KR101383503B1 - 엔진 배기 에너지 회수 장치, 이것을 구비하는 선박 및 이것을 구비하는 발전 플랜트 - Google Patents

엔진 배기 에너지 회수 장치, 이것을 구비하는 선박 및 이것을 구비하는 발전 플랜트 Download PDF

Info

Publication number
KR101383503B1
KR101383503B1 KR1020127001426A KR20127001426A KR101383503B1 KR 101383503 B1 KR101383503 B1 KR 101383503B1 KR 1020127001426 A KR1020127001426 A KR 1020127001426A KR 20127001426 A KR20127001426 A KR 20127001426A KR 101383503 B1 KR101383503 B1 KR 101383503B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
engine
exhaust gas
pressure
cylinder
exhaust
Prior art date
Application number
KR1020127001426A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120014944A (ko
Inventor
사또루 무라따
쥰 히구찌
Original Assignee
미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 filed Critical 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
Publication of KR20120014944A publication Critical patent/KR20120014944A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101383503B1 publication Critical patent/KR101383503B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F02B37/18—Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N5/00—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting from exhaust energy
    • F01N5/02—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting from exhaust energy the devices using heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N5/00—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting from exhaust energy
    • F01N5/04—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting from exhaust energy the devices using kinetic energy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/04—Engines with exhaust drive and other drive of pumps, e.g. with exhaust-driven pump and mechanically-driven second pump
    • F02B37/10—Engines with exhaust drive and other drive of pumps, e.g. with exhaust-driven pump and mechanically-driven second pump at least one pump being alternatively or simultaneously driven by exhaust and other drive, e.g. by pressurised fluid from a reservoir or an engine-driven pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • F02B39/02—Drives of pumps; Varying pump drive gear ratio
    • F02B39/08—Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio
    • F02B39/10—Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio electric
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D29/00—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
    • F02D29/02—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving vehicles; peculiar to engines driving variable pitch propellers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D41/0007—Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D2041/001—Controlling intake air for engines with variable valve actuation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/024—Fluid pressure of lubricating oil or working fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/34—Control of exhaust back pressure, e.g. for turbocharged engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/023—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the cylinder pressure
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Abstract

엔진의 다양한 부하나 회전수에 대하여 엔진의 연료 소비율을 소정값 이하로 할 수 있어, 엔진으로부터 배출되는 배기 가스의 유효 이용이 가능하게 되는 엔진 배기 에너지 회수 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 엔진(2)으로부터 배출되는 배기 가스가 공급되는 터빈부(3a)와 엔진(2)에 소기 압력을 압송하는 컴프레서부(3b)와 터빈(3a)이 구동됨으로써 발전하는 발전ㆍ전동기부(3d)를 갖는 하이브리드 과급기(3)와, 하이브리드 과급기(3)에 공급되는 배기 가스를 우회시키는 바이패스 유로(L2)와, 엔진 부하 검출 수단과, 엔진 회전수 검출 수단과, 소기 압력 검출 수단과, 각각의 검출 수단의 검출값으로부터 엔진(2)의 연료 소비율이 소정값 이하로 되는 소기 압력을 산출하는 데이터베이스를 갖는 제어 장치를 갖고, 제어 장치는, 배기 가스 바이패스 제어 밸브(V1)를 제어하여 엔진(2)의 소기 압력을 제어한다.

Description

엔진 배기 에너지 회수 장치, 이것을 구비하는 선박 및 이것을 구비하는 발전 플랜트{ENGINE EXHAUST ENERGY RECOVERY DEVICE, SHIP PROVIDED THEREWITH, AND POWER GENERATION PLANT PROVIDED WITH SAID ENGINE EXHAUST ENERGY RECOVERY DEVICE}
본 발명은, 엔진으로부터 배출되는 배기 가스의 배기 에너지를 동력으로서 회수하는 엔진 배기 에너지 회수 장치, 이것을 구비하는 선박 및 이것을 구비하는 발전 플랜트에 관한 것이다.
엔진으로부터 배출되는 배기 가스에 포함되는 배기 에너지를 동력으로서 회수하는 배기 에너지 회수 장치로서는, 과급기 및 파워 터빈이 알려져 있다(예를 들어, 특허 문헌 1).
일본 특허 출원 공개 소63-186916호 공보
그러나, 특허 문헌 1에 기재된 발명은, 엔진의 고부하 운전 시에 파워 터빈의 출력을 감소시킨 경우에는, 파워 터빈을 구동시키기 위해 이용되고 있었던 배기 가스가 과급기의 배기 터빈에 공급된다. 그로 인해, 과급기의 배기 터빈의 구동력 및 회전수가 상승하고, 배기 터빈에 의해 구동되는 압축기의 회전수가 상승한다. 그 결과, 과급기로부터 엔진에 공급되는 압축 공기의 압력, 즉 소기 압력이 허용 압력을 초과하게 된다. 한편, 엔진에는, 엔진의 운전을 안전하게 행하기 위해 소기 압력이 허용 압력 이상으로 되지 않도록 제한이 부과되어 있다. 그로 인해, 고압의 소기를 엔진에 공급해도 열 효율의 개선에는 연결되지 않는다고 하는 문제가 있었다.
본 발명은 상기의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 엔진의 다양한 부하나 회전수에 대하여 엔진의 연료 소비율을 소정값 이하로 하는 것이 가능하게 되어, 엔진으로부터 배출되는 배기 가스의 유효 이용이 가능하게 되는 엔진 배기 에너지 회수 장치, 이것을 구비하는 선박 및 이것을 구비하는 발전 플랜트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 관한 엔진 배기 에너지 회수 장치, 이것을 구비하는 선박 및 이것을 구비하는 발전 플랜트는, 이하의 수단을 채용한다.
즉, 본 발명의 제1 형태에 관한 엔진 배기 에너지 회수 장치에 따르면, 엔진으로부터 배출되는 배기 가스에 의해 구동되는 터빈부와, 상기 터빈부가 구동됨으로써 외기를 엔진에 압송하는 컴프레서부와, 상기 터빈부가 구동됨으로써 발전하는, 한쪽에 공급된 전력에 의해 상기 터빈부를 구동하는 발전ㆍ전동기부를 갖는 하이브리드 과급기와, 상기 하이브리드 과급기에 공급되는 배기 가스를 우회시키는 바이패스 유로와, 상기 바이패스 유로에 설치되어, 상기 하이브리드 과급기에 유도되는 배기 가스의 유량을 제어하는 배기 가스 바이패스 제어 밸브와, 상기 엔진의 부하를 검출하는 엔진 부하 검출 수단과, 상기 엔진의 회전수를 검출하는 엔진 회전수 검출 수단과, 상기 엔진의 소기 압력을 검출하는 소기 압력 검출 수단과, 상기 엔진 부하 검출 수단 및 상기 엔진 회전수 검출 수단에 의해 검출되는 부하 및 회전수로부터 상기 엔진의 연료 소비율이 소정값 이하로 되는 목표 소기 압력을 산출하는 데이터베이스를 갖는 제어 장치를 구비하고, 상기 제어 장치는, 상기 목표 소기 압력으로 되도록 상기 배기 가스 바이패스 제어 밸브를 제어한다.
하이브리드 과급기에 유도되는 배기 가스를 우회시키는 바이패스 유로에는, 배기 가스 바이패스 제어 밸브가 설치되어 있다. 이 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개방도를 좁힌 경우에는, 하이브리드 과급기에 유도되는 배기 가스의 유량이 증가된다. 그로 인해, 하이브리드 과급기의 터빈부에 유도되는 배기 가스의 유량이 증가된다. 터빈부에 유도되는 배기 가스의 유량이 증가되므로, 터빈부의 회전 구동력이 증가된다. 터빈부의 회전 구동력이 증가되면, 컴프레서부의 회전수가 상승하고, 압축되는 공기의 압력이 상승한다. 이와 같이 컴프레서부에 의해 압축된 공기인 소기는, 엔진에 유도된다. 엔진의 소기 압력은, 하이브리드 과급기의 컴프레서부로부터 엔진에 공급되는 소기의 압력에 의해 결정된다. 또한, 엔진의 연료 소비율은, 소기 압력, 배기 밸브 폐쇄 타이밍, 실린더 내 압력, 엔진 회전수, 엔진 부하, 연료 분사 타이밍 등에 영향을 받는다.
따라서, 상기 제1 형태에서는, 제어 장치에 의해 배기 가스 바이패스 제어 밸브를 제어하는 것으로 하였다. 이에 의해, 하이브리드 과급기에 유도되는 배기 가스의 유량을 제어할 수 있다. 또한, 제어 장치는, 엔진 부하 검출 수단에 의해 검출되는 부하와, 엔진 회전수 검출 수단에 의해 검출되는 회전수로부터, 데이터베이스를 사용하여 목표 소기 압력을 산출하는 것으로 하였다. 이들에 의해, 하이브리드 과급기의 컴프레서부로부터 엔진에 유도되는 소기의 압력, 즉 소기 압력을 목표 소기 압력으로 제어할 수 있다. 따라서, 배기 가스 바이패스 제어 밸브를 제어하여 엔진의 연료 소비율을 소정값 이하로 억제할 수 있어, 엔진의 운전 비용을 저감할 수 있다.
또한, 엔진의 연료 소비율은 연료의 연소 상태에 영향을 받는다. 연료의 연소 상태는 엔진의 회전수, 소기 압력, 연료의 성상, 연료의 착화 시기, 연료의 분사 상태 등에 의해 변화된다. 상기 제1 형태에서는, 배기 가스 바이패스 제어 밸브를 제어하여 소기 압력을 제어하는 것으로 하였다. 그로 인해, 엔진에 있어서의 연료의 연소 상태를 개선할 수 있다.
또한, 배기 가스에 의해 발전하는 하이브리드 과급기를 설치하는 것으로 하였다. 그로 인해, 엔진 운전 개시 시에는, 발전ㆍ전동기부에 공급되는 전력에 의해 하이브리드 과급기를 구동하여 공기를 엔진에 공급할 수 있다.
또한, 엔진 운전 중에는, 배기 가스 바이패스 제어 밸브를 제어함으로써 하이브리드 과급기에 유도되는 배기 가스의 유량을 바꿀 수 있다. 따라서, 배기 가스 바이패스 제어 밸브를 제어함으로써 필요한 전력량에 따라서 하이브리드 과급기에 있어서의 발전량을 제어할 수 있다.
상기 제1 형태에 관한 엔진 배기 에너지 회수 장치에 따르면, 상기 하이브리드 과급기로부터 도출되는 배기 가스와, 상기 바이패스 유로로부터 도출되는 배기 가스가 유도되어 열 교환하는 열 교환기를 구비한다.
하이브리드 과급기에는, 배기 가스 바이패스 제어 밸브에 의해 유량이 제어된 배기 가스가 유도된다. 또한, 바이패스 유로 및 하이브리드 과급기를 통과한 배기 가스를 열 교환기에 유도하는 것으로 하였다. 그로 인해, 하이브리드 과급기에 있어서의 발전량을 감소시키도록 배기 가스 바이패스 제어 밸브를 개방 상태로 한 경우에는, 바이패스 유로로부터 유도된 온도가 높은 배기 가스가 다량으로 열 교환기에 공급되게 된다. 따라서, 배기 가스 바이패스 제어 밸브를 제어함으로써, 하이브리드 과급기에 있어서의 발전량을 제어하면서, 배기 가스의 열 에너지를 유효하게 회수할 수 있다.
상기 제1 형태에 관한 엔진 배기 에너지 회수 장치에 따르면, 상기 제어 장치는, 상기 엔진 부하 검출 수단 및 상기 엔진 회전수 검출 수단에 의해 검출되는 부하 및 회전수로부터 상기 엔진의 연료 소비율이 소정값 이하로 되는 목표 연료 분사 타이밍을 산출하는 맵 또는 연산식을 구비하고, 상기 맵 또는 상기 연산식을 사용하여 상기 연료 분사 타이밍을 제어한다.
제어 장치는, 부하 및 회전수로부터 맵 또는 연산식을 사용하여, 목표 연료 분사 타이밍을 산출하여, 연료 분사 타이밍을 제어하는 것으로 하였다. 그로 인해, 소기 압력을 제어하는 동시에, 실린더 내 연료의 연소 상태를 개선하여 열 효율을 향상시킬 수 있다. 따라서, 배기 가스 바이패스 제어 밸브 및 연료 분사 타이밍을 제어함으로써, 엔진의 연료 소비율을 소정값 이하로 더 근접시킬 수 있다.
상기 제1 형태에 관한 엔진 배기 에너지 회수 장치에 따르면, 상기 제어 장치는, 상기 엔진 부하 검출 수단 및 상기 엔진 회전수 검출 수단에 의해 검출되는 부하 및 회전수로부터 상기 엔진의 연료 소비율이 소정값 이하로 되는 목표 배기 밸브 폐쇄 타이밍을 산출하는 맵 또는 연산식을 구비하고, 상기 맵 또는 상기 연산식을 사용하여 상기 배기 밸브 폐쇄 타이밍을 제어한다.
실린더 내 압력은, 소기 압력과 배기 밸브 폐쇄 타이밍에 의해 결정된다. 따라서, 상기 제1 형태의 제어 장치는, 부하 및 회전수로부터 맵 또는 연산식을 사용하여, 목표 배기 밸브 폐쇄 타이밍을 산출하여 배기 밸브 폐쇄 타이밍을 제어하는 것으로 하였다. 그로 인해, 실린더 내 압력을 제어할 수 있어, 실린더 내 연료의 연소 상태를 개선하여 열 효율을 향상시킬 수 있다. 따라서, 배기 가스 바이패스 제어 밸브와 배기 밸브 폐쇄 타이밍을 제어함으로써, 엔진의 연료 소비율을 소정값 이하로 더 근접시킬 수 있다.
또한, 배기 밸브 폐쇄 타이밍을 지연시킨 경우에는, 피스톤 상승 시의 압축 일이 저감된다. 그로 인해, 압축 상사점에 있어서의 실린더 내의 연소 가스의 온도가 저하된다. 따라서, 배기 밸브 폐쇄 타이밍을 제어함으로써, NOx의 생성을 억제할 수 있어, 환경 부하의 저감이 가능해진다.
상기 제1 형태에 관한 엔진 배기 에너지 회수 장치에 따르면, 상기 엔진은, 연료 펌프를 구동하는 작동유가 축적되는 작동유 축압기 또는 커먼 레일식 연료 분사 밸브에 공급되는 연료유가 축적되는 연료 축압기를 구비하고, 상기 제어 장치에는, 상기 엔진 부하 검출 수단 및 상기 엔진 회전수 검출 수단에 의해 검출되는 부하 및 회전수로부터 상기 엔진의 연료 소비율이 소정값 이하로 되는 목표 작동유 축압 압력 또는 목표 연료 축압 압력을 산출하는 맵 또는 연산식을 구비하고, 상기 맵 또는 상기 연산식을 사용하여 상기 작동유 축압 압력 또는 상기 연료 축압 압력을 제어한다.
연료 펌프를 구동하는 작동유 축압 압력 또는 커먼 레일식 연료 분사 밸브 내에 공급되는 연료 축압 압력은, 연료 분사 타이밍이나 연료 분사압에 영향을 미친다. 따라서, 상기 제1 형태의 제어 장치는, 부하 및 회전수로부터 맵 또는 연산식을 사용하여 목표 작동유 축압 압력 또는 목표 연료 축압 압력을 산출하는 것으로 하였다. 또한, 제어 장치는, 작동유 축압 압력 또는 연료 축압 압력을 제어하는 것으로 하였다. 이에 의해, 작동유 축압 압력 또는 연료 축압 압력을 제어함으로써 연료 분사 타이밍이나 연료 분사압을 제어할 수 있다. 그로 인해, 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 제어와 함께 실린더 내 연료의 연소 상태를 개선하여 열 효율을 향상시킬 수 있다. 따라서, 엔진의 연료 소비율을 소정값 이하로 더 근접시킬 수 있다.
상기 제1 형태에 관한 엔진 배기 에너지 회수 장치에 따르면, 상기 제어 장치는, 상기 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개방도를 검출하는 배기 가스 바이패스 제어 밸브 개방도 검출 수단으로부터의 신호에 기초하여, 상기 엔진의 연료 소비율이 소정값 이하로 되는 상기 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 목표 개방도를 산출하고, 상기 배기 가스 바이패스 제어 밸브를 상기 목표 개방도로 되도록 피드백 제어한다.
배기 가스 바이패스 제어 밸브 개방도 검출 수단에 의해 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개방도를 순서대로 검출하여, 피드백 제어하는 것으로 하였다. 그로 인해, 경년열화 등에 의해 배기 가스 바이패스 제어 밸브 개방도 검출 수단이 검출하는 실제 개방도와 목표 개방도 사이에 발생하는 차이를 보정할 수 있다. 따라서, 엔진의 연료 소비율을 소정값 이하로 유지하는 것이 가능해진다.
상기 제1 형태에 관한 엔진의 배기 에너지 회수 장치에 따르면, 상기 제어 장치는, 실린더 내 압력 검출 수단에 의해 검출되는 실린더 내 압력으로부터 실린더 내 압축 압력 Pcomp 및 실린더 내 최고 압력 Pmax를 산출하고, 검출되는 부하 및 회전수에 대하여 상기 엔진의 연료 소비율이 소정값 이하로 되는 목표 실린더 내 압축 압력 Pcomp0 및 목표 실린더 내 최고 압력 Pmax0을 맵 또는 연산식으로부터 산출하고, 상기 실린더 내 최고 압력 Pmax가 상기 목표 실린더 내 최고 압력 Pmax0으로 되도록 하고, 또한 상기 실린더 내 압축 압력 Pcomp가 상기 목표 실린더 내 압축 압력 Pcomp0으로 되도록 상기 연료 분사 타이밍 및 상기 배기 밸브 폐쇄 타이밍을 제어한다.
엔진의 연료 소비율을 소정값 이하로 하는 조건의 하나로는, 연료의 연소 상황이 영향을 미친다. 연료의 연소 상황은, 엔진의 회전수, 소기 압력, 연료 성상(세탄가, 점도, 불순물의 혼합 등) 등에 의해 연료의 착화 시기나 연료의 미세화 상황 등이 변한다. 연료의 연소 상황은, 검지되는 실린더 내 압력으로부터 구해지는 실린더 내 압축 압력 Pcomp 및 실린더 내 최고 압력 Pmax로부터 알 수 있다.
따라서, 상기 제1 형태의 제어 장치는, 실린더 내 압력 검출 수단에 의해 검출되는 실린더 내 압력을 사용하여 목표 실린더 내 압축 압력 Pcomp0 및 목표 실린더 내 최고 압력 Pmax0을 맵 또는 연산식으로부터 구하는 것으로 하였다. 또한, 제어 장치는, 배기 가스 바이패스 제어 밸브, 연료 분사 타이밍 및 배기 밸브 폐쇄 타이밍을 제어하는 것으로 하였다. 그로 인해, 배기 가스 바이패스 제어 밸브, 연료 분사 타이밍 및 배기 밸브 폐쇄 타이밍을 제어함으로써 실린더 내 압축 압력 Pcomp 및 실린더 내 최고 압력 Pmax를 목표 실린더 내 압축 압력 Pcomp0 및 목표 실린더 내 최고 압력 Pmax0으로 할 수 있고, 또한, 실린더 내 연료의 연소 상태를 개선하여 열 효율을 향상시킬 수 있다. 따라서, 연료의 성상이 변화되어도 엔진의 연료 소비율을 소정값 이하로 할 수 있다.
본 발명의 제2 형태에 관한 엔진의 배기 에너지 회수 장치에 따르면, 엔진으로부터 배출되는 배기 가스에 의해 구동되는 터빈부와, 상기 터빈부가 구동됨으로써 외기를 상기 엔진에 압송하는 컴프레서부와, 상기 터빈부가 구동됨으로써 발전하는, 한쪽에 공급된 전력에 의해 상기 터빈부를 구동하는 발전ㆍ전동기를 갖는 하이브리드 과급기와, 상기 하이브리드 과급기에 공급되는 배기 가스를 우회시키는 바이패스 유로와, 상기 바이패스 유로에 설치되어, 상기 하이브리드 과급기에 유도되는 배기 가스의 유량을 제어하는 배기 가스 바이패스 제어 밸브와, 상기 엔진의 부하를 검출하는 엔진 부하 검출 수단과, 상기 엔진의 회전수를 검출하는 엔진 회전수 검출 수단과, 상기 엔진의 소기 압력을 검출하는 소기 압력 검출 수단과, 상기 엔진의 실린더 내 압력을 검출하는 실린더 내 압력 검출 수단과, 상기 엔진 부하 검출 수단 및 상기 엔진 회전수 검출 수단으로부터 검출된 부하와 회전수로부터 상기 엔진의 연료 소비율이 소정값 이하로 되는 목표 실린더 내 압축 압력 Pcomp0 및 목표 실린더 내 최고 압력 Pmax0을 산출하는 데이터베이스를 갖는 제어 장치를 구비하고, 상기 제어 장치는, 상기 목표 실린더 내 압축 압력 Pcomp0으로 되도록 상기 배기 밸브 폐쇄 타이밍 제어를 제어하고, 상기 목표 실린더 내 최고 압력 Pmax0으로 되도록 상기 연료 분사 타이밍을 제어한다.
경년열화 등에 의해 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 목표 개방도와 실제 개방도 사이에 차이가 발생하여 엔진의 소기 압력이 저하되는 경우가 있다. 또한, 엔진의 배기 밸브 시트부가 마모된 경우에는, 실린더 내 압축 압력 Pcomp가 저하되기 때문에 엔진의 성능이 저하된다. 따라서, 상기 제2 형태에서는, 부하 및 회전수로부터 목표 실린더 내 압축 압력 Pcomp0과 목표 실린더 내 최고 압력 Pmax0을 산출하는 것으로 하였다. 또한, 실린더 내 압력을 검출하여 배기 밸브 폐쇄 타이밍 제어와 연료 분사 타이밍을 제어하는 것으로 하였다. 그로 인해, 배기 밸브 폐쇄 타이밍과 연료 분사 타이밍을 제어하여 실린더 내 압축 압력 Pcomp 및 실린더 내 최고 압력 Pmax를 목표 실린더 내 압축 압력 Pcomp0 및 목표 실린더 내 최고 압력 Pmax0으로 할 수 있고, 또한, 실린더 내 연료의 연소 상태를 개선하여 열 효율을 향상시킬 수 있다. 따라서, 연료의 성상이 변화되어도 엔진의 연료 소비율을 소정값 이하로 할 수 있다.
또한, 실린더 내 압력을 검출하여 배기 밸브 폐쇄 타이밍을 제어하는 것으로 하였다. 그로 인해, 배기 가스 바이패스 제어 밸브가 완전 폐쇄 상태의 경우라도, 배기 밸브 폐쇄 타이밍을 제어하여 목표 실린더 내 압축 압력 Pcomp0으로 제어할 수 있다. 따라서, 배기 가스 바이패스 제어 밸브가 제어 실패 등이 이루어진 경우라도, 엔진의 연료 소비율을 소정값 이하로 할 수 있다.
본 발명의 제3 형태에 관한 선박에 따르면, 상기 중 어느 하나에 기재된 엔진 배기 에너지 회수 장치를 구비한다.
선박에 탑재되는 엔진 배기 에너지 회수 장치는, 엔진의 운전 비용을 억제할 수 있다. 그로 인해, 선박의 운항 비용의 삭감을 도모할 수 있다. 또한, 환경에 고려한 선박으로 할 수 있다.
본 발명의 제4 형태에 관한 발전 플랜트에 따르면, 상기 중 어느 하나에 기재된 엔진 배기 에너지 회수 장치를 구비한다.
발전 플랜트에 설치되는 엔진 배기 에너지 회수 장치는, 엔진의 운전 비용을 억제할 수 있다. 그로 인해, 발전 플랜트의 운용 비용의 삭감을 도모할 수 있다. 또한, 환경에 고려한 발전 플랜트로 할 수 있다.
본 발명에 관한 배기 에너지 회수 장치에 따르면, 제어 장치에 의해 배기 가스 바이패스 제어 밸브를 제어하는 것으로 하였다. 이에 의해, 하이브리드 과급기에 유도되는 배기 가스의 유량을 제어할 수 있다. 또한, 제어 장치는, 엔진 부하 검출 수단에 의해 검출되는 부하와, 엔진 회전수 검출 수단에 의해 검출되는 회전수로부터, 데이터베이스를 사용하여 목표 소기 압력을 산출하는 것으로 하였다. 이들에 의해, 하이브리드 과급기의 컴프레서부로부터 엔진에 유도되는 소기의 압력, 즉 소기 압력을 목표 소기 압력으로 제어할 수 있다. 따라서, 배기 가스 바이패스 제어 밸브를 제어하여 엔진의 연료 소비율을 소정값 이하로 억제할 수 있어, 엔진의 운전 비용을 저감할 수 있다.
또한, 엔진의 연료 소비율은, 연료의 연소 상태에 영향을 받는다. 연료의 연소 상태는, 회전수, 소기 압력, 연료의 성상, 연료의 착화 시기, 연료의 분사 상태 등에 의해 변화된다. 본 발명에서는, 배기 가스 바이패스 제어 밸브를 제어하여 소기 압력을 제어하는 것으로 하였다. 그로 인해, 엔진에 있어서의 연료의 연소 상태를 개선할 수 있다. 따라서, 배기 가스 바이패스 제어 밸브를 제어함으로써 엔진의 연료 소비율이 개선된다.
또한, 배기 가스에 의해 발전하는 하이브리드 과급기를 설치하는 것으로 하였다. 그로 인해, 엔진 운전 개시 시에는, 발전ㆍ전동기부에 공급되는 전력에 의해 하이브리드 과급기를 구동하여 공기를 엔진에 공급할 수 있다.
또한, 엔진 운전 중에는, 배기 가스 바이패스 제어 밸브를 제어함으로써 하이브리드 과급기에 유도되는 배기 가스의 유량을 바꿀 수 있다. 따라서, 배기 가스 바이패스 제어 밸브를 제어함으로써 필요한 전력량에 따라서 하이브리드 과급기에 있어서의 발전량을 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 엔진 배기 에너지 회수 장치를 구비한 선박의 개략 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 엔진의 연료 소비율을 소정값 이하로 하기 위해 사용되는 데이터베이스이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 제어 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 제어 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 제어 구성도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 제어 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 제어 구성도이다.
도 8a는 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 제어 흐름도이다.
도 8b는 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 제어 흐름도이다.
도 9a는 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 제어 흐름도이다.
도 9b는 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 제어 흐름도이다.
이하, 본 발명에 관한 엔진 배기 에너지 회수 장치를 구비한 선박의 실시 형태에 대해서 설명한다.
단, 이 실시 형태에 기재되어 있는 구성 부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대 배치 등은 특히 특정적인 기재가 없는 한, 본 발명의 범위를 그것에만 한정하는 취지가 아니라, 단순한 설명예에 지나지 않는다.
도 1에는, 본 발명의 엔진 배기 에너지 회수 장치를 구비한 선박의 개략 구성도가 도시되어 있다.
선박(도시하지 않음)의 기관실(도시하지 않음) 내에는, 엔진 배기 에너지 회수 장치(1)와, 추진용 디젤 기관(엔진)(2)이 설치되어 있다.
엔진 배기 에너지 회수 장치(1)는, 하이브리드 과급기(3)와, 배기 가스 에코노마이저(열 교환기)(9)와, 공기 냉각기(18)를 갖고 있다.
추진용 디젤 기관(이하, 「엔진」이라고 함)(2)은, 디젤 기관 본체(이하, 「엔진 본체」라고 함)(4)와, 배기 가스가 축적되는 배기 매니폴드(7)와, 소기가 축적되는 급기 매니폴드(8)를 구비하고 있다. 추진용 디젤 기관(2)은, 저속 대형의 선박용 2사이클 디젤 기관이다.
엔진(2)은, 엔진 본체(4) 내에 설치되어 있는 실린더(6)와, 실린더(6) 내에 연료를 분사하는 연료 분사 장치(도시하지 않음)와, 실린더(6) 내로 연료가 연소 함으로써 발생하는 연소 가스(이하, 「배기 가스」라고 함)를 실린더(6) 내로부터 배기하는 배기 밸브(도시하지 않음)를 구비하고 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 엔진(2)은, 실린더(6)의 수가 6개 배치된 6기통 디젤 기관으로서 설명하지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 추진용 디젤 기관이 아니라, 발전용 디젤 기관으로 해도 된다.
하이브리드 과급기(3)는, 엔진 본체(4)에 설치되어 있는 배기 매니폴드(7)로부터 배출된 배기 가스에 의해 구동되는 터빈부(3a)와, 터빈부(3a)와 터빈축(3c) 상에 결합하여 회전 구동되고 외기를 압축하여 엔진 본체(4)에 소기를 공급하는 컴프레서부(3b)와, 터빈축(3c)이 회전 구동함으로써 발전하는 발전ㆍ전동기(3d)를 구비하고 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 컴프레서부(3b)에 의해 압축되어 엔진 본체(4)에 공급되는 압축 공기를 소기라고 칭하고 있지만, 급기라고 칭해도 동일한 의미이다.
발전ㆍ전동기(3d)는, 터빈축(3c)이 회전 구동함으로써 발전한다. 발전ㆍ전동기(3d)에 의해 발생한 전력은, 컨버터(11)를 통하여 직류로 변환된 후, 인버터(12)에 의해 교류로 변환된다. 인버터(12)에 의해 교류로 된 전력은, 제어용 저항기(13)를 통하여 기관실 내에 설치되어 있는 배전반(14)에 전기적으로 접속된다. 배전반(14)에 전기적으로 접속됨으로써, 발전ㆍ전동기(3d)가 발전한 전력은 선내 전원으로서 이용된다.
또한, 발전ㆍ전동기(3d)는 전력이 공급됨으로써 전동기로서 구동한다. 발전ㆍ전동기(3d)는 전동기로서 구동함으로써 터빈축(3c)을 회전 구동한다. 터빈축(3c)이 회전 구동하기 때문에, 터빈축(3c) 상에 설치되어 있는 컴프레서부(3b)도 회전 구동한다. 이에 의해, 컴프레서부(3b)가 외기를 압축하여 엔진 본체(4)에 소기를 공급할 수 있다.
배기 가스 에코노마이저(9)는, 후술하는 배기관 L3으로부터 유도된 배기 가스의 열과, 후술하는 급수관 L5로부터 공급된 물이 열 교환하는 것이다. 배기 가스 에코노마이저(9)는, 공급된 물을 배기 가스 에코노마이저(9) 내에 설치되어 있는 수관 내(도시 생략)에 통수하여 배기 가스의 열에 의해 증기로 열 변환한다.
공기 냉각기(18)는, 하이브리드 과급기(3)의 컴프레서부(3b)에 의해 압축된 소기를 냉각하여 공기 밀도를 올리기 위한 것이다. 공기 냉각기(18)에 의해 냉각된 소기는, 후술하는 급기관 K2에 의해 엔진 본체(4)에 공급된다.
배기관 L1은, 엔진(2)의 배기 매니폴드(7)와, 하이브리드 과급기(3)의 터빈부(3a)를 연결하고 있다.
바이패스관(바이패스 유로) L2는, 배기관 L1의 도중 혹은 배기 매니폴드(7)에 직접 접속되어 있고, 배기관 L1 혹은 배기 매니폴드(7)와 후술하는 배기관 L3을 연결하고 있다. 바이패스관 L2는, 배기 매니폴드(7)로부터 배출된 배기 가스를 하이브리드 과급기(3)로부터 우회시킨다.
배기관 L3은, 하이브리드 과급기(3)의 터빈부(3a)와, 배기 가스 에코노마이저(9)를 연결하고 있다. 배기관 L3은, 터빈부(3a)로부터 배출되는 배기 가스를 배기 가스 에코노마이저(9)에 송통(送通)한다.
배기관 L4는, 배기 가스 에코노마이저(9)와 굴뚝(도시 생략) 사이를 연결하고 있다. 배기관 L4에 의해, 배기 가스 에코노마이저(9)에 있어서 열 교환한 후의 배기 가스를 선박 밖으로 방출할 수 있다.
급기관 K1은, 하이브리드 과급기(3)의 컴프레서부(3b)와, 공기 냉각기(18)를 연결하고 있다.
급기관 K2는, 공기 냉각기(18)와, 엔진(2)의 급기 매니폴드(8)를 연결하고 있다. 급기관 K2는, 공기 냉각기(18)에 의해 냉각된 소기를 엔진 본체(4)의 급기 매니폴드(8)에 송통한다.
급수관 L5는, 선내의 도시하지 않은 주급수관으로부터 물을 배기 가스 에코노마이저(9)에 공급한다.
또한, 배기 가스 에코노마이저(9)에 있어서 배기 가스와 열 교환되어 발생한 증기는, 선내에 설치되어 있는 도시하지 않은 잡용 증기관에 유도된다.
배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1은, 바이패스관 L2의 도중에 개재 장착되어 있다. 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1은, 하이브리드 과급기(3)에 유도되는 배기 가스의 유량을 제어한다. 즉, 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1이 완전 폐쇄 상태의 경우에는, 배기관 L1로부터 유도되는 배기 가스의 전체 유량은, 하이브리드 과급기(3)에 공급된다. 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1의 개방도가 증가됨에 따라서, 배기관 L1 혹은 배기 매니폴드(7)로부터 바이패스관 L2에 유도되는 배기 가스의 유량이 증가된다. 그로 인해, 하이브리드 과급기(3)에 유도되는 배기 가스의 유량이 제어되게 된다. 그 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1의 개방도는, 제어 장치(도시 생략)에 의해 제어된다.
오리피스(19)는, 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1의 하류측의 바이패스관 L2 상에 개재 장착되어 있다. 오리피스(19)는, 엔진 본체(4)가 고부하 운전 시이며, 또한 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1이 완전 개방 상태의 경우에, 바이패스관 L2에 배기 가스가 다량으로 유도되는 것을 방지하여, 하이브리드 과급기(3)에 배기 가스가 공급되도록 한다.
또한, 본 실시 형태에서는, 오리피스(19)를 설치하는 것으로서 설명하였지만, 오리피스(19)를 설치하지 않아도 된다.
다음에, 엔진 본체(4)로부터 배출되는 배기 가스의 흐름에 대해서 설명한다.
엔진 본체(4)에 설치되어 있는 실린더(6) 내에 공급된 연료가 연소됨으로써, 배기 가스가 발생한다. 실린더(6) 내에 발생한 배기 가스는, 배기 밸브가 개방 상태 시에 엔진 본체(4)로부터 배출된다. 엔진 본체(4)로부터 배출된 배기 가스는, 배기 매니폴드(7)에 저류된다. 배기 매니폴드(7)에 저류된 배기 가스는, 배기관 L1에 도출된다. 배기관 L1에 도출된 배기 가스는, 하이브리드 과급기(3)에 유도된다.
하이브리드 과급기(3)에 유도된 배기 가스에 의해, 터빈부(3a)가 회전 구동된다. 터빈부(3a)가 회전 구동되기 때문에, 터빈축(3c)이 회전 구동된다. 터빈축(3c)이 회전 구동됨으로써, 컴프레서부(3b)는 외기를 압축하고, 발전ㆍ전동기(3d)가 발전한다. 하이브리드 과급기(3)에 있어서 터빈부(3a)를 회전 구동시킨 배기 가스는, 배기관 L3에 도출된다.
또한, 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1의 개방도가 개방 상태의 경우에는, 배기관 L1에 유도된 배기 가스의 일부 혹은 배기 매니폴드(7) 중의 배기 가스의 일부가 바이패스관 L2에 유도된다. 바이패스관 L2에 유도된 배기 가스는, 하이브리드 과급기(3)의 하류측에 접속되어 있는 배기관 L3에 합류된다.
하이브리드 과급기(3)로부터 도출된 배기 가스와, 바이패스관 L2로부터 유도된 배기 가스는, 배기관 L3을 거쳐서 배기 가스 에코노마이저(9)에 유도된다. 배기 가스 에코노마이저(9)에 유도된 배기 가스는, 배기 가스 에코노마이저(9) 내부에 도출된다. 배기 가스 에코노마이저(9)의 내부에 공급된 배기 가스는, 배기 가스 에코노마이저(9) 내에 설치되어 있는 수관 내를 통과하는 물과 열 교환된다. 배기 가스 에코노마이저(9)에 있어서 열 교환된 배기 가스는, 배기관 L4를 통하여 굴뚝으로부터 외부로 방출된다.
다음에, 엔진 본체(4)에 공급되는 소기의 흐름에 대해서 설명한다.
배기 가스에 의해 회전 구동된 하이브리드 과급기(3)의 컴프레서부(3b)에 의해 압축된 소기는, 급기관 K1에 도출된다. 급기관 K1에 도출된 소기는, 공기 냉각기(18)에 유도된다. 공기 냉각기(18)에 유도된 소기는, 냉각되어 밀도가 높여져 급기관 K2에 유도된다. 급기관 K2에 유도된 소기는, 급기 매니폴드(8)에 공급된다. 급기 매니폴드(8) 내의 소기는, 엔진 본체(4) 내의 실린더(6) 내에 유도된다.
다음에, 엔진 본체(4)의 연료 소비율을 소정값 이하로 정하기 위한 맵에 대해서, 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2의 맵은, 어떤 엔진 본체(4)의 회전수 및 부하에 대한 연료 소비율과, 연료 분사 타이밍과, 실린더 내 압축 압력 Pcomp와, 실린더 내 최고 압력 Pmax의 관계를 나타내고 있다. 제어 장치 내의 데이터베이스는, 엔진 본체(4)의 회전수, 부하의 각각에 대하여 마찬가지의 관계의 맵을 복수 갖게 된다.
도 2의 횡축에는, 실린더 내 압축 압력 Pcomp를 나타내고, 도 2의 우측 방향이 커진다. 종축에는, 연료 분사 타이밍을 나타내고, 상방이 지각으로 되는 방향, 하방이 진각으로 되는 방향을 나타내고 있다.
실린더 내 압축 압력 Pcomp는, 소기 압력이 높은 경우에 커지는 관계가 알려져 있다. 또한, 실린더 내 압축 압력 Pcomp는, 엔진 본체(4)에 설치되어 있는 배기 밸브의 배기 밸브 폐쇄 타이밍을 조기 폐쇄함으로써 커지는 관계인 것도 알려져 있다. 그로 인해, 도 2의 횡축은, 실린더 내 압축 압력 Pcomp 대신에 소기 압력이나 배기 밸브 폐쇄 타이밍으로서, 제어 인자를 대신해도 마찬가지의 관계를 얻을 수 있다.
도면 중의 간격을 가진 복수의 곡선은, 엔진 본체(4)의 연료 소비율을 나타내는 등고선이다. 연료 소비율은, 엔진 본체(4)의 회전수, 부하에 의해 곡선의 위치 및 곡선의 형상이 다르다. 도면 중의 등고선은, 곡선의 우측 하방향(곡선의 중심 방향)으로 옮겨짐에 따라 연료 소비율이 좋은 것을 나타내고 있다.
도면 중의 굵은 직선은, 실린더 내 최고 압력 Pmax 상한값을 나타내고 있다. 실린더 내 최고 압력 Pmax 상한값의 우측 에어리어는, 엔진 본체(4)의 허용 압력을 초과하기 때문에 사용할 수 없는 범위로 되어 있다.
연료 소비율의 소정값 P는, 도면 중의 굵은 직선으로 나타낸 실린더 내 최고 압력 Pmax 상한값보다도 좌측 에어리어이고, 또한 연료 소비율의 등고선(도면 중의 곡선)의 실린더 내 최고 압력 Pmax 상한값을 나타내는 굵은 직선에 근접한 부분으로 된다.
엔진 본체(4)의 연료 소비율은, 소기 압력, 또는, 배기 밸브 폐쇄 타이밍, 또는, 연료 분사 타이밍을 제어하여 이 소정값 P 이하로 되도록 한다.
엔진 본체(4)의 부하가 낮아짐에 따라서, 소기 압력이 저하된다. 그에 수반하여 실린더 내 압축 압력 Pcomp가 저하된다. 그로 인해, 연료 분사 타이밍을 진각할 수 있게 된다. 이로 인해, 엔진 본체(4)의 부하가 낮을수록 연료 소비율의 소정값 P는, 도 2의 맵에 있어서 굵은 직선의 실린더 내 최고 압력 Pmax 상한값을 따라서 좌측 하방향으로 이동한다.
그 때, 연료 소비율의 등고선의 곡선의 중심도 굵은 직선의 실린더 내 최고 압력 Pmax 상한값을 따라서 좌측 하방향으로 이동한다.
또한, 본 실시 형태에서는, 데이터베이스에 맵을 구비하는 것으로서 설명하였지만, 맵 대신에 연산식을 사용해도 된다.
[제1 실시 형태]
본 발명에 의한 연료 소비율을 소정값 이하로 하는 제어 방법의 제1 실시 형태를 도 3 및 도 4에 기초하여 설명한다. 도 3은 본 실시 형태에 관한 제어 구성도이며, 도 4는 본 실시 형태에 관한 제어 흐름도이다.
도 3에 있어서, 엔진 부하 검출 수단(20)에 의해 검지된 엔진 본체(4)(도 1 참조)의 부하 신호와, 엔진 회전수 검출 수단(21)에 의해 검지된 엔진 본체(4)의 회전수 신호와, 소기 압력 검출 수단(22)에 의해 검지된 소기 압력 신호가, 컨트롤러(제어 장치)(23)에 입력된다. 입력된 각 신호에 의해, 컨트롤러(23)는, 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1에 배기 가스 바이패스 제어 밸브 제어 지령 신호 A를 출력한다.
도 4와 같이, 스텝 S1에 있어서, 컨트롤러(23)에는, 각각의 검출 수단(20, 21, 22)에 의해 검출된 엔진 부하 L, 엔진 회전수 Ne 및 소기 압력 Ps의 신호가 입력된다.
스텝 S2에 있어서, 검출된 엔진 부하 L 및 엔진 회전수 Ne를 컨트롤러(23) 내에 준비되어 있는 데이터베이스로 대조한다. 도 2에 있어서 횡축에 소기 압력을 도시한 맵에 기초하여, 컨트롤러(23)는 최적 소기 압력 Ps0(이하, 「목표 최적 압력」이라고 함)을 산출한다.
스텝 S3에 있어서, 소기 압력 검출 수단(22)에 의해 검출된 소기 압력 Ps와, 스텝 S2에 있어서 산출된 목표 소기 압력 Ps0의 차 ΔPs를 구한다. 컨트롤러(23)는, 이 차 ΔPs에 기초하여 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1의 개방도 변경량 ΔA를 결정한다.
스텝 S4에 있어서, 스텝 S3에 있어서 결정된 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1의 개방도 변경량 ΔA와, 현재 상태의 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1의 개방도 지령값 A'로부터 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1의 새로운 배기 가스 바이패스 제어 밸브 제어 지령 신호 A를 결정한다.
스텝 S5에 있어서, 컨트롤러(23)는, 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1에 새로운 배기 가스 바이패스 제어 밸브 제어 지령 신호 A에 의해 제어하도록 지령을 출력한다.
그 후, 스텝 S5로부터 스텝 S1로 복귀하여 반복한다.
이 동작을 반복함으로써 소기 압력 검출 수단(22)에 의해 검출된 소기 압력 Ps가 목표 소기 압력 Ps0으로부터 어긋나 있는 경우에는, 소기 압력 Ps를 수정하게 된다. 이에 의해, 엔진 본체(4)의 연료 소비율이 소정값 P 이하로 되도록 할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 엔진 배기 에너지 회수 장치 및 이것을 구비한 선박에 따르면, 이하의 작용 효과를 발휘한다.
컨트롤러(제어 장치)(23)에 의해 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1을 제어하는 것으로 하였다. 이에 의해, 하이브리드 과급기(3)에 유도되는 배기 가스의 유량을 제어할 수 있다. 또한, 컨트롤러(23)는, 엔진 부하 검출 수단(20)에 의해 검출된 엔진 부하 L과, 엔진 회전수 검출 수단(21)에 의해 검출된 엔진 회전수 Ne로부터, 컨트롤러(23) 내에 설치되어 있는 데이터베이스의 맵을 사용하여 목표 소기 압력 Ps0을 산출하는 것으로 하였다. 이들에 의해, 하이브리드 과급기(3)의 컴프레서부(3b)로부터 엔진 본체(4)에 유도되는 소기의 압력, 즉 소기 압력 Ps를 목표 소기 압력 Ps0으로 제어할 수 있다. 따라서, 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1을 제어하여 엔진 본체(4)의 연료 소비율을 소정값 P 이하로 억제할 수 있어, 엔진(2)의 운전 비용을 저감할 수 있다.
또한, 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1을 제어하여 소기 압력 Ps를 제어하는 것으로 하였다. 그로 인해, 엔진 본체(4)에 있어서의 연료의 연소 상태를 개선할 수 있다. 따라서, 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1을 제어함으로써 엔진 본체(4)의 연료 소비율이 개선된다.
또한, 배기 가스에 의해 발전하는 하이브리드 과급기(3)를 설치하는 것으로 하였다. 그로 인해, 엔진(2) 운전 개시 시에는, 발전ㆍ전동기부(3d)에 공급된 전력에 의해 하이브리드 과급기(3)를 구동하여 공기를 엔진 본체(4)에 공급할 수 있다.
또한, 엔진(2) 운전 중에는, 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1을 제어함으로써 하이브리드 과급기(3)에 유도되는 배기 가스의 유량을 바꿀 수 있다. 따라서, 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1을 제어함으로써 필요한 전력량에 따라서 하이브리드 과급기(3)에 있어서의 발전량을 제어할 수 있다.
하이브리드 과급기(3)에는, 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1에 의해 유량이 제어된 배기 가스가 유도된다. 또한, 바이패스관(바이패스 유로) L2 및 하이브리드 과급기(3)를 통과한 배기 가스를 배기 가스 에코노마이저(열 교환기)(9)에 유도하는 것으로 하였다. 그로 인해, 하이브리드 과급기(3)에 있어서의 발전량을 감소시키도록 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1을 개방 상태로 한 경우에는, 바이패스관 L2로부터 유도된 온도가 높은 배기 가스가 다량으로 배기 가스 에코노마이저(9)에 공급되게 된다. 따라서, 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1을 제어함으로써, 하이브리드 과급기(3)에 있어서의 발전량을 제어하면서, 배기 가스의 열 에너지를 유효하게 회수할 수 있다.
선박에 탑재되어 있는 엔진 배기 에너지 회수 장치(1)는, 엔진(2)의 운전 비용을 억제할 수 있다. 그로 인해, 선박의 운항 비용의 삭감을 도모할 수 있다.
[제2 실시 형태]
다음에, 본 발명에 의한 연료 소비율을 소정값 이하로 하는 제어 방법의 제2 실시 형태를 도 5 및 도 6에 기초하여 설명한다. 또한, 제1, 제2 실시 형태는, 실린더 내 압력을 계측하지 않고, 소기 압력 검출 수단에 의해 검출된 소기 압력에 기초하는 제어를 하는 경우이다. 또한, 후술하는 제3 실시 형태, 제4 실시 형태는, 실린더 내 압력을 측정하여 제어하는 경우이다.
도 5는, 본 실시 형태에 관한 제어 구성도이며, 도 6은, 본 실시 형태에 관한 제어 흐름도이다.
도 5에 있어서, 제1 실시 형태와 동일 구성, 배기 가스의 흐름, 공기의 흐름, 제어 방법에 대해서는, 동일한 부호를 붙인다. 제1 실시 형태와 다른 제어 방법은, 배기 가스 바이패스 제어 밸브 개방도 검출 수단(26)으로부터 배기 가스 바이패스 제어 밸브 개방도 신호(이하, 「개방도 신호」라고 함) B가 컨트롤러(24)에 입력되는 점과, 컨트롤러(24)로부터 엔진 컨트롤러(25)에 연료 분사 타이밍의 신호 θinj, 배기 밸브 폐쇄 타이밍의 신호 θevc, 작동유 축압 압력 신호 또는 연료유 축압 압력 신호가 출력되는 점이다.
또한, 작동유 축압 압력 신호란, 연료 분사 장치에 접속되어 있는 연료 펌프(도시하지 않음)를 작동시키는 구동유의 제어를 전기 신호에 의해 행하는 전자 제어 디젤 기관(도시하지 않음)에 있어서, 연료 펌프를 작동시키기 위한 구동유의 축압 압력을 말한다.
또한, 연료유 축압 압력 신호란, 연료 분사 장치에 접속되어 있는 커먼 레일식 연료 분사 밸브(도시하지 않음)를 사용하는 전자 제어 디젤 기관에 있어서, 커먼 레일 내에 축압되는 연료유의 축압 압력을 말한다.
도 6에 도시하는 흐름도의 스텝 S11에 있어서, 컨트롤러(제어 장치)(24)에는, 배기 가스 바이패스 제어 밸브 개방도 검출 수단(26)으로부터 개방도 신호 B와, 각각의 검출 수단(20, 21, 22)에 의해 검출된 엔진 부하 L, 엔진 회전수 Ne 및 소기 압력 Ps의 신호가 입력된다.
스텝 S12에 있어서, 검출된 엔진 부하 L, 엔진 회전수 Ne에 대한 소기 압력 Ps, 연료 분사 타이밍, 배기 밸브 폐쇄 타이밍, 작동유 축압 압력 또는 연료유 축압 압력의 각각과의 관계를 나타내는 맵으로 대조한다. 컨트롤러(24)는, 대조한 맵으로부터, 목표 소기 압력 Ps0, 목표 연료 분사 타이밍 θinj, 목표 배기 밸브 폐쇄 타이밍 θevc, 목표 작동유 축압 압력 또는 목표 연료유 축압 압력(각 파라미터 최적값)을 산출한다.
여기서, 컨트롤러(24) 내에 준비되어 있는 맵이란, 도 2에 도시한 바와 같이 엔진 부하 L, 엔진 회전수 Ne 각각에 대하여, 실린더 내 압축 압력 Pcomp와 연료 분사 타이밍에 의해 형성되는 좌표 내에 연료 소비율의 등고선 및 실린더 내 최고 압력 Pmax 상한값을 나타내어, 연료 소비율을 소정값 P 이하로 할 수 있는 것을 말한다.
또한, 도 2 중의 횡축은, 실린더 내 압축 압력 Pcomp 대신에, 소기 압력, 배기 밸브 폐쇄 타이밍, 작동유 축압 압력, 연료유 축압 압력 중 어느 하나라도 된다. 이 경우라도, 마찬가지로 맵에 기초하여, 목표 소기 압력 Ps0, 목표 연료 분사 타이밍 θinj, 목표 배기 밸브 폐쇄 타이밍 θevc, 목표 작동유 축압 압력 또는 목표 연료유 축압 압력을 산출할 수 있다.
스텝 S13에 있어서, 소기 압력 검출 수단(22)에 의해 검출된 소기 압력 Ps와, 스텝 S12에 있어서 산출된 목표 소기 압력 Ps0의 차 ΔPs를 구한다. 컨트롤러(24)는, 이 차 ΔPs에 기초하여 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1의 개방도 변경량 ΔA를 결정한다.
스텝 S14에 있어서, 스텝 S13에 있어서 결정된 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1의 개방도 변경량 ΔA와, 현재 상태의 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1의 개방도 지령값 A'로부터 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1의 새로운 배기 가스 바이패스 제어 밸브 제어 지령 신호 A를 결정한다.
스텝 S15에 있어서, 컨트롤러(24)는, 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1에 새로운 배기 가스 바이패스 제어 밸브 제어 지령 신호 A를 출력한다.
스텝 S16에 있어서, 새롭게 검출된 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1의 개방도 신호 B와, 새로운 배기 가스 바이패스 제어 밸브 제어 지령 신호 A의 오차를 산출한다.
개방도 신호 B와, 새로운 배기 가스 바이패스 제어 밸브 제어 지령 신호 A 사이에 오차가 있는 경우에는, 스텝 S17에 있어서, 오차에 기초하여 보정량을 산출하여, 스텝 S14로 복귀하여 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1의 개방도의 보정을 반복한다.
개방도 신호 B와, 새로운 배기 가스 바이패스 제어 밸브 제어 지령 신호 A가 동일하게 된 경우에는, 스텝 S11로 복귀하고, 소기 압력 Ps가 목표 소기 압력 Ps0을 유지하도록 제어가 반복된다.
한편, 스텝 S18에 있어서, 맵으로부터 얻어진 목표 연료 분사 타이밍 θinj, 목표 배기 밸브 폐쇄 타이밍 θevc, 목표 작동유 축압 압력 또는 목표 연료유 축압 압력의 각 신호를 엔진 컨트롤러(25)에 송신한다. 이에 의해, 엔진 컨트롤러(25)는, 엔진 본체(4)(도 1 참조)의 제어를 실시한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 엔진 배기 에너지 회수 장치 및 이것을 구비한 선박에 따르면, 이하의 작용 효과를 발휘한다.
컨트롤러(제어 장치)(24)는, 엔진 부하 L 및 엔진 회전수 Ne로부터 맵을 사용하여, 목표 연료 분사 타이밍 θinj를 산출하여, 연료 분사 타이밍을 제어하는 것으로 하였다. 그로 인해, 소기 압력 Ps를 목표 소기 압력 Ps0으로 제어하는 동시에, 실린더(6) 내의 연료의 연소 상태를 개선하여 열 효율을 향상시킬 수 있다. 따라서, 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1 및 연료 분사 타이밍을 제어함으로써, 엔진 본체(4)의 연료 소비율을 소정값 P 이하로 더 근접시킬 수 있다.
또한, 컨트롤러(24)는, 엔진 부하 L 및 엔진 회전수 Ne로부터 맵을 사용하여, 목표 배기 밸브 폐쇄 타이밍 θevc를 산출하여 배기 밸브 폐쇄 타이밍을 제어하는 것으로 하였다. 그로 인해, 실린더 내 압력을 제어할 수 있어, 실린더(6) 내 연료의 연소 상태를 개선하여 열 효율을 향상시킬 수 있다. 따라서, 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1과 배기 밸브 폐쇄 타이밍을 제어함으로써, 엔진 본체(4)의 연료 소비율을 소정값 P 이하로 더 근접시킬 수 있다.
또한, 배기 밸브 폐쇄 타이밍을 지연시킨 경우에는, 피스톤 상승 시의 압축 일이 저감된다. 그로 인해, 압축 상사점에 있어서의 실린더(6) 내의 연소 가스의 온도가 저하된다. 따라서, 배기 밸브 폐쇄 타이밍을 제어함으로써, NOx의 생성을 억제할 수 있어, 환경 부하의 저감이 가능해진다.
또한, 컨트롤러(24)는, 엔진 부하 L 및 엔진 회전수 Ne로부터 맵을 사용하여 목표 작동유 축압 압력 또는 목표 연료 축압 압력을 산출하는 것으로 하였다. 또한, 컨트롤러(24)는, 작동유 축압 압력 또는 연료 축압 압력을 제어하는 것으로 하였다. 그로 인해, 작동유 축압 압력 또는 연료 축압 압력을 제어함으로써 연료 분사 타이밍이나 연료 분사압을 제어하여, 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1의 제어와 함께 실린더(6) 내의 연료의 연소 상태를 개선하여 열 효율을 향상시킬 수 있다. 따라서, 엔진 본체(4)의 연료 소비율을 소정값 P 이하로 더 근접시킬 수 있다.
또한, 도 6의 스텝 S14 내지 S17에 도시하는 바와 같이, 배기 가스 바이패스 제어 밸브 개방도 검출 수단(26)에 의해 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1의 개방도를 순서대로 검출하여, 피드백 제어하는 것으로 하였다. 그로 인해, 배기 가스 바이패스 제어 밸브 개방도 검출 수단(26)이 검출하는 개방도 신호(실제 개방도) B와 배기 가스 바이패스 제어 밸브 제어 지령 신호(지령 개방도) A 사이에 발생하는 경년열화 등에 의한 오차(차이)를 보정할 수 있다. 따라서, 엔진 본체(4)의 연료 소비율을 소정값 P 이하로 유지하는 것이 가능해진다.
[제3 실시 형태]
다음에, 본 발명에 의한 연료 소비율을 소정값 이하로 하는 제어 방법의 제3 실시 형태를 도 7, 도 8a 및 도 8b에 기초하여 설명한다. 도 7은, 본 실시 형태에 관한 제어 구성도이며, 도 8a 및 도 8b는, 본 실시 형태에 관한 제어 흐름도이다.
도 7, 도 8a 및 도 8b에 있어서, 제2 실시 형태와 동일 구성, 배기 가스의 흐름, 공기의 흐름, 제어 방법에 대해서는, 동일한 부호를 붙인다. 제2 실시 형태와 다른 제어 방법은, 실린더 내 압력 검출 수단(27)에 의한 실린더 내 압력 신호가 컨트롤러(28)에 입력되는 점이다.
도 8a 및 도 8b에 도시하는 흐름도의 스텝 S21에 있어서, 컨트롤러(28)에는, 배기 가스 바이패스 제어 밸브 개방도 검출 수단(26)에 의해 검출된 배기 가스 바이패스 제어 밸브 개방도 신호 B와, 각각의 검출 수단(20, 21, 22, 27)에 의해 검출된 엔진 부하 L, 엔진 회전수 Ne, 소기 압력 Ps에 더하여, 실린더 내 압력 Pcyl의 신호가 입력된다.
스텝 S22에 있어서, 검출된 실린더 내 압력 Pcyl에 대한 크랭크 각도 이력으로부터, 연료가 착화되기 전의 압력인 실린더 내 압축 압력 Pcomp, 실린더 내 최고 압력 Pmax가 산출된다.
스텝 S23에 있어서, 컨트롤러(28)는 검출된 엔진 부하 L 및 엔진 회전수 Ne를 컨트롤러(28) 내에 준비되어 있는 데이터베이스로 대조한다. 컨트롤러(28)는, 맵에 기초하여 목표 소기 압력 Ps0, 목표 실린더 내 압축 압력 Pcomp0, 목표 실린더 내 최고 압력 Pmax0을 산출한다.
스텝 S24에 있어서, 소기 압력 검출 수단(22)에 의해 검출된 소기 압력 Ps와, 스텝 S23에 있어서 산출된 목표 소기 압력 Ps0의 차 ΔPs를 구한다. 컨트롤러(28)는, 이 차 ΔPs에 기초하여 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1의 개방도 변경량 ΔA를 결정한다.
스텝 S25에 있어서, 컨트롤러(28)는, 스텝 S24에 있어서 결정된 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1의 개방도 변경량 ΔA와, 현재 상태의 개방도 지령값 A'로부터 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1의 새로운 배기 가스 바이패스 제어 밸브 제어 지령 A를 결정한다.
스텝 S26에 있어서, 컨트롤러(28)는, 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1에 새로운 배기 가스 바이패스 제어 밸브 제어 지령 A를 출력한다.
스텝 S27에 있어서, 검출된 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1의 배기 가스 바이패스 제어 밸브 개방도 신호 B와, 새로운 배기 가스 바이패스 제어 밸브 제어 지령 A의 오차를 산출한다.
스텝 S28에 있어서, 검출된 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1의 배기 가스 바이패스 제어 밸브 개방도 신호 B와, 새로운 배기 가스 바이패스 제어 밸브 제어 지령 A 사이의 오차의 유무를 판정한다. 오차가 있는 경우에는, 스텝 S30에 있어서, 오차에 기초하여 보정량을 산출하고, 스텝 S25로 복귀하여 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1의 개방도의 보정을 반복한다.
스텝 S28에 있어서, 검출된 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1의 개방도 신호 B가 새로운 배기 가스 바이패스 제어 밸브 제어 지령 A와 동일하게 된 경우에는, 스텝 S29를 거쳐서 스텝 S21로 복귀하고, 소기 압력 Ps가 목표 소기 압력 Ps0으로 되도록 제어를 반복한다.
한편, 스텝 S31에 있어서는, 컨트롤러(28)는, 스텝 S22에 있어서 산출된 실린더 내 압축 압력 Pcomp와, 스텝 S23에 있어서 산출된 목표 실린더 내 압축 압력 Pcomp0의 차 ΔPcomp에 기초하여 배기 밸브 폐쇄 타이밍의 변경량 Δθevc를 결정한다.
스텝 S32에서는, 스텝 S31과 병행하여, 스텝 S23에 있어서 산출된 목표 실린더 내 최고 압력 Pmax0과, 스텝 S22에 있어서 산출된 실린더 내 최고 압력 Pmax의 차 ΔPmax에 기초하여 연료 분사 타이밍의 변경량 Δθinj를 결정한다.
스텝 S33에 있어서, 컨트롤러(28)는, 스텝 S31에 있어서 결정된 배기 밸브 폐쇄 타이밍의 변경량 Δθevc에 기초하여 배기 밸브 폐쇄 타이밍 θevc를 결정한다.
스텝 S34에 있어서, 컨트롤러(28)는, 스텝 S32에 있어서 결정된 연료 분사 타이밍의 변경량 Δθinj에 기초하여 연료 분사 타이밍 θinj를 결정한다.
스텝 S35에 있어서, 컨트롤러(28)는, 엔진 컨트롤러(25)에 대하여 스텝 S33에 있어서 결정된 배기 밸브 폐쇄 타이밍 θevc 및 스텝 S34에 있어서 결정된 연료 분사 타이밍 θinj의 지령을 보낸다.
스텝 S36에 있어서, 목표 실린더 내 최고 압력 Pmax0과 검출된 실린더 내 최고 압력 Pmax의 오차, 및 목표 실린더 내 압축 압력 Pcomp0과 검출된 실린더 내 압축 압력 Pcomp의 오차를 산출한다.
스텝 S37에 있어서, 목표 실린더 내 최고 압력 Pmax0과 검출한 실린더 내 최고 압력 Pmax 사이, 목표 실린더 내 압축 압력 Pcomp0과 검출한 실린더 내 압축 압력 Pcomp 사이에 오차가 있는 경우에는, 오차에 기초하여 보정량을 산출한다. 컨트롤러(28)는, 산출한 보정량을 스텝 S33과, 스텝 S34에 피드백하여 제어를 반복한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 엔진 배기 에너지 회수 장치 및 이것을 구비한 선박에 따르면, 이하의 작용 효과를 발휘한다.
컨트롤러(제어 장치)(28)는, 실린더 내 압력 검출 수단(27)에 의해 검출된 실린더 내 압력 Pcyl을 사용하여 목표 실린더 내 압축 압력 Pcomp0 및 목표 실린더 내 최고 압력 Pmax0을 맵으로부터 구하는 것으로 하였다. 또한, 컨트롤러(28)는, 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1, 연료 분사 타이밍 및 배기 밸브 폐쇄 타이밍을 제어하는 것으로 하였다. 그로 인해, 배기 가스 바이패스 제어 밸브와 배기 밸브 폐쇄 타이밍과 연료 분사 타이밍을 제어함으로써 실린더 내 압축 압력 Pcomp 및 실린더 내 최고 압력 Pmax를 목표 실린더 내 압축 압력 Pcomp0 및 목표 실린더 내 최고 압력 Pmax0으로 할 수 있어, 실린더(6) 내의 연료의 연소 상태를 개선하여 열 효율을 향상시킬 수 있다. 따라서, 연료의 성상이 변화되어도 엔진 본체(4)의 연료 소비율을 소정값 P 이하로 할 수 있다
[제4 실시 형태]
다음에, 본 발명에 의한 연료 소비율을 소정값 이하로 하는 제어 방법의 제4 실시 형태를 도 7, 도 9a 및 도 9b에 기초하여 설명한다. 도 7은, 본 실시 형태의 제어 구성도이며 제3 실시 형태와 마찬가지이다. 도 9a 및 도 9b는, 본 실시 형태의 제어 흐름도를 도시한다.
도 9a 및 도 9b에 도시하는 흐름도의 스텝 S41에 있어서, 컨트롤러(29)에는, 배기 가스 바이패스 제어 밸브 개방도 검출 수단(26)에 의해 검출된 배기 가스 바이패스 제어 밸브 개방도 신호 B와, 각각의 검출 수단(20, 21, 22, 27)에 의해 검출된 엔진 부하 L, 엔진 회전수 Ne, 소기 압력 Ps, 실린더 내 압력 Pcyl이 입력된다.
스텝 S42에 있어서, 컨트롤러(29)는, 검출된 실린더 내 압력 Pcyl의 크랭크 각도 이력으로부터, 실린더 내 압축 압력 Pcomp, 실린더 내 최고 압력 Pmax를 산출한다.
스텝 S43에 있어서, 검출된 엔진 부하 L 및 엔진 회전수 Ne를 컨트롤러(29) 내에 준비되어 있는 데이터베이스로 대조한다. 컨트롤러(29)는, 데이터베이스 내의 맵에 기초하여 목표 실린더 내 압축 압력 Pcomp0 및 목표 실린더 내 최고 압력 Pmax0을 산출한다.
스텝 S44에 있어서, 컨트롤러(29)는, 실린더 내 압축 압력 Pcomp와 목표 실린더 내 압축 압력 Pcomp0의 차 ΔPcomp를 구한다. 컨트롤러(29)는, 이 차 ΔPcomp에 기초하여 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1의 개방도 변경량 ΔA를 결정한다.
스텝 S45에 있어서, 스텝 S44에 있어서 결정된 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1의 개방도 변경량 ΔA와, 현재 상태의 개방도 지령값 A'로부터 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1의 새로운 배기 가스 바이패스 제어 밸브 제어 지령 A를 결정한다.
스텝 S46에 있어서, 스텝 S45에 있어서 결정된 새로운 배기 가스 바이패스 제어 밸브 제어 지령 A를 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1에 출력한다.
스텝 S47에 있어서, 목표 실린더 내 압축 압력 Pcomp0과, 검출된 실린더 내 압축 압력 Pcomp의 오차를 산출한다.
스텝 S48에서는, 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1의 개방도가 0인지를 판단한다. 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1의 개방도가 A≠0, 즉 개방하고 있는 경우에는, 스텝 S49로 진행한다.
스텝 S49에서는, 목표 실린더 내 압축 압력 Pcomp0과, 검출된 실린더 내 압축 압력 Pcomp의 오차에 기초하여 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1의 개방도 보정량이 산출된다. 그 후, 그 결과를 스텝 S45에 반영시켜 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1의 개방도 제어를 실시한다.
한편, 스텝 S48에 있어서, 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1의 개방도가 A=0, 즉 폐쇄되어 있는 경우에는, 스텝 S50으로 진행한다.
스텝 S50에서는, 스텝 S47에 있어서 산출된 목표 실린더 내 압축 압력 Pcomp0과, 검출된 실린더 내 압축 압력 Pcomp의 오차에 기초하여 배기 밸브 폐쇄 타이밍의 보정량 Δθevc를 산출한다. 그 후, 스텝 S51로 진행하여, 배기 밸브 폐쇄 타이밍을 결정한다.
스텝 S52에 있어서는, 스텝 S42에 있어서 산출된 실린더 내 최고 압력 Pmax와, 스텝 S43에 있어서 산출된 목표 실린더 내 최고 압력 Pmax0의 차 ΔPmax가 산출된다. 또한, 스텝 S52에서는, 산출된 차 ΔPmax에 기초하여 연료 분사 타이밍의 변경량 Δθinj가 결정된다.
스텝 S53에 있어서, 컨트롤러(29)는, 스텝 S52에 있어서 결정된 연료 분사 타이밍의 변경량 Δθinj에 기초하여 연료 분사 타이밍을 결정한다.
스텝 S54에 있어서, 엔진 컨트롤러(25)에 스텝 S51에 있어서 결정된 배기 밸브 폐쇄 타이밍 θevc와, 스텝 S53에 있어서 결정된 연료 분사 타이밍 θinj의 각각의 제어 지령을 보낸다.
스텝 S55에 있어서, 목표 실린더 내 최고 압력 Pmax0과 실린더 내 최고 압력 Pmax 사이의 오차와, 목표 실린더 내 압축 압력 Pcomp0과 실린더 내 최고 압력 Pmax 사이의 오차를 산출한다. 실린더 내 최고 압력 Pmax와 목표 실린더 내 최고 압력 Pmax0 사이에 오차가 있는 경우에는, 스텝 S56으로 진행한다.
스텝 S56에서는, 스텝 S55에 있어서 산출된 목표 실린더 내 최고 압력 Pmax0과 실린더 내 최고 압력 Pmax 사이의 오차에 기초하여, 연료 분사 타이밍의 보정량을 산출한다.
그 후, 스텝 S53으로 진행하여 스텝 S56에 있어서 산출된 연료 분사 타이밍의 보정량에 기초한 새로운 연료 분사 타이밍 θinj를 결정하고, 엔진 컨트롤러(25)에 새로운 연료 분사 타이밍 θinj의 제어 지령을 출력한다.
한편, 스텝 S55에 있어서, 실린더 내 압축 압력 Pcomp와 목표 실린더 내 압축 압력 Pcomp0 사이에 오차가 있는 경우에는, 스텝 S50으로 진행한다.
스텝 S50에서는, 실린더 내 압축 압력 Pcomp와 목표 실린더 내 압축 압력 Pcomp0 사이의 오차에 기초하여 배기 밸브 폐쇄 타이밍의 보정량 Δθevc가 산출된다.
그 후, 스텝 S51로 진행하여 스텝 S50에 있어서 산출된 배기 밸브 폐쇄 타이밍의 보정량 Δθevc에 기초하는 새로운 배기 밸브 폐쇄 타이밍 θevc를 결정하고, 엔진 컨트롤러(25)에 새로운 배기 밸브 폐쇄 타이밍 θevc의 제어 지령을 출력한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 엔진 배기 에너지 회수 장치 및 이것을 구비한 선박에 따르면, 이하의 작용 효과를 발휘한다.
엔진 부하 L 및 엔진 회전수 Ne로부터 목표 실린더 내 압축 압력 Pcomp0과 목표 실린더 내 최고 압력 Pmax0을 산출하는 것으로 하였다. 또한, 실린더 내 압력 Pcyl을 검출하여 배기 밸브 폐쇄 타이밍과 연료 분사 타이밍을 제어하는 것으로 하였다. 그로 인해, 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1과 배기 밸브 폐쇄 타이밍과 연료 분사 타이밍을 제어하여 실린더 내 압축 압력 Pcomp 및 실린더 내 최고 압력 Pmax를 목표 실린더 내 압축 압력 Pcomp0 및 목표 실린더 내 최고 압력 Pmax0으로 할 수 있어, 실린더(6) 내의 연료의 연소 상태를 개선하여 열 효율을 향상시킬 수 있다. 따라서, 연료의 성상이 변화되어도 엔진 본체(4)의 연료 소비율을 소정값 P 이하로 할 수 있다.
또한, 실린더 내 압력 Pcyl을 검출하여 배기 밸브 폐쇄 타이밍을 제어하는 것으로 하였다. 그로 인해, 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1이 완전 폐쇄 상태의 경우라도, 배기 밸브 폐쇄 타이밍을 제어하여 목표 실린더 내 압축 압력 Pcomp0을 제어할 수 있다. 따라서, 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1이 제어 실패 등으로 된 경우라도, 엔진 본체(4)의 연료 소비율을 소정값 P 이하로 할 수 있다.
또한, 본 발명은 상술한 각 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 기술적 사상을 일탈하지 않는 범위에서, 적절하게 필요에 따라서 변형 실시 및 변경 실시할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 관한 엔진 배기 에너지 회수 장치(1)는, 선박에 구비되는 것으로서 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 육상에 설치된 발전 플랜트에 설치되는 것으로 해도 된다. 이 경우에는, 이하의 작용 효과를 발휘한다.
발전 플랜트에 설치되는 엔진 배기 에너지 회수 장치(1)는, 엔진(2)의 운전 비용을 억제할 수 있다. 그로 인해, 발전 플랜트의 운용 비용의 삭감을 도모할 수 있다. 또한, 환경을 고려한 발전 플랜트로 할 수 있다.
또한 상술한 각 실시 형태에서는, 하이브리드 과급기(3)를 1대 구비한 배기 에너지 회수 장치(1)를 일 구체예로서 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 하이브리드 과급기(3)를 2대 등으로서 적용하는 것도 가능하다.
또한, 본 발명의 실시 형태에 따르면, 배기 가스 바이패스 제어 밸브 V1을 섬세하고 치밀하게 조정함으로써, 하이브리드 과급기(3)의 운전을 무단계로 조정하여 발전ㆍ전동기(3d)의 발전량의 조정 폭을 크게 할 수 있다. 그로 인해, 선내에서의 전력 소비량이 크게 변화되어도, 제어용 저항기(13)의 용량을 작고, 소형화된 것을 채용할 수 있으므로 비용적으로도 유리하다.
1 : 엔진 배기 에너지 회수 장치
2 : 선박용 디젤 기관(엔진)
3 : 하이브리드 과급기
3a : 터빈부
3b : 컴프레서부
3d : 발전ㆍ전동기부
L2 : 바이패스관(바이패스 유로)
V1 : 배기 가스 바이패스 제어 밸브

Claims (10)

  1. 엔진으로부터 배출되는 배기 가스에 의해 구동되는 터빈부와, 상기 터빈부가 구동됨으로써 외기를 상기 엔진에 압송하는 컴프레서부와, 상기 터빈부가 구동됨으로써 전력을 생성하는 발전기를 갖는 하이브리드 과급기와,
    상기 엔진의 부하, 회전수 및 소기 압력을 검출하는 검출 수단과,
    상기 검출된 부하 및 회전수로부터 상기 엔진의 연료 소비율이 소정값 이하로 되는 목표 소기 압력을 산출하고, 상기 목표 소기 압력으로 되도록 상기 터빈부에 공급하는 배기 가스의 유량을 결정하는 제어 장치를 구비하고,
    상기 제어 장치는, 실린더 내 압력 검출 수단에 의해 검출되는 실린더 내 압력으로부터, 연료가 착화되기 전의 압력인 실린더 내 압축 압력 Pcomp, 및 실린더 내의 최고 압력인 실린더 내 최고 압력 Pmax를 결정하고, 상기 검출된 부하 및 회전수에 대하여 상기 엔진의 연료 소비율이 소정값 이하로 되는 목표 실린더 내 압축 압력 Pcomp0 및 목표 실린더 내 최고 압력 Pmax0을 맵 또는 연산식으로부터 산출하고, 상기 실린더 내 최고 압력 Pmax가 상기 목표 실린더 내 최고 압력 Pmax0으로 되도록 상기 연료 분사 타이밍을 결정하고, 또한 상기 실린더 내 압축 압력 Pcomp가 상기 목표 실린더 내 압축 압력 Pcomp0으로 되도록 상기 배기 밸브 폐쇄 타이밍을 결정하는. 엔진 배기 에너지 회수 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 터빈부에 공급되는 배기 가스를 우회시키는 바이패스 유로와,
    상기 바이패스 유로에 설치되어, 상기 하이브리드 과급기로 유도되는 배기 가스의 유량을 제어하는 배기 가스 바이패스 제어 밸브를 구비하고,
    상기 산출된 부하 및 회전수로부터 상기 엔진의 연료 소비율이 소정값 이하로 되는 목표 소기 압력을 산출하고, 상기 목표 소기 압력으로 되도록 상기 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개방도를 결정하는 것을 특징으로 하는, 엔진 배기 에너지 회수 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제어 장치는, 상기 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개방도를 검출하는 배기 가스 바이패스 제어 밸브 개방도 검출 수단으로부터의 신호에 기초하여, 상기 엔진의 연료 소비율이 소정값 이하로 되는 상기 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 목표 개방도를 산출하고, 상기 배기 가스 바이패스 제어 밸브를 상기 목표 개방도로 되도록 피드백 제어하는, 엔진 배기 에너지 회수 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제어 장치는, 상기 검출된 부하 및 회전수로부터 상기 엔진의 연료 소비율이 소정값 이하로 되는 목표 연료 분사 타이밍을 산출하여, 상기 연료 분사 타이밍을 결정하는, 엔진 배기 에너지 회수 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제어 장치는, 상기 검출된 부하 및 회전수로부터 상기 엔진의 연료 소비율이 소정값 이하로 되는 목표 배기 밸브 폐쇄 타이밍을 산출하여, 상기 배기 밸브 폐쇄 타이밍을 결정하는, 엔진 배기 에너지 회수 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 엔진은, 작동유 축압기 또는 연료 축압기를 더 구비하고,
    상기 제어 장치에는, 상기 검출된 부하 및 회전수로부터 상기 엔진의 연료 소비율이 소정값 이하로 되는 목표 작동유 축압 압력 또는 목표 연료 축압 압력을 산출하여, 상기 작동유 축압 압력 또는 상기 연료 축압 압력을 결정하는, 엔진 배기 에너지 회수 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 엔진 배기 에너지 회수 장치를 구비하는, 선박.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 엔진 배기 에너지 회수 장치를 구비하는, 발전 플랜트.
  9. 삭제
  10. 삭제
KR1020127001426A 2010-01-21 2011-01-17 엔진 배기 에너지 회수 장치, 이것을 구비하는 선박 및 이것을 구비하는 발전 플랜트 KR101383503B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010011158A JP5448873B2 (ja) 2010-01-21 2010-01-21 エンジン排気エネルギー回収装置、これを備える船舶、これを備える発電プラント、エンジン排気エネルギー回収装置の制御装置およびエンジン排気エネルギー回収装置の制御方法
JPJP-P-2010-011158 2010-01-21
PCT/JP2011/050623 WO2011089989A1 (ja) 2010-01-21 2011-01-17 エンジン排気エネルギー回収装置、これを備える船舶およびこれを備える発電プラント

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120014944A KR20120014944A (ko) 2012-02-20
KR101383503B1 true KR101383503B1 (ko) 2014-04-08

Family

ID=44306791

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020127001426A KR101383503B1 (ko) 2010-01-21 2011-01-17 엔진 배기 에너지 회수 장치, 이것을 구비하는 선박 및 이것을 구비하는 발전 플랜트

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20120137676A1 (ko)
EP (1) EP2527615A4 (ko)
JP (1) JP5448873B2 (ko)
KR (1) KR101383503B1 (ko)
CN (1) CN102472161B (ko)
WO (1) WO2011089989A1 (ko)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2943727A1 (fr) * 2009-03-30 2010-10-01 Renault Sas Procede, pour un turbocompresseur de suralimemntation, de determination d'une consigne de position d'un actionneur de by-pass.
JP5808128B2 (ja) 2011-03-31 2015-11-10 三菱重工業株式会社 ガス焚きエンジン
EP2639437A1 (en) * 2012-03-16 2013-09-18 Perkins Engines Company Limited Control system for an engine assembly
JP5949183B2 (ja) 2012-06-06 2016-07-06 株式会社Ihi ２ストロークユニフローエンジン
KR101298276B1 (ko) * 2012-07-17 2013-08-20 울산대학교 산학협력단 전기유압 액추에이터를 이용한 바이패스밸브 구동시스템 및 이의 제어방법
JP6090898B2 (ja) * 2012-08-31 2017-03-08 三菱重工業株式会社 内燃機関システムおよびこれを備えた船舶ならびに内燃機関システムの制御方法
JP5805044B2 (ja) * 2012-10-12 2015-11-04 三菱重工業株式会社 船体抵抗低減システムおよび船体の抵抗低減方法
GB2508866B (en) * 2012-12-13 2020-05-20 Bowman Power Group Ltd Turbogenerator system and method
WO2014193357A1 (en) * 2013-05-29 2014-12-04 International Engine Intellectual Property Company, Llc Turbocharger control
DE102013215958B4 (de) * 2013-08-13 2015-05-13 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Kraftstoffhochdruckpumpe und System
JP6165564B2 (ja) * 2013-09-05 2017-07-19 三菱重工業株式会社 軸流タービン、ターボ過給機、内燃機関、及び船舶
DK178105B1 (en) * 2013-10-31 2015-05-26 Man Diesel & Turbo Deutschland A combustion engine system
JP6282487B2 (ja) * 2014-02-25 2018-02-21 三菱重工業株式会社 過給機及び船舶
US9624850B2 (en) * 2014-11-10 2017-04-18 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for control of turbine-generator via exhaust valve timing and duration modulation in a split exhaust engine system
CN104533660B (zh) * 2014-12-24 2016-12-28 深圳智慧能源技术有限公司 废气透平发电机组
JP7125245B2 (ja) * 2015-05-19 2022-08-24 ヴィンタートゥール ガス アンド ディーゼル アーゲー 大型ディーゼル機関を運転する方法、この方法の使用、及び大型ディーゼル機関
DK3121428T3 (da) * 2015-05-19 2019-10-14 Winterthur Gas & Diesel Ag Fremgangsmåde til drift af en stor dieselmotor, anvendelse af denne fremgangsmåde samt stor dieselmotor
JP6322618B2 (ja) * 2015-12-07 2018-05-09 本田技研工業株式会社 内燃機関の制御装置
JP6762755B2 (ja) * 2016-05-23 2020-09-30 日立オートモティブシステムズ株式会社 車載制御装置
DE112017005590T5 (de) * 2016-11-07 2019-08-29 Ihi Corporation Abgasenergierückgewinnungsgerät
US10985608B2 (en) 2016-12-13 2021-04-20 General Electric Company Back-up power system for a component and method of assembling same
JP6919854B2 (ja) * 2017-03-31 2021-08-18 国立研究開発法人 海上・港湾・航空技術研究所 エンジンの排気制御システム及びそれを搭載した船舶
JP6950274B2 (ja) * 2017-05-17 2021-10-13 株式会社Ihi エンジン制御装置
CN107288730A (zh) * 2017-08-22 2017-10-24 芜湖恒耀汽车零部件有限公司 一种汽车尾气发电装置
DE102017220524B3 (de) * 2017-11-17 2019-01-10 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Abgasführung mit aktuierbarer Abgasturbine
KR20200072674A (ko) * 2018-12-13 2020-06-23 두산인프라코어 주식회사 터보 컴파운딩 시스템
US11781471B2 (en) 2018-12-13 2023-10-10 Doosan Infracore Co., Ltd. Turbo-compounding system
JP7178159B2 (ja) * 2019-02-21 2022-11-25 ジャパンマリンユナイテッド株式会社 エネルギー回収装置の制御方法
WO2023248057A1 (en) * 2022-06-20 2023-12-28 Rasirc, Inc. Gas recovery systems and methods

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002349286A (ja) * 2001-03-28 2002-12-04 General Electric Co <Ge> タービン用の加圧システム、タービンシステム及び方法
JP2006316798A (ja) * 2002-02-18 2006-11-24 Toyota Motor Corp 過給圧制御装置
JP2008215355A (ja) * 2008-04-08 2008-09-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃料噴射弁及び給、排気弁の弁作動状態制御方法及びその装置
JP2009024685A (ja) * 2007-07-24 2009-02-05 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2777301A (en) * 1952-06-30 1957-01-15 Garrett Corp All-purpose power and air conditioning system
JPS63186916A (ja) * 1987-01-29 1988-08-02 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd パワ−タ−ビンの運転制御方法
JPH01152019U (ko) * 1988-04-11 1989-10-19
TW317588B (ko) * 1995-06-14 1997-10-11 Praxair Technology Inc
US6257209B1 (en) * 1998-03-18 2001-07-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Evaporative fuel processing apparatus for lean-burn internal combustion engine
US6105555A (en) * 1999-04-01 2000-08-22 Cummins Engine Company, Inc. Turbocharged internal combustion engine with system and method for enhancing turbocharger power
US6176082B1 (en) * 1999-04-21 2001-01-23 Caterpillar Inc. Exhaust manifold cooling assembly for an internal combustion engine
JP2001132442A (ja) * 1999-11-04 2001-05-15 Hideo Kawamura エネルギ回収装置を備えたエンジン
JP4661016B2 (ja) * 2001-09-28 2011-03-30 トヨタ自動車株式会社 可変容量過給機付内燃機関の制御装置
US6675579B1 (en) * 2003-02-06 2004-01-13 Ford Global Technologies, Llc HCCI engine intake/exhaust systems for fast inlet temperature and pressure control with intake pressure boosting
JP4188158B2 (ja) * 2003-07-03 2008-11-26 本田技研工業株式会社 内燃機関の制御装置
WO2006022635A1 (en) * 2004-07-23 2006-03-02 Honeywell International, Inc. Use of compressor to turbine bypass for electric boosting system
JP2006144583A (ja) * 2004-11-17 2006-06-08 Denso Corp 内燃機関の制御装置
DE102004061809A1 (de) * 2004-12-22 2006-07-06 Robert Bosch Gmbh Heiz- und/oder Kühlsystem für ein Kraftfahrzeug
EP1848882A1 (en) * 2005-02-16 2007-10-31 Honeywell International, Inc. Turbocharging device and control method for controlling the turbocharging device
US20070068712A1 (en) * 2005-09-23 2007-03-29 Carnahan Eric S Hybrid Electric Vehicle
JP4650321B2 (ja) * 2006-03-28 2011-03-16 トヨタ自動車株式会社 制御装置
JP2007270622A (ja) * 2006-03-30 2007-10-18 Tokyo Electric Power Co Inc:The 内燃エンジンシステム
JP4502277B2 (ja) * 2006-06-12 2010-07-14 ヤンマー株式会社 過給機を備えるエンジン
JP2008075574A (ja) * 2006-09-21 2008-04-03 Toyota Motor Corp 過給制御装置
DE102007017777B4 (de) * 2007-04-16 2009-04-09 Siemens Ag Turboladeranordnung und turboaufladbare Brennkraftmaschine
JP4512617B2 (ja) * 2007-06-26 2010-07-28 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の制御装置および方法
US8141357B2 (en) * 2007-10-12 2012-03-27 Mazda Motor Corporation Supercharger for an engine
US7921944B2 (en) * 2007-10-29 2011-04-12 Ford Global Technologies, Llc Compression system for internal combustion engine including a rotationally uncoupled exhaust gas turbine
JP5063388B2 (ja) * 2008-01-29 2012-10-31 ダイハツ工業株式会社 過給圧制御システム
CN102265003B (zh) * 2008-12-25 2014-07-16 三菱重工业株式会社 船舶用废热回收系统的控制方法及控制装置
WO2010074173A1 (ja) * 2008-12-26 2010-07-01 三菱重工業株式会社 排熱回収システムの制御装置
JP5249866B2 (ja) * 2009-06-25 2013-07-31 三菱重工業株式会社 エンジン排気エネルギー回収装置
US8245671B2 (en) * 2010-04-08 2012-08-21 Ford Global Technologies, Llc Operating an engine with reformate
JP5496006B2 (ja) * 2010-08-02 2014-05-21 三菱重工業株式会社 発電プラント設備およびその運転方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002349286A (ja) * 2001-03-28 2002-12-04 General Electric Co <Ge> タービン用の加圧システム、タービンシステム及び方法
JP2006316798A (ja) * 2002-02-18 2006-11-24 Toyota Motor Corp 過給圧制御装置
JP2009024685A (ja) * 2007-07-24 2009-02-05 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP2008215355A (ja) * 2008-04-08 2008-09-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃料噴射弁及び給、排気弁の弁作動状態制御方法及びその装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120014944A (ko) 2012-02-20
CN102472161B (zh) 2014-11-19
EP2527615A4 (en) 2014-09-10
CN102472161A (zh) 2012-05-23
US20120137676A1 (en) 2012-06-07
JP5448873B2 (ja) 2014-03-19
WO2011089989A1 (ja) 2011-07-28
JP2011149327A (ja) 2011-08-04
EP2527615A1 (en) 2012-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101383503B1 (ko) 엔진 배기 에너지 회수 장치, 이것을 구비하는 선박 및 이것을 구비하는 발전 플랜트
KR101390594B1 (ko) 엔진 배기 에너지 회수 방법
JP5185910B2 (ja) ミラーサイクルエンジン
KR102242378B1 (ko) 대형 2행정 단류 소기식 기체 연료 엔진 및 그 제어 방법
CN104487661B (zh) 内燃机系统及具备该内燃机系统的船舶以及内燃机系统的运行方法
JP5575284B2 (ja) エンジン排気エネルギー回収方法
CN113544374B (zh) 带涡轮增压器的燃气发动机及其燃烧方法
EP2388462A2 (en) Method of operating a variable geometry turbine
JP2023064711A (ja) 大型２ストロークユニフロー掃気ガス燃料機関及び液体燃料の供給制御方法
DK201970697A1 (en) A large low speed turbocharged two-stroke uniflow scavenge internal combustion engine with crossheads and method of operating of such engine
DK201970698A1 (en) A large low speed turbocharged two-stroke uniflow scavenge internal combustion engine with crossheads and method of operating of such engine

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170302

Year of fee payment: 4