KR101825282B1 - 정지 기동 시에 수상 차량의 구동 시스템의 작동 방법, 하나 이상의 구동 시스템을 갖는 수상 차량용 제어 장치, 수상 차량, 및 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체 - Google Patents

정지 기동 시에 수상 차량의 구동 시스템의 작동 방법, 하나 이상의 구동 시스템을 갖는 수상 차량용 제어 장치, 수상 차량, 및 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체 Download PDF

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카이 틱게스
옌스 비토스카
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지멘스 악티엔게젤샤프트
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    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
    • B63H25/50—Slowing-down means not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H3/00—Propeller-blade pitch changing
    • B63H3/10—Propeller-blade pitch changing characterised by having pitch control conjoint with propulsion plant control

Abstract

본 발명은 정지 기동 시에 수상 차량의 구동 시스템의 작동 방법에 관한 것이며, 구동 시스템은, 조정 가능한 블레이드 각도(12)를 갖는 프로펠러 블레이드를 각각 포함하며 모터(3)에 의해 구동되는 하나 이상의 회전 가능한 가변 피치 프로펠러(1)를 포함하며, 모터(3)는 모터 토크(15)를 가변 피치 프로펠러(1)에 인가할 수 있으며, 수상 차량의 속도(13) 및 하나 이상의 가변 피치 프로펠러(1)의 프로펠러 회전수(11)가 결정된다. 또한 본 발명은 상기 방법을 실행하기 위한 제어 장치, 수상 차량, 컴퓨터 프로그램 및 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다. 수상 차량의 빠른 제동을 간단한 방식으로 가능하게 하기 위해, 사전에, 수상 차량을 위한 특성 곡선이 결정되며, 상기 특성 곡선은, 정지 기동이 개시될 때 수상 차량의 다양한 초기 속도(17)를 블레이드 각도(12)의 적어도 각각의 시간에 따른 그래프 및 프로펠러 회전수(11)의 시간에 따른 그래프와 결합시킴으로써, 정지 기동 중에 특성 곡선에 따라 작동되는 구동 시스템은 수상 차량의 가급적 짧은 지나온 정지 경로로 형성되고 프로펠러 회전수(11)는 사전 설정 가능한 임계 회전수 값을 초과하지 않으며, 구동 시스템은 정지 기동 중에, 사전에 결정된 특성 곡선에 따라 작동되는 것이 제안된다.

Description

정지 기동 시에 수상 차량의 구동 시스템의 작동 방법, 하나 이상의 구동 시스템을 갖는 수상 차량용 제어 장치, 수상 차량, 및 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체{METHOD FOR OPERATING A DRIVE SYSTEM OF A WATER VEHICLE DURING A STOPPING MANEUVER, CONTROLLER FOR A WATER VEHICLE HAVING AT LEAST ONE DRIVE SYSTEM, WATER VEHICLE, AND COMPUTER READABLE STORAGE MEDIUM}
본 발명은 정지 기동 시에 수상 차량의 구동 시스템의 작동 방법에 관한 것이며, 구동 시스템은, 조정 가능한 블레이드 각도를 갖는 프로펠러 블레이드를 각각 포함하며 모터에 의해 구동되는 하나 이상의 회전 가능한 가변 피치 프로펠러를 포함하며, 모터는 모터 토크(15)를 가변 피치 프로펠러에 인가할 수 있으며, 수상 차량의 속도 및 하나 이상의 가변 피치 프로펠러의 프로펠러 회전수가 결정된다. 또한, 본 발명은 상기 방법을 실행하기 위한 제어 장치, 수상 차량, 컴퓨터 프로그램 및 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다.
상기 유형의 방법 및 상기 유형의 구동 시스템은, 예를 들어 양호한 기동성 또는 상당히 상이한 지속 속도(sustained speed)가 요구되는 예를 들어 페리 보트, 여객선, 피더선과 같은 수상 차량에서 사용된다.
고정된 피치를 갖는 종래의 프로펠러에 비해, "제어 가능한 피치 프로펠러(controllable pitch propeller)" 또는 가변 피치 프로펠러에서는 프로펠러 블레이드가 회전 가능하게 프로펠러 허브에 고정된다. 이로써, 피치(pitch)가 전진 또는 후진 방향으로, 제로 추력으로부터 최대 추력까지 단계없이 설정될 수 있으며, 피치 각도 또는 피치 비율은 블레이드 각도로도 표시될 수 있다.
정지 상태로부터 수상 차량을 가속시키기 위해, 엔진이 제로 추력에서 시동되고, 예를 들어 순항 속도로 속도를 높인다. 이 경우에, 엔진은 시동 시에 구동 토크에 의해 부하를 받지 않는다. 따라서, 엔진이 시동될 경우, 차량이 즉시 속도를 내는 것이 아니다. (예를 들어 항구에서 지나가는 선박에 의한) 물결로 인한 프로펠러 샤프트 및 이와 연결된 모터의 회전은 제로 추력에 있는 프로펠러에 의해 방지된다.
가변 피치 프로펠러를 갖는 수상 차량은 통상적으로 역전 기어 유닛을 포함하지 않으나, 경우에 따라 빠르게 회전하는 모터의 경우 감속 기어 유닛을 포함한다. 따라서, 종래의 구동 시스템에 비해 구동 시스템 내의 본질적인 약점이 제거된다. 효율은 상이한 속도들에서 고정 프로펠러의 경우에서보다 더 크다.
구동은 모터 작동 중에 "전진"으로부터 "후진"으로 전환될 수 있으며, 이는 상당한 시간 절약과 관련될 수 있는데, 그 이유는 엔진이 더 이상 정지되거나 최소 회전수로 감속될 필요가 없기 때문이다. 따라서, 기동성이 현저히 개선된다.
그러나, 특히 가변 피치 프로펠러를 갖는 디젤-전기 선박 구동 시스템에서, 비상 정지 시에 프로펠러로부터 전기 모터 상으로 출력 역류가 형성되는데, 그 이유는 프로펠러가 터빈으로서 기능하며 전기 모터가 발전기로서 작동하기 때문이다. 정상적인 구동 운전에 비해 음의 토크가 프로펠러에 작용하는 이러한 효과는 "윈드밀링(windmilling)"으로도 알려져 있다. 프로펠러를 구동시키는 출력은 상응하는 컨버터에 의해 온보드 전력 공급 장치로 재공급되어야 하거나, 이른바 제동 저항을 통해 소모되어야 한다. 따라서, 온보드 전력 공급 장치의 안정성을 보장하고, 디젤 발전기를 역전력 범위로 강제하지 않기 위해, 구조적으로 그리고 논리적으로 많은 복잡성이 요구된다. 또한, 재공급 가능한 인버터는 순수 모터에 의해 작동 가능한 구성보다 훨씬 비싸다.
본 발명의 과제는 간단한 방식으로 수상 차량의 빠른 제동을 가능하게 하는 서두에 언급한 유형의 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제는, 이하의 방법 단계를 갖는 서두에 언급한 유형의 방법에 의해 해결되며, 사전에, 수상 차량을 위한 특성 곡선이 결정되며, 상기 특성 곡선은, 정지 기동이 개시될 때 수상 차량의 다양한 초기 속도를 블레이드 각도의 적어도 각각의 시간에 따른 그래프 및 프로펠러 회전수의 시간에 따른 그래프와 결합시킴으로써, 정지 기동 중에 특성 곡선에 따라 작동되는 구동 시스템은 수상 차량이 가급적 짧은 정지 경로를 지나도록 하고, 프로펠러 회전수는 사전 설정 가능한 임계 회전수 값을 초과하지 않으며, 구동 시스템은 정지 기동 중에, 사전에 결정된 특성 곡선에 따라 작동된다.
또한, 상기 과제는 본 발명에 따른 방법을 실행하기 위한 수단을 포함하는 제어 장치를 통해 해결되며, 상기 수단은, 하나 이상의 연산 유닛, 및 사전에 수상 차량을 위해 결정된 특성 곡선이 저장되는 메모리 유닛을 포함한다. 또한, 상기 과제는 하나 이상의 구동 시스템 및 이전에 언급한 제어 장치를 갖는 수상 차량에 의해 해결되며, 상기 구동 시스템은 하나 이상의 회전 가능한 가변 피치 프로펠러를 포함하며, 상기 가변 피치 프로펠러는, 조정 가능한 블레이드 각도를 갖는 프로펠러 블레이드를 각각 포함하며, 모터에 의해 구동 가능하며, 모터를 이용하여, 모터 토크(15)가 가변 피치 프로펠러(1) 상으로 인가될 수 있으며, 각각의 센서에 의해 수상 차량의 하나 이상의 속도 및 하나 이상의 가변 피치 프로펠러의 프로펠러 회전수가 검출될 수 있다. 마지막으로, 상기 과제는 청구항 제5항에 따른 컴퓨터 프로그램 및 청구항 제6항에 따른 컴퓨터 프로그램 제품에 의해 해결된다.
본 발명에 따르면, 선박의 속도가 결정되며, 선박 또는 프로펠러에 대한 물의 유동 속도도 고려될 수 있다. 이를 위해, 예를 들어 센서가 사용될 수 있다. 또한, 프로펠러 회전수가 예를 들어, 특히 트랜스듀서(transducer) 형태의 다른 센서에 의해 결정된다. 전기 구동 모터를 갖는 인버터 공급식 구동 시스템에서, 프로펠러 회전수는 예를 들어, 인버터를 통해 모터에 인가되는 전류에 의해 결정될 수 있다.
추가로, 하나 이상의 가변 피치 프로펠러의 프로펠러 토크도 결정될 수 있다. 이를 위해, 모터 토크(15)와 프로펠러 토크 사이의 편차에 대해 비례하는 프로펠러 회전수의 시간에 따른 변경이 사용될 수 있으며, 인버터 공급식 구동 시스템에서, 모터 토크(15)는 모터에 공급된 토크 형성 전류를 기초로 하여 결정될 수 있다.
본 발명에 따른 방법은, 피치 조정 가능한 프로펠러 블레이드 및 피치 조정기를 갖는 수상 차량에서 프로펠러 블레이드의 피치를 설정하기 위해 사용된다. 또한, 센서로부터의 데이터를 처리할 수 있으며 명령을 피치 조정기, 모터, 인버터 및 경우에 따라 다른 선박 부품 그리고 선박 구동 시스템의 부분에 전달할 수 있는 제어 장치가 제공될 수 있다.
구동 시스템이 정지 기동 중에 작동되도록 하는 특성 곡선이 예를 들어 연산, 또는 특정 수상 차량 또는 특정 수상 차량 유형을 위해 실행되는 시뮬레이션에 의해 결정될 수 있다. 특성 곡선의 결정을 위해, 정지 기동 중에, 예를 들어 전진 주행으로 인한 수상 차량 선체의 저항, 방향타의 저항 및 프로펠러의 추력과 같은 수상 차량에 대한 힘의 작용이 이용될 수 있다. 이 경우에, 수상 차량의 저항 및 로터의 저항은 예를 들어 모델 테스트 또는 반경험적 함수를 통해 설명될 수 있다. 연산 또는 시뮬레이션의 기초로서 의미있는 운동 방정식을 위해, 공지된 것으로 간주되는 수상 차량의 질량 관성이 고려될 수 있다.
특성 곡선의 결정 시에, 특히 디젤-전기 구동부에서, 두 개의 상황이 구별될 수 있다; 가변 피치 프로펠러에서 양의 토크가 존재하는 경우, 프로펠러 회전수는 제공 가능한 모터 출력의 범주 내에서 자유롭게 설정될 수 있다. 이에 반해, 프로펠러에 음의 토크가 존재하는 경우, "윈드밀링" 효과가 발생하여 프로펠러가 물에 의해 구동됨으로써 프로펠러 회전수가 증가된다.
선박의 정상 작동 중에, 선박 구동 시스템은 전진 추력을 형성하고, 하나 이상의 가변 피치 프로펠러는 양의 블레이드 각도를 포함함으로써, 가변 피치 프로펠러에 양의 토크가 인가된다. 양의 블레이드 각도는, 가변 피치 프로펠러의 주어진 회전 방향에서 선박의 전진 추력에 작용하는 블레이드 각도를 의미한다. 따라서, 음의 블레이드 각도는, 가변 피치 프로펠러의 주어진 동일한 회전 방향에서 선박의 후진 추력에 작용하는 블레이드 각도를 의미한다.
사전에 결정된 특성 곡선에 따라, 예를 들어, 정지 기동 중에 블레이드 각도는, 가변 피치 프로펠러가 전진 추력을 더 이상 생성하지 않는 블레이드 각도까지 도달할 때까지, 양의 블레이드 각도로부터 변경될 수 있다. 이어서, 블레이드 각도는, 최종적으로 음의 블레이드 각도가 도달되어 후진 추력이 생성될때까지 더 변경될 수 있다. 특히, 선박의 선체를 거쳐 유동하는 물의 마찰로 인해, 이러한 과정 중에 전체적으로 선박의 감속이 작용할 수 있다. 동시에, 가변 피치 프로펠러의 회전수도 변경될 수 있다. 이는, 모터에 목표 회전수를 사전 설정함으로써 달성될 수 있거나, 예를 들어 구동 모터가 그의 에너지 공급으로부터 분리됨으로써도 달성될 수 있다. 본 발명에 따르면, 정지 기동은 수상 차량이 가급적 짧은 정지 경로를 지나도록 하고, 프로펠러 회전수는 사전 설정 가능한 임계 회전수 값을 초과하지 않는다. 임계 회전수 값은 특히, 선박 구동 시스템의 심각한 손상이 방지되도록 선택될 수 있다.
기본적으로, 수상 차량의 특성, 및 정지 기동이 시작될 때 수상 차량의 초기 속도에 따라, 블레이드 각도를 우선 유지하고 특히 "윈드밀링" 효과를 방지하기 위해 특성 곡선을 제공하는 것도 가능하다. 정지 기동 중에 가급적 짧은 정지 경로를 지나도록, 특히 수상 차량의 초기 속도가 낮을 경우, 프로펠러 회전수를 우선, 최대 임계 회전수 값까지 상승시키는 바람직한 특성 곡선이 제공될 수 있다.
본 발명의 바람직한 구성에서, 충돌 장애물에 대한 수상 차량의 거리가 결정되며, 구동 시스템은, 정지 기동 중에 수상 차량이 지나는 정지 경로가 충돌 장애물에 대한 수상 차량의 거리보다 클 경우, 추가로 회피 기동을 실행한다.
충돌 장애물은 예를 들어 암초, 항구 시설물 등과 같은 정지 장애물이거나, 예를 들어 다른 수상 차량과 같은 이동 장애물일 수도 있다. 충돌 장애물에 대한 수상 차량의 거리의 결정은 특히 시각적으로, 또는 레이더 측정에 의해 수행될 수 있다. 또한, 거리 결정을 위해 장애물의 위치 데이터가 구동 시스템에 공급될 수 있다.
충돌 장애물이 이동성이며 움직이고 있다면, 특히 정지 기동 중에 이동 장애물이 지나는 장애물 경로가 거리의 결정 시에 고려될 수 있다. 이로써, 장애물 경로는, 어느 방향으로 충돌 장애물이 이동하는지에 따라 수상 차량의 허용되는 정지 경로를 확대 또는 축소시킬 수 있다.
회피 기동은 예를 들어, 수상 차량의 실제 위치 데이터가 구동 시스템에 어세스됨으로써 최적화될 수 있다. 예를 들어, 저장된 네비게이션 데이터 또는 수심을 포함하는 지도를 기초로 하여, 그에 의해 가능한 실행 가능성에 대한 회피 기동이 테스트될 수 있고, 결국 실행 가능한 동시에 가능성 있는 충돌 장애물에 대한 확실한 간격을 보장하는 회피 기동이 선택될 수 있다.
이하, 본 발명이 도면에 도시된 실시예를 참조로 상세히 명시되고 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 구동 시스템의 실시예의 개략도를 도시한다.
도 2는 예시적인 특성 곡선에 따라 블레이드 각도의 시간에 따른 그래프를 도시한다.
도 3은 예시적인 다른 특성 곡선에 따라 프로펠러 회전수의 시간에 따른 그래프를 도시한다.
도 4는 수상 차량의 속도 및 특성 곡선에 따라 프로펠러 회전수의 시간에 따른 그래프의 제1 실시예를 도시한다.
도 5는 제2 실시예를 도시한다.
도 6은 제3 실시예를 도시한다.
도 7은 제4 실시예를 도시한다.
도 1은 본 발명에 따른 구동 시스템의 실시예의 개략도를 도시한다. 가변 피치 프로펠러(1)가 모터(3)에 의해 감속 기어 유닛(4)을 통해 구동된다. 가변 피치 프로펠러(1)는, 조정 유닛(5)에 의해 변경될 수 있는 조정 가능한 블레이드 각도(12)를 각각 포함하는 프로펠러 블레이드를 포함한다. 모터(3)는 인버터(2)에 의해 에너지가 공급되며, 인버터(2)는 모터 회전수(10)에 대한 목표값을 제어 장치(6)로부터 획득한다. 제어 장치(6)에는 트랜스듀서(7)에 의해 결정된 실제 프로펠러 회전수(11)가 공급되며 제어 장치(6)는 블레이드 각도(12)에 대한 목표값을 조정 유닛(5)에 공급한다.
도 2는 예시적인 특성 곡선에 따른 블레이드 각도(12)의 시간에 따른 그래프를 도시한다. 이때 특성 곡선은, 이하의 도면과 마찬가지로, 사전에 결정되며, 정지 기동 중에 특성 곡선에 따라 작동되는, 해당 수상 차량의 구동 시스템이 가급적 짧은 정지 경로를 지나도록 하고, 프로펠러 회전수(11)는 사전 설정된 임계 회전수 값을 초과하지 않는 것을 보장한다. 특성 곡선의 결정을 위한 연산 또는 시뮬레이션을 위해, 예를 들어 전진 주행으로 인한 수상 차량 선체의 저항, 방향타의 저항 및 프로펠러 추력과 같은 수상 차량에 작용하는 힘이 고려될 수 있다. 또한, 수상 차량의 질량 관성이 특성 곡선의 결정을 위해 사용될 수 있다.
블레이드 각도(12)의 시간에 따른 다양한 그래프가 도시되며, x-축 상에는 시간이, y-축 상에는 블레이드 각도(12)가 그리고 z-축 상에는 초기 속도(17)가 각각 임의의 단위로 표시된다. 도면에서, 정지 기동의 개시 이전에, 결정된 양의 블레이드 각도(12), 예를 들어 최대 전진 추력을 보장하는 블레이드 각도(12)가 항상 인가되는 것을 알 수 있다. 시점(ts)에서, 다양한 초기 속도(17) 중에 정지 기동이 시작된다. 잘 인식할 수 있는 바와 같이, 블레이드 각도(12)의 완전한 역전을 위한 시간은 초기 속도(17)에 따른다. 낮은 초기 속도(17)에서, 블레이드 각도(12)는 매우 빠르게 역전될 수 있으며, 높은 초기 속도(17)에서는 예시적인 특성 곡선은 블레이드 각도(12)의 역전을 위해 더 많은 시간을 제공한다.
또한, 결정된 특성 곡선은 수상 차량의 운전 시에 정지 기동 이전에 상이한 블레이드 각도(12)를 인가하는 것을 고려할 수 있다. 간략화의 이유로, 상응하는 그래프 도면은 생략된다.
도 3은 다른 예시적인 특성 곡선에 따른 프로펠러 회전수(11)의 시간에 따른 그래프를 도시한다. 프로펠러 회전수(11)의 시간에 따른 다양한 그래프가 도시되며, x-축 상에는 시간이, y-축 상에는 프로펠러 회전수(11)가 그리고 z-축 상에는 초기 속도(17)가 각각 임의의 단위로 표시된다. 시점(ts)에서, 다시 상이한 초기 속도(17) 중에 정지 기동이 시작되며, 정지 기동의 개시 이전에 다양한 프로펠러 회전수(11)가 제시된다. 낮은 초기 속도(17)에서, 본 실시예에서 낮은 프로펠러 회전수(11)에서, 정지 기동이 개시될 때 프로펠러 회전수(11)는 빠르고 현저하게 증가된다. 비교적 높은 초기 속도(17)에서 프로펠러 회전수(11)는 제시된 특성 곡선에 따라 유지된다. 더 높은 초기 속도(17)에서 정지 기동의 진행 중에 프로펠러 회전수(11)는 낮아진다.
도 4는 수상 차량의 속도(13) 및 특성 곡선에 따른 프로펠러 회전수(11)의 시간에 따른 그래프의 제1 실시예를 도시한다. 또한, 블레이드 각도(12) 및 토크 계수(14)의 시간에 따른 예시적인 그래프가 도시되며, 세로축에는 참조된 측정 변수의 각각의 절대값이 그리고 가로축에는 시간이 임의의 단위로 표시된다. 양의 토크 계수(14)는, 가변 피치 프로펠러(1) 상에 전체적으로 양의 토크가 작용하는 것을 의미한다. 이하의 도면에서와 마찬가지로, 도시된 곡선은 특히 도 2 및 도 3에 도시된 예시적인 커브와 구별된다.
초기에, 수상 차량의 결정된 속도(13) 및 프로펠러 회전수(11)는 일정하며 비교적 높다. 이를 위해, 양의 토크 계수(14)로 형성되는 양의 블레이드 각도(12)가 제시된다.
시점(ts)에서, 정지 기동이 개시되며 블레이드 각도(12)는 감소되며 최종적으로 음의 각도로 변경된다. 이 경우에, 동시에, 모터 회전수(10)가 상승되어 최대 회전수까지 도달함으로써 프로펠러 회전수(11)가 증가된다. 예를 들어 최대 회전수는, 프로펠러 회전수(11)가 사전 결정 가능한 임계 회전수 값을 초과하지 않도록 선택될 수 있다. 이러한 조치는, 토크 계수(14)가 갑자기 하강하나 양으로 유지되는 결과를 갖는다. 음의 토크 계수(14)는 음의 토크가 가변 피치 프로펠러(1) 상에 작용하여 "윈드밀링"이 발생하는 것을 나타낼 수도 있다. 그 동안, 수상 차량의 결정된 속도(13)가 비교적 빠르게 감소하고, 토크 계수(14)가 소정의 시간 간격 후에 정지 기동의 초기보다 더 높은 값을 취하며, 이러한 정지 기동 시에 프로펠러의 회전 방향은 계속 유지된다. 증가된 프로펠러 회전수(11) 및 인가된 음의 블레이드 각도(12)에서, 결정된 속도(13)는 최종적으로 제로 값을 취하고 수상 차량이 정지될 때까지 계속 감소된다. 본 실시예에서 도시되지 않고 표시되지 않은 도면 부호는 다른 도면을 참조한다.
도 5는 수상 차량의 속도(13) 및 특성 곡선에 따른 프로펠러 회전수(11)의 시간에 따른 그래프의 제2 실시예를 도시한다. 도 4와 비교하여, 결정된 속도(13) 및 프로펠러 회전수(11)는 정지 기동의 개시 이전에 더 낮아진다. 정지 기동 중에, 프로펠러 회전수(11)는 현저히 증가하고 블레이드 각도(12)는 점진적으로 역전된다. 이는, 정지 기동의 초기에 증가된 결정된 속도(13)를 형성하는데, 이 속도는 이어서 제로까지 감소된다. 전체적인 정지 기동 중에, 토크 계수(14)는 항상 양이기 때문에, "윈드밀링"이 발생하지 않는다.
도 6은 수상 차량의 속도(13) 및 특성 곡선에 따른 프로펠러 회전수(11)의 시간에 따른 그래프의 제3 실시예를 도시한다. 정지 기동 중에, 프로펠러 회전수(11)는 불변으로 유지되고 블레이드 각도(12)는 점진적으로 역전된다. 전체적인 정지 기동 중에, 토크 계수(14)는 양으로 유지되고, 결정된 속도(13)는 수상 차량이 정지될 때가지 계속 낮아진다.
도 7은 수상 차량의 속도(13) 및 특성 곡선에 따른 프로펠러 회전수(11)의 시간에 따른 그래프의 제4 실시예를 도시한다. 결정된 속도(13) 및 프로펠러 회전수(11)는 정지 기동의 개시 이전에 비교적 크다. 정지 기동이 개시될 때, 블레이드 각도(12)가 비교적 빠르게 역전되고, 모터(3)가 인버터(2)로부터 분리됨으로써, 프로펠러 회전수(11)가 우선 빠르게 하강한다. 정지 기동의 초기에, 소정의 시간 간격 동안 토크 계수(14)가 음이 되기 때문에, "윈드밀링" 효과가 발생함으로써, 프로펠러 회전수(11)가 다시 증가된다. "윈드밀링" 발생 중에 상기 시간 간격이 경과된 후에, 토크 계수(14)는 다시 양의 값을 취한다. 전체 정지 기동 중에, 결정된 속도(13)는 연속으로 낮아지고, 그 외에, 프로펠러 회전수(11)는 전체 정지 기동 중에, 사전 설정 가능한 임계 회전수보다 낮게 유지된다.
요약하여, 본 발명은 정지 기동 시에 수상 차량의 구동 시스템의 작동 방법에 관한 것이며, 구동 시스템은, 조정 가능한 블레이드 각도를 갖는 프로펠러 블레이드를 각각 포함하며, 모터에 의해 구동되는 하나 이상의 회전 가능한 가변 피치 프로펠러를 포함하며, 모터는 모터 토크(15)를 가변 피치 프로펠러에 인가할 수 있으며, 수상 차량의 속도 및 하나 이상의 가변 피치 프로펠러의 프로펠러 회전수가 결정된다. 또한, 본 발명은 상기 방법을 실행하기 위한 제어 장치, 수상 차량, 컴퓨터 프로그램 및 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다. 수상 차량의 빠른 제동을 간단한 방식으로 가능하게 하기 위해, 사전에, 수상 차량을 위한 특성 곡선이 결정되며, 상기 특성 곡선은, 정지 기동이 개시될 때 수상 차량의 다양한 초기 속도를 블레이드 각도의 적어도 각각의 시간에 따른 그래프 및 프로펠러 회전수의 시간에 따른 그래프와 결합시킴으로써, 정지 기동 중에 상기 특성 곡선에 따라 작동되는 구동 시스템은 수상 차량이 가급적 짧은 정지 경로를 지나도록 하고, 프로펠러 회전수는 사전 설정 가능한 임계 회전수 값을 초과하지 않으며, 구동 시스템은 정지 기동 중에, 사전에 결정된 특성 곡선에 따라 작동되는 것이 제안된다.

Claims (6)

  1. 정지 기동 시에 수상 차량의 구동 시스템의 작동 방법이며,
    구동 시스템은, 조정 가능한 블레이드 각도(12)를 갖는 프로펠러 블레이드를 각각 포함하며 모터(3)에 의해 구동되는 하나 이상의 회전 가능한 가변 피치 프로펠러(1)를 포함하며,
    모터(3)는 모터 토크(15)를 가변 피치 프로펠러(1)에 인가할 수 있으며,
    수상 차량의 속도(13) 및 하나 이상의 가변 피치 프로펠러(1)의 프로펠러 회전수(11)가 결정되는, 정지 기동 시에 수상 차량의 구동 시스템의 작동 방법에 있어서,
    사전에, 수상 차량을 위한 특성 곡선이 결정되며, 상기 특성 곡선은, 정지 기동이 개시될 때 수상 차량의 다양한 초기 속도(17)를 블레이드 각도(12)의 적어도 각각의 시간에 따른 그래프 및 프로펠러 회전수(11)의 시간에 따른 그래프와 결합시킴으로써, 정지 기동 중에 특성 곡선에 따라 작동되는 구동 시스템은 수상 차량이 가급적 짧은 정지 경로를 지나도록 하고 프로펠러 회전수(11)가 사전 설정 가능한 임계 회전수 값을 초과하지 않도록 하며,
    구동 시스템은 정지 기동 중에, 사전에 결정된 특성 곡선에 따라 작동되는, 정지 기동 시에 수상 차량의 구동 시스템의 작동 방법.
  2. 제1항에 있어서, 충돌 장애물에 대한 수상 차량의 거리가 결정되며, 정지 기동 중에 수상 차량이 지나는 정지 경로가 충돌 장애물에 대한 수상 차량의 거리보다 클 경우에, 구동 시스템은 추가로 회피 기동을 실행하는, 정지 기동 시에 수상 차량의 구동 시스템의 작동 방법.
  3. 하나 이상의 구동 시스템을 갖는 수상 차량용 제어 장치(6)이며,
    제어 장치(6)는 청구항 제1항 또는 제2항에 따른 방법의 실행을 위한 수단을 포함하며,
    상기 수단은 하나 이상의 연산 유닛, 및 사전에 수상 차량을 위해 결정된 특성 곡선이 저장된 메모리 유닛을 포함하는, 수상 차량용 제어 장치.
  4. - 하나 이상의 구동 시스템과,
    - 청구항 제3항에 따라 구성된 제어 장치(6)를 갖는 수상 차량이며,
    구동 시스템은, 조정 가능한 블레이드 각도(12)를 갖는 프로펠러 블레이드를 각각 포함하며 모터(3)에 의해 구동 가능한 하나 이상의 회전 가능한 가변 피치 프로펠러(1)를 포함하며,
    모터(3)에 의해 모터 토크(15)가 가변 피치 프로펠러(1)에 인가될 수 있으며,
    수상 차량의 하나 이상의 속도(13) 및 하나 이상의 가변 피치 프로펠러(1)의 프로펠러 회전수(11)가 각각의 센서에 의해 결정 가능한, 수상 차량.
  5. 하나 이상의 구동 시스템을 갖는 수상 차량용 제어 장치(6) - 제어 장치(6)는 제1항 또는 제2항에 따른 방법의 실행을 위한 수단을 포함하며, 상기 수단은 하나 이상의 연산 유닛, 및 수상 차량을 위해 사전에 결정된 특성 곡선이 저장된 메모리 유닛을 포함함 - 의 작동 중에 컴퓨터 프로그램이 상기 연산 유닛에서 실행될 때 제1항 또는 제2항에 따른 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 저장된, 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체.
  6. 삭제
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