KR20220028077A - 선박의 추진 파워 출력을 제어하기 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

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리누스 이데스코그
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야라 마린 테크놀로지스 에이에스
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Abstract

본 개시내용은 선박(2)의 프로펠러 샤프트(6)에 적용되는 추진 파워 출력을 제어하기 위한 방법 및 시스템(10)에 관한 것이다. 선박은 프로펠러 샤프트(6) 및 프로펠러 샤프트(6)에 연결되는 추진 파워 소스(4)를 포함한다. 추진 파워 소스로 추진 파워를 발생시키는 단계(102)를 위한 제어 신호는 상부 제어 제한 값 및 하부 제어 제한 값에 의해 제한되는 간격 내에서 변경된다. 선박의 작동 매개변수의 현재 값이 제1 매개변수 제한 값에 도달하는 경우, 상부 제어 제한 값이 감소된다. 따라서, 추진 파워 소스는, 선박에 대해 바람직하지 않을 것인 너무 높은 파워 출력을 프로펠러 샤프트에 적용시키는 것이 방지된다.

Description

선박의 추진 파워 출력을 제어하기 위한 방법 및 시스템
본 발명은 선박의 프로펠러 샤프트에 적용되는 추진 파워 출력을 제어하기 위한 방법, 및 선박의 프로펠러 샤프트에 적용되는 추진 파워 출력을 제어하는 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 또한 선박의 프로펠러 샤프트에 인가되는 추진력 출력을 제어하기 위한 시스템을 포함하는 선박에 관한 것이다. 본 발명은 또한 컴퓨터 프로그램 및 컴퓨터에 의해 실행될 때 컴퓨터로 하여금 선박의 프로펠러 샤프트에 인가되는 추진력 출력을 제어하는 방법을 수행하게 하는 명령을 포함하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 관한 것이다.
선박은 특히 프로펠러 샤프트를 통해 프로펠러와 연결된 추진 파워 소스을 포함한다. 이러한 방식으로 추진력 소스는 선박을 추진하도록 배치됩니다.
추진 파워 소스는 적어도 하나의 내연 기관인 ICE를 포함한다. 선박은 예를 들어 몇 가지 예를 들자면 유조선, RORO 선박, 여객선 또는 연안 선박과 같은 상업 교통에 사용되는 대형 선박입니다.
선박의 추진력은 다리에서 제어됩니다. 그곳에서 인원은 선박 제어를 위한 지원 정보에 액세스할 수 있다. 정보는 예를 들어 지도, 계기 및 선박 내부 통신 장치 중 하나 이상을 통해 제공될 수 있다. 교량에는 선박의 속도와 침로를 제어하기 위한 제어 장치도 제공됩니다.
WO2019/011779는 엔진 및 제어 가능한 피치 프로펠러를 포함하는 선박의 추진을 제어하기 위한 사용자 보드 및 제어 유닛을 개시하고 있다. 토크와 엔진 속도는 출력 설정값에 따라 조정됩니다. 조정은 상기 선박의 연료 소비가 원하는 연료 소비 범위 내로 유지 및/또는 유지되도록 상기 선박이 상기 엔진의 엔진 속도 및 상기 제어 가능한 피치 프로펠러의 프로펠러 피치를 갖는 작동 조건에서 작동되도록 하는 것이다. 출력 설정값은 사용자 보드를 사용하여 설정할 수 있다.
선박의 프로펠러 샤프트에 인가되는 추진력을 제어하기 위한 방법 및/또는 시스템을 달성하는 것이 유리할 것이다. 특히, 선박의 작동 조건에 적응할 수 있는 방법 및/또는 시스템을 제공하는 것이 바람직할 것입니다. 이러한 문제 중 하나 이상을 더 잘 처리하기 위해 독립항에 정의된 특징을 갖는 방법 및/또는 시스템이 제공됩니다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 선박의 프로펠러 샤프트에 인가되는 추진력 출력을 제어하는 방법이 제공된다. 선박은 프로펠러 샤프트와 프로펠러 샤프트에 연결된 추진 파워 소스으로 구성된다. 방법은 다음 단계를 포함한다.
- 추진 전원에 제어 신호를 인가하는 단계,
- 제어 신호에 대응하여 추진 파워 소스으로 추진 동력을 생성하고,
- 제어 상한값과 제어 하한값에 의해 제한되는 간격 내에서 제어 신호를 변화시키는 단계,
- 선박의 작동 매개변수의 현재 값을 결정하고,
- 동작 매개변수의 현재 값을 제1 매개변수 한계값과 비교하고, 여기서 동작 매개변수의 현재 값이 제1 매개변수 한계 값에 도달하면, 방법은 다음 단계를 포함한다:
- 상한 제어 한계 값을 줄입니다.
상기 방법은 상한 제어 한계값을 감소시키는 단계를 포함하기 때문에, 선박의 작동 매개변수의 현재 값이 제1 매개변수 한계값에 도달하면, 추진 동력 출력을 제어하는 방법은 선박의 작동 조건을 고려하여 추진력 소스가 프로펠러 샤프트에 너무 높은 출력을 인가하여 선박에 불리하게 작용하는 것을 방지한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 선박의 프로펠러 샤프트에 인가되는 추진력 출력을 제어하기 위한 시스템이 제공된다. 이 시스템은 프로펠러 샤프트, 추진 파워 소스 및 제어 장치로 구성된다. 제어 장치는 적어도 하나의 제어 유닛, 및 선박의 적어도 하나의 작동 특성을 감지하기 위한 적어도 하나의 센서를 포함한다. 제어 장치는 다음과 같이 구성된다.
- 추진 파워 소스에 의해 프로펠러 샤프트에 인가되는 동력 출력을 제어하기 위한 제어 신호를 추진 파워 소스에 인가하고, 제어 신호는 제어 상한값 및 제어 하한값에 의해 제한되는 간격 내에서 가변적이며,
- 적어도 하나의 센서를 사용하여 선박의 작동 매개변수의 현재 값을 결정하고,
- 작동 매개변수의 현재 값을 첫 번째 매개변수 한계값과 비교합니다. 작동 매개변수의 현재 값이 첫 번째 매개변수 한계값에 도달하면 제어 장치는 다음과 같이 구성된다.
- 상한 제어 한계 값을 줄입니다.
유사하게, 방법과 관련하여 위에서 논의된 바와 같이, 시스템의 제어 장치는 상한 제어 한계 값을 감소시키도록 구성되기 때문에, 선박의 작동 매개변수의 현재 값이 제1 매개변수 한계 값에 도달하면, 제어 시스템 추진 동력 출력은 추진 파워 소스이 프로펠러 샤프트에 너무 높은 출력을 인가하여 선박에 불리할 수 있는 너무 높은 동력을 인가하는 것을 방지하기 위해 선박의 작동 조건을 고려한다.
제1 매개변수 한계값은 추진 파워 소스이 너무 높은 출력 레벨에서 작동됨을 나타내는 선박의 작동 매개변수 값을 나타낸다. 첫 번째 매개변수 한계 값은 선박의 프로펠러 샤프트에 영향을 미치는 하중, 선박이 바다를 항해하는 조건, 추진 파워 소스, 탑승 화물과 같은 선박의 다양한 측면 중 하나 이상과 관련될 수 있다.
보다 구체적으로, 선박의 프로펠러 샤프트에 연결되는 추진파워 소스는 파워윈도우 내에서 프로펠러 샤프트에 추진력을 제공한다. 파워 윈도우는 상한 및 하한 파워 한계 값으로 제한되는 간격으로 정의됩니다. 선박이 항해함에 따라, 즉 선박이 추진력에 의해 추진됨에 따라 추진력으로부터 프로펠러 샤프트에 인가되는 현재의 추진력 출력을 모니터링하고 추진력원을 제어하여 프로펠러에 인가되는 추진력이 샤프트는 파워 윈도우 내에 남아 있다. 상한 및 하한 전력 제한 값, 즉 파워 윈도우의 크기는 선박의 여러 다른 측면 중 하나 이상을 기반으로 설정될 수 있다. 본 발명에 따르면, 제1 매개변수 한계값은 선박의 적어도 하나의 양태에 기초하여 파워 윈도우의 상한을 조정하기 위해 이용된다. 따라서 선박의 특정 측면에 영향을 미치는 현재 조건은 파워 윈도우를 제한하는 데 활용된다.
실제로 이것은 프로펠러 샤프트에 가해지는 추진력이 상한 동력 한계값을 초과하고 동력 하한 한계값 아래로 떨어지는 것을 방지할 수 있도록 추진 파워 소스이 제어된다는 것을 의미한다. 시각. 선박의 프로펠러 샤프트에 인가되는 추진력 출력을 제어하는 시스템은 파워 윈도우 내에서 프로펠러 샤프트에 인가되는 추진력을 제한하기 위한 추진 파워 소스을 제어하기 위해 선박의 교량에 있는 인원에 의해 활용된다. 시스템은 인원을 위한 지원 시스템을 형성할 수 있고/있거나 시스템은 선박의 자동 조종 시스템의 일부를 형성할 수 있다. 예를 들어 항구에서 기동하는 동안 직원이 적절하다고 판단하는 경우 시스템을 끄거나 연결을 끊거나 비활성화할 수 있다.
선박에서 전통적으로 사용되는 제어 수단의 예로는 선교에 있는 인원과 선박의 기관실에서 엔진 조작자 간의 직접 통신과 추진 파워 소스의 ICE가 자동으로 차단되는 것을 방지하는 내연 기관, ICE, 내부 안전 시스템이 있다. 최대 ICE 매개변수를 초과합니다.
추진 파워 소스에 의해 프로펠러 샤프트에 인가되는 동력 출력이 파워 윈도우 내에서, 즉 상한 제어 한계값 및 하한 제어에 의해 제한되는 간격 내에서 제어되는 것이 유리할 것이라는 것을 발명가는 깨달았다. 제한 값, 그러나 파워 윈도우의 크기가 선박이 운항되는 현재 조건에 적응할 수 있는 경우. 즉, 선박의 현재 운항 조건에 따라 파워 윈도우의 크기가 불리할 수 있으며 크기 조정이 유리할 수 있다.
보다 구체적으로, 예를 들어 특정 해상 및/또는 기상 조건과 같은 선박의 특정 작동 조건에서 추진력 출력을 상한 출력 한계 값에 가깝게 프로펠러 샤프트에 적용하는 것은 선박에 불리한 것으로 판명될 수 있다. 파워 소스 및/또는 화물에 영향을 미치고/하거나 추진 파워 소스이 비효율적으로, 환경적으로 유해한 방식으로 및/또는 불규칙하게 작동하게 할 수 있다. 반면, 선박의 다른 작동 조건에서 동일한 상한 출력 한계 값은 선박, 추진 파워 소스 및/또는 화물에 유리한 것으로 입증되고/하거나 효율적이고 환경 친화적이며 신뢰할 수 있는 작동을 제공합니다. 추진력의 원천.
따라서, 본 발명에 따르면, 선박의 작동 매개변수의 현재 값을 제1 매개변수 한계값과 비교함으로써, 작동 매개변수의 현재 값이 제1 매개변수 한계값에 도달하면, 상한 제어 한계값을 감소시키고, 추진력 소스의 출력을 감소시켜 선박의 불리한 작동을 방지한다.
선박은 예를 들어 유조선, RORO 선박, 여객 페리 또는 연안 선박과 같은 상업 교통에 사용되는 대형 선박일 수 있다. 선박의 길이는 최소 90m일 수 있다. 일반적으로 선박의 재화중량 톤수는 최소 4200톤입니다. 추진력 소스의 최대 전력 출력은 적어도 3MW일 수 있다. 추진력 소스의 최대 전력 출력은 3 - 85MW 범위 내에 있을 수 있다. 추진력 소스의 ICE의 최대 전력 출력은 적어도 2MW일 수 있다. 그러나, 본 발명은 위에서 논의된 것보다 더 작은 선박에도 적용될 수 있다.
추진 파워 소스는 적어도 하나의 ICE를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 추진 파워 소스는 프로펠러 샤프트에 연결된 적어도 하나의 추가 ICE, 즉 적어도 2개의 ICE를 포함한다.
제어 장치는 여기에 설명된 프로펠러 샤프트에 인가되는 추진력 출력의 제어를 수행하기 위해 전용될 수 있다. 대안적으로, 제어 장치는 선박의 추진 및/또는 추진 파워 소스과 관련된 추가 제어 작업을 수행하도록 구성될 수 있다. 유사하게, 제어 유닛은 여기에서 논의된 제어를 수행하기 위한 전용 제어 유닛일 수 있다. 대안적으로, 제어 유닛은 추가 제어 작업을 수행하도록 구성될 수 있다. 다른 대안에 따르면, 제어 유닛은 분산 제어 유닛일 수 있으며, 즉, 여기에서 논의된 제어를 집합적으로 수행하도록 구성된 하나 이상의 프로세서 또는 유사한 장치를 포함할 수 있다.
제어 신호의 상한값과 하한값에 의해 제한되는 간격 내에서 제어 신호의 가변은 선박이 항해할 때 수행되고 추진 파워 소스의 추진력은 속력에 적응하기 위해 선박의 인원이나 자동 조종 장치에 의해 선박의 원하는 선박 속도로 제어됩니다.
추진력의 현재 값은 대안적으로 추진력의 순간 값 또는 추진력의 우세 값으로 지칭될 수 있다. 유사하게, 작동 매개변수의 현재 값은 대안적으로 작동 매개변수의 순간 값 또는 작동 매개변수의 우세한 값으로 지칭될 수 있다.
선박의 적어도 하나의 작동 특성을 감지하기 위한 센서는 선박의 작동 매개변수의 현재 값을 결정하기 위해 적어도 부분적으로 이용될 수 있다.
첫 번째 매개변수 한계값은 선박의 운용 매개변수의 값을 나타내며, 이 값은 선박이 선박의 운용 특성의 상한에서 운용되고 있음을 나타내며, 초과될 경우 선박 중 적어도 하나에 불리할 수 있다. , 추진력 소스 및/또는 화물 및/또는 추진력 소스가 비효율적으로, 환경적으로 유해한 방식으로 및/또는 불규칙하게 작동하게 할 수 있다. 특정 작동 매개변수에 따라 첫 번째 매개변수 한계값을 초과하거나 아래로 떨어지는 것은 작동 매개변수가 선박의 작동 특성의 상한을 나타내는 값에 도달했음을 나타냅니다. 다양한 예시적 작동 매개변수에 대한 논의를 참조하여 아래를 더 참조하십시오.
따라서, 이 용어는 선박의 운항 매개변수의 현재 값이 제1 매개변수 한계값에 도달한다는 맥락에서, 운항 매개변수가 제1 매개변수 한계값과 같거나, 초과하거나, 이하로 떨어지는 것을 의미한다. 선박의 운용 매개변수는 운용 매개변수의 중간 범위 내에 있는 선박의 운용 매개변수의 이전 레벨로부터, 즉 선박의 운용 특성의 중간 범위로부터 제1 매개변수 한계값에 도달한다. 따라서 관련 작동 매개변수에 따라 작동 매개변수의 현재 값이 첫 번째 매개변수 한계값을 초과하거나 미만으로 떨어지면 제어 상한값이 감소할 수 있다. 당연히, 추가로, 제1 매개변수 한계값과 동일한 작동 매개변수는 상한 제어 한계값이 감소되게 할 수 있다.
구현예에 따르면, 방법은 다음과 같은 선택적 단계를 포함할 수 있다:
- 선박의 추가 운영 매개변수의 현재 값을 결정하고,
방법은 다음 단계를 포함할 수 있다:
- 작동 매개변수의 현재 값 또는 추가 작동 매개변수의 현재 값을 제2 매개변수 한계 값과 비교하고, 여기서
작동 매개변수의 현재 값 또는 추가 작동 매개변수의 현재 값이 제2 매개변수 한계 값에 도달하는 경우, 방법은 다음 단계를 포함할 수 있다:
- 하한 제어 한계값 증가. 이와 같이 추진 동력 출력 제어 방법은 추진 파워 소스이 프로펠러 샤프트에 너무 낮은 출력을 인가하여 선박에 불리할 수 있는 것을 방지하기 위해 선박의 운항 조건을 고려한다.
두 번째 매개변수 한계값은 추진력 소스가 너무 낮은 출력 레벨에서 작동됨을 나타내는 선박의 작동 매개변수 또는 선박의 추가 작동 매개변수의 값을 나타냅니다. 제2 매개변수 한계값은 선박의 프로펠러 샤프트에 영향을 미치는 하중, 추진 파워 소스, 선박에 실린 화물 등과 같은 선박의 다양한 측면 중 하나 이상과 관련될 수 있다.
두 번째 매개변수 한계값은 선박이 선박의 운항 특성의 하한에서 운항되고 있음을 나타내는 운항 매개변수의 값을 나타내며, 이 값 이하로 떨어지면 선박, 추진 파워 소스 및 추진 파워 소스에 불리할 수 있다. /또는 화물, 및/또는 추진 파워 소스이 비효율적으로, 환경적으로 유해한 방식으로, 및/또는 불규칙하게 작동하게 할 수 있다. 특정 작동 매개변수 또는 추가 작동 매개변수에 따라 두 번째 매개변수 한계값 아래로 떨어지거나 초과하는 것은 작동 매개변수 또는 추가 작동 매개변수가 선박의 작동 특성의 하한을 나타내는 값에 도달했음을 나타냅니다. 다양한 예시적 작동 매개변수에 대한 논의를 참조하여 아래를 더 참조하십시오.
따라서, 이 용어는 선박의 운항 매개변수의 현재 값 또는 두 번째 매개변수 한계값에 도달하는 선박의 추가 운항 매개변수의 맥락에서, 운항 매개변수 또는 추가의 운항 매개변수가 다음과 같다는 것을 의미한다. 또는 두 번째 매개변수 한계값을 초과합니다. 선박의 작동 매개변수 또는 추가 작동 매개변수가 작동 매개변수의 이전 레벨에서 두 번째 매개변수 한계값에 도달하거나 선박의 추가 작동 매개변수가 작동 매개변수 또는 추가 작동 매개변수의 중간 범위 내에 있는 경우, 즉 선박의 작동 특성의 중간 범위. 따라서 관련 작동 매개변수에 따라 작동 매개변수의 현재 값 또는 두 번째 매개변수 한계값 이하로 떨어지거나 초과하는 추가 작동 매개변수는 제어 하한값을 증가시킬 수 있다. 당연히, 추가로, 작동 매개변수 또는 제2 매개변수 한계값과 동일한 추가 작동 매개변수는 제어 하한값이 증가되도록 할 수 있다.
상술한 바와 같이, 운전 매개변수의 현재 값과 제2 매개변수 한계값을 비교하는 단계에서 활용되는 운전 매개변수는 현재 운전 매개변수와 비교하는 단계에서 활용되는 동일한 운전 매개변수일 수 있다. 첫 번째 매개변수 한계값. 대안적으로, 작동 매개변수의 현재 값을 제2 매개변수 한계값과 비교하는 단계에서 활용되는 작동 매개변수는 비교 단계에서 활용되는 것과는 다른 작동 매개변수, 즉 추가 작동 매개변수일 수 있다. 첫 번째 매개변수 한계 값이 있는 작동 매개변수의 현재 값.
실시예에 따르면, 제어 상한값을 감소시키는 단계에 후속하여, 방법은 다음의 단계를 포함할 수 있다:
- 선박의 운영 매개변수의 후속 현재 값을 결정하고,
- 작동 매개변수의 후속 현재 값을 제1 매개변수 한계값 및/또는 제3 매개변수 한계값과 비교하는 단계.
동작 매개변수의 후속하는 현재 값이 제1 매개변수 한계 값에 도달하면, 방법은 다음 단계를 포함할 수 있다:
- 제어 상한값을 추가로 감소시키거나,
작동 매개변수의 후속 현재 값이 제3 매개변수 한계값을 벗어나는 경우, 방법은 다음 단계를 포함할 수 있다.
- 상한 제어 한계값 증가. 이러한 방식으로, 상한 제어 한계 값은 선박의 변화하는 작동 조건에 적응될 수 있다. 보다 구체적으로, 선박의 작동 매개변수의 후속 현재 값은 선박의 업데이트된 현재 작동 조건을 나타낼 수 있다. 작동 매개변수의 후속 현재 값이 첫 번째 매개변수 한계값에 도달했거나 세 번째 매개변수 한계값에 도달하지 않은 정도로 변경된 경우, 상한 제어 한계값은 더 감소되거나 증가될 수 있다. 따라서, 파워 윈도우의 크기는 선박의 현재 운항 조건에 연속적으로 또는 간헐적으로 적응될 수 있다.
제3 매개변수 한계값은 선박의 운항 매개변수의 값을 나타내며, 이 값은 선박이 선박의 운항 특성의 상한보다 낮은 거리에서 운항됨을 나타내는 값이다. 따라서, 추진 파워 소스의 출력 전력의 많은 비율을 활용하기 위해 상한 제어 한계값이 증가될 수 있다.
따라서, 선박의 운항 매개변수의 현재 값이 제3 매개변수 한계값을 벗어나고 있다는 맥락에서 "지속적으로"라는 용어는 운항 매개변수가 제3 매개변수 한계값에 도달하지 않음을 의미한다. 선박의 작동 매개변수는 작동 매개변수의 중간 범위, 즉 선박의 작동 특성의 중간 범위에서 방향에서 볼 수 있는 세 번째 매개변수 한계값을 벗어나 있다. 따라서 관련 작동 매개변수에 따라 작동 매개변수의 현재 값이 세 번째 매개변수 한계값을 초과하지 않거나 아래로 떨어지지 않으면 제어 상한값이 증가할 수 있다.
제3 매개변수 한계값은 제1 매개변수 한계값보다 운용 매개변수의 중간 범위, 즉 선박의 운용 특성의 중간 범위에 더 가깝다.
실시예에 따르면, 제어 하한값을 증가시키는 단계 이후에, 방법은 다음의 단계를 포함할 수 있다:
- 선박의 운영 매개변수의 후속 현재 값 또는 선박의 추가 운영 매개변수의 후속 현재 값을 결정하고,
- 작동 매개변수의 후속 현재 값 또는 추가 작동 매개변수의 후속 현재 값을 제2 매개변수 한계값 및/또는 제4 매개변수 한계값과 비교하는 단계.
작동 매개변수의 후속 현재 값 또는 추가 작동 매개변수의 후속 현재 값이 제2 매개변수 한계값에 도달하는 경우, 방법은 다음 단계를 포함할 수 있다.
- 제어 하한값을 더욱 증가시키거나,
작동 매개변수의 후속 현재 값 또는 추가 작동 매개변수의 후속 현재 값이 제4 매개변수 한계 값을 벗어나는 경우, 방법은 다음 단계를 포함할 수 있다.
- 하한 제어 한계 값을 줄입니다. 이러한 방식으로, 하한 제어 한계값은 선박의 변화하는 작동 조건에 적응될 수 있다. 보다 구체적으로, 작동 매개변수의 후속 현재 값 또는 추가 작동 매개변수의 후속 값은 선박의 현재 작동 조건을 나타낼 수 있다. 작동 매개변수 또는 추가 작동 매개변수의 후속 현재 값이 두 번째 매개변수 한계값에 도달했거나 네 번째 매개변수 한계값에 도달하지 않은 정도로 변경된 경우, 하한 제어 한계값이 더 증가할 수 있다. 또는 감소. 따라서, 파워 윈도우의 크기는 선박의 현재 운항 조건에 연속적으로 또는 간헐적으로 적응될 수 있다.
제4 매개변수 한계값은 선박의 운항 매개변수 또는 추가적인 운항 매개변수의 값을 나타내며, 이 값은 선박이 선박의 운항 특성의 하한보다 높은 거리에서 운항됨을 나타낸다. 따라서, 추진파워 소스의 출력 범위를 큰 비율로 활용하기 위해 제어 하한값을 낮출 수 있다.
따라서, 운항 매개변수의 현재 값 또는 네 번째 매개변수 한계 값을 벗어나는 선박의 추가 운항 매개변수의 맥락에서 용어 "거리 유지"는 운항 매개변수 또는 추가 운항 매개변수가 다음을 수행한다는 것을 의미한다. 네 번째 매개변수 한계값에 도달하지 마십시오. 선박의 작동 매개변수 또는 추가 작동 매개변수는 작동 매개변수의 중간 범위 또는 추가 작동 매개변수, 즉 선박의 작동 특성의 중간 범위에서 방향으로 보이는 제4 매개변수 한계값을 벗어나 있다. 따라서, 관련 작동 매개변수에 따라 작동 매개변수의 현재 값 또는 네 번째 매개변수 한계값 이하로 떨어지지 않거나 초과하지 않는 추가 작동 매개변수는 제어 하한값이 감소되는 원인이 될 수 있다.
제4 매개변수 한계값은 제2 매개변수 한계값보다 운용 매개변수의 중간 범위 또는 추가 운용 매개변수, 즉 선박의 운용 특성의 중간 범위에 더 가깝다.
실시예에 따르면, 선박의 작동 매개변수 및/또는 선박의 추가 작동 매개변수는 프로펠러 샤프트의 부하 특성과 관련될 수 있다. 이러한 방식으로, 상한 및/또는 하한 제어 한계값을 설정할 때 프로펠러 샤프트에 영향을 미치는 선박의 주변 조건 및/또는 프로펠러 샤프트에 영향을 미치는 선박 내부 조건이 고려될 수 있다.
실시예에 따르면, 선박의 작동 매개변수 및/또는 선박의 추가 작동 매개변수는 선박에 영향을 미치는 주변 조건과 관련될 수 있다. 이러한 방식으로, 선박에 영향을 미치는 선박의 주변 조건은 상한 및/또는 하한 제어 한계 값을 설정할 때 고려될 수 있다.
실시예에 따르면, 추진 파워 소스는 프로펠러 샤프트에 연결된 내연 기관을 포함할 수 있다. 선박의 작동 매개변수 및/또는 선박의 추가 작동 매개변수는 내연 기관과 관련될 수 있다. 이러한 방식으로, 내연 기관의 작동 조건은 상한 및/또는 하한 제어 한계 값(들)을 설정할 때 고려될 수 있다.
실시예에 따르면, 선박의 작동 매개변수 및/또는 선박의 추가 작동 매개변수는 선박에 탑재된 화물에 영향을 미치는 화물 하중 특성과 관련될 수 있다. 이러한 방식으로, 상한 및/또는 하한 제어 한계 값을 설정할 때 선박의 화물에 영향을 미치는 조건을 고려할 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 명세서에서 논의된 양태 및/또는 실시예 중 어느 하나에 따른 시스템을 포함하는 선박이 제공된다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 프로그램이 컴퓨터에 의해 실행될 때, 컴퓨터로 하여금 논의된 양태 및/또는 실시예 중 어느 하나에 따른 방법의 단계를 수행하게 하는 명령을 포함하는 컴퓨터 프로그램이 제공된다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 컴퓨터에 의해 실행될 때 컴퓨터로 하여금 논의된 양태 및/또는 실시예 중 어느 하나에 따른 방법의 단계를 수행하게 하는 명령을 포함하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체가 제공된다.
본 발명의 추가 특징 및 이점은 첨부된 청구범위 및 다음의 상세한 설명을 연구할 때 명백해질 것이다.
이의 특정한 특징들 및 이점들을 포함하는, 본 발명의 다양한 양태들 및/또는 실시예들은 다음의 상세한 설명 및 첨부 도면들에서 논의되는 예시적인 실시예들로부터 용이하게 이해될 것이다.
도 1은 실시예들에 따른 선박을 예시한다.
도 2는 선박의 프로펠러 샤프트에 적용되는 추진 파워 파워을 제어하기 위한 시스템의 실시예들을 개략적으로 예시한다.
도 3은 내연 기관을 통한 단면을 개략적으로 예시한다.
도 4는 선박의 프로펠러 샤프트에 적용되는 추진 파워 파워을 제어하기 위한 방법을 예시하며, 그리고
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 컴퓨터-판독가능한 저장 매체를 예시한다.
본 발명의 양태들 및/또는 실시예들은 이제 보다 완전히 설명될 것이다. 동일 숫자들은 전체에 걸쳐 동일한 요소들을 지칭한다. 주지된 기능들 또는 구성들은 간결성 및/또는 명확성을 위해 반드시 상세하게 설명되지 않을 것이다.
도 1은 실시예들에 따른 선박(2)을 예시한다. 선박(2)은 여객 운송 및/또는 상품들 운송과 같은 상업용 운항에 사용을 위해 구성된다.
선박(2)은 추진 파워 소스(4), 프로펠러 샤프트(6), 및 프로펠러(8)를 포함한다. 추진 파워 소스(4)는 프로펠러 샤프트(6)에 연결되고 그리고 추진 파워 출력을 프로펠러 샤프트(6)에 적용하기 위해 구성된다. 프로펠러(8)는 프로펠러 샤프트(6)에 연결된다. 따라서, 추진 파워 소스(4)은 프로펠러 샤프트(6) 및 프로펠러(8)를 통해 선박(2)을 추진하도록 배열된다.
또한, 선박(2)은 프로펠러 샤프트(6)에 인가되는 추진력 출력을 제어하기 위한 시스템(10)을 포함한다. 그러한 시스템(10)의 예는 도 2를 참조하여 아래에서 논의된다.
이러한 실시예에서, 선박(2)은 단 하나의 프로펠러 샤프트(6)와 단 하나의 추진 파워 소스(4)을 포함한다. 대안적인 실시예에서, 선박(2)은 하나 이상의 추가 프로펠러 샤프트, 및 하나 이상의 추가 프로펠러 샤프트 각각에 연결된 하나의 추가 추진 파워 소스을 포함할 수 있다.
도 2는 선박(2)의 프로펠러 샤프트(6)에 인가되는 추진력 출력을 제어하기 위한 시스템(10)의 실시예를 개략적으로 도시한다. 선박(2)은 도 1을 참조하여 위에서 논의된 바와 같은 선박(2)일 수 있다.
시스템(10)은 추진 파워 소스(4), 프로펠러 샤프트(6), 및 제어 장치(12)를 포함한다. 추진 파워 소스(4)은 프로펠러 샤프트(6)에 연결된 내연 기관(ICE, 14)을 포함할 수 있다. ICE 14는 2행정 또는 4행정 디젤 엔진일 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 추진 파워 소스(4)는 프로펠러 샤프트(6)에 연결되는 추가의 ICE(미도시)를 포함할 수 있다. 추가의 ICE는 2-행정 또는 4-행정 디젤 엔진일 수 있다.
제어 장치(12)는 선박(2)의 적어도 하나의 작동 특성을 감지하기 위한 적어도 하나의 제어 유닛(16), 적어도 하나의 센서(18)를 포함한다. 도 2에서, 적어도 하나의 센서(18)는 ICE(14)에 개략적으로 표시되어 있고 ICE(14)와 분리되어 있고 제어 유닛(16)에 연결되어 있다. 센서의 몇 가지 예는 추가 참조 번호를 참조하여 논의되었습니다(아래 참조). 본 발명은 센서가 선박(2)의 적어도 하나의 작동 특성을 직접적으로 또는 간접적으로 감지하기에 적합한 한 특정 유형의 센서에 제한되지 않는다. 선박(2)의 적어도 하나의 센서 및 적어도 하나의 작동 특성의 예가 아래에서 논의된다.
선박(2)의 작동 특성은 프로펠러 샤프트(6)에 인가되는 추진력 출력에 따라 변화하는 선박(2)의 작동 특성일 수 있다.
제어 유닛(16)은 실질적으로 임의의 적절한 유형의 프로세서 회로 또는 마이크로컴퓨터(microcomputer)의 형태를 취할 수 있는 적어도 하나의 계산 유닛(calculation unit), 예컨대, 디지털 신호 처리를 위한 회로(digital signal processor, DSP), CPU(Central Processing Unit), 처리 유닛, 처리 회로, 프로세서, ASIC(Application Specific Integrated Circuit), 마이크로프로세서(microprocessor) 또는 명령들을 해석하고 실행할 수 있는 다른 처리 로직(processing logic)을 포함한다. 본원에서 활용된 표현 "계산 유닛"은, 예컨대, 위에서 언급된 것들 중 임의의 것, 일부 또는 전부와 같은 복수의 처리 회로들을 포함하는 처리 회로소자를 나타낼 수 있다. 제어 유닛(16)은 메모리 유닛을 포함한다. 계산 유닛은 예를 들어, 계산 유닛이 계산들을 수행하는 것을 가능하게 하는데 필요한 저장된 프로그램 코드 및/또는 저장된 데이터를 계산 유닛에 제공하는 메모리 유닛에 연결된다. 이러한 데이터는 선박(2)의 작동 매개변수, 예를 들어 가속도 값, 및/또는 가속도-힘 상관관계, 및/또는 프로펠러 슬립, 및/또는 프로펠러 샤프트 토크 등과 관련될 수 있다. 이러한 데이터는 대안적으로 또는 추가로 ICE(14)와 관련될 수 있다. 예를 들어, 연료 소비, 및/또는 회전 속도, 및/또는 출력, 및/또는 터보차저 회전 속도, 터보차저 압력, 및/또는 실린더 압력, 및/또는 ICE 출력 샤프트 토크.
계산 유닛은 또한 계산들의 부분 또는 최종 결과들, 및/또는 측정된 그리고/또는 결정된 매개변수들을 메모리 유닛에, 예를 들어 계산들에서 사용되거나 또는 값들을 결정하기 위한 테이블에 저장하도록 구성된다. 메모리 유닛은 데이터 또는 프로그램, 즉 명령들의 시퀀스들을 임시 또는 영구적으로 저장하는데 활용되는 물리적 디바이스를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 메모리 유닛은 실리콘 기반 트랜지스터들을 포함하는 집적 회로들을 포함할 수 있다. 메모리 유닛은 다른 실시예들에서, 예컨대, 메모리 카드, 플래시 메모리(flash memory), USB 메모리, 하드 디스크, 또는 예컨대 ROM(Read-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory), EPROM (Erasable PROM), EEPROM (Electrically Erasable PROM) 등과 같은 데이터를 저장하기 위한 다른 유사한 휘발성 또는 비휘발성 저장 유닛을 포함할 수 있다.
제어 유닛(16)에는 각각 입력 및 출력 신호를 수신 및/또는 전송하기 위한 장치가 더 제공된다. 이러한 입력 및 출력 신호는 입력 신호 수신 장치가 정보로 감지할 수 있고 계산 유닛에 의해 처리 가능한 신호로 변환될 수 있는 파형, 펄스 또는 기타 속성을 포함할 수 있다.
예를 들어, 선박(2)의 적어도 하나의 작동 특성을 감지하기 위한 적어도 하나의 센서(18)는 입력 신호 수신 장치에 의해 수신되는 이러한 신호를 제공합니다. 그런 다음 이 신호가 계산 장치에 제공됩니다. 사용자 인터페이스(20)는 신호를 입력 신호 수신 장치에 보낼 수 있다.
출력 신호 전송 장치는 계산 유닛으로부터의 계산 결과를 신호가 의도된 구성 요소 또는 구성 요소에 전달하기 위한 출력 신호로 변환하도록 배열됩니다. 출력 신호 전송 장치는 예를 들어 추진 전원(4) 및/또는 ICE(14)의 작동을 제어하기 위한 제어 신호를, 선택적으로 제어 가능한 피치 프로펠러(8)에 보낼 수 있다. 출력 신호 전송 장치는 추진 전원(4) 및/또는 ICE(14)의 작동과 관련된 데이터 및/또는 정보를 나타내는 신호를 사용자 인터페이스(20)에 전송할 수 있다.
입력 및 출력 신호를 수신 및 전송하기 위한 각각의 장치에 대한 각각의 연결은 케이블, 데이터 버스, 예를 들어 CAN(제어 영역 네트워크) 버스, MOST(미디어 지향 시스템 전송) 버스 또는 기타 버스 구성 또는 무선 연결.
따라서, 제어 장치(12)는 제어 유닛(16)의 제어 하에 추진 파워 소스(4)의 적어도 일부, 특히 ICE(14)의 회전 속도 및/또는 전력 출력과 같은 ICE(14)를 제어하도록 구성된다.
제어 장치(12)는 다음과 같이 구성된다.
- 제어 신호를 추진 전원(4)에 의해 프로펠러 샤프트(6)에 인가되는 출력을 제어하기 위해 추진 전원(4)에 인가하고, 제어 신호는 제어 상한값과 제어 하한에 의해 제한되는 구간 내에서 가변적이다. 값.
- 적어도 하나의 센서(18)를 사용하여 선박(2)의 작동 매개변수의 현재 값을 결정합니다.
- 운전 매개변수의 현재 값을 첫 번째 매개변수 한계값과 비교합니다. 작동 매개변수의 현재 값이 제1 매개변수 한계값에 도달하면 제어 장치(12)는 다음과 같이 구성된다.
- 제어 상한값을 줄입니다.
추진 전원(4)은 추진 전원(4)이 작동될 수 있는 파워 윈도우를 갖는다. 제어 신호는 파워 윈도우 내의 추진 전원(4)을 제어한다. 파워 윈도우는 제어 상한값과 제어 하한값으로 제한되는 간격으로 정의됩니다. 전력 상한값 및 하한값은 제어 장치(12)에서 설정되며, 예를 들어 제어 유닛(16)에서 설정될 수 있다. 제어 장치(12)는 파워 윈도우 내에서 프로펠러 샤프트(6)에 인가되는 추진 파워 소스(4)의 동력 출력을 유지하도록 구성된다.
제어 상한값은 위에서 언급한 바와 같이 감소될 수 있으므로 인터벌의 크기와 그에 따른 파워 윈도우의 크기는 적응 가능하다. 제어 상한값의 감소는 운항 매개변수의 현재 값과 제1 매개변수 제한 값의 비교에 반영된 바와 같이 선박(2)의 운항 특성의 변화에 응답하여 수행될 수 있다.
따라서, 선박(2)의 프로펠러 샤프트(6)에 인가되는 추진력 출력을 제어하기 위한 시스템(10)의 제어 장치(12)는 제어 상한값을 감소시키도록 구성되기 때문에, 선박(2)의 작동 매개변수의 현재 값이 도달하면 첫 번째 매개변수 한계값인 경우 추진력 출력 제어 시스템(10)은 추진력 소스가 프로펠러 샤프트(6)에 너무 높은 출력을 인가하는 것을 방지하기 위해 선박의 작동 조건을 고려하여 선박에 바람직하지 않습니다.
선박(2)의 작동 매개변수는 적어도 하나의 센서(18)에 의해 감지된 선박(2)의 작동 특성에 적어도 부분적으로 기초하여 결정될 수 있다.
시스템(10)의 실시예에 따르면, 제어 장치(12)는 선택적으로:
- 적어도 하나의 센서(18)를 사용하여 선박(2)의 추가 작동 매개변수의 현재 값을 결정합니다. 제어 장치(12)는 다음과 같이 구성될 수 있다:
- 작동 매개변수의 현재 값 또는 추가 작동 매개변수의 현재 값을 두 번째 매개변수 한계 값과 비교합니다.
동작 매개변수의 현재 값 또는 추가 동작 매개변수의 현재 값이 제2 매개변수 한계 값에 도달하면, 제어 장치(12)는 다음과 같이 구성될 수 있다:
- 하한 제어 한계값을 높입니다. 이러한 방식으로, 추진력 출력을 제어하기 위한 시스템(10)은 추진력 소스(4)가 프로펠러 샤프트(6)에 너무 낮은 출력을 인가하는 것을 방지하기 위해 선박(2)의 작동 조건을 고려한다.
제어 하한값은 위에서 언급한 바와 같이 증가될 수 있으므로 간격의 크기와 그에 따른 파워 윈도우의 크기는 적응 가능하다. 제어 하한값의 증가는 운항 매개변수의 현재 값 또는 추가 작동 매개변수의 현재 값과 제2 매개변수 제한의 비교에 반영된 바와 같이 선박(2)의 운항 특성의 변화에 응답하여 수행될 수 있다.
따라서, 선박(2)의 프로펠러 샤프트(6)에 인가되는 추진력 출력을 제어하기 위한 시스템(10)의 제어 장치(12)는 제어 하한값을 증가시키도록 구성되기 때문에, 선박(2)의 작동 매개변수의 현재 값이 도달하면 두 번째 매개변수 한계값인 추진력 출력 제어 시스템(10)은 추진력 소스가 프로펠러 샤프트(6)에 너무 낮은 출력을 인가하는 것을 방지하기 위해 선박의 작동 조건을 고려하여 선박에 불리할 수 있다. 2.
상기 논의로부터 이해되는 바와 같이, 제2 매개변수 한계값은 제1 매개변수 한계값과 동일한 작동 매개변수 또는 상이한 작동 매개변수, 즉 추가 작동 매개변수와 관련될 수 있다.
명확히 하자면, 상한 제어 한계값은 추진 파워 소스(4)이 프로펠러 샤프트(6)에 인가되는 높은 추진 동력 출력을 발생시키도록 하고, 하한 제어 한계 값은 추진 파워 소스(4)이 프로펠러 샤프트에 인가되는 낮은 추진 동력 출력을 발생시키도록 한다 6. 따라서, 선박(2)의 이상적인 운항 조건에서 상한 출력은 프로펠러 샤프트(6)에 인가되는 추진 파워 소스(4)의 최대 출력에 해당하고, 하한 출력은 추진기의 최소 출력에 해당할 수 있다. 프로펠러 샤프트(6)에 적용된 전원(4).
추진 전원(4)의 작동 동안, 추진 전원(4)의 가용 전력 창 내의 설정값에 기초하여 제어된다. 설정점은 예를 들어 사용자 인터페이스(20)를 통해 그리고 예를 들어 선박(2)이 현재 작동 조건 하에서 어떻게 추진되어야 하는지에 기초하여 선박(2)의 자동조종장치 시스템 또는 인력에 의해 선택된다.
제어 상한값은 설정치에 대한 상한 임계값을 형성하고 이에 따라 추진 파워 소스(4)에서 선박(2)의 프로펠러 샤프트(6)로 출력되는 추진 동력에 대한 상한 임계값을 형성합니다. 초기에, 제어 상한 값은 예를 들어 선박(2)에 대한 항해 요건, 및/또는 원하는 최대 선박 속도, 및/또는 추진 파워 소스(4) 및/또는 프로펠러(8)의 전력 상한 관련 측면에 기초한 값일 수 있다. 제한 및/또는 잠재적인 선박 2 및/또는 화물 손상을 최소화합니다. 본 발명에 따르면, 상한 제어 한계값은 선박(2)의 작동 매개변수의 현재 값에 기초하여 조정될 수 있다.
첫 번째 매개변수 한계값은 작동 매개변수에 대한 임계값을 형성합니다. 이 임계값에서, 선박(2)은 첫 번째 매개변수 한계 값과의 선박의 작동 매개변수의 현재 값의 비교에서 결정된 바와 같이 추진 파워 소스(4)의 너무 높은 출력으로 인해 작동 결점을 나타내기 위해 시작하거나 시작에 가까울 수 있다.
제어 하한값은 설정값에 대한 하한 임계값을 형성하고 이에 따라 추진 파워 소스(4)에서 선박(2)의 프로펠러 샤프트(6)로 출력되는 추진 동력에 대한 하한 임계값을 형성합니다. 초기에, 하한 제어 한계 값은 예를 들어 선박(2)의 항해 요건, 및/또는 원하는 최소 선박 속도, 및/또는 선박(2)의 조종로, 및/또는 ICE(14)의 아이들 속도에 기초한 값일 수 있다. . 실시예에 따르면, 제어 하한값은 동작 매개변수의 현재 값 또는 추가 동작 매개변수의 현재 값에 기초하여 조정될 수 있다.
두 번째 매개변수 한계값은 관련 작동 매개변수에 대한 임계값을 형성합니다. 이 임계값에서 선박(2)은 제2 매개변수 제한 값과의 선박(2)의 작동 또는 추가 작동 매개변수의 현재 값의 비교에서 결정된 추진 파워 소스(4)의 너무 낮은 전력 출력으로 인해 작동 결점을 나타내기 위해 시작하거나 시작에 가까울 수 있다.
순전히 예로서 언급된, 하한 제어 한계 값의 증가는 예를 들어 추진 파워 소스(4)의 최대 전력 출력에 따라 0.5%, 또는 1.0%, 또는 2 - 10%와 같이 더 클 수 있다. 일반적으로 최대 출력이 높을수록 선박(2)의 작동 거동에서 눈에 띄는 변화를 달성하기 위해 제어 하한값의 증가가 낮아질 수 있다.
순전히 예로서 언급된, 상한 제어 한계 값의 감소는 예를 들어 추진 파워 소스(4)의 최대 전력 출력에 따라 0.5%, 또는 1.0%, 또는 2-10%와 같이 더 클 수 있다. 최대 출력에서, 선박 2의 작동 거동에서 눈에 띄는 변화를 달성하기 위해 상한 제어 한계 값의 더 낮은 감소가 필요할 수 있다.
사용자 인터페이스(20)는 제어 유닛(16)에 연결될 수 있다. 사용자 인터페이스(20)는 선박(2)의 다리에 배치될 수 있다. 사용자 인터페이스(20)를 통해, 제어 장치(12)의 사용자 제어 가능한 양태는 직원에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 사용자 인터페이스(20)는 선박(2)의 추진이 제어되는 설정점을 설정하기 위한 수동으로 제어 가능한 장치 또는 자동조종장치 시스템을 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스(20)를 통해, 제어 장치(12)로부터/에 관한 정보가 선박(2)에 탑승한 인원에게 제공될 수 있다. 예를 들어, 간격(파워 윈도우)의 크기 및/또는 상한 제어 한계 값 및 선택적으로 하한 제어 한계 값에 대한 정보가 제공될 수 있다.
따라서, 일부 실시예에 따르면, 제어 장치(12)는 예를 들어 사용자 인터페이스(20)의 형태로 시각적 및/또는 청각적 표시 수단을 포함할 수 있다. 동작 매개변수의 현재 값이 제1 매개변수 한계 값에 도달하면, 제어 장치(12)는 다음과 같이 구성될 수 있다:
- 시각적 및/또는 청각적 표시를 통해 표시는 제어 상한 값의 감소를 의미한다.
일부 실시예에 따르면, 동작 매개변수의 현재 값 또는 추가 동작 매개변수의 현재 값이 제2 매개변수 한계 값에 도달하면, 제어 장치(12)는:
- 시각적 및/또는 청각적 표시를 통해 표시한다는 것은 제어 하한값의 증가를 의미한다.
실시예에 따르면, 선박(2)의 적어도 하나의 작동 특성을 감지하기 위한 적어도 하나의 센서(18)는 선박(2)에 영향을 미치는 주변 조건과 관련된 특성을 감지하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 선박(2)에 영향을 미치는 주변 조건과 관련된 특성은 선박(2)의 작동 매개변수 및/또는 선박(2)의 추가 작동 매개변수의 현재 값을 결정하고 작동 매개변수의 현재 값을 비교하기 위해 활용될 수 있다. 매개변수 및/또는 제1 매개변수 한계값 및/또는 제2 매개변수 한계값을 갖는 추가 작동 매개변수. 따라서, 이들 실시예에서, 작동 매개변수 및/또는 추가 작동 매개변수, 및 제1 매개변수 한계값 및/또는 제2 매개변수 한계값은 선박(2)에 영향을 미치는 주변 조건과 관련될 수 있다.
선박(2)에 영향을 미치는 주변 조건은 또한 해상 하중으로 지칭될 수 있다. 선박(2)에 영향을 미치는 주변 조건은 예를 들어 파도, 바람, 및 바다 깊이 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
이들 실시예에 따르면, 적어도 하나의 센서(18)는 기울기 센서(22), 풍속계(24), 가속도계(26), 및 깊이 사운딩 센서(28) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 따라서:
- 하나 이상의 경사 센서(22)는 예를 들어 선박 목록의 각도, 즉 선박(2)이 좌현 또는 우현으로 기울어지는 정도를 측정할 수 있다. 따라서, 작동 매개변수는 선박(2)의 리스트 각도와 관련될 수 있고 제1 매개변수 한계값은 선박(2)의 리스트의 최대 각도와 관련될 수 있다. 따라서, 선박(2)의 리스트의 최대 각도를 초과하는 선박(2)의 리스트 각도는 상한 제어 한계값의 감소로 이어질 수 있다.
- 풍속계(24)는 바람의 세기 및/또는 방향을 측정할 수 있다. 따라서, 작동 매개변수는 풍향 및/또는 풍향과 관련될 수 있고 제1 매개변수 한계값은 제한 풍향과 관련될 수 있으며, 선택적으로 특정 풍향과 조합될 수 있다. 강한 맞바람 또는 강한 측풍과 같은 높은 바람 세기 및/또는 바람직하지 않은 풍향은 첫 번째 매개변수 한계에 도달하여 제어 상한값을 감소시킬 수 있다.
- 하나 이상의 가속도계(26)는 선박(2)의 선체의 선택된 부분의 한 방향, 두 방향 또는 세 방향의 가속도를 측정할 수 있다. 따라서, 작동 매개변수 및 제1 매개변수 한계값은 선박(2) 및/또는 그 승무원 및/또는 화물에 작용하는 가속도 및/또는 힘과 관련될 수 있다. 따라서 해당 한계값을 초과하는 가속 및/또는 힘은 제어 상한값의 감소로 이어질 수 있다.
- 예를 들어, 소나와 같은 깊이 사운딩 센서(28)는 바다 깊이를 측정할 수 있다. 따라서, 운용 매개변수 및 제1 매개변수 한계값은 최소 해수심과 관련될 수 있다. 얕은 수심의 영향을 줄이기 위해 최소 수심에서의 해수면은 상한 제어 한계 값의 감소로 이어질 수 있다.
적어도 하나의 센서(18)에 의해 감지된 이상적인 기상 조건은 제어 하한값의 증가를 초래할 수 있다. 예를 들어, 특정 경우에 하한 제어 한계 값은 선박 2에 영향을 미치는 평균 주변 조건과 관련되도록 설정될 수 있다. 주변 조건이 작동 매개변수의 현재 값 또는 두 번째 매개변수 한계값과 추가 작동 매개변수의 현재 값의 비교에서 결정된 바와 같이 평균보다 나은 경우, 제어 하한값이 증가할 수 있다.
도 4 및 방법(100)을 참조하여 아래에서 더 참조한다.
실시예에 따르면, 선박(2)의 적어도 하나의 작동 특성을 감지하기 위한 적어도 하나의 센서(18)는 프로펠러 샤프트(6)에 영향을 미치는 하중과 관련된 특성을 감지하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 선박(2)의 프로펠러 샤프트(6)에 영향을 미치는 하중과 관련된 특성은 선박(2)의 작동 매개변수 및/또는 선박(2)의 추가 작동 매개변수의 현재 값을 결정하고 현재 값을 비교하기 위해 활용될 수 있다. 제1 매개변수 한계값 및/또는 제2 매개변수 한계값과 함께 작동 매개변수 및/또는 추가 작동 매개변수의 값. 따라서, 이들 실시예에서, 작동 매개변수 및/또는 추가 작동 매개변수, 및 제1 매개변수 한계값 및/또는 제2 매개변수 한계값은 선박(2)의 프로펠러 샤프트(6)에 영향을 미치는 하중과 관련될 수 있다.
예를 들어, 프로펠러 샤프트(6)에 영향을 미치는 하중은 프로펠러(8)가 선박(2)을 추진하도록 구동될 때 프로펠러(8)에 의해 수행되는 작업에 의해 반영될 수 있다. 따라서, 예를 들어 프로펠러(8)와 추진 파워 소스(4) 사이에서 프로펠러 샤프트(6)를 통해 전달되는 토크는 프로펠러 샤프트(6)에 영향을 미치는 부하를 나타낼 수 있다. 프로펠러 샤프트(6)에 영향을 미치는 하중은 회전 속도의 변화 및/또는 전류와 예상 회전 속도 간의 차이에 의해 반영될 수 있다. 프로펠러 샤프트(6)에 영향을 미치는 하중은 현재와 선박(2)의 예상 속력의 차이에 의해 반영될 수 있다.
실시예에 따르면, 적어도 하나의 센서(18)는 토크 미터(30), 스트레인 게이지(32), 프로펠러 샤프트(6) 또는 ICE(14)의 회전 속도 센서(34), 및 속도 측정 장치(35) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 따라서:
- 토크 미터(30)는 프로펠러 샤프트(6)에 가해지는 토크를 측정할 수 있다. 측정된 토크는 프로펠러 샤프트(6)에 영향을 미치는 하중을 나타낼 수 있다. 따라서, 작동 매개변수 및/또는 추가 작동 매개변수는 토크 또는 프로펠러 샤프트(6)에 가해지는 토크의 변화와 관련될 수 있다. 따라서, 제1 및/또는 제2 매개변수 한계값은 예를 들어, 토크 또는 토크의 변화, 예를 들어 프로펠러 샤프트(6)에 적용된 토크의 미분의 절대값 또는 프로펠러 샤프트(6)에 적용된 토크의 변화의 진폭과 관련될 수 있다. 일정 기간 동안 프로펠러 샤프트(6).
- 스트레인 게이지(32)는 프로펠러 샤프트(6)의 비틀림 스트레인을 측정할 수 있다. 비틀림 변형률 데이터는 프로펠러 샤프트(6)에 가해지는 토크를 결정하기 위해 활용될 수 있다. 이와 같이 결정된 토크는 위와 같은 방식으로 활용될 수 있다. 대안적으로, 비틀림 변형률 데이터는 프로펠러 샤프트(6)에 영향을 미치는 하중을 나타낼 수 있다. 따라서, 작동 매개변수 및/또는 추가 작동 매개변수는 비틀림 변형 또는 프로펠러 샤프트(6)에 적용된 비틀림 변형의 변화와 관련될 수 있다. 따라서, 제1 및/또는 제2 매개변수 한계 값은 예를 들어, 프로펠러 샤프트(6)에 적용된 비틀림 변형의 도함수의 절대값 또는 일정 기간 동안 프로펠러 샤프트(6)에 적용된 비틀림 변형.
- 회전 속도 센서(34)는 프로펠러 샤프트(6) 및/또는 ICE(14)의 회전 속도를 측정할 수 있다. 회전 속도의 변화는 프로펠러 샤프트 6에 영향을 미치는 부하의 변화를 나타낼 수 있다. 현재 회전 속도와 예상 회전 속도의 차이는 프로펠러 샤프트(6)에 영향을 미치는 현재 부하와 프로펠러 샤프트(6)에 영향을 미치는 예상 부하 간의 차이를 나타낼 수 있다. 따라서, 작동 매개변수 및/또는 추가 작동 매개변수는 프로펠러 샤프트(6) 또는 ICE(14)의 회전 속도와 관련될 수 있다. 후자의 경우 ICE(14)의 회전 속도는 프로펠러 샤프트(6)의 회전 속도와 상관 관계가 있다. 따라서, 제1 및/또는 제2 매개변수 한계값은 회전 속도의 미분의 절대값 또는 시간 주기에 따른 회전 속도의 변화의 진폭과 같은 회전 속도의 변화와 관련될 수 있다. 제1 및/또는 제2 매개변수 한계값은 현재 회전 속도와 예상 회전 속도 간의 차이와 관련될 수 있다.
- 선박(2)의 속력 측정 장치(35)는 선박(2)의 속력을 측정할 수 있다. 속도 측정 장치(35)는 예를 들어 선박(2)의 속도를 결정하기 위해 GPS 데이터를 이용하는 측정 장치일 수 있다. 선박(2)의 현재 속력과 예상 속력의 차이는 프로펠러 샤프트(6)에 영향을 미치는 현재 부하와 프로펠러 샤프트(6)에 영향을 미치는 예상 부하 간의 차이를 나타낼 수 있다. 따라서, 작동 매개변수 및/또는 추가 작동 매개변수는 선박(2)의 속도와 관련될 수 있다. 따라서, 제1 및/또는 제2 매개변수 한계값은 선박(2)의 현재 속력과 예상 속력 사이의 음의 및/또는 양의 차이와 관련될 수 있다.
도 4 및 방법(100)을 참조하여 아래에서 더 참조한다.
실시예에 따르면, 선박(2)의 적어도 하나의 작동 특성을 감지하기 위한 적어도 하나의 센서(18)는 선박(2)에 탑승한 화물(40)에 영향을 미치는 화물 하중과 관련된 특성을 감지하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 선박(2)에 탑재된 화물(40)에 영향을 미치는 화물 하중과 관련된 특성은 선박의 운영 매개변수 및/또는 추가 운영 매개변수의 현재 값을 결정하고 운영 매개변수의 현재 값을 비교하기 위해 활용될 수 있다. 제1 매개변수 한계값을 갖는 매개변수 및/또는 작동 매개변수의 현재 값 또는 제2 매개변수 한계값을 갖는 추가 작동 매개변수의 현재 값. 따라서, 이들 실시예에서, 제1 매개변수 한계값 및/또는 제2 매개변수 값은 화물(40)에 영향을 미치는 화물 하중과 관련될 수 있다.
실시예에 따르면, 적어도 하나의 센서(18)는 스트레인 게이지(42) 및 가속도계(44) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 따라서:
- 스트레인 게이지(42)는 예를 들어, 화물 컨테이너 또는 샤클과 같은 화물 고정 장비에 영향을 미치는 스트레인을 측정할 수 있다. 변형률 데이터는 선박(2)에 탑재된 화물(40)에 영향을 미치는 화물 하중을 나타낼 수 있다. 따라서, 작동 매개변수는 화물(40)에 영향을 미치는 변형과 관련될 수 있다. 따라서, 제1 매개변수 한계값은 예를 들어 화물(40)에 영향을 미치는 최대 허용 변형률과 관련될 수 있다.
- 하나 이상의 가속도계(44)는 화물(40)의 한 방향, 두 방향 또는 세 방향의 가속도를 측정할 수 있다. 따라서, 작동 매개변수 및 제1 매개변수 한계값은 화물(40)에 작용하는 가속도 및/또는 힘과 관련될 수 있다. 따라서 해당 한계값을 초과하는 가속 및/또는 힘은 제어 상한값의 감소로 이어질 수 있다.
- 하나 이상의 진동 센서(미도시)가 화물(40)에 영향을 미치는 진동을 측정할 수 있다. 작동 매개변수 및/또는 추가 작동 매개변수 및 제1 매개변수 한계값 및/또는 제2 매개변수 한계값은 화물(40)에 영향을 미치는 진동과 관련될 수 있다. 따라서 해당 한계값을 초과하는 진동은 상한 제어 한계값의 감소 및/또는 하한 제어 한계값의 증가로 이어질 수 있다.
도 4 및 방법(100)을 참조하여 아래에서 더 참조한다.
위에서 및 아래에서 논의된 선박(2)의 적어도 하나의 작동 특성의 상이한 예는 중첩될 수 있다. 즉, 선박(2)에 영향을 미치는 주변 조건과 관련된 특성, 프로펠러 샤프트(6)에 영향을 미치는 하중과 관련된 특성, 선박(2)에 탑재된 화물(40)에 영향을 미치는 화물 하중과 관련된 특성 및/또는 터보차저(52) 및/또는 실린더 장치(50)의 매개변수는 선박(2)의 특정 상태 또는 조건의 동일한 원인을 나타내기 위한 상이한 표시기를 형성할 수 있다. 예를 들어, 강한 바람에 의해 야기된 거친 주변 조건은 또한 프로펠러 샤프트(6)에 영향을 미치는 하중의 변화뿐만 아니라 화물(40)에 영향을 미치는 높은 화물 하중을 유발할 수 있다.
따라서, 위에서 언급된 주변 조건 특성, 프로펠러 샤프트 부하 특성, 화물 부하 특성, 및 터보차저 및 실린더 배열 매개변수와 관련된 상이한 센서(18)로부터의 측정들이 선박(2)의 엔진의 작동 매개변수 및/또는 추가 작동 매개변수를 결정하기 위해 조합될 수 있다.
위와 아래에 언급된 주변 조건 특성, 프로펠러 샤프트 하중 특성, 화물 하중 특성, 터보차저 및 실린더 배치 매개변수는 모두 선박(2)에 영향을 미치며 선박(2)의 작동 특성과 관련이 있다. 전술한 바와 같이, 선박(2)의 작동 특성은 프로펠러 샤프트(6)에 인가되는 추진력 출력에 따라 변화하는 선박(2)의 작동 특성일 수 있다. 각각의 방식; 주변 조건 특성, 프로펠러 샤프트 하중 특성, 화물 하중 특성, 터보차저 및 실린더 배치 매개변수는 프로펠러 샤프트(6)에 인가되는 추진 동력 출력이 변경됨에 따라 선박(2)에 영향을 줍니다.
시스템(10)의 실시예에 따르면, 제어 장치(12)는:
- 적어도 하나의 센서(18)를 이용하여 선박(2)의 작동 매개변수의 후속 현재 값을 결정하고,
- 작동 매개변수의 후속 현재 값을 제1 매개변수 한계값 및/또는 제3 매개변수 한계값과 비교 작동 매개변수의 후속 현재 값이 제1 매개변수 한계값에 도달하면, 제어 장치(12)는 다음과 같이 구성될 수 있다:
- 상한 제어 한계값을 추가로 감소시키거나, 또는 작동 매개변수의 후속 현재 값이 제3 매개변수 한계값을 벗어나게 유지되는 경우, 제어 장치(12)는 다음과 같이 구성될 수 있다:
- 제어 상한값을 높입니다.
이러한 방식으로, 상한 제어 한계값은 선박(2)의 변화하는 작동 조건에 적응될 수 있다. 즉, 선박(2)의 운항 조건이 변경된 경우, 선박(2)의 운항 매개변수의 후속 현재 값은 이러한 변경된 운항 조건을 나타낼 수 있다. 동작 매개변수의 후속 현재 값이 제1 매개변수 한계값에 다시 도달할 정도로 변경되면, 상한 제어 한계값은 더 감소될 수 있다. 반면에, 동작 매개변수의 후속 현재 값이 제3 매개변수 한계값에 도달하지 않을 정도로 변경된다면, 상한 제어 한계값이 증가될 수 있다. 따라서, 파워 윈도우의 크기는 선박의 현재 운항 조건에 연속적으로 또는 간헐적으로 적응될 수 있다.
다시, 제1 매개변수 한계값은 선박(2)의 작동 매개변수의 값을 나타낼 수 있으며, 도달할 때 추진 파워 소스(4)이 너무 높은 출력 레벨에서 작동됨을 나타낸다. 이들 실시예에서, 추진 파워 소스(4)은 작동 매개변수의 후속 전류 값에 의해 표현되는 바와 같이 변경된 작동 조건에 대해 너무 높은 출력 레벨에서 작동된다. 따라서, 이들 실시예에 따르면, 상한 제어 한계값의 추가 감소가 제공될 수 있다.
이러한 실시예에서, 제3 매개변수 한계값은 선박(2)의 작동 매개변수의 값을 나타낼 수 있으며, 도달하지 않은 경우 상한 제어 한계값이 후속 전류로 표시되는 바와 같이 변경된 작동 조건이 허용하는 것보다 낮게 설정됨을 나타냅니다. 선박의 작동 매개변수 값 2. 따라서, 이들 실시예에 따르면, 상한 제어 한계값이 증가될 수 있다.
따라서, 이들 실시예에서, 제3 매개변수 한계값은 제1 매개변수 한계값보다 낮은 값이다.
도 4 및 방법(100)을 참조하여 아래에서 더 참조한다.
시스템(10)의 실시예에 따르면, 제어 장치(12)는:
- 선박(2)의 작동 매개변수의 후속 현재 값 또는 선박(2)의 추가 작동 매개변수의 후속 현재 값을 결정하고,
- 작동 매개변수의 후속 현재 값 또는 추가 작동 매개변수의 후속 현재 값을 두 번째 매개변수 한계값 및/또는 네 번째 매개변수 한계값과 비교합니다. 작동 매개변수의 후속 현재 값 또는 추가 작동 매개변수의 후속 현재 값이 제2 매개변수 한계 값에 도달하면 제어 장치(12)는 다음과 같이 구성될 수 있다.
- 하한 제어 한계 값을 추가로 증가시키거나, 또는 작동 매개변수의 후속 전류 값 또는 추가 작동 매개변수의 후속 현재 값이 제4 매개변수 한계 값을 벗어나는 경우, 제어 장치(12)는,
- 하부 제어 제한 값을 감소시키도록 구성될 수 있다.
이러한 방식으로, 하한 제어 한계값은 선박(2)의 변화하는 작동 조건에 적응될 수 있다. 선박(2)의 작동 조건이 변경된 경우, 선박(2)의 작동 매개변수의 후속 현재 값 또는 추가 작동 매개변수의 후속 현재 값은 이러한 변경된 작동 조건을 나타낼 수 있다. 동작 매개변수의 후속 전류값 또는 추가 동작 매개변수의 후속 전류값이 제2 매개변수 한계값에 다시 도달하는 정도로 변경된 경우, 제어 하한값은 더 증가될 수 있다. 반면에, 동작 매개변수의 후속 전류값 또는 추가 동작 매개변수의 후속 전류값이 제3 매개변수 한계값에 도달하지 않는 정도로 변경된 경우, 제어 하한값이 증가될 수 있다. 따라서, 파워 윈도우의 크기는 선박의 현재 운항 조건에 연속적으로 또는 간헐적으로 적응될 수 있다.
다시, 제2 매개변수 한계 값은 선박(2)의 작동 매개변수 또는 추가 작동 매개변수의 값을 나타낼 수 있으며, 도달할 때 추진 파워 소스(4)이 너무 낮은 출력 레벨에서 작동됨을 나타냅니다. 이들 실시예에서, 추진 전원(4)은 작동 매개변수의 후속 전류 값 또는 추가 작동 매개변수의 후속 전류 값으로 표시되는 변경된 작동 조건에 대해 너무 낮은 출력 레벨에서 작동된다. 따라서, 이들 실시예에 따르면, 제어 하한값의 추가 증가가 제공될 수 있다.
이러한 실시예에서, 제4 매개변수 한계값은 선박(2)의 작동 매개변수 또는 추가 작동 매개변수의 값을 나타낼 수 있으며, 이는 도달하지 않으면 제어 하한값이 변경된 작동 조건이 허용하는 것보다 높게 설정됨을 나타냅니다. 선박(2)의 작동 매개변수의 후속 현재 값 또는 선박(2)의 추가 작동 매개변수의 후속 현재 값으로 표시되는 바와 같이. 따라서, 이들 실시예에 따르면, 상한 제어 한계값이 증가될 수 있다.
따라서, 이들 실시예에서, 제4 매개변수 한계값은 제2 매개변수 한계값보다 높은 값이다.
도 4 및 방법(100)을 참조하여 아래에서 더 참조한다.
도 3은 도 2에 도시된 ICE(14)를 통한 단면을 개략적으로 예시한다. 다음 내용에서, ICE(14)에 대한 참조가 이루어진다. 추진 파워 소스에 포함된 추가 ICE에도 동일한 설명이 적용될 수 있다.
ICE(14)는 적어도 하나의 실린더 배열체(50) 및 터보차저(52)를 포함한다. 실린더 배열체(50)는 연소실(combustion chamber)(54), 실린더 보어(cylinder bore)(56), 실린더 보어(56) 내에서 왕복운동하도록 구성되는 피스톤(piston)(58), 연소실(54)에 연결되는 가스 유입구(60), 및 연소실(54)에 연결되는 가스 유출구(62)를 포함한다. 가스 유출구(62)는 터보차저(52)의 터빈(64)에 연결되며, 그리고 가스 유입구(60)는 터보차저(52)의 압축기(66)에 연결된다.
연결 로드(53)는 피스톤(58)을 ICE(14)의 크랭크샤프트(55)에 연결시킨다. 하나 이상의 흡입 밸브들(57)은 가스 유입구(32)를 통한 가스 유동을 제어하기 위해 배열된다. 하나 이상의 배출 밸브들(59)은 가스 배출구(34)를 통한 가스 유동을 제어하기 위해 배열된다. 흡입 및 배출 밸브(57, 59)는 하나의 공통 캠샤프트 또는 각각 하나의 캠샤프트(미도시)에 의해 제어된다. 연료는 연료 분사기(61)를 통해 연소실(54) 내로 주입된다.
공지된 방식으로, 터보차지(52)는 공통 샤프트(미도시)를 통해 압축기(66)를 구동시키는 터빈(64)을 포함한다. 터빈(64)은 연소실(54)로부터 방출되는 배출 가스에 의해 구동된다. 압축기(66)는 연소실(54) 내로의 흡입을 위해 신선한 가스, 전형적으로 공기를 압축한다.
전형적으로, ICE(14)는, 예컨대, 4개 내지 20개의 실린더 배열체들과 같은 임의의 수의 실린더 배열체들(50)을 포함할 수 있으며,
즉, ICE(14)는 4개 내지 20개의 실린더 ICE일 수 있다.
ICE(14)는 하나 초과의 터보차저(52)를 포함할 수 있다. 예를 들어, ICE(14)는 2개의 터보차저를 포함할 수 있고, 각각은 ICE(14)의 실린더 배열(50)의 절반에 연결되거나, ICE(14)는 각 실린더 배열(50) 또는 임의의 다른 적절한 수의 터보차저(52)에 대해 하나의 터보차저(52)를 포함할 수 있다.
터보차저(52)의 회전 속도는 터빈(64), 압축기(66) 및 이들을 연결시키는 공통 샤프트의 회전 속도에 관한 것이다.
ICE(14)는 추천되는 하부 파워 출력 레벨 및 추천되는 상부 파워 출력 레벨을 갖는다. 추천된 하부 및 상부 파워 출력 레벨들은, ICE(14)가 ICE(14)를 손상시키지 않고 효율적으로 그리고/또는 신뢰가능하게, 그리고/또는 환경 친화적인 방식으로 작동될 수 있는 파워 범위를 규정한다.
제어 장치의 제어 유닛(16)은 도 3에 개략적으로 도시되어 있다.
선박의 적어도 하나의 동작 특성을 감지하기 위한 적어도 하나의 센서(18)는 ICE(14)의 적어도 하나의 동작 매개변수를 감지하기 위한 하나 이상의 센서(18, 68, 70)를 포함할 수 있다. ICE(14)의 적어도 하나의 작동 매개변수를 감지하기 위한 적어도 하나의 센서(18, 68, 70)는 터보차저(52) 및/또는 실린더 배열(50)의 매개변수를 감지하도록 구성될 수 있다.
적어도 하나의 센서(18, 22-35, 42, 44, 68, 70)는 도 2 및 도 3에 개략적으로만 도시되어 있음을 유의할 수 있다. 따라서, 적어도 하나의 센서(18, 22-35, 42, 44, 68, 70)의 실제 위치는 센서의 유형 및 감지 및/또는 측정될 매개변수에 따라 다릅니다.
이하에서, 실시예들을 논의하기 위한 도 2 및 도 3에 대한 참조가 이루어지며, 선박의 적어도 하나의 동작 특성을 감지하기 위한 적어도 하나의 센서(18)가 ICE(14)의 적어도 하나의 동작 매개변수를 감지하기 위한 하나 이상의 센서(68, 70)를 포함한다.
따라서, 시스템(10)의 실시예에 따르면, 추진 파워 소스(4)은 프로펠러 샤프트(6)에 연결된 내연 기관(14)을 포함할 수 있다. 내연 기관(14)은 적어도 하나의 실린더 장치(50) 및 터보차저(5)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 실린더 장치(50)는 연소실(54), 실린더 보어(56), 실린더 보어(56) 내에서 왕복하도록 구성된 피스톤(58), 연소실(54)에 연결된 가스 입구(60), 및 연소실(54)에 연결된 가스 출구(62)를 포함한다. 챔버 54. 가스 유출구(62)는 터보차저(52)의 터빈(64)에 연결되며, 그리고 가스 유입구(60)는 터보차저(52)의 압축기(66)에 연결된다. 선박(2)의 적어도 하나의 작동 특성을 감지하기 위한 적어도 하나의 센서(18)는 터보차저(52) 및/또는 적어도 하나의 실린더 배열(50)의 매개변수를 감지하도록 구성될 수 있다.
실시예에 따르면, 적어도 하나의 센서(18)는:
- 터보차저(52)의 회전 속도 센서,
- 터보차저(52)의 압력 센서(68),
- 터보차저(52)의 온도 센서(68),
- 실린더 배열(50)의 온도 센서(70),
- 연소실(50)의 압력 센서(70). 이러한 방식으로, 선박의 작동 매개변수 및/또는 추가 작동 매개변수는 ICE(14)의 매개변수와 관련될 수 있고 상한 및/또는 하한 제어 한계 값은 ICE(14)의 현재 작동에 적응될 수 있다. 이와 같이, 상기 언급된 센서는 공지되어 있으며 여기에서 더 이상 설명되지 않을 것이다. 적어도 하나의 센서(18, 68, 70)는 ICE(14)의 적어도 하나의 작동 매개변수를 연속적으로 또는 간헐적으로 감지 및/또는 측정하도록 구성될 수 있다. 제어 유닛(16)은 적어도 하나의 센서(18, 68, 70)로부터 작동 매개변수와 관련된 감지 및/또는 측정 데이터를 수신하도록 구성된다.
다음 논의에서, 이러한 센서(18, 68, 70)에 의해 감지된 매개변수가 선박(2)의 작동 조건과 관련될 수 있는 방법 및 제어 유닛(16)이 상부 및/또는 하부를 변경하도록 구성될 수 있는 방법에 대한 비제한적 예 작동 매개변수의 현재 값 및/또는 제1 또는 제2 매개변수 한계 값에 도달하는 추가 작동 매개변수의 현재 값에 응답하는 제어 한계 값.
일부 실시예에 따르면, 동작 매개변수 및/또는 추가 동작 매개변수는 다음 중 하나와 관련될 수 있다:
- 터보차저(52)의 회전 속도,
- 터보차저(52)의 터빈(64)에서 입구의 온도,
- 터보차저(52)의 터빈(64)에서 출구에서의 온도,
- 터보차저(52)의 압축기(66) 출구에서의 압력. 이러한 방식으로, 작동 매개변수 및/또는 추가 작동 매개변수는 터보차저(52)와 관련될 수 있다.
터보차저(52)의 높은 회전 속도는 ICE(14)가 상위 전력 출력 레벨에서 작동하고 있음을 나타낼 수 있다. 제1 매개변수 한계값은 터보차저(52)의 상위 회전 속도 임계값을 나타낼 수 있다. 터보차저(52)의 현재 회전수로 표현되는 운전 매개변수의 현재 값이 제1 매개변수 한계값에 도달하면 제어 상한값이 감소될 수 있다.
터보차저(52)의 낮은 회전 속도는 ICE(14)가 더 낮은 전력 출력 레벨에서 작동하고 있음을 나타낼 수 있다. 제2 매개변수 한계값은 터보차저(52)의 더 낮은 회전 속도 임계값을 나타낼 수 있다. 터보차저(52)의 현재 회전수로 표현되는 운전 매개변수의 현재 값이 제2 매개변수 한계값에 도달하면 제어 하한값이 증가될 수 있다.
터보차저(52)의 터빈(64)에 있는 입구의 고온은 ICE(14)가 상위 전력 출력 레벨에서 작동하고 있음을 나타낼 수 있다. 터보차저(52)의 터빈(64)에 있는 출구에서의 고온은 ICE(14)가 더 낮은 전력 출력 레벨에서 작동하고 있음을 나타낼 수 있다. 제1 및 제2 매개변수 한계값은 터보차저(52)의 터빈(64)의 입구 및 출구에서의 각각의 상위 온도 임계값을 나타낼 수 있다. 관련 매개변수 한계값에 도달하면 제어 상한값이 감소하거나 제어 하한값이 증가할 수 있다.
터보차저(52)의 압축기(66) 출구에서의 낮은 압력은 ICE(14)가 더 낮은 전력 출력 레벨에서 작동하고 있음을 나타낼 수 있다. 따라서, 제2 매개변수 한계값은 터보차저(52)의 압축기(66)에서 출구에서의 더 낮은 압력 임계값을 나타낼 수 있다. 터보 터보차저(52)의 압축기 출구에서의 현재 압력으로 표현되는 바와 같이, 작동 매개변수의 현재 값 및/또는 추가 작동 매개변수의 현재 값이 제2 매개변수 한계값에 도달하면, 제어 하한값은 다음과 같을 수 있다.
예로서 순수하게 언급된 2행정 디젤 엔진 형태의 ICE(14)는 낮은 엔진 속도에서 실린더에 충전 공기를 제공하도록 구성된 전기 구동식 보조 송풍기를 포함할 수 있다. 즉, 낮은 엔진 속도에서 터보차저는 실린더를 충전하기에 충분한 공기를 제공할 수 없습니다. 하한 전력 한계값에 근접한 추진 전원(4)의 작동은 ICE(14)가 보조 송풍기가 자동으로 시작되는 저속으로 작동하게 할 수 있다. 이것은 차례로 터보차저(52)의 압축기에 의해 더 높은 차지 공기 압력을 생성하고 보조 송풍기가 셧다운되도록 하는 ICE(14)의 출력을 증가시킬 것이다. 이러한 상황을 피하기 위해 또는 보조 송풍기의 시동을 전혀 피하기 위해 작동 매개변수 또는 추가 작동 매개변수는 압축기(66) 출구의 압력일 수 있고 제2 매개변수 한계값은 압력에서 적절하게 설정될 수 있다. 보조 송풍기가 시작되기 직전의 레벨입니다.
역으로, 터보차저(52)의 압축기(66)에 있는 출구에서의 높은 압력은 ICE(14)가 그것의 상위 전력 출력 레벨에서 작동하고 있음을 나타낼 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 동작 매개변수 및/또는 추가 동작 매개변수는 다음 중 하나와 관련될 수 있다:
- 실린더 배열의 온도, 또는
- 연소실 내의 압력. 이러한 방식으로, 작동 매개변수 및/또는 추가 작동 매개변수는 실린더 장치(50)와 관련될 수 있다.
실린더 장치(50)의 고온 및/또는 연소실(54) 내의 고압은 ICE(14)가 상위 출력 레벨에서 작동하고 있음을 나타낼 수 있다. 제1 및 제2 매개변수 한계값은 실린더 배열(50)의 각각의 상한 온도 및 압력 임계값을 나타낼 수 있다. 관련 매개변수 한계값에 도달하면 제어 상한값이 감소될 수 있다.
대안적으로, 엔진 냉각수 및/또는 엔진 윤활유 온도를 감지하기 위한 온도 센서는 ICE(14) 온도의 현재 값을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 ICE(14)의 온도의 현재 값은 위에서 논의된 것과 유사한 방식으로 활용될 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 동작 매개변수 및/또는 추가 동작 매개변수는 다음 중 하나와 관련될 수 있다:
- 터보차저(52)의 회전 속도의 도함수의 절대값,
- 터보차저(52)의 회전 속도의 진폭의 변화,
- 터보차저(52)의 압축기(66)에서 출구 압력의 미분의 절대값,
- 터보차저(52)의 압축기(66)에서 출구에서의 압력 진폭의 변화,
터보차저(52)의 회전 속도의 도함수의 높은 절대값은 ICE(14)가 동적 상한 출력 한계에 가깝게 작동하여 터보차저(52)의 맥동 회전을 유발한다는 것을 나타낼 수 있다. ICE(14)의 동적 작동은 예를 들어 높은 파도를 통과하는 선박과 같은 특정 바다 조건에 의해 야기될 수 있다. 터보차저(52)의 회전 속도의 도함수의 절대값이 높다는 것은 터보차저(52)의 빠른 회전 속도 변화를 나타낸다. 이러한 급격한 변화는 맥동하는 배기 가스 흐름을 나타내며, 이는 차례로 터보차저(52)의 터빈(64)을 정지시킬 수 있다. ICE(14)의 출력이 감소하면 ICE(14)에서 더 적은 배기 가스가 생성되어 터보차저 회전 속도와 압축기(66) 출구 쪽의 압력이 감소합니다. 따라서, 터보차저(52)의 회전 속도 변화가 감소된다. 제1 매개변수 한계값은 터보차저(52)의 회전 속도 변화 동안 터빈(64)의 실속이 방지되도록 선택될 수 있다. 터보차저(52)의 회전 속도 미분의 현재 절대값으로 표현되는 작동 매개변수의 현재 값이 제1 매개변수 한계값에 도달하면 제어 상한값이 감소될 수 있다.
터보차저(52)의 회전 속도의 진폭의 변화는 터보차저(52)의 맥동 회전 동안 터보차저(52)의 최대 회전 속도와 최소 회전 속도 사이의 차이에 관한 것이다. 터보차저(52)의 맥동 회전은 예를 들어 높은 파도를 통해 이동하는 선박과 같은 특정 바다 조건에 의해 야기될 수 있다.
터보차저(52)의 회전 속도 진폭의 높은 변동은 ICE(14)가 동적 상한 출력 한계에 가깝게 작동하여 터보차저(52)의 맥동 회전을 유발한다는 것을 나타낼 수 있다. ICE(14)의 동적 작동은 예를 들어 높은 파도를 통과하는 선박과 같은 특정 바다 조건에 의해 야기될 수 있다. 터보차저(52)의 회전수 진폭의 변동이 크다는 것은 터보차저(52)의 회전수 변동이 크다는 것을 의미한다. 그러한 큰 변화는 맥동하는 배기 가스 흐름을 나타내며, 이는 차례로 터보차저(52)의 터빈(64)의 실속을 유발할 수 있다. ICE(14)의 출력이 감소하면 ICE(14)에서 더 적은 배기 가스가 생성되어 터보차저 회전 속도와 압축기(66) 출구 쪽의 압력이 감소합니다. 따라서, 터보차저(52)의 회전 속도 변화가 감소된다. 제1 매개변수 한계값은 터보차저(52)의 회전 속도 변화 동안 터빈(64)의 실속이 방지되도록 선택될 수 있다. 터보차저(52)의 회전 속도 미분의 현재 절대값으로 표현되는 작동 매개변수의 현재 값이 제1 매개변수 한계값에 도달하면 제어 상한값이 감소될 수 있다.
터보차저(52)의 압축기(66)에서 출구 압력의 미분의 높은 절대값은 ICE(14)가 동적 상한 출력 한계에 가깝게 작동하여 터보차저(52)의 맥동 회전을 유발한다는 것을 나타낼 수 있다. ICE(14)의 동적 작동은 예를 들어 높은 파도를 통과하는 선박과 같은 특정 바다 조건에 의해 야기될 수 있다. 터보차저(52)의 압축기(66)에서 출구 압력의 미분의 높은 절대값은 터보차저(52)의 빠른 회전 속도 변화를 나타냅니다. 이러한 급격한 변화는 맥동하는 배기 가스 흐름을 나타내며, 이는 차례로 터보차저(52)의 터빈(64)을 정지시킬 수 있다. ICE 14의 출력이 감소하면 ICE 14에서 더 적은 배기 가스가 생성되어 터보차저 회전 속도와 압축기 6648의 출구 쪽 압력이 감소합니다. 따라서, 터보차저(52)의 압축기(66)에서 출구에서의 압력 변화가 감소된다. 제1 매개변수 한계값은 터보차저(52)의 회전 속도 변화 동안 터빈(64)의 실속이 방지되도록 선택될 수 있다. 터보차저(52)의 압축기(66) 출구 압력 미분의 현재 절대값으로 표현되는 작동 매개변수의 현재 값이 제1 매개변수 한계값에 도달하면 제어 상한값이 감소될 수 있다.
터보 터보차저(52)의 압축기(66) 출구에서의 압력 진폭의 변화는 터보 터보차저(52)의 맥동 회전 동안 터보 터보차저(52)의 압축기(66) 출구에서의 최대 압력과 최소 압력 사이의 차이와 관련된다. 터보차저(52)의 맥동 회전은 예를 들어 높은 파도를 통해 이동하는 선박과 같은 특정 바다 조건에 의해 야기될 수 있다.
터보차저(52)의 압축기(66) 출구에서 압력 진폭의 큰 변화는 ICE(14)가 동적 상한 출력 한계에 가깝게 작동하여 터보차저(52)의 맥동 회전을 유발한다는 것을 나타낼 수 있다. ICE(14)의 동적 작동은 예를 들어 높은 파도를 통과하는 선박과 같은 특정 바다 조건에 의해 야기될 수 있다. 터보 터보차저(52)의 압축기(66) 출구에서 압력 진폭의 큰 변동은 터보 터보차저(52)의 압축기(66) 출구에서 큰 압력 변동을 나타냅니다. 그러한 큰 변화는 맥동하는 배기 가스 흐름을 나타내며, 이는 차례로 터보차저(52)의 터빈(64)의 실속을 유발할 수 있다. ICE(14)의 출력이 감소하면 ICE(14)에서 더 적은 배기 가스가 생성되어 터보차저 회전 속도와 압축기(66) 출구 쪽의 압력이 감소합니다. 따라서, 터보차저(52)의 회전 속도 변화가 감소된다. 제1 매개변수 한계값은 터보차저(52)의 압력 변화 동안 터빈(64)의 실속이 방지되도록 선택될 수 있다. 터보차저(52)의 압축기(66) 출구 압력 진폭의 현재 변화로 표현되는 작동 매개변수의 현재 값이 제1 매개변수 한계값에 도달하면, 상한 제어 한계값이 감소될 수 있다.
새 ICE 또는 수리된 ICE 14의 경우 및 선박 2의 일반적인 작동 조건에서 첫 번째 매개변수 한계값에 도달하기 전에 제어 상한값에 도달합니다. 그러나, 예를 들어 특정 바다 및/또는 기상 조건과 같은 선박(2)의 특정 작동 조건 및/또는 예를 들어 ICE(14)의 유지 관리 상태와 관련된 조건과 같은 ICE(14)의 특정 작동 조건, 및 /또는 연료 에너지 함량에 따라 제어 상한값에 도달하기 전에 제1 매개변수 한계값에 도달할 수 있다. 이 조건은 상한 제어 한계 값의 감소로 이어질 것입니다.
신규 또는 수리된 ICE 14의 경우 및 선박 2의 일반적인 작동 조건에서 일반적으로 관련된 하위 제어 한계값은 두 번째 매개변수 한계값에 도달하기 전에 도달합니다. 그러나 특정 바다 및/또는 기상 조건과 같은 선박의 특정 작동 조건 및/또는 ICE(14)의 유지 관리 상태와 관련된 조건과 같은 ICE의 특정 작동 조건 및/또는 연료 에너지 함량의 경우 제어 하한값에 도달하기 전에 두 번째 매개변수 한계값에 도달할 수 있다. 이 조건은 하한 제어 한계 값의 증가로 이어질 것입니다.
ICE(14)와 관련된 위에서 논의된 작동 매개변수는 다른 작동 매개변수와 관련하여 여기에서 논의된 것과 동일한 방식으로 제3 및 제4 매개변수 한계값의 적용에 의해 상위 및 하위 제어 한계값을 추가로 조정하기 위해 이용될 수 있다.
아래에서, 도 4를 참조하여, 터보 터보차저(52)의 위에서 언급된 회전 속도 센서, 터보 터보차저(52)의 압력 센서, 터보 터보차저(52)의 온도 센서, 실린더 장치(50), 및 연소실(54)의 압력 센서는 선박의 프로펠러 샤프트에 인가되는 추진력 출력을 제어하기 위한 방법(100)의 맥락에서 논의된다.
도 4는 선박의 프로펠러 샤프트에 인가되는 추진력 출력을 제어하기 위한 방법(100)을 도시한다.
방법(100)은 도 1을 참조하여 위에서 논의된 바와 같은 선박(2) 및 도 2 및 도 3과 관련하여 위에서 논의된 바와 같은 시스템(10)과 관련하여 수행될 수 있다. 따라서, 하기에서 도 1 내지 도 3을 또한 참조한다. 따라서, 선박(2)은 추진 파워 소스(4) 및 프로펠러 샤프트(6)를 포함한다. 추진 파워 소스(4)은 프로펠러 샤프트(6)에 연결된 ICE(14)를 포함한다.
방법(100)은 다음 단계를 포함한다:
- 추진 전원에 제어 신호를 인가하는 단계(102),
- 제어 신호에 대응하여 추진력을 추진력으로 생성하는 단계(104),
- 상한 제어 한계값 및 하한 제어 한계값에 의해 제한된 간격 내에서 제어 신호를 변화시키는 단계(106),
- 선박(2)의 작동 매개변수의 현재 값을 결정하는 단계(108),
- 동작 매개변수의 현재 값을 제1 매개변수 한계 값과 비교하는 단계(110)로서, 동작 매개변수의 현재 값이 제1 매개변수 한계 값에 도달하면, 방법(100)은 다음의 단계를 포함한다:
- 제어 상한값 감소(112).
전술한 바와 같이, 이러한 방식으로 선박(2)에 불리한 프로펠러 샤프트(6)에 너무 높은 출력을 인가하는 것이 방지되거나 그 위험이 적어도 감소된다.
실시예에 따르면, 방법(100)은 다음의 선택적인 단계를 포함할 수 있다:
- 선박(2)의 추가 작동 매개변수의 현재 값을 결정(114)하고,
방법(100)은 다음의 단계를 포함할 수 있다:
- 동작 매개변수의 현재 값 또는 추가 동작 매개변수의 현재 값을 제2 매개변수 한계 값과 비교하는 단계(116), 여기서
동작 매개변수의 현재 값 또는 추가 동작 매개변수의 현재 값이 제2 매개변수 한계 값에 도달하면, 방법(100)은 다음 단계를 포함할 수 있다:
- 제어 하한 값을 118 증가시킵니다.
전술한 바와 같이, 이러한 방식으로 선박에 불리할 수 있는 너무 낮은 출력을 프로펠러 샤프트에 인가하는 것이 방지될 수 있거나 그 위험이 적어도 감소될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 상기 논의도 참조한다.
실시예에 따르면, 제어 상한값을 감소시키는 단계(112) 이후에, 방법(100)은 다음의 단계를 포함할 수 있다:
- 선박(2)의 작동 매개변수의 후속 현재 값을 결정(120),
- 동작 매개변수의 후속하는 현재 값을 제1 매개변수 한계값 및/또는 제3 매개변수 한계값과 비교(122).
동작 매개변수의 후속하는 현재 값이 제1 매개변수 한계 값에 도달하면, 방법(100)은 다음 단계를 포함할 수 있다:
- 제어 상한값을 추가로 감소(124), 또는
동작 매개변수의 후속하는 현재 값이 제3 매개변수 한계 값을 벗어나 있으면, 방법(100)은 다음 단계를 포함할 수 있다:
- 제어 상한 값을 126 증가시킵니다.
위에서 논의된 바와 같이, 이러한 방식으로 상한 제어 한계 값은 선박(2)의 변화하는 작동 조건에 적응될 수 있다. 보다 구체적으로, 선박(2)의 작동 매개변수의 후속하는 현재 값은 선박의 현재 작동 조건을 나타낼 수 있다. 작동 매개변수의 후속 현재 값이 첫 번째 매개변수 한계값에 도달하거나 세 번째 매개변수 한계값에 도달하지 않은 정도로 변경된 경우, 상한 제어 한계값은 더 감소되거나 증가될 수 있다. 따라서, 파워 윈도우의 크기는 선박(2)의 현재 운항 조건에 연속적으로 또는 간헐적으로 적응될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 상기 논의도 참조한다.
실시예에 따르면, 제어 하한값을 증가시키는 단계(118) 이후에, 방법(100)은 다음의 단계를 포함할 수 있다:
- 선박(2)의 작동 매개변수의 후속 현재 값 또는 선박(2)의 추가 작동 매개변수의 후속 현재 값을 결정(128)하고,
- 작동 매개변수의 후속 현재 값 또는 추가 작동 매개변수의 후속 현재 값을 제2 매개변수 제한 값 및/또는 제4 매개변수 제한 값과 비교(130).
동작 매개변수의 후속 현재 값 또는 추가 동작 매개변수의 후속 현재 값이 제2 매개변수 한계 값에 도달하는 경우, 방법(100)은 다음 단계를 포함할 수 있다:
- 제어 하한값을 추가로 증가시키거나,
동작 매개변수의 후속 현재 값 또는 추가 동작 매개변수의 후속 현재 값이 제4 매개변수 한계 값을 벗어나 있으면, 방법(100)은,
- 제어 하한값을 감소시키는 단계(134)를 포함할 수 있다.
위에서 논의된 바와 같이, 이러한 방식으로 하한 제어 한계값은 선박(2)의 변화하는 작동 조건에 적응될 수 있다. 보다 구체적으로, 선박(2)의 작동 매개변수의 후속 현재 값 또는 추가 작동 매개변수의 후속 값은 선박(2)의 현재 작동 조건을 나타낼 수 있다. 작동 매개변수 또는 추가 작동 매개변수의 후속 현재 값이 두 번째 매개변수 한계값에 도달했거나 네 번째 매개변수 한계값에 도달하지 않은 정도로 변경된 경우, 제어 하한값은 더 증가하거나 줄인. 이에 따라, 파워 윈도우의 크기는 선박의 현재 운항 조건에 연속적으로 또는 간헐적으로 적응될 수 있다.
도 1 내지 도 3를 참조하여 상기 논의도 참조한다.
초기에, 각각의 하한 및 상한 제어 한계 값은 예를 들어 추진 파워 소스(4)의 가용 전력 출력 범위에 기초하여 설정될 수 있는 시작 값일 수 있다. 위에서 논의된 상한 제어 한계값의 감소 및 하한 제어 한계값의 증가는 각각의 상한 및 하한 제어 한계값이 선박(2)의 현재 작동 조건에 적응될 수 있음을 수반한다. 선박(2)에 대한 정상 작동 조건이 다시 설정되면, 상한 및 하한 전력 한계 값 중 하나 또는 둘 모두가 원래의 시작 값으로 재설정되거나 위에서 논의된 단계(124, 126, 132, 134)를 활용하여 새로운 요구 사항 또는 요구 사항에 대응하는 새로운 시작 값으로 재설정될 수 있다.
실시예에 따르면, 작동 매개변수 및/또는 추가 작동 매개변수는 프로펠러 샤프트(6)의 부하 특성과 관련될 수 있다. 이러한 방식으로, 선박(2)의 프로펠러 샤프트(6)에 영향을 미치는 하중과 관련된 특성은 선박(2)의 작동 매개변수 및/또는 선박(2)의 추가 작동 매개변수를 결정하고 선박(2)의 현재 값을 비교하기 위해 활용될 수 있다. 매개변수 및/또는 제1, 제2, 제3 및/또는 제4 매개변수 한계값을 갖는 추가 작동 매개변수.
다음에서, 선박(2)의 작동 매개변수 및/또는 선박(2)의 추가 작동 매개변수가 프로펠러 샤프트(6)의 부하 특성, 및 상한 및 하한 제어 한계와 어떻게 관련될 수 있는지에 대한 몇 가지 비제한적인 예 가치. 도 2 및 도 3을 참조하여 상기를 또한 참조한다.
- 작동 매개변수 및/또는 추가 작동 매개변수는 토크 또는 프로펠러 샤프트(6)에 가해지는 토크의 변화와 관련될 수 있다. 토크는 예를 들어 토크 미터(30)에 의해 제공되는 실제 토크 데이터에 의해 또는 예를 들어 스트레인 데이터로부터 계산된 바와 같이 표현될 수 있거나, 또는 토크는 예를 들어 스트레인 게이지(32)에 의해 제공되는 비틀림 스트레인 데이터에 의해 간접적으로 표현될 수 있다. 제1, 제2, 제3, 및/또는 제4 매개변수 한계값은 예를 들어 최대 허용 토크, 최소 허용 토크 또는 토크의 허용 불가능한 변화 중 하나와 관련될 수 있다. 프로펠러 샤프트(6) 또는 일정 기간 동안 프로펠러 샤프트(6)에 가해지는 토크 변화의 최대 진폭. 이러한 최대 허용 토크가 발생하거나 추진력 소스(4)로부터의 가용 전력 출력의 상위 범위를 향해 허용되지 않는 토크 변화가 발생하는 경우, 이는 제1 및 제3 매개변수 한계값과 관련될 수 있다. 최소 허용 토크가 발생하거나 토크의 허용 불가능한 변화가 추진 파워 소스(4)으로부터의 가용 전력 출력의 더 낮은 범위를 향해 발생하는 경우, 이는 두 번째 및 네 번째 매개변수 한계 값과 관련될 수 있다.
- 작동 매개변수 및/또는 추가 작동 매개변수는 선박(2)의 프로펠러 샤프트(6)의 회전 속도의 변화 및/또는 프로펠러 샤프트(6)의 현재 회전 속도와 예상 회전 속도 간의 차이와 관련될 수 있으며, 프로펠러 샤프트(6)의 경우, 후자는 과도한 프로펠러 슬립에 해당할 수 있다. 작동 매개변수 및/또는 추가 작동 매개변수는 프로펠러 샤프트(6)의 회전 속도와 직접적으로 관련되거나 ICE(14)의 회전 속도를 통해 간접적으로 관련될 수 있다. 후자의 경우 ICE(14)의 회전 속도는 프로펠러 샤프트(6)의 회전 속도와 상관 관계가 있다.
선박(2)의 프로펠러 샤프트(6)의 회전 속도의 변화는 프로펠러 샤프트(6)에 영향을 미치는 하중의 변화를 나타낼 수 있다. 첫 번째, 두 번째, 세 번째 및/또는 네 번째 매개변수 제한 값은 회전 속도의 도함수의 절대값 또는 일정 기간 동안의 회전 속도 변화의 최대 진폭과 같은 허용되지 않는 회전 속도 변화와 관련될 수 있다. 프로펠러 샤프트(6)의 현재 회전 속도와 프로펠러 샤프트(6)의 예상 회전 속도의 차이는 프로펠러 샤프트(6)에 영향을 미치는 현재 부하와 프로펠러 샤프트(6)에 영향을 미치는 예상 부하 간의 차이를 나타낼 수 있다. 제1, 제2, 제3 및/또는 제4 매개변수 한계값은 현재 회전 속도와 예상 회전 속도 간의 차이와 관련될 수 있다.
회전 속도의 허용할 수 없는 변화가 추진 파워 소스(4)으로부터의 가용 전력 출력의 상위 범위를 향해 발생하는 경우, 이는 첫 번째 및 세 번째 매개변수 한계 값과 관련될 수 있다. 회전 속도의 허용할 수 없는 변화가 추진력 소스(4)로부터의 더 낮은 사용 가능한 전력 출력 범위를 향해 발생하는 경우, 이는 두 번째 및 네 번째 매개변수 한계 값과 관련될 수 있다.
현재 회전 속도와 예상 회전 속도의 차이가 제1 및/또는 제2 매개변수 한계값으로 표시되는 최대값에 도달하면 추진 파워 소스(4)에서 출력되는 가용 전력의 상한 범위를 향하여 제어 상한값이 될 수 있다. 감소되고, 추진 파워 소스(4)으로부터의 가용 전력 출력의 더 낮은 범위로 갈수록 더 낮은 제어 한계 값이 증가될 수 있다. 현재 회전 속도와 예상 회전 속도 간의 차이가 추진 전원(4)에서 출력되는 가용 전력의 상한 범위를 향하여 제3 매개변수 한계값으로 표시되는 최소값을 벗어나면 제어 상한값이 증가할 수 있다. , 그리고 추진 파워 소스(4)으로부터 출력되는 가용 전력의 더 낮은 범위를 향한 제4 매개변수 한계값으로 표현되는 바와 같이, 하한 제어 한계값은 감소될 수 있다.
- 작동 매개변수 및/또는 추가 작동 매개변수는 선박(2)의 현재 속력과 선박(2)의 예상 속력 간의 차이와 관련될 수 있다. 선박(2)의 현재 속력과 예상 속력의 차이는 프로펠러 샤프트(6)에 영향을 미치는 현재 부하와 프로펠러 샤프트(6)에 영향을 미치는 예상 부하 간의 차이를 나타낼 수 있다.
선박(2)의 현재 속력과 선박(2)의 예상 속력(현재 속력 - 예상 속력) 사이의 차이의 현재 값으로 표현되는 운용 매개변수 및/또는 추가 운용 매개변수의 현재 값이 제1 매개변수 한계값으로 표현되는 최대 음수 값(즉, 선박 2가 예상보다 느리게 항해함)인 경우, 선박의 비효율적인 추진을 방지하기 위해 상한 제어 한계값이 감소될 수 있다. 선박(2)의 현재 속력과 선박(2)의 예상 속력 사이의 차이의 현재 값으로 표현되는 운용 매개변수 및/또는 추가 운용 매개변수의 현재 값이 최대 양수 값(즉, 선박이 예상보다 빠르게 항해하고 있음) 제2 매개변수 한계값으로 표현되는 바와 같이, 선박의 양호한 주행 조건을 이용하기 위해 하한 제어 한계값을 증가시킬 수 있다.
선박(2)의 현재 속력과 선박(2)의 예상 속력 사이의 차이의 현재 값으로 표현되는 운용 매개변수 및/또는 추가 운용 매개변수의 현재 값이 최소 음수 값( 즉, 선박(2)은 제3 매개변수 한계 값으로 표현되는 바와 같이 예상보다 약간 더 느리게, 또는 예상보다 빠르게 여행하고 있는 경우, 제어 상한 값이 증가될 수 있다. 선박(2)의 현재 속력과 선박(2)의 예상 속력 사이의 차이의 현재 값으로 표현되는 운용 매개변수 및/또는 추가 운용 매개변수의 현재 값이 최소 양수 값( 즉, 선박이 예상보다 약간 빠르거나 예상보다 느림) 네 번째 매개변수 한계값으로 표시되는 바와 같이 제어 하한값이 감소될 수 있다.
실시예에 따르면, 작동 매개변수 및/또는 추가 작동 매개변수는 선박(2)에 영향을 미치는 주변 조건과 관련될 수 있다. 이러한 방식으로, 선박(2)에 영향을 미치는 주변 조건과 관련된 특성은 선박(2)의 작동 매개변수 및/또는 선박(2)의 추가 작동 매개변수의 현재 값을 결정하고 작동 매개변수의 현재 값을 비교하기 위해 활용될 수 있다. 매개변수 및/또는 제1, 제2, 제3 및/또는 제4 매개변수 한계값을 갖는 추가 작동 매개변수.
다음에서 선박(2)에 영향을 미치는 주변 조건이 선박(2)의 작동 매개변수 및/또는 선박(2)의 추가 작동 매개변수, 및 상한 및 하한 제어 한계값과 어떻게 관련될 수 있는지에 대한 몇 가지 비제한적인 예에서. 도 2 및 도 3을 참조하여 상기를 또한 참조한다.
- 선박(2)의 운용 매개변수는 선박(2)의 리스트의 각도와 관련될 수 있고, 제1 및/또는 제3 매개변수 한계값은 선박(2)의 리스트의 최대 각도와 관련될 수 있다. 상기 선박(2)의 리스트 엔젤의 현재값으로 표현되는 운용 매개변수의 현재값이 상기 선박(2)의 리스트의 최대 각도에 도달하면, 제어 상한값이 감소될 수 있다. 제3 매개변수 한계값은 선박(2)의 리스트의 추가적인 최대 각도와 관련될 수 있다. 선박(2)의 리스트의 엔젤의 현재 값으로 표현되는 운용 매개변수의 현재 값이 선박(2)의 리스트의 추가 최대 각도를 벗어나면, 상한 제어 한계 값이 증가될 수 있다.
- 작동 매개변수는 바람 세기 및/또는 바람 방향과 관련될 수 있고 제1 매개변수 한계 값은 선택적으로 특정 바람 방향과 조합하여 예를 들어 최대 한계 바람 세기와 관련될 수 있다. 예를 들어, 현재 바람 세기 값으로 표현되는 운전 매개변수의 현재 값이 최대 한계 바람 세기에 도달하면 제어 상한 값이 감소될 수 있다. 제3 매개변수 한계값은 하한 바람 세기와 관련될 수 있다. 바람 세기의 현재 값으로 표시되는 작동 매개 변수의 현재 값이 하한 바람 세기를 벗어나면 제어 상한 값이 증가할 수 있다.
- 작동 매개변수 및 첫 번째 매개변수 한계값은 선박(2) 및/또는 선원 및/또는 화물에 작용하는 가속도 및/또는 힘과 관련될 수 있다. 제1 매개변수 한계값은 최대 가속도 및/또는 최대 힘과 관련될 수 있다. 가속도 또는 힘의 현재 값으로 표현되는 동작 매개변수의 현재 값이 최대 가속도 또는 최대 힘에 도달하면 제어 상한 값이 감소될 수 있다. 제3 매개변수 한계값은 더 낮은 가속도 또는 더 낮은 힘과 관련될 수 있다. 가속도 또는 힘의 현재 값으로 표시되는 작동 매개변수의 현재 값이 더 낮은 가속도 또는 더 낮은 힘을 벗어나 있으면 상한 제어 한계 값이 증가할 수 있다.
- 운용 매개변수 및 제1 매개변수 한계값은 최소 해수심과 관련될 수 있다. 제1 매개변수 한계값은 제1 최소 해저 깊이와 관련될 수 있다. 현재의 해수심 값으로 표현되는 운용 매개변수의 현재 값이 제1 최소 해수면에 도달하면 제어 상한값이 감소될 수 있다. 제3 매개변수 한계값은 제2 최소 해저 깊이와 관련될 수 있다. 제2 최소 바다 깊이는 첫 번째 최소 바다 깊이보다 깊습니다. 현재의 해수심 값으로 표현되는 운용 매개변수의 현재 값이 제2최저 해수면을 벗어나면 제어 상한 값이 증가할 수 있다.
실시예에 따르면, 작동 매개변수 및/또는 추가 작동 매개변수는 선박(2)에 실린 화물에 영향을 미치는 화물 하중 특성과 관련될 수 있다. 이러한 방식으로, 선박(2)에 탑승한 화물(40)에 영향을 미치는 화물 하중과 관련된 특성은 선박의 작동 매개변수의 현재 값을 결정하고 작동 매개변수의 현재 값을 제1 매개변수 한계값과 비교하는 데 활용될 수 있다.
- 작동 매개변수는 화물(40)에 영향을 미치는 변형과 관련될 수 있다. 이에 따라, 제1 매개변수 한계값은 예를 들어 화물(40)에 영향을 미치는 제1 최대 변형률과 관련될 수 있다. 화물(40)에 영향을 미치는 변형률의 현재값으로 표현되는 운전 매개변수의 현재값이 제1 최대 변형률에 도달하면 제어 상한값이 감소될 수 있다. 제3 매개변수 한계값은 화물(40)에 영향을 미치는 제2 최대 변형률과 관련될 수 있다. 제2 최대 변형률은 첫 번째 최대 변형률보다 낮습니다. 화물(40)에 영향을 미치는 변형률의 현재 값으로 표현되는 작동 매개변수의 현재 값이 제2 최대 힘을 벗어나면 제어 상한 값이 증가할 수 있다.
- 작동 매개변수 및 제1 매개변수 한계값은 화물(40)에 작용하는 가속도 및/또는 힘과 관련될 수 있다. 제1 매개변수 한계값은 제1 최대 가속도 및/또는 제1 최대 힘과 관련될 수 있다. 가속도 또는 힘의 현재 값으로 표현되는 동작 매개변수의 현재 값이 제1 최대 가속도 또는 제1 최대 힘에 도달하면 제어 상한 값이 감소될 수 있다. 제3 매개변수 한계값은 제2 최대 가속도 또는 제2 최대 힘과 관련될 수 있다. 제2 최대 가속도는 제1 최대 가속도보다 낮고, 제2 최대 힘은 제1 최대 힘보다 낮습니다. 가속도 또는 힘의 현재 값으로 표현되는 작동 매개변수의 현재 값이 제2 최대 가속도 또는 제2 최대 힘을 벗어나면 제어 상한 값이 증가될 수 있다.
- 작동 매개변수 및/또는 추가 작동 매개변수 및 제1 매개변수 한계값 및/또는 제2 매개변수 한계값은 화물(40)에 영향을 미치는 진동과 관련될 수 있다. 제1 매개변수 한계값 및/또는 제2 매개변수 한계값은 제1 최대 진동 레벨과 관련될 수 있다. 화물(40)에 영향을 미치는 진동의 현재값으로 표현되는 운전 매개변수의 현재값이 제1 최대 진동 레벨에 도달하면, 제어 상한값이 감소하거나 제어 하한값이 증가할 수 있다. 추진력 소스(4)가 최대 최대 전력 출력 근처에서 작동하는지 또는 최소 전력 출력 아래에서 작동하는지에 따라 달라집니다. 제3 및/또는 제4 매개변수 한계값은 제2 최대 진동 레벨과 관련될 수 있다. 제2 최대 진동 레벨은 제1 최대 진동 레벨보다 낮다. 화물(40)에 영향을 미치는 진동의 현재값으로 표현되는 운전 매개변수의 현재값이 제2 최대 진동 레벨에 도달하면 제어 상한값이 증가하거나 제어 하한값이 감소할 수 있다. 추진력 소스가 최대 최대 출력 근처에서 작동하는지 아니면 최소 출력 아래에서 작동하는지에 대한 것입니다.
위에서 논의된 바와 같이, 추진 파워 소스(4)은 프로펠러 샤프트(6)에 연결된 내연 기관(14)을 포함할 수 있고 작동 매개변수 및/또는 추가 작동 매개변수는 내연 기관(14)과 관련될 수 있다. 이러한 방식으로, 내연 기관의 작동 조건은 상한 및/또는 하한 제어 한계 값(들)을 설정할 때 고려될 수 있다. 또한, 또한 위에서 논의된 바와 같이, 내연 기관(14)은 적어도 하나의 실린더 장치(22) 및 터보차저(24)를 포함할 수 있다. 실린더 장치(22)는 연소실(26), 실린더 보어(28), 실린더 보어(28) 내에서 왕복하도록 구성된 피스톤(30), 연소실(26)에 연결된 가스 입구(32), 및 연소실(26)에 연결된 가스 출구(34)를 포함한다. 가스 유출구(34)는 터보차저(24)의 터빈(64)에 연결되며, 그리고 가스 유입구(32)는 터보차저(24)의 압축기(66)에 연결된다. 작동 매개변수 및/또는 추가 작동 매개변수는 터보차저(24) 및/또는 실린더 장치(22)에 관한 것이다.
실시예에 따르면, 방법(100)의 동작 매개변수 및/또는 추가 동작 매개변수는 다음 중 하나와 관련될 수 있다:
- 터보차저(24)의 회전 속도,
- 터보차저(24)의 터빈(64) 입구에서의 온도,
- 터보차저(24)의 터빈(64)에 있는 출구에서의 온도,
- 터보차저(24)의 압축기(66) 출구에서의 압력. 이러한 방식으로, 이러한 매개변수는 방법(100)에서 활용될 수 있다. 제1 매개변수 한계값 및/또는 제2 매개변수 한계값과 상한 및/또는 하한 제어 한계값과의 관계 및 적용의 예에 대해서는 2 및 3을 참조하십시오.
실시예에 따르면, 방법(100)의 동작 매개변수 및/또는 추가 동작 매개변수는 다음 중 하나와 관련될 수 있다:
- 실린더 배열(22)의 온도, 또는
- 연소실 내의 압력. 이러한 방식으로, 이러한 매개변수는 방법(100)에서 활용될 수 있다. 제1 매개변수 한계값 및/또는 제2 매개변수 한계값과 상한 및/또는 하한 제어 한계값과의 관계 및 적용의 예에 대해서는 2 및 3을 참조하십시오.
실시예에 따르면, 방법(100)의 동작 매개변수 및/또는 추가 동작 매개변수는 다음 중 하나와 관련될 수 있다:
- 터보차저(24)의 회전 속도의 도함수의 절대값,
- 터보차저(24)의 회전 속도의 진폭의 변화,
- 터보차저(52)의 압축기(66)에서 출구 압력의 도함수의 절대값,
- 터보차저(24)의 압축기(66)에서 출구에서의 압력 진폭의 변화. 이러한 방식으로, 이러한 매개변수는 방법(100)에서 활용될 수 있다. 제1 매개변수 한계값 및/또는 제2 매개변수 한계값과 상한 및/또는 하한 제어 한계값과의 관계 및 적용의 예에 대해서는 도 2 및 도 3을 참조한다.
선박(2)에 영향을 미치는 주변 조건 및 이상적인 기상 조건과 관련하여 위에서 언급했지만 다른 운영 매개변수에도 보다 일반적인 방식으로 적용될 수 있다. 어떤 경우에는 제어 하한값이 영향을 미치는 평균 조건과 관련되도록 설정될 수 있다. 작동 매개변수의 현재 값 또는 두 번째 매개변수 한계값과 추가 작동 매개변수의 현재 값의 비교에서 결정된 바와 같이 조건이 평균보다 나은 경우, 예를 들어 효율적으로 그리고/또는 환경 친화적인 방식으로 작동하는 추진 파워 소스으로 여행하기 위해 평균보다 나은 조건의 이점을 위해 하부 제어 제한 값이 증가될 수 있다.
제어 상한값에도 동일하게 적용될 수 있으며, 특정 경우에 선박 2에 영향을 미치는 평균 조건과 관련되도록 설정될 수 있다. 작동 매개변수의 현재 값과 첫 번째 매개변수 한계값의 비교에서 결정된 바와 같이 조건이 평균보다 나은 경우, 예를 들어, 효율적으로 그리고/또는 환경 친화적인 방식으로 작동하는 추진 파워 소스을 가지고 이동하기 위해 평균보다 나은 조건을 순서대로 이용하기 위해 제어 상한값이 증가될 수 있다.
당연히, 선박(2)의 위에서 논의된 작동 매개변수 중 하나 또는 둘 초과 및/또는 선박(2)의 추가 작동 매개변수가 결정되고 각각의 매개변수 한계값과 비교될 수 있다. 선박(2)의 일부 작동 조건에서 선박(2)의 특정 작동 매개변수는 선박(2)이 첫 번째 또는 두 번째 매개변수 한계값에서 작동됨을 나타낼 수 있는 반면, 다른 작동 조건에서는 다른 작동 매개변수가 선박(2)이 다음과 같다는 것을 나타낼 수 있다. 첫 번째 또는 두 번째 매개변수 한계값에서 작동합니다.
추가 양태에 따르면, 프로그램이 컴퓨터에 의해 실행될 때 컴퓨터가 본 명세서에 논의된 양태 및/또는 실시예 중 어느 하나에 따른 방법(100)을 수행하게 하는 명령을 포함하는 컴퓨터 프로그램이 제공된다.
당업자는 선박(2)의 프로펠러 샤프트(6)에 인가되는 추진력 출력을 제어하기 위한 방법(100)이 프로그래밍된 명령에 의해 구현될 수 있음을 이해할 것이다. 이러한 프로그래밍된 명령들은 일반적으로, 컴퓨터 프로그램에 의해 구성되며, 이 컴퓨터 프로그램은, 컴퓨터 또는 제어 장치의 계산 장치에서 실행될 때 컴퓨터 또는 계산 장치가 방법(100) 및 이와 관련된 단계들(102 내지 134)과 같은 원하는 제어를 수행하는 것을 보장한다. 컴퓨터 프로그램은 일반적으로 컴퓨터 프로그램이 저장되는 적절한 디지털 저장 매체를 포함하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체의 일부입니다.
도 5는 컴퓨터에 의해 실행될 때 컴퓨터로 하여금 본 명세서에서 논의된 양상 및/또는 실시예 중 어느 하나에 따른 방법(100)의 단계를 수행하게 하는 명령을 포함하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체(90)의 실시예를 도시한다.
컴퓨터 판독 가능 저장 매체(90)는 예를 들어, 하나 이상의 계산 유닛에 로드될 때 일부 실시예에 따라 단계 102 내지 134 중 적어도 일부를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램 코드를 운반하는 데이터 캐리어의 형태로 제공될 수 있다. 제어 장치 16. 데이터 캐리어는 예를 들어 ROM(읽기 전용 메모리), PROM(프로그래밍 가능한 읽기 전용 메모리), EPROM(소거 가능한 PROM), 플래시 메모리, EEPROM(전기적으로 소거 가능한 PROM), 하드 디스크, CD ROM 디스크, 메모리 스틱, 광학 저장 장치, 자기 저장 장치 또는 비일시적인 방식으로 기계 판독 가능 데이터를 저장할 수 있는 디스크나 테이프와 같은 기타 적절한 매체. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 또한 서버 상의 컴퓨터 프로그램 코드로서 제공될 수 있고 원격으로, 예를 들어 인터넷 또는 인트라넷 연결을 통해, 또는 다른 유선 또는 무선 통신 시스템을 통해 제어 유닛(16)에 다운로드될 수 있다.
도 5에 도시된 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(90)는 USB 메모리 스틱 형태의 비제한적인 예이다.
전술한 내용은 다양한 예시적인 실시예를 예시하는 것이며 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해서만 정의된다는 것을 이해해야 합니다. 당업자는, 예시적인 실시예가 수정될 수 있는 것, 그리고 예시적인 실시예의 상이한 특징이 첨부된 청구항들에 의해 규정되는 바와 같이, 첨부된 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 본원에서 설명된 것들과 다른 실시예들을 생성하도록 조합될 수 있는 것을 실현할 것이다.

Claims (24)

  1. 선박(2)의 프로펠러 샤프트(propeller shaft)(6)에 적용되는 추진 파워 출력(propulsive power output)을 제어하기 위한 방법(100)으로서,
    상기 선박(2)은 상기 프로펠러 샤프트(6) 및 상기 프로펠러 샤프트(6)에 연결되는 추진 파워 소스(propulsive power source)(4)를 포함하며,
    상기 방법(100)은,
    - 상기 추진 파워 소스(4)에 제어 신호를 적용하는 단계(102),
    - 상기 제어 신호에 대응하여 상기 추진 파워 소스(4)로 추진 파워를 발생시키는 단계(104),
    - 상부 제어 제한 값 및 하부 제어 제한 값에 의해 제한되는 간격 내에서 상기 제어 신호를 변화시키는 단계(106),
    - 상기 선박(2)의 작동 매개변수의 현재 값을 결정하는 단계(108),
    - 상기 작동 매개변수의 현재 값을 제1 매개변수 제한 값과 비교하는 단계(110)를 포함하며,
    상기 작동 매개변수의 현재 값이 상기 제1 매개변수 제한 값에 도달하는 경우, 상기 방법(100)은,
    - 상기 상부 제어 제한 값을 감소시키는 단계(112)를 포함하는,
    선박의 프로펠러 샤프트에 적용되는 추진 파워 출력을 제어하기 위한 방법(100).
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제어 제한 값을 감소시키는 단계(112)에 후속하여, 상기 방법(100)은,
    - 상기 선박(2)의 작동 매개변수의 후속의 현재 값을 결정하는 단계(120), 및
    - 상기 작동 매개변수의 후속의 현재 값을 상기 제1 매개변수 제한 값 및/또는 제3 매개변수 제한 값과 비교하는 단계(122)를 포함하며,
    상기 작동 매개변수의 후속의 현재 값이 상기 제1 매개변수 제한 값에 도달하는 경우, 상기 방법(100)은,
    - 상기 상부 제어 제한 값을 더 감소시키는 단계(124)를 포함하거나,
    상기 작동 매개변수의 후속의 현재 값이 상기 제3 매개변수 제한 값을 벗어나는 경우, 상기 방법(100)은,
    - 상기 상부 제어 제한 값을 증가되는 단계(126)를 포함하는,
    선박의 프로펠러 샤프트에 적용되는 추진 파워 출력을 제어하기 위한 방법(100).
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    - 상기 선박(2)의 추가의 작동 매개변수의 현재 값을 결정하는 단계(114)의 선택적인 단계를 포함하며,
    상기 방법(100)은,
    - 상기 작동 매개변수의 현재 값 또는 상기 추가의 작동 매개변수의 현재 값을 제2 매개변수 제한 값과 비교하는 단계(116)를 포함하며,
    상기 작동 매개변수의 현재 값 또는 상기 추가의 작동 매개변수의 현재 값이 상기 제2 매개변수 제한 값에 도달하는 경우, 상기 방법(100)은,
    - 상기 하부 제어 제한 값을 증가시키는 단계(118)를 포함하는,
    선박의 프로펠러 샤프트에 적용되는 추진 파워 출력을 제어하기 위한 방법(100).
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 하부 제어 제한 값을 증가시키는 단계(124)에 후속하여, 상기 방법(100)은,
    - 상기 선박(2)의 작동 매개변수의 후속의 현재 값 또는 상기 선박(2)의 추가의 작동 매개변수의 후속의 현재 값을 결정하는 단계(128), 및
    - 상기 작동 매개변수의 후속의 현재 값 또는 상기 추가의 작동 매개변수의 후속의 현재 값을 상기 제2 매개변수 제한 값 및/또는 제4 매개변수 제한 값과 비교하는 단계(130)를 포함하며,
    상기 작동 매개변수의 후속의 현재 값 또는 상기 추가의 작동 매개변수의 후속의 현재 값이 상기 제2 매개변수 제한 값에 도달하는 경우, 상기 방법(100)은,
    - 상기 하부 제어 제한 값을 더 증가시키는 단계(132)를 포함하거나,
    상기 작동 매개변수의 후속의 현재 값 또는 상기 추가의 작동 매개변수의 후속의 현재 값이 상기 제4 매개변수 제한 값을 벗어나는 경우, 상기 방법(100)은,
    - 상기 하부 제어 제한 값을 감소시키는 단계(134)를 포함하는,
    선박의 프로펠러 샤프트에 적용되는 추진 파워 출력을 제어하기 위한 방법(100).
  5. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 선박(2)의 작동 매개변수 및/또는 상기 선박(2)의 추가의 작동 매개변수는 상기 프로펠러 샤프트(6)의 로드 특성(load characteristic)에 관련되는,
    선박의 프로펠러 샤프트에 적용되는 추진 파워 출력을 제어하기 위한 방법(100).
  6. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 선박(2)의 작동 매개변수 및/또는 상기 선박(2)의 추가의 작동 매개변수는 상기 선박(2)에 영향을 주는 주변 조건들에 관련되는,
    선박의 프로펠러 샤프트에 적용되는 추진 파워 출력을 제어하기 위한 방법(100).
  7. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 추진 파워 소스(4)는 상기 프로펠러 샤프트(6)에 연결되는 내연 기관(14)을 포함하며, 그리고 상기 선박(2)의 작동 매개변수 및/또는 상기 선박(2)의 추가의 작동 매개변수는 상기 내연 기관(14)에 관련되는,
    선박의 프로펠러 샤프트에 적용되는 추진 파워 출력을 제어하기 위한 방법(100).
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 내연 기관(14)은 적어도 하나의 실린더 배열체(cylinder arrangement)(50) 및 터보차저(turbocharger)(52)를 포함하며,
    상기 실린더 배열체(50)는 연소실(combustion chamber)(54), 실린더 보어(cylinder bore)(56), 상기 실린더 보어(56) 내에서 왕복운동하도록 구성되는 피스톤(piston)(58), 상기 연소실(54)에 연결되는 가스 유입구(60), 및 상기 연소실(54)에 연결되는 가스 유출구(62)를 포함하고,
    상기 가스 유출구(62)는 상기 터보차저(52)의 터빈(64)에 연결되며, 그리고 상기 가스 유입구(60)는 상기 터보차저(52)의 압축기(66)에 연결되며, 그리고
    상기 선박(2)의 작동 매개변수 및/또는 상기 선박(2)의 추가의 작동 매개변수는 상기 터보차저(52) 및/또는 상기 실린더 배열체(50)에 관련되는,
    선박의 프로펠러 샤프트에 적용되는 추진 파워 출력을 제어하기 위한 방법(100).
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 선박(2)의 작동 매개변수 및/또는 상기 선박(2)의 추가의 작동 매개변수는,
    - 상기 터보차저(52)의 회전 속도,
    - 상기 터보차저(52)의 터빈(64)의 유입구의 온도,
    - 상기 터보차저(52)의 터빈(64)의 유출구의 온도, 및
    - 상기 터보차저(52)의 압축기(66)의 유출구의 압력 중 하나에 관련되는,
    선박의 프로펠러 샤프트에 적용되는 추진 파워 출력을 제어하기 위한 방법(100).
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 선박(2)의 작동 매개변수 및/또는 상기 선박(2)의 추가의 작동 매개변수는,
    - 상기 실린더 배열체(50)의 온도, 또는
    - 상기 연소실(54) 내의 압력에 관련되는,
    선박의 프로펠러 샤프트에 적용되는 추진 파워 출력을 제어하기 위한 방법(100).
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 선박(2)의 작동 매개변수 및/또는 상기 선박(2)의 추가의 작동 매개변수는,
    - 상기 터보차저(52)의 회전 속도의 미분(derivative)의 절대값,
    - 상기 터보차저(52)의 회전 속도의 진폭의 변화,
    - 상기 터보차저(52)의 압축기(66)의 유출구의 압력의 미분의 절대값, 및
    - 상기 터보차저(52)의 압축기(66)의 유출구의 압력의 진폭의 변화 중 하나에 관련되는,
    선박의 프로펠러 샤프트에 적용되는 추진 파워 출력을 제어하기 위한 방법(100).
  12. 제1 항 내지 제11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 선박(2)의 작동 매개변수 및/또는 상기 선박(2)의 추가의 작동 매개변수는 상기 선박(2)에 탑재된 화물(40)에 영향을 주는 화물 로드 특성에 관련되는,
    선박의 프로펠러 샤프트에 적용되는 추진 파워 출력을 제어하기 위한 방법(100).
  13. 선박(2)의 프로펠러 샤프트(6)에 적용되는 추진 파워 출력을 제어하기 위한 시스템(system)(10)으로서,
    상기 시스템(10)은 상기 프로펠러 샤프트(6), 추진 파워 소스(4), 및 제어 배열체(12)를 포함하며,
    상기 제어 배열체(12)는 적어도 하나의 제어 유닛(16), 및 상기 선박(2)의 적어도 하나의 작동 특성을 감지하기 위한 적어도 하나의 센서(18)를 포함하고,
    상기 제어 배열체(12)는,
    - 상기 추진 파워 소스(4)에 의해 상기 프로펠러 샤프트에 적용되는 상기 파워 출력을 제어하기 위해 제어 신호를 상기 추진 파워 소스(4)에 적용하고 ─ 상기 제어 신호는 상부 제어 제한 값 및 하부 제어 제한 값에 의해 제한되는 간격 내에서 가변적임 ─ ,
    - 상기 적어도 하나의 센서(18)를 활용하여, 상기 선박(2)의 작동 매개변수의 현재 값을 결정하고,
    - 상기 작동 매개변수의 현재 값을 제1 매개변수 제한 값과 비교하도록 구성되며,
    상기 작동 매개변수의 현재 값이 상기 제1 매개변수 제한 값에 도달하는 경우, 상기 제어 배열체(12)는,
    - 상기 상부 제어 제한 값을 감소시키도록 구성되는,
    선박의 프로펠러 샤프트에 적용되는 추진 파워 출력을 제어하기 위한 시스템(10).
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제어 배열체(12)는,
    - 상기 적어도 하나의 센서(18)를 활용하여, 상기 선박(2)의 작동 매개변수의 후속의 현재 값을 결정하고,
    - 상기 작동 매개변수의 후속의 현재 값을 상기 제1 매개변수 제한 값 및/또는 제3 매개변수 제한 값과 비교하도록 구성되며,
    상기 작동 매개변수의 후속의 현재 값이 상기 제1 매개변수 제한 값에 도달하는 경우, 상기 제어 배열체(12)는,
    - 상기 상부 제어 제한 값을 더 감소시키도록 구성되거나,
    상기 작동 매개변수의 후속의 현재 값이 상기 제3 매개변수 제한 값을 벗어나는 경우, 상기 제어 배열체(12)는,
    - 상기 상부 제어 제한 값을 증가시키도록 구성되는,
    선박의 프로펠러 샤프트에 적용되는 추진 파워 출력을 제어하기 위한 시스템(10).
  15. 제13 항 또는 제14 항에 있어서,
    상기 제어 배열체(12)는 선택적으로,
    - 상기 적어도 하나의 센서(18)를 활용하여, 상기 선박(2)의 추가의 작동 매개변수의 현재 값을 결정하도록 구성되며,
    상기 제어 배열체(12)는,
    - 상기 작동 매개변수의 현재 값 또는 상기 추가의 작동 매개변수의 현재 값을 제2 매개변수 제한 값과 비교하도록 구성되고,
    상기 작동 매개변수의 현재 값 또는 상기 추가의 작동 매개변수의 현재 값이 상기 제2 매개변수 제한 값에 도달하는 경우, 상기 제어 배열체(12)는,
    - 상기 하부 제어 제한 값을 증가시키도록 구성되는,
    선박의 프로펠러 샤프트에 적용되는 추진 파워 출력을 제어하기 위한 시스템(10).
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 제어 배열체(12)는,
    - 상기 선박(2)의 작동 매개변수의 후속의 현재 값 또는 상기 선박(2)의 추가의 작동 매개변수의 후속의 현재 값을 결정하고,
    - 상기 작동 매개변수의 후속의 현재 값 또는 상기 추가의 작동 매개변수의 후속의 현재 값을 상기 제2 매개변수 제한 값 및/또는 제4 매개변수 제한 값과 비교하도록 구성되며,
    상기 작동 매개변수의 후속의 현재 값 또는 상기 추가의 작동 매개변수의 후속의 현재 값이 상기 제2 매개변수 제한 값에 도달하는 경우, 상기 제어 배열체(12)는,
    - 상기 하부 제어 제한 값을 더 증가시키도록 구성되거나,
    상기 작동 매개변수의 후속의 현재 값 또는 상기 추가의 작동 매개변수의 후속의 현재 값이 상기 제4 매개변수 제한 값을 벗어나는 경우, 상기 제어 배열체(12)는,
    - 상기 하부 제어 제한 값을 감소시키도록 구성되는,
    선박의 프로펠러 샤프트에 적용되는 추진 파워 출력을 제어하기 위한 시스템(10).
  17. 제13 항 내지 제16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 선박(2)의 적어도 하나의 작동 특성을 감지하기 위한 상기 적어도 하나의 센서(18)는 상기 선박(2)에 영향을 주는 주변 조건들에 관련되는 특성을 감지하기 위해 구성되는,
    선박의 프로펠러 샤프트에 적용되는 추진 파워 출력을 제어하기 위한 시스템(10).
  18. 제13 항 내지 제17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 선박(2)의 적어도 하나의 작동 특성을 감지하기 위한 상기 적어도 하나의 센서(18)는 상기 프로펠러 샤프트(6)에 영향을 주는 로드(load)에 관련되는 특성을 감지하기 위해 구성되는,
    선박의 프로펠러 샤프트에 적용되는 추진 파워 출력을 제어하기 위한 시스템(10).
  19. 제13 항 내지 제18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 선박(2)의 적어도 하나의 작동 특성을 감지하기 위한 상기 적어도 하나의 센서(18)는 상기 선박(2)에 탑재된 화물에 영향을 주는 화물 로드에 관련되는 특성을 감지하기 위해 구성되는,
    선박의 프로펠러 샤프트에 적용되는 추진 파워 출력을 제어하기 위한 시스템(10).
  20. 제13 항 내지 제19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 추진 파워 소스(4)는 상기 프로펠러 샤프트(6)에 연결되는 내연 기관(14)을 포함하며, 상기 내연 기관(14)은 적어도 하나의 실린더 배열체(50) 및 터보차저(52)를 포함하고,
    상기 실린더 배열체(50)는 연소실(54), 실린더 보어(56), 상기 실린더 보어(56) 내에서 왕복운동하도록 구성되는 피스톤(58), 상기 연소실(54)에 연결되는 가스 유입구(60), 및 상기 연소실(54)에 연결되는 가스 유출구(62)를 포함하고,
    상기 가스 유출구(62)는 상기 터보차저(52)의 터빈(64)에 연결되며, 그리고 상기 가스 유입구(60)는 상기 터보차저(52)의 압축기(66)에 연결되며, 그리고
    상기 선박(2)의 적어도 하나의 작동 특성을 감지하기 위한 적어도 하나의 센서(18)는 상기 터보차저(52) 및/또는 상기 실린더 배열체(50)의 매개변수를 감지하기 위해 구성되는,
    선박의 프로펠러 샤프트에 적용되는 추진 파워 출력을 제어하기 위한 시스템(10).
  21. 제20 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 센서(18)는,
    - 상기 터보차저(52)의 회전 속도 센서,
    - 상기 터보차저(52)의 압력 센서,
    - 상기 터보차저(52)의 온도 센서,
    - 상기 실린더 배열체(22)의 온도 센서,
    - 상기 연소실(54)의 압력 센서 중 하나인,
    선박의 프로펠러 샤프트에 적용되는 추진 파워 출력을 제어하기 위한 시스템(10).
  22. 제13 항 내지 제21 항 중 어느 한 항에 따른 시스템을 포함하는,
    선박(2).
  23. 명령들을 포함하는, 컴퓨터 프로그램(computer program)으로서,
    상기 프로그램이 컴퓨터에 의해 실행될 때, 상기 명령들은 상기 컴퓨터가 제1 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 따른 방법(100)의 단계들을 실행하는 것을 유발시키는,
    컴퓨터 프로그램.
  24. 명령들을 포함하는, 컴퓨터-판독가능한 저장 매체(90)로서,
    컴퓨터에 의해 실행될 때, 상기 명령들은 상기 컴퓨터가 제1 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 따른 방법(100)의 단계들을 실행하는 것을 유발시키는,
    컴퓨터-판독가능한 저장 매체(90).
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