KR102012290B1 - Supercharger surplus power recovery device and ship of internal combustion engine - Google Patents

Supercharger surplus power recovery device and ship of internal combustion engine

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KR102012290B1
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노부유키 사카이리
타카시 다니구치
카즈타카 시마다
타카히로 무라카미
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가부시키가이샤 미쯔이 이앤에스 머시너리
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Abstract

과급기 잉여 동력 회수 장치는, 유압으로 작동하는 작동 기기를 전자 제어함으로써 구동되는 내연 기관, 상기 내연 기관의 배기 가스로에 배설(配設)된 제1 과급기, 상기 제1 과급기에 연결되고 회전 구동되어 유압을 발생시키는 유압 펌프, 상기 유압 펌프로부터 상기 작동 기기에 유압을 공급하는 유로(油路), 상기 작동 기기를 전자 제어하는 컨트롤러, 상기 제1 과급기의 터빈에 보내는 배기 가스 유량을 제어하는 제어 밸브를 가진다. 상기 컨트롤러는, 상기 내연 기관의 부하율이 제1값 이상일 때, 상기 유압 펌프에 의해 생성되는 유압 생성량이, 상기 내연 기관의 구동을 위해 필요한 유압의 필요량에 대응하도록, 상기 상기 제어 밸브의 개도(開度)를 제어한다.The supercharger surplus power recovery device includes an internal combustion engine driven by electronically controlling an actuating device that operates hydraulically, a first supercharger disposed in an exhaust gas path of the internal combustion engine, and a rotary drive driven and hydraulically connected to the first supercharger. A hydraulic pump for generating oil, a flow path for supplying hydraulic pressure from the hydraulic pump to the operating device, a controller for electronically controlling the operating device, and a control valve for controlling the flow rate of the exhaust gas sent to the turbine of the first supercharger. Have When the load ratio of the internal combustion engine is equal to or greater than the first value, the controller opens an opening degree of the control valve so that the amount of hydraulic pressure generated by the hydraulic pump corresponds to the required amount of hydraulic pressure required for driving the internal combustion engine. Control the degree.

Description

내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치 및 선박Supercharger surplus power recovery device and ship of internal combustion engine

본 발명은, 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치 및 선박에 관한 것이다.The present invention relates to a supercharger surplus power recovery device for an internal combustion engine and a ship.

종래, 디젤 엔진이나 가스 엔진 등의 내연 기관에서는, 엔진의 배기 가스에 의해 과급기(터보차저)의 터빈을 회전 구동하고, 회전 구동한 터빈에 의해 회전되는 압축기에 의해 급기 밀도를 높여, 엔진의 출력 향상을 도모하고 있다.Conventionally, in an internal combustion engine such as a diesel engine or a gas engine, the turbine of the supercharger (turbocharger) is rotationally driven by the exhaust gas of the engine, and the air supply density is increased by a compressor that is rotated by the turbine that is rotationally driven to output the engine. We are trying to improve.

그러나, 이와 같이 과급기를 장착하여 배기 에너지의 유효 이용을 도모했다고 하더라도, 엔진의 고부하시(고출력시)등에는 배기 에너지가 잉여가 되어, 이 잉여 배기 에너지를 낭비없이 이용하는 것이, 연비 향상뿐만 아니라 환경 보호의 면에서도 강하게 요청되고 있다.However, even when the supercharger is mounted in such a manner as to effectively utilize the exhaust energy, the exhaust energy is surplus at the time of high load (at high output) of the engine, and the use of the surplus exhaust energy without waste not only improves fuel economy but also improves the environment. It is also strongly requested in terms of protection.

이 엔진의 잉여 배기 에너지를 유효 이용하는 것으로서, 과급기에 연결되어 과급기에 의해 회전 구동되는 유압 펌프로부터 유압을 생성시키고, 이 유압을, 내연 기관을 구동시키는 작동 기기의 구동원으로서 유압 기구에 공급하는 과급기 잉여 동력 회수 장치가 알려져 있다(특허 문헌 1).By using the excess exhaust energy of this engine effectively, the supercharger surplus which produces | generates hydraulic pressure from the hydraulic pump connected to the supercharger and is rotationally driven by a supercharger, and supplies this hydraulic pressure to a hydraulic mechanism as a drive source of the operation apparatus which drives an internal combustion engine. A power recovery device is known (Patent Document 1).

특허 문헌 1: 일본 특허 제6012810호 공보Patent Document 1: Japanese Patent No. 6012810

이 과급기 잉여 동력 회수 장치에서는, 유압 펌프가 생성하는 유압은, 내연 기관을 구동시키는 유압 기구에 주로 공급되지만, 유압 펌프에 의해 만들어지는 유압의 생성량은, 내연 기관의 부하율이 높아질수록 많아지고, 유압 기구에 필요한 유압의 필요량을 초과할 경우가 많다. 이 때문에, 유압의 잉여 에너지를 낭비하게 배기하는 경우가 많다. 이 때문에, 유압 기구에 필요한 유압의 필요량에 대응한 유압의 양을 생성하는 것이 바람직하다. 실제로, 내연 기관의 부하율이 높아질수록, 상기 유압의 잉여 에너지는 매우 많아진다.In this supercharger surplus power recovery device, the hydraulic pressure generated by the hydraulic pump is mainly supplied to the hydraulic mechanism for driving the internal combustion engine, but the amount of hydraulic pressure generated by the hydraulic pump increases as the load ratio of the internal combustion engine increases, In many cases, the amount of hydraulic pressure required for the mechanism is exceeded. For this reason, in many cases, exhausting of hydraulic surplus energy is wasted. For this reason, it is preferable to generate the amount of oil pressure corresponding to the required amount of oil pressure required for the hydraulic mechanism. In fact, the higher the load ratio of the internal combustion engine, the more the surplus energy of the hydraulic pressure becomes.

이에, 본 발명은, 과급기의 회전에 의해 회전하는 유압 펌프에 의해 만들어지는 유압의 생성량이, 내연 기관의 구동을 위해 필요한 유압의 필요량에 대응하도록, 생성하는 유압의 양을 제어할 수 있는 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치 및 이 장치를 탑재한 선박을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention provides an internal combustion engine capable of controlling the amount of oil pressure to be generated so that the amount of oil generated by the hydraulic pump rotating by rotation of the supercharger corresponds to the required amount of oil pressure required for driving the internal combustion engine. It is an object of the present invention to provide a supercharger surplus power recovery device and a ship equipped with the device.

본 발명의 일 태양은, 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치이다. 해당 장치는,One aspect of the present invention is a supercharger surplus power recovery device of an internal combustion engine. The device,

유압으로 작동하는 작동 기기를 전자 제어함으로써 구동되는 내연 기관, Internal combustion engines driven by electronic control of hydraulically actuated actuators,

상기 내연 기관의 배기 가스로에 배설(配設)되며 상기 내연 기관의 배기 가스에 의해 회전 구동되어 상기 내연 기관의 흡기관에 과급된 급기를 공급하는 제1 과급기,A first supercharger disposed in the exhaust gas passage of the internal combustion engine and rotationally driven by the exhaust gas of the internal combustion engine to supply the supercharged air to the intake pipe of the internal combustion engine;

상기 제1 과급기에 연결되며 상기 제1 과급기에 의해 회전 구동되어 유압을 발생시키는 유압 펌프,A hydraulic pump connected to the first supercharger and rotationally driven by the first supercharger to generate hydraulic pressure;

상기 유압 펌프로부터 상기 작동 기기에 유압을 공급하는 유로(油路),A flow path for supplying hydraulic pressure to the operating device from the hydraulic pump,

상기 작동 기기를 전자 제어하는 컨트롤러,A controller for electronically controlling the actuating device;

상기 제1 과급기의 터빈에 보내는 배기 가스 유량을 제어하는 제어 밸브를 포함한다.And a control valve for controlling the exhaust gas flow rate sent to the turbine of the first supercharger.

상기 컨트롤러는, 상기 내연 기관의 부하율이 제1값 이상일 때, 상기 유압 펌프에 의해 생성되는 유압 생성량이, 상기 작동 기기를 작동하기 위한 유압을 포함하는 상기 내연 기관의 구동을 위해 필요한 유압의 필요량에 대응하도록, 상기 내연 기관의 부하율에 따라 상기 제어 밸브의 개도(開度)를 제어한다.The controller is configured such that, when the load ratio of the internal combustion engine is equal to or greater than a first value, the amount of hydraulic pressure generated by the hydraulic pump is in accordance with a required amount of hydraulic pressure required for driving the internal combustion engine including hydraulic pressure for operating the operating device. Correspondingly, the opening degree of the control valve is controlled in accordance with the load ratio of the internal combustion engine.

상기 유압의 필요량은, 상기 내연 기관의 부하율에 따라 정해지고, The required amount of the hydraulic pressure is determined according to the load ratio of the internal combustion engine,

상기 컨트롤러는, 상기 제1 과급기에 있어서의 상기 배기 가스의, 상기 유압의 필요량에 대응하는 목표 소기압, 상기 내연 기관의 부하율과의 대응 관계 정보, 혹은 상기 유압의 필요량, 상기 내연 기관의 부하율과의 대응 관계 정보를 보지하고,The controller may include target scavenging pressure corresponding to a required amount of the hydraulic pressure of the exhaust gas in the first supercharger, correspondence information with a load ratio of the internal combustion engine, a required amount of the hydraulic pressure, a load ratio of the internal combustion engine, and the like. Look at the corresponding relationship information,

상기 컨트롤러는, 상기 내연 기관의 부하율이 상기 제1값 이상일 때, 상기 제1 과급기에 있어서의 소기압이 상기 목표 소기압에 일치하도록, 혹은 상기 유압 펌프의 유압 생성량이 상기 유압의 필요량에 일치하도록, 상기 내연 기관의 부하율에 따라, 상기 제어 밸브의 개도를 제어하는 것이 바람직하다.The controller may be configured such that when the load ratio of the internal combustion engine is equal to or greater than the first value, the scavenging pressure in the first supercharger matches the target scavenging pressure, or the amount of hydraulic pressure generated by the hydraulic pump matches the required amount of the hydraulic pressure. It is preferable to control the opening degree of the control valve according to the load ratio of the internal combustion engine.

상기 내연 기관의 상기 제1 과급기와 병렬 배치되고, 상기 배기 가스의 일부를 상기 제1 과급기의 터빈을 경유하지 않고, 외부로 배기하는 바이패스 배기 가스로,A bypass exhaust gas disposed in parallel with the first supercharger of the internal combustion engine and exhausting a part of the exhaust gas to the outside without passing through a turbine of the first supercharger,

상기 바이패스 배기 가스로에 있어서의 배기 가스 유량을 제어하는 배기 바이패스 밸브를 포함하고,An exhaust bypass valve for controlling an exhaust gas flow rate in the bypass exhaust gas path,

상기 제어 밸브는, 상기 배기 바이패스 밸브인 것이 바람직하다.It is preferable that the said control valve is the said exhaust bypass valve.

상기 컨트롤러는, 상기 내연 기관의 부하율이 상기 제1값 미만인 경우, 상기 배기 바이패스 밸브를 닫는 것이 바람직하다.It is preferable that the said controller closes the said exhaust bypass valve, when the load ratio of the said internal combustion engine is less than the said 1st value.

상기 배기 가스의 일부를, 상기 제1 과급기에 보내지 않고, 상기 내연 기관의 상기 흡기관에 공급하는 제1 배기 재순환 장치를 포함하고,A first exhaust recirculation device for supplying a part of the exhaust gas to the intake pipe of the internal combustion engine without sending the part of the exhaust gas to the first supercharger;

상기 제1 배기 재순환 장치를 구동할 때, 상기 배기 바이패스 밸브를 닫는 것이 바람직하다.When driving the first exhaust recirculation device, it is preferable to close the exhaust bypass valve.

상기 제1 배기 재순환 장치는, 상기 내연 기관의 부하율이, 미리 정한 상한치 이상이 되면 정지하는 것이 바람직하다.It is preferable that a said 1st exhaust gas recirculation apparatus stops when the load ratio of the said internal combustion engine becomes more than a predetermined upper limit.

상기 내연 기관의 상기 터빈에 접속되는 상기 배기 가스로의 도중에, 배기 가스의 유로(流路) 면적을 가변으로 제어하는 유량 조정 밸브가 상기 제어 밸브로서 설치되어 있는 것이 바람직하다.In the middle of the exhaust gas passage connected to the turbine of the internal combustion engine, it is preferable that a flow rate regulating valve for variably controlling the flow path area of the exhaust gas is provided as the control valve.

본 발명의 다른 일 태양은, 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치이다. 해당 장치는, 유압으로 작동하는 작동 기기를 전자 제어함으로써 구동되는 내연 기관,Another aspect of the present invention is a supercharger surplus power recovery device of an internal combustion engine. The apparatus comprises an internal combustion engine which is driven by electronically controlling a hydraulically actuated operating device,

상기 내연 기관의 배기 가스로에 배설(配設)되며 상기 내연 기관의 배기 가스에 의해 회전 구동되어 상기 내연 기관의 흡기관에 과급된 급기를 공급하는 제1 과급기,A first supercharger disposed in the exhaust gas passage of the internal combustion engine and rotationally driven by the exhaust gas of the internal combustion engine to supply the supercharged air to the intake pipe of the internal combustion engine;

상기 제1 과급기에 연결되며 상기 제1 과급기에 의해 회전 구동되어 유압을 발생시키는 유압 펌프,A hydraulic pump connected to the first supercharger and rotationally driven by the first supercharger to generate hydraulic pressure;

상기 유압 펌프로부터 상기 작동 기기에 유압을 공급하는 유로,A flow path for supplying hydraulic pressure to the operating device from the hydraulic pump,

상기 작동 기기를 전자 제어하는 컨트롤러,A controller for electronically controlling the actuating device;

상기 제1 과급기의 터빈에 보내는 배기 가스 유량을 제어하는 제어 밸브,A control valve for controlling the flow rate of the exhaust gas sent to the turbine of the first supercharger,

상기 제1 과급기와 별도로, 상기 내연 기관의 배기 가스로에 병렬 배치되고 상기 내연 기관의 배기 가스에 의해 회전 구동되어 상기 내연 기관에 과급된 급기를 공급하는 상기 제1 과급기 대비 사이즈가 작은 제2 과급기,A second supercharger having a smaller size than the first supercharger, which is arranged in parallel to the exhaust gas passage of the internal combustion engine and is rotationally driven by the exhaust gas of the internal combustion engine to supply the supercharged air to the internal combustion engine;

상기 제2 과급기에 병렬 배치되고, 상기 배기 가스의 일부를, 상기 제2 과급기에 보내지 않고, 상기 내연 기관의 상기 흡기관에 공급하는 제2 배기 재순환 장치,A second exhaust recirculation apparatus arranged in parallel to the second supercharger and supplying a part of the exhaust gas to the intake pipe of the internal combustion engine without sending a part of the exhaust gas to the second supercharger;

상기 제2 과급기의 터빈에의 배기 가스의 공급을 차단하는 차단 밸브를, 포함하고,A shutoff valve for interrupting supply of exhaust gas to the turbine of the second supercharger,

상기 컨트롤러는,The controller,

상기 내연 기관의 부하율이 제1값 이상일 때, 상기 유압 펌프에 의해 생성되는 유압 생성량이 상기 작동 기기를 작동하기 위한 유압을 포함하는 상기 내연 기관의 구동을 위해 필요한 유압의 필요량에 대응하도록, 상기 제어 밸브의 개도를 제어하고,The control so that when the load ratio of the internal combustion engine is equal to or greater than a first value, the amount of hydraulic pressure generated by the hydraulic pump corresponds to the required amount of hydraulic pressure required for driving the internal combustion engine including the hydraulic pressure for operating the operating device. To control the opening of the valve,

상기 내연 기관의 부하율이, 상기 제1값 이상 제2값 이하인 경우, 상기 제2 배기 재순환 장치의 동작을 정지한 상태에서, 상기 차단 밸브를 닫는 것에 의해, 상기 제2 과급기에 의한 급기를 정지하게 제어한다.When the load ratio of the internal combustion engine is greater than or equal to the first value and less than or equal to the second value, the air supply by the second supercharger is stopped by closing the shutoff valve in a state in which the operation of the second exhaust recirculation device is stopped. To control.

또, 본 발명의 다른 일 태양은, 상기 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치가 탑재되고,Moreover, another aspect of this invention is equipped with the supercharger surplus power recovery apparatus of the said internal combustion engine,

상기 내연 기관은, 선박의 추진용 엔진인 선박이다.The said internal combustion engine is a ship which is an engine for propulsion of a ship.

상기 과급기 잉여 동력 회수 장치 및 이 장치를 탑재한 선박에 의하면, 과급기의 회전에 의해 회전하는 유압 펌프에 의해 만들어지는 유압의 생성량이, 내연 기관의 구동을 위해 필요한 유압의 필요량에 대응하도록, 생성하는 유압의 양을 제어할 수 있다.According to the supercharger surplus power recovery device and the ship equipped with the device, the amount of hydraulic pressure generated by the hydraulic pump rotating by the rotation of the supercharger is generated so as to correspond to the required amount of hydraulic pressure required for driving the internal combustion engine. The amount of hydraulic pressure can be controlled.

도 1은 일 실시 형태의 과급기 잉여 동력 회수 장치의 주요 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 일 실시 형태에서 사용하는 내연 기관이 저부하율일 때의 유압 흐름의 일례를 설명하는 도면이다.
도 3은 일 실시 형태에서 사용하는 내연 기관이 중부하율일 때의 유압 흐름의 일례를 설명하는 도면이다.
도 4는 일 실시 형태에서 사용하는 내연 기관이 고부하율일 때의 유압 흐름의 일례를 설명하는 도면이다.
도 5는 일 실시 형태에서 사용하는 과급기 주변의 장치 구성의 바람직한 일 형태를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 일 실시 형태에서 사용하는 과급기 주변의 장치 구성의 바람직한 다른 일 형태를 모식적으로 나타내는 도면이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the main structure of the supercharger surplus power recovery apparatus of one Embodiment.
It is a figure explaining an example of the hydraulic flow when the internal combustion engine used by one Embodiment is low load rate.
It is a figure explaining an example of the hydraulic flow when the internal combustion engine used by one Embodiment is a heavy load ratio.
4 is a view for explaining an example of hydraulic flow when the internal combustion engine used in one embodiment has a high load ratio.
FIG. 5: is a figure which shows typically a preferable form of the apparatus structure around the turbocharger used by one Embodiment.
FIG. 6: is a figure which shows typically another preferable form of the apparatus structure around the turbocharger used by one Embodiment.

본 발명에 관련된 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치 및 선박의 일 실시 형태를 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION The supercharger surplus power recovery apparatus of the internal combustion engine which concerns on this invention, and one Embodiment of a ship are demonstrated in detail.

도 1은 본 실시 형태의 과급기 잉여 동력 회수 장치(이후, '회수 장치'라 함)(100)의 주요 구성을 나타내는 도면이다.FIG. 1: is a figure which shows the main structure of the supercharger surplus power recovery apparatus (henceforth a "recovery apparatus" 100) of this embodiment.

회수 장치(100)는, 내연 기관(1)에 부수하여 설치되는 장치이다. 회수 장치(100)는, 과급기에 연결되어 과급기에 의해 회전 구동되는 유압 펌프에 유압을 생성시키고, 이 유압을, 내연 기관을 구동시키는 작동 기기(예를 들면 배기 밸브나 연료 분사 밸브)의 구동원이 되는 유압으로서 공급한다. 이와 같은 회수 장치(100)의 처리를 배기 에너지 회수 처리라고 한다. 이하, 회수 장치(100) 및 배기 에너지 회수 처리를 설명한다.The recovery device 100 is a device attached to the internal combustion engine 1. The recovery device 100 generates a hydraulic pressure in a hydraulic pump which is connected to the supercharger and is driven to rotate by the supercharger, and the driving source of an operating device (for example, an exhaust valve or a fuel injection valve) for driving the hydraulic pressure is It is supplied as a hydraulic pressure. Such processing of the recovery apparatus 100 is referred to as exhaust energy recovery processing. Hereinafter, the recovery apparatus 100 and the exhaust energy recovery process will be described.

(회수 장치 및 배기 에너지 회수 처리)(Recovery device and exhaust energy recovery treatment)

회수 장치(100)는, 내연 기관(1), 과급기(제1 과급기)(5), 유압 펌프(10), 유압 기구(20), 컨트롤러(50), 유압 제어 유닛(51)을 주로 구비한다.The recovery device 100 mainly includes an internal combustion engine 1, a supercharger (first supercharger) 5, a hydraulic pump 10, a hydraulic mechanism 20, a controller 50, and a hydraulic control unit 51. .

내연 기관(1)은, 특별히 제한되지 않지만, 일례로서, 선박에 탑재되는 추진용 저속 디젤 엔진(동력원, 내연 기관)을 들 수 있다. 내연 기관(1)은, 내연 기관(1)을 구동시키기 위해 필요한, 예를 들면 배기 밸브, 연료 분사 밸브 등의 작동 기기가 유압을 개재하여 전자 제어되는 전자 제어 기관이다. 내연 기관(1)에는 과급기(5)가 설치되어 있다.Although the internal combustion engine 1 is not specifically limited, As an example, the low speed diesel engine for propulsion mounted on a ship (power source, an internal combustion engine) is mentioned. The internal combustion engine 1 is an electronic control engine in which operating equipment such as an exhaust valve, a fuel injection valve, etc. necessary for driving the internal combustion engine 1 is electronically controlled via hydraulic pressure. The internal combustion engine 1 is provided with a supercharger 5.

과급기(5)는, 내연 기관(1)의 배기 가스에 의해 회전 구동되며 내연 기관(1)의 흡기관에 과급된 급기를 내연 기관(1)에 공급한다. 과급기(5)는, 구체적으로는, 압축기(6)와 터빈(7)을 구비한다. 압축기(6)와 터빈(7)은, 회전축(8)으로 연결된다. 내연 기관(1)의 배기 가스에 의해 터빈(7)이 회전 구동되고, 터빈(7)에 의해 압축기(6)가 회전한다. 이로 인해 내연 기관(1)의 급기 밀도가 높아져, 엔진의 출력이 향상한다.The supercharger 5 is rotationally driven by the exhaust gas of the internal combustion engine 1 and supplies the internal combustion engine 1 with the supercharged air charged to the intake pipe of the internal combustion engine 1. Specifically, the supercharger 5 includes a compressor 6 and a turbine 7. The compressor 6 and the turbine 7 are connected by the rotating shaft 8. The turbine 7 is driven to rotate by the exhaust gas of the internal combustion engine 1, and the compressor 6 is rotated by the turbine 7. For this reason, the air supply density of the internal combustion engine 1 becomes high and the output of an engine improves.

그리고, 과급기(5)는, 반드시 그 단수가 단단(段)인 것에 한정되는 것은 아니다. 또, 내연 기관(1)은 선박용 엔진에 한정되지 않고, 형식도 저속 디젤 엔진에 한정되는 것은 아니다. 천연가스, 도시가스 등을 연료로 하는 가스 엔진, 기타 모든 형식의 전자 제어 기관이 포함된다.In addition, the supercharger 5 is not necessarily limited to the thing with the single stage. In addition, the internal combustion engine 1 is not limited to a marine engine, and the model is not limited to a low speed diesel engine. Gas engines fueled by natural gas, city gas, and all other types of electronic control engines.

도 1에 나타내는 바와 같이, 과급기(5)의 회전축(8)에 변속기(9)가 연결되고, 변속기(9)에 가변 용량형 유압 펌프(10)가 연결된다. 내연 기관(1)의 크랭크축(2)의 일단에 변속기(3)가 연결되고, 변속기(9)에 가변 용량형 기관 구동 유압 펌프(11)가 연결되어 있다.As shown in FIG. 1, the transmission 9 is connected to the rotation shaft 8 of the supercharger 5, and the variable displacement hydraulic pump 10 is connected to the transmission 9. A transmission 3 is connected to one end of the crankshaft 2 of the internal combustion engine 1, and a variable displacement engine drive hydraulic pump 11 is connected to the transmission 9.

변속기(9)를 설치하지 않고 기관 구동 유압 펌프(11)를 내연 기관(1)의 크랭크축(2)에 직결할 수도 있다. 또, 상술한 유압 펌프(10) 및 기관 구동 유압 펌프(11)는, 도 1에 있어서는 각각 1대이지만, 어디까지나 일례이며, 복수 대로 해도 된다.The engine drive hydraulic pump 11 may be directly connected to the crankshaft 2 of the internal combustion engine 1 without providing the transmission 9. In addition, although the hydraulic pump 10 and the engine drive hydraulic pump 11 which were mentioned above are one each in FIG. 1, they are an example to the last and may be a plurality.

유압 펌프(10)와 기관 구동 유압 펌프(11)는, 유압 기구(20) 내에 장착된다.The hydraulic pump 10 and the engine drive hydraulic pump 11 are mounted in the hydraulic mechanism 20.

유압 기구(20)는, 내연 기관(1)의 작동 기기를 포함하는 유압 제어 유닛(51)에 유압을 공급하며 작동 기기를 작동시켜 내연 기관(1)을 구동시키는 기구이다. 유압 기구(20)는, 유로(21, 22, 23, 24, 26, 27), 제1 역지(逆止) 밸브 기구(30), 제2 역지 밸브 기구(35), 전자 개폐 밸브 기구(44), 스타트업용 유압 펌프(53), 전환 밸브(55)를 구비한다.The hydraulic mechanism 20 is a mechanism for supplying hydraulic pressure to the hydraulic control unit 51 including the operating device of the internal combustion engine 1 and operating the operating device to drive the internal combustion engine 1. The hydraulic mechanism 20 includes flow paths 21, 22, 23, 24, 26, 27, a first check valve mechanism 30, a second check valve mechanism 35, and an electromagnetic switching valve mechanism 44. ), A hydraulic pump 53 for startup, and a switching valve 55.

유압 기구(20)에 있어서, 기관 구동 유압 펌프(11)의 일방의 토출구(11a)는 유로(21)에 접속되고, 제1 역지 밸브 기구(30), 유로(23)를 개재하여, 내연 기관(1)의 작동 기기의 유압 제어 유닛(51)에 접속되고, 기관 구동 유압 펌프(11)는 유압을 공급한다. 유로(21, 22, 23)에 의해 제1 유로가 형성된다. 기관 구동 유압 펌프(11)의 타방의 토출구(11b)는, 유로(24)를 개재하여 유압 펌프(10)의 일방의 토출구(10b)에 접속된다.In the hydraulic mechanism 20, one discharge port 11a of the engine-driven hydraulic pump 11 is connected to the flow passage 21, and is interposed between the first check valve mechanism 30 and the flow passage 23, and the internal combustion engine. It is connected to the hydraulic control unit 51 of the operating device of (1), and the engine drive hydraulic pump 11 supplies hydraulic pressure. The first flow path is formed by the flow paths 21, 22, and 23. The other discharge port 11b of the engine drive hydraulic pump 11 is connected to one discharge port 10b of the hydraulic pump 10 via the flow path 24.

유압 펌프(10)는, 과급기(5)에 연결되고 과급기(5)에 의해 회전 구동되어 유압을 발생시킨다. 유압 펌프(10)의 타방의 토출구(10a)는 유로(26)에 접속되고, 제2 역지 밸브 기구(35), 유로(27), 유로(23)를 이 순서로 개재하여, 내연 기관(1)의 작동 기기의 유압 제어 유닛(51)에 접속된다. 유압 펌프(10)는, 유압 제어 유닛(51)에 유압을 공급한다. 또, 유로(27)로부터 분기하는 형태로 유로(22), 제1 역지 밸브 기구(30), 유로(21)를 이 순서로 개재하여, 기관 구동 유압 펌프(11)의 일방의 토출구(11a)에도 접속된다.The hydraulic pump 10 is connected to the turbocharger 5 and is rotationally driven by the turbocharger 5 to generate hydraulic pressure. The other discharge port 10a of the hydraulic pump 10 is connected to the flow path 26, and intersects the second check valve mechanism 35, the flow path 27, and the flow path 23 in this order, thereby providing an internal combustion engine 1. Is connected to the hydraulic control unit 51 of the operating device. The hydraulic pump 10 supplies hydraulic pressure to the hydraulic control unit 51. Moreover, the discharge port 11a of one of the engine drive hydraulic pump 11 is interposed in this order through the flow path 22, the 1st check valve mechanism 30, and the flow path 21 in the form which branches from the flow path 27. As shown in FIG. Is also connected.

그리고, 유압 펌프(10)의 토출구(10a, 10b) 및 기관 구동 유압 펌프(11)의 토출구(11a, 11b)는 모두 토출구로 하고 있다. 그러나, 실제는, 후술하는 바와 같이, 작동 상태에 따라 그 일방이 유압의 토출구가 되고, 타방이 유압의 취입구가 되는 것인데, 편의상 모두 토출구라고 한다.The discharge ports 10a and 10b of the hydraulic pump 10 and the discharge ports 11a and 11b of the engine drive hydraulic pump 11 are both discharge ports. In reality, however, as will be described later, one of the hydraulic outlets becomes the hydraulic outlet according to the operating state and the other the hydraulic outlet of the hydraulic outlet.

제1 역지 밸브 기구(30)는, 컨트롤러(50)의 제어에 의해 제1 역지 밸브 기구(30) 내의 도시되지 않은 전자 전환 밸브가 전환되고, 유로(22)로부터 유로(21), 즉 유로(22)로부터 기관 구동 유압 펌프(11)에의 유압의 역류를 허용시키는 역지 해제 기능을 가진다.As for the 1st check valve mechanism 30, the solenoid switching valve which is not shown in the 1st check valve mechanism 30 is switched by control of the controller 50, and the flow path 22 from the flow path 22, ie, the flow path ( It has a check release function which allows back flow of hydraulic pressure from 22 to the engine drive hydraulic pump 11.

이 역지 해제 기능이 OFF인 경우에는, 제1 역지 밸브 기구(30)는, 기관 구동 유압 펌프(11)로부터 유로(21)를 개재하여 유압 제어 유닛(51)에의 유압의 공급을 허용함과 함께, 유로(22)로부터 기관 구동 유압 펌프(11)로의 유압의 역류를 방지하는 통상적인 역지 기능이 작동한다.When this check release function is OFF, the 1st check valve mechanism 30 allows supply of hydraulic pressure from the engine drive hydraulic pump 11 to the hydraulic control unit 51 via the flow path 21, and The normal check function, which prevents the back flow of hydraulic pressure from the oil passage 22 to the engine driven hydraulic pump 11, is operated.

한편, 이 역지 해제 기능이 ON인 경우에는, 상술한 바와 같이, 제1 역지 밸브 기구(30)는, 유로(22)로부터 기관 구동 유압 펌프(11)에의 유압의 역류를 허용한다. 또, 기관 구동 유압 펌프(11)와 제1 역지 밸브 기구(30) 사이에는 어큐뮬레이터가 배설될 수도 있다. 이 어큐뮬레이터는, 해양파(海洋波), 배기 밸브 구동, 연료 분사 등에 따라 발생하는 유압 변동을 흡수한다.On the other hand, when this check release function is ON, as mentioned above, the 1st check valve mechanism 30 allows the backflow of the hydraulic pressure from the flow path 22 to the engine drive hydraulic pump 11. In addition, an accumulator may be disposed between the engine drive hydraulic pump 11 and the first check valve mechanism 30. The accumulator absorbs hydraulic fluctuations generated due to ocean waves, exhaust valve driving, fuel injection, and the like.

제2 역지 밸브 기구(35)는, 컨트롤러(50)의 제어에 의해, 유로(27)로부터 유로(26), 즉 유로(27)로부터 유압 펌프(10)에의 유압의 역류를 허용시키는 역지 해제 기능을 가진다.The second check valve mechanism 35 has a check release function that allows hydraulic flow back from the flow path 27 to the flow path 26, that is, from the flow path 27 to the hydraulic pump 10 under the control of the controller 50. Has

이 역지 해제 기능이 OFF인 경우에는, 제2 역지 밸브 기구(35)는 유압 펌프(10)로부터 유로(26)를 개재하여 유압 제어 유닛(51)과 제1 역지 밸브 기구(30)에의 유압의 공급을 허용함과 함께, 유로(27)로부터 유로(26), 즉 유로(27)로부터 유압 펌프(10)로의 유압의 역류를 방지하는 통상적인 역지 기능이 작동한다. 한편, 이 역지 해제 기능이 ON인 경우에는, 상술한 바와 같이, 제2 역지 밸브 기구(35)는, 유로(27)로부터 유로(26), 즉 유로(27)로부터 유압 펌프(10)에의 유압의 역류를 허용한다.When this check release function is OFF, the 2nd check valve mechanism 35 transfers the hydraulic pressure from the hydraulic pump 10 to the hydraulic control unit 51 and the 1st check valve mechanism 30 via the flow path 26. As shown in FIG. In addition to allowing the supply, a conventional check function works to prevent the backflow of hydraulic pressure from the flow path 27 to the flow path 26, that is, from the flow path 27 to the hydraulic pump 10. On the other hand, when this check release function is ON, as mentioned above, the 2nd check valve mechanism 35 is hydraulic pressure from the flow path 27 to the flow path 26, ie, the flow path 27 to the hydraulic pump 10. As shown in FIG. Allows backflow of

유로(26)와 유로(24) 사이에 전자 개폐 밸브 기구(44)가 배설되고, 전자 개폐 밸브 기구(44)가 개변(開弁)함으로써, 유로(26)의 유압을 유로(24)에 드레인(drain)시켜 유로(26)의 유압을 개방할 수 있다. 유로(26), 전자 개폐 밸브 기구(44), 유로(24)에 의해 드레인 기구가 구성된다.The solenoid opening / closing valve mechanism 44 is disposed between the passage 26 and the passage 24, and the solenoid opening / closing valve mechanism 44 is opened to drain the oil pressure of the passage 26 to the passage 24. The hydraulic pressure of the flow path 26 can be opened by draining. The drain mechanism is comprised by the flow path 26, the electromagnetic opening / closing valve mechanism 44, and the flow path 24. As shown in FIG.

스타트업용 유압 펌프(53)는, 전동기(52)에 접속되어 있다. 스타트업용 유압 펌프(53)는, 내연 기관(1)의 스타트업 시에 회전 구동되고, 유압을 유압 제어 유닛(51)에 공급한다.The hydraulic pump 53 for startup is connected to the electric motor 52. The startup hydraulic pump 53 is rotationally driven at the time of startup of the internal combustion engine 1, and supplies hydraulic pressure to the hydraulic control unit 51.

전환 밸브(55)는, 유로(23)의 작동유를 작동유원에 되돌리기 위한 밸브이다. 그리고, 작동유원에서 유압 기구(20)에의 작동유의 공급은, 유로(24)로부터 행해진다.The switching valve 55 is a valve for returning hydraulic oil of the oil passage 23 to the hydraulic oil source. The hydraulic oil is supplied from the hydraulic oil source to the hydraulic mechanism 20 from the oil passage 24.

컨트롤러(50)는, 작동 기기를 포함하는 유압 제어 유닛(51)을 전자 제어하고, 내연 기관(1)의 구동을 제어하는 부분이다. 컨트롤러(50)는, 내연 기관(1)의 부하율의 정보를 취득하여, 센서에 의해 예를 들면 급기의 흡입 온도, 과급기(5)의 하류측의 소기압 등을 검출하고, 후술하는 바와 같이, 이 검출한 소기압 및 흡입 온도 등과, 내연 기관(1)의 부하율에 따라, 유압 펌프(10), 기관 구동 유압 펌프(11), 제1 역지 밸브 기구(30), 제2 역지 밸브 기구(35), 전자 개폐 밸브 기구(44), 또한, 후술하는 과급기(5)의 터빈(7)에 보내는 배기 가스 유량을 제어하는 제어 밸브 등의 작동을 전기적으로 제어한다. 그리고, 컨트롤러(50)가 상술한 부하율, 소기압 및 흡입 온도 이외의 파라미터를 사용하여 유압 펌프(10), 기관 구동 유압 펌프(11), 제1 역지 밸브 기구(30), 제2 역지 밸브 기구(35), 전자 개폐 밸브 기구(44), 제어 밸브 등의 작동을 제어할 수도 있다.The controller 50 is a part which electronically controls the hydraulic control unit 51 containing an operating device, and controls the drive of the internal combustion engine 1. The controller 50 acquires the information of the load factor of the internal combustion engine 1, detects, for example, the suction temperature of the air supply, the scavenging pressure on the downstream side of the supercharger 5, and the like by a sensor, and as will be described later, The hydraulic pump 10, the engine drive hydraulic pump 11, the first check valve mechanism 30, the second check valve mechanism 35 according to the detected scavenging pressure and suction temperature, and the load ratio of the internal combustion engine 1. ) And the operation of a solenoid valve mechanism 44 and a control valve for controlling the flow rate of the exhaust gas sent to the turbine 7 of the turbocharger 5 described later. Then, the controller 50 uses the parameters other than the above-described load ratio, scavenging pressure, and suction temperature to operate the hydraulic pump 10, the engine driven hydraulic pump 11, the first check valve mechanism 30, and the second check valve mechanism. The operation of the 35, the solenoid valve mechanism 44, the control valve, and the like can also be controlled.

유압 제어 유닛(51)은, 내연 기관(1)의 구동을 위한 배기 밸브, 연료 분사 밸브 등의, 유압으로 작동하는 작동 기기로 구성되고, 이들 작동 기기는, 컨트롤러(50)에 의해 전자 제어된다.The hydraulic control unit 51 is composed of hydraulically actuated operating devices such as an exhaust valve and a fuel injection valve for driving the internal combustion engine 1, and these operating devices are electronically controlled by the controller 50. .

회수 장치(100)는, 일례로서 이하와 같이 동작한다.The recovery device 100 operates as follows as an example.

내연 기관(1)의 스타트업 시, 컨트롤러(50)는, 제1 역지 밸브 기구(30)의 역지 해제 기능을 OFF로 함과 함께, 제2 역지 밸브 기구(35)의 역지 해제 기능을 OFF로 한다. 또, 전자 개폐 밸브 기구(44)를 폐변(閉弁)시키고 있다.When the internal combustion engine 1 is started up, the controller 50 turns off the check release function of the first check valve mechanism 30 and turns off the check release function of the second check valve mechanism 35. do. In addition, the solenoid valve mechanism 44 is closed.

이 때문에, 제1 역지 밸브 기구(30)는 유로(22)로부터 유로(21)에의 유압의 역류를 방지하고, 제2 역지 밸브 기구(35)는 유로(27)로부터 유로(26)에의 유압의 역류를 방지한다. 그리고, 컨트롤러(50)는, 전동기(52)를 회전 구동시키고, 시동에 필요한 유압 제어 유닛(51)의 유압을 스타트업용 유압 펌프(53)에 의해 발생시켜, 유압 제어 유닛(51)에 공급한다.For this reason, the 1st check valve mechanism 30 prevents the backflow of the hydraulic pressure from the flow path 22 to the flow path 21, and the 2nd check valve mechanism 35 has the hydraulic pressure from the flow path 27 to the flow path 26. FIG. Prevent backflow. Then, the controller 50 rotates the electric motor 52 to generate the oil pressure of the oil pressure control unit 51 required for starting by the start-up oil pressure pump 53 to supply the oil pressure control unit 51. .

다음에, 내연 기관(1)의 저부하시, 예를 들면 시동에서 부하율 35% 사이는, 컨트롤러(50)는, 제1 역지 밸브 기구(30)의 역지 해제 기능을 OFF로 함과 함께, 제2 역지 밸브 기구(35)의 역지 해제 기능을 ON으로 한다. 이 때문에, 유로(27)로부터 유로(26)에의 유압의 역류가 허용된다.Next, the controller 50 turns off the check release function of the first check valve mechanism 30 while the internal combustion engine 1 is at low load, for example, between 35% of the load rate at the start and the first. 2 The check release function of the check valve mechanism 35 is turned on. For this reason, backflow of the hydraulic pressure from the flow path 27 to the flow path 26 is permitted.

기관 구동 유압 펌프(11)가 발생시킨 유압은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 유로(21), 제1 역지 밸브 기구(30), 유로(22), 유로(23)를 이 순서로 개재하여, 유압 제어 유닛(51)에 공급된다. 이 경우, 기관 구동 유압 펌프(11)가 발생시킨 유압의 일부는, 유로(21), 제1 역지 밸브 기구(30), 유로(22), 유로(27), 제2 역지 밸브 기구(35), 유로(26)를 이 순서로 개재하여, 유압 펌프(10)의 토출구(10a)에 공급되며, 유압 펌프(10)의 회전을 어시스트한다. As shown in FIG. 2, the hydraulic pressure generated by the engine drive hydraulic pump 11 is interposed between the flow path 21, the first check valve mechanism 30, the flow path 22, and the flow path 23 in this order. It is supplied to the hydraulic control unit 51. In this case, a part of the hydraulic pressure generated by the engine drive hydraulic pump 11 is the flow path 21, the first check valve mechanism 30, the flow path 22, the flow path 27, and the second check valve mechanism 35. And the flow path 26 are supplied to the discharge port 10a of the hydraulic pump 10 through this flow path 26 to assist the rotation of the hydraulic pump 10.

그리고, 유압 펌프(10)는 가변 용량형이고, 이 가변 기구에 의해 토출구(10a)로부터의 유압의 역류에 의해서도 과급기(5)를 정회전시킬 수 있다. 도 2는, 내연 기관(1)이 저부하율일 때의 유압 흐름의 일례를 설명하는 도면이다.And the hydraulic pump 10 is a variable displacement type | mold, and this variable mechanism can rotate the supercharger 5 forward also by the backflow of the hydraulic pressure from the discharge port 10a. 2 is a view for explaining an example of the hydraulic flow when the internal combustion engine 1 has a low load factor.

컨트롤러(50)는, 센서가 검출한 급기의 흡입 온도, 과급기(5)의 하류측 급기로의 소기압 등을 판독 입력한다. 또, 과급기(5)를 가세하기 위해 필요한 동력은, 컨트롤러(50) 내에 내연 기관(1)의 부하율마다 설정되어 있다. 컨트롤러(50)는, 이 소기압, 흡입 온도 등에 기초하여, 가변 용량형의 유압 펌프(10)의 용량을 적절히 변화시켜, 과급기(5)를 가세하는 동력을 제어한다.The controller 50 reads in the suction temperature of the air supply detected by the sensor, the scavenging pressure to the downstream air supply of the supercharger 5, and the like. In addition, the power required to add the supercharger 5 is set for each load ratio of the internal combustion engine 1 in the controller 50. The controller 50 controls the power for adding the supercharger 5 by appropriately changing the capacity of the variable displacement hydraulic pump 10 based on this scavenging pressure, suction temperature, and the like.

다음에, 내연 기관(1)의 중부하시, 예를 들면 부하율 35~50% 사이는, 컨트롤러(50)는, 제1 역지 밸브 기구(30)의 역지 해제 기능을 OFF로 함과 함께, 전자 개폐 밸브 기구(44)를 개변시킨다.Next, during heavy load of the internal combustion engine 1, for example, between 35 to 50% of load ratio, the controller 50 turns off the check release function of the 1st check valve mechanism 30, and turns it on and off electronically. The valve mechanism 44 is changed.

전자 개폐 밸브 기구(44)가 개변하면, 도 3에 나타내는 바와 같이, 유압 펌프(10)가 발생시킨 유압은, 유로(26)로부터 전자 개폐 밸브 기구(44)를 개재하여 유로(24)에 드레인되며 개방되고 유로(26)에 있어서의 압력은 낮아지므로, 유로(26)로부터 제2 역지 밸브 기구(35)를 개재하여 압력이 높은 유로(27)에 흐르는 경우는 없다. 이 경우, 과급기(5)에 의해 회전 구동되는 유압 펌프(10)는 소위 무부하 운전이 되지만, 시스템의 냉각을 위해 일정 압력의 유압이 토출된다. 도 3은, 내연 기관(1)이 중부하율일 때의 유압 흐름의 일례를 설명하는 도면이다.When the solenoid valve mechanism 44 changes, as shown in FIG. 3, the oil pressure which the hydraulic pump 10 generate | occur | produces drains from the flow path 26 to the flow path 24 via the solenoid valve mechanism 44. FIG. And the pressure in the flow path 26 is lowered, so that the pressure does not flow from the flow path 26 to the flow path 27 with high pressure via the second check valve mechanism 35. In this case, the hydraulic pump 10 rotationally driven by the supercharger 5 is so-called no-load operation, but the hydraulic pressure of a constant pressure is discharged for cooling the system. 3 is a view for explaining an example of the hydraulic flow when the internal combustion engine 1 has a heavy load ratio.

한편, 기관 구동 유압 펌프(11)가 발생시킨 유압은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 유로(21), 제1 역지 밸브 기구(30), 유로(22), 유로(23)를 개재하여 유압 제어 유닛(51)에 공급된다. 기관 구동 유압 펌프(11)가 발생시키는 유압은 비교적 높지만, 컨트롤러(50)가, 제2 역지 밸브 기구(35)의 역지 해제 기능을 OFF로 하고 있으므로, 제2 역지 밸브 기구(35)의 역지 기능에 의해, 유로(27)의 유압이 제2 역지 밸브 기구(35)를 개재하여 유로(26)로 흐르는 경우는 없다.On the other hand, the oil pressure generated by the engine drive hydraulic pump 11 is hydraulically controlled through the oil passage 21, the first check valve mechanism 30, the oil passage 22, and the oil passage 23 as shown in FIG. 3. It is supplied to the unit 51. Although the hydraulic pressure which the engine drive hydraulic pump 11 produces | generates is comparatively high, since the controller 50 turns off the check release function of the 2nd check valve mechanism 35, the check function of the 2nd check valve mechanism 35 is performed. As a result, the oil pressure of the oil passage 27 does not flow into the oil passage 26 via the second check valve mechanism 35.

이와 같이, 내연 기관(1) 중부하시, 예를 들면 부하율 35~50% 사이는, 유압 펌프(10)는 무부하 운전이 됨과 함께, 유압 제어 유닛(51)이 필요로 하는 유압은, 기관 구동 유압 펌프(11)에서 생성되는 유압만이 사용된다. Thus, while the internal combustion engine 1 is heavy, for example, between 35 to 50% of load ratio, the hydraulic pump 10 will be no load operation, and the hydraulic pressure which the hydraulic control unit 51 will require is engine drive hydraulic pressure. Only the hydraulic pressure generated by the pump 11 is used.

다음에, 내연 기관(1)의 고부하시, 예를 들면 부하율 50% 이상인 경우에는, 컨트롤러(50)는, 제1 역지 밸브 기구(30)의 역지 해제 기능을 ON으로 함과 함께, 제2 역지 밸브 기구(35)의 역지 해제 기능을 OFF로 한다. 또, 컨트롤러(50)는, 전자 개폐 밸브 기구(44)를 폐변시킨다.Next, when the internal combustion engine 1 is at high load, for example, when the load ratio is 50% or more, the controller 50 turns on the check release function of the first check valve mechanism 30 and turns on the second check. The check release function of the valve mechanism 35 is turned OFF. In addition, the controller 50 closes the solenoid valve mechanism 44.

이 때문에, 제1 역지 밸브 기구(30)는, 유로(22)로부터 유로(21), 즉 유로(22)로부터 기관 구동 유압 펌프(11)에의 유압의 역류를 허용한다. 또, 제2 역지 밸브 기구(35)는, 유로(26)로부터 유로(27)에의 유압 흐름을 허용하고, 역지 기능에 의해, 유로(27)로부터 유로(26)에의 유압 흐름을 방지한다.For this reason, the 1st check valve mechanism 30 allows the backflow of the hydraulic pressure from the flow path 22 to the flow path 21, ie, the flow path 22 to the engine drive hydraulic pump 11. Moreover, the 2nd check valve mechanism 35 allows the hydraulic flow from the flow path 26 to the flow path 27, and prevents the hydraulic flow from the flow path 27 to the flow path 26 by a check function.

이 때문에, 유압 펌프(10)가 발생시킨 유압은, 도 4에 나타내는 바와 같이, 유로(26), 제2 역지 밸브 기구(35), 유로(27), 유로(23)를 이 순서로 개재하여, 유압 제어 유닛(51)에 공급된다. 예를 들면 부하율 50% 이상인 경우에는, 유압 제어 유닛(51)이 필요로 하는 유압의 전부를 유압 펌프(10)로부터 공급할 수 있다. For this reason, the hydraulic pressure which the hydraulic pump 10 generate | occur | produced, as shown in FIG. 4, interposes the flow path 26, the 2nd check valve mechanism 35, the flow path 27, and the flow path 23 in this order. Supplied to the hydraulic control unit 51. For example, when the load ratio is 50% or more, all of the hydraulic pressure required by the hydraulic control unit 51 can be supplied from the hydraulic pump 10.

또, 내연 기관(1)의 고부하시에는, 유압 펌프(10)는 유압 제어 유닛(51)에 필요한 유압의, 예를 들면 2배 정도의 유압을 발생시킬 수 있다. 이 때문에, 유압 펌프(10)가 발생시킨 유압은, 도 4에 나타내는 바와 같이, 유로(26), 제2 역지 밸브 기구(35), 유로(27), 유로(22), 제1 역지 밸브 기구(30), 유로(21)를 이 순서로 개재하여, 기관 구동 유압 펌프(11)의 토출구(11a)에도 공급되고, 기관 구동 유압 펌프(11)의 회전을 가세한다.Moreover, at the time of high load of the internal combustion engine 1, the hydraulic pump 10 can generate the oil pressure of the oil pressure required for the oil pressure control unit 51, for example about twice. For this reason, as shown in FIG. 4, the hydraulic pressure which the hydraulic pump 10 generate | occur | produces is the flow path 26, the 2nd check valve mechanism 35, the flow path 27, the flow path 22, and the 1st check valve mechanism. 30 and the flow path 21 are also supplied to the discharge port 11a of the engine drive hydraulic pump 11, and the rotation of the engine drive hydraulic pump 11 is added through this order.

즉, 유압 펌프(10)가 발생시킨 유압에 의해, 기관 구동 유압 펌프(11)가 연결된 내연 기관(1)의 회전이 가세된다.That is, the rotation of the internal combustion engine 1 to which the engine drive hydraulic pump 11 was connected by the oil pressure which the hydraulic pump 10 generate | occur | produces is added.

도 4는, 내연 기관(1)이 고부하율일 때의 유압 흐름의 일례를 설명하는 도면이다.4 is a view for explaining an example of the hydraulic flow when the internal combustion engine 1 has a high load ratio.

이와 같이 해서 회수 장치(100)는, 배기 에너지 회수 처리를 행하고, 회수한 에너지를 내연 기관(1)의 구동의 어시스트로 사용하므로, 내연 기관(1)의 연비를 향상시킬 수 있다.In this way, the recovery device 100 performs the exhaust energy recovery process and uses the recovered energy as an assist for driving the internal combustion engine 1, thereby improving fuel efficiency of the internal combustion engine 1.

또, 유압 펌프(10)는 반드시 가변 용량형일 필요는 없고, 고정 용량형이어도 된다. 고정 용량형으로 하면, 대폭적인 공간 절약화를 도모할 수 있다. 단, 유압 펌프(10)를 고정 용량형으로 한 경우에는, 토출구로부터의 유압의 역류에 의해 펌프를 정회전시킬 수 없기 때문에, 유압 기구(20)인 채로는 저부하시에 과급기(5)의 가세를 행할 수 없다. 내연 기관(1)의 저부하시, 중부하시, 고부하시에 있어서 회수 장치(100)와 같은 구동을 행하게 하기 위해서는, 유압의 역류 시에도 통상적인 유압 취입구로부터 펌프에의 유입이 가능하도록, 유압 기구(20)의 구성 등을 일부 변경할 필요가 있다.In addition, the hydraulic pump 10 does not necessarily need to be a variable displacement type, but may be a fixed displacement type. If the fixed capacitance type is used, a significant space saving can be achieved. However, when the hydraulic pump 10 is a fixed displacement type, the pump cannot be rotated forward due to the reverse flow of the hydraulic pressure from the discharge port. Therefore, the supercharger 5 is urged while the hydraulic mechanism 20 remains at the low load. Cannot be done. In order to allow the internal combustion engine 1 to perform the same drive as the recovery device 100 at low load, heavy load, and high load, the hydraulic pressure is allowed to flow into the pump from a normal hydraulic inlet even at the time of hydraulic backflow. It is necessary to partially change the configuration and the like of the mechanism 20.

이와 같은 회수 장치(100)에서는, 내연 기관(1)의 고부하시, 유압 펌프(10)에서 만들어지는 유압의 양은, 유압 제어 유닛(51) 및 기관 구동 유압 펌프(11)의 구동에 필요한 유압의 필요량 대비 많고, 잉여 에너지가 되기 쉽다. 이 때문에, 일 실시 형태에서는, 유압의 잉여 에너지를 생성하지 않기 위해, 내연 기관(1)의 부하율 상승에 따라 유압 펌프(10)에서 만들어지는 유압의 양이 유압 제어 유닛(51) 및 기관 구동 유압 펌프(11)의 구동에 필요한 유압의 필요량에 도달하면, 그 이후의 높은 부하율은, 과급기(5)의 회전을 제어하도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 과급기(5)의 터빈에 보내는 배기 가스 유량을 제어하는 제어 밸브가 회수 장치(100)에 설치된다. 컨트롤러(50)는, 내연 기관(1)의 부하율이 제1값 이상일 때, 유압 펌프(10)에 의해 생성되는 유압 생성량이, 유압 제어 유닛(51)의 작동을 위해 필요한 유압을 포함하는 내연 기관(1)의 구동에 필요한 유압의 필요량에 대응하도록, 제어 밸브의 개도를 제어하도록 구성되어 있다. 이하, 제어 밸브의 개도 제어에 대해서, 제1 실시 형태와 제2 실시 형태를 설명한다.In such a recovery apparatus 100, the amount of hydraulic pressure produced by the hydraulic pump 10 at the time of high load of the internal combustion engine 1 is the hydraulic pressure required for driving the hydraulic control unit 51 and the engine drive hydraulic pump 11. It is more than necessary quantity and is easy to become surplus energy. For this reason, in one embodiment, in order not to generate surplus energy of hydraulic pressure, the quantity of the hydraulic pressure produced by the hydraulic pump 10 according to the increase of the load ratio of the internal combustion engine 1 is the hydraulic control unit 51 and the engine drive hydraulic pressure. When the required amount of hydraulic pressure required for driving the pump 11 is reached, the subsequent high load factor is configured to control the rotation of the supercharger 5. Specifically, a control valve for controlling the exhaust gas flow rate sent to the turbine of the supercharger 5 is provided in the recovery device 100. The controller 50, when the load ratio of the internal combustion engine 1 is equal to or greater than the first value, the internal combustion engine including the hydraulic pressure generated by the hydraulic pump 10 includes the hydraulic pressure required for the operation of the hydraulic control unit 51. It is comprised so that opening degree of a control valve may be controlled so that it may correspond to the required amount of oil_pressure | hydraulic required for driving of (1). Hereinafter, 1st Embodiment and 2nd Embodiment are demonstrated about opening degree control of a control valve.

(제1 실시 형태)(1st embodiment)

도 5는, 과급기(5) 주변의 장치 구성의 바람직한 일 형태를 모식적으로 나타내는 도면이다.FIG. 5: is a figure which shows typically one preferable form of the apparatus structure around the turbocharger 5. As shown in FIG.

내연 기관(1)과 과급기(5) 사이에는, 내연 기관(1)로부터 배출되는 배기 가스를 받는 배기 리시버(60), 과급기(5)로부터 과급된 급기를 취입(取入)하는 흡기 매니폴드(62)가 설치되어 있다. 배기 리시버(60)에는, 배기 리시버(60)로부터 과급기(5)의 터빈(7)에 접속하는 배기 가스로(64)와 터빈(7)을 우회하는 바이패스 배기 가스로(68)가 설치되어 있다. 바이패스 배기 가스로(68)는, 터빈(7)로부터 외기로 배기 가스를 배출하는 외부 배기 가스로(66)에 접속되어 있다. 즉, 바이패스 배기 가스로(68)는, 과급기(5), 상세하게는 터빈(7)과 병렬 배치되고, 배기 가스의 일부를, 터빈(7)을 경유하지 않고, 외부로 배기하는 배기로이다.Between the internal combustion engine 1 and the supercharger 5, the exhaust receiver 60 which receives the exhaust gas discharged from the internal combustion engine 1, and the intake manifold which blows in the supercharged air supply from the supercharger 5 ( 62) is installed. The exhaust receiver 60 is provided with an exhaust gas passage 64 connected to the turbine 7 of the supercharger 5 from the exhaust receiver 60 and a bypass exhaust gas passage 68 bypassing the turbine 7. have. The bypass exhaust gas passage 68 is connected to an external exhaust gas passage 66 that discharges exhaust gas from the turbine 7 to the outside air. In other words, the bypass exhaust gas passage 68 is arranged in parallel with the supercharger 5, specifically, the turbine 7, and exhausts a part of the exhaust gas to the outside without passing through the turbine 7. to be.

압축기(6)에는, 외기로부터 공기를 도입하는 외기 도입로(72)가 설치되고, 또한, 압축기(6)에는, 압축된 공기를 냉각기(76)로 안내하는 급기로(74)가 설치되어 있다. 냉각기(76)에는, 배기 리시버(60)로부터 연장되는 배기 가스 순환로(78)가 접속된다. 냉각기(76)에서 냉각된 기체는, 급기로서 흡기 매니폴드(62)에 공급되고, 또한, 내연 기관(1)에 공급된다. 배기 가스 순환로(78)에는, 배기 가스 순환 제어 밸브(80)가 설치되어 있다. 배기 리시버(60) 내의 배기 가스의 일부는, 배기 가스 순환로(78)를 통과하고, 외기로부터 받아들여져 압축기(6)에서 압축된 공기와 혼합되어 내연 기관(1)에 급기로서 공급된다. 이와 같이, 배기 가스의 일부를 급기로서 사용하는 것은, 배기 가스에 포함되는 NOx(질소산화물)를 이용하여, 내연 기관(1)의 연소 온도를 저하시키고, 이로 인해, 산소와 질소의 반응 속도를 저하시켜 NOx의 배출량을 삭감하기 위해서다. 이후, 이 처리를, 배기 가스 순환 처리라고 한다. 이 배기 가스 순환 처리는, 특히, 회수 장치(100)를 탑재한 선박에 있어서, 소정의 외국 주위의 연안 영역에서 NOx의 배출을 삭감하는 것을 정한, 해양 오염 방지 조약(마폴 조약)의 2005년에 발효된 부속서 VI 중 제3차 규제(IMO TierIII)에 적응시키기 위해 행해진다. 배기 가스 순환로(78) 및 배기 가스 순환 제어 밸브(80)는, 배기 가스의 일부를, 과급기(5)에 보내지 않고, 내연 기관의 흡기 매니폴드(흡기관)(62)에 공급하는 배기 재순환 장치를 구성한다.The compressor 6 is provided with an outside air introduction passage 72 for introducing air from the outside air, and the compressor 6 is provided with an air supply 74 for guiding the compressed air to the cooler 76. . An exhaust gas circulation path 78 extending from the exhaust receiver 60 is connected to the cooler 76. The gas cooled by the cooler 76 is supplied to the intake manifold 62 as air supply, and also to the internal combustion engine 1. An exhaust gas circulation control valve 80 is provided in the exhaust gas circulation path 78. A part of the exhaust gas in the exhaust receiver 60 passes through the exhaust gas circulation path 78, is mixed with the air received from the outside air and compressed by the compressor 6, and is supplied as an air supply to the internal combustion engine 1. In this way, using a part of the exhaust gas as the air supply lowers the combustion temperature of the internal combustion engine 1 by using NOx (nitrogen oxide) contained in the exhaust gas, thereby reducing the reaction rate between oxygen and nitrogen. This is to reduce the emission of NOx by lowering it. This process is hereinafter referred to as exhaust gas circulation process. This exhaust gas circulation process was carried out in 2005 of the Marine Pollution Prevention Treaty (Marpol Treaty), which specifically determined to reduce NOx emissions in a coastal region around a given foreign country, in ships equipped with the recovery device 100. It is done to adapt to the Third Regulation (IMO Tier III) in Annex VI that came into force. The exhaust gas circulation path 78 and the exhaust gas circulation control valve 80 supply an exhaust gas recirculation apparatus for supplying a part of the exhaust gas to the intake manifold (intake pipe) 62 of the internal combustion engine without sending a part of the exhaust gas to the supercharger 5. Configure

그리고, 도 5에는 도시되어 있지 않지만, 배기 가스 순환로(78)에 집진기나 압축기 등이 설치될 수도 있다.Although not shown in FIG. 5, a dust collector, a compressor, or the like may be installed in the exhaust gas circulation path 78.

바이패스 배기 가스로(68)에는, 바이패스 배기 가스로(68)에 있어서의 배기 가스 유량을 제어하는 배기 바이패스 밸브(70)가 상기 제어 밸브로서 설치되어 있다. 이 배기 바이패스 밸브(70)의 개도를, 컨트롤러(50)가 전기적으로 제어한다. 컨트롤러(50)는, 유압 펌프(10)에 의해 생성되는 유압 생성량이, 내연 기관(1)의 구동에 필요한 유압의 필요량에 대응하도록, 상기 제어 밸브인 배기 바이패스 밸브(70)의 개도를 제어한다.In the bypass exhaust gas passage 68, an exhaust bypass valve 70 for controlling the flow rate of the exhaust gas in the bypass exhaust gas passage 68 is provided as the control valve. The controller 50 electrically controls the opening degree of the exhaust bypass valve 70. The controller 50 controls the opening degree of the exhaust bypass valve 70 serving as the control valve so that the amount of hydraulic pressure generated by the hydraulic pump 10 corresponds to the required amount of hydraulic pressure required for driving the internal combustion engine 1. do.

일 실시 형태에 의하면, 배기 바이패스 밸브(70)는, 내연 기관(1)의 부하율이 제1값 미만, 예를 들면 50% 미만인 경우 배기 바이패스 밸브(70)를 닫도록, 컨트롤러(50)가 제어한다.According to one embodiment, the exhaust bypass valve 70 closes the exhaust bypass valve 70 when the load ratio of the internal combustion engine 1 is less than the first value, for example, less than 50%. To control.

또, 다른 일 실시 형태에 의하면, 배기 가스 순환 제어 밸브(80)를 열고 배기 재순환 장치의 기능을 발휘시킬(배기 재순환 장치를 구동할) 때 배기 바이패스 밸브(70)가 닫히도록, 컨트롤러(50)가 제어한다. 또한 다른 일 실시 형태에 의하면, 배기 바이패스 밸브(70)를 열 때 배기 가스 순환 제어 밸브(80)를 닫고 배기 재순환 장치의 기능을 정지시키도록, 컨트롤러(50)가 제어한다.According to another embodiment, the controller 50 is closed so that the exhaust bypass valve 70 is closed when the exhaust gas circulation control valve 80 is opened to perform the function of the exhaust recycle device (to drive the exhaust recycle device). Control. According to another embodiment, the controller 50 controls to close the exhaust gas circulation control valve 80 and stop the function of the exhaust recirculation device when opening the exhaust bypass valve 70.

상술한 바와 같이 NOx의 배출 제한이 엄격한 연안 영역에서는 회수 장치(100)를 탑재한 선박은, 연안 영역을 저속으로 이동하므로, 내연 기관(1)의 부하는 낮다. 이 때문에, 내연 기관(1)의 저부하시는, NOx의 배출을 삭감하기 위해 배기 재순환 장치를 구동시킨다. 이 경우, NOx의 배출을 억제하기 위해, 배기 바이패스 밸브(70)를 닫고 NOx를 포함하는 배기 가스를 배기 재순환 장치에 배분한다.As described above, in the coastal region where the NOx emission limit is severe, the ship equipped with the recovery device 100 moves the coastal region at a low speed, so that the load of the internal combustion engine 1 is low. For this reason, the bottom load of the internal combustion engine 1 drives the exhaust recirculation apparatus in order to reduce the emission of NOx. In this case, in order to suppress discharge of NOx, the exhaust bypass valve 70 is closed and the exhaust gas containing NOx is distributed to the exhaust recirculation apparatus.

한편, NOx의 배출 제한이 비교적 완만한 영역은 외양인 경우가 많고, 이 영역에서는, 배기 재순환 장치를 정지해도 된다. 이때, 회수 장치(100)를 탑재한 선박은 고속으로 이동하므로, 내연 기관(1)의 구동을 위해 필요한 유압의 필요량만큼 유압 펌프(10)로부터 유압을 생성한다. 이 경우, 배기 바이패스 밸브(70)의 개도를 제어하지 않는 경우, 유압 펌프(10)로부터 생성되는 유압의 양은, 내연 기관(1)의 구동을 위한 유압의 필요량을 초과하고, 또한, 내연 기관(1)의 부하의 증가에 따라 증대한다. 이 때문에, 배기 바이패스 밸브(70)의 개도를 제어하고, 내연 기관(1)의 구동에 필요한 유압의 필요량만큼 유압 펌프(10)로부터 유압을 생성시킨다.On the other hand, a region where the emission limit of NOx is relatively gentle is often the appearance, and in this region, the exhaust recirculation device may be stopped. At this time, since the ship equipped with the recovery device 100 moves at a high speed, hydraulic pressure is generated from the hydraulic pump 10 by the required amount of hydraulic pressure required for driving the internal combustion engine 1. In this case, when the opening degree of the exhaust bypass valve 70 is not controlled, the amount of hydraulic pressure generated from the hydraulic pump 10 exceeds the required amount of hydraulic pressure for driving the internal combustion engine 1, and the internal combustion engine Increase with increasing load of (1). For this reason, the opening degree of the exhaust bypass valve 70 is controlled, and oil pressure is generated from the hydraulic pump 10 by the required amount of oil pressure required for driving the internal combustion engine 1.

따라서, 일 실시 형태에 의하면, 내연 기관(1)의 부하율이 제1값 미만인 경우, 유압 펌프(10)가 생성하는 유압의 생성량은, 내연 기관(1)의 구동에 필요한 유압의 필요량에 도달하지 않으므로, 컨트롤러(50)는, 배기 바이패스 밸브(70)를 닫는 것이 바람직하다.Therefore, according to one embodiment, when the load ratio of the internal combustion engine 1 is less than the first value, the amount of hydraulic pressure generated by the hydraulic pump 10 does not reach the required amount of hydraulic pressure required for driving the internal combustion engine 1. Therefore, it is preferable that the controller 50 closes the exhaust bypass valve 70.

또, 일 실시 형태에 의하면, 배기 가스 순환 제어 밸브(80)를 열어 배기 재순환 장치의 기능을 발휘시킬 때, 배기 바이패스 밸브(70)를 닫는 것이, NOx의 배출을 억제하는 점에서 바람직하다.Moreover, according to one Embodiment, when opening the exhaust gas circulation control valve 80 and exhibiting the function of an exhaust recirculation apparatus, closing the exhaust bypass valve 70 is preferable at the point which suppresses discharge | release of NOx.

또, 일 실시 형태에 의하면, 내연 기관(1)의 부하율이, 미리 정한 상한치 이상이 되면, 예를 들면 50% 이상이 되면, 컨트롤러(50)는, 배기 가스 순환 제어 밸브(80)를 닫고, 배기 재순환 장치의 기능을 정지하는 것이 바람직하다. 이로 인해, 배기 바이패스 밸브(70) 개도의 제어에 의해, 내연 기관(1)의 구동에 필요한 유압의 필요량만큼을 유압 펌프(10)는 생성할 수 있다. 이 경우, 상기 상한치는, 배기 바이패스 밸브(70)의 개폐를 제어하는 임계치가 되는 내연 기관(1)의 부하율의 상기 제1값과 동일한 것이 바람직하다.Moreover, according to one embodiment, when the load ratio of the internal combustion engine 1 becomes more than a predetermined upper limit, for example, 50% or more, the controller 50 will close the exhaust gas circulation control valve 80, It is preferable to stop the function of the exhaust recirculation device. For this reason, by the control of the opening degree of the exhaust bypass valve 70, the hydraulic pump 10 can generate | occur | produce as much as the required amount of hydraulic pressure required for the drive of the internal combustion engine 1. In this case, it is preferable that the said upper limit is the same as the said 1st value of the load ratio of the internal combustion engine 1 used as the threshold which controls the opening and closing of the exhaust bypass valve 70.

이와 같이, 제1 실시 형태에서는, 컨트롤러(50)가, 내연 기관(1)의 부하율이 제1값 이상, 예를 들면 50% 이상일 때, 유압 펌프(10)에 의해 생성되는 유압 생성량이 내연 기관(1)의 구동에 필요한 유압의 필요량에 대응하도록, 과급기(5)의 터빈(7)에 보내는 배기 가스 유량을 제어하는 배기 바이패스 밸브(70)의 개도를 내연 기관(1)의 부하율에 따라 제어한다.As described above, in the first embodiment, when the controller 50 has a load ratio of the internal combustion engine 1 equal to or greater than the first value, for example, 50% or more, the amount of hydraulic pressure generated by the hydraulic pump 10 is increased by the internal combustion engine. The opening degree of the exhaust bypass valve 70 for controlling the flow rate of the exhaust gas sent to the turbine 7 of the supercharger 5 is adjusted in accordance with the load ratio of the internal combustion engine 1 so as to correspond to the required amount of hydraulic pressure required for driving of (1). To control.

이와 같은 배기 바이패스 밸브(70)의 제어는, 구체적으로는, 이하와 같이 행하는 것이 바람직하다.Specifically, the control of the exhaust bypass valve 70 is preferably performed as follows.

내연 기관(1)의 구동을 위해 필요한 유압의 필요량은, 내연 기관(1)의 부하율에 따라 정해지므로, 컨트롤러(50)는, 유압 펌프(10)가 유압을 생성하기 위한 과급기(5)에 있어서의 유압의 필요량에 대응하는 목표 소기압과, 내연 기관(1)의 부하율과의 대응 관계 정보를 보지해 둔다. 컨트롤러(50)는, 내연 기관(1)의 부하율이 제1값 이상, 예를 들면 50% 이상일 때, 과급기(5)에 있어서의 배기 가스의 소기압이 목표 소기압에 일치하도록, 배기 바이패스 밸브(70)의 개도를 제어한다. 과급기(5)에서 만들어지는 소기압은, 예를 들면, 흡기 매니폴드(62)에 설치된 도시되지 않은 급기의 압력을 계측하는 센서(압력계)로부터 취득할 수 있다. 소기압은, 과급기(5)의 터빈(7) 및 압축기(8)의 회전 속도에 의해 정해지고, 터빈(7)의 회전 속도는, 배기 바이패스 밸브(70)의 개도에 의해 정해지므로, 소기압은, 배기 바이패스 밸브(70)의 개도에 의해 정해진다. 한편, 과급기(5)에 의해 회전 구동하는 유압 펌프(10)로부터 유압은 생성된다. 이 때문에, 컨트롤러(50)는, 계측한 소기압이, 내연 기관(1)의 부하율에 따라 정해지는, 내연 기관(1)의 구동에 필요한 유압의 필요량에 대응한 목표 소기압이 되도록, 배기 바이패스 밸브(70)의 개도를 제어하는 것이 바람직하다.Since the required amount of hydraulic pressure required for the drive of the internal combustion engine 1 is determined according to the load ratio of the internal combustion engine 1, the controller 50 is the supercharger 5 for the hydraulic pump 10 to generate the hydraulic pressure. The correspondence relationship information between the target scavenging pressure corresponding to the required amount of oil pressure and the load factor of the internal combustion engine 1 is kept. When the load ratio of the internal combustion engine 1 is 1st value or more, for example, 50% or more, the controller 50 exhausts exhaust so that the scavenging pressure of the exhaust gas in the supercharger 5 may match a target scavenging pressure. The opening degree of the valve 70 is controlled. The scavenging pressure produced by the supercharger 5 can be obtained, for example, from a sensor (pressure gauge) that measures the pressure of an unshown air supply provided in the intake manifold 62. Since the scavenging pressure is determined by the rotational speeds of the turbine 7 and the compressor 8 of the supercharger 5, the rotational speed of the turbine 7 is determined by the opening degree of the exhaust bypass valve 70. The atmospheric pressure is determined by the opening degree of the exhaust bypass valve 70. On the other hand, hydraulic pressure is generated from the hydraulic pump 10 which is rotationally driven by the supercharger 5. For this reason, the controller 50 exhausts gas so that the measured scavenging pressure may be a target scavenging pressure corresponding to the required amount of hydraulic pressure required for driving the internal combustion engine 1, which is determined according to the load ratio of the internal combustion engine 1. It is desirable to control the opening degree of the pass valve 70.

일 실시 형태에 의하면, 내연 기관(1)의 구동을 위해 필요한 유압의 필요량은, 내연 기관(1)의 부하율에 따라 정해지므로, 컨트롤러(50)는, 이 유압의 필요량과, 내연 기관(1)의 부하율과의 대응 관계 정보를 보지해 둔다. 이 경우, 컨트롤러(50)는, 내연 기관(1)의 부하율이 제1값 이상, 예를 들면 50% 이상일 때, 유압 펌프(10)로 생성되는 유압의 양이, 유압의 필요량에 일치하도록, 배기 바이패스 밸브(70)의 개도를 내연 기관(1)의 부하율에 따라 제어하는 것이 바람직하다.According to one embodiment, since the required amount of hydraulic pressure required for driving the internal combustion engine 1 is determined according to the load ratio of the internal combustion engine 1, the controller 50 determines the required amount of this hydraulic pressure and the internal combustion engine 1. Correspondence information with load factor is kept. In this case, the controller 50 is such that when the load ratio of the internal combustion engine 1 is equal to or greater than the first value, for example, equal to or greater than 50%, the amount of hydraulic pressure generated by the hydraulic pump 10 matches the required amount of hydraulic pressure. It is preferable to control the opening degree of the exhaust bypass valve 70 according to the load ratio of the internal combustion engine 1.

배기 바이패스 밸브(70)의 개도를 제어함으로써, 유압 펌프(10)에 의해 생성되는 유압 생성량을, 내연 기관(1)의 구동을 위해 필요한 유압의 필요량에 대응시키되, 개도를 제어 대상으로 하는 제어 밸브는, 배기 바이패스 밸브(70)에 한정되지 않는다. 예를 들면, 일 실시 형태로서, 내연 기관(1)의 터빈(7)에 접속되는 배기 가스로(64) 도중에, 배기 가스의 유로 면적을 가변으로 제어하는 유량 조정 밸브를 상기 제어 밸브로 하는 것도 바람직하다. 유량 조정 밸브의 개도를 감소함으로써, 터빈(7)을 회전시키는 배기 가스의 압력은 높아져, 터빈(7)의 회전 속도를 상승시킬 수 있고, 유압 펌프(10)에 의한 유압 생성량을 증대시킬 수 있다. 유량 조정 밸브의 개도를 증대함으로써, 터빈(7)을 회전시키는 배기 가스의 압력은 낮아져, 터빈(7)의 회전 속도를 저하시킬 수 있고, 유압 펌프(10)에 의한 유압 생성량을 감소시킬 수 있다.By controlling the opening degree of the exhaust bypass valve 70, the amount of hydraulic pressure generated by the hydraulic pump 10 corresponds to the required amount of hydraulic pressure required for driving the internal combustion engine 1, but the opening degree is controlled. The valve is not limited to the exhaust bypass valve 70. For example, as an embodiment, the flow control valve may be used as the control valve in the middle of the exhaust gas passage 64 connected to the turbine 7 of the internal combustion engine 1 to variably control the flow path area of the exhaust gas. desirable. By reducing the opening degree of the flow regulating valve, the pressure of the exhaust gas which rotates the turbine 7 becomes high, the rotational speed of the turbine 7 can be raised, and the amount of hydraulic pressure generated by the hydraulic pump 10 can be increased. . By increasing the opening degree of the flow regulating valve, the pressure of the exhaust gas for rotating the turbine 7 is lowered, the rotational speed of the turbine 7 can be lowered, and the amount of oil pressure generated by the hydraulic pump 10 can be reduced. .

(제2 실시 형태)(2nd embodiment)

도 6은, 과급기(5) 주변의 장치 구성의 바람직한 다른 일 형태를 모식적으로 나타내는 도면이다.FIG. 6: is a figure which shows typically another preferable form of the apparatus structure around the turbocharger 5. As shown in FIG.

도 6에 나타내는 형태에서는, 1개의 내연 기관(1)에 과급기(5)(제1 과급기)와 과급기(150)(제2 과급기)가 설치되어 있다. 과급기(150)는, 과급기(5)에 비해 사이즈가 작다. 사이즈가 작다는 것은, 과급기의 과급 능력이 낮은 것을 말한다. 이 구성은, 선박에 적용되는 내연 기관의 일례의 구성이다.In the form shown in FIG. 6, the supercharger 5 (first supercharger) and the supercharger 150 (second supercharger) are provided in one internal combustion engine 1. The supercharger 150 is smaller in size than the supercharger 5. The small size means that the supercharger's supercharge capacity is low. This structure is an example of the internal combustion engine applied to a ship.

도 6에 나타내는 과급기(5)는, 도 5에 나타내는 과급기(5)와 동일한 구성이며, 도 6에 나타내는 배기 리시버(60), 흡기 매니폴드(62), 배기 가스로(64), 외부 배기 가스로(66), 바이패스 배기 가스로(68), 배기 바이패스 밸브(70), 외기 도입로(72), 급기로(74), 냉각기(76)는, 도 5에 나타내는 배기 리시버(60), 흡기 매니폴드(62), 배기 가스로(64), 외부 배기 가스로(66), 바이패스 배기 가스로(68), 배기 바이패스 밸브(70), 외기 도입로(72), 급기로(74), 냉각기(76)와 동일한 구성이므로, 그 설명은 생략한다. 여기서, 도 6에 나타내는 과급기(5) 주변의 구성에 있어서, 도 5에 나타내는 과급기(5) 주변의 구성과 상이한 부분은, 배기 리시버(60)로부터 연장되는 배기 가스 순환로(178)가 후술하는 과급기(150)에 설치되는 냉각기(176)에 접속되어 있는 것이다. 즉, 배기 리시버(60) 내의 배기 가스의 일부는, 과급기(150)로부터 과급된 급기와 합류되어 내연 기관(1)에 공급되는 것이다.The supercharger 5 shown in FIG. 6 has the same structure as the supercharger 5 shown in FIG. 5, and the exhaust receiver 60, the intake manifold 62, the exhaust gas path 64, and the external exhaust gas shown in FIG. The furnace 66, the bypass exhaust gas furnace 68, the exhaust bypass valve 70, the outside air introduction passage 72, the air supply 74, and the cooler 76 include the exhaust receiver 60 shown in FIG. 5. , Intake manifold 62, exhaust gas passage 64, external exhaust gas passage 66, bypass exhaust gas passage 68, exhaust bypass valve 70, outdoor air introduction passage 72, air supply ( 74) and the description thereof is omitted because it is the same configuration as the cooler 76. Here, in the configuration around the supercharger 5 shown in FIG. 6, a portion different from the configuration around the supercharger 5 shown in FIG. 5 is the supercharger described later by the exhaust gas circulation path 178 extending from the exhaust receiver 60. It is connected to the cooler 176 provided in the 150. That is, a part of the exhaust gas in the exhaust receiver 60 joins the supercharged air from the supercharger 150 and is supplied to the internal combustion engine 1.

과급기(150)에는, 압축기(160)와 터빈(170)을 구비하고, 압축기(160)와 터빈(170)은, 회전축(181)으로 연결된다. 내연 기관(1)의 배기 가스에 의해 터빈(170)이 회전 구동되고, 터빈(170)에 의해 압축기(160)가 회전한다. 이로 인해 내연 기관(1)의 급기 밀도가 높아져, 엔진의 출력이 향상한다.The supercharger 150 is provided with the compressor 160 and the turbine 170, and the compressor 160 and the turbine 170 are connected by the rotating shaft 181. As shown in FIG. The turbine 170 is driven to rotate by the exhaust gas of the internal combustion engine 1, and the compressor 160 is rotated by the turbine 170. For this reason, the air supply density of the internal combustion engine 1 becomes high and the output of an engine improves.

배기 리시버(60)에는, 배기 리시버(60)으로부터 과급기(150)의 터빈(170)에 접속하는 배기 가스로(164)가 설치되고, 터빈(170)에는, 터빈(170)으로부터 외기로 배기 가스를 배출하는 외부 배기 가스로(166)가 설치되어 있다.The exhaust receiver 60 is provided with an exhaust gas passage 164 connected from the exhaust receiver 60 to the turbine 170 of the supercharger 150, and the turbine 170 exhaust gas from the turbine 170 to the outside air. An external exhaust gas passage 166 for discharging gas is provided.

압축기(160)에는, 외기로부터 공기를 도입하는 외기 도입로(172)가 설치되고, 또한, 압축기(160)에는, 압축된 공기를 냉각기(176)로 안내하는 급기로(174)가 설치되어 있다. 냉각기(176)에는, 배기 리시버(60)로부터 연장되는 배기 가스 순환로(178)가 설치되고, 배기 가스 순환로(178)는, 냉각기(176)에 접속된다. 냉각기(176)에서 냉각된 기체는, 급기 조정 기구(182)를 통해 급기로서 흡기 매니폴드(62)에 공급되고, 또한, 내연 기관(1)에 공급된다. 급기 조정 기구(182)는, 과급기(150)로부터 과급된 급기를, 과급기(5)로부터 과급된 급기와 혼합하기 위해 조정하는 부분이며, 압력 조정을 위한 블로어를 설치한 조정로, 블로어를 우회한 바이패스로, 및 조정로 및 바이패로의 유량을 제어하는 제어 밸브 등을 구비한다.The compressor 160 is provided with an outside air introduction path 172 for introducing air from the outside air, and the compressor 160 is provided with an air supply path 174 for guiding the compressed air to the cooler 176. . The cooler 176 is provided with an exhaust gas circulation path 178 extending from the exhaust receiver 60, and the exhaust gas circulation path 178 is connected to the cooler 176. The gas cooled by the cooler 176 is supplied to the intake manifold 62 as air supply through the air supply adjustment mechanism 182, and is also supplied to the internal combustion engine 1. The air supply adjustment mechanism 182 is a portion for adjusting the air supply supercharged from the supercharger 150 to mix with the air supercharged from the supercharger 5, and bypasses the blower by an adjustment provided with a blower for pressure adjustment. And a control valve for controlling the flow rate of the bypass passage and the adjustment passage and the bypass passage.

배기 가스 순환로(178)에는, 배기 가스 순환 차단 밸브(180)가 설치되고, 배기 가스로(164) 및 급기로(174)에는, 과급 차단 밸브(169, 175)가 설치되어 있다. 배기 가스 순환 차단 밸브(180) 및 과급 차단 밸브(169, 175)는, 컨트롤러(50)와 전기적으로 접속되고, 컨트롤러(50)에 의해, 밸브의 개폐(차단, 개방)가 제어된다. 과급 차단 밸브(169)는, 터빈(170)에의 배기 가스의 공급을 차단하는 밸브이며, 과급 차단 밸브(175)는, 압축기(160)로부터 취입한 급기의 흡기 매니폴드(62)에의 공급을 차단하는 밸브이다.An exhaust gas circulation shutoff valve 180 is provided in the exhaust gas circulation path 178, and supercharge shutoff valves 169 and 175 are provided in the exhaust gas path 164 and the air supply passage 174. The exhaust gas circulation shutoff valve 180 and the boost shutoff valves 169, 175 are electrically connected to the controller 50, and the opening and closing (blocking and opening) of the valve are controlled by the controller 50. The boost cutoff valve 169 is a valve which cuts off the supply of exhaust gas to the turbine 170, and the boost cutoff valve 175 cuts off the supply of the intake air supplied from the compressor 160 to the intake manifold 62. It is a valve.

배기 가스 순환로(178) 및 배기 가스 순환 차단 밸브(180)는, 과급기(150)에 병렬 배치되고, 배기 가스의 일부를, 과급기(150)에 보내지 않고, 내연 기관(1)의 흡기관(흡기 매니폴드(62))에 공급하는 배기 재순환 장치로서 기능한다. 배기 가스 순환로(178)에는, 집진기나 압축기 등이 설치될 수도 있다.The exhaust gas circulation path 178 and the exhaust gas circulation shutoff valve 180 are arranged in parallel with the supercharger 150, and do not send a part of the exhaust gas to the supercharger 150, but the intake pipe (intake air) of the internal combustion engine 1 does not send. It functions as an exhaust recirculation device supplied to the manifold 62. The exhaust gas circulation path 178 may be provided with a dust collector, a compressor, or the like.

과급기(150)에는, 과급기(5)와 같이 유압을 생성하는 유압 펌프(10)는 설치되어 있지 않다.The supercharger 150 is not provided with a hydraulic pump 10 for generating hydraulic pressure like the supercharger 5.

유압 펌프(10)를 사용한 배기 에너지 회수 처리를 행하지 않는 경우에, 과급기(5)만으로는 내연 기관(1)의 부하율 100%를 달성할 수 없기 때문에, 과급기(150)가 보조적으로 사용된다.When the exhaust energy recovery process using the hydraulic pump 10 is not performed, the supercharger 150 is used auxiliary because the supercharger 5 alone cannot achieve a load factor of 100% of the internal combustion engine 1.

사이즈가 상이한 과급기(5, 150)에 있어서, 내연 기관(1)의 부하율이 제1값 이상이고, 제2값 이하, 예를 들면 50% 이상이고 65% 이하인 경우, 컨트롤러(50)는, 배기 가스 순환로(178) 및 배기 가스 순환 차단 밸브(180)에 의해 구성되는 배기 재순환 장치의 동작을 정지한 상태에서, 과급 차단 밸브 (169, 175)의 열림 상태에서 닫는(차단하는) 것에 의해, 과급기(150)의 급기를 정지하도록 제어한다. 이 상태에서는, 내연 기관(1)의 부하율은 제1값 이상이 되어 있으므로, 배기 가스 순환 처리를 정지하기 위해 배기 가스 순환 차단 밸브(180)는 닫혀져 있고, 바이패스 배기 가스 밸브(70)는, 배기 에너지 회수 처리를 행하기 위해 열리고, 제1 실시 형태와 같이, 배기 바이패스 밸브(70)의 개도가 컨트롤러(50)로 제어되고 있다.In the superchargers 5 and 150 having different sizes, when the load ratio of the internal combustion engine 1 is equal to or greater than the first value and equal to or less than the second value, for example, 50% or more and 65% or less, the controller 50 exhausts. The supercharger by closing (blocking) in the open state of the supercharge shutoff valves 169 and 175 while stopping the operation of the exhaust recirculation device constituted by the gas circulation path 178 and the exhaust gas circulation shutoff valve 180. The air supply of 150 is controlled to stop. In this state, since the load ratio of the internal combustion engine 1 is more than a 1st value, in order to stop the exhaust gas circulation process, the exhaust gas circulation shutoff valve 180 is closed, and the bypass exhaust gas valve 70 is Opened to perform the exhaust energy recovery process, and the opening degree of the exhaust bypass valve 70 is controlled by the controller 50 as in the first embodiment.

이와 같이, 배기 에너지 회수 처리를 행하는 유압 펌프(10)가 접속되어 있는 과급기(5)에 배기 가스를 집중시키므로, 배기 에너지 회수 처리의 효과에 따라, 내연 기관(1)의 연비를 향상시킬 수 있다.Thus, since the exhaust gas is concentrated in the supercharger 5 to which the hydraulic pump 10 which performs the exhaust energy recovery process is connected, the fuel efficiency of the internal combustion engine 1 can be improved in accordance with the effect of the exhaust energy recovery process. .

제1 실시 형태 및 제2 실시 형태의 회수 장치는, 예를 들면, 선박에 탑재되고, 내연 기관(1)은 이 선박의 추진용 엔진인 것이 바람직하다. 이 선박은, 배기 에너지 회수 처리를 행하므로, 내연 기관(1)의 연비를 향상시키는 것 외, 생성하는 유압의 양을 제어할 수 있으므로, 낭비되는 에너지를 생성하지 않는다.It is preferable that the collection | recovery apparatus of 1st Embodiment and 2nd Embodiment is mounted in a ship, for example, and the internal combustion engine 1 is an engine for propulsion of this ship. Since the vessel performs the exhaust energy recovery process, the fuel consumption of the internal combustion engine 1 can be improved, and the amount of oil pressure generated can be controlled. Therefore, no waste energy is generated.

상술한 회수 장치(100)는 일례에 불과하며, 본 발명의 취지에 기초하여 각종 변형이 가능하고, 그것들을 본 발명의 범위에서 배제하는 것은 아니다. 또, 상술한 회수 장치(100)에 있어서는, 부하 35%까지를 저부하로 하고, 부하 35~50%를 중부하로 하고, 또 부하 50% 이상을 고부하로 했으나, 어디까지나 일례로서 내연 기관의 종류나 이용 형태 등에 따라 상이한 것이며, 이것들에 한정되는 것은 아니다.The above-mentioned recovery apparatus 100 is only an example, and various modifications are possible based on the meaning of this invention, and they are not excluded from the scope of the present invention. In addition, in the above-mentioned recovery apparatus 100, up to 35% of the load was made into the low load, 35-50% of the load was made into the heavy load, and 50% or more of the load was made into the high load. It differs according to the usage form, etc., It is not limited to these.

1 내연 기관
2 크랭크축
3 변속기
4 배기 가스로
5, 150 과급기
6, 160 압축기
7, 170 터빈
8, 181 회전축
9 변속기
10 유압 펌프
10a, 10b, 11a, 11b 토출구
11 기관 구동 유압 펌프
20 유압 기구
21, 22, 23, 24, 26, 27 유로
30 제1 역지 밸브 기구
44 전자 개폐 밸브 기구
35 제2 역지 밸브 기구
50 컨트롤러
51 유압 제어 유닛
52 전동기
53 스타트업용 유압 펌프
60 배기 리시버
62 흡기 매니폴드
64, 164 배기 가스로
66, 166 외부 배기 가스로
68 바이패스 배기 가스로
70 배기 바이패스 밸브
72, 172 외기 도입로
74, 174 급기로
76,176 냉각기
78 배기 가스 순환로
80 배기 가스 순환 제어 밸브
100 과급기 잉여 동력 회수 장치
169, 175 과급 차단 밸브
178 배기 가스 순환로
180 배기 가스 순환 차단 밸브
182 급기 조정 기구
1 internal combustion engine
2 crankshaft
3 transmission
4 with exhaust gas
5, 150 supercharger
6, 160 compressor
7, 170 turbines
8, 181 rotary shaft
9 gearbox
10 hydraulic pump
10a, 10b, 11a, 11b outlet
11 throttle driven hydraulic pump
20 hydraulic appliances
21, 22, 23, 24, 26, 27 euro
30 first check valve mechanism
44 solenoid valve mechanism
35 second check valve mechanism
50 controller
51 hydraulic control unit
52 electric motor
53 Hydraulic startup pumps
60 exhaust receiver
62 Intake Manifold
64, 164 exhaust gas furnace
66, 166 external exhaust furnace
68 bypass exhaust furnace
70 exhaust bypass valve
72, 172 By introduction of outside air
74, 174
76,176 Chiller
78 exhaust gas circulation
80 exhaust gas circulation control valve
100 supercharger surplus power recovery device
169, 175 Supercharge Shutoff Valve
178 exhaust gas circuit
180 exhaust gas circulation shutoff valve
182 air supply adjustment mechanism

Claims (9)

유압으로 작동하는 작동 기기를 전자 제어함으로써 구동되도록 구성된 내연 기관,
상기 내연 기관의 배기 가스로에 배설(配設)되고 상기 내연 기관의 배기 가스에 의해 회전 구동되어 상기 내연 기관의 흡기관에 과급된 급기를 공급하도록 구성된 제1 과급기,
상기 제1 과급기에 연결되며 상기 제1 과급기에 의해 회전 구동되어 유압을 발생시키도록 구성된 유압 펌프,
상기 유압 펌프로부터 상기 작동 기기에 유압을 공급하도록 구성된 유로(油路),
상기 작동 기기를 전자 제어하도록 구성된 컨트롤러,
상기 제1 과급기의 터빈에 보내는 배기 가스 유량을 제어하도록 구성된 제어 밸브를 포함하고,
상기 컨트롤러는, 상기 내연 기관의 부하율이 제1값 이상일 때, 상기 유압 펌프에 의해 생성되는 유압 생성량이, 상기 작동 기기를 작동하기 위한 유압을 포함하는 상기 내연 기관의 구동을 위해 필요한 유압의 필요량에 대응하도록, 상기 내연 기관의 부하율에 따라 상기 제어 밸브의 개도(開度)를 제어하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치.
Internal combustion engines configured to be driven by electronic control of hydraulically actuated actuators,
A first supercharger disposed in the exhaust gas passage of the internal combustion engine and configured to supply a supercharged air supply to the intake pipe of the internal combustion engine by rotationally driven by the exhaust gas of the internal combustion engine;
A hydraulic pump connected to the first supercharger and configured to be rotationally driven by the first supercharger to generate hydraulic pressure;
A flow path configured to supply hydraulic pressure from the hydraulic pump to the operating device,
A controller configured to electronically control the actuating device,
A control valve configured to control an exhaust gas flow rate to the turbine of the first supercharger,
The controller is configured such that, when the load ratio of the internal combustion engine is equal to or greater than a first value, the amount of hydraulic pressure generated by the hydraulic pump is in accordance with a required amount of hydraulic pressure required for driving the internal combustion engine including hydraulic pressure for operating the operating device. Correspondingly, the supercharger surplus power recovery apparatus of an internal combustion engine is comprised so that opening degree of the control valve may be controlled according to the load ratio of the internal combustion engine.
제1항에 있어서,
상기 컨트롤러는, 상기 제1 과급기에서의 상기 배기 가스의 상기 유압의 필요량에 대응하는 목표 소기압(掃氣壓), 상기 내연 기관의 부하율과의 대응 관계 정보, 혹은 상기 유압의 필요량, 상기 내연 기관의 부하율과의 대응 관계 정보를 보지(保持)하고,
상기 컨트롤러는, 상기 내연 기관의 부하율이 상기 제1값 이상일 때, 상기 제1 과급기에서의 소기압이 상기 목표 소기압에 일치하도록, 혹은 상기 유압 펌프의 유압 생성량이 상기 유압의 필요량에 일치하도록, 상기 내연 기관의 부하율에 따라 상기 제어 밸브의 개도를 제어하도록 구성되어 있는, 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치.
The method of claim 1,
The controller may include target scavenging pressure corresponding to a required amount of the hydraulic pressure of the exhaust gas in the first supercharger, corresponding relationship information with a load ratio of the internal combustion engine, or a required amount of the hydraulic pressure, of the internal combustion engine. Keep correspondence information with load factor,
The controller may be configured such that when the load ratio of the internal combustion engine is equal to or greater than the first value, the scavenging pressure in the first supercharger matches the target scavenging pressure, or the amount of oil generated by the hydraulic pump corresponds to the required amount of hydraulic pressure. A supercharger surplus power recovery device for an internal combustion engine, configured to control the opening degree of the control valve in accordance with the load ratio of the internal combustion engine.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 내연 기관의 상기 제1 과급기와 병렬 배치되고, 상기 배기 가스의 일부를 상기 제1 과급기의 터빈을 경유하지 않고, 외부로 배기하도록 구성된 바이패스 배기 가스로,
상기 바이패스 배기 가스로에 있어서의 배기 가스 유량을 제어하도록 구성된 배기 바이패스 밸브를 포함하고,
상기 제어 밸브는, 상기 배기 바이패스 밸브인, 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치.
The method according to claim 1 or 2,
A bypass exhaust gas disposed in parallel with the first supercharger of the internal combustion engine and configured to exhaust a part of the exhaust gas to the outside without passing through a turbine of the first supercharger,
An exhaust bypass valve configured to control an exhaust gas flow rate in the bypass exhaust gas path,
The control valve is the exhaust bypass valve, the supercharger surplus power recovery device of the internal combustion engine.
제3항에 있어서,
상기 컨트롤러는, 상기 내연 기관의 부하율이 상기 제1값 미만인 경우, 상기 배기 바이패스 밸브를 닫도록 구성되어 있는, 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치.
The method of claim 3,
And the controller is configured to close the exhaust bypass valve when the load ratio of the internal combustion engine is less than the first value.
제3항에 있어서,
상기 배기 가스의 일부를, 상기 제1 과급기에 보내지 않고, 상기 내연 기관의 상기 흡기관에 공급하도록 구성된 제1 배기 재순환 장치를 포함하고,
상기 제1 배기 재순환 장치를 구동할 때, 상기 배기 바이패스 밸브는 닫도록 구성되어 있는, 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치.
The method of claim 3,
A first exhaust recirculation device configured to supply a part of the exhaust gas to the intake pipe of the internal combustion engine without sending the portion to the first supercharger,
And said exhaust bypass valve is configured to close when driving said first exhaust recirculation device.
제5항에 있어서,
상기 제1 배기 재순환 장치는, 상기 내연 기관의 부하율이, 미리 정한 상한치 이상이 되면 정지하도록 구성되어 있는, 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치.
The method of claim 5,
The first exhaust gas recirculation apparatus is configured to stop when the load ratio of the internal combustion engine is equal to or greater than a predetermined upper limit value.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 내연 기관의 상기 터빈에 접속되는 상기 배기 가스로의 도중에, 배기 가스의 유로(流路) 면적을 가변으로 제어하도록 구성된 유량 조정 밸브가 상기 제어 밸브로서 설치되어 있는, 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치.
The method according to claim 1 or 2,
A supercharger surplus power recovery device for an internal combustion engine, wherein a flow rate regulating valve configured to variably control the flow path area of the exhaust gas is provided as the control valve in the middle of the exhaust gas passage connected to the turbine of the internal combustion engine. .
유압으로 작동하는 작동 기기를 전자 제어함으로써 구동되도록 구성된 내연 기관,
상기 내연 기관의 배기 가스로에 배설(配設)되고 상기 내연 기관의 배기 가스에 의해 회전 구동되어 상기 내연 기관의 흡기관에 과급된 급기를 공급하도록 구성된 제1 과급기,
상기 제1 과급기에 연결되며 상기 제1 과급기에 의해 회전 구동되어 유압을 발생시키도록 구성된 유압 펌프,
상기 유압 펌프로부터 상기 작동 기기에 유압을 공급하도록 구성된 유로,
상기 작동 기기를 전자 제어하도록 구성된 컨트롤러,
상기 제1 과급기의 터빈에 보내는 배기 가스 유량을 제어하도록 구성된 제어 밸브,
상기 제1 과급기와 별도로, 상기 내연 기관의 배기 가스로에 병렬 배치되고 상기 내연 기관의 배기 가스에 의해 회전 구동되어 상기 내연 기관에 과급된 급기를 공급하도록 구성된, 상기 제1 과급기 대비 사이즈가 작은 제2 과급기,
상기 제2 과급기에 병렬 배치되고, 상기 배기 가스의 일부를, 상기 제2 과급기에 보내지 않고, 상기 내연 기관의 상기 흡기관에 공급하도록 구성된 제2 배기 재순환 장치,
상기 제2 과급기의 터빈에의 배기 가스의 공급을 차단하도록 구성된 차단 밸브를 포함하고
상기 컨트롤러는,
상기 내연 기관의 부하율이 제1값 이상일 때, 상기 유압 펌프에 의해 생성되는 유압 생성량이 상기 작동 기기를 작동하기 위한 유압을 포함하는 상기 내연 기관의 구동을 위해 필요한 유압의 필요량에 대응하도록, 상기 제어 밸브의 개도를 제어하고,
상기 내연 기관의 부하율이, 상기 제1값 이상 제2값 이하인 경우, 상기 제2 배기 재순환 장치의 동작을 정지한 상태에서, 상기 차단 밸브를 닫는 것에 의해, 상기 제2 과급기에 의한 급기를 정지하게 제어하도록 구성되어 있는, 것을 특징으로 하는 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치.
Internal combustion engines configured to be driven by electronic control of hydraulically actuated actuators,
A first supercharger disposed in the exhaust gas passage of the internal combustion engine and configured to supply a supercharged air supply to the intake pipe of the internal combustion engine by rotationally driven by the exhaust gas of the internal combustion engine;
A hydraulic pump connected to the first supercharger and configured to be rotationally driven by the first supercharger to generate hydraulic pressure;
A flow path configured to supply hydraulic pressure from the hydraulic pump to the operating device,
A controller configured to electronically control the actuating device,
A control valve configured to control an exhaust gas flow rate sent to the turbine of the first supercharger,
Apart from the first supercharger, a second smaller in size than the first supercharger, arranged in parallel to the exhaust gas passage of the internal combustion engine and configured to rotately drive by the exhaust gas of the internal combustion engine to supply the supercharged air to the internal combustion engine supercharger,
A second exhaust recirculation apparatus arranged in parallel to the second supercharger and configured to supply a part of the exhaust gas to the intake pipe of the internal combustion engine without sending a portion of the exhaust gas to the second supercharger;
A shutoff valve configured to block a supply of exhaust gas to the turbine of the second supercharger;
The controller,
The control so that when the load ratio of the internal combustion engine is equal to or greater than a first value, the amount of hydraulic pressure generated by the hydraulic pump corresponds to the required amount of hydraulic pressure required for driving the internal combustion engine including the hydraulic pressure for operating the operating device. To control the opening of the valve,
When the load ratio of the internal combustion engine is greater than or equal to the first value and less than or equal to the second value, the air supply by the second supercharger is stopped by closing the shutoff valve in a state in which the operation of the second exhaust recirculation device is stopped. A supercharger surplus power recovery device for an internal combustion engine, configured to control.
제1항 또는 제8항 중 어느 한 항에 기재된 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치가 탑재되고,
상기 내연 기관은, 선박의 추진용 엔진인, 것을 특징으로 하는 선박.
The supercharger surplus power recovery device of the internal combustion engine according to any one of claims 1 to 8 is mounted,
Said internal combustion engine is a ship's propulsion engine.
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