KR101390594B1 - 엔진 배기 에너지 회수 방법 - Google Patents

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아키히로 미야나기
나오후미 호소카와
준 히구치
요시히로 이치키
게이이치 시라이시
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미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
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Abstract

(과제)
엔진의 부하, 엔진 회전수에 대해 엔진 성능 (연료 소비율) 이 최적이 되는 최적 소기 압력이 되도록 파워 터빈측에 추출되는 배기 가스량을 조정하여, 엔진의 최적 운전 상태를 항상 확보할 수 있는 배기 에너지 회수 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
(해결 수단)
엔진 부하 검출 수단과, 엔진 회전수 검출 수단과, 엔진의 소기 (급기) 압력 검출 수단을 구비하고, 각각의 검출값을 맵에 조합시키고, 배기 에너지 회수 장치측의 배기 가스 유량을 제어하여, 배기 가스가 과급기측에 흐르는 배기 가스량을 조정하여, 엔진에 대한 소기 압력을 임의의 압력으로 유지하여, 엔진의 연료 소비율이 가장 적은 최적 운전 상태가 되도록 제어한다.

Description

엔진 배기 에너지 회수 방법{ENGINE EXHAUST ENERGY RECOVERY METHOD}
본 발명은, 박용 (舶用) 디젤 기관, 육상 발전기용 디젤 기관 등의 엔진 본체로부터 배출되는 배기 가스 (연소 가스) 의 배기 에너지를 동력으로서 회수하는 배기 에너지 회수 방법에 관한 것이다.
배기 가스 (연소 가스) 에 포함되는 배기 에너지를 동력으로서 회수하는 배기 에너지 회수 장치로는, 예를 들어 특허문헌에 개시된 과급기 및 파워 터빈이 알려져 있다.
(특허문헌 1) 일본 공개특허공보 소63-186916호
엔진 본체로부터 배출되는 배기 가스 (연소 가스) 를 과급기뿐만 아니라, 그 일부를 파워 터빈 등에 유도하여 배기 에너지를 회수하는 장치를 구비한 디젤 기관에 있어서는, 배기 가스의 일부의 배기 에너지가 과급기의 구동에 사용되지 않기 때문에, 엔진의 운전 상태에 따라서는, 과급기 효율이 저하되어 과급기로부터 엔진 본체에 대한 소기 (掃氣) (급기) 압력이 부족하여, 엔진의 연소 효율이 저하되고, 연료 소비율이 증가한다.
그런데, 최근에는, 과급기의 배기 터빈부 및 터빈부의 회전 구동력에 의해 구동되는 콤프레서부의 날개의 형상, 날개를 내포하는 하우징과의 간극의 감소, 터빈부 및 콤프레서부의 구동 저항 감소 등의 개선에 의해 과급기의 성능이 향상되고 있고, 엔진으로부터의 배기 가스를 종래 이상으로 파워 터빈에 유도해도, 과급기는 엔진 본체에 충분한 소기 압력 (급기 압력) 을 공급하는 것이 가능해졌다.
그 결과, 상기 특허문헌에 개시된 디젤 기관이 고부하 운전된 상태에서, 바이패스 밸브를 압착하면 (즉, 파워 터빈의 출력을 감소시키면), 파워 터빈을 구동시키기 위해 이용되고 있던 배기 가스가 과급기의 배기 터빈에 공급되고, 배기 터빈의 구동력 및 회전수가 상승하고, 배기 터빈에 의해 구동되는 콤프레서의 회전수도 상승한다.
그 결과, 콤프레서로부터 디젤 기관에 공급되는 압축 공기의 압력 (소기 압력 : 급기 압력) 이 엔진의 허용 운전 압력을 초과하기 때문에, 기관 안전 상의 관점에서 소기 압력이 허용 압력 이하가 되도록 제어되고 있을 뿐이므로, 엔진이 최적 운전 상태에서 운전되고 있지 않아 열효율 개선으로는 이어지지 않는다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 엔진의 부하, 엔진 회전수에 대해 엔진 성능 (연료 소비율) 이 최적이 되는 소기 압력 (급기 압력) 의 산출식 또는 데이터베이스가 포함된 제어 장치에 의해, 최적 소기 압력이 되도록 파워 터빈 및 과급기를 통과하지 않고 바이패스되는 배기 가스량을 조정하여, 엔진의 최적 운전 상태를 항상 확보할 수 있도록 하는 엔진 배기 에너지 회수 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또, 경년 열화에 의해 실린더 내의 압축 압력이 저하되어도, 상기 엔진의 최적 운전 상태를 유지하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 이러한 목적을 달성하는 것으로, 엔진을 구동시키는 공정과, 상기 엔진으로부터 배출되는 배기 가스에 의해 배기 터빈 과급기를 구동시킴으로써 외기를 엔진 본체에 압송하는 공정과, 상기 엔진으로부터 배출되는 배기 가스의 일부를 추기 (抽氣) 하고, 그 추기된 배기 가스에 의해 파워 터빈을 구동시킴으로써 전력을 생성하는 공정을 구비한 엔진 배기 에너지 회수 장치의 운전 방법으로서,
상기 추기된 배기 가스의 유량을 압착하는 가스 입구 제어 밸브에 의해 상기 파워 터빈에 유입되는 배기 가스의 유량을 조정하는 공정과, 상기 가스 입구 제어 밸브의 상류에 설치되고, 상기 추기된 배기 가스의 일부를 상기 파워 터빈 하류측에 바이패스하는 바이패스관과, 그 바이패스관에 설치된 배기 가스 바이패스 제어 밸브에 의해 상기 파워 터빈을 우회하는 배기 가스의 유량을 조정하는 공정을 구비한 엔진 배기 에너지 회수 방법에 있어서,
엔진의 부하, 엔진의 회전수, 및 엔진의 소기 압력을 검출하는 공정과,
상기 검출한 엔진의 부하, 및 엔진의 회전수로부터 엔진의 연료 소비율이 가장 적어지는 엔진의 최적 소기 압력을 산출하는 공정과,
상기 검출한 엔진의 소기 압력과 상기 산출한 엔진의 최적 소기 압력의 차이를 구한 후, 그 차이에 기초하여 상기 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도 수정량을 산출하는 공정과,
상기 산출된 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도 수정량으로부터 상기 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도 지령값을 결정하는 공정을 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관련된 엔진 배기 에너지 회수 방법에 의하면, 엔진 부하와, 엔진 회전수 등의 검출값으로부터 엔진을 최적인 운전 상태로 하기 위한 엔진의 최적 소기 압력을 산출하여, 그 산출한 최적 소기 압력이 되도록 파워 터빈 앞에 형성한 상기 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 제어에 의해 배기 가스 바이패스량을 제어하고, 항상 엔진을 최적 운전 상태로 유지하여, 연료 소비율을 억제함으로써 엔진의 러닝 코스트 저감 및 그에 따른 환경 개선 등에 좋은 효과를 가져온다.
또, 본 발명은, 엔진을 구동시키는 공정과, 상기 엔진으로부터 배출되는 배기 가스에 의해 배기 터빈 과급기를 구동시킴으로써 외기를 엔진 본체에 압송하는 공정과, 상기 엔진으로부터 배출되는 배기 가스의 일부를 추기하고, 그 추기된 배기 가스에 의해 파워 터빈을 구동시킴으로써 전력을 생성하는 공정을 구비한 엔진 배기 에너지 회수 장치의 운전 방법으로서,
상기 추기된 배기 가스의 유량을 압착하는 가스 입구 제어 밸브에 의해 상기 파워 터빈에 유입되는 배기 가스의 유량을 조정하는 공정과, 상기 가스 입구 제어 밸브의 상류에 설치되고, 상기 추기된 배기 가스의 일부를 상기 파워 터빈 하류측에 바이패스하는 바이패스관과, 그 바이패스관에 설치된 배기 가스 바이패스 제어 밸브에 의해 상기 파워 터빈을 우회하는 배기 가스의 유량을 조정하는 공정을 구비한 엔진 배기 에너지 회수 방법에 있어서,
엔진의 부하, 엔진의 회전수, 및 엔진의 소기 압력을 검출하는 공정과,
상기 검출한 엔진의 부하, 및 엔진의 회전수로부터 엔진의 연료 소비율이 가장 적어지는 엔진의 최적 소기 압력을 산출하는 공정과,
상기 검출한 엔진의 소기 압력과 상기 산출한 엔진의 최적 소기 압력의 차이를 구한 후, 그 차이에 기초하여 상기 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도 수정량을 산출하는 공정과,
상기 산출된 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도 수정량으로부터 상기 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도 지령값을 결정하는 공정과,
상기 결정된 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도 지령값에 기초하여, 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도를 변경하는 공정을 구비하고,
추가로 상기 변경된 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도를 검출하는 공정과,
상기 결정된 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도 지령값과 상기 검출된 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도의 오차를 산출하는 공정과,
상기 산출된 오차를 상기 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도 지령값에 피드백하는 공정을 구비한 것을 특징으로 한다.
배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도를 검출하여, 피드백 제어를 실시함으로써, 경년 열화 등에 의한 지정값과 실제의 개도의 어긋남을 보정할 수 있어, 운전 조건이 최적 운전 조건으로부터 어긋나는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 있어서 바람직하게는, 추가로 상기 오차를 산출하는 공정에 있어서, 상기 결정된 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도 지령값과 상기 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도가 일치한 경우, 상기 엔진의 소기 압력이 상기 엔진의 연료 소비율이 가장 적어지는 엔진의 최적 소기 압력을 유지하는 공정을 구비해도 된다.
또, 본 발명은, 엔진을 구동시키는 공정과, 상기 엔진으로부터 배출되는 배기 가스에 의해 배기 터빈 과급기를 구동시킴으로써 외기를 엔진 본체에 압송하는 공정과, 상기 엔진으로부터 배출되는 배기 가스의 일부를 추기하고, 그 추기된 배기 가스에 의해 파워 터빈을 구동시킴으로써 전력을 생성하는 공정을 구비한 엔진 배기 에너지 회수 장치의 운전 방법으로서,
상기 추기된 배기 가스의 유량을 압착하는 가스 입구 제어 밸브에 의해 상기 파워 터빈에 유입되는 상기 추기된 배기 가스의 유량을 조정하는 공정과, 상기 가스 입구 제어 밸브의 상류에 설치되고, 상기 추기된 배기 가스의 일부를 상기 파워 터빈 하류측에 바이패스하는 바이패스관과, 그 바이패스관에 설치된 배기 가스 바이패스 제어 밸브에 의해 상기 파워 터빈을 우회하는 배기 가스의 유량을 조정하는 공정을 구비한 엔진 배기 에너지 회수 방법에 있어서,
엔진의 부하, 엔진의 회전수, 엔진의 소기 압력, 및 엔진의 실린더내 압력을 검출하는 공정과,
상기 검출한 엔진의 실린더내 압력으로부터 실린더내 압축 압력을 산출하는 공정과,
상기 검출한 엔진의 부하, 및 엔진의 회전수로부터 엔진의 연료 소비율이 가장 적어지는 실린더내 최적 압축 압력을 산출하는 공정과,
상기 산출한 실린더내 압축 압력과 상기 산출한 실린더내 최적 압축 압력의 차이를 구한 후, 그 차이에 기초하여 배기 밸브 폐쇄 타이밍의 변경량을 산출하는 공정과,
상기 산출한 배기 밸브 폐쇄 타이밍의 변경량으로부터 배기 밸브 폐쇄 타이밍을 결정하는 공정과,
상기 결정한 배기 밸브 폐쇄 타이밍에 기초하여, 배기 밸브 폐쇄 타이밍을 변경하는 공정을 구비하고,
추가로 배기 밸브 폐쇄 타이밍을 변경한 후의 엔진의 실린더내 압축 압력을 검출하는 공정과,
상기 검출한 배기 밸브 폐쇄 타이밍을 변경한 후의 엔진의 실린더내 압축 압력과 상기 실린더내 최적 압축 압력의 오차를 산출하는 공정과,
상기 산출된 오차를 상기 배기 밸브 폐쇄 타이밍 지령값에 피드백하는 공정을 구비한 것을 특징으로 한다.
이로써, 엔진은 더욱 세심한 최적 운전 (연료 소비율이 가장 적은) 을 유지할 수 있고, 추가적인 연료 소비율의 향상과 환경 부하 저감이 가능해진다.
또, 본 발명은, 엔진을 구동시키는 공정과, 상기 엔진으로부터 배출되는 배기 가스에 의해 배기 터빈 과급기를 구동시킴으로써 외기를 엔진 본체에 압송하는 공정과, 상기 엔진으로부터 배출되는 배기 가스의 일부를 추기하고, 그 추기된 배기 가스에 의해 파워 터빈을 구동시킴으로써 전력을 생성하는 공정을 구비한 엔진 배기 에너지 회수 장치의 운전 방법으로서,
상기 추기된 배기 가스의 유량을 압착하는 가스 입구 제어 밸브에 의해 상기 파워 터빈에 유입되는 상기 추기된 배기 가스의 유량을 조정하는 공정과, 상기 가스 입구 제어 밸브의 상류에 설치되고, 상기 추기된 배기 가스의 일부를 상기 파워 터빈 하류측에 바이패스하는 바이패스관과, 그 바이패스관에 설치된 배기 가스 바이패스 제어 밸브에 의해 상기 파워 터빈을 우회하는 배기 가스의 유량을 조정하는 공정을 구비한 엔진 배기 에너지 회수 방법에 있어서,
엔진의 부하, 엔진의 회전수, 엔진의 소기 압력, 및 엔진의 실린더내 압력을 검출하는 공정과,
상기 검출한 엔진의 실린더내 압력으로부터 실린더내 최고 압력을 산출하는 공정과,
상기 검출한 엔진의 부하, 및 엔진의 회전수로부터 엔진의 연료 소비율이 가장 적어지는 실린더내 최적 최고 압력을 산출하는 공정과,
상기 산출한 실린더내 최고 압력과 상기 산출한 실린더내 최적 최고 압력의 차이를 구한 후, 그 차이에 기초하여 연료 분사 타이밍의 변경량을 산출하는 공정과,
상기 산출한 연료 분사 타이밍의 변경량으로부터 연료 분사 타이밍을 결정하는 공정과,
상기 결정한 연료 분사 타이밍에 기초하여, 연료 분사 타이밍을 변경하는 공정을 구비하고,
추가로 연료 분사 타이밍을 변경한 후의 엔진의 실린더내 최고 압력을 검출하는 공정과,
상기 검출한 연료 분사 타이밍을 변경한 후의 엔진의 실린더내 최고 압력과 상기 실린더내 최적 최고 압력의 오차를 산출하는 공정과,
상기 산출된 오차를 상기 연료 분사 타이밍 지령값에 피드백하는 공정을 구비한 것을 특징으로 한다.
이로써, 엔진은 더욱 세심한 최적 운전 (연료 소비율이 가장 적은) 을 유지할 수 있고, 추가적인 연료 소비율의 향상과 환경 부하 저감이 가능해진다.
또, 본 발명은, 엔진을 구동시키는 공정과, 상기 엔진으로부터 배출되는 배기 가스에 의해 배기 터빈 과급기를 구동시킴으로써 외기를 엔진 본체에 압송하는 공정과, 상기 엔진으로부터 배출되는 배기 가스의 일부를 추기하고, 그 추기된 배기 가스에 의해 파워 터빈을 구동시킴으로써 전력을 생성하는 공정을 구비한 엔진 배기 에너지 회수 장치의 운전 방법으로서,
상기 추기된 배기 가스의 유량을 압착하는 가스 입구 제어 밸브에 의해 상기 파워 터빈에 유입되는 상기 추기된 배기 가스의 유량을 조정하는 공정과, 상기 가스 입구 제어 밸브의 상류에 설치되고, 상기 추기된 배기 가스의 일부를 상기 파워 터빈 하류측에 바이패스하는 바이패스관과, 그 바이패스관에 설치된 배기 가스 바이패스 제어 밸브에 의해 상기 파워 터빈을 우회하는 배기 가스의 유량을 조정하는 공정을 구비한 엔진 배기 에너지 회수 방법에 있어서,
엔진의 부하, 엔진의 회전수, 엔진의 소기 압력, 및 엔진의 실린더내 압력을 검출하는 공정과,
상기 검출한 엔진의 실린더내 압력으로부터 실린더내 압축 압력, 및 실린더내 최고 압력을 산출하는 공정과,
상기 검출한 엔진의 부하, 및 엔진의 회전수로부터 엔진의 연료 소비율이 가장 적어지는 실린더내 최적 압축 압력, 및 실린더내 최적 최고 압력을 산출하는 공정과,
상기 산출한 실린더내 압축 압력과 상기 실린더내 최적 압축 압력의 차이를 구한 후, 그 차이에 기초하여 상기 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도 수정량을 산출하는 공정과,
상기 산출된 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도 수정량으로부터 상기 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도 지령값을 결정하는 공정과,
상기 결정된 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도 지령값에 기초하여, 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도를 변경하는 공정을 구비하고,
추가로 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도를 변경한 후의 엔진의 실린더내 압축 압력을 검출하는 공정과,
상기 검출한 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도를 변경한 후의 엔진의 실린더내 압축 압력과 상기 실린더내 최적 압축 압력의 오차를 산출하는 공정과,
상기 변경된 배기 가스 바이패스 밸브의 개도가 전체 폐쇄인지의 여부를 판단하고, 전체 폐쇄인 경우에는 상기 산출된 오차에 기초하여 엔진의 배기 밸브 폐쇄 타이밍을 결정하는 공정과,
상기 실린더내 최고 압력과 상기 실린더내 최적 최고 압력의 차이에 기초하여, 엔진의 연료 분사 타이밍을 결정하는 공정과,
상기 결정된 엔진의 배기 밸브 폐쇄 타이밍, 및 상기 결정된 엔진의 연료 분사 타이밍에 기초하여, 엔진의 배기 밸브 폐쇄 타이밍, 및 상기 결정된 엔진의 연료 분사 타이밍을 변경하는 공정을 구비한 것을 특징으로 한다.
경년 열화 등에 의해 배기 가스 바이패스 제어 밸브 지령값과 실제의 밸브 개도의 어긋남이 발생하여 소기 압력이 저하된 경우, 혹은 배기 밸브 시트부가 마모된 경우, 압축 압력이 저하되기 때문에 엔진 성능이 저하된다. 실린더 내의 연소 압력을 직접 검지하여, 실린더내 압축 압력 (Pcomp) 이 소정의 값이 되도록 배기 가스 바이패스 제어 밸브를 제어함으로써, 엔진의 실운전 조건이 경년 변화에 따라 최적 운전으로부터 어긋나는 것을 방지할 수 있다.
이로써, 엔진은 더욱 세심한 최적 운전 (연료 소비율이 가장 적은) 을 유지할 수 있어, 추가적인 연료 소비율의 향상과 환경 부하 저감이 가능해진다.
또, 실린더내 압력 [압축 압력 (Pcomp) 과, 최고 압력 (연소 압력) (Pmax)] 을 직접 검지하여, 검출한 압축 압력 (Pcomp) 과, 최고 압력 (연소 압력) (Pmax) 이 각각, 엔진 운전 상태가 엔진 부하에 대한 맵의 최적 운전 상태의 값이 되도록 배기 가스 바이패스 제어 밸브 개도, 연료 분사 타이밍, 배기 밸브 폐쇄 타이밍을 제어함으로써, 연료의 성상이 변화되어도 엔진의 최적 운전 (연료 소비율이 가장 적은 운전) 을 유지할 수 있다.
또, 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도가 전체 폐쇄 상태인 경우에 있어서도, 배기 밸브 폐쇄 타이밍을 제어함으로써 실린더내 압축 압력 (Pcomp) 을 최적 압축 압력 (Pcomp0) 으로 제어할 수 있으므로, 파라미터 최적값에 대한 제어를 확실하게 실시할 수 있다.
또, 본 발명에 있어서 바람직하게는, 엔진의 배기 밸브 폐쇄 타이밍, 및 엔진의 연료 분사 타이밍을 변경한 후의 실린더내 압축 압력, 및 실린더내 최고 압력을 검출하는 공정과,
상기 산출된 실린더내 최적 최고 압력과 상기 엔진의 배기 밸브 폐쇄 타이밍, 및 엔진의 연료 분사 타이밍을 변경한 후의 실린더내 최고 압력에 오차가 있는 경우에는, 그 오차에 기초하여, 연료 밸브 분사 타이밍 보정량을 결정하고, 그 연료 밸브 분사 타이밍 보정량을 피드백함으로써 연료 분사 타이밍을 결정하는 공정과,
상기 산출된 실린더내 최적 압축 압력과 엔진의 배기 밸브 폐쇄 타이밍, 및 엔진의 연료 분사 타이밍을 변경한 후의 실린더내 압축 압력에 오차가 있는 경우에는, 그 오차에 기초하여, 배기 밸브 폐쇄 타이밍 보정량을 결정하고, 그 배기 밸브 폐쇄 타이밍 보정량을 피드백함으로써 배기 밸브 폐쇄 타이밍을 결정하는 공정을 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관련된 배기 에너지 회수 방법에 의하면, 엔진의 부하 검출 수단, 엔진의 회전수 검출 수단, 소기 압력 검출 수단 등 각각으로부터의 검출값으로부터 엔진 성능 (연료 소비율) 이 최적이 되는 소기 압력을 결정하고, 배기 가스 바이패스 제어 밸브를 제어하여, 엔진 성능을 항상 최적인 상태로 유지할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 배기 에너지 회수 장치를 구비한 개략 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 최적 운전 상태를 결정하는 제어용 데이터베이스의 일례이다.
도 3 은 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 제어 구성도이다.
도 4 는 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 제어 플로우 차트이다.
도 5 는 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 제어 구성도이다.
도 6 은 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 제어 플로우 차트이다.
도 7 은 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 제어 구성도이다.
도 8 은 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 제어 플로우 차트이다.
도 9 는 본 발명의 제 4 실시형태에 관련된 제어 플로우 차트이다.
이하, 본 발명에 관련된 엔진 배기 에너지 회수 장치의 실시형태에 대해 설명한다.
단, 이 실시예에 기재되어 있는 구성 부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대 배치 등은 특별히 특정적인 기재가 없는 한, 이 발명의 범위를 그것에만 한정하는 취지는 아니고, 단순한 설명예에 지나지 않는다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 박용 디젤 기관 (1) 은 디젤 엔진 본체 (예를 들어, 저속 2 사이클 디젤 엔진) (2) 와, 디젤 엔진 본체 (2) (이하 「엔진 본체」라고 한다) 의 배기 매니폴드 (7) 와, 엔진 본체 (2) 내에서 도시하지 않은 연료 분사 장치에 의해 분사된 연료가 연소되는 실린더 (6) 를 구비하고 있다 (본 실시형태의 경우에는 실린더가 6 개 배치된 6 기통 엔진을 나타낸다). 3 은 배기 매니폴드 (7) 로부터 배출된 배기 가스에 의해 구동되는 배기 터빈부 (3a) 와, 동 배기 터빈부 (3a) 와 동축적으로 결합하여 회전 구동되고 외기를 엔진 본체 (2) 에 소기 (급기) 로서 압력을 가하여 공급하는 콤프레서부 (3b) 를 구비한 배기 터빈 과급기, L1 은 배기 매니폴드 (7) 와 배기 터빈부 (3a) 를 연결하고, 배기 가스가 배기 터빈부 (3a) 에 송통 (送通) 되는 제 1 배기관, 18 은 외기를 콤프레서부 (3b) 에서 압축한 소기 (급기) 를 냉각시켜 공기 밀도를 높이기 위한 인터 쿨러, K1 은 콤프레서부 (3b) 와 인터 쿨러 (18) 를 연결한 제 1 급기관, K2 는 인터 쿨러 (18) 와 엔진 본체 (2) 의 급기 매니폴드 (8) 를 연결하고, 인터 쿨러 (18) 에서 냉각된 소기 (급기) 를 엔진 본체 (2) 의 급기 매니폴드 (8) 에 송통시키는 제 2 급기관.
4 는 배기 매니폴드 (7) 로부터 분류된 배기 가스에 의해 구동되고 후술하는 발전기의 구동원인 파워 터빈, 9 는 파워 터빈 (4) 및 배기 터빈 과급기 (3) 의 배기 터빈부 (3a) 각각을 구동한 배기 가스의 열에 의해 물을 증기로 열교환시키는 열교환기, L10 은 열교환기 (9) 에 급수하는 급수관이다. 열교환기 (9) 는 급수관 (L10) 에 의해 공급된 물을 증발관 내 (도시 생략) 에 통수하여, 배기 가스의 열로 물을 증기로 열변환하는 장치이다.
L2 는 배기 매니폴드 (7) 와 파워 터빈 (4) 을 연결하고, 배기 가스를 파워 터빈 (4) 에 송통시키는 제 2 배기관, L3 은 파워 터빈 (4) 과 열교환기 (9) 를 연결하고, 파워 터빈 (4) 으로부터 배출된 배기 가스를 열교환기 (9) 에 송통시키는 제 3 배기관, L4 는 배기 터빈 과급기 (3) 의 배기 터빈부 (3a) 와 제 3 배기관 (L3) 에 연결하여, 배기 터빈부 (3a) 로부터의 배기 가스를 열교환기 (9) 에 송통시키는 제 4 배기관, L5 는 상기 서술한 파워 터빈 (4) 에 함께 작용하여 발전기의 구동원이 되는 증기 터빈 (5) 과 열교환기 (9) 를 연결하고, 열교환기 (9) 에서 열교환된 증기를 증기 터빈 (5) 에 송통시키는 제 5 배기관, L6 은 증기 터빈 (5) 을 구동한 증기를 콘덴서 (복수기) (도시 생략) 에 되돌리는 제 6 배기관, L7 은 열교환기 (9) 에서 물을 증기로 열교환한 배기 가스를 펀넬 (굴뚝) (도시 생략) 에 송통하여 선외 (船外) 에 방출시키는 제 7 배기관이다.
또한, 증기를 콘덴서 (복수기) 에서 응결시키고 복수된 물은 급수관 (L10) 에 의해 열교환기 (9) 에 급수된다.
V1 은 제 2 배기관 (L2) 의 도중에 개재 장착되고, 파워 터빈 (4) 에 대한 배기 가스 유량을 컨트롤하기 위해, 컨트롤러 (도시 생략) 에 의해 개도가 조정되는 가스 입구 제어 밸브, V2 는 제 5 배기관 (L5) 의 도중에 개재 장착되고, 증기 터빈 (5) 에 대한 증기 유량을 전술한 컨트롤러에 의해 개도가 조정되는 증기 유량 조정 밸브, V3 은 제 2 배기관 (L2) 의 가스 입구 제어 밸브 (V1) 상류측 위치와, 제 3 배기관 (L3) 을 연결하는 제 1 바이패스관 (L8) 의 도중에 개재 장착된 배기 가스 바이패스 제어 밸브, V4 는 제 5 배기관 (L5) 의 유량 조정 밸브 (V2) 상류측 위치와, 제 6 배기관 (L6) 을 연결하는 제 2 바이패스관 (L11) 의 도중에 개재 장착된 증기 바이패스 유량 제어 밸브이다.
V5 는 제 2 배기관 (L2) 과 제 1 바이패스관 (L8) 의 결합부와, 가스 입구 제어 밸브 (V1) 사이에서 제 2 배기관 (L2) 에 개재 장착된 긴급용 긴급 제어 밸브로, 어떠한 사태에 의해 파워 터빈 (4) 에 대한 배기 가스 유입을 정지하고자 할 때에 작동시킨다.
또, 배기 가스 바이패스 제어 밸브 (V3) 와 제 3 배기관 (L3) 의 중도부에 오리피스 (19) 가 개재 장착되어 있다. 오리피스 (19) 는 엔진 본체 (2) 가 고부하 운전 (통상적인 항행 운전) 되고, 파워 터빈 (4) 이 전체 부하 운전 상태가 되어 있을 때 (즉, 배기 가스 바이패스 제어 밸브 (V3) 가 전체 폐쇄, 가스 입구 제어 밸브 (V1) 가 전체 개방으로 되어 있을 때), 가스 입구 제어 밸브 (V1) 를 흐르는 배기 가스와 동량의 배기 가스를 가스 입구 제어 밸브 (V1) 가 전체 폐쇄일 때 (파워 터빈 (4) 이 정지 상태) 에 배기 가스 바이패스 제어 밸브 (V3) 를 흐르도록 조정되고 있다.
따라서, 엔진 본체 (2) 가 고부하 운전되고 있는 상태에서 파워 터빈 (4) 이 정지 상태이면, 배기 터빈 과급기 (3) 측에 공급되는 배기 가스의 유량이 증가하고, 소기 압력이 소정 이상으로 증가하는 것을 방지하여, 엔진에 악영향을 주는 것을 방지하는 것이다.
한편, 상기 서술한 바와 같이, 오리피스 (19) 는 엔진 본체 (2) 가 고부하 운전 (통상적인 항행 운전) 되고, 파워 터빈 (4) 이 전체 부하 운전 상태가 되어 있을 때, 파워 터빈 (4) 을 흐르는 배기 가스와 동량의 배기 가스가 흐르도록 (가스 입구 제어 밸브 (V1) 를 전체 폐쇄하고 있을 때) 조정되고 있는 것은, 가스 입구 제어 밸브 (V1) 를 전체 폐쇄하고 있을 때, 오리피스 (19) 를 흐르는 배기 가스가 배기 터빈 과급기 (3) 측에 공급되는 배기 가스의 유량이 감소할수록 흐르지 않기 때문에, 배기 터빈 과급기 (3) 의 소기 압력이 소정값 이하가 되는 것도 방지하고, 엔진 본체 (2) 의 최적 운전을 확보할 수 있다.
파워 터빈 (4) 의 회전축 (도시 생략) 과, 증기 터빈 (5) 의 회전축 (도시 생략) 은 감속기 (도시 생략) 및 커플링 (10) 을 개재하여 연결되고, 또한, 증기 터빈 (5) 의 회전축 (도시 생략) 과 발전기 (11) 의 회전축 (도시 생략) 은 감속기 (도시 생략) 및 커플링 (12) 을 개재하여 연결되어 있다.
또, 발전기 (11) 는 제어용 저항기 (13) 를 개재하여 선내 (본 실시형태에서는 기관실내) 에 별도 설치된 배전반 (14) 과 전기적으로 접속되어 있고, 발전기 (11) 가 발전한 전력을 선내 전원으로서 이용할 수 있게 되어 있다.
다음으로, 본 발명의 실시형태에 있어서의 연료 소비율이 최적 운전 상태를 결정하는 제어용 데이터베이스인 맵에 대해, 도 2 를 참조하여 설명한다.
도 2 의 제어용 데이터베이스는 박용 2 사이클 엔진으로, 어느 엔진 회전수, 부하시에 있어서의 관계를 나타내고 있다. 따라서, 엔진 회전수, 부하 각각에 대해 동일한 관계의 맵을 가지게 된다.
가로축에 압축 압력 (Pcomp) 을 나타내고, 도 2 의 우방향이 대 (大) 가 된다. 세로축에 연료 분사 타이밍을 나타내고, 상방이 타이밍 지각 방향, 하방이 진각 방향을 나타낸다.
압축 압력 (Pcomp) 대신에, 소기 (급기) 압력 (소기 압력이 클 때, 압축 압력이 대가 되는 관계), 엔진 본체의 배기 밸브 폐쇄 타이밍 (조기 폐쇄하여 압축 압력이 대가 되는 관계) 으로서, 제어 인자를 바꿔도 동일한 관계가 얻어진다.
도면 중, 간격을 가진 복수의 곡선은 연료 소비율의 등고선으로, 엔진의 회전수, 부하에 따라 곡선의 위치 및 곡선의 형상이 상이하다. 도면 중 연료 소비율의 등고선은 곡선의 우하 (右下) (곡선의 중심 방향) 방향으로 옮김에 따라 연료 소비율이 좋은 것을 나타낸다.
또, 굵은 직선은 통내 최고 압력 (Pmax) 상한값을 나타내고, 통내 최고 압력 (Pmax) 상한값의 우측 에어리어는 엔진 본체의 허용 압력을 초과하므로 사용할 수 없는 범위가 된다.
따라서, 엔진의 연료 소비율을 가장 좋은 최적 운전 상태로 제어하는 목표 위치 (최적 운전 포인트) 는 통내 최고 압력 (Pmax) 상한값의 좌측 에어리어이고, 또한 연료 소비율의 등고선의 통내 최고 압력 (Pmax) 상한값에 근접한 부분이 된다.
이 목표 위치에 기초하여 소기 압력, 배기 밸브 폐쇄 타이밍, 연료 분사 타이밍을 제어하여, 엔진의 최적 운전 상태를 유지한다.
또, 부하가 낮아짐에 따라, 소기 압력이 저하되고, 그에 따라 압축 압력이 저하되기 때문에, 연료 분사 타이밍을 진각할 수 있게 된다. 이 때문에, 부하가 낮을수록 도 2 의 맵에 있어서 최적 운전 포인트는 굵은 직선의 통내 최고 압력 (Pmax) 상한값을 따라 좌하 (左下) 방향으로 이동한다.
그 때, 연료 소비율의 등고선도 곡선의 중심도 굵은 직선의 통내 최고 압력 (Pmax) 상한값을 따라 좌하 방향으로 이동한다.
(제 1 실시형태)
본 발명에 의한 엔진의 최적 운전 (연료 소비율이 가장 적은) 제어 방법의 제 1 실시형태를 도 3 및 도 4 에 기초하여 설명한다. 도 3 은 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 제어 구성도이고, 도 4 는 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 제어 플로우 차트이다.
도 3 에 있어서, 엔진 부하 검출 수단 (20) 으로부터의 신호와, 엔진 회전수 검출 수단 (21) 으로부터의 신호와, 엔진의 소기 (급기) 압력을 검출하는 소기 압력 검출 수단 (22) 으로부터의 신호가, 제어 장치인 컨트롤러 (23) 에 입력되고 배기 가스 바이패스 제어 밸브 (V3) 에 대한 배기 가스 바이패스 제어 밸브 제어 지령 신호 (A) 를 출력한다.
도 4 와 같이, 단계 S1 에 있어서, 컨트롤러 (23) 에는 엔진 본체 (1) 로부터 엔진 부하 (L), 엔진 회전수 (Ne) 및 소기 압력 (Ps) 이 각각의 검출 수단에 의해 검출되고, 신호로서 입력된다. 단계 S2 에 있어서, 컨트롤러 (23) 는 엔진 부하 (L) 및 엔진 회전수 (Ne) 를 미리 컨트롤러 (23) 내에 준비된 데이터베이스에 조합 (照合) 하여 최적 소기 압력 (Ps0) 을 산출한다 (도 2 에 있어서 가로축에 소기 압력을 나타낸 맵에 기초하여 산출).
다음으로, 단계 S3 에 있어서, 컨트롤러 (23) 는 소기 압력 (Ps) 과 단계 S2 에 있어서 산출된 최적 소기 압력 (Ps0) 의 차이 (ΔPs) 를 구하고, 그 차이 (ΔPs) 에 기초하여 배기 가스 바이패스 제어 밸브 (V3) 의 개도 수정량 (ΔA) 을 결정한다.
다음으로, 단계 S4 에 있어서, 단계 S3 에서 결정한 배기 가스 바이패스 제어 밸브 (V3) 의 개도 수정량 (ΔA) 과 현재의 개도 지령값 (A') 으로부터 배기 가스 바이패스 제어 밸브 (V3) 의 새로운 제어 밸브 개도 지령값 (A) 을 결정한다. 단계 S5 에 있어서, 배기 가스 바이패스 제어 밸브 (V3) 에 새로운 제어 밸브 개도 지령값 (A) 으로 제어하는 지령을 컨트롤러 (23) 에 의해 출력한다. 그 후 단계 S5 로부터 단계 S1 로 돌아와 반복한다. 이 동작을 반복함으로써 소기 압력 (Ps) 이 최적 운전 상태를 유지하기 위한 상태가 되어 있는지를 체크하고, 최적 운전 상태 (연료 소비율이 가장 적은) 를 유지하기 위한 최적 소기 압력 (Ps0) 으로부터 어긋나 있는 경우에는 수정한다.
제 1 실시형태에 의하면, 제어 장치 (23) 는 검출된 엔진 부하와, 엔진 회전수 등의 검출값으로부터 엔진의 최적 운전 상태로 하기 위한 엔진의 최적 소기 압력 (Ps0) 을 산출하여, 그 산출한 소기 압력이 되도록 파워 터빈측에 분류시키는 배기 가스량을 상기 배기 가스 바이패스 제어 밸브 (V3) 의 제어에 의해, 최적 소기 압력이 되도록 제어하여, 항상 엔진을 최적 운전 상태로 유지하여, 연료 소비율을 억제함으로써 엔진의 러닝 코스트 저감 및, 그에 따른 환경 부하 저감 등에 좋은 효과가 얻어진다.
(제 2 실시형태)
다음으로, 본 발명에 의한 엔진 최적 운전 제어 방법의 제 2 실시형태를 도 5 및 도 6 에 기초하여 설명한다. 또한, 제 1, 제 2 실시형태는, 실린더내 압력을 계측하지 않고, 소기 압력 (급기 압력) 의 검출값에 기초하는 제어의 경우로서, 후술하는 실시형태 3, 4 는 실린더내 압력을 측정하여 제어하는 경우이다.
도 5 는 제 2 실시형태에 관련된 제어 구성도이고, 도 6 은 제 2 실시형태에 관련된 제어 플로우 차트이다.
도 5 에 있어서, 제 1 실시형태와 동일 구성은 동일 부호를 붙인다. 제 1 실시형태와 상이한 구성은, 배기 가스 바이패스 제어 밸브 개도 검출 수단 (26) 으로부터 개도 신호가 입력되고, 또한, 엔진 컨트롤러 (25) 에 연료 분사 타이밍 신호, 배기 밸브 폐쇄 타이밍 신호, 작동유 축압 압력 신호 (전자 제어 엔진에 있어서의 연료 펌프 구동유의 작동유 축압 압력), 또는 연료유 축압 압력 신호 (코먼 레일식 연료 펌프의 연료 축압 압력) 가 출력되는 점이다.
도 6 에 나타내는 플로우 차트에 있어서, 먼저 단계 S11 에서, 컨트롤러 (24) 에는 배기 가스 바이패스 제어 밸브 개도 검출 수단 (26) 으로부터 배기 가스 바이패스 제어 밸브 개도 신호 (B) 와, 엔진 본체 (1) 로부터의 엔진 부하 (L), 엔진 회전수 (Ne), 및 소기 압력 (Ps) 이 각각의 검출 수단에 의해 검출되고, 신호로서 입력된다.
다음으로 단계 S12 에 있어서, 미리 컨트롤러 (24) 내에 준비된 맵 (엔진 부하 (L), 엔진 회전수 (Ne) 에 대한 최적 소기 압력 (Ps0), 연료 분사 타이밍 (θinj), 배기 밸브 폐쇄 타이밍 (θevc), 작동유/연료유 축압 압력 맵) 에 비추어, 각 파라미터의 최적값을 산출한다.
즉, 미리 컨트롤러 (24) 내에 준비된 맵은, 도 2 에서 나타내는 바와 같이, 엔진 부하 (L), 엔진 회전수 (Ne) 마다 각각에, 압축 압력 (Pcomp) 과 연료 분사 타이밍의 좌표 내에 연료 소비율의 등고선 및 통내 최고 압력 (Pmax) 상한값을 나타내어, 최적 운전 포인트로서 P 점이 설정되는 맵을 말한다.
그리고, 가로축의 압축 압력 (Pcomp) 대신에, 소기 압력, 배기 밸브 폐쇄 타이밍, 작동유 축압 압력 (전자 제어 엔진에 있어서의 연료 펌프 구동유의 작동유 축압 압력), 또는 연료유 축압 압력 (코먼 레일식 연료 펌프의 연료 축압 압력) 으로 해도 된다. 이들 맵에 기초하여, 각 파라미터의 최적값이 산출된다.
단계 S13 에 있어서, 컨트롤러 (24) 는 소기 압력 검출 수단 (22) 으로 검출한 소기 압력 (Ps) 과 단계 S12 에 있어서 산출된 최적 소기 압력 (Ps0) 의 차이 (ΔPs) 를 구하고, 그 ΔPs 에 기초하여 개도 수정량 (ΔA) 을 결정한다. 단계 S14 에 있어서, 단계 S13 에서 결정한 배기 가스 바이패스 제어 밸브 (V3) 의 개도 수정량 (ΔA) 과 현재의 개도 지령값 (A') 으로부터 배기 가스 바이패스 제어 밸브 (V3) 의 새로운 제어 밸브 개도 (A) 를 결정한다. 단계 S15 에 있어서, 배기 가스 바이패스 제어 밸브 (V3) 에 새로운 제어 밸브 개도 (A) 로 제어하는 지령을 컨트롤러 (24) 에 의해 출력한다. 단계 S16 에 있어서, 새롭게 검출한 배기 가스 바이패스 제어 밸브 (V3) 의 검출값 (B) 과, 지령값 (A) 의 오차를 산출한다. 단계 S17 에 있어서 오차가 있으면 단계 S14 로 돌아와, 오차에 기초하여 수정량을 산출하고, 수정을 반복한다.
검출한 배기 가스 바이패스 제어 밸브 (V3) 의 제어 밸브 개도 (B) 가 지령값 (A) 의 지시대로가 되면, 단계 S11 로 돌아와, 소기 압력 (Ps) 이 최적 소기 압력 (Ps0) 을 유지하도록 제어를 반복한다.
한편, 단계 S18 에 있어서는, 연료 분사 타이밍 (θinj), 배기 밸브 폐쇄 타이밍 (θevc), 작동유/연료유 축압 압력 맵 각각으로부터 엔진 최적 운전 유지를 위한 값을 신호로서 엔진 컨트롤러 (25) 에 송신하여, 엔진 본체 (2) 의 제어를 아울러 실시한다.
즉, 상기한 바와 같이 도 2 의 가로축의 압축 압력 (Pc) 대신에, 소기 압력, 배기 밸브 폐쇄 타이밍, 작동유 축압 압력 (전자 제어 엔진에 있어서의 연료 펌프 구동유의 작동유 축압 압력), 또는 연료유 축압 압력 (코먼 레일식 연료 펌프의 연료 축압 압력) 으로 한 맵에 의해, 가장 연료 소비율이 적은 최적 운전 포인트 (P) 가 설정된 위치에 대한, 좌표 세로축의 연료 분사 타이밍, 좌표 가로축의 배기 밸브 폐쇄 타이밍, 작동유 축압 압력, 연료유 축압 압력의 최적값을 산출하여 출력한다.
전자 제어 엔진에 있어서의 연료 펌프 구동유의 작동유 축압 압력이나, 코먼 레일식 연료 펌프의 연료 축압 압력, 또한, 배기 밸브의 폐쇄 타이밍은 연료 분사 압력에 직접 영향을 준다. 따라서, 작동유 축압 압력이나 연료 분사 압력을 높게 유지할 수 있도록 하여, 실린더 내에 있어서의 연료의 미세화 및, 연료와 공기의 혼합 촉진에 의한 최적 연소 상태를 확보하고, 열효율의 향상에 따른 연료 소비율의 저감, 연소 개선에 의한 배기 가스의 정화에 수반되는 환경 부하의 저감 등에 좋은 효과가 얻어진다.
또, 도 6 의 단계 S14∼S17 에 나타내는 바와 같이 배기 가스 바이패스 제어 밸브 (V3) 의 개도를 검출하여, 피드백 제어를 실시함으로써, 경년 열화 등에 의한 지령값과 실제의 개도의 어긋남을 보정할 수 있어, 운전 조건이 최적 운전 조건으로부터 어긋나는 것을 방지할 수 있다.
(제 3 실시형태)
다음으로, 본 발명에 의한 엔진 최적 운전 제어 방법의 제 3 실시형태를 도 7, 도 8 에 기초하여 설명한다. 도 7 은 제어 구성도, 도 8 은 제어 플로우 차트를 나타낸다.
도 7 에 나타내는 제어 구성에 있어서, 상기 제 2 실시형태와 동일 구성은 동일 부호를 붙인다. 제 2 실시형태와 상이한 구성은, 실린더내 압력 검출 수단 (27) 에 의한 실린더내 압력 신호가 컨트롤러 (28) 에 입력되는 점이다.
도 8 에 나타내는 플로우 차트에 있어서, 먼저 단계 S21 에 있어서, 컨트롤러 (28) 에는 배기 가스 바이패스 제어 밸브 (V3) 로부터 검출한 배기 가스 바이패스 제어 밸브 개도 신호 (B) 와, 엔진 본체 (1) 로부터의 엔진 부하 (L), 엔진 회전수 (Ne), 소기 압력 (Ps) 에 더하여, 실린더내 압력 (Pcyl) 이 각각의 검출 수단에 의해 검출되고, 신호로서 입력된다. 단계 S22 에 있어서, 검출한 실린더내 압력 (Pcyl) 의 크랭크 각도 이력으로부터, 실린더내 압축 압력 (착화 전 압력) (Pcomp), 실린더내 최고 압력 (Pmax) 을 산출한다.
다음으로, 단계 S23 에 있어서, 미리 컨트롤러 (28) 내에 준비된 맵 (엔진 부하 (L), 엔진 회전수 (Ne) 에 대한 최적 소기 압력 (Ps0), 최적 압축 압력 (Pcomp0), 최적 최고 압력 (Pmax0) 의 맵) 에 비추어, 파라미터 최적값을 산출한다.
단계 S24 에 있어서, 소기 압력 (Ps) 과, 단계 S23 에 있어서 산출된 최적 소기 압력 (Ps0) 의 차이 (ΔPs) 를 구하고, ΔPs 에 기초하여 개도 수정량 (ΔA) 을 결정한다. 단계 S25 에 있어서, 단계 S24 에서 결정한 배기 가스 바이패스 제어 밸브 (V3) 의 개도 수정량 (ΔA) 과 현 상황의 개도 지령값 (A') 으로부터 배기 가스 바이패스 제어 밸브 (V3) 의 새로운 제어 밸브 개도 (A) 를 결정한다.
단계 S26 에 있어서, 단계 S25 에서 결정한, 배기 가스 바이패스 제어 밸브 (V3) 에 대한 새로운 제어 밸브 개도 지령값 (A) 으로 제어하는 지령을 컨트롤러 (28) 에 의해 출력한다. 단계 S27 에 있어서, 새롭게 검출한 배기 가스 바이패스 제어 밸브 (V3) 의 값과, 지령값의 오차를 산출한다. 단계 S28 에 있어서, 오차의 유무를 판정하고, 오차가 있으면 단계 S30 에 있어서, 오차에 기초하여 보정량을 산출하고, 단계 S25 로 돌아와, 배기 가스 바이패스 제어 밸브 (V3) 의 개도의 보정을 반복한다.
검출한 배기 가스 바이패스 제어 밸브 (V3) 의 제어 밸브 개도 (A) 가 지령값의 지시대로가 되면, 그 후 단계 S21 로 돌아와, 소기 압력 (Ps) 이 최적 소기 압력 (Ps0) 을 유지하도록 제어를 반복한다.
한편, 단계 S31 에 있어서, 단계 S23 에서 산출한 실린더내 압축 압력 (Pcomp) 과 최적 압축 압력 (Pcomp0) 의 차이 (ΔPcomp) 에 기초하여 배기 밸브 폐쇄 타이밍의 변경량 (Δθevc) 을 결정한다.
동일하게, 단계 S32 에서 배기 밸브 폐쇄 타이밍의 변경량 (Δθevc) 의 결정과 병행하여, 단계 S23 에서 산출한 최적 최고 압력 (Pmax0) 과 단계 S22 에서 산출한 실린더내 최고 압력 (Pmax) 에 기초하여 연료 분사 타이밍의 변경량 (Δθinj) 을 결정한다.
단계 S33 에 있어서, 단계 S31 에서 결정한 배기 밸브 폐쇄 타이밍의 변경량 (Δθevc) 에 기초하여 배기 밸브 폐쇄 타이밍을 결정, 단계 S34 에 있어서, 연료 분사 타이밍 (θinj) 을 결정한다. 단계 S35 에 있어서, 컨트롤러 (28) 는 엔진 컨트롤러 (25) 에 대해 배기 밸브 폐쇄 타이밍 (θevc) 및 연료 분사 타이밍 (θinj) 의 수정 지령을 낸다. 단계 S36 에 있어서, 목표로 한 최적 최고 압력 (Pmax0), 최적 압축 압력 (Pcomp0) 과, 검출한 실린더내 최고 압력 (Pmax), 실린더내 압축 압력 (Pcomp) 의 오차를 산출한다. 단계 S37 에 있어서, 각각에 오차가 있으면, 오차에 기초하여 수정량을 산출하여 각각 단계 S33 과, 단계 S34 에 피드백하여 제어를 반복한다.
이로써, 엔진은 더욱 세심한 최적 운전 (연료 소비율이 가장 적은) 을 유지할 수 있고, 추가적인 연료 소비율의 향상과 환경 부하 저감이 가능해진다.
또, 엔진의 실린더 내에서 압축되는 압축 압력은 소기 압력과 배기 밸브 폐쇄 타이밍의 2 개의 인자에 의해 정해진다. 따라서, 소기 (급기) 압력을 높이면서 배기 밸브 폐쇄 타이밍을 늦추는 관계를 설정함으로써, 피스톤 상승시의 압축 작업의 저감이 되어 연비 저감 효과가 얻어지고, 또한, 압축 상사점에서의 실린더내 연소 가스 온도를 저하시키기 때문에, 연료 연소시의 NOx (질소 산화물) 생성을 억제할 수 있으므로 환경 부하의 저감이 가능하다.
또, 단계 S24∼S27 에 나타내는 바와 같이 소기 압력이 최적 압력이 되도록, 소기 압력의 변화를 축차 검출하여 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도를 제어함으로써, 배기 터빈 과급기측에 대한 배기 가스량을 조정하여, 엔진 본체에 대한 소기 압력이 조정 가능해지고, 경년 열화 등에 의한 지령값과 실제의 개도의 어긋남을 보정할 수 있어, 운전 조건이 최적 운전 조건으로부터 어긋나는 것을 방지할 수 있다.
또, 엔진을 최적 운전 상태로 유지하기 위한 조건의 하나로, 연료의 연소 상황이 영향을 미친다. 연료의 연소 상황은 엔진 회전수, 엔진의 소기 (급기) 압력, 연료의 성상 (세탄가, 점도, 불순물의 혼합 등) 등에 영향을 받고, 연료의 착화 시기, 연료의 미세화 상황 등으로 연소 속도가 바뀌므로, 단계 S31∼S37 에 나타내는 바와 같이, 실린더내 압력 [압축 압력 (Pcomp) 과, 최고 압력 (연소 압력) (Pmax)] 을 직접 검지하여, 검출한 압축 압력 (Pcomp) 과, 최고 압력 (연소 압력) (Pmax) 이 각각, 엔진 운전 상태가 엔진 부하에 대한 맵의 최적 운전 상태의 값이 되도록 배기 가스 바이패스 제어 밸브 개도 및 연료 분사 타이밍, 배기 밸브 폐쇄 타이밍을 제어함으로써, 연료의 성상의 변화나 경년 변화에 의한 실린더내 압력의 저하에 대해서도 엔진의 최적 운전 (연료 소비율이 가장 적은 운전) 을 유지할 수 있다.
또한, 압축 압력 (Pcomp) 과, 최고 압력 (Pmax) 을 각각 최적값으로 제어하는 것이 아니라, Pmax/Pcomp 의 비를 취하고, 엔진 부하에 대해 주어지는 최적 맵비가 되도록 배기 가스 바이패스 제어 밸브를 제어할 수도 있다.
(제 4 실시형태)
다음으로, 본 발명에 의한 엔진 최적 운전 제어 방법의 제 4 실시형태를 도 7, 도 9 에 기초하여 설명한다. 도 7 은 제어 구성도이고, 제 3 실시형태와 동일하다. 도 9 는 제어 플로우 차트를 나타낸다.
도 9 에 있어서, 먼저, 단계 S41 에 있어서, 컨트롤러 (29) 에는 엔진 본체 (1) 로부터의 엔진 부하 (L), 엔진 회전수 (Ne), 소기 압력 (Ps), 실린더내 압력 (Pcyl) 에 더하여, 배기 가스 바이패스 제어 밸브 (V3) 의 검출값이 각각의 검출 수단에 의해 검출되고, 신호로서 입력된다. 단계 S42 에 있어서, 검출한 실린더내 압력 (Pcyl) 의 크랭크 각도 이력으로부터, 실린더내 압축 압력 (Pcomp), 실린더내 최고 압력 (Pmax) 을 산출한다.
단계 S43 에 있어서, 미리 컨트롤러 (29) 내에 준비된 맵 (엔진 부하 (L), 엔진 회전수 (Ne) 에 대한 최적 압축 압력 (Pcomp0), 최적 최고 압력 (Pmax0) 의 맵) 에 비추어, 파라미터 최적값을 산출한다.
단계 S44 에 있어서, 컨트롤러 (29) 는 실린더내 압축 압력 (Pcomp) 과 최적 압축 압력 (Pcomp0) 의 차이 (ΔPcomp) 에 기초하여 배기 가스 바이패스 제어 밸브 (V3) 의 개도의 변경량 (ΔA) 을 결정한다. 단계 S45 에 있어서, 단계 S44 에서 결정한 배기 가스 바이패스 제어 밸브 (V3) 의 개도 수정량 (ΔA) 과 현재의 개도 지령값 (A') 으로부터 배기 가스 바이패스 제어 밸브 (V3) 의 새로운 제어 밸브 개도 지령값 (A) 을 결정한다. 단계 S46 에 있어서, 단계 S45 에서, 배기 가스 바이패스 제어 밸브 (V3) 에 새로운 제어 밸브 개도 (A) 로 제어하는 지령을 컨트롤러 (29) 에 의해 출력한다.
단계 S47 에 있어서, 최적 압축 압력 (Pcomp0) 과 새롭게 검출한 실린더내 압축 압력 (Pcomp) 을 비교하여, 그 오차를 산출한다. 그리고, 단계 S48 에서, 배기 가스 바이패스 제어 밸브 (V3) 의 개도가 0 또는 개방인지를 판단한다. 배기 가스 바이패스 제어 밸브 (V3) 의 개도 (A)≠0 즉 열려 있는 경우에는, 단계 S49 에 있어서, 오차에 기초한 배기 가스 바이패스 제어 밸브 (V3) 의 개도 보정량을 산출한다. 그 결과를 단계 S45 에 반영시켜 배기 가스 바이패스 제어 밸브 (V3) 의 개도 제어를 실시한다. 한편, 단계 S48 에 있어서, 개도 (A)=0 즉 닫혀 있는 경우에는, 단계 S50 에 있어서, 실린더내 압축 압력 (Pcomp) 의 오차에 기초하여 배기 밸브 폐쇄 타이밍 보정량 (Δθevc) 을 산출한다. 단계 S51 에 있어서, 배기 밸브 폐쇄 타이밍 (θevc) 을 결정한다.
단계 S52 에 있어서, 단계 S43 에서 산출한 실린더내 최고 압력 (Pmax) 과 최적 최고 압력 (Pmax0) 의 차이에 기초하여 연료 분사 타이밍의 변경량 (Δθinj) 을 결정한다. 단계 S53 에 있어서, 연료 분사 타이밍 (θinj) 을 결정한다. 단계 S54 에 있어서, 컨트롤러 (29) 는 엔진 컨트롤러 (25) 에 단계 S51 에서 결정한 배기 밸브 폐쇄 타이밍 (θevc) 과, 단계 S53 에서 결정한 연료 분사 타이밍 (θinj) 의 제어 지령을 낸다.
단계 S55 에 있어서, 목표의 최적 최고 압력 (Pmax0), 최적 압축 압력 (Pcomp0) 과, 검출한 실린더내 최고 압력 (Pmax), 실린더내 압축 압력 (Pcomp) 의 차이를 산출한다.
그 결과 실린더내 최고 압력 (Pmax) 이 목표의 최적 최고 압력 (Pmax0) 과의 오차가 있는 경우에는 단계 S56 에 있어서, 실린더내 최고 압력 (Pmax) 의 오차에 기초하여 연료 분사 타이밍의 변경량 (Δθinj) 을 산출하고, 단계 S53 으로 돌아와, 상기 Pmax 의 오차에 기초하여 다시 연료 분사 타이밍 (θinj) 을 결정하고, 엔진 컨트롤러 (25) 에 신호를 출력한다.
한편, 실린더내 압축 압력 (Pcomp) 이 목표의 최적 압축 압력 (Pcomp0) 과의 오차가 있는 경우에는 단계 S50 으로 돌아와, 최적 압축 압력 (Pcomp0) 과의 오차에 기초하여 배기 밸브 폐쇄 타이밍 (θevc) 의 보정량을 다시 산출한다.
경년 열화 등에 의해 배기 가스 바이패스 제어 밸브 지령값과 실제의 밸브 개도의 어긋남이 발생하여 소기 압력이 저하된 경우, 혹은 배기 밸브 시트부가 마모된 경우, 압축 압력이 저하되기 때문에 엔진 성능이 저하된다. 단계 S44∼S48 에 나타내는 바와 같이, 실린더 내의 연소 압력을 직접 검지하여, 실린더내 압축 압력 (Pcomp) 이 소정의 값이 되도록 배기 가스 바이패스 제어 밸브를 제어함으로써, 엔진의 실운전 조건이 경년 변화에 따라 최적 운전으로부터 어긋나는 것을 방지할 수 있다.
이로써, 엔진은 더욱 세심한 최적 운전 (연료 소비율이 가장 적은) 을 유지할 수 있어, 추가적인 연료 소비율의 향상과 환경 부하 저감이 가능해진다.
또, 실린더내 압력 [압축 압력 (Pcomp) 과, 최고 압력 (연소 압력) (Pmax)] 을 직접 검지하여, 검출한 압축 압력 (Pcomp) 과, 최고 압력 (연소 압력) (Pmax) 이 각각, 엔진 운전 상태가 엔진 부하에 대한 맵의 최적 운전 상태의 값이 되도록 배기 가스 바이패스 제어 밸브 개도, 연료 분사 타이밍, 배기 밸브 폐쇄 타이밍을 제어함으로써, 연료의 성상이 변화되어도 엔진의 최적 운전 (연료 소비율이 가장 적은 운전) 을 유지할 수 있다.
또, 배기 가스 바이패스 제어 밸브 (V3) 의 개도가 전체 폐쇄 상태인 경우에 있어서도, 배기 밸브 폐쇄 타이밍을 제어함으로써 실린더내 압축 압력 (Pcomp) 을 최적 압축 압력 (Pcomp0) 으로 제어할 수 있으므로, 파라미터 최적값에 대한 제어를 확실하게 실시할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 서술한 실시형태로 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 일탈하지 않는 범위에서, 적절히 필요에 따라 변형 실시 및 변경 실시할 수 있다.
또 상기 서술한 실시형태에서는 배기 터빈 과급기 (3), 파워 터빈 (4), 증기 터빈 (5) 을 각각 1 대씩 구비한 배기 에너지 회수 장치를 일 구체예로서 설명했지만, 본 발명은 이와 같은 것에 한정되는 것이 아니고, 예를 들어 배기 터빈 과급기 (3) 를 2 대, 파워 터빈 (4) 과, 파워 터빈의 입력측에 배기 가스의 유입량을 조정하는 가변 노즐을 구비하여 회전수를 제어하는 파워 터빈 등을 적용할 수도 있다.
또, 본 발명의 실시형태에 의하면, 가스 입구 제어 밸브 (V1), 증기 유량 조정 밸브 (V2), 배기 가스 바이패스 제어 밸브 (V3) 및, 증기 바이패스 유량 제어 밸브 (V4) 를 세심하게 조정함으로써, 파워 터빈 (4) 및 증기 터빈 (5) 의 운전 각각을 무단계로 조정할 수 있으므로, 발전기 (11) 의 발전량의 조정폭이 커지기 때문에, 선내에서의 전력 소비량이 크게 변화되어도, 제어용 저항기 (13) 의 용량이 작고, 소형화된 것을 채용할 수 있으므로 비용적으로도 유리하다.
산업상 이용가능성
본 발명에서는, 엔진의 배기 에너지를 파워 터빈 및 증기 터빈을 감속기와 커플링으로 직렬로 연결하여, 발전기를 구동하여 선내에 전력으로서 공급했지만, 에어 액추에이터의 동력원으로서 압축 공기를 에어 탱크에 저장할 수도 있다.

Claims (8)

  1. 엔진을 구동시키는 공정과, 상기 엔진으로부터 배출되는 배기 가스에 의해 배기 터빈 과급기를 구동시킴으로써 외기를 엔진 본체에 압송하는 공정과, 상기 엔진으로부터 배출되는 배기 가스의 일부를 추기 (抽氣) 하고, 그 추기된 배기 가스에 의해 파워 터빈을 구동시킴으로써 전력을 생성하는 공정을 구비한 엔진 배기 에너지 회수 장치의 운전 방법으로서,
    상기 추기된 배기 가스의 유량을 압착하는 가스 입구 제어 밸브에 의해 상기 파워 터빈에 유입되는 배기 가스의 유량을 조정하는 공정과, 상기 가스 입구 제어 밸브의 상류에 설치되고, 상기 추기된 배기 가스의 일부를 상기 파워 터빈 하류측에 바이패스하는 바이패스관과, 그 바이패스관에 설치된 배기 가스 바이패스 제어 밸브 및 상기 바이패스 제어 밸브의 하류측에 형성되는 오리피스에 의해 상기 파워 터빈을 우회하는 배기 가스의 유량을 조정하는 공정을 구비한 엔진 배기 에너지 회수 방법에 있어서,
    엔진의 부하, 엔진의 회전수, 및 엔진의 소기 압력을 검출하는 공정과,
    상기 검출한 엔진의 부하, 및 엔진의 회전수로부터 엔진의 연료 소비율이 가장 적어지는 엔진의 최적 소기 압력을 산출하는 공정과,
    상기 검출한 엔진의 소기 압력과 상기 산출한 엔진의 최적 소기 압력의 차이를 구한 후, 그 차이에 기초하여 상기 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도 수정량을 산출하는 공정과,
    상기 산출된 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도 수정량으로부터 상기 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도 지령값을 결정하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 엔진 배기 에너지 회수 방법.
  2. 엔진을 구동시키는 공정과, 상기 엔진으로부터 배출되는 배기 가스에 의해 배기 터빈 과급기를 구동시킴으로써 외기를 엔진 본체에 압송하는 공정과, 상기 엔진으로부터 배출되는 배기 가스의 일부를 추기하고, 그 추기된 배기 가스에 의해 파워 터빈을 구동시킴으로써 전력을 생성하는 공정을 구비한 엔진 배기 에너지 회수 장치의 운전 방법으로서,
    상기 추기된 배기 가스의 유량을 압착하는 가스 입구 제어 밸브에 의해 상기 파워 터빈에 유입되는 배기 가스의 유량을 조정하는 공정과, 상기 가스 입구 제어 밸브의 상류에 설치되고, 상기 추기된 배기 가스의 일부를 상기 파워 터빈 하류측에 바이패스하는 바이패스관과, 그 바이패스관에 설치된 배기 가스 바이패스 제어 밸브 및 상기 바이패스 제어 밸브의 하류측에 형성되는 오리피스에 의해 상기 파워 터빈을 우회하는 배기 가스의 유량을 조정하는 공정을 구비한 엔진 배기 에너지 회수 방법에 있어서,
    엔진의 부하, 엔진의 회전수, 및 엔진의 소기 압력을 검출하는 공정과,
    상기 검출한 엔진의 부하, 및 엔진의 회전수로부터 엔진의 연료 소비율이 가장 적어지는 엔진의 최적 소기 압력을 산출하는 공정과,
    상기 검출한 엔진의 소기 압력과 상기 산출한 엔진의 최적 소기 압력의 차이를 구한 후, 그 차이에 기초하여 상기 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도 수정량을 산출하는 공정과,
    상기 산출된 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도 수정량으로부터 상기 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도 지령값을 결정하는 공정과,
    상기 결정된 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도 지령값에 기초하여, 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도를 변경하는 공정을 구비하고,
    추가로 상기 변경된 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도를 검출하는 공정과,
    상기 결정된 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도 지령값과 상기 검출된 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도의 오차를 산출하는 공정과,
    상기 산출된 오차를 상기 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도 지령값에 피드백하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 엔진 배기 에너지 회수 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 오차를 산출하는 공정에 있어서, 상기 결정된 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도 지령값과 상기 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도가 일치한 경우, 상기 엔진의 소기 압력이 상기 엔진의 연료 소비율이 가장 적어지는 엔진의 최적 소기 압력을 유지하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 엔진 배기 에너지 회수 방법.
  4. 엔진을 구동시키는 공정과, 상기 엔진으로부터 배출되는 배기 가스에 의해 배기 터빈 과급기를 구동시킴으로써 외기를 엔진 본체에 압송하는 공정과, 상기 엔진으로부터 배출되는 배기 가스의 일부를 추기하고, 그 추기된 배기 가스에 의해 파워 터빈을 구동시킴으로써 전력을 생성하는 공정을 구비한 엔진 배기 에너지 회수 장치의 운전 방법으로서,
    상기 추기된 배기 가스의 유량을 압착하는 가스 입구 제어 밸브에 의해 상기 파워 터빈에 유입되는 상기 추기된 배기 가스의 유량을 조정하는 공정과, 상기 가스 입구 제어 밸브의 상류에 설치되고, 상기 추기된 배기 가스의 일부를 상기 파워 터빈 하류측에 바이패스하는 바이패스관과, 그 바이패스관에 설치된 배기 가스 바이패스 제어 밸브 및 상기 바이패스 제어 밸브의 하류측에 형성되는 오리피스에 의해 상기 파워 터빈을 우회하는 배기 가스의 유량을 조정하는 공정을 구비한 엔진 배기 에너지 회수 방법에 있어서,
    엔진의 부하, 엔진의 회전수, 엔진의 소기 압력, 및 엔진의 실린더내 압력을 검출하는 공정과,
    상기 검출한 엔진의 실린더내 압력으로부터 실린더내 압축 압력을 산출하는 공정과,
    상기 검출한 엔진의 부하, 및 엔진의 회전수로부터 엔진의 연료 소비율이 가장 적어지는 실린더내 최적 압축 압력을 산출하는 공정과,
    상기 산출한 실린더내 압축 압력과 상기 산출한 실린더내 최적 압축 압력의 차이를 구한 후, 그 차이에 기초하여 배기 밸브 폐쇄 타이밍의 변경량을 산출하는 공정과,
    상기 산출한 배기 밸브 폐쇄 타이밍의 변경량으로부터 배기 밸브 폐쇄 타이밍을 결정하는 공정과,
    상기 결정한 배기 밸브 폐쇄 타이밍에 기초하여, 배기 밸브 폐쇄 타이밍을 변경하는 공정을 구비하고,
    추가로 배기 밸브 폐쇄 타이밍을 변경한 후의 엔진의 실린더내 압축 압력을 검출하는 공정과,
    상기 검출한 배기 밸브 폐쇄 타이밍을 변경한 후의 엔진의 실린더내 압축 압력과 상기 실린더내 최적 압축 압력의 오차를 산출하는 공정과,
    상기 산출된 오차를 상기 배기 밸브 폐쇄 타이밍 지령값에 피드백하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 엔진 배기 에너지 회수 방법.
  5. 엔진을 구동시키는 공정과, 상기 엔진으로부터 배출되는 배기 가스에 의해 배기 터빈 과급기를 구동시킴으로써 외기를 엔진 본체에 압송하는 공정과, 상기 엔진으로부터 배출되는 배기 가스의 일부를 추기하고, 그 추기된 배기 가스에 의해 파워 터빈을 구동시킴으로써 전력을 생성하는 공정을 구비한 엔진 배기 에너지 회수 장치의 운전 방법으로서,
    상기 추기된 배기 가스의 유량을 압착하는 가스 입구 제어 밸브에 의해 상기 파워 터빈에 유입되는 상기 추기된 배기 가스의 유량을 조정하는 공정과, 상기 가스 입구 제어 밸브의 상류에 설치되고, 상기 추기된 배기 가스의 일부를 상기 파워 터빈 하류측에 바이패스하는 바이패스관과, 그 바이패스관에 설치된 배기 가스 바이패스 제어 밸브 및 상기 바이패스 제어 밸브의 하류측에 형성되는 오리피스에 의해 상기 파워 터빈을 우회하는 배기 가스의 유량을 조정하는 공정을 구비한 엔진 배기 에너지 회수 방법에 있어서,
    엔진의 부하, 엔진의 회전수, 엔진의 소기 압력, 및 엔진의 실린더내 압력을 검출하는 공정과,
    상기 검출한 엔진의 실린더내 압력으로부터 실린더내 최고 압력을 산출하는 공정과,
    상기 검출한 엔진의 부하, 및 엔진의 회전수로부터 엔진의 연료 소비율이 가장 적어지는 실린더내 최적 최고 압력을 산출하는 공정과,
    상기 산출한 실린더내 최고 압력과 상기 산출한 실린더내 최적 최고 압력의 차이를 구한 후, 그 차이에 기초하여 연료 분사 타이밍의 변경량을 산출하는 공정과,
    상기 산출한 연료 분사 타이밍의 변경량으로부터 연료 분사 타이밍을 결정하는 공정과,
    상기 결정한 연료 분사 타이밍에 기초하여, 연료 분사 타이밍을 변경하는 공정을 구비하고,
    추가로 연료 분사 타이밍을 변경한 후의 엔진의 실린더내 최고 압력을 검출하는 공정과,
    상기 검출한 연료 분사 타이밍을 변경한 후의 엔진의 실린더내 최고 압력과 상기 실린더내 최적 최고 압력의 오차를 산출하는 공정과,
    상기 산출된 오차를 상기 연료 분사 타이밍 지령값에 피드백하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 엔진 배기 에너지 회수 방법.
  6. 엔진을 구동시키는 공정과, 상기 엔진으로부터 배출되는 배기 가스에 의해 배기 터빈 과급기를 구동시킴으로써 외기를 엔진 본체에 압송하는 공정과, 상기 엔진으로부터 배출되는 배기 가스의 일부를 추기하고, 그 추기된 배기 가스에 의해 파워 터빈을 구동시킴으로써 전력을 생성하는 공정을 구비한 엔진 배기 에너지 회수 장치의 운전 방법으로서,
    상기 추기된 배기 가스의 유량을 압착하는 가스 입구 제어 밸브에 의해 상기 파워 터빈에 유입되는 상기 추기된 배기 가스의 유량을 조정하는 공정과, 상기 가스 입구 제어 밸브의 상류에 설치되고, 상기 추기된 배기 가스의 일부를 상기 파워 터빈 하류측에 바이패스하는 바이패스관과, 그 바이패스관에 설치된 배기 가스 바이패스 제어 밸브 및 상기 바이패스 제어 밸브의 하류측에 형성되는 오리피스에 의해 상기 파워 터빈을 우회하는 배기 가스의 유량을 조정하는 공정을 구비한 엔진 배기 에너지 회수 방법에 있어서,
    엔진의 부하, 엔진의 회전수, 엔진의 소기 압력, 및 엔진의 실린더내 압력을 검출하는 공정과,
    상기 검출한 엔진의 실린더내 압력으로부터 실린더내 압축 압력, 및 실린더내 최고 압력을 산출하는 공정과,
    상기 검출한 엔진의 부하, 및 엔진의 회전수로부터 엔진의 연료 소비율이 가장 적어지는 실린더내 최적 압축 압력, 및 실린더내 최적 최고 압력을 산출하는 공정과,
    상기 산출한 실린더내 압축 압력과 상기 실린더내 최적 압축 압력의 차이를 구한 후, 그 차이에 기초하여 상기 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도 수정량을 산출하는 공정과,
    상기 산출된 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도 수정량으로부터 상기 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도 지령값을 결정하는 공정과,
    상기 결정된 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도 지령값에 기초하여, 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도를 변경하는 공정을 구비하고,
    추가로 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도를 변경한 후의 엔진의 실린더내 압축 압력을 검출하는 공정과,
    상기 검출한 배기 가스 바이패스 제어 밸브의 개도를 변경한 후의 엔진의 실린더내 압축 압력과 상기 실린더내 최적 압축 압력의 오차를 산출하는 공정과,
    상기 변경된 배기 가스 바이패스 밸브의 개도가 전체 폐쇄인지의 여부를 판단하고, 전체 폐쇄인 경우에는 상기 산출된 오차에 기초하여 엔진의 배기 밸브 폐쇄 타이밍을 결정하는 공정과,
    상기 실린더내 최고 압력과 상기 실린더내 최적 최고 압력의 차이에 기초하여, 엔진의 연료 분사 타이밍을 결정하는 공정과,
    상기 결정된 엔진의 배기 밸브 폐쇄 타이밍, 및 상기 결정된 엔진의 연료 분사 타이밍에 기초하여, 엔진의 배기 밸브 폐쇄 타이밍, 및 상기 결정된 엔진의 연료 분사 타이밍을 변경하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 엔진 배기 에너지 회수 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    엔진의 배기 밸브 폐쇄 타이밍, 및 엔진의 연료 분사 타이밍을 변경한 후의 실린더내 압축 압력, 및 실린더내 최고 압력을 검출하는 공정과,
    상기 산출된 실린더내 최적 최고 압력과 상기 엔진의 배기 밸브 폐쇄 타이밍, 및 엔진의 연료 분사 타이밍을 변경한 후의 실린더내 최고 압력에 오차가 있는 경우에는, 그 오차에 기초하여, 연료 밸브 분사 타이밍 보정량을 결정하고, 그 연료 밸브 분사 타이밍 보정량을 피드백함으로써 연료 분사 타이밍을 결정하는 공정과,
    상기 산출된 실린더내 최적 압축 압력과 엔진의 배기 밸브 폐쇄 타이밍, 및 엔진의 연료 분사 타이밍을 변경한 후의 실린더내 압축 압력에 오차가 있는 경우에는, 그 오차에 기초하여, 배기 밸브 폐쇄 타이밍 보정량을 결정하고, 그 배기 밸브 폐쇄 타이밍 보정량을 피드백함으로써 배기 밸브 폐쇄 타이밍을 결정하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 엔진 배기 에너지 회수 방법.
  8. 제 1 항, 제 2 항, 제 4 항, 제 5 항, 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    엔진이 고부하 운전되고, 파워 터빈이 전체 부하 운전 상태가 되어 있을 때에, 가스 입구 제어 밸브를 흐르는 배기 가스와 동량의 배기 가스를, 가스 입구 제어 밸브가 전체 폐쇄일 때에 상기 배기 가스 바이패스 제어 밸브를 흐르도록 상기 오리피스가 조정되는 것을 특징으로 하는 엔진 배기 에너지 회수 방법.
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Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5185910B2 (ja) * 2009-10-16 2013-04-17 三菱重工業株式会社 ミラーサイクルエンジン
JP5448873B2 (ja) * 2010-01-21 2014-03-19 三菱重工業株式会社 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
JP5167326B2 (ja) * 2010-11-05 2013-03-21 三菱重工業株式会社 エンジン排気エネルギー回収装置
DE102010056238A1 (de) * 2010-12-24 2012-06-28 Audi Ag Antrieb mit einer Brennkraftmaschine und einer Expansionsmaschine mit Gasrückführung
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
GB2501458A (en) * 2012-02-22 2013-10-30 Bowman Power Group Ltd Exhaust energy recovery system with power turbine and organic Rankine cycle
JP5303049B1 (ja) * 2012-03-27 2013-10-02 三菱電機株式会社 電動過給機を備えた内燃機関制御装置
JP5420013B2 (ja) * 2012-04-20 2014-02-19 三菱電機株式会社 内燃機関の制御装置およびその制御方法
US9068522B2 (en) * 2012-04-27 2015-06-30 Ford Global Technologies, Llc Method for diagnosing an engine
WO2013179656A1 (ja) * 2012-05-28 2013-12-05 川崎重工業株式会社 原動機システム及びこれを備えた船舶
US20140102098A1 (en) * 2012-10-12 2014-04-17 Echogen Power Systems, Llc Bypass and throttle valves for a supercritical working fluid circuit
GB2508866B (en) * 2012-12-13 2020-05-20 Bowman Power Group Ltd Turbogenerator system and method
JP5563052B2 (ja) * 2012-12-14 2014-07-30 三菱重工業株式会社 排熱回収システム及び排熱回収方法
JP6101111B2 (ja) * 2013-02-27 2017-03-22 川崎重工業株式会社 エンジンシステム及び船舶
WO2014138035A1 (en) 2013-03-04 2014-09-12 Echogen Power Systems, L.L.C. Heat engine systems with high net power supercritical carbon dioxide circuits
WO2014165144A1 (en) * 2013-03-13 2014-10-09 Echogen Power Systems, L.L.C. Control system for a heat engine system utilizing supercritical working fluid
WO2014170559A1 (fr) * 2013-04-15 2014-10-23 Valeo Systemes De Controle Moteur Procède d'amélioration du rendement énergétique d'un système d'entraînement
JP5627733B1 (ja) 2013-05-01 2014-11-19 三菱電機株式会社 内燃機関のウエストゲートバルブ制御装置および内燃機関のウエストゲートバルブ制御方法
CN103256108B (zh) * 2013-05-16 2016-01-27 浙江吉利汽车研究院有限公司杭州分公司 一种汽车尾气发电装置
KR101628124B1 (ko) 2014-05-27 2016-06-21 현대자동차 주식회사 차량 엔진 룸 공기 유량 제어 시스템
KR101575318B1 (ko) * 2014-05-28 2015-12-07 현대자동차 주식회사 자동차의 공기흐름 제어 시스템
KR20160017715A (ko) * 2014-08-01 2016-02-17 현대중공업 주식회사 삼중관 구조의 엔진 배기라인
US10570777B2 (en) 2014-11-03 2020-02-25 Echogen Power Systems, Llc Active thrust management of a turbopump within a supercritical working fluid circuit in a heat engine system
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
CN104458272A (zh) * 2014-12-08 2015-03-25 广西玉柴机器股份有限公司 发动机的排气烟度测试方法及测试装置
CN106150627B (zh) * 2015-03-27 2020-01-31 长城汽车股份有限公司 发动机组件及具有其的车辆
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
JP7129755B2 (ja) * 2016-11-30 2022-09-02 三菱重工業株式会社 舶用ディーゼルエンジン
US10024255B2 (en) * 2016-12-16 2018-07-17 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for a split exhaust engine system
JP6348637B1 (ja) * 2017-05-31 2018-06-27 株式会社三井Ｅ＆Ｓホールディングス 内燃機関の過給機余剰動力回収装置及び船舶
CN110107431A (zh) * 2018-02-01 2019-08-09 上海汽车集团股份有限公司 一种尾气余热回收利用装置
US11187112B2 (en) 2018-06-27 2021-11-30 Echogen Power Systems Llc Systems and methods for generating electricity via a pumped thermal energy storage 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
KR20210071460A (ko) * 2019-12-06 2021-06-16 엘지전자 주식회사 가스 히트펌프 시스템
US11435120B2 (en) 2020-05-05 2022-09-06 Echogen Power Systems (Delaware), Inc. Split expansion heat pump cycle
EP4259907A1 (en) 2020-12-09 2023-10-18 Supercritical Storage Company, Inc. Three reservoir electric thermal energy storage system

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6282214A (ja) * 1985-10-02 1987-04-15 Kawasaki Heavy Ind Ltd 複合機関
JP2008075574A (ja) * 2006-09-21 2008-04-03 Toyota Motor Corp 過給制御装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63124810A (ja) * 1986-11-13 1988-05-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 蒸気・排気ガスタ−ビンの負荷制御装置
JPS63183225A (ja) * 1987-01-22 1988-07-28 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd パワ−タ−ビン付デイ−ゼル機関の運転方法
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
JPH01178752A (ja) * 1988-01-08 1989-07-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 内燃機関の制御装置
JPH051837U (ja) * 1991-06-26 1993-01-14 富士重工業株式会社 筒内直噴式エンジンの燃料噴射制御装置
CN1101397A (zh) * 1993-10-05 1995-04-12 华中理工大学 一种补燃式涡轮增压系统
US5551236A (en) * 1994-05-02 1996-09-03 Dresser Industries, Inc. Turbocharger control management system
JP3500951B2 (ja) * 1998-03-09 2004-02-23 株式会社日立製作所 ノンスロットル式の圧縮着火式内燃機関およびその制御方法
CN100447385C (zh) * 2002-05-21 2008-12-31 曼B与W狄赛尔公司 大型增压内燃发动机
JP3798741B2 (ja) * 2002-09-09 2006-07-19 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射制御装置
EP1472444B1 (en) * 2002-11-20 2006-05-10 Honeywell International, Inc. Turbocharging system and a method for turbocharging of an internal combustion engine
CN101091041A (zh) * 2004-08-31 2007-12-19 美国环境保护署 具有有效旁路的多级涡轮增压系统
SE0402409L (sv) * 2004-10-06 2005-08-09 Saab Automobile Förbränningsmotor med parallellt arbetande turboaggregat, samt metod för reglering
JP4419894B2 (ja) * 2005-03-28 2010-02-24 株式会社デンソー 内燃機関のウエストゲートバルブ制御装置
KR101238728B1 (ko) * 2006-04-12 2013-03-05 맨 디젤 앤드 터보 필리얼 아프 맨 디젤 앤드 터보 에스이 티스크랜드 에너지 회수 설비를 구비한 대형 터보 과급 디젤 엔진
JP2008185009A (ja) * 2007-01-31 2008-08-14 Iseki & Co Ltd 作業車のエンジン回転制御装置
DE102007028629A1 (de) * 2007-06-21 2008-12-24 Man Diesel Se Turbomotor mit Nutzturbine

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6282214A (ja) * 1985-10-02 1987-04-15 Kawasaki Heavy Ind Ltd 複合機関
JP2008075574A (ja) * 2006-09-21 2008-04-03 Toyota Motor Corp 過給制御装置

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