JP2020512504A5

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Publication number: JP2020512504A5
Application number: JP2019553188A
Authority: JP
Filing date: 2018-03-13
Publication date: 2021-04-08
Anticipated expiration: 2038-03-13

Claims

燃焼ピストンを収容する燃焼シリンダと、
圧縮ピストンを収容し、前記燃焼シリンダに圧縮流体を供給するように構成され、第１液体冷却剤槽と第２液体冷却剤槽とに接続される圧縮シリンダと、
スプリットサイクル内燃エンジンに関連する少なくとも１つのパラメータの指標を受信し、前記少なくとも１つのパラメータの前記指標に基づいて、前記第１液体冷却剤槽からの第１液体冷却剤と、前記第２液体冷却剤槽からの第２液体冷却剤と、のうち少なくとも一方の前記圧縮シリンダへの供給を制御し、それにより前記少なくとも一方の前記液体冷却剤が圧縮ストロークの間に気化して気相になり、かつ、前記圧縮ストロークに起因する温度上昇が前記液体冷却剤による熱吸収により制限されるように構成される制御部と、
を有してなる、
ことを特徴とするスプリットサイクル内燃エンジン装置。
前記第１液体冷却剤は、
冷却処理を経て液相に圧縮された液体冷却剤、
を含み、
前記第２液体冷却剤は、
水、
を含む、
請求項１記載のスプリットサイクル内燃エンジン装置。
前記第１液体冷却剤は、
液体窒素、
を含む、
請求項２記載のスプリットサイクル内燃エンジン装置。
前記第１液体冷却剤と前記第２液体冷却剤とのうち少なくとも一方の供給の制御は、
前記少なくとも１つのパラメータの前記指標に基づく、前記圧縮ピストンの位置に対する前記第１液体冷却剤と前記第２液体冷却剤との少なくとも一方の供給のタイミングの制御と、
前記少なくとも１つのパラメータの前記指標に基づく、前記第２液体冷却剤に対する前記第１液体冷却剤の供給比の制御と、
のうち少なくとも１つを含む、
請求項１乃至３のいずれかに記載のスプリットサイクル内燃エンジン装置。
前記制御部は、前記第１液体冷却剤と前記第２液体冷却剤との両方の前記圧縮シリンダへの供給を制御するように構成される、
請求項１乃至４のいずれかに記載のスプリットサイクル内燃エンジン装置。
前記燃焼シリンダは、前記燃焼シリンダ内での燃焼処理用の燃料源を供給する第３液体槽にさらに接続される、
請求項１乃至５のいずれかに記載のスプリットサイクル内燃エンジン装置。
前記制御部は、前記スプリットサイクル内燃エンジンに関連する前記少なくとも１つのパラメータの前記指標に基づいて、前記燃焼シリンダへの前記燃料の供給を制御するように構成される、
請求項６記載のスプリットサイクル内燃エンジン装置。
前記制御部は、前記燃焼シリンダから放出される排気の温度に基づいて、前記燃焼シリンダへの前記燃料の供給を制御するように構成される、
請求項７記載のスプリットサイクル内燃エンジン装置。
前記制御部は、前記燃焼シリンダの目下の動作毎分回転数（ＲＰＭ）に基づいて、前記燃焼シリンダへの前記燃料の供給を制御するように構成される、
請求項６乃至８のいずれかに記載のスプリットサイクル内燃エンジン装置。
前記制御部は、要求信号を受信して、前記受信した要求信号に基づいて、前記燃焼シリンダへの燃料の供給を制御するように構成される、
請求項６乃至９のいずれかに記載の装置。
前記少なくとも１つの指標は、
要求信号、
を含み、
前記制御部は、前記要求信号に基づいて、前記第１液体冷却剤槽からの前記第１液体冷却剤と、前記第２液体冷却剤槽からの前記第２液体冷却剤と、のうち少なくとも一方の前記圧縮シリンダへの供給を制御するように構成される、
請求項１乃至１０のいずれかに記載のスプリットサイクル内燃エンジン装置。
前記少なくとも１つのパラメータは、
水分飽和度レベル、
を含み、
前記制御部は、前記水分飽和度レベルが水分飽和度の閾値に達することに応じて、前記第２冷却剤に対する前記第１冷却剤の前記圧縮シリンダへの供給割合を増やすように構成される、
請求項２または請求項２に従属するいずれかの請求項に記載のスプリットサイクル内燃エンジン装置。
前記制御部は、前記水分飽和度レベルが選択された水分飽和度の閾値より低いことに応じて、前記第１冷却剤に対する前記第２冷却剤の前記圧縮シリンダへの供給割合を増やすように構成される、
請求項１２記載のスプリットサイクル内燃エンジン装置。
前記少なくとも１つのパラメータは、
前記圧縮シリンダ内の温度、
を含み、
前記制御部は、前記圧縮シリンダ内の前記温度が選択された温度の閾値より低いことを示す指標に応じて、前記第１液体冷却剤と前記第２液体冷却剤との前記圧縮シリンダへの供給を減らすように構成される、
請求項１乃至１３のいずれかに記載のスプリットサイクル内燃エンジン装置。
前記少なくとも１つのパラメータは、
前記圧縮シリンダ内の圧力、
を含み、
前記制御部は、前記圧縮シリンダ内の前記圧力が選択された圧力の閾値より低いことを示す指標に応じて、前記第１液体冷却剤と前記第２液体冷却剤との前記圧縮シリンダへの供給を減らすように構成される、
請求項１乃至１４のいずれかに記載のスプリットサイクル内燃エンジン装置。
前記少なくとも１つのパラメータは、
酸素飽和度レベル、
を含み、
前記制御部は、前記酸素飽和度レベルが選択された酸素飽和度の閾値より低いことを示す指標に応じて、前記第１液体冷却剤と前記第２液体冷却剤との前記圧縮シリンダへの供給を減らすように構成される、
請求項１乃至１５のいずれかに記載のスプリットサイクル内燃エンジン装置。
前記圧縮シリンダは、
空気の吸気口、
を含み、
前記制御部は、前記少なくとも１つのパラメータの指標に基づいて、前記第１液体冷却剤および／または前記第２液体冷却剤の割合に対する空気の割合を制御するために、前記吸気口の動作を制御するように構成される、
請求項１乃至１６のいずれかに記載のスプリットサイクル内燃エンジン装置。
前記圧縮シリンダは、
排気口、
を含み、
前記燃焼シリンダは、
前記排気口から圧縮流体を受けるレキュペレータを介して前記圧縮シリンダの前記排気口に接続される吸気口、
を含み、
前記レキュペレータは、前記燃焼シリンダに供給された前記圧縮流体の温度を制御するように構成され、
前記少なくとも１つのパラメータは、
前記レキュペレータ内の前記流体の温度と、圧力と、酸素濃度と、のうち少なくとも１つ、
を含む、
請求項１乃至１７のいずれかに記載のスプリットサイクル内燃エンジン装置。
前記燃焼シリンダは、第３液体冷却剤槽に接続され、
前記制御部は、前記少なくとも１つのパラメータの指標に基づいて、前記スプリットサイクル内燃エンジンへの第３液体冷却剤の供給を制御するように構成される、
請求項１乃至１８のいずれかに記載のスプリットサイクル内燃エンジン装置。
燃焼ピストンを収容する燃焼シリンダであって、前記燃焼シリンダ内での燃焼処理用の燃料源を供給する燃料槽に接続される燃焼シリンダと、
圧縮ピストンを収容して、前記燃焼シリンダに圧縮流体を供給するように構成される圧縮シリンダであって、第１液体冷却剤槽から第１液体冷却剤を受けると共に、第２液体冷却剤槽から第２液体冷却剤を受けるように構成される圧縮シリンダと、
を含み、
前記第１液体冷却剤と前記第２液体冷却剤とのうち少なくとも一方は、
冷却処理を経て液相に圧縮された液体冷却剤、
を含む、
ことを特徴とするスプリットサイクル内燃エンジン装置。
請求項２乃至１９のいずれかに記載のスプリットサイクル内燃エンジン装置の特徴を含む、
請求項２０記載のスプリットサイクル内燃エンジン装置。
スプリットサイクル内燃エンジン装置の動作方法であって、
前記スプリットサイクル内燃エンジンに関連する少なくとも１つのパラメータの指標を受信する工程と、
前記受信した指標に基づいて、前記スプリットサイクル内燃エンジンの圧縮シリンダ内に噴射する第１液体冷却剤と第２液体冷却剤との量を決定する工程と、
前記決定に基づいて、前記第１液体冷却剤と前記第２液体冷却剤とのうち少なくとも一方の前記圧縮シリンダへの供給を制御して、圧縮ストロークの間に前記少なくとも一方の液体冷却剤が気化して気相になり、前記圧縮ストロークにより生じる温度上昇が前記液体冷却剤による熱吸収によって制限されるようにする工程と、
を含む、
ことを特徴とする方法。
前記第１液体冷却剤は、
冷却処理を経て液相に圧縮された液体冷却剤、
を含み、
前記第２液体冷却剤は、
水、
を含む、
請求項２２記載の方法。
前記第１液体冷却剤は、
液体窒素、
を含む、
請求項２３記載の方法。
前記第１液体冷却剤と前記第２液体冷却剤とのうち少なくとも一方の供給の制御は、
前記少なくとも１つのパラメータの前記指標に基づく、前記圧縮ピストンの位置に対する前記第１液体冷却剤と前記第２液体冷却剤とのうち少なくとも一方の供給のタイミングの制御と、
前記少なくとも１つのパラメータの前記指標に基づく、前記第１液体冷却剤と前記第２液体冷却剤との供給比の制御と、
を含む、
請求項２２乃至２４のいずれかに記載の方法。
前記第１液体冷却剤と前記第２液体冷却剤との両方の前記圧縮シリンダへの供給を制御することを含む、
請求項２２乃至２５のいずれかに記載の方法。
燃焼プロセス用の燃料源の前記スプリットサイクル内燃エンジンの燃焼シリンダへの供給を制御することをさらに含む、
請求項２２乃至２６のいずれかに記載の方法。
前記スプリットサイクル内燃エンジンに関連する少なくとも１つのパラメータの指標に基づいて、前記燃焼シリンダへの前記燃料の供給を制御することを含む、
請求項２７記載の方法。
前記燃焼シリンダから放出される排気の温度に基づいて、前記燃焼シリンダへの前記燃料の供給を制御することを含む、
請求項２８記載の方法。
前記燃焼シリンダの目下の動作ＲＰＭに基づいて、前記燃焼シリンダへの燃料の供給を制御することを含む、
請求項２７乃至２９のいずれかに記載の方法。
要求信号を受信して、前記受信された要求信号に基づいて、前記燃焼シリンダへの燃料の供給を制御することを含む、
請求項２７乃至３０のいずれかに記載の方法。
前記少なくとも１つの指標は、
要求信号、
を含み、
前記方法は、
前記要求信号に基づいて、前記第１液体冷却剤槽からの前記第１液体冷却剤と、前記第２液体冷却剤槽からの前記第２液体冷却剤と、のうち少なくとも一方の前記圧縮シリンダへの供給を制御すること、
を含む、
請求項２２乃至３１のいずれかに記載の方法。
前記少なくとも１つのパラメータは、
水分飽和度レベル、
を含み、
前記方法は、
前記水分飽和度レベルが水分飽和度の閾値に達したことに応じて、前記圧縮シリンダに供給される前記第１液体冷却剤の前記第２液体冷却剤に対する割合を増やすこと、
を含む、
請求項２３または請求項２３に従属するいずれかの請求項記載の方法。
前記水分飽和度レベルが選択された水分飽和度の閾値より低いことに応じて、前記圧縮シリンダに供給される前記第２液体冷却剤の前記第１液体冷却剤に対する割合を増やすことを含む、
請求項３３記載の方法。
前記少なくとも１つのパラメータは、
前記圧縮シリンダ内の温度、
を含み、
前記方法は、
前記圧縮シリンダ内の前記温度が選択された温度の閾値より低いことを示す指標に応じて、前記圧縮シリンダへの前記第１液体冷却剤と前記第２液体冷却剤との供給を減らすこと、
を含む、
請求項２２乃至３４のいずれかに記載の方法。
前記少なくとも１つのパラメータは、
前記圧縮シリンダ内の圧力、
を含み、
前記方法は、
前記圧縮シリンダ内の前記圧力が選択された圧力の閾値より低いことを示す指標に応じて、前記圧縮シリンダへの前記第１液体冷却剤と前記第２液体冷却剤との供給を減らすこと、
を含む、
請求項２２乃至３５のいずれかに記載の方法。
前記少なくとも１つのパラメータは、
酸素飽和度レベル、
を含み、
前記方法は、
前記酸素飽和度レベルの指標が選択された酸素飽和度の閾値より低いことを示すことに応じて、前記圧縮シリンダへの前記第１液体冷却剤と前記第２液体冷却剤との供給を減らすこと、
を含む、
請求項２２乃至３６のいずれかに記載の方法。
前記圧縮シリンダは、
空気の吸気口、
を含み、
前記方法は、
前記少なくとも１つのパラメータの指標に基づいて、前記第１液体冷却剤および／または前記第２液体冷却剤の割合に対する空気の割合を制御するために、前記空気の吸気口の動作を制御すること、
を含む、
請求項２２乃至３７のいずれかに記載の方法。
前記圧縮シリンダは、
排気口、
を含み、
前記燃焼シリンダは、
前記排気口から圧縮流体を受けるレキュペレータを介して前記圧縮シリンダの前記排気口に接続される、
吸気口、
を含み、
前記方法は、
前記燃焼シリンダに供給された前記圧縮流体の温度を制御するために、前記レキュペレータを動作させること、
を含み、
前記少なくとも１つのパラメータは、
前記レキュペレータ内の流体の温度と、圧力と、酸素濃度と、のうち少なくとも１つ、
を含む、
請求項２２乃至３８のいずれかに記載の方法。
前記少なくとも１つのパラメータの指標に基づいて、前記エンジンに第３液体冷却剤を供給することをさらに含む、
請求項２２乃至３９のいずれかに記載の方法。
燃焼ピストンを収容する燃焼シリンダと、
圧縮ピストンを収容して、前記燃焼シリンダに圧縮流体を供給するように構成される圧縮シリンダと、
を含み、
前記圧縮シリンダは、
液体冷却剤流路を介して液体冷却剤槽と流体連通する液体冷却剤吸入路と、
前記液体冷却剤をろ過するフィルタと、
を含み、
前記フィルタは、
第１部分と、
第２部分と、
を含み、
前記第１部分と第２部分とは、前記液体冷却剤流路に対する入出を入れ替えることができるように、制御部からの制御信号に応じて交替可能であるように構成される、
ことを特徴とするスプリットサイクル内燃エンジン装置。
スプリットサイクルエンジンの液体噴射システム内の液体から固形混入物を除去するフィルタ装置の動作方法であって、
フィルタリング部品の第１部分を介して前記液体を吸入路から排出路に方向付ける工程と、
制御信号に応じて、前記フィルタリング部品の第２部分を介して前記液体を前記吸入路から前記排出路に方向付ける工程と、
前記フィルタリング部品の前記第２部分を介して前記液体を方向付ける工程に応じて、前記フィルタリング部品の前記第１部分から固形混入物を除去するために、前記フィルタリング部品の前記第１部分を加熱する工程と、
を含む、
ことを特徴とする方法。
燃焼ピストンを収容する燃焼シリンダと、
圧縮ピストンを収容して、前記燃焼シリンダに圧縮流体を供給するように構成される圧縮シリンダと、
を含み、
前記圧縮シリンダは、
液体冷却剤流路を介して液体冷却剤槽と流体連通する液体冷却剤吸入路、
を含み、
前記液体冷却剤槽は、
前記液体冷却剤の一部を前記圧縮シリンダの方向に流すために、前記液体冷却剤槽内に圧力差を生じさせるように構成されるドライバ、
を含む、
ことを特徴とするスプリットサイクル内燃エンジン装置。