JP6650762B2 - 内燃機関、内燃機関の制御装置及び方法 - Google Patents
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Description
図1は、第1実施形態の内燃機関を表す概略構成図、図2は、内燃機関におけるシリンダ部を表す断面図である。
図6は、第2実施形態の内燃機関の制御方法を表すタイムチャートである。なお、本実施形態の基本的な構成は、上述した第1実施形態とほぼ同様の構成であり、図1及び図2を用いて説明すると共に、上述した第1実施形態と同様の機能を備える部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
11 ディーゼルエンジン本体
12 排気タービン過給機(過給機)
13 シリンダ部
14 掃気ポート
15 掃気トランク
16 排気ポート
17 排気マニホールド
18 排気弁
19 インジェクタ(燃料供給装置)
21 コンプレッサ(圧縮機)
22 タービン
24 作動気体供給装置
25 作動気体供給源
26 開閉弁
32 電動発電機(電動機)
33 電力変換装置
34 第1電力変換部
35 蓄電部
36 第2電力変換部
37 船内電力系統
40 制御装置
41 第1制御装置
42 第2制御装置
51 ピストン
53 燃焼室
54 排気弁開閉装置
57 作動油路
58 作動油供給装置
59 制御弁
L1,L3 吸気管
L2,L4 排気管
L5 作動気体供給管
Claims (15)
- 内燃機関本体と、
前記内燃機関本体に接続されて前記内燃機関本体に燃焼用気体を供給する圧縮機及び前記圧縮機と同軸回転するタービンを備える過給機と、
前記過給機を駆動する電動機と、
前記内燃機関本体のシリンダ部に設けられる排気弁を開閉操作する排気弁開閉装置と、
前記電動機と前記排気弁開閉装置を駆動制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記内燃機関本体の起動開始前に前記電動機を駆動させることにより前記過給機を駆動する場合、
前記過給機の回転数が予め設定されたサージング回転数に到達する時点以前に前記排気弁開閉装置を駆動して前記排気弁を開放し、
前記電動機に電力を供給する蓄電部が設けられ、前記制御装置は、前記蓄電部への蓄電を開始すると共に、前記排気弁開閉装置を駆動して前記排気弁を開放する、
ことを特徴とする内燃機関。 - 前記制御装置は、前記電動機による前記過給機の駆動を開始するモータリング開始信号が入力されると、前記排気弁開閉装置を駆動して前記排気弁を開放することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関。
- 内燃機関本体と、
前記内燃機関本体に接続されて前記内燃機関本体に燃焼用気体を供給する圧縮機及び前記圧縮機と同軸回転するタービンを備える過給機と、
前記過給機を駆動する電動機と、
前記内燃機関本体のシリンダ部に設けられる排気弁を開閉操作する排気弁開閉装置と、
前記電動機と前記排気弁開閉装置を駆動制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記内燃機関本体の起動開始前に前記電動機を駆動させることにより前記過給機を駆動する場合、
前記過給機の回転数が予め設定されたサージング回転数に到達する時点以前に前記排気弁開閉装置を駆動して前記排気弁を開放し、
前記制御装置は、前記内燃機関本体の掃気ポートと排気弁間が開放されているシリンダ部に対してだけ、前記排気弁開閉装置を駆動して前記排気弁を開放する、
ことを特徴とする内燃機関。 - 内燃機関本体と、
前記内燃機関本体に接続されて前記内燃機関本体に燃焼用気体を供給する圧縮機及び前記圧縮機と同軸回転するタービンを備える過給機と、
前記過給機を駆動する電動機と、
前記内燃機関本体のシリンダ部に設けられる排気弁を開閉操作する排気弁開閉装置と、
前記電動機と前記排気弁開閉装置を駆動制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記内燃機関本体の起動開始前に前記電動機を駆動させることにより前記過給機を駆動する場合、
前記過給機の回転数が予め設定されたサージング回転数に到達する時点以前に前記排気弁開閉装置を駆動して前記排気弁を開放し、
前記制御装置は、前記内燃機関本体の回転を開始する内燃機関回転開始信号が入力されると、前記排気弁開閉装置を駆動して前記排気弁を閉止し、
前記内燃機関本体に燃料を供給せずに作動気体による前記内燃機関本体の回転を開始するための作動気体供給装置が設けられ、前記制御装置は、前記内燃機関回転開始信号が入力されると、予め設定された所定の第1待機時間の経過後に、前記作動気体供給装置を駆動する、
ことを特徴とする内燃機関。 - 内燃機関本体と、
前記内燃機関本体に接続されて前記内燃機関本体に燃焼用気体を供給する圧縮機及び前記圧縮機と同軸回転するタービンを備える過給機と、
前記過給機を駆動する電動機と、
前記内燃機関本体のシリンダ部に設けられる排気弁を開閉操作する排気弁開閉装置と、
前記電動機と前記排気弁開閉装置を駆動制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記内燃機関本体の起動開始前に前記電動機を駆動させることにより前記過給機を駆動する場合、
前記過給機の回転数が予め設定されたサージング回転数に到達する時点以前に前記排気弁開閉装置を駆動して前記排気弁を開放し、
前記制御装置は、前記内燃機関本体の回転を開始する内燃機関回転開始信号が入力されると、前記排気弁開閉装置を駆動して前記排気弁を閉止し、
前記内燃機関本体に燃料を供給せずに作動気体による前記内燃機関本体の回転を開始するための作動気体供給装置が設けられ、前記制御装置は、前記内燃機関回転開始信号が入力されると、前記作動気体供給装置を駆動する、
ことを特徴とする内燃機関。 - 前記制御装置は、前記内燃機関本体の回転を停止する場合、
前記内燃機関本体の回転停止後に前記電動機により前記過給機が駆動された状態であると前記排気弁開閉装置を駆動して前記排気弁を開放する、
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の内燃機関。 - 前記制御装置は、前記過給機の駆動を停止するモータリング停止信号が入力されると、予め設定された所定の第2待機時間の経過後に、前記排気弁開閉装置を駆動して前記排気弁を閉止することを特徴とする請求項6に記載の内燃機関。
- 前記電動機に電力を供給する電源部または蓄電部が設けられ、前記制御装置は、モータリング停止信号が入力されると、前記電動機への電力供給を停止した後、前記第2待機時間の経過後に、前記排気弁開閉装置を駆動して前記排気弁を閉止することを特徴とする請求項7に記載の内燃機関。
- 内燃機関本体と、
前記内燃機関本体に接続されて前記内燃機関本体に燃焼用気体を供給する圧縮機及び前記圧縮機と同軸回転するタービンを備える過給機と、
前記過給機を駆動する電動機と、
前記内燃機関本体のシリンダ部に設けられる排気弁を開閉操作する排気弁開閉装置と、
前記電動機と前記排気弁開閉装置を駆動制御する制御装置と、
を備える内燃機関において、
前記内燃機関本体の起動開始前に前記電動機により前記過給機を駆動する場合、前記過給機の駆動を開始するモータリング開始信号が入力されると前記排気弁開閉装置を駆動して前記排気弁を開放し、
前記電動機に電力を供給する蓄電部が設けられ、前記制御装置は、前記蓄電部への蓄電を開始すると共に、前記排気弁開閉装置を駆動して前記排気弁を開放する、
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 内燃機関本体と、
前記内燃機関本体に接続されて前記内燃機関本体に燃焼用気体を供給する圧縮機及び前記圧縮機と同軸回転するタービンを備える過給機と、
前記過給機を駆動する電動機と、
前記内燃機関本体のシリンダ部に設けられる排気弁を開閉操作する排気弁開閉装置と、
前記電動機と前記排気弁開閉装置を駆動制御する制御装置と、
を備える内燃機関において、
前記内燃機関本体の起動開始前に前記電動機により前記過給機を駆動する場合、前記過給機の駆動を開始するモータリング開始信号が入力されると前記排気弁開閉装置を駆動して前記排気弁を開放し、
前記内燃機関本体の掃気ポートと排気弁間が開放されているシリンダ部に対してだけ、前記排気弁開閉装置を駆動して前記排気弁を開放する、
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 内燃機関本体と、
前記内燃機関本体に接続されて前記内燃機関本体に燃焼用気体を供給する圧縮機及び前記圧縮機と同軸回転するタービンを備える過給機と、
前記過給機を駆動する電動機と、
前記内燃機関本体のシリンダ部に設けられる排気弁を開閉操作する排気弁開閉装置と、
前記電動機と前記排気弁開閉装置を駆動制御する制御装置と、
を備える内燃機関において、
前記内燃機関本体の起動開始前に前記電動機により前記過給機を駆動する場合、前記過給機の駆動を開始するモータリング開始信号が入力されると前記排気弁開閉装置を駆動して前記排気弁を開放し、
前記内燃機関本体の回転を開始する内燃機関回転開始信号が入力されると、前記排気弁開閉装置を駆動して前記排気弁を閉止し、
前記内燃機関本体に燃料を供給せずに作動気体による前記内燃機関本体の回転を開始するための作動気体供給装置が設けられ、前記制御装置は、前記内燃機関回転開始信号が入力されると、予め設定された所定の第1待機時間の経過後に、前記作動気体供給装置を駆動する、
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 内燃機関本体と、
前記内燃機関本体に接続されて前記内燃機関本体に燃焼用気体を供給する圧縮機及び前記圧縮機と同軸回転するタービンを備える過給機と、
前記過給機を駆動する電動機と、
前記内燃機関本体のシリンダ部に設けられる排気弁を開閉操作する排気弁開閉装置と、
前記電動機と前記排気弁開閉装置を駆動制御する制御装置と、
を備える内燃機関において、
前記内燃機関本体の起動開始前に前記電動機により前記過給機を駆動する場合、前記過給機の駆動を開始するモータリング開始信号が入力されると前記排気弁開閉装置を駆動して前記排気弁を開放し、
前記内燃機関本体の回転を開始する内燃機関回転開始信号が入力されると、前記排気弁開閉装置を駆動して前記排気弁を閉止し、
前記内燃機関本体に燃料を供給せずに作動気体による前記内燃機関本体の回転を開始するための作動気体供給装置が設けられ、前記制御装置は、前記内燃機関回転開始信号が入力されると、前記作動気体供給装置を駆動する、
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 前記内燃機関本体の回転を停止する場合、前記内燃機関本体の回転停止後に前記電動機により前記過給機が駆動された状態であると前記排気弁開閉装置を駆動して前記排気弁を開放することを特徴とする請求項9から請求項12のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
- 電動機を駆動開始して過給機を駆動する工程と、
前記過給機の回転数が予め設定されたサージング回転数に到達する時点以前に内燃機関のシリンダ部に設けられる排気弁を開放する工程と、
内燃機関回転開始信号が入力されると前記排気弁を閉止する工程と、
前記排気弁を閉止すると共に燃料を供給せずに前記内燃機関を回転する工程と、
前記内燃機関の回転数が予め設定された燃料供給開始回転数に到達すると前記内燃機関に燃料を供給する工程と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御方法。 - 内燃機関停止信号が入力されると内燃機関への燃料の供給を停止する工程と、
前記内燃機関の回転停止後に前記電動機により前記過給機が駆動された状態であると前記内燃機関のシリンダ部に設けられる排気弁を開放する工程と、
モータリング停止信号が入力されると電動機による過給機の駆動を停止する工程と、
前記モータリング停止信号が入力されて予め設定された所定の第2待機時間の経過後に前記排気弁を閉止する工程と、
を備えることを特徴とする請求項14に記載の内燃機関の制御方法。
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