[发明专利]控制船舶速度的装置和方法

说明书

本发明涉及控制配有驱动装置的船舶的速度的装置和方法。

有关本发明的现有技术，请参见DE 3505992A1和US4，253，414。

本文所涉及的驱动装置包括以下每个部件的至少一个：

·可逆转内燃发动机，

·由发动机所驱动的分级减速齿轮系，

·可以使得发动机与分级减速齿轮系脱离的摩擦式离合器，

·驱动带有固定桨叶的螺旋桨轴线，以及

·可使得轴线减速并保持不动的摩擦式制动器。

配有这种类型驱动机构的船舶的向前加速和后退是通过对发动机进而对螺旋桨的旋转的速度和方向进行作用而控制的，并且这两个参数的任何变化可能需要离合器与制动器的组合或者相继的操作。改变发动机的速度需要向已经变为预定速度的发动机施加负载，显然，大于发动机可达到的转矩的负载会引起发动机停转。操纵制动器和离合器引起它们所传动的部分功率转换为热。如果超过热耗散的极限，则可由这些部件传送的转矩减小随之而来的是其某些组成部件不可恢复的损伤。

因而为了控制船舶，必须同时考虑许多参数，在驱动机构例如包括通过从一个或两个发动机向轴线传送功率的分级减速齿轮系驱动单轴线的两个发动机时，这变得更为复杂。在这种情形下，视所设定的速度，例如发动机之一可能被解除并停车。

最常见到的情形和船舶的速度如下：

·向前机动(最低速度)及后退，

·从静止得到全速向前行驶，

·在最短的距离内制动并停止船舶，即所谓“紧急停止”，

·在驱动机构包括多个发动机时一个发动机突然失灵。

于是本发明的一个目的是提供控制船舶速度的一种方法，该方法通过对于选择满足所需速度的驱动机构最佳配置过程的自动化而帮助控制船舶的速度，同时适合发动机，制动器和离合器的性能极限与可达能力。

本发明的另一目的是提供一种控制船舶速度的设备，通过对于选择满足所需速度的驱动机构最佳配置过程的自动化而帮助控制船舶的速度，同时适合发动机，制动器和离合器的性能极限与可达能力。

本发明提供了控制船舶速度的方法，所述的船舶配有驱动装置和用于优化所述驱动装置的配置的装置，所述驱动装置包括至少一个可逆转内燃发动机，一个由所述发动机驱动的分级减速齿轮系，一个使得发动机能够从相关的分级减速齿轮系脱离的摩擦式离合器，一个驱动带有固定桨叶的螺旋桨的轴线，以及一个能够使得轴线减速并保持静止的制动器，所述方法由以下组成的步骤：

·选择一个用于船舶所需的速度，

·测量现在船舶的速度及表示发动机，齿轮系，制动器，离合器，和螺旋桨操作的参数，

并且其特征在于包括由以下组成的步骤：

·对于上述现在船舶的速度和上述表示发动机操作的参数的测量值与满足所需的船舶速度将会得到的同样参数等的数值进行比较，

·按照需要发送用于改变发动机，制动器及离合器状态的命令，以便获得由所需的船舶速度得到的上述参数的数值，所述用于改变发动机，制动器及离合器状态的命令的确定使得发动机，制动器及离合器结果所需的性能不超过任何这些部件允许的最大性能。

根据本发明控制船舶速度的方法还满足以下两个特性：

·上述对于发动机，制动器及离合器的性能极限数值在发送每一状态改变命令之前被计算，对于发动机的所述计算在于确定潜在可能的最大转矩以及从发动机现在的状态获得这一转矩的规则，并且对于离合器和制动器的所述计算考虑了其现在的热状态及其已经进行的操作次数之下确定这些部件还可能承受的热能量，

·在发动机转矩增加的操作的同时进行离合器啮合操作，使得所述发动机转矩自身能够建立起来同时使得离合器所产生的热能最小。

本发明还提供了一种用于控制船舶速度的设备，所述航舶安装有驱动装置，该驱动装置包括至少一个可送转内燃发动机，一个由所述发动机驱动的分级减速齿轮系，一个使得该发动机能够与所述相关的分级减速齿轮系脱离的摩擦式离合器，一个驱动带有固定桨叶的螺旋桨的轴线，以及一个使得该轴线减速和保持停止的制动器，所述设备的特征在于它包括用于优化驱动装置的配置的装置，以及

选择装置，用于选择一个对于船舶所需的速度，

测量装置，用于测量现在船舶的速度及表示发动机，齿轮系，制动器，离合器，和螺旋桨操作的参数，

比较装置，用于对于上述现在船舶的速度和上述表示发动机操作的参数的测量值与符合所需的船舶速度将会得到的同样参数的数值进行比较，