省エネのための船体運動を考慮したエンジン制御に関する研究

考虑船舶运动的发动机节能控制研究

• 批准号: 23760790
• 负责人: 生川 杏子
• 金额: $ 1.33万
• 依托单位: Hiroshima National College of Maritime Technology (2012)National Maritime Research Institute (2011)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23760790/
• 关键词: 船舶; エンジン; 制御; 船体動揺; プロペラ; 省エネ; 船体運動

船舶において更なる省エネルギー化を行うために，船体運動を反映させたエンジンおよびプロペラ系の回転数・トルク制御を考える．このような制御を行うためには適切なモデルの開発が必要である．本研究では，エンジン・プロペラ系の運動モデルを，船体と波浪との相互干渉も含めた実現象に近い形で船体運動を考慮しつつ導出する．得られたモデルに基づき，どのような船舶にでも対応する新たなエンジン・プロペラ系の制御アルゴリズムを構築する．本研究では．波浪との相互干渉も含めた形で船体動揺をモデル化し，詳細なエンジン・プロペラ系のモデルと併せてシミュレータを構築する．構築したシミュレータを用いて，実海域での船舶のエネルギー消費を低減可能なエンジン制御アルゴリズムの確立を考案する．ロール，ピッチ，ヨウなど船体動揺を正弦波外乱として模擬したものをエンジン・プロペラ系のモデルに加えたシミュレーションモデルを構築した. プロペラにおいては同一プログラムにて可変ピッチプロペラ，固定ピッチプロペラとどちらもシミュレート可能にしてあるため，様々な船舶にて対応しやすくなっている．また，本研究では既存の比較的簡便なエンジン・プロペラ系モデルのうちエンジンモデルを詳細化した．燃料噴射・燃料燃焼・発熱・筒内圧力変化というプロセスをモデル化し時系列的にエンジン挙動のシミュレート可能にする．これにより，燃料噴射タイミング，燃料噴射量（燃料噴射期間），燃料噴射パターン（例えば，多段噴射）等を変化させた解析が可能となり，船体運動を考慮した場合のエンジンの燃料消費を制御アルゴリズムごとに見積もることが可能となる．また，このモデルの詳細化により，燃料消費低減に有効な制御におけるタイムスケールが把握できる．今後は船舶の実運航データを取得することでシミュレーションとの整合性を取ることで解析する必要がある．

The ship's movement is reflected in the number of cycles of the ship's movement. The development of this project is necessary. In this study, the motion of ship hull and waves is considered. A new system for the control of ships and ships is being constructed. This study is conducted. The waves interfere with each other, including the shape of the hull. The construction of the ship's life in the sea area can reduce the possibility of the ship's life in the sea area. The ship's hull is in motion. The ship is in motion. The ship can be transported to the same place, and the ship can be transported to the same place. In this study, we have compared the existing simple and convenient methods to improve the quality of the products. Fuel injection, fuel combustion, heat generation, pressure change in the cylinder, etc. Fuel injection quantity (fuel injection period), fuel injection quantity (e.g., multi-stage injection), etc. are analyzed in detail. Hull motion is considered. In addition, the fuel consumption is reduced, and the fuel consumption is reduced. In the future, the ship's operation will be completed.

项目成果

ｲﾝﾊﾞｰﾀﾚｽFPP電気推進ｼｽﾃﾑの開発―基本ｼｽﾃﾑ

无逆变FPP电力推进系统开发-基础系统

• 发表时间: 2012
• 期刊: マリンエンジニアリング
• 作者: 章ふぇいふぇい，伊藤雅則，佐藤寛;鈴木龍詩;細川孔太;三田重雄;生川杏子
• 通讯作者: 生川杏子

ハイブリッド船舶に搭載する電池容量に関する一考察－第2報充電システム

混合动力船舶电池容量研究——第2部分充电系统

• 发表时间: 2012
• 作者: 章ふぇいふぇい，伊藤雅則，佐藤寛;鈴木龍詩;細川孔太;三田重雄;生川杏子;生川杏子，清水悦郎，章ふぇいふぇい
• 通讯作者: 生川杏子，清水悦郎，章ふぇいふぇい

船体運動を考慮したｴﾝｼﾞﾝｼﾐｭﾚｰｼｮﾝﾓﾃﾞﾙの開発―第1報：ｴﾝｼﾞﾝﾓﾃﾞﾙの構築と制御周期と燃料消費率の関係考察

开发考虑船舶运动的发动机仿真模型 - 第 1 份报告：发动机模型的构建以及控制周期与燃油消耗率之间关系的考虑

• 发表时间: 2012
• 期刊: マリンエンジニアリング
• 作者: 高橋 秀治;李 晩在;小林 剛;田川 泰久;吉田守夫,有本卓,田原健二,杉山博之;吉田守夫;吉田守夫;生川杏子，春海一佳，平田宏一，章ふぇいふぇい，伊藤雅則，清水悦郎
• 通讯作者: 生川杏子，春海一佳，平田宏一，章ふぇいふぇい，伊藤雅則，清水悦郎

エンジン解析用シミュレーションモデルの構築‐第2報

发动机分析仿真模型的构建 - 第二次报告

• 发表时间: 2011
• 作者: 章ふぇいふぇい，伊藤雅則，佐藤寛;鈴木龍詩;細川孔太;三田重雄;生川杏子;生川杏子，清水悦郎，章ふぇいふぇい;生川杏子，平田宏一，春海一佳，章ふぇいふぇい，清水悦郎
• 通讯作者: 生川杏子，平田宏一，春海一佳，章ふぇいふぇい，清水悦郎

Construction of Simulation Model for Engine-Propeller Analysis

发动机-螺旋桨分析仿真模型的构建

• 发表时间: 2011
• 作者: 章ふぇいふぇい，伊藤雅則，佐藤寛;鈴木龍詩;細川孔太;三田重雄;生川杏子;生川杏子，清水悦郎，章ふぇいふぇい;生川杏子，平田宏一，春海一佳，章ふぇいふぇい，清水悦郎;生川杏子，平田宏一，春海一佳，章ふぇいふぇい，清水悦郎
• 通讯作者: 生川杏子，平田宏一，春海一佳，章ふぇいふぇい，清水悦郎