[发明专利]可控螺距船用螺旋桨的控制方法和控制系统

说明书

本申请为申请日为2004年9月6日、申请号为200480031846.6的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本申请涉及用来控制可控螺距船用螺旋桨的螺距的方法和系统并且涉及包括该系统的船。

本申请要求2003年11月12日提交的美国临时申请60/519769和2003年10月28日提交的澳大利亚临时专利申请2003905952的优先权。

背景技术

可控螺距船用螺旋桨是公知的并且包括具有多个螺旋桨叶片的螺旋桨桨毂，这些叶片安装得可绕垂直于桨毂旋转轴延伸的轴移动。螺旋桨桨毂由引擎驱动以旋转桨毂。螺距控制机构用来改变螺旋桨叶片的螺距以适合引擎的各种运行状态从而改进船的性能并且还改进经济性。

我们更早的国际申请No.PCT/AU99/00276和国际申请No.PCT/AU2004/000970描述了能够调节螺旋桨叶片螺距的机构。当两个上述申请中的机构不同时，它们都包括马达，该马达被控制以移动控制轴从而调节叶片的位置。控制轴的移动可以是控制轴相对于主驱动轴的相对旋转，或控制轴的纵向移动。此外，还可以使用其他控制系统，如液压系统。

发明内容

可认为本发明属于一种船只的可控螺距船用螺旋桨的螺距的控制方法，包括以下步骤：

提供巡航模式，在该模式中，可调节引擎速度和螺旋桨螺距以使得船只的前进速度可被改变，并且其中引擎速度可被调节到最大的引擎速度；

提供操纵模式，在该模式中，在将引擎速度保持在小于最大引擎速度的预定限度内时，调节船用螺旋桨的螺距；

提供引擎检查模式，在该模式中，可增加引擎转速而没有动力供给到螺旋桨；和

提供螺距检查模式，在该模式中，可调节螺旋桨螺距而不会旋转螺旋桨。

在本发明一个实施例中，该方法包括提供一个或多个选择器以选择操纵模式、巡航模式、引擎检查模式或者螺距检查模式，以及提供可在极端位置之间移动的驱动致动器，这样在操纵模式中，驱动致动器的移动在限制引擎速度的同时可改变螺旋桨螺距，在巡航模式中，驱动致动器的移动可改变引擎速度和螺旋桨螺距。

在本发明一个实施例中，提供操纵模式的步骤可使引擎速度在速度等于或小于所述预定限度时保持基本恒定。

在本发明另一个实施例中，提供操纵模式的步骤包括调节引擎速度，同时还调节螺旋桨螺距。

优选地，预定限度为大约最大引擎速度的30％。

优选地，所述方法包括提供转换模式程序，这样，可在操纵模式和巡航模式之间改变模式，产生平滑的转换以防止船只在操纵模式和巡航模式之间改变时由于驱动致动器的位置而产生不希望的响应。

优选地，该方法还包括提供子程序，以在巡航模式中判断船只操作员需要的大开风门状态、正常巡航状态、动力停止状态，其中在正常巡航状态中，引擎速度或船速根据驱动致动器的位置调节以实现最佳的燃料效率，在动力停止状态中，螺旋桨螺距被调节到完全倒退位置并且引擎动力在从船只的向前移动到船只的停止状态或直到船只被控制再次前进的整个转换过程中都可用。

在本发明一个实施例中，该方法包括保持动力停止状态预定的时间周期，或者直到船只被控制再次前进。

在本发明一个实施例中，其中该方法包括，当处于动力停止程序中时，监测船速。

在该实施例中，船速值是以下方程的近似值：

速度＝螺距量×螺旋桨转速-滑动。

船速可通过查阅表表示，因此对于特定的螺距量和螺旋桨速度，可提供合适的速度值。

可认为本发明属于一种用来控制船只可控螺距船用螺旋桨的螺距的系统，包括：

控制器，该控制器用来：

(a)提供巡航模式，在该模式中，可调节引擎动力和螺旋桨螺距以使得船只巡航，并且其中引擎速度可被调节到最大的引擎速度；

(b)提供操纵模式，在该模式中，在将引擎速度保持在小于最大引擎速度的预定限度内时，调节船用螺旋桨的螺距；

(c)提供引擎检查模式，在该模式中，可增加引擎转速而没有动力供给到螺旋桨；和

(d)提供螺距检查模式，在该模式中，可调节螺旋桨螺距而不会旋转螺旋桨。

在本发明一个实施例中，该系统包括提供一个或多个选择器以选择操纵模式、巡航模式、引擎检查模式或者螺距检查模式，以及提供可在极端位置之间移动的驱动致动器，这样在操纵模式中，驱动致动器的移动在保持引擎速度基本恒定的同时可改变螺旋桨螺距，在巡航模式中，驱动致动器的移动可改变引擎速度和螺旋桨螺距。