KR102558824B1 - Fuel control apparatus and rudder control apparatus - Google Patents

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마코토 후지와라
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나부테스코 가부시키가이샤
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Abstract

엔진의 부하의 변동을 억제하여 선박의 연비를 향상시키는 기술을 제안한다.
상기 과제를 해결하기 위하여 제어 장치(23)는, 소정 타이밍에서의 외란에 의한 엔진(19)의 부하 변동량을 예측하는 예측부(27)와, 목표 타각값에 따라 타각을 제어하는 타각 제어부(29)와, 예측부(27)가 예측한 외란 부하 변동량, 타각 부하 변동량 및 목표 회전수에 기초하여, 엔진(19)의 부하가 외란 부하 변동량 및 타각 부하 변동량에 의하여 증가하는 경우에는 엔진(19)에 대한 연료 공급량을 증가시키고, 엔진(19)의 부하가 외란 부하 변동량 및 타각 부하 변동량에 의하여 감소하는 경우에는 엔진(19)에 대한 연료 공급량을 감소시켜 연료 공급량을 제어하는 연료 제어부(33)를 구비한다.
A technique for improving the fuel efficiency of a ship by suppressing engine load fluctuation is proposed.
In order to solve the above problem, the control device 23 includes a prediction unit 27 that predicts the amount of change in load of the engine 19 due to disturbance at a predetermined timing, a steering angle control unit 29 that controls the steering angle according to a target steering angle value, and fuel for the engine 19 when the load of the engine 19 increases by the amount of disturbance load change and the amount of steering angle load change based on the disturbance load change amount, the rudder angle load change amount, and the target rotation speed predicted by the prediction unit 27. A fuel control unit 33 is provided to control the fuel supply amount by increasing the supply amount and reducing the fuel supply amount to the engine 19 when the load of the engine 19 decreases due to the disturbance load variation amount and the rudder load variation amount.

Description

연료 제어 장치 및 키 제어 장치{FUEL CONTROL APPARATUS AND RUDDER CONTROL APPARATUS}Fuel control device and key control device {FUEL CONTROL APPARATUS AND RUDDER CONTROL APPARATUS}

본 발명은 연료 제어 장치 및 키 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel control device and a key control device.

종래, 선박의 연비를 향상시키기 위하여 다양한 기술이 제안되어 있다(예를 들어 특허문헌 1). 특허문헌 1에는, 가변 피치 프로펠러로 유입되는 해수의 유입 속도를 예측하고, 예측 결과에 기초하여 가변 피치 프로펠러의 날개각을 제어하는 것이 기재되어 있다.Conventionally, various techniques have been proposed to improve the fuel efficiency of ships (for example, Patent Document 1). Patent Literature 1 describes predicting the inflow speed of seawater flowing into a variable pitch propeller and controlling the blade angle of the variable pitch propeller based on the prediction result.

일본 특허 제6047923호 공보Japanese Patent No. 6047923

본 발명은, 특허문헌 1과는 다른 방법에 의하여 엔진의 부하의 변동을 억제하여 선박의 연비를 향상시키는 기술을 제안하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to propose a technique for improving the fuel efficiency of a ship by suppressing fluctuations in engine load by a method different from that in Patent Document 1.

상기 과제를 해결하기 위하여 제어 장치는, 프로펠러와, 상기 프로펠러에 회전 동력을 전달함으로써 선박을 추진시키기 위한 엔진과, 상기 선박을 선회시키기 위한 조타기를 구비하는 선박의 상기 엔진에 대한 연료 분사량을 제어하는 연료 제어 장치이며, 상기 선박이 지정 항로를 항행하도록 상기 조타기의 목표 타각값을 명령하는 선회 명령부와, 상기 선박이 상기 지정 항로를 항행하는 동안의 소정 타이밍에 있어서 상기 목표 타각값에 따른 상기 조타기의 제어 및 외란에 의하여 생기는 상기 엔진의 부하를 예측하고, 예측된 상기 엔진의 부하의, 현재의 엔진의 부하에 대한 부하 변동량을 산출하는 예측부와, 상기 엔진의 목표 회전수와 실 회전수를 취득하는 회전수 취득부와, 상기 목표 회전수와 상기 실 회전수와 상기 부하 변동량에 기초하여, 상기 엔진의 회전수의 변동을 억제하도록 상기 소정 타이밍에 있어서의 상기 연료 분사량을 조정하는 조정부와, 조정된 상기 연료 분사량에 기초하여 상기 엔진에 연료를 분사하는 엔진 제어부를 구비한다.In order to solve the above problems, the control device is a fuel control device for controlling the amount of fuel injected to the engine of a ship having a propeller, an engine for propulsing a ship by transmitting rotational power to the propeller, and a steering gear for turning the ship, a turn command unit for commanding a target steering angle value of the steering wheel so that the ship navigates a designated route, control of the steering gear according to the target steering angle value at a predetermined timing while the ship navigates the designated route, and the like a prediction unit that predicts a load of the engine generated by the engine and calculates a load variation amount of the predicted engine load relative to a current engine load; a rotation speed acquisition unit that acquires a target rotation speed and an actual rotation speed of the engine; an adjustment unit that adjusts the fuel injection amount at the predetermined timing so as to suppress a change in the engine rotation speed based on the target rotation speed, the actual rotation speed, and the load variation amount; and an engine control unit that injects fuel into the engine based on the adjusted fuel injection amount.

도 1은 제1 실시 형태에 의한 선박의 블록도이다.
도 2는 외란 부하 변동량과 경과 시간의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 3은 경과 시간과 목표 타각값의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 4는 경과 시간마다의 부하 변동량의 합계값과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 5는 제어 장치의 일련의 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 6은 제2 실시 형태에 의한 선박의 블록도이다.
도 7은 등연비율선의 일례이다.
도 8은 지정 항로를 항행하기 위한 목표 타각값의 경시 변화를 나타낸다.
도 9는 예측 부하의 경시 변화를 나타낸다.
도 10은 보정된 목표 타각값을 나타낸다.
도 11은 도 10의 일부를 확대한 도면이다.
도 12는 타각의 변화량에 따라 보정량을 보정한 때의 타각의 경시 변화를 나타낸다.
도 13은 제어 장치에 의한 일련의 제어를 도시하는 흐름도이다.
1 is a block diagram of a ship according to a first embodiment.
2 is a graph showing the relationship between the disturbance load variation and the elapsed time.
3 is a graph showing the relationship between the elapsed time and the target angle value.
4 is a graph showing the relationship between the total value and the load fluctuation amount for each elapsed time.
5 is a flowchart showing a series of operations of the control device.
6 is a block diagram of a ship according to a second embodiment.
7 is an example of an equal fuel ratio line.
Fig. 8 shows the change over time of the target rudder angle value for navigating a designated route.
9 shows a change in predicted load over time.
10 shows corrected target angle values.
FIG. 11 is an enlarged view of a portion of FIG. 10 .
Fig. 12 shows the change in the steering angle over time when the correction amount is corrected according to the change amount in the steering angle.
13 is a flowchart showing a series of controls by the control device.

이하, 본 발명의 실시 형태를 설명한다. 도 1은, 제1 실시 형태에 의한 선박의 블록도이다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described. 1 is a block diagram of a ship according to a first embodiment.

도 1에 도시한 바와 같이 선박(100)은, 예를 들어 선교에 배치된 텔레그래프(11)와 조타부(13)를 구비한다. 텔레그래프(11)에는 추진력 발생 장치(15)의 출력 명령값이 입력되며, 추진력 발생 장치(15)는 명령값에 따른 출력을 발생시킨다. 조타부(13)에는 조작자에 의하여 조타기(17)의 타각 명령값이 입력되며, 수동 조작 시에는 타각 명령값에 따라 타각이 변화된다.As shown in FIG. 1, the ship 100 includes, for example, a telegraph 11 and a steering unit 13 disposed on a bridge. An output command value of the propulsion generating device 15 is input to the telegraph 11, and the propulsive generating device 15 generates an output according to the command value. A steering angle command value of the steering gear 17 is input to the steering unit 13 by an operator, and the steering angle is changed according to the steering angle command value during manual operation.

추진력 발생 장치(15)는, 엔진(19)과, 엔진(19)의 출력축에 고정되어, 엔진(19)으로부터 전달된 회전 동력에 의하여 회전 구동되는 프로펠러(21)를 구비한다. 엔진(19)은, 텔레그래프(11)로부터 입력된 출력 명령값에 따른 회전수로 구동된다. 오토파일럿 제어 시에는, 엔진(19)은 입력된 목표 엔진 회전수로 구동된다. 또한 텔레그래프(11)를, 선속(대지 선속 또는 대수 선속)에 기초하는 명령을 입력 가능한 것으로 하고, 출력 명령값을, 선속을 달성하기 위하여 필요한 엔진 회전수를 나타내는 값으로 해도 된다.The propulsion generating device 15 includes an engine 19 and a propeller 21 fixed to an output shaft of the engine 19 and driven to rotate by rotational power transmitted from the engine 19 . The engine 19 is driven at the number of revolutions according to the output command value input from the telegraph 11. During autopilot control, the engine 19 is driven at the input target engine speed. It is also possible to make the telegraph 11 capable of inputting a command based on ship speed (ship speed on ground or ship speed on a logarithm), and the output command value may be a value representing the number of engine revolutions required to achieve the ship speed.

선박(100)은, 키 제어 장치로서의 제어 장치(23)와, 제어 장치(23)에 의한 제어 하, 엔진(19)에 연료를 공급하는 연료 공급 장치(25)를 구비한다.The ship 100 includes a control device 23 as a key control device and a fuel supply device 25 that supplies fuel to the engine 19 under control by the control device 23 .

제어 장치(23)는, 조류, 바람 등의 외란을 받은 때의 엔진(19)의 부하 변동량을 예측하는 예측부(27)와, 타각 제어부(29)와, 엔진(19)의 제어 조건에 관한 정보를 취득하는 정보 취득부(31)와, 연료 공급 장치(25)로부터 엔진(19)에 공급되는 연료의 양을 제어하는 연료 제어부(33)를 구비한다.The control device 23 includes a prediction unit 27 that predicts a load fluctuation amount of the engine 19 when a disturbance such as tidal current or wind is received, a steering angle control unit 29, an information acquisition unit 31 that acquires information on control conditions of the engine 19, and a fuel control unit 33 that controls the amount of fuel supplied to the engine 19 from the fuel supply device 25.

예측부(27)는, 조류 예보, 파랑 예보, 바람 예보 등의 외란 정보를 취득한다. 예측부(27)가 예측하는 엔진 부하 변동량(이하, 간단히 「외란 부하 변동량」이라 하는 일이 있음)이란, 엔진(19)의 기준 부하에 대한 변동량을 말한다. 엔진(19)의 기준 부하란, 조류, 파랑 및 바람의 영향을 받고 있지 않고, 또한 조타기(17)가 중립 위치에 있는 상태에 있어서 엔진(19)을 일정 회전수로 구동한 때의 엔진(19)의 부하를 말한다. 따라서 외란 부하 변동량이란, 선박(100)이 외란을 받은 때의 기준 부하에 대한 변동량을 말한다. 외란 부하 변동량을 예측하기 위하여 예측부(27)는, 조류 예보, 파랑 예보 등의 해상 정보, 바람 예보 등의 기상 정보를 포함하는 외란 정보를 취득한다. 외란 정보는, 선박(100) 상에서 검출한 정보여도 되고 선외로부터 취득한 정보여도 된다. 예측부(27)는, 기지의 방법에 의하여 외란 정보에 기초하여 자기 회귀 모델에 의한 시계열적 분석을 실행하여 외란을 예측하고, 예측한 외란으로부터 엔진(19)의 외란에 의한 부하 변동량(제1 부하 변동량으로서의 외란 부하 변동량)을 예측한다. 예측부(27)는 시간마다의 외란 부하 변동량을 예측하고, 경과 시간과 부하 변동량의 함수를 산출한다. 도 2에 외란 부하 변동량과 경과 시간의 관계를 나타낸다. 예측부(27)는, 예측한 엔진(19)의 외란 부하 변동량을 연료 제어부(33)에 출력한다.The prediction unit 27 acquires disturbance information such as tide forecast, wave forecast, and wind forecast. The engine load fluctuation amount predicted by the predictor 27 (hereinafter sometimes simply referred to as "disturbed load fluctuation amount") refers to the fluctuation amount of the engine 19 with respect to the reference load. The reference load of the engine 19 refers to the load on the engine 19 when the engine 19 is driven at a constant rotational speed in a state where the steering gear 17 is in a neutral position without being affected by currents, waves, and wind. Therefore, the disturbance load fluctuation amount refers to the fluctuation amount with respect to the reference load when the ship 100 receives a disturbance. In order to predict the disturbance load variation amount, the prediction unit 27 acquires disturbance information including maritime information such as tidal current forecast and wave forecast, and meteorological information such as wind forecast. The disturbance information may be information detected on the ship 100 or information obtained from outside the ship. The prediction unit 27 predicts the disturbance by performing a time-sequential analysis by an autoregressive model based on the disturbance information by a known method, and predicts a load variation amount due to the disturbance of the engine 19 (the disturbance load variation amount as the first load variation amount) from the predicted disturbance. The prediction unit 27 predicts the disturbance load variation for each hour, and calculates a function of the elapsed time and the load variation. Fig. 2 shows the relationship between the disturbance load variation and the elapsed time. The prediction unit 27 outputs the predicted amount of change in disturbance load of the engine 19 to the fuel control unit 33 .

도 1로 되돌아가, 타각 제어부(29)는 조타기(17)의 제어값을 출력한다. 조타기(17)의 제어값은, 조타기(17)의 실 각도를 나타내는 신호이다. 조타기(17)의 제어값은, 목표 각도와 실 각도의 차이로부터 산출되는 타각 지시 신호여도 된다. 타각 지시 신호는, 오토파일럿 제어를 행하기 위하여 미리 프로그래밍된 지정 항로를 항행하기 위하여 연산된 것이어도 된다. 타각 제어부(29)에 의하여 조타기(17)의 각도가 중립 위치로부터 변화되면, 프로펠러(21)가 받는 저항이 증가하여 엔진(19)의 부하가 증가한다.Returning to FIG. 1, the steering angle control part 29 outputs the control value of the steering gear 17. The control value of the steering gear 17 is a signal indicating the actual angle of the steering gear 17. The control value of the steering gear 17 may be a steering angle instruction signal calculated from the difference between the target angle and the actual angle. The rudder angle instruction signal may be calculated for navigating a specified route programmed in advance to perform autopilot control. When the angle of the steering gear 17 is changed from the neutral position by the steering angle controller 29, the resistance received by the propeller 21 increases and the load on the engine 19 increases.

정보 취득부(31)는 출력 명령값으로부터 목표 엔진 회전수, 목표 엔진 부하, 목표 연료 분사량을 산출한다. 정보 취득부(31)는 엔진(19)의 운전 상태를 모니터링하여, 엔진의 실 회전수를 포함하는 엔진(19)의 운전 상태에 관한 정보를 취득한다. 따라서 정보 취득부(31)는 회전수 취득부로서 기능한다.The information acquisition unit 31 calculates a target engine speed, a target engine load, and a target fuel injection amount from the output command value. The information acquisition unit 31 monitors the operating state of the engine 19 and acquires information on the operating state of the engine 19 including the actual number of revolutions of the engine. Therefore, the information acquisition unit 31 functions as a rotation speed acquisition unit.

연료 제어부(33)는, 목표 엔진 회전수, 목표 엔진 부하, 목표 연료 분사량, 엔진 실 회전수 등의 운전 상태에 기초하여, 엔진(19)에 공급할 연료의 양을 제어한다. 조정부로서의 연료 제어부(33)는, 오토파일럿 제어 시에는 엔진 목표 회전수, 엔진 실 회전수, 외란 부하 변동량, 및 후술하는 타각 부하 변동량에 기초하여 목표 연료 분사량을 조정한다. 연료 제어부(33)는 조정 결과에 기초하여, 엔진(19)에 공급할 연료의 양을 제어한다. 연료 제어부(33)의 출력은, 연료의 양을 나타내는 신호여도 되고, 연료 공급 장치(25)의 컨트롤 랙 위치를 나타내는 신호여도 된다.The fuel control unit 33 controls the amount of fuel to be supplied to the engine 19 based on operating conditions such as a target engine speed, a target engine load, a target fuel injection amount, and an engine compartment speed. During autopilot control, the fuel control unit 33 as an adjustment unit adjusts a target fuel injection amount based on a target engine speed, an engine compartment speed, a disturbance load variation amount, and a steering angle load variation amount to be described later. The fuel control unit 33 controls the amount of fuel to be supplied to the engine 19 based on the adjustment result. The output of the fuel control unit 33 may be a signal indicating the amount of fuel or a signal indicating the control rack position of the fuel supply device 25 .

연료 제어부(33)가 목표 연료 분사량을 조정하는 제어에 대하여 설명한다. 도 3은, 경과 시간과 목표 타각값의 관계를 나타낸다.Control by which the fuel control unit 33 adjusts the target fuel injection amount will be described. Fig. 3 shows the relationship between the elapsed time and the target angle value.

목표 연료 분사량을 조정하는 데에 있어서 타각 제어부(29)는, 먼저 지정 항로에 관한 정보로부터 경과 시간과 목표 타각값의 관계를 산출한다. 연료 제어부(33)는 타각 제어부(29)로부터 경과 시간과 목표 타각값을 취득하고, 양자의 관계로부터 경과 시간과 목표 타각값에 따른 부하 변동량(제2 부하 변동량으로서의 타각 부하 변동량)의 관계를 산출한다. 타각값은, 조타기(17)를 중립 위치로 설정한 때를 0도로 하여, 조타기(17)를 우현측으로 선회시킨 때 각도가 증가하고 조타기(17)를 좌현측으로 선회시킨 때 각도가 감소한다. 조타기(17)를 좌현측으로 선회시킨 때 각도가 증가한 것으로 해도 된다. 목표 타각값은, 도 3에 나타낸 바와 같이 경과 시간마다 설정된다. 타각 부하 변동량은, 조타기(17)의 중립 위치를 0도로 한 경우에 0으로 되며, 중립 위치에 대하여 θ도만큼 조타기(17)를 이동시킨 때와 -θ도만큼 조타기(17)를 이동시킨 때에 동일한 양으로 된다. 타각 부하 변동량은, 목표 타각값의 절대값이 증가함에 따라 증가한다. 연료 제어부(33)는 경과 시간과 타각 부하 변동량의 관계, 및 경과 시간과 외란 부하 변동량의 관계로부터, 동일한 타이밍에 있어서의 부하 변동량의 합계값을 산출한다.In adjusting the target fuel injection amount, the steering angle controller 29 first calculates the relationship between the elapsed time and the target steering angle value from information on the designated route. The fuel control unit 33 acquires the elapsed time and the target steering angle value from the steering angle control unit 29, and calculates the relationship between the elapsed time and the load variation amount (the steering angle load variation amount as the second load variation amount) according to the target steering angle value from the relationship between the two. The steering angle value is 0 degrees when the steering gear 17 is set to the neutral position, the angle increases when the steering gear 17 is turned to the starboard side, and the angle decreases when the steering gear 17 is turned to the port side. When turning the steering gear 17 to the port side, it is good also as what the angle increased. As shown in Fig. 3, the target steering angle value is set for each elapsed time. The steering angle load fluctuation amount becomes 0 when the neutral position of the steering gear 17 is set to 0 degrees, and when the steering gear 17 is moved by θ degrees and the steering gear 17 by −θ degrees relative to the neutral position, it becomes the same amount when the steering gear 17 is moved. The steering angle load variation increases as the absolute value of the target steering angle value increases. The fuel control unit 33 calculates the sum of the load fluctuations at the same timing from the relationship between the elapsed time and the rudder load fluctuation amount and the relationship between the elapsed time and the disturbance load fluctuation amount.

도 4는, 경과 시간마다의 부하 변동량의 합계값과의 관계를 나타낸다. 도 4에 나타낸 바와 같이 부하 변동량의 합계값은, 경과 시간과 타각 부하 변동량의 함수와, 경과 시간과 외란 부하 변동량의 함수를 합계한 함수로 된다. 연료 제어부(33)는 부하 변동량의 합계값을 산출하고, 산출한 값에 기초하여 엔진(19)의 회전수를 목표 회전수로 유지하도록 연료 분사량을 보정한다.Fig. 4 shows the relationship with the total value of the load fluctuation amount for each elapsed time. As shown in Fig. 4, the total value of the load variation is a function of the sum of the function of the elapsed time and the rudder load variation and the function of the elapsed time and the disturbance load variation. The fuel control unit 33 calculates the total value of the load variation amount, and based on the calculated value corrects the fuel injection amount so as to maintain the rotation speed of the engine 19 at the target rotation speed.

구체적으로는 연료 제어부(33)는 Δt초 후의 부하 변동량의 합계값을 참조하여, 엔진(19)의 부하가 현재의 엔진(19)의 부하보다도 증가하는 경우에는 연료 분사량을 증가시킨다. 이 경우, 연료 제어부(33)는 서서히 연료 분사량을 증가시켜 엔진(19)의 운전 상태를, 목표로 하는 운전 상태에 서서히 근접시킨다. 연료 제어부(33)는 Δt초 후의 부하 변동량의 합계값을 참조하여, 엔진(19)의 부하가 현재의 엔진(19)의 부하보다도 저하되는 경우에는 연료 분사량을 감소시킨다. 이 경우, 연료 제어부(33)는 서서히 연료 분사량을 감소시켜 엔진(19)의 운전 상태를, 목표로 하는 운전 상태에 서서히 근접시킨다. 연료 제어부(33)는, 디지털 트윈에 기초하는 시뮬레이션을 이용하여 현재의 엔진(19)의 운전 상태를, 목표로 하는 운전 상태로 천이시킬 수 있는 연료 분사량 및 연료 분사 타이밍을 도출한다. 연료 제어부(33)는, 도출한 타이밍에 따라 연료 분사 형태, 즉, 연료 분사량 및 타이밍을 보정한다. 이것에 의하여 Δt초 후에 엔진(19)의 부하가 증감하더라도 목표 회전수를 유지할 수 있다. 엔진(19)의 부하가 증감하더라도 목표 회전수를 유지함으로써 엔진(19)의 연비를 감소, 즉, 연료 소비량을 적게 할 수 있다.Specifically, the fuel control unit 33 refers to the total value of the load change amount after Δt seconds, and increases the fuel injection amount when the load of the engine 19 is higher than the current load of the engine 19 . In this case, the fuel control unit 33 gradually increases the fuel injection amount so that the operating state of the engine 19 gradually approaches the target operating state. The fuel control unit 33 refers to the total value of the change in load after Δt seconds, and reduces the fuel injection amount when the load of the engine 19 is lower than the load of the engine 19 at present. In this case, the fuel control unit 33 gradually reduces the fuel injection amount so that the operating state of the engine 19 gradually approaches the target operating state. The fuel control unit 33 derives a fuel injection amount and fuel injection timing capable of transitioning the current operating state of the engine 19 to a target operating state using simulation based on the digital twin. The fuel control unit 33 corrects the fuel injection form, that is, the fuel injection amount and timing, according to the derived timing. As a result, even if the load on the engine 19 increases or decreases after Δt seconds, the target rotational speed can be maintained. Even if the load of the engine 19 increases or decreases, by maintaining the target number of revolutions, the fuel consumption of the engine 19 can be reduced, that is, the amount of fuel consumption can be reduced.

도 5는, 제어 장치의 일련의 동작을 도시하는 흐름도이다. 스텝 S1에 있어서 제어 장치(23)는, 예측된 외란에 기초하여 외란 부하 변동량을 산출한다. 스텝 S2에 있어서 제어 장치(23)는, 조타기(17)의 제어값으로부터 타각 부하 변동량을 산출한다. 스텝 S1 및 S2를 행하는 순번은 반대여도 되고 동시여도 된다. 스텝 S3에 있어서 제어 장치(23)는 외란 부하 변동량 및 타각 부하 변동량에 기초하여 목표 연료 분사량을 보정한다. 스텝 S4에 있어서 제어 장치(23)는, 보정된 목표 연료 분사량에 기초하여 연료 공급 장치(25)를 제어한다. 제어 장치(23)는 항행 중, 스텝 S1 내지 S4의 제어를 반복하여 실행한다.5 is a flowchart showing a series of operations of the control device. In step S1, the controller 23 calculates the disturbance load variation amount based on the predicted disturbance. In step S2, the control device 23 calculates the steering angle load variation amount from the control value of the steering gear 17. The order of performing steps S1 and S2 may be opposite or simultaneous. In step S3, the controller 23 corrects the target fuel injection amount based on the disturbance load variation amount and the steering angle load variation amount. In step S4, the control device 23 controls the fuel supply device 25 based on the corrected target fuel injection amount. The control device 23 repeatedly executes the control of steps S1 to S4 during navigation.

다른 양태로서, 외란 정보 및 목표 타각을 예측부(27)에 입력하여, 예측부(27)가 외란 부하 변동량을 산출한다. 연료 제어부(33)는 외란 부하 변동량과 실 회전수와 목표 회전수에 기초하여 연료 분사량을 조정한다. 외란에 기초하는 부하와 목표 타각에 기초하는 부하를 개별로 산출하지 않아도 된다.As another aspect, the disturbance information and the target steering angle are input to the prediction unit 27, and the prediction unit 27 calculates the disturbance load variation amount. The fuel control unit 33 adjusts the fuel injection amount based on the disturbance load variation amount, the actual rotational speed, and the target rotational speed. It is not necessary to separately calculate the load based on the disturbance and the load based on the target steering angle.

제어 장치(23)에 따르면, 엔진(19)의 회전수를 목표 회전수로 유지하도록 목표 연료 분사량을 보정할 수 있다. 이것에 의하여 연비를 개선할 수 있다. 특히 프로펠러(21)로 유입되는 물의 양이 감소하는 등의 이유로 엔진(19)의 부하가 저하된 때, 연료 분사량을 감소시키므로 연료의 소비를 억제할 수 있다. 여기서 연비란, 단위 시간에 있어서 단위 출력당 연료 소비량으로 나타나는, 엔진의 연료 소비율〔g/㎾·h〕을 말한다.According to the control device 23, the target fuel injection amount can be corrected so as to maintain the engine 19 rotational speed at the target rotational speed. As a result, fuel economy can be improved. In particular, when the load of the engine 19 is reduced due to a decrease in the amount of water flowing into the propeller 21 or the like, the fuel injection amount is reduced, so that fuel consumption can be suppressed. Here, the fuel economy refers to the fuel consumption rate [g/kW·h] of the engine expressed as the fuel consumption per unit output in unit time.

도 6은, 제2 실시 형태에 의한 선박의 블록도이다. 제1 실시 형태에 있어서 이미 설명한 개소에는 제1 실시 형태와 동일한 부호를 붙여서, 상세한 설명을 생략한다.6 is a block diagram of a ship according to the second embodiment. In 1st Embodiment, the same code|symbol as 1st Embodiment is attached|subjected to the part already demonstrated, and detailed description is abbreviate|omitted.

선박(200)의 제어 장치(223)는 연비 산출부(201)와 제2 예측부(203)와 타각 보정부(205)와 어긋남양 산출부(209)를 구비한다. 또한 도 6의 제1 예측부(27)는, 상술한 예측부와 동일한 구성을 갖고 있지만, 제2 예측부(203)와 구별하기 위하여 「제1」이라는 문언을 붙이고 있다.The control device 223 of the ship 200 includes a fuel consumption calculator 201, a second predictor 203, a steering angle corrector 205, and a displacement amount calculator 209. The first prediction unit 27 in FIG. 6 has the same configuration as the above-described prediction unit, but is labeled “first” in order to distinguish it from the second prediction unit 203 .

연비 산출부(201)는, 선박(200)에 탑재되어 있는 엔진(19)의 등연비율선에 기초하여 엔진(19)의 연비를 산출한다. 도 7에 등연비율선의 일례를 나타낸다. 도 7에서는, 종축에 엔진 부하를 나타내고 횡축에 엔진 회전수를 나타낸다.The fuel economy calculation unit 201 calculates the fuel economy of the engine 19 based on the constant fuel ratio line of the engine 19 mounted on the vessel 200 . 7 shows an example of an equal fuel ratio line. In Fig. 7, the vertical axis represents the engine load, and the horizontal axis represents the engine speed.

제2 예측부(203)는, 목표 타각값에 따른 타각의 변화에 의한 엔진(19)의 부하 변동량을 예측한다. 목표 타각값은, 지정 항로에 따라 항행할 때의 타각값이다. 타각을 중립 위치로부터 변경하면, 조타기(17) 또는 선박(200) 전체가 받는 물의 저항이 증가하여, 타각의 변화량에 따라 엔진(19)의 부하가 증가하는 것이 알려져 있다. 타각의 변화에 의한 엔진(19)의 부하 변동량을 예측하기 위해서는, 타각값과, 주 기기 출력계와 같은 엔진 부하의 계측기로부터 얻어진 계측 결과를 관련지은 과거의 정보를 이용할 수 있다. 제2 예측부(203)는, 타각의 변화량과 엔진 부하 변동량의 관계에 관한 정보를 미리 갖고 있으며, 이 정보로부터 엔진 부하 변동량을 예측하고, 예측 결과를 타각 부하 변동량으로서 타각 보정부(205)에 출력한다.The second predictor 203 predicts the amount of change in the load of the engine 19 due to the change in the steering angle according to the target steering angle value. The target steering angle value is a steering angle value when navigating along a designated route. It is known that when the rudder angle is changed from the neutral position, water resistance applied to the steering gear 17 or the entire ship 200 increases, and the load on the engine 19 increases according to the amount of change in the rudder angle. In order to predict the amount of change in the load of the engine 19 due to the change in the steering angle, past information relating the steering angle value and the measurement result obtained from an engine load measuring instrument such as a main machine output meter can be used. The second predictor 203 has information relating to the relationship between the amount of change in steering angle and the amount of change in engine load in advance, predicts the amount of change in engine load from this information, and outputs the prediction result to the steering angle corrector 205 as the amount of change in steering angle load.

타각 보정부(205)는 연비, 제1 예측부(27)의 예측 결과, 즉, 외란 부하 변동량, 및 제2 예측부(203)의 예측 결과, 즉, 타각 부하 변동량에 더해 어긋남양에 기초하여 목표 타각값을 보정한다.The steering angle correction unit 205 corrects the target steering angle value based on the fuel consumption, the predicted result of the first predictor 27, that is, the disturbance load variation amount, and the prediction result of the second predictor unit 203, that is, the steering angle load variation amount, plus the deviation amount.

타각 제어부(29)는 상술한 구성에 더해, 타각 보정부(205)에서 보정된 목표 타각값에 기초하여 조타기(17)를 제어한다.The steering angle control unit 29 controls the steering gear 17 based on the target steering angle value corrected by the steering angle correction unit 205 in addition to the above configuration.

제2 실시 형태에 의한 선박(200)은, 제1 실시 형태에 있어서 설명한 바와 같이 연료 분사량을 보정함과 함께, 타각 보정부(205)에서 보정한 목표 타각값에 기초하여 조타기(17)를 제어한다. 이하, 타각 보정부(205)에 의한 보정에 대하여 설명한다.The ship 200 according to the second embodiment corrects the fuel injection amount as described in the first embodiment, and controls the steering gear 17 based on the target steering angle value corrected by the steering angle correction unit 205. The correction by the steering angle correction unit 205 will be described below.

연비 산출부(201)는, 현재의 엔진 토크, 엔진 실 회전수, 및 엔진(19)에 대한 연료 분사량에 기초하여 현재의 연비를 산출한다. 또한 연비 산출부(201)는, 엔진 실 회전수를 유지한 때의 소정 타이밍에 있어서의 연비를 외란 부하 변동량에 기초하여 예측한다. 연비 산출부(201)는 연비 산출부 및 연비 예측부에 상당한다.The fuel economy calculation unit 201 calculates the current fuel economy based on the current engine torque, the number of revolutions in the engine compartment, and the fuel injection amount to the engine 19 . Further, the fuel economy calculator 201 predicts the fuel economy at a predetermined timing when the engine compartment rotational speed is maintained based on the disturbance load variation amount. The fuel economy calculator 201 corresponds to a fuel economy calculator and a fuel economy predictor.

어긋남양 산출부(209)는 어긋남양 예측부 또는 어긋남양 산출부로서 기능하며, GPS 등의 위치 정보를 취득하여 항행 중인 항로와 지정 항로의 어긋남양을 산출한다. 어긋남양은, 예를 들어 지정 항로를 구성하는 직선형 항로로부터의 거리를 어긋남양으로서 타각 보정부(205)에 출력한다.The deviation amount calculation section 209 functions as a deviation amount prediction section or a deviation amount calculation section, and obtains positional information such as GPS to calculate the deviation amount between the route being navigated and the designated route. As the deviation amount, for example, the distance from the straight route constituting the designated route is output to the steering angle correction unit 205 as the deviation amount.

타각 보정부(205)는 목표 타각값을, 연비, 외란 부하 변동량, 타각 부하 변동량 및 어긋남양에 기초하여 보정한다. 따라서 본 실시 형태에서는 제1 예측부(27), 제2 예측부(203) 및 타각 보정부(205)가 예측부 및 보정부로서 기능한다. 타각 보정부(205)는 엔진(19)의 등연비율선에 기초하여 목표 타각값을 보정한다.The steering angle correction unit 205 corrects the target steering angle value based on the fuel consumption, disturbance load variation amount, steering angle load variation amount, and deviation amount. Therefore, in the present embodiment, the first prediction unit 27, the second prediction unit 203, and the steering angle correction unit 205 function as a prediction unit and a correction unit. The steering angle correction unit 205 corrects the target steering angle value based on the constant fuel consumption line of the engine 19 .

선박(200)은, 타각 보정부(205)에서 보정된 목표 타각값에 기초하여 타각을 제어하는 키 제어부(35)와, 조타부(13)로부터의 명령을 받는 타각 명령 입력부(37)를 구비한다. 키 제어부(35)는, 타각 보정부(205) 또는 타각 명령 입력부(37)로부터의 입력에 기초하여 타각을 제어한다. 예를 들어 긴급 회피 등을 행하기 위하여 오토파일럿 제어 시에 조타부(13)가 조작되면, 타각 명령 입력부(37)는 조타부(13)의 조작을 검출하여, 키 제어부(35)에 대하여 조타부(13)의 조작량에 따른 타각 명령값을 입력한다. 이 경우, 키 제어부(35)는, 타각 보정부(205)로부터의 출력에 관계없이 타각 명령 입력부(37)로부터의 타각 명령값에 기초하여 타각을 제어한다.The vessel 200 includes a key control unit 35 that controls the steering angle based on the target steering angle value corrected by the steering angle correction unit 205 and a steering angle command input unit 37 that receives a command from the steering unit 13. The key control unit 35 controls the steering angle based on an input from the steering angle correction unit 205 or the steering angle command input unit 37 . For example, when the steering unit 13 is operated during autopilot control to perform emergency avoidance or the like, the steering angle command input unit 37 detects the operation of the steering unit 13, and inputs a steering angle command value according to the amount of operation of the steering unit 13 to the key control unit 35. In this case, the key control unit 35 controls the steering angle based on the steering angle command value from the steering angle command input unit 37 regardless of the output from the steering angle correction unit 205 .

이하, 타각 보정부(205)에 의한 보정 처리에 대하여 설명한다.The correction process by the steering angle corrector 205 will be described below.

〔외란에 기초하는 타각 보정〕[Target Angle Correction Based on Disturbance]

일 실시 형태에서는 타각 보정부(205)는, 제1 예측부(27)에서 예측된 외란 부하 변동량에 기초하여 목표 타각값을 보정한다. 도 8은, 지정 항로를 항행하기 위한 목표 타각값의 경시 변화를 나타낸다. 도시된 예에서는 타각을 일 방향(예를 들어 우선회 방향)으로 증감시키고 있으며, 종축의 원점은 조타기(17)의 중립 위치를 나타낸다. 또한 도 9는, 제1 예측부(27)가 예측한 외란 부하 변동량의 경시 변화를 나타낸다. 외란 부하 변동량은, 엔진 부하를 증가시키는 부하(정의 값으로 되는 부하)와 엔진 부하를 감소시키는 부하(부의 값으로 되는 부하)를 포함한다. 타각 보정부(205)는, 엔진 부하를 증가시키는 부하가 예측되는 타이밍에는 엔진 부하를 감소시키고, 엔진 부하를 감소시키는 부하가 예측되는 타이밍에는 엔진 부하를 증가시키는 보정 함수를 산출한다. 달리 말하면 타각 보정부(205)는, 외란 부하 변동량의 파형과 역위상의 보정 함수를 산출한다. 이 양태에서는, 보정 함수의 각 시간에 있어서의 크기는, 동 시각에 있어서의 외란 부하 변동량의 크기와 동일하다. 따라서 보정 함수는, 외란 부하 변동량을 횡축에 대하여 선대칭으로 한 파형을 가져서(동 도면에 있어서 파선으로 나타냄), 외란 부하 변동량을 없어지게 한다. 타각 보정부(205)는 보정 함수를 목표 타각값에 적용하여, 외란 부하 변동량을 없어지게 하는 목표 타각값을 얻는다. 이 경우, 외란 부하 변동량을 100% 없어지게 할 필요는 없으며, 외란 부하 변동량을, 미리 정해진 일정 범위 내에 들 정도로 작게 할 수 있으면 된다.In one embodiment, the steering angle correction unit 205 corrects the target steering angle value based on the disturbance load variation amount predicted by the first prediction unit 27 . Fig. 8 shows the change over time of the target rudder angle value for navigating a designated route. In the illustrated example, the rudder angle is increased or decreased in one direction (for example, the right turn direction), and the origin of the vertical axis represents the neutral position of the steering gear 17. 9 shows the change over time of the disturbance load variation amount predicted by the first predictor 27. The disturbance load variation includes a load that increases the engine load (positive load) and a load that decreases the engine load (negative load). The steering angle correction unit 205 calculates a correction function that decreases the engine load at timing when a load increasing the engine load is predicted, and increases the engine load at a timing when a load reducing the engine load is predicted. In other words, the steering angle correction unit 205 calculates a correction function of the waveform of the disturbance load variation amount and the reverse phase. In this aspect, the magnitude of the correction function at each time is equal to the magnitude of the disturbance load variation at the same time. Accordingly, the correction function has a waveform in which the disturbance load fluctuation amount is line-symmetrical with respect to the abscissa axis (indicated by a broken line in the figure), thereby eliminating the disturbance load fluctuation amount. The steering angle correction unit 205 applies the correction function to the target steering angle value to obtain a target steering angle value that eliminates the disturbance load variation. In this case, it is not necessary to make the disturbance load fluctuation amount disappear 100%, and it is only necessary to make the disturbance load fluctuation amount small enough to fall within a predetermined range.

도 10은, 보정된 목표 타각값을 나타낸다. 도 10에 나타낸 바와 같이 보정된 목표 타각값은, 보정 함수와 마찬가지의 파형을 보정 전의 목표 타각값에 적용한 값이다.10 shows corrected target angle values. As shown in Fig. 10, the corrected target steering angle value is a value obtained by applying the same waveform as the correction function to the target steering angle value before correction.

도 9 및 도 10을 참조하여, 시각 t1에 있어서의 외란 부하 변동량은 시각 t2에 있어서의 외란 부하 변동량보다도 크다. 이에 대하여 도 10에 나타낸 바와 같이, 시각 t1에 있어서의 보정된 타각은 시각 t2에 있어서의 보정된 타각보다도 작다. 이와 같이, 외란 부하 변동량이 큰 타이밍에서는 타각을 작게 하여 엔진 부하를 감소시키고, 외란 부하 변동량이 작은 타이밍에서는 타각을 크게 하여 엔진 부하를 증가시킨다. 이것에 의하여 외란 부하 변동량을 없어지게 하여, 외란을 받은 때의 엔진(19)의 부하의 변동을 0에 근접시켜(즉, 기준 부하에 근접시켜) 엔진(19)의 부하의 변동을 적게 할 수 있다. 엔진(19)의 부하의 변동을 적게 함으로써 엔진(19)의 연비를 감소, 즉, 연료 소비량을 감소시킬 수 있다.9 and 10, the disturbance load variation at time t1 is greater than the disturbance load variation at time t2. In contrast, as shown in Fig. 10, the corrected steering angle at time t1 is smaller than the corrected steering angle at time t2. In this way, the engine load is reduced by reducing the rudder angle at the timing when the disturbance load variation is large, and the engine load is increased by increasing the rudder angle at the timing when the disturbance load variation is small. This makes it possible to eliminate the amount of disturbance load fluctuation, to reduce the fluctuation in the load of the engine 19 by bringing the fluctuation in the load of the engine 19 closer to zero (i.e., closer to the reference load) when the disturbance is received. By reducing the variation of the load of the engine 19, the fuel consumption of the engine 19 can be reduced, that is, the amount of fuel consumption can be reduced.

상기에서 얻은 보정된 목표 타각값을 그대로 사용하여 조타를 행해도 되고, 연비, 제2 예측 부하 및 어긋남양에서 얻어진 정보에 기초하여 보정된 목표 타각값을 더 보정해도 된다.Steering may be performed using the corrected target steering angle value obtained above as it is, or the corrected target steering angle value may be further corrected based on information obtained from the fuel economy, the second predicted load, and the amount of deviation.

(등연비율선에 기초하는 제어〕(Control based on Equitable Proportion Line)

일 실시 형태에 있어서 타각 보정부(205)는, 연비 산출부(201)에서 산출된 연비에 기초하여 보정된 목표 타각값을 더 보정한다. 이 경우, 타각 보정부(205)는, 연비가 악화되는 경우에는 보정량을 크게 하여 연비를 개선하고, 연비의 악화가 없거나 미소한 경우에는 보정량을 0으로 하거나 작게 한다. 보정량을 0으로 한다는 것은, 외란 부하 변동량에 기초하여 보정된 목표 타각값을, 보정 전의 목표 타각값으로 되돌리는 것을 의미한다. 더 보정량을 작게 한다는 것은, 목표 타각값을, 외란 부하 변동량에 기초하여 보정된 목표 타각값과, 보정 전의 목표 타각값 사이의 임의의 값으로 하는 것을 의미한다.In one embodiment, the steering angle correction unit 205 further corrects the corrected target steering angle value based on the fuel economy calculated by the fuel economy calculation unit 201 . In this case, the steering angle correction unit 205 increases the correction amount to improve the fuel economy when the fuel economy deteriorates, and sets the corrected amount to 0 or decreases it when the fuel economy does not deteriorate or is slight. Setting the correction amount to 0 means returning the target steering angle value corrected based on the disturbance load variation amount to the target steering angle value before correction. Making the correction amount smaller means that the target steering angle value is an arbitrary value between the target steering angle value corrected based on the disturbance load variation and the target steering angle value before correction.

도 7을 참조하여, 점 A는 현재의 엔진 상태를 나타낸다. 외란 부하 변동량에 대한 목표 타각값의 보정을 행한 경우에 있어서의 소정 타이밍에서의 엔진(19)의 상태를 점 B 및 점 C로 각각 나타낸다. 점 A와 점 B는 등연비율선 상, 동일한 연비를 나타낸다. 외란 부하 변동량이 엔진(19)에 적용되었다고 하더라도 연비가 현재의 값으로부터 악화되지 않는 경우(엔진 상태가 점 A로부터 점 B로 이행하는 경우), 타각 보정부(205)는 보정량을 0, 또는 예측 부하에 대한 보정값보다도 적은 값으로 보정한다. 한편, 외란 부하 변동량이 더해진 때 연비가 현재의 값으로부터 악화되는 경우(점 A로부터 점 C로 천이하는 경우)에는, 타각 보정부(205)는 엔진 토크를 보정하여 연비가 악화되지 않도록 한다.Referring to Fig. 7, point A represents the current engine condition. Points B and C indicate states of the engine 19 at predetermined timings when the target steering angle value is corrected for the disturbance load variation amount. Point A and point B represent the same fuel economy on the equal fuel ratio line. Even if the disturbance load variation amount is applied to the engine 19, when the fuel efficiency does not deteriorate from the current value (when the engine state transitions from point A to point B), the steering angle correction unit 205 corrects the correction amount to 0 or to a value smaller than the correction value for the predicted load. On the other hand, when the fuel efficiency deteriorates from the current value when the disturbance load variation amount is added (transition from point A to point C), the steering angle correction unit 205 corrects the engine torque so that the fuel efficiency does not deteriorate.

〔항로 어긋남양에 기초하는 제어〕[Control based on route deviation amount]

일 실시 형태에 있어서 타각 보정부(205)는, 어긋남양 산출부(209)에서 산출된 어긋남양에 기초하여 보정된 목표 타각값을 더 보정한다. 이 경우, 타각 보정부(205)는 현재 위치를 참조하여, 지정 항로로부터의 어긋남양이 제1 어긋남 역치 이상인 경우에는 보정량을 작게 하여 지정 항로로의 복귀를 우선하고, 지정 항로로부터의 어긋남양이 제1 어긋남 역치 미만인 경우에는 보정량에 기초하여 외란 부하 변동량을 없어지게 한다. 보정된 목표 타각값은 외란 부하 변동량의 값에 따라 목표 타각값보다도 작아지거나 커지거나 한다. 따라서 보정된 목표 타각값에 기초하여 계속해서 항행하면 지정 항로로부터 대폭 벗어나는 것도 생각할 수 있다. 타각 보정부(205)는, 지정 항로로부터 미리 지정된 거리(어긋남양 역치) 이상 어긋난 경우, 보정량을 작게 하여 보정량을 0으로 하거나, 어긋남양이 어긋남양 역치 미만일 때의 보정량보다도 작은 값으로 한다.In one embodiment, the steering angle correction unit 205 further corrects the corrected target steering angle value based on the displacement amount calculated by the displacement amount calculation unit 209 . In this case, the steering angle correction unit 205 refers to the current position, and when the amount of deviation from the designated route is equal to or greater than the first deviation threshold, the correction amount is reduced to give priority to returning to the designated route, and when the amount of deviation from the designated route is less than the first deviation threshold, the disturbance load variation is eliminated based on the correction amount. The corrected target steering angle value is smaller or larger than the target steering angle value depending on the value of the disturbance load variation. Therefore, it is conceivable that, if the ship continues to navigate based on the corrected target rudder angle value, it may significantly deviate from the designated route. The steering angle correcting unit 205 sets the correction amount to 0 by making the correction amount smaller when the deviation is equal to or more than a predetermined distance (displacement amount threshold) from the designated route, or is set to a value smaller than the correction amount when the deviation amount is less than the deviation amount threshold.

또한 타각 보정부(205)는, 예측되는 항로의 어긋남양에 기초하여 목표 타각값의 보정량을 더 보정해도 된다. 어긋남양 산출부(209)는 위치 정보에 기초하여, 항행 중인 항로와 지정 항로의 어긋남양을 산출하고, 소정의 타이밍에 있어서, 보정된 목표 타각값으로 항행한 경우의 선박의 위치를 예측한다. 어긋남양 산출부는, 예측된 선박의 위치의 지정 항로에 대한 어긋남양을 예측한다. 타각 보정부(205)는, 어긋남양이 제2 어긋남양 역치 이상인 경우, 지정 항로로의 복귀를 우선하여 목표 타각값의 보정량을 작게 하여 보정량을 0으로 하거나, 어긋남양이 제2 어긋남양 역치 미만일 때의 보정량보다도 작은 값으로 한다.Further, the steering angle correcting unit 205 may further correct the corrected amount of the target steering angle value based on the predicted deviation amount of the route. Based on the positional information, the deviation amount calculating section 209 calculates the amount of deviation between the route being navigated and the specified route, and predicts the position of the vessel when navigating with the corrected target steering angle value at a predetermined timing. The displacement amount calculation unit predicts the displacement amount of the predicted ship position with respect to the specified route. When the deviation amount is equal to or greater than the second deviation amount threshold, the steering angle correcting unit 205 prioritizes returning to the specified route, reduces the correction amount of the target steering angle value, and sets the correction amount to 0, or sets the correction amount to a value smaller than the correction amount when the deviation amount is less than the second deviation amount threshold.

〔목표 타각값의 변화량에 기초하는 제어〕[Control based on change amount of target steering angle value]

일 실시 형태에 있어서 타각 보정부(205)는, 목표 타각값의 변화량에 기초하여 보정된 목표 타각값을 더 보정한다. 지정 항로에 따른 목표 타각값의 변화량이 큰(타각 역치 이상인) 경우, 선박(200)에 대하여 급선회가 요구되고 있어서 지정 항로에 따르는 우선도가 높을 것으로 생각된다. 타각 보정부(205)는, 목표 타각값의 변화량이 타각 역치 이상인 경우, 보정된 목표 타각값의 보정량을 작게 한다. 또한 타각 역치의 값은 선박의 선회 성능 등에 기초하여 적절히 결정 가능하다. 또한 목표 타각값이 큰 경우에 보정량을 작게 해도 된다.In one embodiment, the steering angle correction unit 205 further corrects the corrected target steering angle value based on the amount of change in the target steering angle value. When the change in the target steering angle value along the designated route is large (more than the steering angle threshold value), it is considered that the priority along the designated route is high because a quick turn is requested for the ship 200. The steering angle correction unit 205 reduces the correction amount of the corrected target steering angle value when the change amount of the target steering angle value is greater than or equal to the steering angle threshold. Also, the value of the rudder angle threshold can be appropriately determined based on the turning performance of the ship and the like. Further, when the target steering angle value is large, the correction amount may be small.

도 11은, 도 10의 일부를 확대한 도면이다. 도 10에서는, 시각 t3 및 t4에 있어서 목표 타각값의 변화량이 크게 되어 있으며, 이 변화량이 타각 역치 이상이라고 하자. 이 경우, 타각 보정부(205)는, 시각 t3 및 시각 t4 직후의 보정량을 작게 하여 목표 타각값에 근접시킨다. 타각이 크게 변화된 후, 소정 시간 경과 후 보정량을 원래대로 되돌려도 된다.FIG. 11 is an enlarged view of a part of FIG. 10 . In Fig. 10, it is assumed that the change amount of the target steering angle value is large at times t3 and t4, and this change amount is greater than or equal to the steering angle threshold value. In this case, the steering angle correction unit 205 reduces the correction amount immediately after time t3 and time t4 to approximate the target steering angle value. After the steering angle has greatly changed, the correction amount may be returned to the original value after a lapse of a predetermined time.

〔타각의 예측 변화량에 기초하는 제어〕[Control based on predicted change amount of steering angle]

일 실시 형태에 있어서 타각 보정부(205)는, 제2 예측부(203)의 예측 결과에 기초하여 보정된 목표 타각값을 더 보정한다. 이 경우, 타각 보정부(205)는, 제1 예측부(27)에서 예측한 외란에 기초하는 외란 부하 변동량과, 제2 예측부(203)에서 예측한 타각 부하 변동량을 가미하여 목표 타각값을 더 보정한다.In one embodiment, the steering angle correction unit 205 further corrects the corrected target steering angle value based on the predicted result of the second prediction unit 203 . In this case, the steering angle correction unit 205 further corrects the target steering angle value by taking into account the disturbance load variation predicted by the first predictor 27 and the steering angle load variation predicted by the second predictor 203.

도 12는, 타각량에 따라 보정량을 보정한 때의 타각의 경시 변화를 나타낸다. 도 12에 있어서 실선은, 도 10과 관련하여 설명한 보정된 목표 타각값을 나타내고, 파선은, 보정된 목표 타각값을 타각에 따라 더 보정한 타각값을 나타낸다. 이와 같이 보정된 목표 타각값을 제2 예측부(203)의 예측 결과에 기초하여 더 작게 함으로써 엔진 부하의 증감을 감소시킨다.Fig. 12 shows the change over time of the steering angle when the correction amount is corrected according to the steering angle amount. In FIG. 12 , the solid line represents the corrected target steering angle value described in relation to FIG. 10 , and the broken line indicates the steering angle value obtained by further correcting the corrected target steering angle value according to the steering angle. By making the corrected target steering angle value smaller based on the predicted result of the second prediction unit 203, the change in engine load is reduced.

도 13은, 제어 장치(223)에 의한 일련의 제어를 도시하는 흐름도이다. 제어 장치(223)는, 오토파일럿 제어가 온으로 되면 일련의 처리를 개시한다. 스텝 S11에 있어서 제어 장치(223)는, 현재의 엔진 출력이 출력 역치 미만인지를 판단한다. 엔진(19)의 출력은 연료 투입량, 엔진 회전수, 주 기기 출력계의 계측 결과로부터 취득할 수 있다. 엔진(19)의 출력이 적은 경우, 타각의 제어에 대한 선박(200)의 선회성이 낮다. 한편, 엔진 출력이 일정량 이상이면, 타각의 제어에 대한 선박(200)의 선회성이 높아진다. 부하 역치는 선박(200)의 선회성을 고려하여 미리 결정된다. 엔진(19)의 출력이 부하 역치 미만인 경우(스텝 S11의 예), 목표 타각값을 보정하지 않고, 스텝 S12에 있어서 제어 장치(223)는 목표 타각값에 따라 타각을 제어한다.13 is a flowchart showing a series of controls by the control device 223. The control device 223 starts a series of processes when the autopilot control is turned on. In step S11, the control device 223 determines whether or not the current engine output is less than the output threshold. The output of the engine 19 can be obtained from the measurement results of the fuel input amount, engine speed, and main machine output meter. When the output of the engine 19 is low, the turnability of the vessel 200 for controlling the rudder angle is low. On the other hand, if the engine output is more than a certain amount, the turning ability of the ship 200 for controlling the rudder angle increases. The load threshold is determined in advance in consideration of the turnability of the vessel 200 . When the output of the engine 19 is less than the load threshold (YES in step S11), the target steering angle value is not corrected, and the controller 223 controls the steering angle according to the target steering angle value in step S12.

엔진(19)의 출력이 역치 이상인 경우(스텝 S11의 아니오), 스텝 S13에 있어서 제어 장치(223)는 제1 예측부(27)의 예측 결과에 기초하여 외란 부하 변동량을 예측한다. 스텝 S14에 있어서 제어 장치(223)는 스텝 S11의 예측 결과에 기초하여 목표 타각값을 보정한다. 스텝 S14에서는, 제1 예측부(27)의 예측 결과에 기초하여 취득한 보정된 목표 타각값, 또는 연비 산출부(201) 등에서 얻어진 정보에 기초하여 더 보정된 목표 타각값 중 어느 쪽을 채용해도 된다. 스텝 S15에 있어서 제어 장치(223)는, 보정된 목표 타각값에 따라 타각을 제어한다.When the output of the engine 19 is equal to or greater than the threshold value (NO in step S11), the controller 223 predicts the disturbance load variation amount based on the prediction result of the first predictor 27 in step S13. In step S14, the control unit 223 corrects the target steering angle value based on the predicted result of step S11. In step S14, either the corrected target steering angle value obtained based on the prediction result of the first prediction unit 27 or the target steering angle value further corrected based on the information obtained from the fuel economy calculation unit 201 or the like may be employed. In step S15, the control device 223 controls the steering angle according to the corrected target steering angle value.

상기 일련의 처리를 행하고 있는 동안에 타각 명령 입력부(37)로부터의 입력이 있은 경우, 타각 명령 입력값에 기초하여 타각을 제어한다. 또한 스텝 S11에 있어서의 처리는 어느 타이밍에 행해도 된다.If there is an input from the steering command input unit 37 during the above series of processing, steering is controlled based on the steering command input value. In addition, the process in step S11 may be performed at any timing.

이와 같이 제어 장치(223)는, 제1 예측부(27)에 의한 외란 부하 변동량에 기초하여 목표 타각값을 보정할 수 있다. 이것에 의하여, 외란의 영향에 의한 엔진(19)의 부하의 변동을 억제하여 엔진(19)의 부하를 일정하게 유지하여 연비를 향상시킬 수 있다.In this way, the control device 223 can correct the target steering angle value based on the disturbance load variation amount by the first prediction unit 27 . In this way, it is possible to suppress fluctuations in the load of the engine 19 due to the influence of external disturbances, maintain the load of the engine 19 constant, and improve fuel efficiency.

또한 외란 부하 변동량을 없어지게 하는 보정 함수를 이용함으로써 엔진(19)의 부하 변동을 미소 또는 0으로 할 수 있다.Further, the load fluctuation of the engine 19 can be minimized or zero by using a correction function that eliminates the disturbance load fluctuation amount.

또한 외란 부하 변동량이 부하 역치 미만인 경우에는 목표 타각값을 보정하지 않고 목표 타각값에 따라 타각을 제어함으로써, 지정 항로로부터의 어긋남을 적게 할 수 있다.Further, when the disturbance load variation is less than the load threshold value, the deviation from the specified route can be reduced by controlling the steering angle according to the target steering angle value without correcting the target steering angle value.

또한 목표 타각값의 변화량에 따라 보정량을 더 보정함으로써, 급선회가 요구되고 있을 때는 선박(200)의 선회를 우선시킬 수 있다.In addition, by further correcting the correction amount according to the amount of change in the target steering angle value, when a quick turn is requested, the turn of the ship 200 can be prioritized.

또한 연비 산출부(201)의 산출 결과를 이용함으로써 연비를 더 향상시킬 수 있다.In addition, fuel economy can be further improved by using the calculation result of the fuel economy calculation unit 201 .

또한 어긋남양 산출부(209)의 산출 결과를 이용함으로써 지정 항로로부터의 어긋남을 적게 할 수 있다.Further, by using the calculation result of the deviation amount calculation section 209, deviation from the specified route can be reduced.

또한 제2 예측부(203)의 예측 결과를 이용함으로써 엔진(19)의 회전수를 더 일정하게 유지할 수 있어서 연비를 더 향상시킬 수 있다.In addition, by using the prediction result of the second prediction unit 203, the number of revolutions of the engine 19 can be kept more constant, so fuel efficiency can be further improved.

또한 타각 명령 입력부(37)의 입력을 이용함으로써 긴급 회피 등을 확실히 실행할 수 있다.In addition, by using the input of the steering angle command input unit 37, emergency avoidance or the like can be executed reliably.

본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 실시 형태의 각 구성은, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적절히 변경 가능하다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and each configuration of the embodiments can be appropriately changed within a range not departing from the gist of the present invention.

실시 형태에서는, 제어 장치(223)는 연료 소비율〔g/㎾·h〕을 감소시켜, 연비가 악화되지 않는 제어를 행하는 것으로 하였다. 그러나 제어 장치(223)는 연료 소비율 대신, 단위 시간당 연료 소비량을 나타내는 연료 소비량〔㎥/h〕에 기초하여 연료 소비량을 감소시켜, 연비가 악화되지 않는 제어를 행하는 것이어도 된다.In the embodiment, the control device 223 reduces the fuel consumption rate [g/kW·h] to perform control not to deteriorate fuel consumption. However, the control device 223 may perform control not to deteriorate fuel consumption by reducing the fuel consumption amount based on the fuel consumption amount [m 3 /h] representing the fuel consumption amount per unit time instead of the fuel consumption rate.

타각의 예측 변화량은, 미리 외란에 기초하는 타각 보정의 보정 함수를 산출할 때 편성해 넣어도 된다.The predicted change amount of the steering angle may be combined when calculating the correction function of the steering angle correction based on the disturbance in advance.

Claims (20)

프로펠러와, 상기 프로펠러에 회전 동력을 전달함으로써 선박을 추진시키기 위한 엔진과, 상기 선박을 선회시키기 위한 조타기를 구비하는 상기 선박의 상기 엔진에 대한 연료 분사량을 제어하는 연료 제어 장치이며,
상기 선박이 지정 항로를 항행하도록 상기 조타기의 목표 타각값을 명령하는 선회 명령부와,
상기 선박이 상기 지정 항로를 항행하는 동안의 소정 타이밍에 있어서 상기 목표 타각값에 따른 상기 조타기의 제어 및 외란에 의하여 생기는 상기 엔진의 부하를 예측하고, 예측된 상기 엔진의 부하의 부하 변동량을 산출하는 예측부와,
상기 엔진의 목표 회전수와 실 회전수를 취득하는 회전수 취득부와,
상기 목표 회전수와 상기 실 회전수와 상기 부하 변동량에 기초하여, 상기 엔진의 회전수의 변동을 억제하도록 상기 소정 타이밍에 있어서의 상기 연료 분사량을 조정하는 조정부와,
조정된 상기 연료 분사량에 기초하여 상기 엔진에 연료를 분사하는 엔진 제어부를 구비하는, 연료 제어 장치.
A fuel control device for controlling the amount of fuel injected into the engine of the ship, including a propeller, an engine for propelling the ship by transmitting rotational power to the propeller, and a steering gear for turning the ship,
A turn command unit for commanding a target steering angle value of the steering gear so that the ship navigates a designated route;
At a predetermined timing while the ship is navigating the designated route, a prediction unit for predicting the load of the engine caused by control of the steering gear and disturbance according to the target steering angle value, and calculating a load variation of the predicted load of the engine;
a rotational speed acquisition unit for obtaining a target rotational speed and an actual rotational speed of the engine;
an adjustment unit that adjusts the fuel injection amount at the predetermined timing to suppress a fluctuation in the engine speed based on the target engine speed, the actual engine speed, and the load fluctuation amount;
and an engine control unit for injecting fuel to the engine based on the adjusted fuel injection amount.
제1항에 있어서,
상기 예측부는, 현재의 선체의 방향과 소정 타이밍의 목표 위치에 따라 산출된 목표 타각값에 기초하여 상기 엔진의 부하를 예측하는, 연료 제어 장치.
According to claim 1,
Wherein the prediction unit predicts the load of the engine based on the target steering angle value calculated according to the current direction of the hull and the target position at a predetermined timing.
제1항에 있어서,
상기 예측부는, 현재의 선체의 방향과 외란과 소정 타이밍의 목표 위치에 따라 산출된 목표 타각값에 기초하여 상기 엔진의 부하를 예측하는, 연료 제어 장치.
According to claim 1,
Wherein the prediction unit predicts the load of the engine based on the target steering angle value calculated according to the current direction and disturbance of the hull and the target position at a predetermined timing.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조정부는, 상기 엔진의 부하가 기준 부하에 대하여 증가할 것으로 예측되는 경우에는 상기 연료 분사량을 증가시키고, 상기 엔진의 부하가 기준 부하에 대하여 감소할 것으로 예측되는 경우에는 상기 연료 분사량을 감소시키는, 연료 제어 장치.
According to any one of claims 1 to 3,
The adjustment unit increases the fuel injection amount when the load of the engine is predicted to increase with respect to the reference load, and decreases the fuel injection amount when the load of the engine is predicted to decrease with respect to the reference load. Fuel control device.
프로펠러와, 상기 프로펠러에 회전 동력을 전달함으로써 선박을 추진시키기 위한 엔진과, 상기 선박을 선회시키기 위한 조타기를 구비하는 상기 선박을 제어하는 제어 장치이며,
상기 선박이 지정 항로를 항행하도록 상기 조타기의 목표 타각값을 명령하는 선회 명령부와,
상기 선박이 상기 지정 항로를 항행하는 동안의 소정 타이밍에 있어서 외란에 의하여 생기는 상기 엔진의 부하를 예측하고, 예측된 상기 엔진의 부하의 기준 부하에 대한 외란 부하 변동량을 산출하는 제1 예측부와,
상기 선박이 상기 지정 항로를 항행하는 동안의 상기 소정 타이밍에 있어서 상기 목표 타각값에 따른 상기 조타기의 제어에 의하여 생기는 상기 엔진의 부하를 예측하고, 예측된 상기 엔진의 부하의, 현재의 엔진의 부하에 대한 타각 부하 변동량을 산출하는 제2 예측부와,
상기 엔진의 목표 회전수와 실 회전수를 취득하는 회전수 취득부와,
상기 목표 회전수, 상기 실 회전수, 상기 외란 부하 변동량 및 상기 타각 부하 변동량에 기초하여 상기 엔진의 회전수의 변동을 억제하도록 상기 소정 타이밍에 있어서의 연료 분사량을 조정하는 조정부와,
조정된 상기 연료 분사량에 기초하여 상기 엔진에 연료를 분사하는 엔진 제어부와,
상기 외란 부하 변동량에 기초하여 상기 엔진의 연비를 감소시키도록 상기 목표 타각값을 보정하는 보정부와,
보정된 상기 목표 타각값에 따라 상기 조타기를 제어하는 키 제어부를 구비하는, 키 제어 장치.
A control device for controlling the ship having a propeller, an engine for propelling the ship by transmitting rotational power to the propeller, and a steering gear for turning the ship,
A turn command unit for commanding a target steering angle value of the steering gear so that the ship navigates a designated route;
A first predictor for predicting a load of the engine caused by a disturbance at a predetermined timing while the ship is navigating the designated route, and calculating a disturbance load variation amount of the predicted load of the engine with respect to a reference load;
A second predictor for predicting the load of the engine generated by control of the steering gear according to the target steering angle value at the predetermined timing while the ship is navigating the designated route, and calculating a steering angle load variation amount of the predicted load of the engine with respect to the current engine load;
a rotational speed acquisition unit for obtaining a target rotational speed and an actual rotational speed of the engine;
an adjustment unit that adjusts a fuel injection amount at the predetermined timing to suppress a change in the engine speed based on the target speed, the actual speed, the disturbance load change amount, and the steering angle load change amount;
an engine controller for injecting fuel into the engine based on the adjusted fuel injection amount;
a correction unit correcting the target steering angle value to reduce the fuel efficiency of the engine based on the disturbance load variation amount;
A key control device comprising a key control unit for controlling the steering gear according to the corrected target steering angle value.
프로펠러와, 상기 프로펠러에 회전 동력을 전달함으로써 선박을 추진시키기 위한 엔진과, 상기 선박을 선회시키기 위한 조타기를 구비하는 상기 선박을 제어하는 제어 장치이며,
상기 선박이 지정 항로를 항행하도록 상기 조타기의 목표 타각값을 명령하는 선회 명령부와,
상기 선박이 상기 지정 항로를 항행하는 동안의 소정 타이밍에 있어서 외란에 의하여 생기는 상기 엔진의 부하를 예측하고, 예측된 상기 엔진의 부하의 기준 부하에 대한 외란 부하 변동량을 산출하는 제1 예측부와,
상기 선박이 상기 지정 항로를 항행하는 동안의 상기 소정 타이밍에 있어서 상기 목표 타각값에 따른 상기 조타기의 제어에 의하여 생기는 상기 엔진의 부하를 예측하고, 예측된 상기 엔진의 부하의, 현재의 엔진의 부하에 대한 타각 부하 변동량을 산출하는 제2 예측부와,
상기 엔진의 목표 회전수와 실 회전수를 취득하는 회전수 취득부와,
상기 목표 회전수, 상기 실 회전수, 상기 외란 부하 변동량 및 상기 타각 부하 변동량에 기초하여 상기 엔진의 회전수의 변동을 억제하도록 상기 소정 타이밍에 있어서의 연료 분사량을 조정하는 조정부와,
조정된 상기 연료 분사량에 기초하여 상기 엔진에 연료를 분사하는 엔진 제어부와,
상기 외란 부하 변동량에 기초하여 상기 엔진의 연료 소비량을 감소시키도록 상기 목표 타각값을 보정하는 보정부와,
보정된 상기 목표 타각값에 따라 상기 조타기를 제어하는 키 제어부를 구비하는, 키 제어 장치.
A control device for controlling the ship having a propeller, an engine for propelling the ship by transmitting rotational power to the propeller, and a steering gear for turning the ship,
A turn command unit for commanding a target steering angle value of the steering gear so that the ship navigates a designated route;
A first predictor for predicting a load of the engine caused by a disturbance at a predetermined timing while the ship is navigating the designated route, and calculating a disturbance load variation amount of the predicted load of the engine with respect to a reference load;
A second predictor for predicting the load of the engine generated by control of the steering gear according to the target steering angle value at the predetermined timing while the ship is navigating the designated route, and calculating a steering angle load variation amount of the predicted load of the engine with respect to the current engine load;
a rotational speed acquisition unit for obtaining a target rotational speed and an actual rotational speed of the engine;
an adjustment unit that adjusts a fuel injection amount at the predetermined timing to suppress a change in the engine speed based on the target speed, the actual speed, the disturbance load change amount, and the steering angle load change amount;
an engine controller for injecting fuel into the engine based on the adjusted fuel injection amount;
a correction unit correcting the target steering angle value to reduce fuel consumption of the engine based on the disturbance load variation amount;
A key control device comprising a key control unit for controlling the steering gear according to the corrected target steering angle value.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 보정부는, 상기 제1 예측부에서 예측한 상기 엔진의 부하 변동량을 없어지게 하도록 타각을 보정하는, 키 제어 장치.
According to claim 5 or 6,
wherein the correction unit corrects the steering angle so that the engine load fluctuation amount predicted by the first prediction unit disappears.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 보정부는, 상기 엔진의 부하가 상기 소정 타이밍에 상기 기준 부하에 대하여 증가할 것으로 예측되는 경우에는 상기 소정 타이밍에 있어서 상기 목표 타각값을 상기 타각 부하 변동량에 기초하여 작게 하도록 보정하는, 키 제어 장치.
According to claim 5 or 6,
wherein the correction unit corrects the target steering angle value at the predetermined timing to decrease based on the steering angle load variation amount when the load of the engine is predicted to increase with respect to the reference load at the predetermined timing.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 보정부는, 상기 엔진의 부하가 상기 소정 타이밍에 감소할 것으로 예측되는 경우에는 상기 소정 타이밍에 있어서 상기 목표 타각값을 상기 외란 부하 변동량에 기초하여 크게 하도록 보정하는, 키 제어 장치.
According to claim 5 or 6,
wherein the correction unit corrects the target steering angle value at the predetermined timing to increase based on the disturbance load variation amount when the engine load is predicted to decrease at the predetermined timing.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 기준 부하는 현재의 엔진의 부하인, 키 제어 장치.
According to claim 5 or 6,
The key control device according to claim 1 , wherein the reference load is a current engine load.
제6항에 있어서,
상기 보정부는, 상기 제1 예측부에서 예측한 상기 엔진의 부하 변동량이 일정한 범위 내로 되도록 타각을 보정하는, 키 제어 장치.
According to claim 6,
wherein the correction unit corrects the steering angle so that the engine load fluctuation amount predicted by the first prediction unit is within a predetermined range.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 보정부는, 현재의 타각값에 대한 상기 목표 타각값의 변화량이 타각 역치 이상인 경우, 상기 타각 역치 미만인 경우와 비교하여 상기 목표 타각값의 보정량을 작게 하는, 키 제어 장치.
According to claim 5 or 6,
wherein the correction unit reduces a correction amount of the target steering angle value when the change amount of the target steering angle value with respect to the current steering angle value is greater than or equal to the steering angle threshold value, compared to a case where the target steering angle value is less than the steering angle value.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 엔진의 부하가 부하 역치 미만인 경우, 상기 키 제어부는, 보정되어 있지 않은 상기 목표 타각값에 따라 타각을 제어하는, 키 제어 장치.
According to claim 5 or 6,
and the key control unit controls a steering angle according to the uncorrected target steering angle value when the load of the engine is less than a load threshold.
제5항 또는 제6항에 있어서,
현재의 엔진 토크, 현재의 엔진 회전수, 및 상기 엔진에 대한 연료 분사량에 기초하여 현재의 연비를 산출하는 연비 산출부와,
상기 현재의 엔진 회전수를 유지한 때의 상기 소정 타이밍에 있어서의 연비를 상기 외란 부하 변동량에 기초하여 예측하는 연비 예측부를 구비하고,
상기 보정부는, 상기 현재의 연비와 상기 연비 예측부의 예측 결과에 기초하여 상기 목표 타각값을 보정하는, 키 제어 장치.
According to claim 5 or 6,
a fuel economy calculation unit that calculates current fuel economy based on current engine torque, current engine speed, and fuel injection amount for the engine;
a fuel economy prediction unit for predicting fuel economy at the predetermined timing when the current engine speed is maintained based on the disturbance load variation amount;
wherein the correcting unit corrects the target steering angle value based on the current fuel efficiency and a predicted result of the fuel efficiency predicting unit.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 선박의 현재 위치를 취득하는 위치 취득부와,
상기 선박의 현재 위치의 상기 지정 항로에 대한 어긋남양을 산출하는 어긋남양 산출부를 구비하고,
상기 보정부는, 상기 어긋남양이 소정의 역치 이상인 경우, 상기 목표 타각값의 보정량을 작게 하는, 키 제어 장치.
According to claim 5 or 6,
a location acquisition unit that acquires the current location of the vessel;
A deviation amount calculation unit for calculating a deviation amount of the current position of the vessel with respect to the specified route;
The key control device according to claim 1 , wherein the correction unit reduces a correction amount of the target steering angle value when the amount of deviation is equal to or greater than a predetermined threshold value.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 소정 타이밍에 있어서, 보정된 상기 목표 타각값으로 상기 조타기를 제어한 경우의 상기 선박의 위치를 예측하는 위치 예측부와,
예측된 상기 선박의 위치의 상기 지정 항로에 대한 어긋남양을 예측하는 어긋남양 예측부를 구비하고,
상기 보정부는, 상기 어긋남양이 소정의 역치 이상인 경우, 상기 목표 타각값의 보정량을 작게 하는, 키 제어 장치.
According to claim 5 or 6,
At the predetermined timing, a position predictor for predicting the position of the ship when the steering gear is controlled with the corrected target steering angle value;
A deviation amount prediction unit for predicting a deviation amount of the predicted position of the vessel with respect to the designated route;
The key control device according to claim 1 , wherein the correction unit reduces a correction amount of the target steering angle value when the amount of deviation is equal to or greater than a predetermined threshold value.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 제1 예측부는, 상기 소정 타이밍에 있어서의 상기 목표 타각값에 기초하여 상기 조타기를 제어함으로써 생기는 상기 엔진의 부하를 예측하고, 외란에 의하여 생기는 상기 엔진의 부하와, 상기 조타기를 제어함으로써 생기는 상기 엔진의 부하에 기초하여 상기 외란 부하 변동량을 산출하는, 키 제어 장치.
According to claim 5 or 6,
The first prediction unit predicts the load of the engine caused by controlling the steering gear based on the target steering angle value at the predetermined timing, and calculates the disturbance load variation amount based on the load of the engine generated by disturbance and the load of the engine generated by controlling the steering gear.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 제1 예측부는, 해상 정보 및 기상 정보 중 적어도 한쪽에 기초하여 상기 외란에 의한 엔진의 부하를 예측하는, 키 제어 장치.
According to claim 5 or 6,
wherein the first predictor predicts an engine load due to the disturbance based on at least one of marine information and meteorological information.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 선박은, 조작자로부터의 타각 명령값이 입력되는 타각 명령 입력부를 구비하고,
상기 키 제어부는, 상기 타각 명령 입력부에 타각 명령이 입력된 경우, 상기 타각 명령에 따라 상기 조타기를 제어하고, 상기 타각 명령 입력부에 상기 타각 명령이 입력되지 않은 경우, 보정된 상기 목표 타각값에 따라 상기 조타기를 제어하는, 키 제어 장치.
According to claim 5 or 6,
The ship has a rudder command input unit into which a rudder command value from an operator is input,
The key control unit controls the steering gear according to the steering command when a steering command is input to the steering command input unit, and controls the steering gear according to the corrected target steering angle value when the steering command is not input to the steering angle command input unit.
프로펠러와, 상기 프로펠러에 회전 동력을 전달함으로써 선박을 추진시키기 위한 엔진과, 상기 선박을 선회시키기 위한 조타기를 구비하는 상기 선박을 제어하는 제어 장치이며,
상기 선박이 지정 항로를 항행하도록 상기 조타기의 목표 타각값을 명령하는 선회 명령부와,
상기 선박이 상기 지정 항로를 항행하는 동안의 소정 타이밍에 있어서 외란에 의하여 생기는 상기 엔진의 부하를 예측하고, 예측된 상기 엔진의 부하의 기준 부하에 대한 외란 부하 변동량을 산출하는 제1 예측부와,
상기 선박이 상기 지정 항로를 항행하는 동안의 상기 소정 타이밍에 있어서 상기 목표 타각값에 따른 상기 조타기의 제어에 의하여 생기는 상기 엔진의 부하를 예측하고, 예측된 상기 엔진의 부하의, 현재의 엔진의 부하에 대한 타각 부하 변동량을 산출하는 제2 예측부와,
상기 엔진의 목표 회전수와 실 회전수를 취득하는 회전수 취득부와,
상기 목표 회전수와 상기 실 회전수와 상기 타각 부하 변동량에 기초하여, 상기 엔진의 회전수의 변동을 억제하도록 상기 소정 타이밍에 있어서의 연료 분사량을 조정하는 조정부와,
조정된 상기 연료 분사량에 기초하여 상기 엔진에 연료를 분사하는 엔진 제어부와,
상기 엔진의 부하가 상기 소정 타이밍에 상기 기준 부하에 대하여 증가할 것으로 예측되는 경우에는 상기 소정 타이밍에 있어서 상기 목표 타각값을 상기 외란 부하 변동량에 기초하여 작게 하도록 보정하는 것, 및 상기 엔진의 부하가 상기 소정 타이밍에 감소할 것으로 예측되는 경우에는 상기 소정 타이밍에 있어서 상기 목표 타각값을 상기 외란 부하 변동량에 기초하여 크게 하도록 보정하는 것 중 적어도 어느 한쪽을 실행하는 보정부와,
보정된 상기 목표 타각값에 따라 상기 조타기를 제어하는 키 제어부를 구비하는, 키 제어 장치.
A control device for controlling the ship having a propeller, an engine for propelling the ship by transmitting rotational power to the propeller, and a steering gear for turning the ship,
A turning command unit for commanding a target steering angle value of the steering gear so that the ship navigates a designated route;
A first predictor for predicting a load of the engine caused by a disturbance at a predetermined timing while the ship is navigating the designated route, and calculating a disturbance load variation amount of the predicted load of the engine with respect to a reference load;
A second predictor for predicting the load of the engine generated by control of the steering gear according to the target steering angle value at the predetermined timing while the ship is navigating the designated route, and calculating a steering angle load variation amount of the predicted load of the engine with respect to the current engine load;
a rotational speed acquisition unit for obtaining a target rotational speed and an actual rotational speed of the engine;
an adjustment unit that adjusts a fuel injection amount at the predetermined timing to suppress a change in the engine speed based on the target engine speed, the actual engine speed, and the rudder angle load variation amount;
an engine control unit for injecting fuel into the engine based on the adjusted fuel injection amount;
a correction unit configured to perform at least one of: correcting at the predetermined timing to make the target steering angle value smaller based on the disturbance load variation amount when the load of the engine is predicted to increase with respect to the reference load at the predetermined timing;
A key control device comprising a key control unit for controlling the steering gear according to the corrected target steering angle value.
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