KR102522655B1 - Ship Engine and Method for Ship Engine - Google Patents
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Abstract
본 발명은 복수개의 실린더 각각의 압력을 측정하는 단계, 상기 측정한 실린더별 압력들로부터 압력 편차를 계산하는 단계, 및 상기 계산된 압력 편차를 실린더별로 보상하는 단계를 포함하는 선박용 엔진 및 선박용 엔진 제어방법에 관한 것이다.The present invention provides a marine engine and marine engine control comprising the steps of measuring the pressure of each of a plurality of cylinders, calculating the pressure deviation from the measured pressures for each cylinder, and compensating for the calculated pressure deviation for each cylinder. It's about how.
Description
본 발명은 선박을 효율적으로 추진시키기 위한 선박용 엔진 및 선박용 엔진 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a ship engine and a method for controlling a ship engine for efficiently propelling a ship.
일반적으로 선박용 엔진은 디젤엔진(Diesel Engine), 가스엔진(Gas Turbine Engine), 이중연료엔진(Dual Fuel Engine) 등 다양한 엔진을 포함한다. 특히, 이중연료엔진(Dual Fuel Engine)은 2가지 연료. 예컨대, 가스와 디젤을 병행하여 사용할 수 있는 장점으로 인해 선박에 많이 사용된다.In general, marine engines include various engines such as a diesel engine, a gas turbine engine, and a dual fuel engine. In particular, the dual fuel engine (Dual Fuel Engine) is two fuel. For example, it is widely used in ships due to the advantage of being able to use gas and diesel in parallel.
이러한 이중연료엔진이 설치된 선박(이하, '선박'이라 함)은 가스를 주연료로 이용하여 추진구동력을 발생시키는 가스모드와 디젤을 주연료로 이용하여 추진구동력을 발생시키는 디젤모드 중 하나를 이용하여 운전한다.Ships equipped with such a dual fuel engine (hereinafter referred to as 'ships') use either a gas mode that uses gas as the main fuel to generate propulsion driving force or a diesel mode that uses diesel as the main fuel to generate propulsion driving force. to drive
이중연료엔진은 실린더, 실린더에서 상하방향으로 왕복운동하는 피스톤, 실린더의 상측에 설치되는 실린더커버, 실린더커버에 설치되어서 디젤모드 시 디젤연료를 분사하는 메인인젝터, 실린더커버에 설치되어서 가스모드 시 가스연료를 착화시키기 위해 소량의 디젤연료를 분사하는 디젤인젝터, 실린더커버에 설치되어서 실린더에서 연소된 배기가스를 배출시키기 위한 배기밸브, 실린더에서 배출되는 배기가스를 공급받는 배기리시버, 실린더의 하측에 설치되어서 실린더 내부로 공기를 공급하는 소기리시버, 실린더의 상측과 하측 사이에 설치되어서 실린더 내부에 가스연료를 공급하는 가스공급부를 포함한다. 또한, 이중연료엔진은 실린더에서 배출되는 배기가스를 이용하여 실린더에 공급되는 공기의 양을 증가시켜서 엔진의 출력을 높이는 터보차져를 포함한다. 터보차져가 압축한 공기는 소기리시버로 공급되어 실린더로 공급될 수 있다.The dual fuel engine consists of a cylinder, a piston reciprocating up and down in the cylinder, a cylinder cover installed on the top of the cylinder, a main injector installed on the cylinder cover to inject diesel fuel in diesel mode, and a gas installed on the cylinder cover in gas mode. A diesel injector that injects a small amount of diesel fuel to ignite the fuel, an exhaust valve installed on the cylinder cover to discharge the exhaust gas burned in the cylinder, an exhaust receiver that receives the exhaust gas discharged from the cylinder, and installed on the lower side of the cylinder. It includes a scavenge receiver for supplying air to the inside of the cylinder, and a gas supply unit installed between the upper and lower sides of the cylinder to supply gas fuel to the inside of the cylinder. In addition, the dual fuel engine includes a turbocharger that increases the output of the engine by increasing the amount of air supplied to the cylinder using exhaust gas discharged from the cylinder. Air compressed by the turbocharger can be supplied to the scavenger receiver and supplied to the cylinder.
한편, 종래 선박용 엔진은 가스모드 운전 시, 실린더의 하측에서 내부로 소기를 공급한 후 피스톤이 상측으로 이동하는 중간에 가스공급부가 실린더의 하측과 상측 사이에서 실린더로 가스연료를 공급하고, 피스톤이 상측으로 더 이동하여서 실린더에 공급된 소기와 가스연료를 압축 연소시켜 추진력을 발생시킨다. 여기서, 종래 기술에 따른 선박용 엔진은 복수개의 실린더를 포함한다.On the other hand, in the conventional marine engine, when operating in gas mode, after supplying scavenging air from the lower side of the cylinder to the inside, the gas supply part supplies gas fuel to the cylinder between the lower and upper sides of the cylinder while the piston moves upward, and the piston It moves further upward to generate thrust by compressing and burning the scavenge air and gas fuel supplied to the cylinder. Here, the marine engine according to the prior art includes a plurality of cylinders.
종래 기술에 따른 선박용 엔진은 복수개의 실린더를 포함하므로, 각 실린더마다 압력에 편차가 발생하는 문제가 있다. 여기서, 압력은 압축압력과 폭발압력을 모두 포함한다. 실린더들 간에 압력 편차가 발생한다는 것은, 실린더마다 공급되는 공기량과 연료량에 차이가 발생하는 것을 의미하므로, 실린더 각각이 발생시키는 출력에 차이가 있는 문제가 있다. 이렇게 되면, 실린더들마다 내구성에 차이가 발생하여서 엔진 수명이 짧아질 뿐만 아니라, 엔진 효율이 저하되는 문제가 있다. 따라서, 실린더들 간에 발생하는 압력 편차를 제어할 수 있는 선박용 엔진 및 선박용 엔진 제어방법에 대한 개발이 절실히 필요하다.Since the marine engine according to the prior art includes a plurality of cylinders, there is a problem in that pressure deviation occurs for each cylinder. Here, the pressure includes both compression pressure and explosion pressure. Occurrence of a pressure deviation between cylinders means that there is a difference in the amount of air and fuel supplied to each cylinder, so there is a problem in that there is a difference in output generated by each cylinder. In this case, there is a problem in that engine life is shortened and engine efficiency is lowered due to a difference in durability for each cylinder. Therefore, there is an urgent need to develop a marine engine and a method for controlling a marine engine capable of controlling a pressure deviation occurring between cylinders.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하고자 안출된 것으로, 엔진의 부하에 따라 실린더들 간에 발생하는 압력 편차를 감소시킬 수 있는 선박용 엔진 및 선박용 엔진 제어방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and is to provide a marine engine and a method for controlling a marine engine capable of reducing a pressure deviation generated between cylinders according to the load of the engine.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 하기와 같은 구성을 포함할 수 있다.In order to solve the problems as described above, the present invention may include the following configuration.
본 발명에 따른 선박용 엔진은 엔진에 마련되는 복수개의 실린더; 상기 실린더들 각각에 상하방향으로 이동 가능하게 설치되는 복수개의 피스톤; 상기 실린더들 각각에 공급되어 압축된 공기와 연료를 착화시키기 위해 액체연료를 분사하는 복수개의 디젤인젝터; 상기 실린더들 각각의 압축압력 또는 폭발압력을 측정하기 위한 복수개의 압력측정부; 상기 실린더들 각각의 배기가스를 배출시키기 위한 복수개의 배기밸브; 및 상기 디젤인젝터들 및 상기 배기밸브들을 독립적으로 제어하기 위한 제어부를 포함할 수 있다. 상기 제어부는 상기 압력측정부들이 측정한 실린더별 압축압력 또는 폭발압력에 따라 상기 디젤인젝터들 각각이 상기 실린더들 각각에 액체연료를 분사하는 분사시기 또는 분사기간 중 적어도 어느 하나를 조절할 수 있다.A marine engine according to the present invention includes a plurality of cylinders provided in the engine; a plurality of pistons movably installed in each of the cylinders in a vertical direction; a plurality of diesel injectors supplied to each of the cylinders to inject liquid fuel to ignite the compressed air and fuel; a plurality of pressure measurement units for measuring compression pressure or explosion pressure of each of the cylinders; a plurality of exhaust valves for discharging exhaust gas from each of the cylinders; and a controller for independently controlling the diesel injectors and the exhaust valves. The control unit may adjust at least one of an injection timing or an injection period during which each of the diesel injectors injects liquid fuel into each of the cylinders according to compression pressure or explosion pressure for each cylinder measured by the pressure measurement units.
본 발명에 따른 선박용 엔진에 있어서, 상기 제어부는 상기 압력측정부들이 측정한 실린더별 압축압력 또는 폭발압력에 따라 상기 배기밸브들 각각이 상기 실린더들 각각을 폐쇄하는 폐쇄타이밍을 조절할 수 있다.In the marine engine according to the present invention, the control unit may adjust the closing timing at which each of the exhaust valves closes each of the cylinders according to the compression pressure or explosion pressure for each cylinder measured by the pressure measuring units.
본 발명에 따른 선박용 엔진에 있어서, 상기 제어부는 상기 실린더들 중 하나의 실린더에서 상기 압력측정부가 측정한 압축압력 또는 폭발압력이 상기 실린더들의 기설정된 기준압축압력 또는 기설정된 기준폭발압력을 초과하면, 상기 실린더의 폐쇄타이밍이 지연되도록 상기 배기밸브를 제어하고, 상기 액체연료의 분사시기 지연 또는 분사기간 감소 중 적어도 어느 하나가 조절되도록 상기 디젤인젝터를 제어할 수 있다.In the marine engine according to the present invention, the control unit, when the compression pressure or explosion pressure measured by the pressure measuring unit in one of the cylinders exceeds the preset reference compression pressure or preset reference explosion pressure of the cylinders, The exhaust valve may be controlled to delay the closing timing of the cylinder, and the diesel injector may be controlled to adjust at least one of a delay in an injection timing of the liquid fuel and a reduction in an injection period.
본 발명에 따른 선박용 엔진에 있어서,상기 제어부는 상기 실린더들 중 하나의 실린더에서 상기 압력측정부가 측정한 압축압력 또는 폭발압력이 상기 실린더들의 기설정된 기준압축압력 또는 기설정된 기준폭발압력 미만이면, 상기 실린더의 폐쇄타이밍이 당겨지도록 상기 배기밸브를 제어하고, 상기 액체연료의 분사시기 당김 또는 분사기간 증가 중 적어도 어느 하나가 조절되도록 상기 디젤인젝터를 제어할 수 있다.In the marine engine according to the present invention, the control unit, if the compression pressure or explosion pressure measured by the pressure measuring unit in one of the cylinders is less than the preset reference compression pressure or preset reference explosion pressure of the cylinders, the The exhaust valve may be controlled so as to extend the closing timing of the cylinder, and the diesel injector may be controlled such that at least one of an injection timing of the liquid fuel is increased or an injection period is increased.
본 발명에 따른 선박용 엔진에 있어서, 상기 제어부는 상기 실린더들 중 하나의 실린더에서 상기 압력측정부가 측정한 압축압력 또는 폭발압력이 상기 실린더들의 기설정된 기준압축압력 또는 기설정된 기준폭발압력과 동일하면, 상기 실린더의 폐쇄타이밍, 상기 액체연료의 분사시기 또는 분사기간이 유지되도록 상기 배기밸브 및 상기 디젤인젝터를 제어할 수 있다.In the marine engine according to the present invention, if the control unit is equal to the compression pressure or explosion pressure measured by the pressure measuring unit in one of the cylinders, the preset reference compression pressure or preset reference explosion pressure of the cylinders, The exhaust valve and the diesel injector may be controlled so that the closing timing of the cylinder and the injection timing or injection period of the liquid fuel are maintained.
본 발명에 따른 선박용 엔진은 상기 실린더들 각각에 공기를 공급하기 위한 소기공급부를 포함할 수 있다. 상기 소기공급부는 상기 공기를 소정 압력으로 저장하는 소기리시버, 상기 소기리시버와 상기 실린더들 각각을 연결하는 복수개의 소기공급배관, 및 상기 소기공급배관들 각각에 설치되어서 상기 실린더들 각각에 공급되는 공기의 압력을 측정하기 위한 복수개의 소기압측정기구를 포함할 수 있다. 상기 제어부는 상기 소기압측정기구들이 측정한 공기의 압력들에 따라 상기 실린더들 각각의 폐쇄타이밍이 조절되도록 상기 배기밸브들을 각각 제어할 수 있다.The marine engine according to the present invention may include a scavenging air supply unit for supplying air to each of the cylinders. The scavenging air supply unit is installed in a scavenging receiver storing the air at a predetermined pressure, a plurality of scavenging air supply pipes connecting the scavenging receiver and each of the cylinders, and each of the scavenging supply pipes to supply air to each of the cylinders. It may include a plurality of scavenging pressure measuring instruments for measuring the pressure of. The control unit may respectively control the exhaust valves to adjust the closing timing of each of the cylinders according to the air pressures measured by the scavenging pressure measurement devices.
본 발명에 따른 선박용 엔진 제어방법은 복수개의 실린더 각각의 압력을 측정하는 단계; 상기 측정한 실린더별 압력들로부터 압력 편차를 계산하는 단계; 및 상기 계산된 압력 편차를 실린더별로 보상하는 단계를 포함할 수 있다.Marine engine control method according to the present invention comprises the steps of measuring the pressure of each of a plurality of cylinders; Calculating a pressure deviation from the measured pressures for each cylinder; and compensating for the calculated pressure deviation for each cylinder.
본 발명에 따른 선박용 엔진 제어방법에 있어서, 상기 복수개의 실린더 각각의 압력을 측정하는 단계는 상기 실린더별 압축압력 또는 폭발압력을 측정하거나 상기 실린더별 소기압력 또는 폭발압력을 측정하는 단계를 포함할 수 있다.In the marine engine control method according to the present invention, the step of measuring the pressure of each of the plurality of cylinders may include measuring the compression pressure or explosion pressure for each cylinder or measuring the scavenging pressure or explosion pressure for each cylinder. there is.
본 발명에 따른 선박용 엔진 제어방법에 있어서, 상기 압력 편차를 계산하는 단계는 기설정된 기준압축압력에서 상기 실린더들 각각의 측정된 압축압력들을 감산하는 단계; 및 기설정된 기준폭발압력에서 상기 실린더들 각각의 측정된 폭발압력들을 감산하는 단계를 포함할 수 있다.In the marine engine control method according to the present invention, the step of calculating the pressure deviation comprises subtracting the measured compression pressures of each of the cylinders from a preset reference compression pressure; and subtracting the measured explosion pressures of each of the cylinders from a predetermined reference explosion pressure.
본 발명에 따른 선박용 엔진 제어방법에 있어서, 상기 압력 편차를 계산하는 단계는 기설정된 기준소기압력에서 상기 실린더들 각각에 공급되는 공기의 압력들을 감산하는 단계를 더 포함할 수 있다.In the marine engine control method according to the present invention, calculating the pressure deviation may further include subtracting pressures of air supplied to each of the cylinders from a predetermined reference scavenging pressure.
본 발명에 따른 선박용 엔진 제어방법에 있어서, 상기 계산된 압력 편차를 보상하는 단계는 상기 계산된 압축압력의 압력 편차가 양의 값이면 상기 실린더의 폐쇄타이밍을 지연시키는 단계; 상기 계산된 압축압력의 압력 편차가 음의 값이면 상기 실린더의 폐쇄타이밍을 당기는 단계; 및 상기 계산된 압축압력의 압력편차가 0이면 상기 실린더의 폐쇄타이밍을 유지시키는 단계를 포함할 수 있다.In the marine engine control method according to the present invention, the step of compensating for the calculated pressure deviation comprises: delaying the closing timing of the cylinder if the pressure deviation of the calculated compression pressure is a positive value; pulling the closing timing of the cylinder when the pressure deviation of the calculated compression pressure is a negative value; and maintaining the closing timing of the cylinder when the pressure deviation of the calculated compression pressure is zero.
본 발명에 따른 선박용 엔진 제어방법에 있어서, 상기 계산된 압력 편차를 보상하는 단계는 상기 계산된 폭발압력의 압력 편차가 양의 값이면 상기 실린더에 공급하는 액체연료 분사시기 지연 또는 분사기간 감소 중 적어도 어느 하나를 조절하는 단계; 상기 계산된 폭발압력의 압력 편차가 음의 값이면 상기 실린더에 공급하는 액체연료 분사시기 당김 또는 분사기간 증가 중 적어도 어느 하나를 조절하는 단계; 및 상기 계산된 폭발압력의 압력 편차가 0이면 상기 실린더에 공급하는 액체연료 분사시기 또는 분사기간을 유지시키는 단계를 포함할 수 있다.In the marine engine control method according to the present invention, the step of compensating for the calculated pressure deviation is at least one of delaying the injection timing of the liquid fuel supplied to the cylinder or reducing the injection period when the pressure deviation of the calculated explosion pressure is a positive value. adjusting any one; adjusting at least one of a pull in injection timing or an increase in injection period of the liquid fuel supplied to the cylinder when the pressure deviation of the calculated explosion pressure is a negative value; and maintaining an injection timing or injection period of the liquid fuel supplied to the cylinder when the pressure deviation of the calculated explosion pressure is zero.
본 발명에 따른 선박용 엔진 제어방법에 있어서, 상기 계산된 압력 편차를 보상하는 단계는 상기 계산된 소기압력의 압력 편차가 양의 값이면 상기 실린더의 폐쇄타이밍을 지연시키는 단계; 상기 계산된 소기압력의 압력 편차가 음의 값이면 상기 실린더의 폐쇄타이밍을 당기는 단계; 및 상기 계산된 소기압력의 압력 편차가 0이면 상기 실린더의 폐쇄타이밍을 유지시키는 단계를 포함할 수 있다.In the marine engine control method according to the present invention, the step of compensating for the calculated pressure deviation comprises: delaying the closing timing of the cylinder when the calculated pressure deviation of the scavenging pressure is a positive value; pulling the closing timing of the cylinder when the calculated pressure deviation of the scavenging pressure is a negative value; and maintaining the closing timing of the cylinder when the calculated pressure deviation of the scavenging pressure is zero.
본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, the following effects can be obtained.
본 발명은 엔진 부하에 따라 실린더들 간에 발생하는 압력 편차를 감소시킬 수 있도록 구현됨으로써, 엔진 수명을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라 엔진 효율을 향상시킬 수 있다.The present invention is implemented to reduce a pressure deviation generated between cylinders according to an engine load, thereby increasing engine life and improving engine efficiency.
도 1은 본 발명에 따른 선박용 엔진의 개략적인 블록도
도 2는 본 발명에 따른 선박용 엔진에서 디젤인젝터, 압력측정부, 배기밸브 및 제어부를 1개의 실린더를 기준으로 설명하기 위한 도 1의 A부분의 개략적인 도면
도 3은 본 발명에 따른 선박용 엔진에서 소기공급부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 4는 본 발명에 따른 선박용 엔진에서 압력측정부가 측정한 압축압력이 기준압축압력을 초과하는 경우를 설명하기 위한 개략적인 그래프
도 5는 본 발명에 따른 선박용 엔진에서 압력측정부가 측정한 압축압력이 기준압축압력 미만인 경우를 설명하기 위한 개략적인 그래프
도 6은 본 발명에 따른 선박용 엔진에서 압력측정부가 측정한 폭발압력이 기준폭발압력을 초과하는 경우를 설명하기 위한 개략적인 그래프
도 7은 본 발명에 따른 선박용 엔진에서 압력측정부가 측정한 폭발압력이 기준폭발압력 미만인 경우를 설명하기 위한 개략적인 그래프
도 8은 본 발명에 따른 선박용 엔진 제어방법의 개략적인 순서도
도 9는 본 발명에 따른 선박용 엔진 제어방법에서 압력편차 계산 단계를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 10은 본 발명에 따른 선박용 엔진 제어방법에서 압축압력에 대한 보상 단계를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 11은 본 발명에 따른 선박용 엔진 제어방법에서 폭발압력에 대한 보상 단계를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 12는 본 발명에 따른 선박용 엔진 제어방법에서 소기압력에 대한 보상 단계를 설명하기 위한 개략적인 블록도1 is a schematic block diagram of a marine engine according to the present invention
2 is a schematic view of part A of FIG. 1 for explaining a diesel injector, a pressure measuring unit, an exhaust valve and a control unit in a marine engine according to the present invention based on one cylinder.
Figure 3 is a schematic block diagram for explaining the scavenging air supply unit in the marine engine according to the present invention
Figure 4 is a schematic graph for explaining the case where the compression pressure measured by the pressure measuring unit in the marine engine according to the present invention exceeds the reference compression pressure
Figure 5 is a schematic graph for explaining the case where the compression pressure measured by the pressure measuring unit in the marine engine according to the present invention is less than the reference compression pressure
Figure 6 is a schematic graph for explaining the case where the explosion pressure measured by the pressure measuring unit in the marine engine according to the present invention exceeds the reference explosion pressure
Figure 7 is a schematic graph for explaining the case where the explosion pressure measured by the pressure measuring unit in the marine engine according to the present invention is less than the reference explosion pressure
8 is a schematic flow chart of a method for controlling a ship engine according to the present invention;
Figure 9 is a schematic block diagram for explaining the pressure deviation calculation step in the marine engine control method according to the present invention
Figure 10 is a schematic block diagram for explaining the compensation step for the compression pressure in the marine engine control method according to the present invention
Figure 11 is a schematic block diagram for explaining the compensation step for the explosion pressure in the marine engine control method according to the present invention
12 is a schematic block diagram for explaining a compensation step for scavenging pressure in a method for controlling a marine engine according to the present invention.
본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.In this specification, it should be noted that in adding reference numerals to components of each drawing, the same components have the same numbers as much as possible, even if they are displayed on different drawings.
한편, 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다. Meanwhile, the meaning of terms described in this specification should be understood as follows.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.Singular expressions should be understood to include plural expressions unless the context clearly defines otherwise, and terms such as “first” and “second” are used to distinguish one component from another, The scope of rights should not be limited by these terms.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that terms such as "comprise" or "having" do not preclude the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1항목, 제2항목 또는 제3항목 각각 뿐만 아니라 제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.The term “at least one” should be understood to include all possible combinations from one or more related items. For example, "at least one of the first, second, and third items" means two of the first, second, and third items as well as each of the first, second, and third items. It means a combination of all items that can be presented from one or more.
이하에서는 본 발명에 따른 선박용 엔진에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a marine engine according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 12를 참고하면, 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 복수개의 실린더별 압축압력 또는 폭발압력에 따라 배기밸브들 각각이 실린더들 각각을 폐쇄하는 폐쇄타이밍을 조절하고, 상기 압축압력 또는 폭발압력에 따라 디젤인젝터들 각각이 실린더들 각각에 액체연료를 분사하는 분사시기 또는 분사기간 중 적어도 어느 하나를 조절하도록 구현됨으로써, 실린더들 간에 발생하는 압력편차를 감소시켜서 엔진의 수명증대 및 엔진 효율을 향상시키기 위한 것이다.1 to 12, the
이를 위해, 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 복수개의 실린더(2), 복수개의 피스톤(3), 복수개의 디젤인젝터(4), 복수개의 압력측정부(5), 복수개의 배기밸브(6) 및 제어부(7)를 포함한다.To this end, the
상기 실린더(2)는 엔진에 마련되어서, 연료를 연소시기키기 위한 공간을 제공한다. 상기 복수개의 피스톤(3)은 상기 실린더들 각각에 상하방향으로 이동 가능하게 설치된다. 상기 복수개의 디젤인젝터(4)는 상기 실린더들 각각에 공급되어 압축된 공기와 연료를 착화시키기 위해 액체연료를 분사한다. 상기 복수개의 압력측정부(5)는 상기 실린더들 각각의 압축압력 또는 폭발압력을 측정하기 위한 것이다. 상기 복수개의 배기밸브(6)는 상기 실린더들 각각의 배기가스를 배출시키기 위한 것이다. 상기 제어부(7)는 상기 디젤인젝터들 및 상기 배기밸브들을 독립적으로 제어하기 위한 것이다. 상기 제어부(7)는 상기 압력측정부(5)들이 측정한 실린더(2)별 압축압력 또는 폭발압력에 따라 상기 디젤인젝터(4)들 각각이 상기 실린더(2)들 각각에 액체연료를 분사하는 분사시기 또는 분사기간 중 적어도 어느 하나를 조절할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 복수개의 실린더(2)들 간에 발생하는 압력 편차를 감소시킬 수 있으므로, 엔진의 수명을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라 엔진 효율을 향상시킬 수 있다.The
이하에서는 상기 복수개의 실린더(2), 상기 복수개의 피스톤(3), 상기 복수개의 디젤인젝터(4), 상기 복수개의 압력측정부(5), 상기 복수개의 배기밸브(6) 및 상기 제어부(7)에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the plurality of
도 1 내지 도 12를 참고하면, 실린더(2)는 연료를 연소시키기 위한 것이다. 상기 실린더(2)는 엔진블록(미도시)의 내부에 형성될 수 있다. 상기 실린더(2)는 공기, 연료 등이 공급될 수 있는 연소실을 갖는다. 상기 연소실은 내부가 비어있는 원통형태로 형성될 수 있다. 상기 연소실과 상기 엔진블록 사이에는 실린더라이너(미도시)가 설치될 수 있다. 상기 실린더(2)에는 피스톤(3)이 이동 가능하게 설치될 수 있다. 예컨대, 피스톤(3)은 상기 연소실의 내부에서 Y축방향(도 2에 도시됨)을 기준으로 상하방향으로 왕복운동할 수 있다. 상기 Y축방향은 중력방향과 평행한 방향일 수 있으나, 다른 방향일 수도 있다. 상기 실린더(2)에는 가스연료를 공급하기 위한 가스공급부(100, 도 2에 도시됨)가 결합될 수 있다. 이에 따라, 상기 연소실은 상기 가스공급부(100)로부터 가스연료를 공급받을 수 있다. 상기 가스공급부(100)는 소기공(미도시)을 통해 소기(Scavenge Air)가 공급된 후에 상기 연소실에 가스연료를 공급할 수 있다. 상기 소기공은 상기 실린더(2)의 하측에서 상기 실린더(2)를 관통하여 형성된 구멍으로, 공기가 일정 압력으로 충진되어 있는 소기리시버에 연결되게 설치될 수 있다. 이에 따라, 상기 소기리시버에 충진된 공기는 상기 소기공이 개방되면 상기 연소실로 공급될 수 있다. 상기 소기리시버는 터보차져(미도시)가 상기 연소실에서 배출되는 배기가스를 공급받아 공기를 압축하여 공급함으로써, 공기를 일정 압력으로 충진할 수 있다. 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 복수개의 실린더(2)를 포함할 수 있다. 상기 연소실은 피스톤이 왕복 운동함에 따라 체적이 증감될 수 있다. 예컨대, 실린더(2)는 피스톤(3)이 상측방향으로 이동하면, 체적이 감소될 수 있다. 이 경우, 실린더(2)에 공급된 가스연료와 공기는 압축될 수 있다. 상기 피스톤(3)이 제1위치(P1, 도 2에 도시됨)에서 이동하여 제2위치(P2, 도 2에 도시됨)에 도달하면, 실린더(2)의 상측에 설치된 디젤인젝터(4)가 디젤을 공급하여 압축된 가스연료를 착화시킴으로써 가스연료와 공기가 혼합된 혼합기체가 연소 및 폭발하여 피스톤(3)을 하측방향으로 이동시킬 수 있다. 상기 제1위치(P1)는 피스톤(3)이 하사점에 위치되는 경우이다. 상기 제2위치(P2)는 피스톤(3)이 상사점에 위치되는 경우이다. 상기 피스톤(3)이 상사점에 위치되었을 때 압력측정부(5)가 측정한 압력이 압축압력이다. 상기 압축압력으로 압축된 혼합기체가 착화되어서 폭발함에 따라 발생하는 압력이 폭발압력이다. 상기 압축된 혼합기체가 폭발함에 따라 크랭크축(미도시)를 회전시키기 위한 구동력이 발생되고, 연소실에는 배기가스가 발생될 수 있다. 따라서, 엔진의 부하는 상기 실린더(2)의 압축압력 및 폭발압력과 비례할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 복수개의 실린더 각각의 압축압력 또는 폭발압력을 측정함으로써, 엔진의 부하를 알 수 있다. 연소실은 피스톤(3)이 하측방향으로 이동하면, 체적이 증가될 수 있다. 피스톤(3)이 하사점 쪽으로 이동하면, 상기 소기리시버에 충진된 공기가 상기 연소실로 공급될 수 있다. 따라서, 상기 연소실에서 연료의 연소에 의해 발생된 배기가스는 상기 소기리시버로부터 공기가 공급됨에 따라 연소실의 외부로 배출될 수 있다. 이 경우, 상기 실린더(2)는 배기밸브에 의해 개방된 상태일 수 있다. 배기가스는 고온으로 인해 자연적으로 상기 연소실의 외부로 배출될 수도 있다. 배기가스는 상기 실린더(2)에 결합된 배기관을 따라 배출되어서 배기리시버(미도시)로 공급될 수 있다.1 to 12, the
피스톤(3)은 상기 연소실에 공급된 공기 및 연료를 압축하기 위한 것이다. 상기 피스톤(3)은 상기 연소실에 이동 가능하게 설치된다. 예컨대, 피스톤(3)은 상기 연소실의 내부에서 하사점(P1)와 상사점(P2) 사이를 왕복 이동할 수 있다. 상기 피스톤(3)은 원기둥형태로 형성될 수 있으나, 상기 연소실에서 이동하면서 연료와 공기를 압축할 수 있으면 다른 형태로 형성될 수도 있다. 피스톤(3)은 구동력을 전달하는 크랭크축(미도시)에 의해 상측방향으로 이동할 수 있다. 피스톤(3)은 막대형태인 피스톤로드와 커넥팅로드를 통해 크랭크축에 연결될 수 있다. 상기 피스톤(3)은 크랭크축이 회전함에 따라 상측방향으로 이동할 수 있다. 상기 크랭크축은 터닝기어에 의해 회전될 수 있다. 따라서, 상기 크랭크축의 회전각도(Crank Angle)를 알면, 상기 실린더(2) 내부에서 피스톤(3)의 위치를 알 수 있다. 피스톤(3)은 크랭크축에 의해 상측방향으로 이동하는 경우 연료 및 공기를 압축시킬 수 있다. 피스톤(3)은 상사점(P2)에서 실린더(2)에 공급된 연료 및 공기가 혼합 연소되어 폭발함에 따라 하측방향으로 이동할 수 있다. 따라서, 피스톤(3)은 실린더(2)의 내부에서 하사점(P1)과 상사점(P2) 사이를 왕복 운동할 수 있다. 하사점(P1)은 Y축방향을 기준으로 피스톤(3)이 실린더(2)의 내부에서 가장 낮은 위치에 위치되는 지점이다. 상사점(P2)은 Y축방향을 기준으로 피스톤(3)이 실린더(2)의 내부에서 가장 높은 위치에 위치되는 지점이다. 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 피스톤(3)이 상사점(P2)에 도달하면, 구동력을 발생시키기 위해 압축된 연료를 폭발시킬 수 있다. 상기 피스톤(3)은 복수개가 복수개의 실린더(2)마다 각각 설치될 수 있다.The
상기 디젤인젝터(4)는 실린더(2)에 공급되어 피스톤(3)에 의해 압축된 공기와 연료를 착화시키기 위한 것이다. 여기서, 상기 연료는 가스연료일 수 있다. 상기 디젤인젝터(4)는 실린더(2)의 상측에 위치하는 실린더커버(미도시)에 설치될 수 있다. 여기서, 실린더(2)의 상측은 상기 피스톤(3)의 상사점(P2) 쪽을 의미한다. 상기 디젤인젝터(4)는 상기 피스톤(3)이 상사점(P2)에 위치되면, 압축된 공기와 연료를 착화시키기 위해 소량의 액체연료를 연소실로 분사할 수 있다. 상기 액체연료가 분사되면, 압축된 공기와 연료가 착화되어서 폭발한다. 따라서, 크랭크축을 회전시킬 수 있는 구동력이 발생할 수 있다. 상기 액체연료는 디젤유일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 선박을 추진시킬 수 있는 구동력을 발생시킬 수 있으면 다른 연료일 수도 있다. 상기 디젤인젝터(4)는 복수개가 복수개의 실린더(2)마다 각각 설치될 수 있다. 이에 따라, 상기 디젤인젝터(4)는 상기 실린더(2)들 각각에 액체연료를 분사할 수 있다. 상기 디젤인젝터(4)가 상기 실린더(2)에 액체연료를 분사하는 분사시기에 따라 연소실에서 압축된 공기와 연료가 폭발하는 타이밍이 달라질 수 있다. 예컨대, 정상적인 액체연료 분사시기보다 액체연료 분사시기를 지연시키면, 폭발타이밍이 늦춰지므로 폭발압력이 감소될 수 있다. 정상적인 액체연료 분사시기보다 액체연료 분사시기를 당기면, 폭발타이밍이 빨라지므로 폭발압력이 증가될 수 있다. 상기 정상적인 액체연료 분사시기는 엔진 초기 테스트 시에 엔진의 효율이 최적화되도록 액체연료를 분사하는 시기이며, 작업자에 의해 미리 설정될 수 있다. 상기 정상적인 액체연료 분사시기에 따라 발생하는 폭발압력이 기설정된 기준폭발압력(EP, 도 4에 도시됨)일 수 있다. 상기 기준폭발압력(EP)은 엔진 초기 테스트 시에 각 실린더(2)들에서 발생하는 폭발압력들의 평균 값일 수도 있다. 상기 디젤인젝터(4)가 상기 실린더(2)에 액체연료를 분사하는 분사기간에 따라 연소실에서 압축된 공기와 연료가 폭발하는 압력이 달라질 수 있다. 예컨대, 정상적인 액체연료 분사기간보다 액체연료 분사기간을 감소시키면, 폭발압력이 감소될 수 있다. 정상적인 액체연료 분사시간보다 액체연료 분사기간을 증가시키면, 폭발압력이 증가될 수 있다. 상기 정상적인 액체연료 분사기간은 엔진 초기 테스트 시에 엔진의 효율이 최적화되도록 액체연료를 분사하는 기간이며, 작업자에 의해 미리 설정될 수 있다. 상기 정상적인 액체연료 분사기간에 따라 발생하는 폭발압력이 기설정된 기준폭발압력(EP)일 수 있다. 상기 기준폭발압력(EP)은 엔진 초기 테스트 시에 각 실린더(2)들에서 발생하는 폭발압력들의 평균 값일 수도 있다.The
상기 디젤인젝터(4)들은 제어부(7)에 무선통신 및 유선통신 중 적어도 하나의 방법으로 연결될 수 있다. 따라서, 상기 디젤인젝터(4)들 각각은 상기 제어부(7)에 의해 제어되어서 상기 실린더(2)들 각각에 액체연료를 분사하는 분사시기 또는 분사기간 중 적어도 어느 하나를 조절할 수 있다.The
상기 압력측정부(5)는 상기 실린더(2)에서 발생하는 압축압력 또는 폭발압력을 측정하기 위한 것이다. 상기 압력측정부(5)는 상기 실린더(2)에서 상기 피스톤(3)이 상사점(P2)에 위치하였을 경우 압축된 공기와 연료의 압력을 측정함으로써 상기 압축압력을 측정할 수 있다. 상기 압력측정부(5)는 상기 실린더(2)에서 상기 피스톤(3)이 상사점(P2)에 위치한 후 상기 디젤인젝터(4)가 액체연료를 분사하였을 경우 압축된 공기와 연료가 폭발할 때의 압력을 측정함으로써 상기 폭발압력을 측정할 수 있다. 상기 압력측정부(5)는 실린더커버에 설치되어서 상기 압축압력 또는 폭발압력을 측정할 수 있다. 상기 압력측정부(5)는 압력센서일 수 있다. 상기 압력측정부(5)는 복수개가 복수개의 실린더(2)마다 각각 설치될 수 있다. 이에 따라, 상기 압력측정부(5)들은 상기 실린더(2)들 각각의 압축압력 또는 폭발압력을 측정할 수 있다. 상기 압력측정부(5)는 무선통신 및 유선통신 중 적어도 하나의 방법으로 상기 제어부(7)에 연결될 수 있다. 따라서, 상기 압력측정부(5)는 측정한 압축압력 또는 폭발압력 정보를 상기 제어부(7)에 제공할 수 있다.The
상기 배기밸브(6)는 Y축방향을 기준으로 실린더(2)에 이동 가능하게 결합될 수 있다. 배기밸브(6)는 실린더(2)의 상측에 위치하도록 상기 실린더(2)에 결합될 수 있다. 배기밸브(6)는 연료와 공기가 연소됨에 따라 발생하는 배기가스가 실린더(2)로부터 배출되도록 실린더(2)를 개폐하기 위한 것이다. 예컨대, 배기밸브(6)는 하측방향으로 이동됨으로써, 실린더(2)와 배기관을 연통시킬 수 있다. 이에 따라, 배기밸브(6)는 실린더(2)를 개방할 수 있다. 이 경우, 배기가스는 고온으로 인해 자연적으로 배기관을 통해 외부로 배출되거나 실린더(2)의 내부로 소기가 공급되면 소기의 압력에 의해 인위적으로 배기관을 통해 외부로 배출될 수 있다. 배기밸브(6)는 상측방향으로 이동됨으로써, 실린더(2)와 배기관을 차단시킬 수 있다. 이에 따라, 배기밸브(6)는 실린더(2)를 폐쇄할 수 있다. 배기밸브(6)가 실린더(2)를 폐쇄하고 피스톤(3)이 상사점(P2) 쪽으로 이동하면 실린더(2)에 가스연료가 공급되고, 피스톤(3)이 상사점(P2) 쪽으로 더 이동하면 공급된 가스연료와 공기가 압축될 수 있다. 상기 배기밸브(6)가 실린더(2)를 폐쇄하는 폐쇄타이밍에 따라 압축압력이 달라질 수 있다. 예컨대, 정상적인 실린더(2)의 폐쇄타이밍보다 실린더(2)의 폐쇄타이밍을 지연시키면, 압축 시점이 늦춰지므로 압축압력이 감소될 수 있다. 정상적인 실린더(2)의 폐쇄타이밍보다 실린더(2)의 폐쇄타이밍을 당기면, 압축 시점이 빨라지므로 압축압력이 증가될 수 있다. 상기 정상적인 실린더(2)의 폐쇄타이밍은 엔진 초기 테스트 시에 엔진의 효율이 최적화되도록 실린더(2)를 폐쇄시키는 타이밍이며, 작업자에 의해 미리 설정될 수 있다. 상기 정상적인 실린더(2)의 폐쇄타이밍에 따라 발생하는 압축압력이 기설정된 기준압축압력(CP, 도 4에 도시됨)일 수 있다. 상기 기준압축압력(CP)은 엔진 초기 테스트 시에 각 실린더(2)들에서 발생하는 압축압력들의 평균 값일 수도 있다. 상기 배기밸브(6)는 복수개가 복수개의 실린더(2)마다 각각 설치될 수 있다. 이에 따라, 상기 배기밸브(6)들 각각은 상기 실린더(2)들 각각의 폐쇄타이밍을 조절할 수 있다. 상기 배기밸브(6)들은 유선통신 및 무선통신 중 적어도 하나의 방법으로 제어부(7)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 배기밸브(6)들은 제어부(7)에 의해 이동됨으로써 실린더(2)를 개폐할 수 있다.The
상기 제어부(7)는 상기 디젤인젝터(4)들 및 상기 배기밸브(6)들을 각각 제어하기 위한 것이다. 상기 제어부(7)가 상기 디젤인젝터(4)들을 제어함에 따라 상기 실린더(2)에 공급되는 액체연료의 분사시기 및 분사기간 중 적어도 하나가 달라지므로, 기설정된 기준폭발압력(EP) 대비 폭발압력을 증가시키거나 감소시킬 수 있다. 상기 제어부(7)가 상기 배기밸브(6)들을 제어함에 따라 상기 실린더(2)를 폐쇄하는 폐쇄타이밍이 달라지므로, 기설정된 기준압축압력(CP) 대비 압축압력을 증가시키거나 감소시킬 수 있다.The
예컨대, 상기 제어부(7)는 상기 실린더(2)들 중 하나의 실린더에서 상기 압력측정부(5)가 측정한 압축압력 또는 폭발압력이 기설정된 기준압축압력 또는 기설정된 기준폭발압력을 초과하면, 상기 실린더의 폐쇄타이밍이 지연되도록 상기 배기밸브(6)를 제어하고, 상기 액체연료의 분사시기 지연 또는 분사기간 감소 중 적어도 어느 하나가 조절되도록 상기 디젤인젝터(4)를 제어할 수 있다. 상기 액체연료의 분사시기 또는 분사기간 조절은 상기 실린더(2)의 폐쇄타이밍 조절이 이루어진 다음에 이루어질 수 있다. 도 4를 참고하여 압축압력과 관련된 실린더(2)의 폐쇄타이밍 조절부터 살펴보면, L은 정상적인 실린더(2)의 폐쇄타이밍에 따른 압축압력을 나타낸 그래프이다. 가로축은 크랭크축의 회전각도이고, 세로축은 압력이다. 여기서, 크랭크축의 회전각도가 C일 때 기준압축압력(CP)이 발생한다. 또한, 크랭크축의 회전각도가 E일 때 기준폭발압력(EP)이 발생한다. L1은 압력측정부(5)가 측정한 압축압력이 기설정된 기준압축압력을 초과하는 경우를 나타낸 그래프이다. 이 경우, 상기 L1의 압축압력은 크랭크축의 회전각도가 C1일 때 발생한다. 상기 L1과 같이 상기 압력측정부(5)가 측정한 압축압력이 기설정된 기준압축압력을 초과하는 경우, 상기 제어부(7)는 실린더(2)의 폐쇄타이밍이 지연되도록 배기밸브(6)를 제어할 수 있다. 상기 제어부(7)는 크랭크축의 회전각도가 C1일 때 배기밸브(6)가 실린더(2)를 폐쇄하지 않고, C일 때 배기밸브(6)가 실린더(2)를 폐쇄하도록 배기밸브(6)를 제어할 수 있다. 이에 따라, L1은 도 4에 도시된 화살표 방향으로 이동하여서 상기 기설정된 기준압축압력과 동일하게 될 수 있다. 이 경우, 상기 L1의 폭발압력도 E1에서 E로 이동하여서 상기 기설정된 기준폭발압력과 동일하게 될 수 있다.For example, when the compression pressure or explosion pressure measured by the
예컨대, 상기 제어부(7)는 상기 실린더(2)들 중 하나의 실린더에서 상기 압력측정부(5)가 측정한 압축압력 또는 폭발압력이 기설정된 기준압축압력 또는 기설정된 기준폭발압력 미만이면, 상기 실린더의 폐쇄타이밍이 당겨지도록 상기 배기밸브(6)를 제어하고, 상기 액체연료의 분사시기 당김 또는 분사기간 증가 중 적어도 어느 하나가 조절되도록 상기 디젤인젝터(4)를 제어할 수 있다. 도 5를 참고하여 압축압력과 관련된 실린더(2)의 폐쇄타이밍 조절부터 살펴보면, L2는 압력측정부(5)가 측정한 압축압력이 기설정된 기준압축압력 미만인 경우를 나타낸 그래프이다. 이 경우, 상기 L2의 압축압력은 크랭크축의 회전각도가 C2일 때 발생한다. 상기 L2과 같이 상기 압력측정부(5)가 측정한 압축압력이 기설정된 기준압축압력 미만인 경우, 상기 제어부(7)는 실린더(2)의 폐쇄타이밍이 당겨지도록 배기밸브(6)를 제어할 수 있다. 상기 제어부(7)는 크랭크축의 회전각도가 C2일 때 배기밸브(6)가 실린더(2)를 폐쇄하지 않고, C일 때 배기밸브(6)가 실린더(2)를 폐쇄하도록 배기밸브(6)를 제어할 수 있다. 이에 따라, L2는 도 5에 도시된 화살표 방향으로 이동하여서 상기 기설정된 기준압축압력과 동일하게 될 수 있다. 이 경우, 상기 L2의 폭발압력도 E2에서 E로 이동하여서 상기 기설정된 기준폭발압력과 동일하게 될 수 있다.For example, if the compression pressure or explosion pressure measured by the
도시되지 않았지만, 상기 제어부(7)는 상기 실린더(2)들 중 하나의 실린더에서 상기 압력측정부(5)가 측정한 압축압력 또는 폭발압력이 기설정된 기준압축압력 또는 기설정된 기준폭발압력과 동일하면, 상기 실린더의 폐쇄타이밍이 기설정된 기준압축압력 또는 기설정된 기준폭발압력의 실린더 폐쇄타이밍과 동일하게 유지되도록 상기 배기밸브(6)를 제어하고, 상기 액체연료의 분사시기 또는 분사기간이 기설정된 기준폭발압력의 액체연료 분사시기 또는 분사기간과 동일하게 유지되도록 상기 디젤인젝터(4)를 제어할 수 있다.Although not shown, the
도 6을 참고하여 폭발압력과 관련된 액체연료의 분사시기 또는 분사기간 조절을 살펴보면, L은 정상적인 실린더(2)의 폐쇄타이밍에 따른 폭발압력을 나타낸 그래프이다. 가로축은 크랭크축의 회전각도이고, 세로축은 압력이다. 여기서, 크랭크축의 회전각도가 C일 때 기준압축압력(CP)이 발생한다. 또한, 크랭크축의 회전각도가 E일 때 기준폭발압력(EP)이 발생한다. L3는 압력측정부(5)가 측정한 폭발압력이 기설정된 기준폭발압력을 초과하는 경우를 나타낸 그래프이다. L3의 압축압력은 CP3이고, 폭발압력은 EP3이다. 이 경우, 상기 L3의 폭발압력(EP3)은 크랭크축의 회전각도가 E일 때 발생한다. 상기 L3와 같이 상기 압력측정부(5)가 측정한 폭발압력이 기설정된 기준폭발압력을 초과하는 경우, 상기 제어부(7)는 실린더(2)의 폐쇄타이밍을 조절하여 폭발압력을 조절할 수 없다. 크랭크축의 회전각도 E에서 기준폭발압력(EP)과 상기 압력측정부(5)가 측정한 실린더(2)의 폭발압력(EP3)이 발생하기 때문이다. 따라서, 이 경우 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 액체연료의 분사시기 또는 분사기간 중 적어도 어느 하나를 조절하여서 폭발압력을 조절할 수 있다. 상기 제어부(7)는 크랭크축의 회전각도가 E일 때 액체연료의 분사시기가 지연되거나 분사기간이 감소되도록 디젤인젝터(4)를 제어할 수 있다. 이에 따라, L3의 폭발압력(EP3)은 도 6에 도시된 화살표 방향으로 이동하여서 상기 기설정된 기준폭발압력(EP)과 동일하게 될 수 있다. 이 경우, 상기 L3의 압축압력도 CP3에서 CP로 이동하여서 상기 기설정된 기준압축압력과 동일하게 될 수 있다.Looking at the injection timing or injection period adjustment of the liquid fuel related to the explosion pressure with reference to FIG. 6, L is a graph showing the explosion pressure according to the closing timing of the normal cylinder (2). The horizontal axis is the rotation angle of the crankshaft, and the vertical axis is the pressure. Here, when the rotational angle of the crankshaft is C, the reference compression pressure CP is generated. In addition, when the rotation angle of the crankshaft is E, the reference explosion pressure (EP) is generated. L3 is a graph showing the case where the explosion pressure measured by the
도 7을 참고하여 폭발압력과 관련된 액체연료의 분사시기 또는 분사기간 조절을 살펴보면, L4는 압력측정부(5)가 측정한 폭발압력이 기설정된 기준폭발압력 미만인 경우를 나타낸 그래프이다. L4의 압축압력은 CP4이고, 폭발압력은 EP4이다. 상기 제어부(7)는 크랭크축의 회전각도가 E일 때 액체연료의 분사시기 당김 또는 분사기간 증가 중 적어도 어느 하나가 조절되도록 디젤인젝터(4)를 제어할 수 있다. 이에 따라, L4의 폭발압력(EP4)은 도 7에 도시된 화살표 방향으로 이동하여서 상기 기설정된 기준폭발압력(EP)과 동일하게 될 수 있다. 이 경우, 상기 L4의 압축압력도 CP4에서 CP로 이동하여서 상기 기설정된 기준압축압력과 동일하게 될 수 있다.Looking at the injection timing or injection period adjustment of the liquid fuel related to the explosion pressure with reference to FIG. 7, L4 is a graph showing the case where the explosion pressure measured by the
이에 따라, 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 배기밸브(6)를 제어하여 실린더(2)의 폐쇄타이밍을 조절함으로써, 상기 실린더(2)의 압축압력 또는 폭발압력이 기설정된 기준압축압력(CP) 또는 기설정된 기준폭발압력(EP)과 동일하도록 할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 복수개의 실린더들 간에 발생하는 압력 편차를 감소시킬 수 있으므로, 엔진의 수명을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라 엔진 효율을 향상시킬 수 있다.Accordingly, the
본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 소기공급부(8)를 포함할 수 있다.The
상기 소기공급부(8)는 상기 실린더(2)들 각각에 공기를 공급하기 위한 것이다. 상기 소기공급부(8)는 소기리시버(81), 복수개의 소기공급배관(82) 및 복수개의 소기압측정기구(83)를 포함할 수 있다.The scavenging
상기 소기리시버(81)는 상기 실린더(2)에 공기를 공급하기 위한 것이다. 상기 소기리시버(81)는 터보차져로부터 압축된 공기를 공급받아서 저장할 수 있다. 따라서, 상기 소기리시버(81)는 소정의 압력으로 공기를 저장할 수 있다. 예컨대, 상기 소기리시버는 1바(bar)에서 8바(bar)의 압력으로 공기를 저장할 수 있다. 상기 소기리시버(81)는 내부가 비어 있는 직방체 형태의 저장탱크일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 공기를 저장할 수 있으면 다른 형태의 저장탱크일 수도 있다. 상기 소기리시버(81)는 상기 소기공급배관(82)을 통해 상기 실린더(2)의 하측에 설치된 소기공(미도시)에 연결될 수 있다. 상기 소기리시버(81)는 상기 터보차져로부터 공기를 공급받으므로 상기 터보차져가 압축하는 공기의 양이 적으면, 낮은 압력으로 공기를 저장하게 된다. 반대로, 상기 소기리시버(81)는 상기 터보차져가 압축하는 공기의 양이 많으면, 높은 압력으로 공기를 저장하게 된다. 상기 터보차져는 배기가스를 이용하여 공기를 압축한다. 이에 따라, 상기 소기리시버(81)는 배기가스의 압력. 즉, 엔진의 부하에 따라 저장하는 공기의 압력이 달라질 수 있다. 따라서, 상기 소기리시버(81)가 저장하는 공기의 압력은 상기 엔진의 부하와 밀접한 관련이 있다. 예컨대, 엔진의 부하가 낮으면, 실린더(2)에 공급되는 공기의 압력은 낮다. 반면, 엔진의 부하가 크면, 실린더(2)에 공급되는 공기의 압력은 높다. 따라서, 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 상기 소기리시버(81)가 저장하는 공기의 압력을 측정함으로써, 엔진의 부하를 알 수 있다.The
상기 소기공급배관(82)은 상기 소기리시버(81)에 저장된 공기를 상기 실린더(2)로 이동시키기 위한 것이다. 상기 소기공급배관(82)은 호스 또는 파이프일 수 있다. 상기 소기공급배관(82)은 일측이 상기 소기리시버(81)에 결합되고, 타측이 실린더(2)에 결합될 수 있다. 상기 소기공급배관(82)은 실린더(2)가 복수개일 경우, 상기 복수개의 실린더(2) 각각에 공기를 공급하기 위해 복수개가 설치될 수 있다. 상기 소기공급배관(82)들에는 각각 상기 소기압측정기구(83)가 설치될 수 있다.The scavenging
상기 소기압측정기구(83)는 상기 실린더(2)에 공급되는 공기의 압력을 측정하기 위한 것이다. 상기 소기압측정기구(83)는 복수개가 상기 소기공급배관(82)들 각각에 설치되어서 상기 실린더(2)들 각각에 공급되는 공기의 압력을 측정할 수 있다. 상기 소기압측정기구(83)는 압력센서일 수 있다. 상기 소기압측정기구(83)들은 무선통신 및 유선통신 중 적어도 하나의 방법으로 상기 제어부(7)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 소기압측정기구(83)들은 각각 측정한 공기 압력 정보를 상기 제어부(7)에 제공할 수 있다. 상기 실린더(2)에 공급되는 공기의 압력은 상기 실린더(2)의 압축압력과 비례한다. 예컨대, 상기 실린더(2)에 공급되는 공기의 압력이 크면 상기 실린더(2)에 많은 양의 공기가 공급되는 것이므로 압축압력이 커질 수 있다. 예컨대, 상기 실린더(2)에 공급되는 공기의 압력이 작으면 상기 실린더(2)에 적은 양의 공기가 공급되는 것이므로 압축압력이 작아질 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 상기 압력측정부(5)가 측정한 압축압력 대신에 상기 소기압측정기구(83)가 측정한 공기 압력을 이용하여 상기 배기밸브(6)의 실린더(2) 폐쇄타이밍을 조절할 수 있다. 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 상기 소기압측정기구(83)가 측정한 공기의 압력이 기설정된 기준소기압력을 초과하면 상기 실린더(2)의 폐쇄타이밍이 지연되도록 상기 배기밸브(6)를 제어하고, 상기 소기압측정기구(83)가 측정한 공기의 압력이 기설정된 기준소기압력 미만이면 상기 실린더(2)의 폐쇄타이밍이 당겨지도록 상기 배기밸브(6)를 제어하며, 상기 소기압측정기구(83)가 측정한 공기의 압력이 기설정된 기준소기압력과 동일하면 상기 실린더(2)의 폐쇄타이밍이 유지되도록 상기 배기밸브(6)를 제어할 수 있다. 상기 공기압력에 따른 배기밸브(6)의 구체적인 제어방법은 전술한 압축압력에 따른 배기밸브(6)의 제어방법과 동일하다.The vacuum
이하에서는 본 발명에 따른 선박용 엔진 제어방법에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a method for controlling a ship engine according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 8은 본 발명에 따른 선박용 엔진 제어방법의 개략적인 순서도, 도 9는 본 발명에 따른 선박용 엔진 제어방법에서 압력편차 계산 단계를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 10은 본 발명에 따른 선박용 엔진 제어방법에서 압축압력에 대한 보상 단계를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 11은 본 발명에 따른 선박용 엔진 제어방법에서 폭발압력에 대한 보상 단계를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 12는 본 발명에 따른 선박용 엔진 제어방법에서 소기압력에 대한 보상 단계를 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.Figure 8 is a schematic flow chart of a method for controlling a marine engine according to the present invention, Figure 9 is a schematic block diagram for explaining the pressure deviation calculation step in the method for controlling a marine engine according to the present invention, Figure 10 is a marine engine according to the present invention A schematic block diagram for explaining the compensation step for the compression pressure in the control method, Figure 11 is a schematic block diagram for explaining the compensation step for the explosion pressure in the marine engine control method according to the present invention, Figure 12 is the present invention It is a schematic block diagram for explaining the compensation step for the scavenging pressure in the marine engine control method according to.
도 1 내지 도 12를 참고하면, 본 발명에 따른 선박용 엔진 제어방법은 상술한 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)에 의해 수행될 수 있다. 본 발명에 따른 선박용 엔진 제어방법은 다음과 같은 구성을 포함한다.1 to 12, the marine engine control method according to the present invention may be performed by the above-described
우선, 복수개의 실린더(2) 각각의 압력을 측정한다(S100). 이러한 단계(S100)는 압력측정부(5)가 실린더(2)에 공급된 연료와 공기의 압축압력 또는 폭발압력을 측정함으로써 이루어질 수 있다. 상기 압력측정부(5)는 복수개가 실린더(2)들 각각의 압축압력 또는 폭발압력을 측정할 수 있다. 이러한 단계(S100)는 소기압측정기구(83)들이 소기공급배관(82)들 각각의 공기압력을 측정함으로써, 이루어질 수도 있다. 상기 압력측정부(5)들은 측정한 압축압력 정보 또는 폭발압력 정보를 무선통신 및 유선통신 중 적어도 하나의 방법으로 제어부(7)에 제공할 수 있다. 상기 소기압측정기구(83)들은 측정한 공기압력 정보를 무선통신 및 유선통신 중 적어도 하나의 방법으로 제어부(7)에 제공할 수 있다.First, the pressure of each of the plurality of
다음, 상기 측정한 실린더별 압력들로부터 압력 편차를 계산한다(S200). 이러한 단계(S200)는 다음과 같은 구성을 포함할 수 있다.Next, a pressure deviation is calculated from the measured pressures for each cylinder (S200). This step (S200) may include the following configuration.
우선, 상기 제어부(7)가 평균압축압력에서 각 실린더(2)에서 측정된 압축압력을 각각 감산한다(S210). 상기 평균압축압력은 상기 실린더(2)들 각각의 압축압력들을 평균한 압력으로, 기설정된 기준압축압력일 수 있다. 이에 따라, 각 실린더별로 압축압력 편차를 알 수 있다. 예컨대, 상기 압력측정부(5)에 의해 측정된 압축압력이 기설정된 기준압축압력을 초과하면 압축압력 편차는 음의 값을 가질 수 있다. 상기 압력측정부(5)에 의해 측정된 압축압력이 기설정된 기준압축압력 미만이면 압축압력 편차는 양의 값을 가질 수 있다. 상기 압력측정부(5)에 의해 측정된 압축압력이 기설정된 기준압축압력과 동일하면 압축압력 편차는 O일 수 있다.First, the
다음, 상기 제어부(7)가 평균폭발압력에서 각 실린더(2)에서 측정된 폭발압력을 각각 감산한다(S220). 상기 평균폭발압력은 상기 실린더(2)들 각각의 폭발압력들을 평균한 압력으로, 기설정된 기준폭발압력일 수 있다. 이에 따라, 각 실린더별로 폭발압력 편차를 알 수 있다. 예컨대, 상기 압력측정부(5)에 의해 측정된 폭발압력이 기설정된 기준폭발압력을 초과하면 폭발압력 편차는 음의 값을 가질 수 있다. 상기 압력측정부(5)에 의해 측정된 폭발압력이 기설정된 기준폭발압력 미만이면 폭발압력 편차는 양의 값을 가질 수 있다. 상기 압력측정부(5)에 의해 측정된 폭발압력이 기설정된 기준폭발압력과 동일하면 폭발압력 편차는 O일 수 있다.Next, the
다음, 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)이 압축압력으로 상기 소기압측정기구(83)가 측정한 공기의 압력을 이용할 경우, 상기 제어부(7)가 평균소기압력에서 각 소기공급배관(82)에서 측정된 공기압력을 각각 감산한다(S230). 상기 평균소기압력은 상기 실린더(2)들 각각에 공급되는 공기압력들을 평균한 압력으로, 기설정된 기준소기압력일 수 있다. 이에 따라, 각 실린더별로 압축압력 편차를 알 수 있다. 예컨대, 상기 소기압측정기구(83)에 의해 측정된 공기압력이 기설정된 기준소기압력을 초과하면 소기압력 편차는 음의 값을 가질 수 있다. 상기 소기압측정기구(83)에 의해 측정된 공기압력이 기설정된 기준소기압력 미만이면 소기압력 편차는 양의 값을 가질 수 있다. 상기 소기압측정기구(83)에 의해 측정된 소기압력이 기설정된 기준소기압력과 동일하면 소기압력 편차는 O일 수 있다.Next, when the
다음, 실린더(2)별로 계산된 압력 편차를 보상한다(S300). 이러한 단계(S300)는 다음과 같은 구성을 포함할 수 있다.Next, the pressure deviation calculated for each
우선, 계산된 압축압력 편차가 양의 값인지 여부를 판단한다(S310). 이러한 단계(S310)는 제어부(7)에 의해 이루어질 수 있다. 상기 압축압력의 편차가 양의 값이면, 실린더(2)의 폐쇄타이밍을 지연시킨다(S311). 이러한 단계(S311)는 상기 제어부(7)가 상기 배기밸브(6)를 제어함으로써 이루어질 수 있다. 이에 따라, 도 4에 도시된 바와 같이 L1이 L에 일치될 수 있다. 상기 압축압력의 편차가 양의 값이 아니면, 압축압력의 편차가 음의 값인지 여부를 판단한다(S312). 이러한 단계(S312)는 제어부(7)에 의해 이루어질 수 있다. 상기 압축압력의 편차가 음의 값이면, 실린더(2)의 폐쇄타이밍을 당긴다(S312a). 이러한 단계(S312a)는 상기 제어부(7)가 상기 배기밸브(6)를 제어함으로써 이루어질 수 있다. 이에 따라, 도 5에 도시된 바와 같이 L2가 L에 일치될 수 있다. 상기 압축압력의 편차가 음의 값이 아니면, 실린더(2)의 폐쇄타이밍을 유지한다(S312b). 이러한 단계(S312b)는 기설정된 기준압축압력에 따라 상기 제어부(7)가 상기 배기밸브(6)를 제어함으로써 이루어질 수 있다.First, it is determined whether the calculated compression pressure deviation is a positive value (S310). This step (S310) may be performed by the
다음, 계산된 폭발압력 편차가 양의 값인지 여부를 판단한다(S320). 이러한 단계(S320)는 제어부(7)에 의해 이루어질 수 있다. 상기 폭발압력의 편차가 양의 값이면, 실린더(2)에 공급하는 액체연료의 분사시기 지연 또는 분사기간 감소 중 적어도 어느 하나를 조절한다(S321). 이러한 단계(S321)는 상기 제어부(7)가 상기 디젤인젝터(4)를 제어함으로써 이루어질 수 있다. 이에 따라, 도 6에 도시된 바와 같이 L3가 L에 일치될 수 있다. 상기 폭발압력의 편차가 양의 값이 아니면, 폭발압력의 편차가 음의 값인지 여부를 판단한다(S322). 이러한 단계(S322)는 제어부(7)에 의해 이루어질 수 있다. 상기 폭발압력의 편차가 음의 값이면, 실린더(2)에 공급하는 액체연료의 분사시기 당김 또는 분사기간 증가 중 적어도 어느 하나를 조절한다(S322a). 이러한 단계(S322a)는 상기 제어부(7)가 상기 디젤인젝터(4)를 제어함으로써 이루어질 수 있다. 이에 따라, 도 7에 도시된 바와 같이 L4가 L에 일치될 수 있다. 상기 폭발압력의 편차가 음의 값이 아니면, 실린더(2)의 폐쇄타이밍을 유지한다(S322b). 이러한 단계(S322b)는 기설정된 기준폭발압력에 따라 상기 제어부(7)가 상기 디젤인젝터(4)를 제어함으로써 이루어질 수 있다.Next, it is determined whether the calculated explosion pressure deviation is a positive value (S320). This step (S320) may be performed by the
다음, 계산된 소기압력 편차가 양의 값인지 여부를 판단한다(S330). 이러한 단계(S330)는 제어부(7)에 의해 이루어질 수 있다. 상기 소기압력의 편차가 양의 값이면, 실린더(2)의 폐쇄타이밍을 지연시킨다(S331). 이러한 단계(S331)는 상기 제어부(7)가 상기 배기밸브(6)를 제어함으로써 이루어질 수 있다. 이에 따라, 도 4에 도시된 바와 같이 L1이 L에 일치될 수 있다. 상기 압축압력의 편차가 양의 값이 아니면, 압축압력의 편차가 음의 값인지 여부를 판단한다(S332). 이러한 단계(S332)는 제어부(7)에 의해 이루어질 수 있다. 상기 압축압력의 편차가 음의 값이면, 실린더(2)의 폐쇄타이밍을 당긴다(S332a). 이러한 단계(S332a)는 상기 제어부(7)가 상기 배기밸브(6)를 제어함으로써 이루어질 수 있다. 이에 따라, 도 5에 도시된 바와 같이 L2가 L에 일치될 수 있다. 상기 압축압력의 편차가 음의 값이 아니면, 실린더(2)의 폐쇄타이밍을 유지한다(S332b). 이러한 단계(S332b)는 기설정된 기준압축압력에 따라 상기 제어부(7)가 상기 배기밸브(6)를 제어함으로써 이루어질 수 있다.Next, it is determined whether the calculated scavenging pressure deviation is a positive value (S330). This step (S330) may be performed by the
따라서, 본 발명에 따른 선박용 엔진 제어방법은 다음과 같은 작용 효과를 도모할 수 있다.Therefore, the marine engine control method according to the present invention can promote the following effects.
첫째, 본 발명에 따른 선박용 엔진 제어방법은 각 실린더(2)에서 발생하는 압축압력 또는 폭발압력을 측정한 후 각 실린더별로 발생하는 압력편차만큼 각 실린더(2)의 폐쇄타이밍, 액체연료의 분사시기 또는 분사기간 중 적어도 어느 하나를 정밀하게 조절하여서 압력편차를 감소시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 선박용 엔진 제어방법은 엔진의 사용수명을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라 엔진의 효율을 향상시킬 수 있다.First, the marine engine control method according to the present invention measures the compression pressure or explosion pressure generated in each
둘째, 본 발명에 따른 선박용 엔진 제어방법은 각 실린더(2)의 폐쇄타이밍, 액체연료의 분사시기 또는 분사기간 중 적어도 어느 하나를 조절하여서 각 실린더별로 발생하는 압력편차를 조절함으로써, 실린더의 압력을 측정하기 위한 압력측정부 외에 별도의 압력편차 조절장치를 설치할 필요가 없으므로 실린더별 압력편차 조절에 대한 구축비용을 절감할 수 있다.Second, the marine engine control method according to the present invention adjusts the pressure deviation generated for each cylinder by adjusting at least one of the closing timing of each
셋째, 본 발명에 따른 선박용 엔진 제어방법은 압력측정부(5), 소기압측정기구(83) 및 제어부(7)를 이용하여 실시간으로 실린더별 압력편차 발생 여부를 감지해서 압력편차를 줄일 수 있으므로, 엔진의 사용수명을 더 증대시킬 수 있어서 엔진에 대한 유지보수 비용 및 교체 비용을 절감할 수 있다.Third, the marine engine control method according to the present invention can reduce the pressure deviation by detecting whether or not the pressure deviation occurs for each cylinder in real time using the
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and it is common in the technical field to which the present invention belongs that various substitutions, modifications, and changes are possible without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those who have knowledge of
1 : 선박용 엔진
2 : 실린더 3 : 피스톤
4 : 디젤인젝터 5 : 압력측정부
6 : 배기밸브 7 : 제어부
8 : 소기공급부 81 : 소기리시버
82 : 소기공급배관 83 : 소기압측정기구1 : Marine engine
2: Cylinder 3: Piston
4: diesel injector 5: pressure measuring unit
6: exhaust valve 7: control unit
8: scavenging air supply unit 81: scavenging receiver
82: scavenging air supply pipe 83: scavenging air pressure measuring device
Claims (13)
상기 실린더들 각각에 상하방향으로 이동 가능하게 설치되는 복수개의 피스톤;
상기 실린더들 각각에 공급되어 압축된 공기와 연료를 착화시키기 위해 액체연료를 분사하는 복수개의 디젤인젝터;
상기 실린더들 각각의 압력을 측정하기 위한 복수개의 압력측정부;
상기 실린더들 각각의 배기가스를 배출시키기 위한 복수개의 배기밸브; 및
상기 디젤인젝터들 및 상기 배기밸브들을 독립적으로 제어하기 위한 제어부를 포함하고,
상기 제어부는 상기 압력측정부들이 측정한 실린더별 압력들을 평균한 평균압력에서 상기 각 실린더의 압력을 감산해 상기 각 실린더의 압력 편차를 계산하고, 상기 계산된 압력 편차가 양의 값 또는 음의 값을 갖는 상기 실린더에 대해 상기 배기밸브의 폐쇄타이밍, 상기 디젤인젝터의 분사시기 및 상기 디젤인젝터의 분사기간 중 적어도 어느 하나를 다르게 조절하여 압력 편차를 감소시키며,
상기 제어부는 상기 실린더들 중 하나의 실린더에서 상기 압력측정부가 측정한 압축압력이 상기 실린더들의 기설정된 기준압축압력을 벗어나면 상기 실린더의 폐쇄타이밍이 조절되도록 상기 배기밸브를 제어하고, 상기 실린더들 중 하나의 실린더에서 상기 압력측정부가 측정한 폭발압력이 상기 실린더들의 기설정된 기준폭발압력을 벗어나면 상기 액체연료의 분사시기 또는 분사기간이 조절되도록 상기 디젤인젝터를 제어하는 것을 특징으로 하는 선박용 엔진.A plurality of cylinders provided in the engine;
a plurality of pistons movably installed in each of the cylinders in a vertical direction;
a plurality of diesel injectors supplied to each of the cylinders to inject liquid fuel to ignite the compressed air and fuel;
a plurality of pressure measuring units for measuring the pressure of each of the cylinders;
a plurality of exhaust valves for discharging exhaust gas from each of the cylinders; and
A control unit for independently controlling the diesel injectors and the exhaust valves,
The control unit calculates the pressure deviation of each cylinder by subtracting the pressure of each cylinder from the average pressure obtained by averaging the pressures of each cylinder measured by the pressure measurement units, and the calculated pressure deviation is a positive value or a negative value. At least one of the closing timing of the exhaust valve, the injection timing of the diesel injector, and the injection period of the diesel injector is differently adjusted for the cylinder having
The control unit controls the exhaust valve so that the closing timing of the cylinder is adjusted when the compression pressure measured by the pressure measuring unit in one of the cylinders is out of a preset reference compression pressure of the cylinders, and Marine engine, characterized in that for controlling the diesel injector so that the injection timing or injection period of the liquid fuel is adjusted when the explosion pressure measured by the pressure measuring unit in one cylinder is out of the predetermined reference explosion pressure of the cylinders.
상기 제어부는 상기 실린더들 중 하나의 실린더에서 상기 압력측정부가 측정한 압축압력 또는 폭발압력이 상기 실린더들의 기설정된 기준압축압력 또는 기설정된 기준폭발압력과 동일하면, 상기 실린더의 폐쇄타이밍, 상기 액체연료의 분사시기 또는 분사기간이 유지되도록 상기 배기밸브 및 상기 디젤인젝터를 제어하는 것을 특징으로 하는 선박용 엔진.According to claim 1,
When the compression pressure or explosion pressure measured by the pressure measuring unit in one of the cylinders is the same as the preset reference compression pressure or preset reference explosion pressure of the cylinders, the control unit determines the closing timing of the cylinder, the liquid fuel A marine engine characterized in that for controlling the exhaust valve and the diesel injector so that the injection timing or injection period of is maintained.
상기 실린더들 각각에 공기를 공급하기 위한 소기공급부를 포함하고,
상기 소기공급부는,
상기 공기를 소정 압력으로 저장하는 소기리시버;
상기 소기리시버와 상기 실린더들 각각을 연결하는 복수개의 소기공급배관; 및
상기 소기공급배관들 각각에 설치되어서 상기 실린더들 각각에 공급되는 공기의 압력을 측정하기 위한 복수개의 소기압측정기구를 포함하고,
상기 제어부는 상기 소기압측정기구들이 측정한 공기의 압력들에 따라 상기 실린더들 각각의 폐쇄타이밍이 조절되도록 상기 배기밸브들을 각각 제어하는 것을 특징으로 하는 선박용 엔진.According to claim 1,
A scavenging air supply unit for supplying air to each of the cylinders;
The scavenging supply unit,
a scavenging receiver for storing the air at a predetermined pressure;
a plurality of scavenging air supply pipes connecting the scavenging receiver and each of the cylinders; and
A plurality of scavenging air pressure measuring devices installed in each of the scavenging air supply pipes to measure the pressure of air supplied to each of the cylinders;
The control unit controls the exhaust valves so that the closing timing of each of the cylinders is adjusted according to the air pressures measured by the scavenging pressure measurement devices.
상기 측정한 실린더별 압력들을 평균한 평균압력에서 상기 각 실린더의 압력을 감산해 상기 각 실린더의 압력 편차를 계산하는 단계; 및
상기 계산된 압력 편차를 실린더별로 보상하는 단계를 포함하며,
상기 압력 편차를 보상하는 단계는,
상기 계산된 압력 편차가 양의 값 또는 음의 값을 갖는 상기 실린더에 대해 배기밸브의 폐쇄타이밍, 디젤인젝터의 분사시기 및 상기 디젤인젝터의 분사기간 중 적어도 어느 하나를 다르게 조절하여 압력 편차를 감소시키며,
상기 복수개의 실린더 각각의 압력을 측정하는 단계는,
상기 실린더별 압축압력 또는 폭발압력을 측정하는 단계를 포함하며,
상기 압력 편차를 보상하는 단계는,
상기 계산된 압축압력이 기설정된 기준압축압력을 벗어나면 상기 실린더의 폐쇄타이밍이 조절되도록 상기 배기밸브를 제어하고, 상기 계산된 폭발압력이 상기 실린더들의 기설정된 기준폭발압력을 벗어나면 액체연료의 분사시기 또는 분사기간이 조절되도록 상기 디젤인젝터를 제어하는 선박용 엔진 제어방법.Measuring the pressure of each of the plurality of cylinders;
Calculating a pressure deviation of each cylinder by subtracting the pressure of each cylinder from the average pressure obtained by averaging the measured pressures of each cylinder; and
Compensating for the calculated pressure deviation for each cylinder,
Compensating for the pressure difference,
Reducing the pressure deviation by differently adjusting at least one of the closing timing of the exhaust valve, the injection timing of the diesel injector, and the injection period of the diesel injector for the cylinder having the calculated pressure deviation having a positive value or a negative value, ,
Measuring the pressure of each of the plurality of cylinders,
Measuring the compression pressure or explosion pressure for each cylinder,
Compensating for the pressure difference,
When the calculated compression pressure deviates from the preset standard compression pressure, the exhaust valve is controlled to adjust the closing timing of the cylinder, and liquid fuel is injected when the calculated explosion pressure is out of the preset standard explosion pressure of the cylinders. A marine engine control method for controlling the diesel injector so that the timing or injection period is adjusted.
상기 실린더별 소기압력 또는 폭발압력을 측정하는 단계를 포함하는 선박용 엔진 제어방법.The method of claim 7, wherein measuring the pressure of each of the plurality of cylinders
Marine engine control method comprising the step of measuring the scavenging pressure or explosion pressure for each cylinder.
기설정된 기준압축압력에서 상기 실린더들 각각의 측정된 압축압력들을 감산하는 단계; 및
기설정된 기준폭발압력에서 상기 실린더들 각각의 측정된 폭발압력들을 감산하는 단계를 포함하는 선박용 엔진 제어방법.9. The method of claim 8, wherein calculating the pressure difference comprises
subtracting the measured compression pressures of each of the cylinders from a preset reference compression pressure; and
A marine engine control method comprising the step of subtracting the measured explosion pressures of each of the cylinders from a predetermined reference explosion pressure.
기설정된 기준소기압력에서 상기 실린더들 각각에 공급되는 공기의 압력들을 감산하는 단계를 더 포함하는 선박용 엔진 제어방법.10. The method of claim 9, wherein the step of calculating the pressure difference
The marine engine control method further comprising the step of subtracting the pressures of the air supplied to each of the cylinders from the preset reference scavenging pressure.
상기 계산된 압축압력의 압력편차가 0이면 상기 실린더의 폐쇄타이밍을 유지시키는 단계를 포함하는 선박용 엔진 제어방법.10. The method of claim 9, wherein the step of compensating for the calculated pressure deviation
Marine engine control method comprising the step of maintaining the closing timing of the cylinder when the pressure deviation of the calculated compression pressure is 0.
상기 계산된 폭발압력의 압력 편차가 0이면 상기 실린더에 공급하는 액체연료 분사시기 또는 분사기간을 유지시키는 단계를 포함하는 선박용 엔진 제어방법.10. The method of claim 9, wherein the step of compensating for the calculated pressure deviation
Marine engine control method comprising the step of maintaining the liquid fuel injection timing or injection period supplied to the cylinder when the pressure deviation of the calculated explosion pressure is 0.
상기 계산된 소기압력의 압력 편차가 양의 값이면 상기 실린더의 폐쇄타이밍을 지연시키는 단계;
상기 계산된 소기압력의 압력 편차가 음의 값이면 상기 실린더의 폐쇄타이밍을 당기는 단계; 및
상기 계산된 소기압력의 압력 편차가 0이면 상기 실린더의 폐쇄타이밍을 유지시키는 단계를 포함하는 선박용 엔진 제어방법.11. The method of claim 10, wherein the step of compensating for the calculated pressure deviation
delaying the closing timing of the cylinder when the calculated pressure deviation of the scavenging pressure is a positive value;
pulling the closing timing of the cylinder when the calculated pressure deviation of the scavenging pressure is a negative value; and
Marine engine control method comprising the step of maintaining the closing timing of the cylinder when the pressure deviation of the calculated scavenging pressure is 0.
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