JP2014227918A - Ship sailing method, and ship sailing system - Google Patents

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一弘 宮脇
Kazuhiro Miyawaki
一弘 宮脇
邦昭 大和
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邦昭 大和
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a ship sailing method and a ship sailing system enabled to select an optimum shipping mode thereby to reduce a fuel consumption.SOLUTION: There are set a normal sailing mode, in which the normal output of a Diesel engine 14 as a main engine is set at the optimum fuel consumption, and a low sailing mode, in which the lower output than the normal output is set at the optimum fuel consumption. The ship is sailed by switching the normal shipping mode and the low shipping mode in accordance with the shipping situation of the ship.

Description

本発明は、旅客船、フェリー、ＲＯ−ＲＯ船（Roll-on/Roll-off Ship）、自動車専用船としてのＰＣＣ（Pure Car Carrier）、ＰＣＴＣ（Pure Car / Truck Carrier）などの船舶の運航方法及び船舶の運航システムに関するものである。   The present invention relates to a method for operating ships such as passenger ships, ferries, RO-RO ships (Roll-on / Roll-off Ship), PCC (Pure Car Carrier), PCTC (Pure Car / Truck Carrier) It relates to the ship navigation system.

船舶は、主機関としてディーゼルエンジンが搭載されており、航海では、所定の運航速度となるように機関回転数が設定されている。この場合、主機関（ディーゼルエンジン）は、実際に使用する運転領域で最適燃費となるように常用出力（常用機関回転数）が規定され、この常用出力が確保されるように制御要素が設定されている。一般的に、主機関は、常用出力を最大出力の約８０％〜９０％に設定しており、出力にある程度の余裕を確保している。   A ship is equipped with a diesel engine as a main engine, and the engine speed is set so that a predetermined operation speed is obtained during voyage. In this case, for the main engine (diesel engine), the normal output (normal engine speed) is defined so that the optimum fuel consumption is achieved in the actual operating range, and the control elements are set so as to ensure this normal output. ing. In general, the main engine sets the normal output to about 80% to 90% of the maximum output, and ensures a certain margin for the output.

従来における船舶の運航方法としては、下記特許文献に記載されたものがある。この特許文献１に記載された舶用エンジン制御システムおよび方法は、主機関の実回転速度とフューエルインデックスから負荷抵抗係数を求め、負荷抵抗係数から導出される物理量をパラメータとして制御モードの切替えを行うものである。また、特許文献２に記載された船舶の主機制御システムおよび方法は、主機の制御を複数の制御モードの下で行う制御手段と、制御における制御量を検出する制御量検出手段と、船速および航行海域の波浪情報を用いて推定される制御量の変動量と制御量とに基づいて制御モードの選択を行うモード選択手段とを設けたものである。   Conventional ship navigation methods include those described in the following patent documents. The marine engine control system and method described in Patent Document 1 obtains a load resistance coefficient from the actual rotational speed of the main engine and a fuel index, and switches the control mode using a physical quantity derived from the load resistance coefficient as a parameter. It is. Further, a main engine control system and method for a ship described in Patent Document 2 includes a control unit that performs control of the main engine under a plurality of control modes, a control amount detection unit that detects a control amount in control, a ship speed and There is provided mode selection means for selecting a control mode based on the amount of change in the control amount estimated using the wave information of the navigational sea area and the control amount.

国際公開第２０１１／０２５００５号International Publication No. 2011/025005 国際公開第２０１１／１２５４６６号International Publication No. 2011/125466

上述したように、従来の主機関では、常用出力を最大出力の約８０％〜９０％に設定している。ところが、船舶における実際の運航では、最大出力の約５０％〜７０％の出力となる場合が多い。そのため、最大出力の約８０％〜９０％の出力が最適燃費となるような運航モードに設定された主機関にて、この種機関を最大出力の約５０％〜７０％の出力で運転した場合、燃費が悪化してしまう。   As described above, in the conventional main engine, the normal output is set to about 80% to 90% of the maximum output. However, in actual operation on a ship, the output is often about 50% to 70% of the maximum output. Therefore, when this kind of engine is operated at an output of about 50% to 70% of the maximum output in the main engine set to the operation mode in which the output of about 80% to 90% of the maximum output becomes the optimum fuel consumption. , Fuel economy will deteriorate.

一方、大気汚染防止の観点から、船舶にも排ガス規制が適用され、窒素酸化物の排出量の規制値（上限値）が設定されている。そのため、主機関は、燃費だけでなく、排ガス規制を考慮した運航モードに設定する必要がある。   On the other hand, from the viewpoint of preventing air pollution, exhaust gas regulations are also applied to ships, and regulation values (upper limit values) of nitrogen oxide emissions are set. Therefore, the main engine needs to be set to an operation mode that considers not only fuel consumption but also exhaust gas regulations.

なお、上述した各特許文献に記載され主機関の制御システムでは、船舶の運航中に複数のモード間でガバナ制御を切り替えるものであり、制御が複雑となってしまうという問題がある。   In the control system of the main engine described in each patent document described above, the governor control is switched between a plurality of modes during the operation of the ship, and there is a problem that the control becomes complicated.

本発明は、上述した課題を解決するものであり、最適な運航モードを選択可能として燃費の低減を図る船舶の運航方法及び船舶の運航システムを提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a ship operation method and a ship operation system that can select an optimum operation mode and reduce fuel consumption.

上記の目的を達成するための本発明の船舶の運航方法は、主機関の常用出力が最適燃費に設定される常用運航モードと、前記常用出力より低い低出力が最適燃費に設定される低出力運航モードとを設定し、船舶の運航状況に応じて前記常用運航モードと前記低出力運航モードとを操作員判断により切替えて運航する、ことを特徴とするとするものである。   In order to achieve the above object, the ship operating method of the present invention includes a normal operation mode in which the main engine's normal output is set to the optimal fuel consumption, and a low output in which the low output lower than the normal output is set to the optimal fuel consumption. An operation mode is set, and the regular operation mode and the low-power operation mode are switched according to the operator's judgment according to the operation status of the ship, and the operation is performed.

従って、船舶の運航状況に応じて常用運航モードと低出力運航モードとを切替えて運航する。そのため、例えば、船舶の航行負荷が予め設定された程度だったり、船舶を所定の速度で航行したいときには、常用運航モードを選択して運航する。また、船舶の航行負荷が小さかったり、船舶を低速で航行したいときには、低出力運航モードを選択して運航する。その結果、船舶をその運航状況にかかわらず、常時、最適燃費で運航させることが可能となり、最適な運航モードを選択可能として燃費を低減することができる。   Therefore, the operation is switched between the regular operation mode and the low-power operation mode according to the operation status of the ship. Therefore, for example, when the navigation load of the ship is a preset level or when it is desired to navigate the ship at a predetermined speed, the regular operation mode is selected for operation. In addition, when the navigation load of the ship is small or when it is desired to navigate the ship at a low speed, the low-power operation mode is selected for operation. As a result, it is possible to always operate the ship with the optimum fuel consumption regardless of the operation status, and the optimum operation mode can be selected to reduce the fuel consumption.

本発明の船舶の運航方法では、前記主機関の出力に対してＮＯｘ規制値が設定され、前記常用運航モードと前記低出力運航モードは、前記最適燃費に対応した出力位置でＮＯｘ排出量が前記ＮＯｘ規制値以下に設定されることを特徴としている。   In the ship operation method of the present invention, a NOx restriction value is set for the output of the main engine, and the normal operation mode and the low output operation mode have an NOx emission amount at an output position corresponding to the optimum fuel consumption. It is characterized by being set below the NOx regulation value.

従って、各運航モードが最適燃費に対応した出力位置でＮＯｘ排出量がＮＯｘ規制値以下となることで、燃費を低減することができるだけでなく、排ガス規制を考慮することで大気汚染を抑制することができる。   Therefore, not only can the NOx emission amount be below the NOx regulation value at the output position corresponding to the optimum fuel economy in each operation mode, but not only the fuel consumption can be reduced, but also the air pollution can be suppressed by considering the exhaust gas regulation. Can do.

本発明の船舶の運航方法では、前記常用運航モードと前記低出力運航モードは、事前にＥＩＡＰＰ証書が発行された運航モードであることを特徴としている。   In the ship operation method of the present invention, the regular operation mode and the low-power operation mode are operation modes in which an EIAPP certificate has been issued in advance.

従って、事前にＥＩＡＰＰ証書が発行された運航モードとすることで、船舶を運行するときに運航規則違反を防止することができる。   Therefore, by setting the operation mode in which the EIAPP certificate has been issued in advance, it is possible to prevent a violation of the operation rules when operating the ship.

本発明の船舶の運航方法では、前記常用運航モードは、前記主機関の常用出力が最大出力の８０％〜９０％の出力領域で最適燃費に設定され、前記低出力運航モードは、前記主機関の常用出力が最大出力の５０％〜７０％の出力領域で最適燃費に設定されることを特徴としている。   In the ship operating method of the present invention, the normal operation mode is set to an optimum fuel consumption in an output region where the normal engine output is 80% to 90% of the maximum output, and the low output operation mode is the main engine. The normal output is set to the optimum fuel consumption in the output region of 50% to 70% of the maximum output.

従って、常用運航モードを最大出力の８０％〜９０％の出力領域とすることで、船舶の航行負荷が大きいときや船舶を高速で航行するときに、最適燃費で運航することができる。また、低出力運航モードを最大出力の５０％〜７０％の出力領域とすることで、船舶の航行負荷が小さいときや船舶を低速で航行するときに、最適燃費で運航することができる。   Therefore, by setting the regular operation mode to an output region of 80% to 90% of the maximum output, it is possible to operate with optimum fuel consumption when the navigation load of the ship is large or when the ship navigates at high speed. Further, by setting the low output operation mode to an output region of 50% to 70% of the maximum output, it is possible to operate with optimum fuel consumption when the navigation load of the ship is small or when the ship is navigating at a low speed.

また、本発明の船舶の運航システムは、主機関としてのディーゼルエンジンと、前記ディーゼルエンジンの常用出力が最適燃費に設定される常用運航モードと前記常用出力より低い低出力が最適燃費に設定される低出力運航モードとの一方に切替えるモード切替部と、前記モード切替部を操作する操作部と、を有することを特徴とするものである。   Further, in the marine vessel navigation system of the present invention, the diesel engine as the main engine, the normal operation mode in which the normal output of the diesel engine is set to the optimal fuel consumption, and the low output lower than the normal output are set to the optimal fuel consumption. It has a mode switching part that switches to one of the low-power operation modes, and an operation part that operates the mode switching part.

従って、乗員は、操作部により船舶の運航状況に応じて常用運航モードと低出力運航モードとを切替えて運航することができる。そのため、例えば、船舶の航行負荷が予め設定された程度だったり、船舶を所定の速度で航行したいときには、常用運航モードを選択して運航する。また、船舶の航行負荷が小さかったり、船舶を低速で航行したいときには、低出力運航モードを選択して運航する。その結果、船舶をその運航状況にかかわらず、常時、最適燃費で運航させることが可能となり、最適な運航モードを選択可能として燃費を低減することができる。   Therefore, the occupant can operate by switching between the regular operation mode and the low-power operation mode according to the operation status of the ship by the operation unit. Therefore, for example, when the navigation load of the ship is a preset level or when it is desired to navigate the ship at a predetermined speed, the regular operation mode is selected for operation. In addition, when the navigation load of the ship is small or when it is desired to navigate the ship at a low speed, the low-power operation mode is selected for operation. As a result, it is possible to always operate the ship with the optimum fuel consumption regardless of the operation status, and the optimum operation mode can be selected to reduce the fuel consumption.

本発明の船舶の運航システムでは、前記ディーゼルエンジンの燃料噴射タイミングと排気弁開閉タイミングを変更可能な調整機構が設けられ、前記調整機構は、前記常用運航モードと前記低出力運航モードに応じて少なくとも燃料噴射タイミングと排気弁開閉タイミングのいずれか一方を変更することを特徴としている。   In the marine vessel navigation system of the present invention, an adjustment mechanism capable of changing the fuel injection timing and the exhaust valve opening / closing timing of the diesel engine is provided, and the adjustment mechanism is at least in accordance with the regular operation mode and the low-power operation mode. Either the fuel injection timing or the exhaust valve opening / closing timing is changed.

従って、調整機構により常用運航モードと低出力運航モードに応じて燃料噴射タイミングや排気弁開閉タイミングを変更することで、容易に最適な運航モードに設定することができる。   Therefore, the optimum operation mode can be easily set by changing the fuel injection timing and the exhaust valve opening / closing timing according to the regular operation mode and the low power operation mode by the adjustment mechanism.

本発明の船舶の運航方法及び船舶の運航システムによれば、船舶の運航状況に応じて常用運航モードと低出力運航モードとを切替えて運航するので、最適な運航モードを選択可能として燃費を低減することができる。   According to the ship operation method and the ship operation system of the present invention, since the operation is switched between the regular operation mode and the low-power operation mode according to the operation status of the ship, the optimum operation mode can be selected and the fuel consumption is reduced. can do.

図１は、本発明の一実施例に係る船舶の運航システムを表す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a ship navigation system according to an embodiment of the present invention. 図２は、本実施例の船舶の運航システムにおける２個のモードを表すグラフである。FIG. 2 is a graph showing two modes in the ship navigation system of the present embodiment.

以下に添付図面を参照して、本発明に係る船舶の運航方法及び船舶の運航システムの好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。   Exemplary embodiments of a ship operating method and a ship operating system according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by this Example, Moreover, when there exists multiple Example, what comprises combining each Example is also included.

図１は、本発明の一実施例に係る船舶の運航システムを表す概略構成図、図２は、本実施例の船舶の運航システムにおける２個のモードを表すグラフである。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a marine vessel operating system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a graph showing two modes in the marine vessel operating system of the present embodiment.

本実施例の船舶としての旅客船（カーフェリー）において、図１に示すように、船体１１は、下層の甲板（例えば、乾舷甲板）１２により下層空間１３が区画され、この下層空間１３は、船尾隔壁１４と機関室隔壁１５と第２甲板１６により機関室１７と機関制御室１８が区画されている。そして、この機関室１７に主機関としてのディーゼルエンジン１９が配置されている。   In the passenger ship (car ferry) as a ship of the present embodiment, as shown in FIG. 1, the hull 11 has a lower layer space 13 defined by a lower deck 12 (for example, a freeboard deck). An engine room 17 and an engine control room 18 are partitioned by the stern bulkhead 14, the engine room bulkhead 15, and the second deck 16. A diesel engine 19 as a main engine is disposed in the engine room 17.

このディーゼルエンジン１９は、ピストンによりシリンダ内の空気を圧縮し、このシリンダ内の高圧・高温空気に対して燃料を噴射することで、自然着火させることで燃焼させ、駆動力を得るものである。このディーゼルエンジン１９は、燃料噴射タイミングと排気弁開閉タイミングを変更可能な調整機構２０が設けられている。   This diesel engine 19 compresses the air in a cylinder with a piston, and injects fuel with respect to the high pressure and high temperature air in this cylinder, it is made to burn by spontaneous ignition, and a driving force is obtained. The diesel engine 19 is provided with an adjustment mechanism 20 that can change the fuel injection timing and the exhaust valve opening / closing timing.

調整機構２０は、ディーゼルエンジン１９に設けられ、図示しないが、蓄圧器（コモンレール装置）を有している。このコモンレール装置は、高圧ポンプにより加圧した高圧燃料をパイプによりコモンレール（蓄圧室）に蓄え、シリンダごとに設けられた各噴射ポンプの電磁弁を開閉することで、燃料噴射のタイミング、つまり、燃料噴射開始時期と燃料噴射終了時期を適正に制御する電子制御燃料噴射システムである。従って、パイロット噴射を行うことで、初期の燃料噴射率を必要最小限に抑え、爆発の初期燃焼を緩和してＮＯｘの排出量を低減することができる。   The adjustment mechanism 20 is provided in the diesel engine 19 and has a pressure accumulator (common rail device), although not shown. This common rail device stores high-pressure fuel pressurized by a high-pressure pump in a common rail (accumulation chamber) through a pipe, and opens and closes the solenoid valve of each injection pump provided for each cylinder, so that fuel injection timing, that is, fuel This is an electronically controlled fuel injection system that appropriately controls the injection start timing and the fuel injection end timing. Therefore, by performing the pilot injection, the initial fuel injection rate can be minimized, the initial combustion of the explosion can be mitigated, and the NOx emission amount can be reduced.

また、調整機構２０は、図示しないが、可変バルブタイミング装置を有している。可変バルブタイミング装置は、ディーゼルエンジン１４のクランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を変化させることで、吸気弁（４サイクル機関の場合）や排気弁の開閉タイミング、つまり、開時期と閉時期を適正に制御するものである。従って、内部ＥＧＲによる排気エミッション（ＮＰｘなど）の低減、ポンピングロス低減による燃費の向上、給排気効率の向上によるエンジン出力の向上を可能とすることができる。   The adjustment mechanism 20 includes a variable valve timing device (not shown). The variable valve timing device changes the camshaft rotational phase with respect to the crankshaft of the diesel engine 14 so that the opening and closing timings of the intake valve (in the case of a 4-cycle engine) and the exhaust valve, that is, the opening timing and the closing timing are properly adjusted. It is something to control. Therefore, it is possible to reduce exhaust emissions (such as NPx) by internal EGR, improve fuel efficiency by reducing pumping loss, and improve engine output by improving supply / exhaust efficiency.

本実施例における船舶の運航システムは、常用運航モードと低出力運航モードとの一方に切替えるモード切替部２１と、モード切替部２１を操作する操作部２２とを有している。モード切替部２１は、機関制御室１８（または、操舵室）に配置され、操作部２２は、操舵室に配置されており、操作部２２とモード切替部２１とディーゼルエンジン１９及び調整機構２０が接続されている。常用運航モード（モード１）は、ディーゼルエンジン１４の常用出力が最適燃費に設定される運航モードであり、低出力運航モード（モード２）は、ディーゼルエンジン１９の常用出力より低い低出力が最適燃費に設定される運航モードである。   The ship navigation system in the present embodiment includes a mode switching unit 21 that switches to one of a regular operation mode and a low-power operation mode, and an operation unit 22 that operates the mode switching unit 21. The mode switching unit 21 is disposed in the engine control chamber 18 (or the steering chamber), the operation unit 22 is disposed in the steering chamber, and the operation unit 22, the mode switching unit 21, the diesel engine 19, and the adjustment mechanism 20 are included. It is connected. The normal operation mode (mode 1) is an operation mode in which the normal output of the diesel engine 14 is set to the optimum fuel consumption. In the low output operation mode (mode 2), the low output lower than the normal output of the diesel engine 19 is the optimal fuel consumption. Is the operation mode set to.

操作部２２は、操舵室にあって乗員により操作可能であり、船舶の運航状況に応じてモード切替部２１に指令を出力することで、常用運航モードと低出力運航モードとを切替えることができる。この操作部２２は、例えば、切替ボタン、切替スイッチ、または、パソコンのマウスやタッチパネルである。   The operation unit 22 is in the wheelhouse and can be operated by the occupant, and can switch between the regular operation mode and the low-power operation mode by outputting a command to the mode switching unit 21 according to the operation status of the ship. . The operation unit 22 is, for example, a change button, a change switch, or a mouse or touch panel of a personal computer.

常用運航モードと低出力運航モードは、ディーゼルエンジン１９における所定の出力位置が最適燃費となるように燃料噴射タイミングと排気弁開閉タイミングが設定されている。調整機構２０は、モード切替部２１からの指令を受けて、常用運航モードまたは低出力運航モードに応じた燃料噴射タイミングと排気弁開閉タイミングに設定（変更）する。   In the normal operation mode and the low-power operation mode, the fuel injection timing and the exhaust valve opening / closing timing are set so that a predetermined output position in the diesel engine 19 has optimum fuel consumption. In response to the command from the mode switching unit 21, the adjustment mechanism 20 sets (changes) the fuel injection timing and the exhaust valve opening / closing timing according to the regular operation mode or the low-power operation mode.

ここで、常用運航モードと低出力運航モードを詳細に説明する。図２に示すように、常用運航モード（モード１）は、ディーゼルエンジン１９の常用出力（最大出力の８５％）が最適燃費となるように設定されている。即ち、この常用運航モード（モード１）は、ディーゼルエンジン１９の常用出力（最大出力の８５％）で燃料消費率が最小となり、出力が低下したり上昇したりすると、燃料消費率が増加するモードとなっている。また、低出力運航モードは、ディーゼルエンジン１９の常用出力より低い低出力（最大出力の６５％）が最適燃費となるように設定されている。即ち、この低出力運航モード（モード２）は、ディーゼルエンジン１４の低出力（最大出力の６５％）で燃料消費率が最小となり、出力が低下したり上昇したりすると、燃料消費率が増加するモードとなっている。   Here, the regular operation mode and the low power operation mode will be described in detail. As shown in FIG. 2, the service mode (mode 1) is set so that the service output (85% of the maximum output) of the diesel engine 19 is the optimum fuel consumption. That is, in this normal operation mode (mode 1), the fuel consumption rate becomes minimum at the normal output (85% of the maximum output) of the diesel engine 19, and the fuel consumption rate increases when the output decreases or increases. It has become. Further, the low output operation mode is set so that a low output (65% of the maximum output) lower than the normal output of the diesel engine 19 is the optimum fuel consumption. That is, in this low power operation mode (mode 2), the fuel consumption rate becomes minimum at the low output (65% of the maximum output) of the diesel engine 14, and the fuel consumption rate increases when the output decreases or increases. It is in mode.

但し、常用運航モード（モード１）における常用出力（最大出力の８５％）と、低出力運航モード（モード２）における低出力（最大出力の６５％）は、この数値に限定されるものではない。即ち、常用運航モード（モード１）は、常用出力を最大出力の８０％〜９０％の出力領域で設定すればよい。また、低出力運航モード（モード２）は、低出力を最大出力の５０％〜７０％の出力領域で設定すればよい。   However, the normal output (85% of the maximum output) in the normal operation mode (mode 1) and the low output (65% of the maximum output) in the low output operation mode (mode 2) are not limited to these values. . That is, in the normal operation mode (mode 1), the normal output may be set in the output region of 80% to 90% of the maximum output. Moreover, what is necessary is just to set low output in the output area | region of 50%-70% of maximum output in the low output operation mode (mode 2).

また、常用運航モード（モード１）と低出力運航モード（モード２）は、ディーゼルエンジン１９の出力（または、回転数）に対してＮＯｘ規制値が設定されている。常用運航モード（モード１）と低出力運航モード（モード２）は、常用出力（最大出力の８５％）と低出力（最大出力の６５％）で最適燃費となるだけでなく、ＮＯｘ排出量（単位時間当たりのＮＯｘ排出量）が最小となる運航モードである。即ち、常用運航モード（モード１）は、常用出力（最大出力の８５％）の近傍で、ＮＯｘ排出量がＮＯｘ規制値以下になるように燃料噴射タイミングと排気弁開閉タイミングが設定されている。また、低出力運航モード（モード２）は、低出力（最大出力の６５％）の近傍で、ＮＯｘ排出量がＮＯｘ規制値以下になるように燃料噴射タイミングと排気弁開閉タイミングが設定されている。   Further, in the regular operation mode (mode 1) and the low-power operation mode (mode 2), the NOx regulation value is set for the output (or rotational speed) of the diesel engine 19. The regular operation mode (mode 1) and the low output operation mode (mode 2) are not only optimal fuel consumption at normal output (85% of maximum output) and low output (65% of maximum output), but also NOx emissions ( This is an operation mode in which (NOx emission amount per unit time) is minimized. That is, in the normal operation mode (mode 1), the fuel injection timing and the exhaust valve opening / closing timing are set so that the NOx emission amount is equal to or less than the NOx regulation value in the vicinity of the normal output (85% of the maximum output). In the low power operation mode (mode 2), the fuel injection timing and the exhaust valve opening / closing timing are set in the vicinity of the low output (65% of the maximum output) so that the NOx emission amount becomes equal to or less than the NOx regulation value. .

本実施例の船舶の運航システムは、常用運航モードと低出力運航モードとの一方に切替えることができるものであり、この常用運航モードと低出力運航モードは、ディーゼルエンジン１９の常用出力と低出力が最適燃費で、且つ、ＮＯｘ排出量がＮＯｘ規制値以下になるように燃料噴射タイミングと排気弁開閉タイミングが設定されている運航モードである。   The ship operation system of the present embodiment can be switched between the normal operation mode and the low output operation mode. The normal operation mode and the low output operation mode are the normal output and the low output of the diesel engine 19. Is an operation mode in which the fuel injection timing and the exhaust valve opening / closing timing are set so that the optimal fuel consumption is achieved and the NOx emission amount is equal to or less than the NOx regulation value.

この場合、船舶の所有者または管理者は、ディーゼルエンジン１９が常用運航モードと低出力運航モードで運転することができるように、事前に承認を受けることが必要であり、常用運航モードと低出力運航モードは、日本海事協会から承認を受けたＥＩＡＰＰ証書が発行された運航モードである。この場合、船舶に設置するディーゼルエンジン１９は、ＮＯｘの放出量が法令に定める放出基準に適合することについて、国などから確認を受け、更にその取扱いにあたって遵守すべき事項等を記載した原動機取扱手引書を作成し、国などの承認を受けて国際大気汚染防止原動機証書（ＥＩＡＰＰ証書）を交付されたものでなければならない。   In this case, the owner or manager of the ship needs to obtain approval in advance so that the diesel engine 19 can be operated in the normal operation mode and the low-power operation mode. The operation mode is an operation mode in which an EIAPP certificate approved by the Japan Maritime Association has been issued. In this case, the diesel engine 19 installed on the ship has received confirmation from the government, etc. that the emission amount of NOx complies with the emission standards stipulated by laws and regulations. The certificate must be prepared and an international air pollution prevention motor certificate (EIAPP certificate) must be issued with national approval.

本実施例の船舶の運航システムにて、乗員（操作員）は、船舶の運航状況に応じて、操作部２２を用いてモード切替部２１に指令を出力することで、常用運航モードと低出力運航モードとを切替える判断を行う。具体的に、乗員は、運航ダイヤ、潮流の速度、風速、積荷の量（積載量）などにより運航モードを設定する。例えば、運航ダイヤにより高速で運航するとき、潮流や風により航行負荷が高いとき、積荷の量（積載量）が多いときには、主機関の常用出力が最適燃費に設定される常用運航モードを選択する。一方、運航ダイヤにより低速で運航するとき、潮流や風により航行負荷が低いとき、積荷の量（積載量）が少ないときには、常用出力より低い低出力が最適燃費に設定される低出力運航モードを選択する。   In the marine vessel navigation system of this embodiment, the crew (operator) outputs a command to the mode switching unit 21 using the operation unit 22 according to the operational status of the marine vessel, so that the normal operational mode and the low output are obtained. Make a decision to switch between flight modes. Specifically, the occupant sets the operation mode according to the operation schedule, tidal current speed, wind speed, load amount (loading amount), and the like. For example, when operating at high speed with a flight schedule, when the navigation load is high due to tidal currents and winds, or when the load (loading amount) is large, select the normal operation mode in which the main engine's normal output is set to the optimum fuel consumption . On the other hand, when navigating at low speed with the flight schedule, when the navigation load is low due to tidal currents and winds, and when the amount of load (loading amount) is small, the low output operation mode in which the low output lower than the normal output is set to the optimum fuel consumption select.

このように本実施例の船舶の運航方法にあっては、主機関としてのディーゼルエンジン１４の常用出力が最適燃費に設定される常用運航モードと、常用出力より低い低出力が最適燃費に設定される低出力運航モードとを設定し、船舶の運航状況に応じて常用運航モードと低出力運航モードとを切替えて運航するようにしている。   Thus, in the ship operating method of the present embodiment, the normal operation mode in which the normal output of the diesel engine 14 as the main engine is set to the optimum fuel consumption, and the low output lower than the normal output is set to the optimal fuel consumption. The low-power operation mode is set, and the normal operation mode and the low-power operation mode are switched according to the operation status of the ship.

従って、船舶の航行負荷が予め設定された程度だったり、船舶を所定の速度で航行したいときには、常用運航モードを選択して運航する。また、船舶の航行負荷が小さかったり、船舶を低速で航行したいときには、低出力運航モードを選択して運航する。その結果、船舶をその運航状況にかかわらず、常時、最適燃費で運航させることが可能となり、最適な運航モードを選択可能として燃費を低減することができる。   Therefore, when the navigation load of the ship is at a preset level or when it is desired to navigate the ship at a predetermined speed, the regular operation mode is selected for operation. In addition, when the navigation load of the ship is small or when it is desired to navigate the ship at a low speed, the low-power operation mode is selected for operation. As a result, it is possible to always operate the ship with the optimum fuel consumption regardless of the operation status, and the optimum operation mode can be selected to reduce the fuel consumption.

本実施例の船舶の運航方法では、ディーゼルエンジン１４の出力に対してＮＯｘ規制値が設定され、常用運航モードと低出力運航モードは、最適燃費に対応した出力位置でＮＯｘ排出量がＮＯｘ規制値以下に設定されている。従って、燃費を低減することができるだけでなく、排ガス規制を考慮することで大気汚染を抑制することができる。   In the ship operation method of this embodiment, the NOx restriction value is set for the output of the diesel engine 14, and the normal operation mode and the low output operation mode have NOx emission values at the output position corresponding to the optimum fuel consumption. It is set as follows. Therefore, not only can fuel consumption be reduced, but also air pollution can be suppressed by considering exhaust gas regulations.

本実施例の船舶の運航方法では、常用運航モードと低出力運航モードを事前にＥＩＡＰＰ証書が発行された運航モードとしている。従って、事前にＥＩＡＰＰ証書が発行された運航モードとすることで、船舶を運行するときに運航規則違反を防止することができる。   In the ship operation method of this embodiment, the regular operation mode and the low-power operation mode are the operation modes in which the EIAPP certificate has been issued in advance. Therefore, by setting the operation mode in which the EIAPP certificate has been issued in advance, it is possible to prevent a violation of the operation rules when operating the ship.

本実施例の船舶の運航方法では、常用運航モードは、ディーゼルエンジン１４の常用出力が最大出力の８０％〜９０％の出力領域で最適燃費に設定されている。従って、船舶の航行負荷が大きいときや船舶を高速で航行するときに、最適燃費で運航することができる。   In the ship operation method of the present embodiment, the normal operation mode is set to the optimum fuel consumption in the output region where the normal output of the diesel engine 14 is 80% to 90% of the maximum output. Therefore, when the navigation load of the ship is large or when the ship navigates at high speed, it is possible to operate with optimum fuel consumption.

本実施例の船舶の運航方法では、低出力運航モードは、ディーゼルエンジン１４の常用出力が最大出力の５０％〜７０％の出力領域で最適燃費に設定されることを特徴としている。従って、船舶の航行負荷が小さいときや船舶を低速で航行するときに、最適燃費で運航することができる。   In the ship operation method of the present embodiment, the low output operation mode is characterized in that the normal output of the diesel engine 14 is set to the optimum fuel consumption in the output region of 50% to 70% of the maximum output. Therefore, it is possible to operate with optimum fuel consumption when the navigation load of the ship is small or when the ship is navigating at a low speed.

また、本実施例の船舶の運航システムにあっては、ディーゼルエンジン１４と、ディーゼルエンジン１４の常用出力が最適燃費に設定される常用運航モードと常用出力より低い低出力が最適燃費に設定される低出力運航モードとの一方に切替えるモード切替部２１と、モード切替部２１を操作する操作部２２とを有している。   In the marine vessel navigation system of this embodiment, the diesel engine 14, the normal operation mode in which the normal output of the diesel engine 14 is set to the optimal fuel consumption, and the low output lower than the normal output are set to the optimal fuel consumption. A mode switching unit 21 that switches to one of the low-power operation modes and an operation unit 22 that operates the mode switching unit 21 are provided.

従って、乗員は、操作部２２により船舶の運航状況に応じて常用運航モードと低出力運航モードとを切替えて運航することができる。そのため、例えば、船舶の航行負荷が予め設定された程度だったり、船舶を所定の速度で航行したいときには、常用運航モードを選択して運航する。また、船舶の航行負荷が小さかったり、船舶を低速で航行したいときには、低出力運航モードを選択して運航する。その結果、船舶をその運航状況にかかわらず、常時、最適燃費で運航させることが可能となり、最適な運航モードを選択可能として燃費を低減することができる。   Accordingly, the occupant can operate the operation unit 22 by switching between the regular operation mode and the low power operation mode according to the operation state of the ship. Therefore, for example, when the navigation load of the ship is a preset level or when it is desired to navigate the ship at a predetermined speed, the regular operation mode is selected for operation. In addition, when the navigation load of the ship is small or when it is desired to navigate the ship at a low speed, the low-power operation mode is selected for operation. As a result, it is possible to always operate the ship with the optimum fuel consumption regardless of the operation status, and the optimum operation mode can be selected to reduce the fuel consumption.

本実施例の船舶の運航システムでは、ディーゼルエンジン１４の燃料噴射タイミングと排気弁開閉タイミングを変更可能な調整機構１５を設け、調整機構１５は、常用運航モードと前記低出力運航モードに応じて少なくとも燃料噴射タイミングと排気弁開閉タイミングのいずれか一方を変更する。従って、調整機構１５により常用運航モードと低出力運航モードに応じて燃料噴射タイミングや排気弁開閉タイミングを変更することで、容易に最適な運航モードに設定することができる。   In the marine vessel navigation system of the present embodiment, an adjustment mechanism 15 that can change the fuel injection timing and the exhaust valve opening / closing timing of the diesel engine 14 is provided, and the adjustment mechanism 15 is at least according to the normal operation mode and the low-power operation mode. Either the fuel injection timing or the exhaust valve opening / closing timing is changed. Therefore, the optimum operation mode can be easily set by changing the fuel injection timing and the exhaust valve opening / closing timing according to the regular operation mode and the low power operation mode by the adjustment mechanism 15.

なお、上述した実施例では、常用運航モードと低出力運航モードの２個の運航モードを設定し、いずれかの運航モードを選択するように構成したが、この構成に限定されるものではない。例えば、低出力運航モードを第１低出力運航モードとより低速の第２低出力運航モードとしてもよい。また、高出力運航モードを設定してもよい。即ち、運航モードの数は２個に限らず、３個以上設定してもよい。   In the above-described embodiment, the two operation modes of the regular operation mode and the low-power operation mode are set and one of the operation modes is selected. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, the low-power operation mode may be the first low-power operation mode and the lower-speed second low-power operation mode. Moreover, you may set high output operation mode. That is, the number of operation modes is not limited to two and may be set to three or more.

また、上述した実施例では、ディーゼルエンジン１４に燃料噴射タイミングと排気弁開閉タイミングを変更可能な調整機構１５が設けられているものとしたが、燃料噴射タイミングと排気弁開閉タイミングのいずれか一方が設けられていればよい。   In the above-described embodiment, the diesel engine 14 is provided with the adjusting mechanism 15 that can change the fuel injection timing and the exhaust valve opening / closing timing. However, either the fuel injection timing or the exhaust valve opening / closing timing is What is necessary is just to be provided.

１１ 船体
１９ ディーゼルエンジン（主機関）
２０ 調整機構
２１ モード切替部
２２ 操作部 11 Hull 19 Diesel engine (main engine)
20 Adjustment mechanism 21 Mode switching unit 22 Operation unit

Claims (6)

主機関の常用出力が最適燃費に設定される常用運航モードと、前記常用出力より低い低出力が最適燃費に設定される低出力運航モードとを設定し、
船舶の運航状況に応じて前記常用運航モードと前記低出力運航モードとを操作員判断により切替えて運航する、
ことを特徴とする船舶の運航方法。 Set a normal operation mode in which the main engine's normal output is set to optimum fuel consumption, and a low output operation mode in which a low output lower than the normal output is set to optimal fuel consumption,
Switch between the regular operation mode and the low-power operation mode according to the operation status of the ship by operator judgment,
A ship operating method characterized by the above. 前記主機関の出力に対してＮＯｘ規制値が設定され、前記常用運航モードと前記低出力運航モードは、前記最適燃費に対応した出力位置でＮＯｘ排出量が前記ＮＯｘ規制値以下に設定されることを特徴とする請求項１に記載の船舶の運航方法。   A NOx restriction value is set for the output of the main engine, and the NOx emission amount is set to be equal to or less than the NOx restriction value at the output position corresponding to the optimum fuel consumption in the regular operation mode and the low power operation mode. The method for operating a ship according to claim 1. 前記常用運航モードと前記低出力運航モードは、事前にＥＩＡＰＰ証書が発行された運航モードであることを特徴とする請求項２に記載の船舶の運航方法。   The ship operation method according to claim 2, wherein the regular operation mode and the low-power operation mode are operation modes in which an EIAPP certificate has been issued in advance. 前記常用運航モードは、前記主機関の常用出力が最大出力の８０％〜９０％の出力領域で最適燃費に設定され、前記低出力運航モードは、前記主機関の常用出力が最大出力の５０％〜７０％の出力領域で最適燃費に設定されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の船舶の運航方法。   The normal operation mode is set to optimum fuel consumption in the output region where the normal engine output is 80% to 90% of the maximum output, and the low output operation mode is 50% of the maximum output of the main engine. The method for operating a ship according to any one of claims 1 to 3, wherein an optimum fuel consumption is set in an output region of ~ 70%. 主機関としてのディーゼルエンジンと、
前記ディーゼルエンジンの常用出力が最適燃費に設定される常用運航モードと前記常用出力より低い低出力が最適燃費に設定される低出力運航モードとの一方に切替えるモード切替部と、
前記モード切替部を操作する操作部と、
を有することを特徴とする船舶の運航システム。 A diesel engine as the main engine,
A mode switching unit for switching to one of a normal operation mode in which the normal output of the diesel engine is set to optimal fuel consumption and a low output operation mode in which a low output lower than the normal output is set to optimal fuel consumption;
An operation unit for operating the mode switching unit;
A ship navigation system characterized by comprising: 前記ディーゼルエンジンの燃料噴射タイミングと排気弁開閉タイミングを変更可能な調整機構が設けられ、前記調整機構は、前記常用運航モードと前記低出力運航モードに応じて少なくとも燃料噴射タイミングと排気弁開閉タイミングのいずれか一方を変更することを特徴とする請求項５に記載の船舶の運航システム。   An adjustment mechanism capable of changing a fuel injection timing and an exhaust valve opening / closing timing of the diesel engine is provided, and the adjustment mechanism is configured to change at least a fuel injection timing and an exhaust valve opening / closing timing according to the normal operation mode and the low-power operation mode. 6. The ship navigation system according to claim 5, wherein any one of them is changed.
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