clutch and the second clutch, and then operate the liquid fuel. It is characterized in that it returns from the operation mode using the main fuel to the operation mode using the gaseous fuel as the main fuel.
According to the present invention, when shifting from the state of driving the propulsion device to the state of driving the working device during operation in the mode using gas fuel as the main fuel, the operation mode of gas fuel is changed to the operation mode of liquid fuel. It is temporarily switched to open and close the first clutch and the second clutch. The engine operation mode using gaseous fuel is easily affected by load fluctuations, and the disturbance caused by opening and closing each clutch may hinder the smooth operation of the engine. However, the clutch is temporarily switched to the diesel mode, which is resistant to load fluctuations. By opening and closing, stable switching operation can be performed without being affected by load fluctuations.

また、本発明による船舶の動力システムは、気体燃料を主な燃料とする運転モードで運転中に作業装置を駆動する状態から推進装置を駆動する状態に移行する際は、気体燃料を主な燃料とする運転モードから液体燃料を主な燃料とする運転モードに一時的に切り換え、第2のクラッチまたは第1のクラッチの少なくとも一方の操作を行い、次いで液体燃料を主な燃料とする運転モードから気体燃料を主な燃料とする運転モードに復帰するようにしたことを特徴とする。
本発明において、気体燃料を主燃料とするモードでの運転中に作業装置を駆動する状態から推進装置を駆動する状態に復帰する際、液体燃料を主燃料とするディーゼルモードに一時的に切換えて、ディーゼルモードで第1及び第2のクラッチの開閉操作を行う。推進装置側への第1のクラッチの投入は比較的に大きな擾乱を伴うため、ディーゼルモードに切換えて第1のクラッチの閉作動を行うことで、負荷変動の影響を受けないで安定した切り換え操作ができる。
Further, the ship power system according to the present invention uses gas fuel as the main fuel when shifting from the state of driving the work device to the state of driving the propulsion device during operation in the operation mode in which the gas fuel is the main fuel. Temporarily switch from the operation mode using liquid fuel to the operation mode using liquid fuel as the main fuel, operating at least one of the second clutch or the first clutch, and then from the operation mode using liquid fuel as the main fuel. It is characterized by returning to the operation mode using gaseous fuel as the main fuel.
In the present invention, when returning from the state of driving the working device to the state of driving the propulsion device during operation in the mode using gas fuel as the main fuel, the mode is temporarily switched to the diesel mode using liquid fuel as the main fuel. , The first and second clutches are opened and closed in the diesel mode. Since the engagement of the first clutch to the propulsion device side involves a relatively large disturbance, by switching to the diesel mode and closing the first clutch, a stable switching operation is performed without being affected by load fluctuations. Can be done.

また、制御装置は、第1のクラッチと第2のクラッチの一方を開いて他方を閉じる動作を行うために気体燃料を主燃料とするガスモードから液体燃料を主燃料とするディーゼルモードに移行するディーゼルモード移行手段と、第1のクラッチと第2のクラッチの一方を開いて他方を閉じる動作の終了後にディーゼルモードからガスモードに移行するガスモード移行手段と、を備えていることが好ましい。
気体燃料によるエンジンの運転モードでは負荷変動に対して影響を受け易く第1のクラッチと第2のクラッチの開閉による擾乱でエンジンの円滑な運転が妨げられる恐れがあるため、負荷変動に強いディーゼルモードに一時的に移行させて第1のクラッチと第2のクラッチの開閉動作を行うことで、負荷変動の影響を受けないで安定した切り換え操作ができる。その後、ガスモードに移行することで環境への悪影響を低減させた運転ができる。
Further, the control device shifts from the gas mode using gas fuel as the main fuel to the diesel mode using liquid fuel as the main fuel in order to open one of the first clutch and the second clutch and close the other. It is preferable to include a diesel mode transition means and a gas mode transition means for shifting from the diesel mode to the gas mode after the operation of opening one of the first clutch and the second clutch and closing the other is completed.
Diesel mode that is resistant to load fluctuations because the engine operation mode using gaseous fuel is easily affected by load fluctuations and the disturbance caused by the opening and closing of the first and second clutches may hinder the smooth operation of the engine. By temporarily shifting to the above and opening and closing the first clutch and the second clutch, stable switching operation can be performed without being affected by load fluctuations. After that, by shifting to the gas mode, the operation with less adverse effect on the environment can be performed.

また、本発明による船舶の動力システムは、気体燃料と液体燃料の双方を主な燃料として使用可能なエンジンを複数台備えた船舶の動力システムであって、1のエンジン側には、エンジンに第1のクラッチを介して接続されて駆動される推進装置と、エンジンと第1のクラッチとの間に設けられた推進装置側出力センサと、エンジンに第2のクラッチを介して接続されて駆動される作業装置と、エンジンと第2のクラッチとの間に設けられた作業装置側出力センサと、第1のクラッチを閉じると共に第2のクラッチを開いて推進装置を駆動し、第1のクラッチを開くと共に第2のクラッチを閉じて作業装置を駆動する制御装置と、を備え、他のエンジン側には、他のエンジンに第3のクラッチを介して接続されて駆動される他の推進装置と、他のエンジンと第3のクラッチとの間に設けられた他の推進装置側出力センサとを備え、制御装置によって第3のクラッチを閉じて他の推進装置を駆動することを特徴とする。
本発明によれば、1のエンジン側で作業装置を駆動する際、他のエンジンで他の推進装置側出力センサに基づいて他の推進装置を推進することで、船舶の推進を継続することができる。特に作業装置として放水を行うための消防装置を備える場合は放水による反力が生じるが、船舶の推進を継続することにより反力を相殺し、安定した状態で放水作業を行える。
Further, the ship power system according to the present invention is a ship power system provided with a plurality of engines that can use both gaseous fuel and liquid fuel as main fuels, and one engine side has a first engine. A propulsion device connected and driven via a clutch of 1, a propulsion device side output sensor provided between the engine and the first clutch, and a propulsion device connected to the engine via a second clutch and driven. The work device, the output sensor on the work device side provided between the engine and the second clutch, and the first clutch are closed and the second clutch is opened to drive the propulsion device, and the first clutch is released. A control device that opens and closes the second clutch to drive the work device, and another propulsion device that is connected to another engine via a third clutch and is driven on the other engine side. , Another propulsion device side output sensor provided between the other engine and the third clutch is provided, and the third clutch is closed by the control device to drive the other propulsion device.
According to the present invention, when the work device is driven by one engine side, the propulsion of the ship can be continued by propelling the other propulsion device by the other engine based on the output sensor on the other propulsion device side. it can. In particular, when a fire-fighting apparatus for discharging water is provided as a work device, a reaction force is generated due to the water discharge, but the reaction force can be offset by continuing the propulsion of the ship, and the water discharge work can be performed in a stable state.

本発明による船舶の動力システムによれば、気体燃料を主な燃料として運転可能なエンジンの推進軸において、エンジンと第1のクラッチとの間に推進装置側出力センサを設け、エンジンと第2のクラッチとの間に作業装置側出力センサを設けたため、エンジンの出力値を各センサで検出して制御し、推進装置だけでなく作業装置をも駆動することができる。
しかも、エンジンが実際に出している出力を、伝達系やクラッチ等の抵抗によるロスも含めてより正確に測定することができ、またそれぞれのクラッチを開いた状態においても、その抵抗を含めて出力の測定を行うことができる。
According to the ship power system according to the present invention, in the propulsion shaft of an engine that can be operated using gaseous fuel as a main fuel, a propulsion device side output sensor is provided between the engine and the first clutch, and the engine and the second clutch are provided. Since the work device side output sensor is provided between the clutch and the clutch, the output value of the engine can be detected and controlled by each sensor, and not only the propulsion device but also the work device can be driven.
Moreover, the output actually output by the engine can be measured more accurately, including the loss due to the resistance of the transmission system and clutch, and even when each clutch is open, the output including the resistance is included. Can be measured.

本発明の実施形態による消防装置を備えた船舶の全体構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the whole structure of the ship provided with the firefighting apparatus by embodiment of this invention. 実施形態による船舶においてエンジンと推進装置と消防装置の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the engine, the propulsion apparatus, and the firefighting apparatus in the ship by embodiment. 図2に示すエンジンの全体構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the whole structure of the engine shown in FIG. ディーゼルモードを示すエンジンの説明図である。It is explanatory drawing of the engine which shows the diesel mode. ガスモードを示すエンジンの説明図である。It is explanatory drawing of the engine which shows the gas mode. 第一実施例において、推進装置の駆動から消防装置の駆動に切り換える工程を示すフローチャートである。In the first embodiment, it is a flowchart which shows the process of switching from the drive of a propulsion apparatus to the drive of a firefighting apparatus. 消防装置の駆動から推進装置の駆動に切り換える工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of switching from the drive of a firefighting apparatus to the drive of a propulsion apparatus. 第二実施例において、消防装置の駆動から推進装置の駆動に切り換える工程を示すフローチャートである。In the second embodiment, it is a flowchart which shows the process of switching from the drive of a firefighting apparatus to the drive of a propulsion apparatus. オートスローダウンの制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control of auto slowdown.

以下、本発明の実施形態による船舶1の動力システムについて、図1から図8に基づいて説明する。
図1に示す船舶1は例えばタグボート等の作業船の舶用推進装置の基本構成を示すものである。この船舶1は主機関のエンジンとしてデュアルフューエルエンジン3を備えており、気体燃料を主な燃料として使用するガスモードと、液体燃料を主な燃料として使用するディーゼルモードの二つのモードを切り換えて運転が可能である。
Hereinafter, the power system of the ship 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8.
The ship 1 shown in FIG. 1 shows a basic configuration of a marine propulsion device for a work ship such as a tugboat. This ship 1 is equipped with a dual fuel engine 3 as the engine of the main engine, and operates by switching between two modes, a gas mode in which gaseous fuel is used as the main fuel and a diesel mode in which liquid fuel is used as the main fuel. Is possible.

この船舶1は、主機関のエンジンとしてデュアルフューエルエンジン3の駆動力の伝達方向を切り換え可能であり、プロペラ5aを備えた推進装置5と、海から汲み上げた海水を放水ノズル6aで放水可能な消防装置6と、を選択的に駆動できる。
図1に示す船舶1は、舶用推進装置として例えばアジマススラスター(クラッチ別置型アジマススラスター)8を有している。なお、本実施形態による船舶1においてアジマススラスター8は設置しなくてもよい。
This ship 1 can switch the transmission direction of the driving force of the dual fuel engine 3 as the engine of the main engine, and can discharge the seawater pumped from the sea by the propulsion device 5 equipped with the propeller 5a and the water discharge nozzle 6a. The device 6 and the device 6 can be selectively driven.
The ship 1 shown in FIG. 1 has, for example, an azimuth thruster (clutch separate type azimuth thruster) 8 as a marine propulsion device. The azimuth thruster 8 does not have to be installed on the ship 1 according to the present embodiment.

図1に示す船舶1において、主機関としてのデュアルフューエルエンジン3の駆動の後端側とアジマススラスター8との間にメインクラッチとなる第1のクラッチ9を装備している。アジマススラスター8の後端側にはプロペラ5aを備えた推進装置5が連結されている。第1のクラッチ9はスリップクラッチであり、デュアルフューエルエンジン3の最大回転数をスリップ制御して必要回転数に低下させて推進装置5のプロペラ5aを駆動している。
デュアルフューエルエンジン3の前端側に設置された消防装置6には増速ギア10が連結されていてもよい。消防装置6に設けた消防ポンプ11によって放水ノズル6aから海水を放水する。
In the ship 1 shown in FIG. 1, a first clutch 9 serving as a main clutch is provided between the rear end side of driving the dual fuel engine 3 as the main engine and the azimuth thruster 8. A propulsion device 5 provided with a propeller 5a is connected to the rear end side of the azimuth thruster 8. The first clutch 9 is a slip clutch, which drives the propeller 5a of the propulsion device 5 by slip-controlling the maximum rotation speed of the dual fuel engine 3 to reduce it to the required rotation speed.
A speed-increasing gear 10 may be connected to the fire-fighting apparatus 6 installed on the front end side of the dual fuel engine 3. Seawater is discharged from the water discharge nozzle 6a by the fire pump 11 provided in the fire fighting apparatus 6.

次に図2により、図1に示す船舶1の舶用推進装置の構成をより具体的に説明する。図1に示す船舶1の舶用推進装置の基本構成と同一の構成について、図2に示す具体的な配置構成に基づいて説明する。図2において、図1に示す船舶1の各部材を一対ずつ設けた構成について同一の符号にA、Bを付加して具体的構成を説明する。
図2に示す船舶1において、例えば2台のデュアルフューエルエンジン(以下、単にエンジンということがある)3が並列に設置されており、一方をデュアルフューエルエンジン3Aとし、他方をデュアルフューエルエンジン3Bとする。デュアルフューエルエンジン3A、3BはECUをそれぞれ備えている。左舷側のデュアルフューエルエンジン3Aを含む推進機構は第1舶用推進装置20Aとし、右舷側のデュアルフューエルエンジン3Bを含む推進機構は第2舶用推進装置20Bとする。
Next, with reference to FIG. 2, the configuration of the marine propulsion device of the ship 1 shown in FIG. 1 will be described more specifically. The same configuration as the basic configuration of the marine propulsion device of the ship 1 shown in FIG. 1 will be described based on the specific arrangement configuration shown in FIG. In FIG. 2, a specific configuration will be described by adding A and B to the same reference numerals for a configuration in which a pair of each member of the ship 1 shown in FIG. 1 is provided.
In the ship 1 shown in FIG. 2, for example, two dual fuel engines (hereinafter, may be simply referred to as engines) 3 are installed in parallel, one of which is a dual fuel engine 3A and the other of which is a dual fuel engine 3B. .. The dual fuel engines 3A and 3B are each equipped with an ECU. The propulsion mechanism including the dual fuel engine 3A on the port side is the first marine propulsion device 20A, and the propulsion mechanism including the dual fuel engine 3B on the starboard side is the second marine propulsion device 20B.

船舶1において、消防機能を有するタグボートや作業船は、エンジン3A、3Bを左右両舷に合計2台並列に備える構成をとるものが多い。これによって、一方のデュアルフューエルエンジン3Aで消防装置6の消防ポンプ11を駆動させて海水を放水する際、他方のデュアルフューエルエンジン3Bによって推進することで、消防ポンプ11の駆動負荷の反力で船舶1が後退することを阻止して消火活動を行える。 In ship 1, many tugboats and workboats having a fire-fighting function are provided with a total of two engines 3A and 3B on both sides in parallel. As a result, when one dual fuel engine 3A drives the fire pump 11 of the fire fighting apparatus 6 to discharge seawater, the other dual fuel engine 3B propels the fire pump 11 to drive the ship with the reaction force of the drive load of the fire pump 11. Fire extinguishing activities can be carried out by preventing 1 from retreating.

左舷側の第1舶用推進装置20Aにおいて、デュアルフューエルエンジン3Aに設けた推進軸13Aには、メインクラッチとして第1のクラッチ9Aを介して推進装置5Aが設置されている。第1のクラッチ9Aはスリップクラッチであり、滑り100%から0%の範囲で自由に負荷伝達率を変化させて切り換えることができる。推進軸13Aはプロペラ5aを有する推進装置5Aに連結されている。
デュアルフューエルエンジン3Aと第1のクラッチ9Aとの間には推進装置側出力センサ14Aが設置されている。デュアルフューエルエンジン3Aと推進装置側出力センサ14Aとの間には推進軸13Aの回転速度を検出する回転速度センサ15Aが設置されている。推進装置側出力センサ14Aはトルクを検出するトルクセンサであり、回転速度センサ15Aで計測した回転速度とトルクの積によって出力を算出できる。なお、推進装置側出力センサ14Aは回転速度とトルクの両方を検出するようにしてもよい。
In the first marine propulsion device 20A on the port side, the propulsion device 5A is installed on the propulsion shaft 13A provided in the dual fuel engine 3A via the first clutch 9A as the main clutch. The first clutch 9A is a slip clutch, and the load transmission coefficient can be freely changed and switched in the range of 100% to 0% of slip. The propulsion shaft 13A is connected to a propulsion device 5A having a propeller 5a.
A propulsion device side output sensor 14A is installed between the dual fuel engine 3A and the first clutch 9A. A rotation speed sensor 15A for detecting the rotation speed of the propulsion shaft 13A is installed between the dual fuel engine 3A and the propulsion device side output sensor 14A. The propulsion device side output sensor 14A is a torque sensor that detects torque, and the output can be calculated from the product of the rotation speed and torque measured by the rotation speed sensor 15A. The output sensor 14A on the propulsion device side may detect both the rotational speed and the torque.

デュアルフューエルエンジン3Aに対して推進装置5Aと反対側に設けられた駆動軸17には、消防装置6の消防ポンプ11が連結されており、消防ポンプ11のデュアルフューエルエンジン3A側には第2のクラッチ18が装着されている。第2のクラッチ18はPTO(Power take‐off)クラッチである。
第2のクラッチ18とデュアルフューエルエンジン3Aとの間には作業装置側出力センサ19が設置されている。この作業装置側出力センサ19も推進装置側出力センサ14Aと同様に、トルクを検出するトルクセンサであり、回転速度センサ15Aで計測した回転速度とトルクの積によって出力を演算できる。なお、作業装置側出力センサ19は回転速度とトルクの両方を検出するようにしてもよい。
A fire pump 11 of the fire fighting apparatus 6 is connected to a drive shaft 17 provided on the opposite side of the propulsion device 5A with respect to the dual fuel engine 3A, and a second fire pump 11 is connected to the dual fuel engine 3A side of the fire pump 11. The clutch 18 is attached. The second clutch 18 is a PTO (Power take-off) clutch.
A work device side output sensor 19 is installed between the second clutch 18 and the dual fuel engine 3A. Like the propulsion device side output sensor 14A, the work device side output sensor 19 is also a torque sensor that detects torque, and the output can be calculated by the product of the rotation speed and torque measured by the rotation speed sensor 15A. The output sensor 19 on the working device side may detect both the rotational speed and the torque.

左舷側の第1舶用推進装置20Aのこれらの各構成は、それぞれ制御装置22に電気的に接続されている。そして、推進装置5Aを駆動する際には、制御装置22によって第1のクラッチ9Aを閉として消防装置6側の第2のクラッチ18を開にし、消防装置6を駆動する際には第1のクラッチ9Aを開として消防装置6側の第2のクラッチ18を閉にする。また、推進装置5Aまたは消防装置6を駆動する際には、制御装置22によって、回転速度センサ15Aと推進装置側出力センサ14Aまたは作業装置側出力センサ19とで計測したデュアルフューエルエンジン3Aの出力値に基づいてデュアルフューエルエンジン3Aの運転を制御する。 Each of these configurations of the first marine propulsion device 20A on the port side is electrically connected to the control device 22. Then, when driving the propulsion device 5A, the control device 22 closes the first clutch 9A and opens the second clutch 18 on the fire fighting apparatus 6 side, and when driving the fire fighting apparatus 6, the first clutch 9A is opened. The clutch 9A is opened and the second clutch 18 on the fire fighting apparatus 6 side is closed. Further, when driving the propulsion device 5A or the fire fighting apparatus 6, the output value of the dual fuel engine 3A measured by the rotation speed sensor 15A and the propulsion device side output sensor 14A or the work device side output sensor 19 by the control device 22. Controls the operation of the dual fuel engine 3A based on.

図2に示す右舷側の第2舶用推進装置20Bにおいて、デュアルフューエルエンジン3Bに設けた推進軸13Bには、メインクラッチとして第3のクラッチ9Bを介して推進装置5Bが設置されている。第1のクラッチ9Bは第1のクラッチ9Aと同様のスリップクラッチであり、負荷伝達率を変化させて切り換えることができる。推進軸13Bはプロペラ5bを有する推進装置5Bに連結されている。
デュアルフューエルエンジン3Bと第3のクラッチ9Bとの間には推進装置側出力センサ14Bが設置されている。デュアルフューエルエンジン3Bと推進装置側出力センサ14Bとの間には回転速度センサ15Bが設置されている。推進装置側出力センサ14Bはトルクを検出するトルクセンサであり、回転速度センサ15Bで計測した回転速度とトルクの積によって出力を演算できる。なお、推進装置側出力センサ14Bは回転速度とトルクの両方を検出するようにしてもよい。
In the starboard side second marine propulsion device 20B shown in FIG. 2, a propulsion device 5B is installed on the propulsion shaft 13B provided on the dual fuel engine 3B via a third clutch 9B as a main clutch. The first clutch 9B is a slip clutch similar to the first clutch 9A, and can be switched by changing the load transmission coefficient. The propulsion shaft 13B is connected to a propulsion device 5B having a propeller 5b.
A propulsion device side output sensor 14B is installed between the dual fuel engine 3B and the third clutch 9B. A rotation speed sensor 15B is installed between the dual fuel engine 3B and the propulsion device side output sensor 14B. The propulsion device side output sensor 14B is a torque sensor that detects torque, and the output can be calculated by the product of the rotation speed and torque measured by the rotation speed sensor 15B. The output sensor 14B on the propulsion device side may detect both the rotational speed and the torque.

右舷側の第2舶用推進装置20Bのこれらの各構成は、第1舶用推進装置20Aと同様にそれぞれ制御装置22に電気的に接続されている。推進装置5Bを駆動する際には、制御装置22によって第3のクラッチ9Bを閉にする。そして、制御装置22によって、回転速度センサ15Bと推進装置側出力センサ14Bとで計測したデュアルフューエルエンジン3Bの出力値に基づいてデュアルフューエルエンジン3Bの運転を制御する。 Each of these configurations of the starboard side second marine propulsion device 20B is electrically connected to the control device 22 in the same manner as the first marine propulsion device 20A. When driving the propulsion device 5B, the control device 22 closes the third clutch 9B. Then, the control device 22 controls the operation of the dual fuel engine 3B based on the output value of the dual fuel engine 3B measured by the rotation speed sensor 15B and the propulsion device side output sensor 14B.

次に、デュアルフューエルエンジン3の構成と機能について、例えば4ストロークのエンジンとして図3、図4A、図4Bに基づいて説明する。
図3、図4A及び図4Bに示す舶用のデュアルフューエルエンジン(以下、単にエンジンということがある)3は、運転中にディーゼルモードとガスモ
ードのいずれかに切り換え可能である。図3に示すデュアルフューエルエンジン3は、プロペラ5a、5bに連結された推進軸13A、13Bとしてクランク軸24の機構を備えており、クランク軸24はシリンダーブロック25内に設置されたピストン26に連結されている。シリンダーブロック25内に設けたピストン26とエンジンヘッド27によって燃焼室28が形成されている。
Next, the configuration and function of the dual fuel engine 3 will be described with reference to FIGS. 3, 4A, and 4B, for example, as a 4-stroke engine.
The marine dual fuel engine (hereinafter, may be simply referred to as an engine) 3 shown in FIGS. 3, 4A and 4B can be switched between diesel mode and gas mode during operation. The dual fuel engine 3 shown in FIG. 3 is provided with a mechanism of a crankshaft 24 as propulsion shafts 13A and 13B connected to propellers 5a and 5b, and the crankshaft 24 is connected to a piston 26 installed in a cylinder block 25. Has been done. The combustion chamber 28 is formed by the piston 26 and the engine head 27 provided in the cylinder block 25.

燃焼室28はエンジンヘッド27に装着されている吸気弁29及び排気弁30と、ディーゼルモードで使用する燃料噴射弁31とによって密閉されている。エンジンヘッド27にはガスモードで使用するマイクロパイロット油噴射弁32が設置されている。燃料噴射弁31には燃料噴射ポンプ33が接続されている。エンジンヘッド27の吸気弁29を設置した吸気口には吸気管34が接続され、排気弁30を設置した排気口には排気管35が設置されている。吸気管34にはガス噴射を制御する電磁弁からなる燃料ガス供給弁36が設置され、その上流側にはエアクーラ37、排気管35に連通する過給機38が設置されている。 The combustion chamber 28 is sealed by an intake valve 29 and an exhaust valve 30 mounted on the engine head 27 and a fuel injection valve 31 used in the diesel mode. The engine head 27 is provided with a micropilot oil injection valve 32 used in the gas mode. A fuel injection pump 33 is connected to the fuel injection valve 31. An intake pipe 34 is connected to the intake port where the intake valve 29 of the engine head 27 is installed, and an exhaust pipe 35 is installed at the exhaust port where the exhaust valve 30 is installed. A fuel gas supply valve 36 composed of a solenoid valve for controlling gas injection is installed in the intake pipe 34, and an air cooler 37 and a supercharger 38 communicating with the exhaust pipe 35 are installed on the upstream side thereof.

本実施形態によるデュアルフューエルエンジン3は、図4A、4Bに示すように、ディーゼルモードとガスモードのいずれかに切り換えて運転できる。図4Aに示すディーゼルモードでは、例えばA重油等を燃料油として図示しない燃料タンクから燃料噴射ポンプ33に供給し、燃料噴射弁31から燃焼室28内の圧縮空気に機械的に噴射して着火し燃焼させる。 As shown in FIGS. 4A and 4B, the dual fuel engine 3 according to the present embodiment can be operated by switching between the diesel mode and the gas mode. In the diesel mode shown in FIG. 4A, for example, heavy oil A or the like is supplied as fuel oil from a fuel tank (not shown) to the fuel injection pump 33, and is mechanically injected from the fuel injection valve 31 into the compressed air in the combustion chamber 28 to ignite. Burn.

図4Bに示すガスモードでは、天然ガス等の燃料ガスを燃料ガス供給弁36で吸気管34に供給して空気流と予混合して混合気を燃焼室28内に供給し、混合気の圧縮状態で点火装置により点火を行う。この例ではマイクロパイロット油噴射弁32からパイロット燃料を噴射して着火し燃焼させる。マイクロパイロット油噴射弁32は例えば電子制御されていて強力な点火源としてパイロット燃料を少量噴射する。燃料ガス供給弁36は、わずかなストロークで大きな開口を形成して短時間で大量のガスを流すことができる電磁弁である。 In the gas mode shown in FIG. 4B, a fuel gas such as natural gas is supplied to the intake pipe 34 by the fuel gas supply valve 36, premixed with the air flow, and the air-fuel mixture is supplied into the combustion chamber 28 to compress the air-fuel mixture. Ignition is performed by the ignition device in the state. In this example, pilot fuel is injected from the micro pilot oil injection valve 32 to ignite and burn. The micropilot oil injection valve 32 is electronically controlled, for example, and injects a small amount of pilot fuel as a powerful ignition source. The fuel gas supply valve 36 is a solenoid valve capable of forming a large opening with a slight stroke and allowing a large amount of gas to flow in a short time.

ガスモードは、ガス燃料(気体燃料)のみを燃料として用いて点火プラグで点火を行う運転様式、及び、熱源の大部分を占めるガス燃料の点火に少量の液体燃料(パイロット油)の噴射を用いる運転様式、の双方を含むものである。後者の運転様式における全燃料中の液体燃料の割合は、通常の場合、定格出力の熱量対比で全熱量の1%〜10%程度である。排出ガスに対する環境規制を達成する観点からは3%以下であることが望ましい。
ディーゼルモードは、主にエンジンの始動時及び停止時、そして通常運転モードと消防モードとの間でモード変換した時の第1のクラッチ9A,9B、第2のクラッチ18の開閉切り換え時等の負荷変動時に用いられ、液体燃料のみを燃料として運転を行う運転様式である。
The gas mode uses an operation mode in which only gas fuel (gas fuel) is used as fuel to ignite with a spark plug, and a small amount of liquid fuel (pilot oil) is injected to ignite the gas fuel that occupies most of the heat source. It includes both driving styles. In the latter operation mode, the ratio of the liquid fuel to the total fuel is usually about 1% to 10% of the total calorific value in comparison with the calorific value of the rated output. From the viewpoint of achieving environmental regulations for exhaust gas, it is desirable that it is 3% or less.
In the diesel mode, the load is mainly applied when the engine is started and stopped, and when the modes of the first clutches 9A and 9B and the second clutch 18 are switched between the normal operation mode and the firefighting mode. It is an operation mode that is used during fluctuations and operates using only liquid fuel as fuel.

エンジン3は、燃料噴射弁31より液体燃料を燃焼室28内に噴射するディーゼルモードで始動を行う。エンジン3に基準値以上のガス圧力が供給されていることが確認された後、燃料ガス供給弁36でガス燃料を吸気管34に供給して空気と混合してから燃焼室28内に流入させ、ガス燃料を燃焼させるガスモードで運転を行う。
停止の際には再びディーゼルモードに変更してから停止を行う。始動時と停止時以外はディーゼルモードとガスモードを変更可能である。
The engine 3 is started in a diesel mode in which liquid fuel is injected into the combustion chamber 28 from the fuel injection valve 31. After confirming that the gas pressure equal to or higher than the reference value is supplied to the engine 3, gas fuel is supplied to the intake pipe 34 by the fuel gas supply valve 36, mixed with air, and then flowed into the combustion chamber 28. , Operate in gas mode to burn gas fuel.
When stopping, change to diesel mode again and then stop. Diesel mode and gas mode can be changed except when starting and stopping.

定常的な運転の際には、回転速度と出力との関係で理論的には舶用三乗特性線に沿ってガスモードでエンジン3の運転が行われる。舶用三乗特性とは、固定ピッチのプロペラ5aを用いた船舶において出力が回転速度の3乗に比例する舶用主機関(エンジン3)の特性をいう。定常運転以外で、荒天時の船舶の運航や急速な進路変更などの操船がなされた場合には、舶用三乗特性を大きく超えて常用的な運転領域以上の出力が要求され、ガスモードでの運転は出力が不足して運転が困難な場合があるため、一時的に液体燃料を燃焼室28内に供給して気体燃料と共に運転を行う。 During steady operation, the engine 3 is theoretically operated in the gas mode along the marine cube root characteristic line in relation to the rotational speed and the output. The marine cube root characteristic refers to the characteristic of the marine main engine (engine 3) whose output is proportional to the cube of the rotational speed in a ship using a fixed pitch propeller 5a. In addition to steady operation, when the ship is operated in stormy weather or when the ship is maneuvered such as a rapid change of course, the output is required to exceed the normal operating range, which greatly exceeds the cubed characteristics of the ship, and in gas mode. Since the output may be insufficient and the operation may be difficult, the liquid fuel is temporarily supplied into the combustion chamber 28 and the operation is performed together with the gaseous fuel.

本実施形態による船舶1の運転システムでは、排ガス規制に対応するため基本的に、推進装置5を用いた通常運転(通常運転モード)と消防装置6を用いた消火作業(消防モード)をガスモードで行う。この場合、ガスエンジンではガス燃料の正確な供給量を得ることが難しく出力の大きさがわからないが、第1舶用推進装置20Aと第2舶用推進装置20Bに推進装置側出力センサ14A、14Bと作業装置側出力センサ19をそれぞれ設けて出力の大きさをタイムリーに検出する。推進装置側出力センサ14A、14Bと作業装置側出力センサ19として、軸馬力計を用いることが好ましい。 In the operation system of the ship 1 according to the present embodiment, in order to comply with exhaust gas regulations, basically, normal operation using the propulsion device 5 (normal operation mode) and fire extinguishing work using the firefighting apparatus 6 (firefighting mode) are performed in gas mode. Do it with. In this case, it is difficult to obtain an accurate supply amount of gas fuel in the gas engine, and the magnitude of the output is unknown. However, the first marine propulsion device 20A and the second marine propulsion device 20B work with the propulsion device side output sensors 14A and 14B. An output sensor 19 on the device side is provided to detect the magnitude of the output in a timely manner. It is preferable to use an axial horsepower meter as the propulsion device side output sensors 14A and 14B and the work device side output sensor 19.

また、ガスモードによる負荷駆動において、通常運転モードと消防モードとの間で相互に移行する場合に負荷の変動が大きいため、ガスモードから一時的にディーゼルモードに移行する。これによって、第1のクラッチ9A,第3のクラッチ9B及び第2のクラッチ18の開閉切り換えによる負荷変動に迅速に対応できるようにした。そのため、制御装置22には、消防モード移行の指示信号を検知して一時的にガスモードからディーゼルモードに移行するディーゼルモード移行手段63が設けられている。同様に、第1のクラッチ9A,第3のクラッチ9B及び第2のクラッチ18の開閉切り換えによる負荷変動が落ち着いた後にディーゼルモードからガスモードに移行するガスモード移行手段64が設けられている。
なお、推進モードから消防モードへの移行時の負荷変動が比較的小さい場合には、ディーゼルモードに移行することなく、ガスモードのままで消防モードに移行するようにしてもよい。
Further, in the load drive by the gas mode, since the load fluctuates greatly when the normal operation mode and the firefighting mode are mutually shifted, the gas mode is temporarily shifted to the diesel mode. As a result, it is possible to quickly respond to load fluctuations due to opening / closing switching of the first clutch 9A, the third clutch 9B, and the second clutch 18. Therefore, the control device 22 is provided with a diesel mode transition means 63 that detects an instruction signal for transition to the firefighting mode and temporarily shifts from the gas mode to the diesel mode. Similarly, a gas mode transition means 64 for shifting from the diesel mode to the gas mode after the load fluctuation due to the opening / closing switching of the first clutch 9A, the third clutch 9B, and the second clutch 18 has settled down is provided.
If the load fluctuation at the time of transition from the propulsion mode to the firefighting mode is relatively small, the firefighting mode may be shifted to the firefighting mode without shifting to the diesel mode.

なお、本実施形態による船舶1の動力システムにおいて、第1舶用推進装置20Aの推進装置側出力センサ14Aによる出力測定値と、作業装置側出力センサ19による出力測定値との合計をとることで、より正確なエンジン3Aの出力値を得てエンジン3Aの制御を行うようにしてもよい。
例えば、第1舶用推進装置20Aを駆動している状態では、エンジン3Aの出力の大部分は推進装置側出力センサ14Aで測定されるが、作業装置側出力センサ19でも或る程度の出力値をカウントする。これは、消防装置6側の第2のクラッチ18を開いた状態でも、消防装置6側に或る程度の機械損失が残るためである。第1のクラッチ9Aを開にして消防装置6の消防ポンプ11を駆動している場合でも同様であり、作業装置側出力センサ19でもある程度の出力値をカウントする。
そこで、推進装置側出力センサ14A及び作業装置側出力センサ19による出力値の合計をとることで、より正確なエンジン3Aの出力値を得ることができる。
In the power system of the ship 1 according to the present embodiment, the total of the output measurement value by the propulsion device side output sensor 14A of the first marine propulsion device 20A and the output measurement value by the work device side output sensor 19 is taken. The engine 3A may be controlled by obtaining a more accurate output value of the engine 3A.
For example, in the state where the first marine propulsion device 20A is being driven, most of the output of the engine 3A is measured by the propulsion device side output sensor 14A, but the working device side output sensor 19 also has a certain output value. Count. This is because a certain amount of mechanical loss remains on the firefighting apparatus 6 side even when the second clutch 18 on the firefighting apparatus 6 side is opened. The same applies when the fire pump 11 of the fire fighting apparatus 6 is driven by opening the first clutch 9A, and the output sensor 19 on the work device side also counts a certain amount of output value.
Therefore, a more accurate output value of the engine 3A can be obtained by totaling the output values of the propulsion device side output sensor 14A and the working device side output sensor 19.

本実施形態によるデュアルフューエルエンジン3は、ガスモードにおいて負荷上昇時の出力制御を行うガスエンジンシステムを備えている。このガスエンジンシステムの構造について説明する。
図3において、クランク軸24には回転速度センサ15(15A、15B)と推進装置側出力センサ14(14A、14B)とが取付けられており、回転速度センサ15ではクランク軸24の回転速度(回転数)を計測し、推進装置側出力センサ14ではエンジントルクを計測する。推進装置側出力センサ14として、例えば軸にかかるトルクを歪によって検出する歪センサが使用可能である。回転速度センサ15と推進装置側出力センサ14で計測した測定データはエンジン3を制御する制御装置22にそれぞれ信号出力する。
The dual fuel engine 3 according to the present embodiment includes a gas engine system that controls the output when the load increases in the gas mode. The structure of this gas engine system will be described.
In FIG. 3, a rotation speed sensor 15 (15A, 15B) and a propulsion device side output sensor 14 (14A, 14B) are attached to the crankshaft 24, and the rotation speed sensor 15 has a rotation speed (rotation) of the crankshaft 24. The number) is measured, and the engine torque is measured by the propulsion device side output sensor 14. As the propulsion device side output sensor 14, for example, a strain sensor that detects the torque applied to the shaft by strain can be used. The measurement data measured by the rotation speed sensor 15 and the propulsion device side output sensor 14 are signal-output to the control device 22 that controls the engine 3, respectively.

制御装置22では、回転速度センサ15と推進装置側出力センサ14などからの信号に基づいてエンジン3の運転状態を検出する。即ち、回転速度センサ15で計測したクランク軸24の回転速度(回転数)をnとし、推進装置側出力センサ14で計測したトルクをTとして、下記の式(1)と式(2)でエンジン3の出力(負荷)Aを演算する。但し、Ltはエンジン3の定格出力とする。
出力Lo=2πTn/60 (1)
出力(負荷)A=Lo/Lt×100 (2)
The control device 22 detects the operating state of the engine 3 based on signals from the rotation speed sensor 15 and the propulsion device side output sensor 14. That is, the rotation speed (rotation speed) of the crankshaft 24 measured by the rotation speed sensor 15 is n, the torque measured by the output sensor 14 on the propulsion device side is T, and the engines are expressed by the following equations (1) and (2). The output (load) A of 3 is calculated. However, Lt is the rated output of the engine 3.
Output Lo = 2πTn / 60 (1)
Output (load) A = Lo / Lt × 100 (2)

なお、エンジン3の出力(負荷)を求める方法として、燃料の供給量その他のエンジン3の運転状態に関する情報から推測する方法と、エンジン3の推進軸13(13A,13B)の動力伝達系統に推進装置側出力センサ14を備えて、実際にトルクの測定を行って出力を求める方法がある。ガス燃料エンジンでは、燃料となるガスは弾性体であるため液体燃料に比べて正確な燃料の供給量を得ることが相対的に難しい。そこで、推進装置側出力センサ14によって実際にトルクの測定を行うことで出力を演算することが好ましい。
回転速度nを一定にした場合には、出力Aとトルク測定値Tは正比例の関係になる。回転速度nが一定の条件においては、出力Aが大きいほど、すなわちトルクデータTが大きいほど、より大きい割合で吸気弁29の閉じるタイミングの進角を設定することが望ましい。
As a method of obtaining the output (load) of the engine 3, a method of estimating from information on the fuel supply amount and other information on the operating state of the engine 3 and a method of propulsion to the power transmission system of the propulsion shaft 13 (13A, 13B) of the engine 3 There is a method in which the output sensor 14 on the device side is provided and the torque is actually measured to obtain the output. In a gas fuel engine, since the gas used as fuel is an elastic body, it is relatively difficult to obtain an accurate fuel supply amount as compared with liquid fuel. Therefore, it is preferable to calculate the output by actually measuring the torque with the propulsion device side output sensor 14.
When the rotation speed n is constant, the output A and the torque measurement value T have a direct proportional relationship. Under the condition that the rotation speed n is constant, it is desirable to set the advance angle of the closing timing of the intake valve 29 at a larger rate as the output A is larger, that is, the torque data T is larger.

制御装置22では、予め作成された吸気弁開閉タイミングの第一電気信号を決定する第一マップ40と第一電気信号及び開閉タイミングから第二電気信号を決定する第二マップ41とが記憶されている。制御装置22では、回転速度センサ15と推進装置側出力センサ14によって測定されたエンジン3の出力Aに対応する回転速度データnとトルクデータTに基づいて、上記(1)及び(2)式によりエンジン3の出力Aを演算する。回転速度nと出力Aにより第一マップ40で吸気弁29の開閉タイミングに対応する第一電気信号を選択する。この第一電気信号に基づいて第二マップ41で第一電気信号に対応する吸気弁29の開閉タイミングが決定される。 In the control device 22, the first map 40 for determining the first electric signal of the intake valve opening / closing timing and the second map 41 for determining the second electric signal from the first electric signal and the opening / closing timing are stored. There is. In the control device 22, the above equations (1) and (2) are used based on the rotation speed data n and the torque data T corresponding to the output A of the engine 3 measured by the rotation speed sensor 15 and the propulsion device side output sensor 14. The output A of the engine 3 is calculated. The first electric signal corresponding to the opening / closing timing of the intake valve 29 is selected on the first map 40 by the rotation speed n and the output A. Based on this first electric signal, the opening / closing timing of the intake valve 29 corresponding to the first electric signal is determined on the second map 41.

制御装置22で設定された開閉タイミングの第二電気信号は電空変換器42に送信され、電空変換器42で開閉タイミングの信号が空気圧力に変換される。この空気圧力はアクチュエータ43に送られて可変吸気弁タイミング機構44の駆動を制御する。アクチュエータ43には第一減圧レギュレータ45と電空変換器42から駆動用と制御用の空気圧力P1,P2が供給される。 The second electric signal of the opening / closing timing set by the control device 22 is transmitted to the electropneumatic converter 42, and the opening / closing timing signal is converted into air pressure by the electropneumatic converter 42. This air pressure is sent to the actuator 43 to control the drive of the variable intake valve timing mechanism 44. Air pressures P1 and P2 for driving and control are supplied to the actuator 43 from the first decompression regulator 45 and the electropneumatic converter 42.

なお、アクチュエータ43に供給する空気圧力は空気圧縮機46で圧縮されてエアタンク47に貯められる。エアタンク47内の空気圧力は第一減圧レギュレータ45により必要な圧力に減圧される。この際の圧力は第一減圧レギュレータ45のバルブ開度を変更することより調整し、駆動用の空気圧力P1としてアクチュエータ43に供給される。圧力計48で計測された圧力P1が規定値以下の場合には、エンジン3は始動できない。 The air pressure supplied to the actuator 43 is compressed by the air compressor 46 and stored in the air tank 47. The air pressure in the air tank 47 is reduced to a required pressure by the first decompression regulator 45. The pressure at this time is adjusted by changing the valve opening degree of the first decompression regulator 45, and is supplied to the actuator 43 as the driving air pressure P1. When the pressure P1 measured by the pressure gauge 48 is equal to or less than the specified value, the engine 3 cannot be started.

電空変換器42を駆動するための空気圧力は、第一減圧レギュレータ45から第二減圧レギュレータ49でさらに減圧されて供給される。電空変換器42は入力される開閉タイミングの第二電気信号に対応する空気圧力を、アクチュエータ43の動作を調整するための空気圧力P2としてアクチュエータ43に供給する。これらの空気圧力P1,P2に基づいてアクチュエータ43のロッド43aを動作して可変吸気弁タイミング機構44を作動させる。 The air pressure for driving the electropneumatic converter 42 is further reduced by the first decompression regulator 45 to the second decompression regulator 49 and supplied. The electro-pneumatic converter 42 supplies the air pressure corresponding to the second electric signal of the input opening / closing timing to the actuator 43 as the air pressure P2 for adjusting the operation of the actuator 43. Based on these air pressures P1 and P2, the rod 43a of the actuator 43 is operated to operate the variable intake valve timing mechanism 44.

アクチュエータ43は例えば公知のPシリンダ(ポジショナリ付きシリンダ)であり、第一減圧レギュレータ45と電空変換器42から入力される圧力P1、P2に基づいてロッド43aの進退を制御する。アクチュエータ43のロッド43aの移動長さを変化させることで、可変吸気弁タイミング機構44の駆動を制御して吸気弁29の閉じるタイミングを吸入下死点から進める(進角)か、または遅らせる(遅角)ことで、圧縮比を下げて制御を行う。 The actuator 43 is, for example, a known P cylinder (cylinder with a position), and controls the advance / retreat of the rod 43a based on the pressures P1 and P2 input from the first decompression regulator 45 and the electropneumatic converter 42. By changing the moving length of the rod 43a of the actuator 43, the drive of the variable intake valve timing mechanism 44 is controlled to advance (advance) or delay (delay) the closing timing of the intake valve 29 from the suction bottom dead center. By doing so, the compression ratio is lowered for control.

吸気弁29の開弁タイミングと閉弁タイミングの間の時間は変わらないので開弁のタイミングが吸入下死点から進むと閉弁のタイミングも吸入上死点から同一時間進む。しかも、本実施形態ではエンジン3の出力に応じて開弁と閉弁のタイミングを変更することでノッキングを抑制して負荷上げ時間を短縮させるようにした。エンジン3の出力Aと回転速度nに基づいて制御装置22内の第一マップ40と第二マップ41により吸気弁29の開閉タイミングを設定し、アクチュエータ43と可変吸気弁タイミング機構44によって吸気弁29の開弁と閉弁のタイミングを、ノッキングを抑制できるように調整している。 Since the time between the valve opening timing and the valve closing timing of the intake valve 29 does not change, when the valve opening timing advances from the suction bottom dead center, the valve closing timing also advances by the same time from the suction top dead center. Moreover, in the present embodiment, knocking is suppressed and the load increase time is shortened by changing the timing of valve opening and valve closing according to the output of the engine 3. The opening / closing timing of the intake valve 29 is set by the first map 40 and the second map 41 in the control device 22 based on the output A and the rotation speed n of the engine 3, and the intake valve 29 is set by the actuator 43 and the variable intake valve timing mechanism 44. The timing of valve opening and closing is adjusted so that knocking can be suppressed.

可変吸気弁タイミング機構44の構成は従来公知のものである。即ち、可変吸気弁タイミング機構44は例えばアクチュエータ43のロッド43aの移動長さによって回転角度範囲が設定されるリンクシャフトと偏心カムを備えたカム軸とが平行に配設されている。リンクシャフトには排気用スイングアームが接続され、リンクシャフトの偏心した位置に設けたタペット軸に吸気用スイングアームが接続されている。吸気用スイングアームには吸気弁29が接続され、排気用スイングアームには排気弁30が接続されている。 The configuration of the variable intake valve timing mechanism 44 is conventionally known. That is, in the variable intake valve timing mechanism 44, for example, a link shaft whose rotation angle range is set by the moving length of the rod 43a of the actuator 43 and a cam shaft provided with an eccentric cam are arranged in parallel. An exhaust swing arm is connected to the link shaft, and an intake swing arm is connected to a tappet shaft provided at an eccentric position of the link shaft. An intake valve 29 is connected to the intake swing arm, and an exhaust valve 30 is connected to the exhaust swing arm.

リンクシャフトの回転に応じたタペット軸の回転角度によってカム軸と吸気用スイングアームとの距離が変化し、カム軸の偏心カムが当たり始めるタイミングが変化する。これによって閉弁タイミングを進角(または遅角)に変更できる。タペット軸からカム軸中心までの距離が離れるほど吸気弁29の閉弁タイミングが早くなる。タペット軸の回転角度は、アクチュエータ43のロッド43aの移動長さによって変更される。ロッド43aの移動長さは、アクチュエータ43に供給される制御用空気の圧力P1,P2によって任意に変更される。
吸気弁29の閉開タイミングである進角の大きさは、リンクシャフトのタペット軸に連結された吸気用スイングアームにカム軸の偏心カムが当たり始めるタイミングで決まる。
The distance between the cam shaft and the intake swing arm changes depending on the rotation angle of the tappet shaft according to the rotation of the link shaft, and the timing at which the eccentric cam of the cam shaft starts to hit changes. This makes it possible to change the valve closing timing to advance (or retard). The farther the distance from the tappet shaft to the center of the cam shaft is, the earlier the closing timing of the intake valve 29 becomes. The rotation angle of the tappet shaft is changed by the moving length of the rod 43a of the actuator 43. The moving length of the rod 43a is arbitrarily changed by the pressures P1 and P2 of the control air supplied to the actuator 43.
The size of the advance angle, which is the closing / opening timing of the intake valve 29, is determined by the timing at which the eccentric cam of the camshaft starts to hit the intake swing arm connected to the tappet shaft of the link shaft.

可変吸気弁タイミング機構44におけるタペット軸の回転装置は、アクチュエータ43に代えて、図示しないサーボモータを使用してもよい。この場合、制御装置22の第二マップ41から発信された開閉タイミングの信号をサーボモータに入力させる。サーボモータは受けた信号に対応する量だけリンクシャフトを回転させてタペット軸を旋回させることでカム軸に対して接近離間させ、吸気弁29の開閉タイミングを変更することができる。なお、サーボモータを用いた場合、アクチュエータ43と第一減圧レギュレータ45〜圧力計50までの構成は不要である。また、電空変換器42に代えてコントローラでサーボモータを駆動させる。 As the tappet shaft rotating device in the variable intake valve timing mechanism 44, a servomotor (not shown) may be used instead of the actuator 43. In this case, the servomotor is made to input the opening / closing timing signal transmitted from the second map 41 of the control device 22. The servomotor can change the opening / closing timing of the intake valve 29 by rotating the link shaft by an amount corresponding to the received signal and turning the tappet shaft so as to approach and separate the camshaft. When a servomotor is used, it is not necessary to configure the actuator 43 and the first decompression regulator 45 to the pressure gauge 50. Further, the servomotor is driven by the controller instead of the electropneumatic converter 42.

また、吸気管34にガス噴射を制御する燃料ガス供給弁36へのガス燃料の供給機構について説明する。図3において、天然ガス等のガス燃料が貯蔵されたLNGガスタンク52からガス燃料がガス気化器53に供給され、更にガス圧力はガスレギュレータ54により必要なガス圧に減圧される。
このガス圧は燃料ガス圧力計55に表示され、ガスレギュレータ54のバルブ開度を変更することによって調整し、燃焼用のガス燃料として燃料ガス供給弁36から吸気管34内に供給される。吸気管34内ではガス燃料とエアクーラ37で冷却された過給の空気とが混合されて燃焼室28に供給される。負荷上げの際は、燃料ガス供給弁36の動作によりガス燃料の供給量を増加させる。
Further, a gas fuel supply mechanism to the fuel gas supply valve 36 that controls gas injection to the intake pipe 34 will be described. In FIG. 3, gas fuel is supplied to the gas vaporizer 53 from the LNG gas tank 52 in which gas fuel such as natural gas is stored, and the gas pressure is further reduced to a required gas pressure by the gas regulator 54.
This gas pressure is displayed on the fuel gas pressure gauge 55, adjusted by changing the valve opening degree of the gas regulator 54, and is supplied from the fuel gas supply valve 36 into the intake pipe 34 as gas fuel for combustion. In the intake pipe 34, the gas fuel and the supercharged air cooled by the air cooler 37 are mixed and supplied to the combustion chamber 28. When the load is increased, the amount of gas fuel supplied is increased by the operation of the fuel gas supply valve 36.

制御装置22で設定された開閉タイミングの第二電気信号は電空変換器42とは別にガスガバナ57を介して燃料ガス供給弁36に送信される。ガスガバナ57は、ガスモードにおけるガス燃料の供給量の調速制御(ガバナ制御)を行う。しかも、ガスガバナ57は、燃料ガス供給弁36を開弁してガス燃料を吸気管34内に供給する開弁タイミングを吸気弁29の閉じるタイミングの進角に応じて進角させるように制御する。ガス圧を調整するガスレギュレータ54と燃料ガス供給弁36の開弁タイミングを進角させ且つ調速制御を行うガスガバナ57とは、燃料ガス供給弁タイミング機構60に含まれる。
なお、ガスガバナ57は制御装置22の外部に設置されていてもよい。燃料ガス供給弁タイミング機構60は第二マップ41からの第二電気信号を受信して吸気弁29の閉じるタイミングの進角に応じて、燃料ガス供給弁36の開弁タイミングを進角させることができればよい。
The second electric signal of the opening / closing timing set by the control device 22 is transmitted to the fuel gas supply valve 36 via the gas governor 57 separately from the electropneumatic converter 42. The gas governor 57 controls the speed control (governor control) of the supply amount of gas fuel in the gas mode. Moreover, the gas governor 57 controls the valve opening timing for opening the fuel gas supply valve 36 and supplying the gas fuel into the intake pipe 34 so as to advance according to the advance angle of the closing timing of the intake valve 29. The gas regulator 54 that adjusts the gas pressure and the gas governor 57 that advances the opening timing of the fuel gas supply valve 36 and controls the speed control are included in the fuel gas supply valve timing mechanism 60.
The gas governor 57 may be installed outside the control device 22. The fuel gas supply valve timing mechanism 60 may receive the second electric signal from the second map 41 and advance the valve opening timing of the fuel gas supply valve 36 according to the advance angle of the closing timing of the intake valve 29. I hope I can.

また、船舶1のガスモードでの運転中に通常運転モードから消防モードに移行する際、そして、消防モードから通常運転モードに移行する際、ガスモードからディーゼルモードに一時的に切り換えて、ディーゼルモードで第1のクラッチ9Aと第2のクラッチ18の開閉切り換え操作を行う。ガスモードによるエンジン3Aの運転では負荷変動に対して影響を受け易く、第1のクラッチ9Aと第2のクラッチ18の開閉動作による擾乱でエンジン3Aの円滑な運転が妨げられる恐れがある。そこで、通常運転モードと消防モードとの間の移行時に、ガスモードから負荷変動に強いディーゼルモードに一時的に切換えて第1のクラッチ9Aと第2のクラッチ18の開閉動作を行うことで、負荷変動によるエンジン3Aへの悪影響を抑制できる。
なお、消防ポンプ11による負荷が比較的に小さい場合には、消防ポンプ11の側の第2のクラッチ18を閉じる際の擾乱も比較的小さいため、条件によってはこの操作を省略することも可能である。
Further, when shifting from the normal operation mode to the firefighting mode while operating the ship 1 in the gas mode, and when shifting from the firefighting mode to the normal operation mode, the gas mode is temporarily switched to the diesel mode to be in the diesel mode. The opening / closing operation of the first clutch 9A and the second clutch 18 is performed. The operation of the engine 3A in the gas mode is easily affected by load fluctuations, and the disturbance caused by the opening / closing operation of the first clutch 9A and the second clutch 18 may hinder the smooth operation of the engine 3A. Therefore, at the time of transition between the normal operation mode and the firefighting mode, the load is temporarily switched from the gas mode to the diesel mode which is resistant to load fluctuations, and the first clutch 9A and the second clutch 18 are opened and closed to open and close the load. The adverse effect on the engine 3A due to the fluctuation can be suppressed.
When the load from the fire pump 11 is relatively small, the disturbance when closing the second clutch 18 on the side of the fire pump 11 is also relatively small, so this operation can be omitted depending on the conditions. is there.

本実施形態による船舶1の動力システムにおいて、船舶1の通常の運転をガスモードで行うとして、ガスモードによる通常運転モードから消防モードへ移行する場合、急激に負荷が変動するケースと負荷の変動が小さい場合とがある。そのため、本実施形態では、(A)通常運転時と消防時との間の両方向の移行時にディーゼルモードを経由する場合を第一実施例とし、(B)通常運転時から消防作動時への移行時にガスモードのままとし、消防時から通常運転モードへの移行時にのみディーゼルモードを経由する場合を第二実施例として、別個に説明する。 In the power system of the ship 1 according to the present embodiment, assuming that the normal operation of the ship 1 is performed in the gas mode, when shifting from the normal operation mode by the gas mode to the firefighting mode, there are cases where the load fluctuates suddenly and cases where the load fluctuates. It may be small. Therefore, in the present embodiment, (A) a case of passing through the diesel mode at the time of transition in both directions between normal operation and firefighting is set as the first embodiment, and (B) transition from normal operation to firefighting operation. A case where the gas mode is sometimes left and the diesel mode is passed only at the time of transition from the fire fighting to the normal operation mode will be described separately as a second embodiment.

(A)第一実施例
通常運転モードと消防モードとの間の両方向の移行時にディーゼルモードを経由する場合の手順について図5に示すフローチャートに沿って説明する。
この場合は、消防装置6における消防ポンプ11の負荷が比較的大きい場合に適している。
a)通常運転モードから消防モードへの切り換え手順。
船舶1におけるデュアルフューエルエンジン3A、3Bの通常モード運転時に、左右両舷の第1舶用推進装置20A及び第2舶用推進装置20Bにおいて、第1のクラッチ9A,第3のクラッチ9Bを閉とし、第2のクラッチ18を開としたガスモードで運転を行う(S100)。左右両舷のプロペラ5a、5bを駆動して船舶1を推進させる。この状態から消防モードに切り換えるには、左右両舷のエンジン3A,3Bの回転速度をスローダウンさせてアイドル運転にする(S101)。
(A) The procedure in the case of passing through the diesel mode at the time of transition between the normal operation mode and the firefighting mode in the first embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
In this case, it is suitable when the load of the fire pump 11 in the fire device 6 is relatively large.
a) Procedure for switching from normal operation mode to firefighting mode.
During normal mode operation of the dual fuel engines 3A and 3B on the ship 1, the first clutch 9A and the third clutch 9B are closed in the first marine propulsion device 20A and the second marine propulsion device 20B on both sides, and the third clutch 9B is closed. The operation is performed in the gas mode in which the clutch 18 of 2 is opened (S100). The propellers 5a and 5b on both the starboard and starboard sides are driven to propel the ship 1. To switch from this state to the firefighting mode, the rotation speeds of the engines 3A and 3B on both sides are slowed down to idle operation (S101).

次に、左右両舷の第1のクラッチ9A、第3のクラッチ9Bを開にする。そして、消防モードへの切り換え指示信号を制御装置22に出力して(S102)、左舷の第1舶用推進装置20Aをガスモード運転からディーゼルモード運転に切り換える(S103)。その後、右舷の第2舶用推進装置20Bの第3のクラッチ9Bを閉にし、左舷の消防装置6の第2のクラッチ18を閉にする(S104)。
ガスモードによるエンジン3Aの運転は負荷変動に対して影響を受け易く、第1のクラッチ9Aと第2のクラッチ18の開閉動作による擾乱でエンジン3Aの円滑な運転が妨げられる恐れがある。そこで、通常運転モードから消防モードへ移行する際、負荷変動に強いディーゼルモードに一時的に切換えてクラッチの操作を行う。なお、本実施例では第1のクラッチ9A、第3のクラッチ9Bはスリップクラッチでありクラッチの閉から開への操作を徐々に行うことができることから、これらクラッチを開く操作はガスモードのままで行っているが、先にディーゼルモードへ切替えてディーゼルモードで操作しても良い。
Next, the first clutch 9A and the third clutch 9B on both sides are opened. Then, the switching instruction signal to the firefighting mode is output to the control device 22 (S102), and the port first marine propulsion device 20A is switched from the gas mode operation to the diesel mode operation (S103). After that, the third clutch 9B of the starboard second marine propulsion apparatus 20B is closed, and the second clutch 18 of the port firefighting apparatus 6 is closed (S104).
The operation of the engine 3A in the gas mode is easily affected by load fluctuations, and the disturbance caused by the opening / closing operation of the first clutch 9A and the second clutch 18 may hinder the smooth operation of the engine 3A. Therefore, when shifting from the normal operation mode to the firefighting mode, the clutch is operated by temporarily switching to the diesel mode, which is resistant to load fluctuations. In this embodiment, the first clutch 9A and the third clutch 9B are slip clutches, and the operation from closing to opening of the clutch can be gradually performed. Therefore, the operation of opening these clutches remains in the gas mode. Although it is done, it is possible to switch to the diesel mode first and operate in the diesel mode.

次に、左舷の第1舶用推進装置20Aでディーゼルモードからガスモード運転に切り換えて(S105)、消防モードにする(S106)。そして、左右両舷のエンジン3A、3Bの回転速度をアップさせる。すると、消防モードにおいて、左舷のエンジン3Aにより消防装置6の消防ポンプ11を駆動させ、放水ノズル6aにより海からくみ上げた海水を放水する。これと同時に、右舷のエンジン3Bによって右舷のプロペラ5bを駆動して船舶1を推進させる。
ここで、消防ポンプ11の放水により、船舶1が後退する方向に反力を受けるが、右舷の第2舶用推進装置20Bによって推進装置5Bを駆動して前進させるため反力が相殺され、船舶1は停止位置に留まる。こうして消防モードで消火活動を行う。なお、右舷のエンジン3Bについては消防ポンプへの切換は行わないが、左右両舷の推力のバランスを取るため右舷側の第3のクラッチ9Bについても左舷と併せて開閉動作を行っている。この第3のクラッチ9Bの開閉動作は省略することも可能である。
Next, the first marine propulsion device 20A on the port side switches from diesel mode to gas mode operation (S105) to switch to firefighting mode (S106). Then, the rotation speeds of the engines 3A and 3B on both sides are increased. Then, in the fire-fighting mode, the fire-fighting pump 11 of the fire-fighting apparatus 6 is driven by the port engine 3A, and the seawater pumped up from the sea is discharged by the water discharge nozzle 6a. At the same time, the starboard engine 3B drives the starboard propeller 5b to propel the ship 1.
Here, the water discharge of the fire pump 11 receives a reaction force in the direction in which the ship 1 retreats, but the reaction force is offset by driving the propulsion device 5B forward by the second marine propulsion device 20B on the starboard side, and the ship 1 cancels out. Stays in the stop position. In this way, fire extinguishing activities are carried out in firefighting mode. The starboard engine 3B is not switched to the fire pump, but the third clutch 9B on the starboard side is also opened and closed together with the port side in order to balance the thrusts on both the left and right sides. The opening / closing operation of the third clutch 9B can be omitted.

b)消防モードから通常運転モードへの切り換え手順
図6に示すフローチャートにおいて、消防モードにおける消火活動が終了する(S107)と、船舶1は消防モードから通常運転モードに切り換える。その場合、左右両舷のエンジン3A,3Bの回転速度をスローダウンさせてアイドル運転状態にする(S108)。そして、右舷の第2舶用推進装置20Bの第3のクラッチ9Bを開にする。通常運転モードへの切り換え指令を出力する(S109)。
ガスモードにおいて、消防装置6から推進装置5Aに切り換えると負荷が急激に変動することがあり、失火やノッキング等を生じる恐れがある。そのため、一時的にディーゼルモードに切り換えて、第1のクラッチ9Aと第2のクラッチ18の開閉の切り換え操作を行うことで負荷変動に対応できる。
b) Procedure for switching from the firefighting mode to the normal operation mode In the flowchart shown in FIG. 6, when the fire extinguishing activity in the firefighting mode is completed (S107), the ship 1 switches from the firefighting mode to the normal operation mode. In that case, the rotation speeds of the engines 3A and 3B on both sides are slowed down to enter the idle operation state (S108). Then, the third clutch 9B of the starboard second marine propulsion device 20B is opened. A switching command to the normal operation mode is output (S109).
When the fire fighting apparatus 6 is switched to the propulsion apparatus 5A in the gas mode, the load may fluctuate abruptly, which may cause misfire or knocking. Therefore, the load fluctuation can be dealt with by temporarily switching to the diesel mode and switching the opening / closing operation of the first clutch 9A and the second clutch 18.

次に、制御装置22によって、左舷の第1舶用推進装置20Aのエンジン3Aをガスモード運転からディーゼルモード運転に切り換える(S110)。そして、左舷の第2のクラッチ18を開にすると共に、左右両舷の第1のクラッチ9A、第3のクラッチ9Bを閉にする(S111)。左舷の第1舶用推進装置20Aをディーゼルモード運転からガスモード運転に切り換え(S112)、右舷の第2舶用推進装置20Bと共に通常運転モードになる(S113)。 Next, the control device 22 switches the engine 3A of the port first marine propulsion device 20A from gas mode operation to diesel mode operation (S110). Then, the second clutch 18 on the port side is opened, and the first clutch 9A and the third clutch 9B on both the left and right sides are closed (S111). The port first marine propulsion device 20A is switched from diesel mode operation to gas mode operation (S112), and together with the starboard second marine propulsion device 20B, the normal operation mode is set (S113).

なお、ガスモードによるエンジン3Aの運転では負荷変動に対して影響を受け易く、第1のクラッチ9Aと第2のクラッチ18の開閉動作による擾乱でエンジン3Aの円滑な運転が妨げられる恐れがある。そこで、消防モードから通常運転モードへ移行する際、負荷変動に強いディーゼルモードに一時的に切換えてクラッチの開閉を行う。
そして、左右両舷の第1、第2舶用推進装置20A、20Bのエンジン3A,3Bの回転速度をアップさせ、左右両舷の推進装置5A、5Bのプロペラ5a、5bを駆動して船舶1を推進することで、通常運転モードを行う。
The operation of the engine 3A in the gas mode is easily affected by load fluctuations, and the disturbance caused by the opening / closing operation of the first clutch 9A and the second clutch 18 may hinder the smooth operation of the engine 3A. Therefore, when shifting from the firefighting mode to the normal operation mode, the clutch is opened and closed by temporarily switching to the diesel mode, which is resistant to load fluctuations.
Then, the rotation speeds of the engines 3A and 3B of the first and second marine propulsion devices 20A and 20B on both the port and starboard sides are increased, and the propellers 5a and 5b of the propulsion devices 5A and 5B on both the left and right sides are driven to drive the ship 1. By propelling, the normal operation mode is performed.

B)第二実施例
船舶1において、片方向の移行のみディーゼルモードに移行する場合の手順について図7に沿って説明する。この場合、消防装置6における消防ポンプ11の負荷が比較的小さい場合に適している。即ち、本第二実施例において、船舶1の通常運転モードから消防モードへの切り換えの際にはディーゼルモードを経由せず、消防モードから通常運転モードに移行の際にはディーゼルモードを経由する。
B) In the second embodiment ship 1, the procedure in the case of shifting to the diesel mode only in one direction will be described with reference to FIG. 7. In this case, it is suitable when the load of the fire pump 11 in the fire device 6 is relatively small. That is, in the second embodiment, the switch from the normal operation mode of the ship 1 to the firefighting mode does not go through the diesel mode, and the transition from the firefighting mode to the normal operation mode goes through the diesel mode.

a)通常運転モードから消防モードへの切り換え手順。
船舶1の通常運転モードでは、左右両舷の第1、第2舶用推進装置20A,20Bの第1のクラッチ9A,第3のクラッチ9Bを閉とし、左舷の第2のクラッチ18を開にして、左右両舷のエンジン3A、3Bをガスモードで運転している(S200)。
この状態から、左右両舷の第1、第2舶用推進装置20A,20Bのエンジン3A,3Bの回転速度をスローダウンしてアイドル運転状態にする(S201)。そして、左右両舷の第1、第2舶用推進装置20A,20Bの第1のクラッチ9A,第3のクラッチ9Bを開にする。
a) Procedure for switching from normal operation mode to firefighting mode.
In the normal operation mode of the ship 1, the first and second marine propulsion devices 20A and 20B on both the left and right sides are closed, the first clutch 9A and the third clutch 9B are closed, and the second clutch 18 on the port side is opened. , The engines 3A and 3B on both starboard and starboard sides are operated in gas mode (S200).
From this state, the rotation speeds of the engines 3A and 3B of the first and second marine propulsion devices 20A and 20B on both sides are slowed down to the idle operation state (S201). Then, the first clutch 9A and the third clutch 9B of the first and second marine propulsion devices 20A and 20B on both the starboard and starboard sides are opened.

次いで、制御装置22に通常運転モードから消防モードへの切り換え指令を出力する(S202)。この場合、消防ポンプ11(またはエンジン3Aで駆動される他の作業装置)の負荷が小さいため、制御装置22により左舷の第1舶用推進装置20Aのエンジン3Aはディーゼルモード運転に切り換えることなくガスモード運転を維持される。
右舷の第2舶用推進装置20Bの第3のクラッチ9Bを閉とし、左舷の第2のクラッチ18を閉にする(S203)。こうして、ガスモードにおいて、通常運転モードから消防モードに切り換えられる(S204)。そして、左右両舷のエンジン3A、3Bの回転速度をアップする。
Next, a command for switching from the normal operation mode to the firefighting mode is output to the control device 22 (S202). In this case, since the load on the fire pump 11 (or other working device driven by the engine 3A) is small, the control device 22 causes the engine 3A of the first marine propulsion device 20A on the left side to operate in the gas mode without switching to the diesel mode operation. Keep driving.
The third clutch 9B of the starboard second marine propulsion device 20B is closed, and the port second clutch 18 is closed (S203). In this way, in the gas mode, the normal operation mode is switched to the firefighting mode (S204). Then, the rotation speeds of the engines 3A and 3B on both sides are increased.

消防モードにおいて、左舷の第1舶用推進装置20Aのエンジン3Aによって消防装置6の消防ポンプ11を駆動して海水を放水する。他方、右舷の第2舶用推進装置20Bではエンジン3Bによって右舷の推進装置5Bのプロペラ5bを駆動して船舶1を推進する。
消防ポンプ11の放水により反力を受けて船舶1が後退する方向に負荷を受けるが、右舷の第2舶用推進装置20Bによって推進装置5Bを前進させるため反力が相殺され、船舶1は停止位置に留まる。こうして消防モードで消火活動を行う。
In the fire-fighting mode, the engine 3A of the first marine propulsion device 20A on the port side drives the fire-fighting pump 11 of the fire-fighting apparatus 6 to discharge seawater. On the other hand, in the starboard second marine propulsion device 20B, the engine 3B drives the propeller 5b of the starboard propulsion device 5B to propel the ship 1.
The reaction force is received by the water discharge of the fire pump 11, and the load is applied in the direction in which the ship 1 retreats, but the reaction force is offset by the second marine propulsion device 20B on the starboard side to advance the propulsion device 5B, and the ship 1 is in the stop position. Stay in. In this way, fire extinguishing activities are carried out in firefighting mode.

b)消防モードから通常運転モードへの切り換え手順。
この状態での運転方法は上述したA)b)に示すものと同一であり、図6に示すフローチャートに沿って説明する。
船舶1において、消防モード(S107)では、左舷の第1舶用推進装置20Aにおける第1のクラッチ9Aを開とし、第2のクラッチ18を閉とする。また、右舷の第2舶用推進装置20Bにおける第3のクラッチ9Bを閉とする。この状態で、左舷のエンジン3Aにより消防装置6の消防ポンプ11を駆動して放水する。右舷のエンジン3Bにより第2舶用推進装置20Bにおけるプロペラ5bを駆動して船舶1を推進する。
消防モードの切り換えに際し、左右両舷の第1及び第2舶用推進装置20A,20Bにおけるエンジン3A、3Bの回転速度をスローダウンさせてアイドル運転にする(S108)。
b) Procedure for switching from firefighting mode to normal operation mode.
The operation method in this state is the same as that shown in A) b) described above, and will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
In ship 1, in the firefighting mode (S107), the first clutch 9A in the port first marine propulsion device 20A is opened, and the second clutch 18 is closed. Further, the third clutch 9B in the starboard second marine propulsion device 20B is closed. In this state, the port engine 3A drives the fire pump 11 of the fire fighting apparatus 6 to discharge water. The starboard engine 3B drives the propeller 5b in the second marine propulsion device 20B to propel the ship 1.
When switching the firefighting mode, the rotation speeds of the engines 3A and 3B in the first and second marine propulsion devices 20A and 20B on both sides are slowed down to idle operation (S108).

次に、右舷の第3のクラッチ9Bを開にする。そして、船舶1を消防モードから通常運転モードへ切り換える指令を制御装置22に出力する(S109)。これにより、左舷の第1舶用推進装置20Aにおいて、エンジン3Aをガスモード運転からディーゼルモード運転に切り換える(S110)。
左舷の第1舶用推進装置20Aにおいて、第2のクラッチ18を開とする。左右両舷の第1、第2舶用推進装置20A、20Bにおいて、第1のクラッチ9A,第3のクラッチ9Bを閉にする(S111)。そして、左舷の第1舶用推進装置20Aをディーゼルモード運転からガスモード運転に切り換える(S112)。
次に、左右両舷の第1、第2舶用推進装置20A,20Bにおけるエンジン3A,3Bの回転速度をアップする。そして、通常運転モードで、左右両舷の推進装置5A,5Bのプロペラ5a、5bを駆動して船舶1を推進する(S113)。
このようにして、消防装置6の負荷が大きい場合と小さい場合とにおけるガスモードとディーゼルモードとの切り換え操作を制御する。
Next, the third clutch 9B on the starboard side is opened. Then, a command for switching the ship 1 from the firefighting mode to the normal operation mode is output to the control device 22 (S109). As a result, in the first marine propulsion device 20A on the port side, the engine 3A is switched from gas mode operation to diesel mode operation (S110).
In the port side first marine propulsion device 20A, the second clutch 18 is opened. In the first and second marine propulsion devices 20A and 20B on both starboard sides, the first clutch 9A and the third clutch 9B are closed (S111). Then, the port first marine propulsion device 20A is switched from diesel mode operation to gas mode operation (S112).
Next, the rotation speeds of the engines 3A and 3B in the first and second marine propulsion devices 20A and 20B on both the starboard and starboard sides are increased. Then, in the normal operation mode, the propellers 5a and 5b of the propulsion devices 5A and 5B on both sides are driven to propel the ship 1 (S113).
In this way, the operation of switching between the gas mode and the diesel mode is controlled when the load of the firefighting apparatus 6 is large and small.

C)オートスローダウン制御
また、船舶1の通常運転状態や消防モード等の作業装置駆動状態において、デュアルフューエルエンジン3A、3Bの推進装置側出力センサ14A、14B、作業装置側出力センサ19による出力値が過負荷にならないようにする必要があり、各船級機関による船級ルールが定められている。例えば、エンジン3A、3Bの各推進装置側出力センサ14A、14Bによる出力測定値が80%以上になると制御装置22から警報を発信し、100%以上になった後に30秒の間95%まで低下しないと100%の状態が続くとみなす。その場合、例えばABS(米国)で規定された船級ルールにおいて、エンジン3Aの出力95%以上の状態が30秒続くと、その後5秒以内にオーバーライド操作ボタンを押さない限りエンジン3A、3Bの回転速度を強制的にスローダウンさせる。予め設定されたスローダウン値を仮に所定値Xmin-1とすると、エンジン3A、3Bの回転速度がXmin-1になるまで強制的にスローダウンさせる。
C) Auto slowdown control Output values by the propulsion device side output sensors 14A and 14B and the work device side output sensor 19 of the dual fuel engines 3A and 3B in the normal operation state of the ship 1 and the work device drive state such as the fire mode. It is necessary to prevent overloading, and the ship class rules are set by each ship class engine. For example, when the output measurement values of the propulsion device side output sensors 14A and 14B of the engines 3A and 3B reach 80% or more, the control device 22 issues an alarm, and after reaching 100% or more, the output drops to 95% for 30 seconds. Otherwise, it is considered that 100% condition will continue. In that case, for example, according to the ship class rules stipulated by ABS (USA), if the output of the engine 3A is 95% or more for 30 seconds, the rotation speed of the engines 3A and 3B unless the override operation button is pressed within 5 seconds thereafter. Is forced to slow down. Assuming that the preset slowdown value is set to the predetermined value Xmin- 1 , the engines 3A and 3B are forcibly slowed down until the rotation speed reaches Xmin- 1 .

一般に、消防装置6側は作業装置側出力センサ19の出力測定値が小さく100%にならないが、推進装置5A、5B側では船舶1の運行時に危険回避等のために無理な操船や推進を行うことがあるので過大な出力がエンジン3A,3Bにかかるおそれがあった。この場合、オートスローダウン制御することで、エンジン3を保護している。 Generally, on the firefighting apparatus 6 side, the output measurement value of the work device side output sensor 19 is small and does not reach 100%, but on the propulsion apparatus 5A and 5B sides, unreasonable maneuvering and propulsion are performed to avoid danger when the vessel 1 is operated. There was a risk that excessive output would be applied to the engines 3A and 3B. In this case, the engine 3 is protected by auto slowdown control.

次にこの船級ルールに基づくオートスローダウン制御の一例について図8に沿って説明する。
通常運転モードにおいて(S300)、推進装置5A,5Bの推進中に、例えば危険回避等のために、デュアルフューエルエンジン3A、3Bの推進装置側出力センサ14A、14Bによる出力測定値が所定の 上限値(基準値)をオーバーすることが起こり得る(S301)。この場合、エンジン3Aの出力測定値が上限値以下になるように回転速度を所定の割合でスローダウンする(S302)。
このオートスローダウン制御の上限値は、消防装置6を設けた左舷側の第1舶用推進装置20Aのエンジン3Aのみの出力値、または、消防ポンプのない第2舶用推進装置20Bのエンジン3Bのみの出力値で設定してもよい。或いは、左舷及び右舷のエンジン3A,3Bの両方の合計出力値で設定してもよい。いずれを選択するかは、必要に応じて適宜設定される。
Next, an example of auto slowdown control based on this ship class rule will be described with reference to FIG.
In the normal operation mode (S300), during propulsion of the propulsion devices 5A and 5B, for example, for danger avoidance, the output measurement value by the propulsion device side output sensors 14A and 14B of the dual fuel engines 3A and 3B is a predetermined upper limit value. (Reference value) may be exceeded (S301). In this case, the rotation speed is slowed down at a predetermined rate so that the measured output value of the engine 3A becomes equal to or less than the upper limit value (S302).
The upper limit of this auto slowdown control is the output value of only the engine 3A of the first marine propulsion device 20A on the port side provided with the firefighting apparatus 6, or only the engine 3B of the second marine propulsion device 20B without a firefighting pump. It may be set by the output value. Alternatively, the total output value of both the port and starboard engines 3A and 3B may be set. Which one to select is appropriately set as needed.

本実施形態による船舶1の動力システムによれば、ガスモードとディーゼルモードを切り換えて運転可能なデュアルフューエルエンジン3A,3Bを用いた。ガスモードではノッキングや失火を防止するために燃料ガスと空気の量の割合をより正確にコントロールすることが必要であり、エンジン3A,3Bの出力を推進装置側出力センサ14A、14Bによりリアルタイムで測定し、これに応じたエンジン3A、3Bの制御を行うことが有効である。 According to the power system of the ship 1 according to the present embodiment, the dual fuel engines 3A and 3B that can be operated by switching between the gas mode and the diesel mode are used. In the gas mode, it is necessary to control the ratio of the amount of fuel gas and air more accurately in order to prevent knocking and misfire, and the output of the engines 3A and 3B is measured in real time by the propulsion device side output sensors 14A and 14B. However, it is effective to control the engines 3A and 3B accordingly.

上述したように本実施形態による船舶の動力システムによれば、推進装置5A,5B側の推進装置側出力センサ14A、14B、作業装置側出力センサ19を、エンジン3A、3Bと
第1のクラッチ9A、9Bとの間、エンジン3Aと第2のクラッチ18との間にそれぞれ設けたため、エンジン3Aの実際の出力を伝達系やクラッチ等の抵抗によるロスも含めてより正確に測定することができる。しかも、第1のクラッチ9Aや第2のクラッチ18を開にした状態においても、その抵抗を含めて出力の測定を行うことができる。
そのため、ガス燃料を用いたガスエンジンモードであっても、推進装置側出力センサ14A、14Bと作業装置側出力センサ19によってエンジン3A,3Bの出力測定値を検出することで、エンジン3A、3Bを厳密に制御することができる。
As described above, according to the power system of the ship according to the present embodiment, the propulsion device side output sensors 14A and 14B on the propulsion devices 5A and 5B side, the work device side output sensor 19, the engines 3A, 3B and the first clutch 9A are used. , 9B and between the engine 3A and the second clutch 18, so that the actual output of the engine 3A can be measured more accurately including the loss due to the resistance of the transmission system and the clutch. Moreover, even when the first clutch 9A and the second clutch 18 are open, the output can be measured including the resistance thereof.
Therefore, even in the gas engine mode using gas fuel, the engines 3A and 3B can be operated by detecting the output measurement values of the engines 3A and 3B by the propulsion device side output sensors 14A and 14B and the working device side output sensor 19. It can be strictly controlled.

また、船舶1のガスモードでの運転中に推進装置5Aの駆動状態と消防ポンプ11を駆動する状態との間の両方向の移行時に、ガスモードから負荷変動に強いディーゼルモードに一時的に切り換えて第1のクラッチ9Aと第2のクラッチ18の開閉切り換え操作を行うことで、負荷変動による影響を受けずに、第1のクラッチ9A、第2のクラッチ18の開閉による擾乱を抑制して、エンジン3Aの円滑な運転を行える。
なお、消防ポンプによる負荷が比較的に小さい場合には、消防ポンプ11側の第2のクラッチ18を閉じる際の擾乱も比較的小さいため、条件によっては消防装置6への移行を省略することも可能である。
In addition, when the ship 1 is operating in the gas mode and the propulsion device 5A is driven and the fire pump 11 is driven in both directions, the gas mode is temporarily switched to the diesel mode, which is resistant to load fluctuations. By switching the opening and closing of the first clutch 9A and the second clutch 18, the disturbance caused by the opening and closing of the first clutch 9A and the second clutch 18 is suppressed without being affected by the load fluctuation, and the engine Smooth operation of 3A can be performed.
If the load from the fire pump is relatively small, the disturbance when closing the second clutch 18 on the fire pump 11 side is also relatively small, so the shift to the fire device 6 may be omitted depending on the conditions. It is possible.

また、オートスローダウン制御に際し、推進装置側出力センサ14A、14Bの出力測定値または作業装置側出力センサ19の出力測定値が規定された上限値を超えた場合、両方のエンジン3A、3Bの回転速度を強制的に下げる制御を行うことでノッキングや失火等を防止できる。 Further, in the case of auto slowdown control, when the output measurement value of the propulsion device side output sensors 14A and 14B or the output measurement value of the work device side output sensor 19 exceeds the specified upper limit value, the rotation of both engines 3A and 3B Knocking, misfire, etc. can be prevented by forcibly reducing the speed.

また、左舷側のデュアルフューエルエンジン3Aにおいて、消防装置6側の第2のクラッチ18を開いた場合や推進装置5A側の第1のクラッチ9Aを開いた場合でも、消防ポンプ11側や推進装置5A側に或る程度の機械損失が残る。そのため、推進装置側出力センサ14Aによる出力値と消防装置6側の作業装置側出力センサ19による出力値の合計をとることで、より正確なエンジン3Aの出力値を得て、エンジン3Aの制御を精度良く行うことができる。
また、推進装置側出力センサ14A及び作業装置側出力センサ19の出力値の合計に基づいて、エンジン3Aの回転速度を下げるオートスローダウン制御を行うことができる。
Further, in the dual fuel engine 3A on the left side, even when the second clutch 18 on the fire fighting apparatus 6 side is opened or the first clutch 9A on the propulsion device 5A side is opened, the fire pump 11 side and the propulsion device 5A Some mechanical loss remains on the side. Therefore, by taking the sum of the output value by the propulsion device side output sensor 14A and the output value by the work device side output sensor 19 on the fire fighting apparatus 6 side, a more accurate output value of the engine 3A can be obtained and the engine 3A can be controlled. It can be done with high accuracy.
Further, auto slowdown control for lowering the rotation speed of the engine 3A can be performed based on the total of the output values of the propulsion device side output sensor 14A and the work device side output sensor 19.

また、本実施形態による消防装置6を有する船舶1によれば、エンジン3Aを含む第1舶用推進装置20Aとエンジン3Bを含む第2舶用推進装置20Bを左右両舷に合計2台並列に備えたため、一方のデュアルフューエルエンジン3Aで消防装置6の消防ポンプ11を駆動させて放水する際、他方のデュアルフューエルエンジン3Bによって推進することで、消防ポンプ11の駆動負荷の反力で船舶1が後退することを阻止して消火活動を行える。 Further, according to the ship 1 having the fire fighting apparatus 6 according to the present embodiment, a total of two marine propulsion devices 20A including the engine 3A and a second marine propulsion device 20B including the engine 3B are provided in parallel on both the left and right sides. When one dual fuel engine 3A drives the fire pump 11 of the fire fighting apparatus 6 to discharge water, the other dual fuel engine 3B propels the ship 1 to move backward due to the reaction force of the drive load of the fire pump 11. You can prevent this and extinguish the fire.

なお、本発明による船舶1の動力システムは、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜の変更や置換等が可能である。以下に、本発明の変形例等について説明するが、上述した実施形態で説明した部品や部材等と同一または同様なものについては同一の符号を用いて説明を省略する。 The power system of the ship 1 according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed or replaced without departing from the spirit of the present invention. Hereinafter, modifications of the present invention and the like will be described, but the same or similar parts and members described in the above-described embodiment will be described by using the same reference numerals.

本発明の実施形態では、船舶1の左舷と右舷に第1舶用推進装置20Aと第2舶用推進装置20Bを配列すると共に第1舶用推進装置20Aに作業装置として消防装置6を設けて、ガスモードとディーゼルモードの一方を選択的に運転可能な船舶1の動力システムを用いた。
しかし、上述した発明は本発明の一の実施態様を示すにすぎず、本発明はこのような構成に限定されるものではない。本発明は、デュアルフューエルエンジン3の出力を推進装置5の駆動の他に作業装置の駆動に用いるものであれば、発明概念を適用可能である。
In the embodiment of the present invention, the first marine propulsion device 20A and the second marine propulsion device 20B are arranged on the port and starboard sides of the ship 1, and the first marine propulsion device 20A is provided with the fire fighting apparatus 6 as a working device in a gas mode. The power system of ship 1 capable of selectively operating one of the starboard mode and the diesel mode was used.
However, the above-mentioned invention merely shows one embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to such a configuration. In the present invention, the concept of the invention can be applied as long as the output of the dual fuel engine 3 is used not only for driving the propulsion device 5 but also for driving the working device.

例えば、作業装置は上述した消防ポンプ11を備えた消防装置6に限定されるものではなく、他の用途のポンプや、クレーン等の荷役機械や、船舶1を推進する主機により駆動される船舶1に搭載された各種の機械等を含む作業装置を採用することができる。 For example, the working device is not limited to the fire-fighting apparatus 6 provided with the fire-fighting pump 11 described above, but the ship 1 is driven by a pump for other purposes, a cargo handling machine such as a crane, or a main engine for propelling the ship 1. It is possible to adopt a work device including various machines mounted on the vehicle.

また、本発明による船舶1の動力システムは、推進装置側出力センサ14Aによる出力測定値と作業装置側出力センサ19による出力測定値の一方または合計によってデュアルフューエルエンジン3Aの制御を行うようにしてもよい。
或いは、第1のクラッチ9Aを閉にした状態で推進装置側出力センサ14Aによる出力測定値によってデュアルフューエルエンジン3Aの制御を行ってもよいし、第2のクラッチ18を閉にした状態で作業装置側出力センサ19による出力測定値によってデュアルフューエルエンジン3Aの制御を行ってもよい。
Further, the power system of the ship 1 according to the present invention may control the dual fuel engine 3A by one or the total of the output measurement value by the propulsion device side output sensor 14A and the output measurement value by the work device side output sensor 19. Good.
Alternatively, the dual fuel engine 3A may be controlled by the output measurement value of the propulsion device side output sensor 14A with the first clutch 9A closed, or the working device may be controlled with the second clutch 18 closed. The dual fuel engine 3A may be controlled by the output measured value by the side output sensor 19.

また、本発明による船舶1の動力システムは、左舷と右舷に2台の推進装置5A,5Bを設けて、その一方に消防装置6等の作業装置を設けた構成に限定されるものではない。例えば、1台の推進装置5を設けて、そのデュアルフューエルエンジン3に駆動軸17を設けて消防装置6等の作業装置を設置してもよい。或いは3台以上の推進装置5を設けると共に、その1台または2台以上の推進装置5を設けたエンジン3に消防装置等の作業装置を取り付けてもよい。 Further, the power system of the ship 1 according to the present invention is not limited to a configuration in which two propulsion devices 5A and 5B are provided on the port side and the starboard side, and a work device such as a fire fighting apparatus 6 is provided on one of them. For example, one propulsion device 5 may be provided, a drive shaft 17 may be provided on the dual fuel engine 3, and a work device such as a fire fighting apparatus 6 may be installed. Alternatively, a work device such as a fire fighting apparatus may be attached to the engine 3 provided with three or more propulsion devices 5 and one or two or more propulsion devices 5.

本発明は、少なくとも気体燃料を主たる燃料として使用可能なエンジンにそれぞれ第1のクラッチを介して推進装置を接続すると共に第2のクラッチを介して消防装置等の作業装置を接続し、エンジンと第1のクラッチとの間に推進装置側出力センサを設け、エンジンと第2のクラッチとの間に作業装置側出力センサを設けている。第1のクラッチを閉じて第2のクラッチを開いて推進装置を駆動し、第1のクラッチを開いて第2のクラッチを閉じて作業装置を駆動する。しかも、気体燃料を主とするエンジンの出力を推進装置側出力センサ、作業装置側出力センサによって測定してエンジンの駆動を制御することで、作業装置をガスモードで駆動制御できる船舶の動力システムを提供する。 In the present invention, a propulsion device is connected to an engine that can use at least gaseous fuel as a main fuel via a first clutch, and a work device such as a fire fighting device is connected to the engine via a second clutch. A propulsion device side output sensor is provided between the clutch of No. 1 and a work device side output sensor is provided between the engine and the second clutch. The first clutch is closed and the second clutch is opened to drive the propulsion device, the first clutch is opened and the second clutch is closed to drive the working device. Moreover, by measuring the output of the engine mainly composed of gaseous fuel with the propulsion device side output sensor and the work device side output sensor and controlling the engine drive, a ship power system that can drive and control the work device in gas mode provide.

1 船舶
3、3A、3B デュアルフューエルエンジン(エンジン)
5、5A、5B 推進装置
6 消防装置
9A 第1のクラッチ
9B 第3のクラッチ
11 消防ポンプ
13A,13B 推進軸
14、14A、14B 推進装置側出力センサ
15,15A,15B 回転速度センサ
17 駆動軸
18 第2のクラッチ
19 作業装置側出力センサ
22 制御装置
1 Ship 3, 3A, 3B Dual Fuel Engine (Engine)
5, 5A, 5B Propulsion device 6 Fire device 9A 1st clutch 9B 3rd clutch 11 Fire pump 13A, 13B Propeller shaft 14, 14A, 14B Propulsion side output sensor
15, 15A, 15B Rotational speed sensor 17 Drive shaft 18 Second clutch 19 Working device side output sensor 22 Control device

Claims (10)

気体燃料を主な燃料として使用可能なエンジンと、
前記エンジンに第1のクラッチを介して接続されて駆動される推進装置と、
前記エンジンと前記第1のクラッチとの間に設けられた推進装置側出力センサと、
前記エンジンに第2のクラッチを介して接続されて駆動される作業装置と、
前記エンジンと前記第2のクラッチとの間に設けられた作業装置側出力センサと、
を備えたことを特徴とする船舶の動力システム。
Engines that can use gaseous fuel as the main fuel,
A propulsion device that is connected to the engine via a first clutch and driven.
A propulsion device side output sensor provided between the engine and the first clutch,
A working device connected to the engine via a second clutch and driven,
A work device side output sensor provided between the engine and the second clutch,
A ship power system characterized by being equipped with.
前記作業装置は放水を行うための消防装置である、請求項1に記載された船舶の動力システム。 The ship power system according to claim 1, wherein the work device is a fire fighting apparatus for discharging water. 前記第1のクラッチを閉じると共に前記第2のクラッチを開いて前記推進装置を駆動し、前記第1のクラッチを開くと共に前記第2のクラッチを閉じて前記作業装置を駆動する制御装置を、備えた請求項1または2に記載された船舶の動力システム。 A control device is provided which closes the first clutch and opens the second clutch to drive the propulsion device, opens the first clutch and closes the second clutch to drive the working device. The ship power system according to claim 1 or 2. 前記推進装置側出力センサによる出力測定値と前記作業装置側出力センサによる出力測定値の合計によって前記エンジンの制御を行うようにした請求項1から3のいずれか1項に記載された船舶の動力システム。 The power of the ship according to any one of claims 1 to 3, wherein the engine is controlled by the sum of the output measurement value by the propulsion device side output sensor and the output measurement value by the work device side output sensor. system. 前記推進装置側出力センサによる出力測定値及び/または前記作業装置側出力センサによる出力測定値が上限値を超えた場合に、前記エンジンの回転速度を下げる制御を行うようにした、請求項1から4のいずれか1項に記載された船舶の動力システム。 From claim 1, the control for lowering the rotation speed of the engine is performed when the output measurement value by the propulsion device side output sensor and / or the output measurement value by the work device side output sensor exceeds the upper limit value. 4. The ship power system according to any one of paragraphs 4. 前記推進装置側出力センサ及び作業装置側出力センサは、前記エンジンの推進軸に実際にかかるトルクを測定するトルクセンサである、請求項1から5のいずれか1項に記載された船舶の動力システム。 The ship power system according to any one of claims 1 to 5, wherein the propulsion device side output sensor and the work device side output sensor are torque sensors that measure the torque actually applied to the propulsion shaft of the engine. .. 前記気体燃料を主な燃料とする運転モードで運転中に前記推進装置を駆動する状態から前記作業装置を駆動する状態に移行する際に、
前記気体燃料を主な燃料とする運転モードから液体燃料を主な燃料とする運転モードに一時的に切り換えて前記第1のクラッチまたは前記第2のクラッチの少なくとも一方の操作を行い、次いで前記液体燃料を主な燃料とする運転モードから前記気体燃料を主な燃料とする運転モードに復帰するようにした請求項1から6のいずれか1項に記載された船舶の動力システム。
When shifting from the state of driving the propulsion device to the state of driving the working device during operation in the operation mode using the gaseous fuel as the main fuel.
The operation mode using the gas fuel as the main fuel is temporarily switched to the operation mode using the liquid fuel as the main fuel to operate at least one of the first clutch or the second clutch, and then the liquid. The power system for a ship according to any one of claims 1 to 6, wherein the operation mode using the fuel as the main fuel is returned to the operation mode using the gas fuel as the main fuel.
前記気体燃料を主な燃料とする運転モードで運転中に前記作業装置を駆動する状態から前記推進装置を駆動する状態に移行する際に、
前記気体燃料を主な燃料とする運転モードから液体燃料を主な燃料とする運転モードに一時的に切り換え、前記第2のクラッチまたは前記第1のクラッチの少なくとも一方の操作を行い、次いで前記液体燃料を主な燃料とする運転モードから前記気体燃料を主な燃料とする運転モードに復帰するようにした請求項1から7のいずれか1項に記載された船舶の動力システム。
When shifting from the state of driving the working device to the state of driving the propulsion device during operation in the operation mode using the gaseous fuel as the main fuel.
The operation mode using the gas fuel as the main fuel is temporarily switched to the operation mode using the liquid fuel as the main fuel, and at least one of the second clutch or the first clutch is operated, and then the liquid. The ship power system according to any one of claims 1 to 7, wherein the operation mode using fuel as the main fuel is returned to the operation mode using the gas fuel as the main fuel.
前記制御装置は、
前記第1のクラッチと前記第2のクラッチの一方を開いて他方を閉じる動作を行うために気体燃料を主燃料とするガスモードから液体燃料を主燃料とするディーゼルモードに移行するディーゼルモード移行手段と、
前記第1のクラッチと前記第2のクラッチの一方を開いて他方を閉じる動作の終了後に前記ディーゼルモードから前記ガスモードに移行するガスモード移行手段と、
を備えている請求項3に記載された船舶の動力システム。
The control device is
Diesel mode transition means for shifting from a gas mode using gas fuel as a main fuel to a diesel mode using liquid fuel as a main fuel in order to open one of the first clutch and the second clutch and close the other. When,
A gas mode transition means for shifting from the diesel mode to the gas mode after the operation of opening one of the first clutch and the second clutch and closing the other is completed.
The ship power system according to claim 3.
気体燃料を主な燃料として使用可能なエンジンを複数台備えた船舶の動力システムであって、
1のエンジン側には、
前記エンジンに第1のクラッチを介して接続されて駆動される推進装置と、
前記エンジンと前記第1のクラッチとの間に設けられた推進装置側出力センサと、
前記エンジンに第2のクラッチを介して接続されて駆動される作業装置と、
前記エンジンと前記第2のクラッチとの間に設けられた作業装置側出力センサと、
前記第1のクラッチを閉じると共に前記第2のクラッチを開いて前記推進装置を駆動し、前記第1のクラッチを開くと共に前記第2のクラッチを閉じて前記作業装置を駆動する制御装置と、を備え、
他のエンジン側には、
前記他のエンジンに第3のクラッチを介して接続されて駆動される他の推進装置と、
前記他のエンジンと前記第3のクラッチとの間に設けられた他の推進装置側出力センサと、を備え、
前記制御装置によって、前記第3のクラッチを閉じて前記他の推進装置を駆動することを特徴とする船舶の動力システム。
It is a power system for ships equipped with multiple engines that can use gaseous fuel as the main fuel.
On the engine side of 1,
A propulsion device that is connected to the engine via a first clutch and driven.
A propulsion device side output sensor provided between the engine and the first clutch,
A working device connected to the engine via a second clutch and driven,
A work device side output sensor provided between the engine and the second clutch,
A control device that closes the first clutch and opens the second clutch to drive the propulsion device, opens the first clutch and closes the second clutch to drive the working device. Prepare,
On the other engine side,
With other propulsion devices driven by being connected to the other engine via a third clutch,
It is provided with another propulsion device side output sensor provided between the other engine and the third clutch.
A ship power system characterized in that the control device closes the third clutch to drive the other propulsion device.
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