燃料控制装置和舵控制装置的制作方法

文档序号:26268193发布日期:2021-08-13 19:21阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种燃料控制装置,用于控制向船舶的发动机喷射的燃料喷射量,所述船舶具备:螺旋桨;所述发动机,其用于向所述螺旋桨传递旋转动力来推进所述船舶;以及舵机,其用于使所述船舶转弯,

所述燃料控制装置具备:

转弯指令部,其对所述舵机的目标舵角值进行指示以使所述船舶在指定航路上航行;

预测部,其预测在所述船舶在所述指定航路上航行的期间中的规定时点由于干扰和按照所述目标舵角值对所述舵机进行控制而产生的所述发动机的负荷,计算所预测出的所述发动机的负荷的负荷变动量;

转数获取部,其获取所述发动机的目标转数和实际转数;

调整部,其基于所述目标转数、所述实际转数及所述负荷变动量,调整所述规定时点的所述燃料喷射量以抑制所述发动机的转数的变动;以及

发动机控制部,其基于调整后的所述燃料喷射量来向所述发动机喷射燃料。

2.根据权利要求1所述的燃料控制装置,其中,

所述预测部基于根据当前的船体的朝向和规定时点的目标位置计算出的目标舵角值,来预测所述发动机的负荷。

3.根据权利要求1所述的燃料控制装置,其中,

所述预测部基于根据当前的船体的朝向、干扰以及规定时点的目标位置计算出的目标舵角值,来预测所述发动机的负荷。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的燃料控制装置,其中,

在预测为所述发动机的负荷相对于基准负荷增加的情况下,所述调整部使所述燃料喷射量增加,在预测为所述发动机的负荷相对于基准负荷减少的情况下,所述调整部使所述燃料喷射量减少。

5.一种舵控制装置,用于控制船舶,所述船舶具备:螺旋桨;发动机,其用于向所述螺旋桨传递旋转动力来推进所述船舶;以及舵机,其用于使所述船舶转弯,

所述舵控制装置具备:

转弯指令部,其对所述舵机的目标舵角值进行指示以使所述船舶在指定航路上航行;

第一预测部,其预测在所述船舶在所述指定航路上航行的期间中的规定时点由于干扰而产生的所述发动机的负荷,计算所预测出的所述发动机的负荷相对于基准负荷的干扰负荷变动量;

第二预测部,其预测在所述船舶在所述指定航路上航行的期间中的所述规定时点通过按照所述目标舵角值对所述舵机进行控制而产生的所述发动机的负荷,计算所预测出的所述发动机的负荷相对于当前的发动机的负荷的舵角负荷变动量;

转数获取部,其获取所述发动机的目标转数和实际转数;

调整部,其基于所述目标转数、所述实际转数、所述干扰负荷变动量及所述舵角负荷变动量,调整所述规定时点的燃料喷射量以抑制所述发动机的转数的变动;

发动机控制部,其基于调整后的所述燃料喷射量来向所述发动机喷射燃料;

校正部,其基于所述干扰负荷变动量,来校正所述目标舵角值以使所述发动机的燃料消耗率减小;以及

舵控制部,其按照校正后的所述目标舵角值来控制所述舵机。

6.一种舵控制装置,用于控制船舶,所述船舶具备:螺旋桨;发动机,其用于向所述螺旋桨传递旋转动力来推进所述船舶;以及舵机,其用于使所述船舶转弯,

所述舵控制装置具备:

转弯指令部,其对所述舵机的目标舵角值进行指示以使所述船舶在指定航路上航行;

第一预测部,其预测在所述船舶在所述指定航路上航行的期间中的规定时点由于干扰而产生的所述发动机的负荷,计算所预测出的所述发动机的负荷相对于基准负荷的干扰负荷变动量;

第二预测部,其预测在所述船舶在所述指定航路上航行的期间中的所述规定时点通过按照所述目标舵角值对所述舵机进行控制而产生的所述发动机的负荷,计算所预测出的所述发动机的负荷相对于当前的发动机的负荷的舵角负荷变动量;

转数获取部,其获取所述发动机的目标转数和实际转数;

调整部,其基于所述目标转数、所述实际转数、所述干扰负荷变动量及所述舵角负荷变动量,调整所述规定时点的燃料喷射量以抑制所述发动机的转数的变动;

发动机控制部,其基于调整后的所述燃料喷射量来向所述发动机喷射燃料;

校正部,其基于所述干扰负荷变动量,来校正所述目标舵角值以使所述发动机的燃料消耗量减少;以及

舵控制部,其按照校正后的所述目标舵角值来控制所述舵机。

7.根据权利要求5或6所述的舵控制装置,其中,

所述校正部对舵角进行校正以消除由所述第一预测部预测出的所述发动机的负荷变动量。

8.根据权利要求5至7中的任一项所述的舵控制装置,其中,

在预测为所述发动机的负荷在所述规定时点相对于所述基准负荷增加的情况下,所述校正部以基于所述舵角负荷变动量使所述规定时点的所述目标舵角值减小的方式对所述目标舵角值进行校正。

9.根据权利要求5至8中的任一项所述的舵控制装置,其中,

在预测为所述发动机的负荷在所述规定时点减少的情况下,所述校正部以基于所述干扰负荷变动量使所述规定时点的所述目标舵角值增大的方式对所述目标舵角值进行校正。

10.根据权利要求5至9中的任一项所述的舵控制装置,其中,

所述基准负荷是当前的发动机的负荷。

11.根据权利要求6至10中的任一项所述的舵控制装置,其中,

所述校正部对舵角进行校正以使由所述第一预测部预测出的所述发动机的负荷变动量处于固定的范围内。

12.根据权利要求5至11中的任一项所述的舵控制装置,其中,

在所述目标舵角值相对于当前的舵角值的变化量为舵角阈值以上的情况下,所述校正部使所述目标舵角值的校正量与小于所述舵角阈值的情况相比减小。

13.根据权利要求5至12中的任一项所述的舵控制装置,其中,

在所述发动机的负荷小于负荷阈值的情况下,所述舵控制部按照未被校正的所述目标舵角值来控制舵角。

14.根据权利要求5至13中的任一项所述的舵控制装置,其中,还具备:

燃料消耗率计算部,其基于当前的发动机转矩、当前的发动机转数及向所述发动机喷射的燃料喷射量,来计算当前的燃料消耗率;以及

燃料消耗率预测部,其基于所述干扰负荷变动量来预测维持着所述当前的发动机转数时的所述规定时点的燃料消耗率,

所述校正部基于所述当前的燃料消耗率和所述燃料消耗率预测部的预测结果来校正所述目标舵角值。

15.根据权利要求5至14中的任一项所述的舵控制装置,其中,还具备:

位置获取部,其获取所述船舶的当前位置;以及

偏离量计算部,其计算所述船舶的当前位置相对于所述指定航路的偏离量,

在所述偏离量为规定的阈值以上的情况下,所述校正部使所述目标舵角值的校正量减小。

16.根据权利要求5至15中的任一项所述的舵控制装置,其中,还具备:

位置预测部,其预测以校正后的所述目标舵角值控制了所述舵机的情况下的所述规定时点的所述船舶的位置;以及

偏离量预测部,其预测所预测出的所述船舶的位置相对于所述指定航路的偏离量,

在所述偏离量为规定的阈值以上的情况下,所述校正部使所述目标舵角值的校正量减小。

17.根据权利要求5至16中的任一项所述的舵控制装置,其中,

所述第一预测部预测所述规定时点的通过基于所述目标舵角值控制所述舵机而产生的所述发动机的负荷,基于由于干扰而产生的所述发动机的负荷和通过控制所述舵机而产生的所述发动机的负荷,来计算所述干扰负荷变动量。

18.根据权利要求5至17中的任一项所述的舵控制装置,其中,

所述第一预测部基于海象信息和气象信息中的至少一方来预测由于所述干扰而产生的发动机的负荷。

19.根据权利要求5至18中的任一项所述的舵控制装置,其中,

所述船舶具备被输入来自操作者的舵角指令值的舵角指令输入部,

在所述舵角指令输入部被输入了舵角指令的情况下,所述舵控制部按照所述舵角指令来控制所述舵机,在所述舵角指令输入部未被输入所述舵角指令的情况下,所述舵控制部按照校正后的所述目标舵角值来控制所述舵机。

20.一种舵控制装置,是用于控制船舶的控制装置,所述船舶具备:螺旋桨;发动机,其用于向所述螺旋桨传递旋转动力来推进所述船舶;以及舵机,其用于使所述船舶转弯,

所述舵控制装置具备:

转弯指令部,其对所述舵机的目标舵角值进行指示以使所述船舶在指定航路上航行;

第一预测部,其预测在所述船舶在所述指定航路上航行的期间中的规定时点由于干扰而产生的所述发动机的负荷,计算所预测出的所述发动机的负荷相对于基准负荷的干扰负荷变动量;

第二预测部,其预测在所述船舶在所述指定航路上航行的期间中的所述规定时点通过按照所述目标舵角值对所述舵机进行控制而产生的所述发动机的负荷,计算所预测出的所述发动机的负荷相对于当前的发动机的负荷的舵角负荷变动量;

转数获取部,其获取所述发动机的目标转数和实际转数;

调整部,其基于所述目标转数、所述实际转数及所述舵角负荷变动量,调整所述规定时点的燃料喷射量以抑制所述发动机的转数的变动;

发动机控制部,其基于调整后的所述燃料喷射量来向所述发动机喷射燃料;

校正部,其执行如下校正中的至少一方:在预测为所述发动机的负荷在所述规定时点相对于所述基准负荷增加的情况下,以基于所述干扰负荷变动量使所述规定时点的所述目标舵角值减小的方式对所述目标舵角值进行校正;以及在预测为所述发动机的负荷在所述规定时点减少的情况下,以基于所述干扰负荷变动量使所述规定时点的所述目标舵角值增大的方式对所述目标舵角值进行校正;以及

舵控制部,其按照校正后的所述目标舵角值来控制所述舵机。


技术总结
提供一种燃料控制装置和舵控制装置。提出抑制发动机的负荷的变动从而降低船舶的燃料消耗率的技术。为了解决上述课题,控制装置(23)具备:预测部(27),其预测规定时点的因干扰产生的发动机(19)的负荷变动量;舵角控制部(29),其按照目标舵角值来控制舵角;以及燃料控制部(33),其基于预测部(27)预测出的干扰负荷变动量、舵角负荷变动量及目标转数,在发动机(19)的负荷因干扰负荷变动量和舵角负荷变动量而增加的情况下,使向发动机(19)供给的燃料供给量增加来控制燃料供给量,在发动机(19)的负荷因干扰负荷变动量和舵角负荷变动量而减少的情况下,使向发动机(19)供给的燃料供给量减少来控制燃料供给量。

技术研发人员:川谷圣;藤原真
受保护的技术使用者:纳博特斯克有限公司
技术研发日:2021.01.28
技术公布日:2021.08.13
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