用于控制船舶的推进功率输出的方法和系统技术方案

本公开涉及一种用于控制施加于船舶（2）的推进器轴（6）的推进功率输出的方法和系统（10）。船舶包括推进器轴（6）和连接到推进器轴（6）的推进功率源（4）。用于利用推进功率源产生（102）推进功率的控制信号在由控制上限值和控制下限值限制的间隔内改变。如果船舶的操作参数的当前值达到第一参数极限值，则控制上限值减小。因此，可防止推进功率源将太高的功率输出施加于推进器轴，所述将太高的功率输出施加于推进器轴对于船舶而言将会是不利的。于推进器轴对于船舶而言将会是不利的。于推进器轴对于船舶而言将会是不利的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制船舶的推进功率输出的方法和系统


[0001]本专利技术涉及一种用于控制施加于船舶的推进器轴的推进功率输出的方法，并且涉及一种用于控制施加于船舶的推进器轴的推进功率输出的系统。本专利技术还涉及一种船舶，所述船舶包括用于控制施加于所述船舶的推进器轴的推进功率输出的系统。本专利技术还涉及一种计算机程序和计算机可读存储介质，所述计算机程序和计算机可读存储介质包括指令，当所述指令由计算机执行时，所述指令使计算机执行用于控制施加于船舶的推进器轴的推进功率输出的方法。

技术介绍

[0002]船舶包括推进功率源，所述推进功率源经推进器轴和其他事物与推进器连接。以这种方式，推进功率源被布置为推进船舶。
[0003]推进功率源包括至少一个内燃机ICE。船舶是例如在商业交通中使用的大型船舶，仅举几个示例，诸如例如油轮、RORO船、客渡船或沿海船。
[0004]从船舶的舰桥控制船舶的推进。在那里，人员可访问用于控制船舶的支持信息。可例如经地图、仪器和船舶内部通信装置中的一个或多个提供所述信息。在舰桥上还提供用于控制船舶的速度和航向的控制装置。
[0005]WO2019/011779公开了一种用于控制船舶的推进的用户板和控制单元，所述船舶包括引擎和可控螺距推进器。转矩和引擎速度被调整以对应于输出设置点值。所述调整使得所述船舶在具有所述引擎的引擎速度和所述可控螺距推进器的推进器螺距的操作条件下操作，以使得所述船舶的燃料消耗被带到和/或保持在预期燃料消耗范围内。可使用用户板来设置输出设置点值。

技术实现思路

[0006]实现用于控制施加于船舶的推进器轴的推进功率的方法和/或系统将会是有益的。特别地，提供自适应于船舶的操作条件的方法和/或系统将会是希望的。为了更好地解决这些关切中的一个或多个，提供一种具有在独立权利要求中定义的特征的方法和/或系统。
[0007]根据本专利技术的一方面，提供一种用于控制施加于船舶的推进器轴的推进功率输出的方法。船舶包括推进器轴和连接到推进器轴的推进功率源。所述方法包括下述步骤：
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将控制信号施加于推进功率源，
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利用推进功率源产生与控制信号对应的推进功率，
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在由控制上限值和控制下限值限制的间隔内改变控制信号，
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确定船舶的操作参数的当前值，
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将操作参数的当前值与第一参数极限值进行比较，其中如果操作参数的当前值达到第一参数极限值，则所述方法包括下述步骤：
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减小控制上限值。
[0008]由于所述方法包括如果船舶的操作参数的当前值达到第一参数极限值则减小控制上限值的步骤，所以用于控制推进功率输出的所述方法考虑到船舶的操作条件以防止推进功率源将太高的功率输出施加于推进器轴，所述将太高的功率输出施加于推进器轴对于船舶而言将会是不利的。
[0009]根据本专利技术的另一方面，提供一种用于控制施加于船舶的推进器轴的推进功率输出的系统。所述系统包括推进器轴、推进功率源和控制器械（arrangement）。控制器械包括至少一个控制单元和用于感测船舶的至少一个操作特性的至少一个传感器。控制器械被配置为：
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将控制信号施加于推进功率源以控制由推进功率源施加于推进器轴的功率输出，其中控制信号在由控制上限值和控制下限值限制的间隔内是可变的，
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使用所述至少一个传感器确定船舶的操作参数的当前值，并且
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将操作参数的当前值与第一参数极限值进行比较。如果操作参数的当前值达到第一参数极限值，则控制器械被配置为：
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减小所述控制上限值。
[0010]类似地，如以上结合所述方法所讨论，由于系统的控制器械被配置为如果船舶的操作参数的当前值达到第一参数极限值则减小控制上限值，所以用于控制推进功率输出的所述系统考虑到船舶的操作条件以防止推进功率源将太高的功率输出施加于推进器轴，所述将太高的功率输出施加于推进器轴对于船舶而言将会是不利的。
[0011]第一参数极限值代表船舶的操作参数的值，该值指示：推进功率源在太高的功率输出水平操作。第一参数极限值可涉及船舶的各种方面中的一个或多个方面，诸如影响到船舶的推进器轴的负载、船舶正在海上行进所处的条件、推进功率源、船舶上的货物等。
[0012]更具体地讲，连接到船舶的推进器轴的推进功率源在功率窗口内向推进器轴提供推进功率。功率窗口通过由功率上限值和功率下限值限制的间隔定义。当船舶行进时，即当船舶由推进功率源推进时，从推进功率源施加于推进器轴的当前推进功率输出被监测，并且推进功率源被控制，以使得施加于推进器轴的推进功率保持在功率窗口内。功率上限值和功率下限值，即功率窗口的大小，可基于船舶的许多不同方面中的一个或多个方面而被设置。根据本专利技术，第一参数极限值被用于基于船舶的至少一个方面调整功率窗口的上限。因此，影响船舶的特定方面的当前条件被用于限制功率窗口。
[0013]实际上，这意味着：推进功率源被控制，以使得施加于推进器轴的推进功率可被防止超过功率上限值并且被防止下降到功率下限值以下，至少不会持续任何更长的时间段。用于控制施加于船舶的推进器轴的推进功率输出的系统由船舶的舰桥上的人员用来控制推进功率源以将施加于推进器轴的推进功率限制在功率窗口内。所述系统可形成人员的支持系统，和/或所述系统可形成船舶的自动驾驶仪系统的一部分。如果例如在港口中机动期间，人员如此认为合适，则所述系统可被关闭、断开连接或禁用。
[0014]船舶上传统使用的控制工具的示例是舰桥上的人员和船舶的引擎室中的引擎操作人员之间的直接通信以及内燃机ICE内部安全系统，所述内燃机ICE内部安全系统自动地防止推进功率源的ICE超过最大ICE参数。
[0015]本专利技术人已意识到：如果不仅在功率窗口内（即，在由控制上限值和控制下限值限制的间隔内）控制由推进功率源施加于推进器轴的功率输出，而且如果功率窗口的大小也
将会可适应于操作船舶所处的当前条件，则这将会是有益的。也就是说，根据船舶的当前操作条件，功率窗口可能具有不利的大小，并且将会受益于在大小方面的调整。
[0016]更具体地讲，在船舶的特定操作条件下，诸如例如在特定海洋和/或天气条件下，靠近功率上限值将推进功率输出施加于推进器轴可证明不利于船舶、推进功率源和/或货物，和/或可使推进功率源低效地、按照环境有害的方式和/或不规律地操作。而在船舶的其他操作条件下，同一功率上限值将会证明有利于船舶、推进功率源和/或货物，和/或将会提供推进功率源的高效、环境友好和/或可靠的操作。
[0017]因此，根据本专利技术，通过将船舶的操作参数的当前值与第一参数极限值进行比较并且如果操作参数的当前值达到第一参数极限值则减小控制上限值，通过减小推进功率源的功率输出来防止船舶的不利的操作。
[0018]船舶可以是例如在商业交通中使用的大型船舶，诸如例如油轮、RORO船、客渡船或沿海船。船舶的长度可以是至少90 m。通常，船舶的载重吨位可以是至少4200吨。推本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于控制施加于船舶（2）的推进器轴（6）的推进功率输出的方法（100），所述船舶（2）包括所述推进器轴（6）和连接到所述推进器轴（6）的推进功率源（4），其中所述方法（100）包括下述步骤：
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将控制信号施加（102）于所述推进功率源（4），
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利用所述推进功率源（4）产生（104）与所述控制信号对应的推进功率，
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在由控制上限值和控制下限值限制的间隔内改变（106）所述控制信号，
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确定（108）所述船舶（2）的操作参数的当前值，
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将所述操作参数的所述当前值与第一参数极限值进行比较（110），其中如果所述操作参数的所述当前值达到所述第一参数极限值，则所述方法（100）包括下述步骤：
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减小（112）所述控制上限值。2.如权利要求1所述的方法（100），其中在减小（112）控制上限值的步骤之后，所述方法（100）包括下述步骤：
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确定（120）所述船舶（2）的所述操作参数的后续当前值，
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将所述操作参数的所述后续当前值与所述第一参数极限值和/或第三参数极限值进行比较（122），其中如果所述操作参数的所述后续当前值达到所述第一参数极限值，则所述方法（100）包括下述步骤：
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进一步减小（124）所述控制上限值，或者其中如果所述操作参数的所述后续当前值远离所述第三参数极限值，则所述方法（100）包括下述步骤：
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增加（126）所述控制上限值。3.如权利要求1或2所述的方法（100），包括下述可选步骤：
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确定（114）所述船舶（2）的另一操作参数的当前值，其中所述方法（100）包括下述步骤：
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将所述操作参数的所述当前值或所述另一操作参数的所述当前值与第二参数极限值进行比较（116），其中如果所述操作参数的所述当前值或所述另一操作参数的所述当前值达到所述第二参数极限值，则所述方法（100）包括下述步骤：
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增加（118）所述控制下限值。4.如权利要求3所述的方法（100），其中在增加（124）所述控制下限值的步骤之后，所述方法（100）包括下述步骤：
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确定（128）所述船舶（2）的所述操作参数的后续当前值或所述船舶（2）的所述另一操作参数的后续当前值，
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将所述操作参数的所述后续当前值或所述另一操作参数的所述后续当前值与所述第二参数极限值和/或第四参数极限值进行比较（130），其中如果所述操作参数的所述后续当前值或所述另一操作参数的所述后续当前值达到所述第二参数极限值，则所述方法（100）包括下述步骤：
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进一步增加（132）所述控制下限值，或者其中
如果所述操作参数的所述后续当前值或所述另一操作参数的所述后续当前值远离所述第四参数极限值，则所述方法（100）包括下述步骤：
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减小（134）所述控制下限值。5.如前面权利要求中任何一项所述的方法（100），其中所述船舶（2）的所述操作参数和/或所述船舶（2）的所述另一操作参数涉及所述推进器轴（6）的负载特性。6.如前面权利要求中任何一项所述的方法（100），其中所述船舶（2）的所述操作参数和/或所述船舶（2）的所述另一操作参数涉及影响所述船舶（2）的环境条件。7.如前面权利要求中任何一项所述的方法（100），其中所述推进功率源（4）包括连接到所述推进器轴（6）的内燃机（14），并且其中所述船舶（2）的所述操作参数和/或所述船舶（2）的所述另一操作参数涉及所述内燃机（14）。8.如权利要求7所述的方法（100），其中所述内燃机（14）包括至少一个气缸器械（50）和涡轮增压器（52），其中所述气缸器械（50）包括燃烧室（54）、汽缸筒（56）、被配置为在所述汽缸筒（56）中往复运动的活塞（58）、连接到所述燃烧室（54）的气体入口（60）和连接到所述燃烧室（54）的气体出口（62），其中所述气体出口（62）被连接到所述涡轮增压器（52）的涡轮（64），并且所述气体入口（60）被连接到所述涡轮增压器（52）的压缩器（66），并且其中所述船舶（2）的所述操作参数和/或所述船舶（2）的所述另一操作参数涉及所述涡轮增压器（52）和/或所述气缸器械（50）。9.如权利要求8所述的方法（100），其中所述船舶（2）的所述操作参数和/或所述船舶（2）的所述另一操作参数涉及下面各项之一：
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所述涡轮增压器（52）的旋转速度，
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在所述涡轮增压器（52）的所述涡轮（64）的入口的温度，
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在所述涡轮增压器（52）的所述涡轮（64）的出口的温度，
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在所述涡轮增压器（52）的所述压缩器（66）的出口的压力。10.如权利要求8所述的方法（100），其中所述船舶（2）的所述操作参数和/或所述船舶（2）的所述另一操作参数涉及下面各项之一：
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所述气缸器械（50）的温度，或
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所述燃烧室（54）内的压力。11.如权利要求8所述的方法（100），其中所述船舶（2）的所述操作参数和/或所述船舶（2）的所述另一操作参数涉及下面各项之一：
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所述涡轮增压器（52）的所述旋转速度的导数的绝对值，
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所述涡轮增压器（52）的所述旋转速度的幅度的变化，
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在所述涡轮增压器（52）的所述压缩器（66）的所述出口的所述压力的导数的绝对值，
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在所述涡轮增压器（52）的所述压缩器（66）的所述出口的所述压力的幅度的变化。12....

【专利技术属性】
技术研发人员：L，
申请(专利权)人：雅苒海洋技术有限公司，
类型：发明
国别省市：