KR20170012470A - 내연 기관, 내연 기관의 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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요시히사 오노
무사시 사카모토
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아키히로 미야나기
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미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
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Abstract

내연 기관의 제어 장치 및 방법에 있어서, 제어 장치 (38) 는, 디젤 엔진 본체 (11) 의 기동 시에, 전동 발전기 (32) 에 의해 배기 터빈 과급기 (12) 의 회전을 어시스트할 때, 배기 터빈 과급기 (12) 의 회전수가 서징 회전수에 도달하면, 도출 밸브 (26) 를 개방함으로써, 내연 기관의 기동 시나 정지 시에 있어서의 서징의 발생을 억제하여 내연 기관의 제어성을 향상시킨다.

Description

내연 기관, 내연 기관의 제어 장치 및 방법 {INTERNAL COMBUSTION ENGINE, AND DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING INTERNAL COMBUSTION ENGINE}
본 발명은, 과급기를 갖는 내연 기관, 이 내연 기관의 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
특허문헌 1 에는, 내연 기관으로부터 유도된 배기 가스에 의해 구동되는 터빈부와, 터빈부에 의해 구동되어 내연 기관에 연소용 기체를 압송하는 컴프레서부와, 터빈부 및 컴프레서부의 회전축과 연결되는 회전축을 갖는 전동 발전기를 갖는 하이브리드 배기 터빈 과급기가 개시되어 있다. 이 하이브리드 배기 터빈 과급기는, 내연 기관의 기관 출력이 증가하는 경우에 있어서, 전동 발전기가 전동기로서 기능한다. 이 때문에, 내연 기관에 있어서, 일시적인 흡기 부족이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
또, 비특허문헌 1 에는, 내연 기관의 기동 시와 같이, 충분한 연소용 기체를 내연 기관에 흡기할 수 없는 경우에, 보조 블로어를 사용하여 내연 기관에 흡기를 공급하는 기술이 개시되어 있다.
일본 공개특허공보 2010－127239호 일본 공개특허공보 2009－167799호
미츠비시 중공 기보 Vol. 49 No. 1 (2012) 신제품· 신기술 특집 「배기 가스로 발전하는 대형 선박용 하이브리드 과급기의 실용화」
최근, 내연 기관의 기동 시에, 보조 블로어를 이용하지 않고, 특허문헌 1 에 개시되어 있는 하이브리드 배기 터빈 과급기의 전동 발전기를 전동기로서 기능시켜 컴프레서를 기동하고, 내연 기관에 흡기를 실시하는 것이 제안되어 있다. 전동기에 의해 과급기가 기동하면, 내연 기관의 실린더 내에 강제적으로 연료용 기체를 보내게 되지만, 내연 기관의 기동 시보다 앞의 시점에 있어서는, 내연 기관의 실린더 내로부터 컴프레서가 실린더에 압송되는 연소용 기체를 배출할 수 없기 때문에, 서징이 발생할 우려가 있다. 또한, 서징의 발생을 억제하는 것으로서, 상기 특허문헌 2 에 기재된 것이 있지만, 이 기술은, 내연 기관의 기동 시를 고려한 것은 아니다.
본 발명은, 상기 서술한 과제를 해결하는 것으로, 내연 기관의 기동 시나 정지 시에 있어서의 서징의 발생을 억제하여 내연 기관의 제어성을 향상하는 내연 기관, 내연 기관의 제어 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 내연 기관은, 내연 기관 본체와, 내연 기관 본체와 배관에 의해 접속되어 상기 내연 기관 본체에 연소용 기체를 공급하는 압축기 및 상기 압축기와 동축 회전하는 터빈을 구비하는 과급기와, 상기 과급기를 구동하는 전동기와, 상기 내연 기관 본체와 상기 압축기의 사이에 형성된 상기 배관과 상기 배관의 외부를 개폐하는 개폐 장치와, 상기 전동기와 상기 개폐 장치를 구동 제어하는 제어 장치를 구비하고, 상기 제어 장치는, 상기 내연 기관 본체의 기동 개시 전에 상기 전동기를 구동시킴으로써 상기 과급기를 구동하는 경우, 상기 과급기의 회전수가 미리 설정된 서징 회전수에 도달하는 시점 이전에, 상기 개폐 장치를 구동하여 상기 배관과 상기 배관의 외부를 개방 상태로 하는, 것을 특징으로 하는 것이다.
따라서, 내연 기관 본체의 기동 개시 전에, 전동기를 구동시킴으로써 과급기를 구동하는 경우, 과급기의 회전수가 서징 회전수에 도달하는 시점 이전에, 배관과 배관의 외부를 개방 상태로 한다. 즉, 내연 기관의 기동 시에, 과급기로부터 내연 기관 본체에 공급하는 공기 유량을 조정하기 위해, 실린더에 압송하는 공기가 저유량으로 고압력이 되는 것이 억제되고, 내연 기관의 기동 시에 있어서의 서징의 발생을 억제함으로써, 내연 기관의 제어성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 내연 기관에서는, 상기 전동기에 전력을 공급하는 축전부를 추가로 구비하고, 상기 제어 장치는, 상기 축전부에 대한 축전을 개시함과 함께 상기 개폐 장치를 구동하여 상기 배관과 상기 배관의 외부를 개방 상태로 하는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, 축전부에 대한 축전을 개시함과 함께 배관과 배관의 외부를 개방 상태로 하기 때문에, 보조 블로어 등의 별도 장치를 사용하는 일 없이, 압축기를 구동하기 위한 전동기를 사용하여 내연 기관을 기동하게 되어, 설비 비용의 증가를 억제하면서, 내연 기관의 기동성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 내연 기관에서는, 상기 내연 기관 본체에 연료를 공급하지 않고 상기 내연 기관 본체를 회전 기동 개시시키는 내연 기관 회전 기동 장치를 추가로 구비하고, 상기 제어 장치는, 내연 기관 회전 기동 장치의 구동 후에 상기 개폐 장치를 구동하여 상기 배관과 상기 배관의 외부를 폐쇄 상태로 하는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, 내연 기관 회전 기동 장치의 구동 후에 배관과 배관의 외부를 폐쇄 상태로 함으로써, 연소용 기체의 압력비 및 유량을 서지 라인을 초과하지 않을 정도로 서지 라인에 보다 접근할 수 있고, 조기에 압축기의 회전수와 내연 기관의 회전수를 상승시킬 수 있어, 내연 기관의 원활한 기동을 실행할 수 있다.
본 발명의 내연 기관에서는, 상기 제어 장치는, 상기 내연 기관 본체의 배기 밸브가 개폐 구동을 개시한 후에 상기 개폐 장치를 구동하여 상기 배관과 상기 배관의 외부를 폐쇄 상태로 하는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, 조기에 압축기의 회전수와 내연 기관의 회전수를 상승시킬 수 있어 내연 기관의 원활한 기동을 실행할 수 있다.
본 발명의 내연 기관에서는, 상기 공기 방출 장치는, 유량 조정 밸브이며, 상기 제어 장치는, 상기 개폐 장치의 구동 시에 상기 유량 조정 밸브의 개도를 미리 설정된 소정의 변화율로 크게 하는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, 공기 방출 장치의 구동 시에, 유량 조정 밸브의 개도를 소정의 변화율로 크게 하는 점에서, 연비를 향상시킬 수 있다.
또, 본 발명의 내연 기관의 제어 장치는, 내연 기관 본체와, 내연 기관 본체와 배관에 의해 접속되어 상기 내연 기관 본체에 연소용 기체를 공급하는 압축기 및 상기 압축기와 동축 회전하는 터빈을 구비하는 과급기와, 상기 내연 기관 본체와 상기 압축기의 사이에 형성된 상기 배관과 상기 배관의 외부를 개폐하는 개폐 장치를 구비하는 내연 기관에 있어서, 상기 내연 기관 본체의 기동 개시 전에, 상기 전동기를 구동시킴으로써 상기 과급기를 구동하는 경우, 상기 과급기의 회전수가 미리 설정된 서징 회전수에 도달하는 시점 이전에, 상기 개폐 장치를 구동하여 상기 배관과 상기 배관의 외부를 개방 상태로 하는, 것을 특징으로 하는 것이다.
따라서, 내연 기관의 기동 개시 전에, 과급기로부터 내연 기관 본체에 공급하는 공기 유량을 조정하기 위해, 실린더에 압송하는 공기가 저류량으로 고압력이 되는 것이 억제되고, 내연 기관의 기동 시에 있어서의 서징의 발생을 억제함으로써, 내연 기관의 제어성을 향상시킬 수 있다.
또, 본 발명의 내연 기관의 제어 방법은, 축전부의 축전을 개시하는 공정과, 상기 축전부의 전압이 미리 설정된 대기 전압에 도달한 후에 상기 축전부의 전력에 의해 전동기를 구동 개시하여 압축기를 구동하는 공정과, 과급기의 회전수가 미리 설정된 서징 회전수에 도달하는 시점 이전에 내연 기관 본체와 상기 압축기의 사이에 형성된 배관과 상기 배관의 외부를 개폐하는 공정과, 상기 압축기의 회전수가 미리 설정된 내연 기관 기동 개시 회전수에 도달하면 연료를 공급하지 않고 상기 내연 기관을 기동하는 공정과, 상기 내연 기관의 회전수가 미리 설정된 연료 공급 개시 회전수에 도달하면 상기 내연 기관에 연료를 공급하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.
따라서, 내연 기관의 기동 시에, 과급기로부터 내연 기관 본체에 공급하는 공기 유량을 조정하기 위해, 실린더에 압송하는 공기가 저류량으로 고압력이 되는 것이 억제되고 내연 기관의 기동 시에 있어서의 서징의 발생을 억제함으로써, 내연 기관의 제어성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 내연 기관, 내연 기관의 제어 장치 및 방법에 의하면, 내연 기관의 기동 시에 있어서의 서징의 발생을 억제함으로써, 내연 기관의 제어성을 향상시킬 수 있다.
도 1 은, 제 1 실시형태의 내연 기관을 나타내는 개략 구성도이다.
도 2 는, 제 1 실시형태의 내연 기관의 제어 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 3 은, 내연 기관의 제어 방법을 나타내는 타임 플로우 차트이다.
도 4 는, 내연 기관의 서지 라인을 나타내는 그래프이다.
도 5 는, 소비 전력을 고려한 내연 기관의 서지 라인을 나타내는 그래프이다.
도 6 은, 제 2 실시형태의 내연 기관의 제어 방법을 나타내는 타임 플로우 차트이다.
도 7 은, 제 3 실시형태의 내연 기관의 제어 방법을 나타내는 타임 플로우 차트이다.
도 8 은, 제 4 실시형태의 내연 기관의 제어 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 9 는, 내연 기관의 제어 방법을 나타내는 타임 플로우 차트이다.
이하에 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 관련된 내연 기관, 내연 기관의 제어 장치 및 방법의 바람직한 실시형태를 상세하게 설명한다. 또한, 이 실시형태에 의해 본 발명이 한정되는 것이 아니고, 또, 실시형태가 복수 있는 경우에는, 각 실시형태를 조합하여 구성하는 것도 포함하는 것이다.
［제 1 실시형태］
도 1 은, 제 1 실시형태의 내연 기관을 나타내는 개략 구성도이다.
제 1 실시형태에서, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 내연 기관으로서의 선박용 디젤 엔진 (10) 은, 디젤 엔진 본체 (11) 와 배기 터빈 과급기 (12) 와 제어 장치 (38) 를 구비하고 있다. 디젤 엔진 본체 (11) 는, 복수의 실린더부 (13) 가 형성되어 있고, 각각의 실린더부 (13) 는, 도시하지 않지만, 내부에 피스톤이 각각 자유롭게 왕복 이동할 수 있게 지지되어 있고, 각 피스톤은, 하부가 크로스 헤드를 개재하여 크랭크축에 연결되어 있다.
실린더부 (13) 는, 흡기 포트 (14) 를 개재하여 흡기 매니폴드 (15) 가 연결됨과 함께, 배기 포트 (16) 를 개재하여 배기 매니폴드 (17) 가 연결되어 있다. 그리고, 흡기 매니폴드 (15) 는, 흡입관 (L1) 을 개재하여 배기 터빈 과급기 (12) 의 컴프레서 (21) 에 연결되어 있다. 또, 배기 매니폴드 (17) 는, 배기관 (L2) 을 개재하여 배기 터빈 과급기 (12) 의 터빈 (22) 에 연결되어 있다. 또, 실린더부 (13) 는, 내부에 연료 (예를 들어, 중유, 천연 가스 등) 를 분사하는 연료 공급 장치로서의 인젝터 (18) 가 각각 형성되어 있다. 각 인젝터 (18) 는, 도시되지 않은 연료 탱크가 연결되어 있다.
또, 디젤 엔진 본체 (11) 는, 실린더부 (13) 의 내부에 연료를 분사하는 일 없이, 엔진을 기동 가능한 엔진 회전 기동 장치 (24) 가 형성되어 있다. 엔진 회전 기동 장치 (24) 는, 예를 들어, 실린더부 (13) 에 작동 기체를 공급함으로써, 실린더부 (13) 의 도시되지 않은 피스톤을 작동시키는 장치이다. 엔진 회전 기동 장치 (24) 는, 작동 기체 공급원 (25) (예를 들어, 어큐뮬레이터나 펌프 등) 과 개폐 밸브 (26) 와 작동 기체 공급관 (L5) 을 구비하고 있다. 작동 기체 공급관 (L5) 은, 기단부에 작동 기체 공급원 (25) 이 연결되고, 선단부가 각각의 실린더부 (13) 에 연결됨과 함께, 각각의 실린더부에 대응하는 개폐 밸브 (26) 가 복수 형성되어 있다. 엔진 회전 기동 장치 (24) 는, 선박용 디젤 엔진 (10) 의 기동 시에, 각각의 개폐 밸브 (26) 를 개폐 제어함으로써, 작동 기체 공급원 (25) 의 작동 기체를 작동 기체 공급관 (L5) 으로부터 실린더부 (13) 에 공급·공급 정지를 반복한다. 이로써, 실린더부 (13) 의 내부에 연료를 분사하는 일 없이, 실린더부 (13) 에 형성된 도시되지 않은 피스톤을 작동시켜, 크로스 헤드를 개재하여 크랭크축을 회전 개시 (구동 개시) 시킬 수 있다.
또, 디젤 엔진 (10) 은, 디젤 엔진 본체 (11) 와 컴프레서 (21) 의 사이에 형성된 흡기관 (배관) (L1) 과 이 흡기관 (L1) 의 외부를 개폐하는 개폐 장치 (27) 가 형성되어 있다. 즉, 개폐 장치 (27) 를 구성하는 방출관 (L6) 은, 기단부가 흡기관 (L1) 에 연결되고, 선단부가 대기에 개방되어 있고, 도출 밸브 (개폐 밸브 또는 유량 조정 밸브) (28) 가 형성되어 있다. 그 때문에, 선박용 디젤 엔진 (10) 의 기동 시에, 도출 밸브 (28) 를 개방함으로써, 배기 터빈 과급기 (12) 의 컴프레서 (21) 로 압축하여 실린더부 (13) 에 공급하는 연소용 기체의 유량 또는 압력을 저하시킬 수 있다.
배기 터빈 과급기 (12) 는, 컴프레서 (압축기) (21) 와 터빈 (22) 이 회전축 (23) 을 개재하여 동축 상에 연결되어 구성되어 있고, 컴프레서 (21) 와 터빈 (22) 은, 회전축 (23) 에 의해 일체 회전할 수 있다. 컴프레서 (21) 는, 외부로부터 흡기하는 흡기관 (L3) 이 연결됨과 함께, 흡기 매니폴드 (15) 에 이르는 흡기관 (L1) 이 연결되어 있다. 터빈 (22) 은, 배기 매니폴드 (17) 에 이르는 배기관 (L2) 이 연결됨과 함께, 외부로 배기하는 배기관 (L4) 이 연결되어 있다.
그 때문에, 터빈 (22) 은, 배기 매니폴드 (17) 로부터 배기관 (L2) 을 통해 유도된 배기 가스 (연소 가스) 에 의해 구동하고, 컴프레서 (21) 를 구동한 후, 배기 가스를 배기관 (L4) 으로부터 외부로 배출한다. 한편, 컴프레서 (21) 는, 터빈 (22) 에 의해 구동하고, 흡기관 (L3) 으로부터 흡기된 공기 등의 기체를 압축한 후, 압축한 공기 등의 기체를 연소용 기체로서 흡기관 (L1) 으로부터 흡기 매니폴드 (15) 로 압송한다.
배기 터빈 과급기 (12) 는, 하이브리드 과급기로서, 컴프레서 (21) 및 터빈 (22) 의 회전축 (23) 과 동축 상의 회전축 (31) 을 개재하여 전동 발전기 (전동기) (32) 가 연결되어 있다. 전동 발전기 (32) 는, 도시하지 않지만, 회전축 (31) 에 고정되는 로터와, 케이싱에 고정되어 로터의 주위에 배치되는 스테이터에 의해 구성된다. 이 전동 발전기 (32) 는, 배기 가스에 의해 구동됨으로써 발전하는 발전 기능을 가짐과 함께, 컴프레서 (21) 및 터빈 (22) 을 구동 회전하는 전동 기능을 가지고 있다.
배기 터빈 과급기 (12) 는, 전력 변환 장치 (33) 를 구비하고 있다. 전력 변환 장치 (33) 는, 제 1 전력 변환부 (34) 와 축전부 (35) 와 제 2 전력 변환부 (36) 를 구비하고 있다. 제 1 전력 변환부 (34) 는, 전동 발전기 (32) 에 접속되어 전동 발전기 (32) 의 회생 동작 시에, 전동 발전기 (32) 가 발전한 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 출력한다. 제 2 전력 변환부 (36) 는, 선박 내 전력 계통 (37) 에 접속되어 전동 발전기 (32) 의 회생 동작 시에, 제 1 전력 변환부 (34) 로부터의 직류 전력을 선박 내 전력 계통 (37) 에 적합한 삼상 교류 전력으로 변환하여 선박 내 전력 계통 (37) 으로 출력한다. 축전부 (35) 는, 제 1 전력 변환부 (34) 와 제 2 전력 변환부 (36) 의 사이에 접속되어 제 1 전력 변환부 (34) 로부터의 직류 전력을 소정량만큼 축전한다. 축전부 (35) 는, 제 2 전력 변환부 (36) 에 출력되는 전력을 평활화하기 위해서 형성되고, 전동 발전기 (32) 의 회생 동작 개시 시에 축전된 전력을 제 2 전력 변환부 (36) 에 출력한다. 회생 동작 개시 후에 제 2 전력 변환부 (36) 에 출력되는 전력은, 제 1 전력 변환부 (34) 를 개재하여 전동 발전기 (32) 로부터 출력된다.
또, 제 2 전력 변환부 (36) 는, 전동 발전기 (32) 의 역행 동작 시에, 선박 내 전력 계통 (37) 으로부터의 삼상 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 제 1 전력 변환부 (34) 에 출력한다. 제 1 전력 변환부 (34) 는, 전동 발전기 (32) 의 역행 동작 시에, 제 2 전력 변환부 (36) 로부터의 직류 전력을 교류 유전력으로 변환하여 전동 발전기 (32) 에 출력한다. 축전부 (35) 는, 제 2 전력 변환부 (36) 로부터의 직류 전력을 소정량만큼 축전한다. 축전부 (35) 는, 제 1 전력 변환부 (34) 에 출력되는 전력을 평활화하기 위해서 형성되고, 전동 발전기 (32) 의 역행 동작 개시 시에 축전된 전력을 제 1 전력 변환부 (34) 에 출력한다. 역행 동작 개시 후에 제 1 전력 변환부 (34) 에 출력되는 전력은, 제 2 전력 변환부 (36) 를 개재하여 선박 내 전력 계통 (37) 으로부터 출력된다.
여기서, 전력 변환 장치 (33) 의 구성은, 상세하게 설명하지 않지만, 예를 들어, 제 1 전력 변환부 (34) 는 컨버터, 축전부 (35) 는 콘덴서, 제 2 전력 변환부 (36) 는 인버터이다.
제어 장치 (38) 는, 전동 발전기 (32) 를 제어하는 제 1 제어 장치 (38a) 와, 디젤 엔진 본체 (11) 를 제어하는 제 2 제어 장치 (38b) 를 구비하고 있다.
제 1 제어 장치 (38a) 는, 제 1 전력 변환부 (34) 와 제 2 전력 변환부 (36) 를 제어함으로써, 전동 발전기 (32) 를 제어할 수 있다. 즉, 제 1 제어 장치 (38a) 는, 전동 발전기 (32) 의 구동 상태 (회생 동작 상태, 또는, 역행 동작 상태) 에 따라 제 1 전력 변환부 (34) 와 제 2 전력 변환부 (36) 의 기능을 제어한다.
제 2 제어 장치 (38b) 는, 디젤 엔진 본체 (11) 에 있어서의 인젝터 (연료 공급 장치) (18) 와 엔진 회전 기동 장치 (24) 를 구동 제어할 수 있다. 또, 제 2 제어 장치 (38b) 는, 각 인젝터 (18) 를 구동 제어하여 연료 분사 시기나 연료 분사량을 제어한다. 또한, 제 2 제어 장치 (38b) 는, 엔진 회전 기동 장치 (24) 를 구성하는 개폐 밸브 (26) 를 개폐 제어하여 실린더 (13) 에 대한 작동 기체 공급 시기나 작동 기체 공급량을 제어한다.
또, 제 1 실시형태에서, 제어 장치 (38) 는, 디젤 엔진 본체 (11) 의 기동 시에 있어서, 인젝터 (18) 를 구동시키기 전에 전동 발전기 (32) 를 구동시킴으로써 배기 터빈 과급기 (12) 를 구동하는 경우, 배기 터빈 과급기 (12) 의 회전수가 미리 설정된 서징 회전수에 도달하는 시점 이전에, 개폐 장치 (27) 를 구동하여 흡기관 (L1) 과 흡기관 (L1) 의 외부를 개방 상태로 한다. 그리고, 제어 장치 (38) 는, 엔진 회전 기동 개시 신호 (내연 기관 회전 기동 개시 신호) (102) 가 입력되고, 또한, 터빈 회전수 (터빈 회전수란 「압축기 회전수」, 「과급기 회전수」 와 동일하다) 가 미리 설정된 엔진 회전 기동 개시 회전수 (내연 기관 회전 기동 개시 회전수) 에 도달하면, 엔진 회전 기동 개시 회전수 (내연 기관 회전 기동 개시 회전수) 에 도달하면, 개폐 밸브 (26) 를 개폐 제어하여 디젤 엔진 본체 (11) 에 작동 기체의 공급·공급 정지를 반복하는 에어런을 개시한다. 그리고, 제어 장치 (38) 는, 선박용 디젤 엔진 (10) 의 회전수가 미리 설정된 연료 공급 개시 회전수에 도달하면 각 인젝터 (18) 를 구동하여 디젤 엔진 본체 (11) 에 연료의 공급을 개시한다.
구체적으로, 제어 장치 (38) 는, 모터링 기동 준비 신호 (101) 가 입력되면, 제 2 전력 변환부 (36) 를 제어함으로써, 선박 내 전력 계통 (37) 으로부터의 삼상 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 축전부 (35) 에 축전하고, 축전부 (35) 의 전압을 미리 설정된 대기 전압에 도달시킴과 함께, 도출 밸브 (28) 를 개방한다. 또, 제어 장치 (38) 는, 축전부 (35) 의 전압이 대기 전압에 도달하면, 제 1 전력 변환부 (34) 를 제어함으로써, 축전부 (35) 의 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 전동 발전기 (32) 를 구동 개시한다. 그 후, 선박 내 전력 계통 (37) 으로부터의 전력을 전동 발전기 (32) 에 출력하여 터빈 회전수를 미리 설정된 엔진 회전 기동 개시 회전수에 도달시켜, 유지시킨다. 그리고, 제어 장치 (38) 는, 엔진 회전 기동 개시 신호 (102) 가 입력되면, 각각의 개폐 밸브 (26) 를 개폐 제어하여 디젤 엔진 본체 (11) 에 작동 기체를 공급·공급 정지를 반복하는 에어런을 개시함으로써, 엔진 회전수를 상승시킨다. 제어 장치 (38) 는, 엔진 회전수가 미리 설정된 연료 공급 개시 회전수에 도달하면, 각 인젝터 (18) 를 구동하여 디젤 엔진 본체 (11) 에 연료를 공급한다. 그러면, 선박용 디젤 엔진 (10) 이 연소에 의한 운전을 개시한다.
또한, 모터링 기동 준비 신호 (101) 와 엔진 회전 기동 개시 신호 (102) 는, 선박 내의 담당자가 조작반 (도시 생략) 을 조작함으로써 출력되는 것이며, 모터링 기동 준비 신호 (101) 를 발신하기 위한 스위치와, 엔진 회전 기동 개시 신호 (102) 를 발신하기 위한 스위치가 형성되어 있다.
여기서, 제 1 실시형태의 내연 기관의 제어 장치를 사용한 기동 방법에 대해, 플로우 차트와 타임 차트를 사용하여 상세하게 설명한다. 도 2 는, 제 1 실시형태의 내연 기관의 제어 방법을 나타내는 플로우 차트, 도 3 은, 내연 기관의 제어 방법을 나타내는 타임 플로우 차트이다.
제 1 실시형태의 내연 기관의 제어 방법에 있어서, 도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 스텝 S1 에서, 제어 장치 (38) 는, 모터링 기동 준비 신호 (101) 가 입력되었는지의 여부를 판정한다. 여기서, 모터링 기동 준비 신호 (101) 가 입력되어 있지 않다고 판정 (아니오) 되면, 이대로 대기한다. 한편, 모터링 기동 준비 신호 (101) 가 입력되었다고 판정 (예) 되면, 스텝 S2 에서, 제어 장치 (38) 는, 제 2 전력 변환부 (36) 를 제어함으로써, 선박 내 전력 계통 (37) 으로부터의 삼상 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 축전부 (35) 에 축전, 요컨대, 프리차지를 개시한다. 또, 스텝 S3 에서, 제어 장치 (38) 는, 도출 밸브 (26) 를 개방한다. 그리고, 스텝 S4 에서, 제어 장치 (38) 는, 축전부 (35) 의 DC 버스 전압을 검출하고 있고, 축전부 (35) 의 DC 버스 전압이 규정치 이상, 요컨대, 전술한 대기 전압 이상에 도달했는지의 여부를 판정한다.
여기서, 축전부 (35) 의 DC 버스 전압이 대기 전압에 도달하고 있지 않다고 판정 (아니오) 되면, 프리차지를 계속한다. 한편, 축전부 (35) 의 DC 버스 전압이 대기 전압에 도달했다고 판정 (예) 되면, 스텝 S5 에서, 제어 장치 (38) 는, 제 1 전력 변환부 (34) 를 제어함으로써, 축전부 (35) 의 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 전동 발전기 (32) 를 구동 개시하고, 선박 내 전력 계통 (37) 으로부터의 전력을 전동 발전기 (32) 에 출력하여, 모터링을 개시한다. 즉, 전동 발전기 (32) 에 의해, 배기 터빈 과급기 (12) 의 컴프레서 (21) 및 터빈 (22) 을 구동 회전하여, 터빈 회전수를 상승시킨다. 그리고, 스텝 S6 에서, 제어 장치 (38) 는, 모터링이 안정되고, 터빈 회전수 (컴프레서 회전수) 가 엔진 회전 기동 개시 회전수에 도달했는지의 여부를 판정한다.
터빈 회전수가 엔진 회전 기동 개시 회전수에 도달하고 있지 않다고 판정 (아니오) 되면, 터빈 회전수를 더욱 상승시킨다. 이 때, 디젤 엔진 본체 (11) 가 기동 (회전 개시) 하고 있지 않은 점에서, 실린더부 (13) 의 도시되지 않은 배기 밸브가 닫혀져 있다. 요컨대, 컴프레서 (21) 가 실린더부 (13) 에 압송되는 연소용 기체가 실린더부 (13) 로부터 배출되지 않기 때문에, 서징이 발생할 우려가 있다. 그러나, 스텝 S3 에서, 도출 밸브 (26) 가 개방되어 있고, 흡기관 (L1) 을 흐르는 연소용 기체의 일부가 방출관 (L6) 으로부터 배출되어, 서징의 발생이 억제된다.
그리고, 터빈 회전수가 엔진 회전 기동 개시 회전수에 도달했다고 판정 (예) 되면, 스텝 S7 에서, 터빈 회전수의 상승을 정지하고, 이 회전수를 유지한다. 여기서, 제어 장치 (38) 는, 엔진 회전 기동 개시 신호 (102) 의 입력을 기다린다. 이 경우, 제어 장치 (38) 는, 축전부 (35) 의 DC 버스 전압을 대기 전압 (예를 들어, 600 V) 으로 유지하고, 터빈 회전수를 엔진 회전 기동 개시 회전수 (예를 들어, 500 rpm) 로 유지한다.
그 후, 스텝 S8 에서, 제어 장치 (38) 는, 엔진 회전 기동 개시 신호 (102) 가 입력되었는지의 여부를 판정한다. 여기서, 엔진 회전 기동 개시 신호 (102) 가 입력되어 있지 않다고 판정 (아니오) 되면, 이 대기 상태를 유지한다. 한편, 엔진 회전 기동 개시 신호 (102) 가 입력되었다고 판정 (예) 되면, 스텝 S9 에서, 개폐 밸브 (26) 를 개폐 제어하여 디젤 엔진 본체 (11) 에 작동 기체를 공급함으로써, 에어런을 실행하여 엔진 회전수를 상승시킨다. 이 에어런이란, 디젤 엔진 본체 (11) 의 실린더부 (13) 내에 작동 기체를 공급·공급 정지를 반복함으로써 피스톤을 왕복 이동시켜, 크로스 헤드를 개재하여 크랭크축을 회전시키는 것이다. 그 후, 크랭크축의 회전수가 소정의 회전수 이상이 되면, 도시되지 않은 배기 밸브가 개폐 동작을 개시한다.
그 후, 스텝 10 에서, 제어 장치 (38) 는, 에어런이 개시되었는지의 여부를 판정한다. 여기서, 에어런이 개시되었다고 판정 (예) 되면, 스텝 S11 에서, 도출 밸브 (28) 를 폐지한다. 또한, 스텝 10 의 처리는, 에어런이 개시되었는지의 여부를 판정하는 것 대신에, 도시되지 않은 배기 밸브가 개폐 동작을 개시했는지의 여부를 판정해도 된다.
스텝 S12 에서, 제어 장치 (38) 는, 엔진 회전수가 연료 공급 개시 회전수 (예를 들어, 5 rpm) 에 도달했는지의 여부를 판정한다. 여기서, 엔진 회전수가 연료 공급 개시 회전수에 도달하고 있지 않다고 판정 (아니오) 되면, 에어런을 계속한다. 한편, 엔진 회전수가 연료 공급 개시 회전수에 도달했다고 판정 (예) 되면, 스텝 S13 에서, 각 인젝터 (18) 를 구동하여, 디젤 엔진 본체 (11) 의 실린더부 (13) 내 (연소실) 에 연료를 분사한다. 그러면, 선박용 디젤 엔진 (10) 은, 실린더부 (13) 내 (연소실) 에서 연료에 착화하여 연소를 개시하기 위해, 연소 운전을 개시할 수 있다.
또, 제 1 실시형태의 내연 기관의 제어 장치의 작동 타이밍에 대해 설명한다. 도 1 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 시간 t1 에서, 모터링 기동 준비 신호 (101) 가 출력되면, 제 2 전력 변환부 (36) 가 선박 내 전력 계통 (37) 으로부터의 삼상 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 축전부 (35) 에 축전함으로써, 프리차지가 개시되고, 축전부 (35) 의 DC 버스 전압이 상승한다. 또, 이 때, 도출 밸브 (46) 가 개방된다. 시간 t2 에서, 축전부 (35) 의 DC 버스 전압이 대기 전압이 되면, 축전부 (35) 의 DC 버스 전압이 대기 전압으로 유지된다. 또, 여기서, 제 1 전력 변환부 (34) 가 축전부 (35) 의 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 전동 발전기 (32) 를 구동 개시하고, 선박 내 전력 계통 (37) 으로부터의 전력을 전동 발전기 (32) 에 출력함으로써, 배기 터빈 과급기 (12) 의 터빈 회전수가 상승한다. 그리고, 시간 t3 에서, 터빈 회전수가 엔진 회전 기동 개시 회전수에 도달하면, 터빈 회전수가 이 엔진 회전 기동 개시 회전수로 유지된다.
이 때, 실린더부 (13) 의 도시되지 않은 배기 밸브가 폐쇄 상태를 유지하고 있지만, 도출 밸브 (26) 가 개방되어 있음으로써, 흡기관 (L1) 을 흐르는 연소용 기체의 일부가 방출관 (L6) 으로부터 배출되기 때문에, 서징의 발생이 억제된다. 그리고, 시간 t3 에서, 터빈 회전수가 엔진 회전 기동 개시 회전수에 도달하면, 터빈 회전수가 이 엔진 회전 기동 개시 회전수로 유지된다.
터빈 회전수가 엔진 회전 기동 개시 회전수로 유지된 상태에서, 엔진 회전 기동 개시 신호 (102) 의 입력을 기다린다. 시간 t4 에서, 엔진 회전 기동 개시 신호 (102) 가 입력되면, 개폐 밸브 (26) 의 개방·개방 정지를 반복하는 에어런을 실행함으로써, 엔진 회전수가 상승한다. 이 때, 에어런에 의해 실린더부 (13) 에 공급된 작동 기체 및 컴프레서 (21) 가 압송되는 연소용 기체가 배출됨으로써, 터빈 (22) 이 회전하기 때문에, 터빈 회전수도 상승한다. 그리고, 시간 t5 에서, 에어런이 개시되면 도출 밸브 (26) 를 폐지한다. 또한 시간 t6 에서, 엔진 회전수가 연료 공급 개시 회전수에 도달하면, 인젝터 (18) 가 구동하여, 실린더부 (13) 내에 연료를 분사한다. 그러면, 선박용 디젤 엔진 (10) 은, 실린더부 (13) 내 (연소실) 에서 연소를 개시하여, 엔진 회전수가 규정 회전수까지 상승하여 연소 운전을 개시한다.
도 4 는, 내연 기관의 서지 라인을 나타내는 그래프, 도 5 는, 소비 전력을 고려한 내연 기관의 서지 라인을 나타내는 그래프이다. 이들 그래프는, 내연 기관에 따라 상이하지만, 설계 조건이나 과거의 데이터로부터 작성되어 있다. 도 4 의 그래프는, 실린더부 (13) 에 공급되는 연소용 기체의 유량에 대한 실린더부 (13) 에 있어서의 연소용 기체의 압력비를 나타내는 그래프이다. 전술한 바와 같이, 컴프레서 (21) 가 실린더부 (13) 에 압송하는 연소용 기체가 실린더부 (13) 로부터 배출되지 않으면 서징이 발생하는 점에서, 연소용 기체의 유량과 압력비의 사이에 서지 라인이 형성된다. 이 연소용 기체의 유량이 서지 라인을 초과하여 많아지거나, 연소용 기체의 압력비가 서지 라인을 초과하여 높아지거나 하면, 서징이 발생한다. 또, 이 서지 라인에 대해, 등회전수 라인이 형성되어 있다. 그 때문에, 제어 장치 (38) 는, 연소용 기체의 유량과 압력비가 서지 라인을 초과하지 않도록, 엔진 회전수에 따라 도출 밸브 (26) 의 개도를 조정한다.
또, 도 5 의 그래프는, 실린더부 (13) 에 공급되는 연소용 기체의 유량에 대한 실린더부 (13) 에 있어서의 연소용 기체의 압력비를 나타내는 그래프이며, 등회전수 라인에 더하여 등소비 전력 라인이 기재된 그래프이다. 전동 발전기 (32) 의 소비 전력은, 서지 라인에 가까울수록 적다. 그 때문에, 제어 장치 (38) 는, 연소용 기체의 유량과 압력비가 서지 라인을 초과하지 않도록, 엔진 회전수와 소비 전력에 따라 도출 밸브 (26) 의 개도를 조정한다.
이와 같이 제 1 실시형태의 내연 기관에 있어서는, 디젤 엔진 본체 (11) 와 배기 터빈 과급기 (12) 와 전동 발전기 (32) 와 축전부 (35) 와 엔진 회전 기동 장치 (24) (작동 기체 공급관 (L5), 작동 기체 공급원 (25), 개폐 밸브 (26)) 와 연료 공급 장치 (인젝터 (18)) 와 개폐 장치 (27) (도출 밸브 (28)) 와 전동 발전기 (32) 와 엔진 회전 기동 장치 (24) 와 인젝터 (18) 와 개폐 장치 (27) 를 제어하는 제어 장치 (38) 를 형성하고, 제어 장치 (38) 는, 디젤 엔진 본체 (11) 의 기동 시에 있어서 인젝터 (18) 를 구동시키기 전에 전동 발전기 (32) 를 구동시킴으로써 배기 터빈 과급기 (12) 를 구동하는 경우, 배기 터빈 과급기의 회전수가 미리 설정된 서징 회전수에 도달하는 시점 이전에, 도출 밸브 (26) 를 개방한다.
따라서, 디젤 엔진 본체 (11) 의 기동 전에, 전동 발전기 (32) 에 의해 배기 터빈 과급기 (12) 를 회전시킬 때, 배기 터빈 과급기 (12) 의 회전수가 서징 회전수에 도달하는 시점 이전에 도출 밸브 (26) 를 개방한다. 즉, 디젤 엔진 본체 (11) 의 기동 시, 배기 터빈 과급기 (12) 로부터 실린더부 (13) 에 공급하는 연소용 기체의 유량을 조정하기 위해, 서징의 발생을 억제할 수 있고, 그 결과, 내연 기관의 제어성을 향상시킬 수 있다. 이 경우에 있어서, 도출 밸브 (26) 를 개방하는 타이밍은 배기 터빈 과급기 (12) 의 회전수가 서징 회전수에 도달하기 직전인 것이 바람직하다. 이로써, 연소용 기체의 압력비 및 유량이 서지 라인을 초과하지 않을 정도로 서지 라인에 보다 가까워지기 때문에, 전동 발전기 (32) 의 소비 전력을 보다 작게 할 수 있다.
제 1 실시형태의 내연 기관의 제어 장치에서는, 모터링 기동 준비 신호 (101) 가 입력되면, 축전부 (35) 의 축전을 개시함과 함께 도출 밸브 (26) 를 개방하고, 축전부 (35) 의 전압이 대기 전압에 도달하면, 축전부 (35) 의 전력에 의해 전동 발전기 (32) 를 구동 개시하고, 선박 내 전력 계통 (37) 으로부터의 전력을 전동 발전기 (32) 에 출력하여 배기 터빈 과급기 (12) 의 회전수를 엔진 회전 기동 개시 회전수로 유지하고, 엔진 회전 기동 개시 신호 (102) 가 입력되면, 엔진 회전 기동 장치 (24) 를 구동하고, 엔진 회전수가 연료 공급 개시 회전수에 도달하면, 연료 공급 장치를 구동한다. 따라서, 모터링 기동 준비 신호 (101) 가 입력된 단계 (축전부 (35) 에 대한 축전을 개시한 단계) 에서 도출 밸브 (26) 를 개방할 수 있기 때문에, 전동 발전기 (32) 가 구동하여 과급기 (컴프레서 (21)) (12) 에 의한 연소용 기체의 공급이 시작되기 전에 연소용 기체의 배출처를 확보할 수 있다. 이 때문에, 보다 확실하게 서징을 억제할 수 있다.
제 1 실시형태의 내연 기관의 제어 장치에서는, 내연 기관 회전 기동 장치를 구동한 후에, 도출 밸브 (26) 를 폐지한다. 내연 기관 회전 기동 장치 (24) 의 구동 후는, 배기 밸브의 개폐 동작이 개시되기 때문에, 내연 기관 회전 기동 장치 (24) 의 구동 전과 비교해서 실린더부 (13) 에 있어서의 연소용 기체의 압력비 및 유량이 낮아진다. 이 때문에, 연소용 기체가 도출 밸브 (26) 를 닫음으로써 연소용 기체의 압력비 및 유량을, 서지 라인을 초과하지 않을 정도로 서지 라인에 보다 접근할 수 있다. 이로써, 조기에 터빈 회전수와 엔진 회전수를 상승시킬 수 있어, 선박용 디젤 엔진 (10) 의 원활한 기동을 실행할 수 있다.
또, 제 1 실시형태의 내연 기관의 제어 방법에 있어서는, 모터링 기동 준비 신호 (101) 를 받아 축전부 (35) 의 축전을 개시하는 공정과, 축전부 (35) 의 전압이 대기 전압에 도달한 후에 축전부 (35) 의 전력에 의해 전동 발전기 (32) 를 구동 개시하여, 선박 내 전력 계통 (37) 으로부터의 전력을 전동 발전기 (32) 에 출력하여 배기 터빈 과급기 (12) 를 구동하는 공정과, 배기 터빈 과급기 (12) 의 회전수가 서징 회전수에 도달하는 시점 이전에 도출 밸브 (28) 를 개방하는 공정과, 배기 터빈 과급기 (12) 의 회전수가 연료 공급 개시 회전수에 도달하면 엔진 회전 기동 개시 신호 (102) 를 받아 실린더부 (13) 에 연료를 공급하는 공정을 가지고 있다.
따라서, 디젤 엔진 본체 (11) 의 기동 시, 배기 터빈 과급기 (12) 로부터 실린더부 (13) 에 공급하는 연소용 기체의 유량을 조정하기 때문에, 서징의 발생을 억제할 수 있고, 그 결과, 내연 기관의 제어성을 향상시킬 수 있다.
또한, 이 제 1 실시형태에서, 제어 장치 (38) 는, 모터링 기동 준비 신호 ( 제 1 기동 신호) (101) 가 입력되면, 도출 밸브 (26) 를 개방했지만, 도출 밸브 (26) 를 개방하는 타이밍은, 이 타이밍으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 3 에 2 점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 축전부 (35) 의 DC 버스 전압이 대기 전압이 되었을 때, 또는, 축전부 (35) 의 직류 전력에 의해 전동 발전기 (32) 의 구동을 개시했을 때여도 된다.
［제 2 실시형태］
도 6 은, 제 2 실시형태의 내연 기관의 제어 방법을 나타내는 타임 플로우 차트이다. 또한, 본 실시형태의 내연 기관의 제어 장치의 기본적인 구성은, 상기 서술한 제 1 실시형태와 거의 동일한 구성이며, 도 1 을 사용하여 설명함과 함께, 상기 서술한 제 1 실시형태와 동일한 기능을 갖는 부재에는, 동일한 부호를 첨부하여 상세한 설명은 생략한다.
제 2 실시형태의 내연 기관의 제어 장치에서, 도 1 및 도 6 에 나타내는 바와 같이, 제어 장치 (38) 는, 디젤 엔진 본체 (11) 의 기동 전에, 전동 발전기 (32) 에 의해 배기 터빈 과급기 (12) 를 회전시킬 때, 배기 터빈 과급기 (12) 의 회전수가 서징 회전수 (서지 라인을 초과하는 압력비 또는 유량의 연소용 기체를 발생시키는 배기 터빈 과급기 (12) 의 회전수) 에 도달하는 시점의 직전에, 도출 밸브 (26) 를 개방한다.
여기서, 제 2 실시형태의 내연 기관의 제어 방법에 있어서 설명한다. 시간 t11 에서, 모터링 기동 준비 신호 (101) 가 출력되면, 제 2 전력 변환부 (36) 가 선박 내 전력 계통 (37) 으로부터의 삼상 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 축전부 (35) 에 축전함으로써, 프리차지가 개시되어 축전부 (35) 의 DC 버스 전압이 상승한다. 시간 t12 에서, 축전부 (35) 의 DC 버스 전압이 대기 전압이 되면, 축전부 (35) 의 DC 버스 전압이 대기 전압으로 유지된다. 또, 여기서, 제 1 전력 변환부 (34) 가 축전부 (35) 의 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 전동 발전기 (32) 를 구동 개시한다. 그 후, 선박 내 전력 계통 (37) 으로부터의 전력을 전동 발전기 (32) 에 출력함으로써, 배기 터빈 과급기 (12) 의 터빈 회전수가 상승한다.
그러면, 배기 터빈 과급기 (12) 의 터빈 회전수가 상승하고, 시간 t13 에서, 배기 터빈 과급기 (12) 의 터빈 회전수가 서징 회전수 (예를 들어, 20 rpm) 에 도달하는 시점의 직전에, 도출 밸브 (26) 를 개방한다. 배기 터빈 과급기 (12) 의 터빈 회전수가 상승하는 한편, 실린더부 (13) 의 도시되지 않은 배기 밸브가 닫혀져 있지만, 여기서 도출 밸브 (26) 가 개방됨으로써, 흡기관 (L1) 을 흐르는 연소용 기체의 일부가 방출관 (L6) 으로부터 배출되어 서징의 발생이 억제된다. 그리고, 시간 t14 에서, 터빈 회전수가 엔진 회전 기동 개시 회전수에 도달하면, 터빈 회전수가 이 엔진 회전 기동 개시 회전수로 유지된다.
터빈 회전수가 엔진 회전 기동 개시 회전수로 유지된 상태로, 엔진 회전 기동 개시 신호 (102) 의 입력을 기다린다. 시간 t15 에서, 엔진 회전 기동 개시 신호 (102) 가 입력되면, 개폐 밸브 (26) 의 개방·개방 정지를 반복하는 에어런을 실행함으로써, 엔진 회전수가 상승한다. 이 때, 에어런에 의해 실린더부 (13) 에 공급된 작동 기체 및 컴프레서 (21) 가 압송되는 연소용 기체가 배출됨으로써, 터빈 (22) 이 회전하기 때문에, 터빈 회전수도 상승한다. 그리고, 시간 t16 에서, 에어런이 개시되면 도출 밸브 (26) 를 폐지한다. 또한 시간 t17 에서, 엔진 회전수가 연료 공급 개시 회전수에 도달하면, 인젝터 (18) 가 구동하여, 실린더부 (13) 내에 연료를 분사한다.
이와 같이 제 2 실시형태의 내연 기관의 제어 장치에 있어서는, 디젤 엔진 본체 (11) 의 기동 전에, 전동 발전기 (32) 에 의해 배기 터빈 과급기 (12) 를 회전시킬 때, 배기 터빈 과급기 (12) 의 회전수가 서징 회전수에 도달하면, 도출 밸브 (26) 를 개방한다.
따라서, 디젤 엔진 본체 (11) 의 기동 시, 배기 터빈 과급기 (12) 로부터 실린더부 (13) 에 공급하는 연소용 기체의 유량을 조정하기 때문에, 서징의 발생을 억제할 수 있고, 그 결과, 내연 기관의 제어성을 향상시킬 수 있다.
［제 3 실시형태］
도 7 은, 제 3 실시형태의 내연 기관의 제어 방법을 나타내는 타임 플로우 차트이다. 또한, 본 실시형태의 내연 기관의 제어 장치의 기본적인 구성은, 상기 서술한 제 1 실시형태와 거의 동일한 구성이며, 도 1 을 사용하여 설명함과 함께, 상기 서술한 제 1 실시형태와 동일한 기능을 갖는 부재에는, 동일한 부호를 첨부하여 상세한 설명은 생략한다.
제 3 실시형태의 내연 기관의 제어 장치에서, 도 1 및 도 7 에 나타내는 바와 같이, 제어 장치 (38) 는, 디젤 엔진 본체 (11) 의 기동 전에, 전동 발전기 (32) 에 의해 배기 터빈 과급기 (12) 를 회전시킬 때, 모터링 기동 준비 신호 (101) 가 입력되면, 도출 밸브 (26) 의 개도가 미리 설정된 소정의 변화율로 커지도록 개방된다.
여기서, 제 3 실시형태의 내연 기관의 제어 방법에 있어서 설명한다. 시간 t21 에서, 모터링 기동 준비 신호 (101) 가 출력되면, 제 2 전력 변환부 (36) 가 선박 내 전력 계통 (37) 으로부터의 삼상 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 축전부 (35) 에 축전함으로써, 프리차지가 개시되고, 축전부 (35) 의 DC 버스 전압이 상승한다. 이 때, 도출 밸브 (26) 의 개도가 소정의 변화율로 커지도록 개방된다. 시간 t22 에서, 축전부 (35) 의 DC 버스 전압이 대기 전압이 되면, 축전부 (35) 의 DC 버스 전압이 대기 전압으로 유지된다. 또, 여기서, 제 1 전력 변환부 (34) 가 축전부 (35) 의 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 전동 발전기 (32) 를 구동 개시한다. 그 후, 선박 내 전력 계통 (37) 으로부터의 전력을 전동 발전기 (32) 에 출력함으로써, 배기 터빈 과급기 (12) 의 터빈 회전수가 상승한다. 그러면, 배기 터빈 과급기 (12) 의 터빈 회전수가 상승함에 따라, 도출 밸브 (26) 의 개도가 커진다. 그리고, 시간 t23 에서, 도출 밸브 (26) 의 개도가 전개(全開)가 되지만, 이 도출 밸브 (26) 의 개도가 전개가 되는 타이밍은, 배기 터빈 과급기 (12) 의 터빈 회전수에 따라 설정하는 것이 바람직하다.
그 때문에, 배기 터빈 과급기 (12) 의 터빈 회전수가 상승하는 한편, 실린더부 (13) 의 도시되지 않은 배기 밸브가 닫혀져 있지만, 여기서 도출 밸브 (26) 가 서서히 개방됨으로써, 흡기관 (L1) 을 흐르는 연소용 기체의 일부가 방출관 (L6) 으로부터 배출되어 서징의 발생이 억제된다. 그리고, 시간 t24 에서, 터빈 회전수가 엔진 회전 기동 개시 회전수에 도달하면, 터빈 회전수가 이 엔진 회전 기동 개시 회전수로 유지된다.
터빈 회전수가 엔진 회전 기동 개시 회전수로 유지된 상태로, 엔진 회전 기동 개시 신호 (102) 의 입력을 기다린다. 시간 t25 에서, 엔진 회전 기동 개시 신호 (102) 가 입력되면, 개폐 밸브 (26) 의 개방·개방 정지를 반복하는 에어런을 실행함으로써, 엔진 회전수가 상승한다. 이 때, 에어런에 의해 실린더부 (13) 에 공급된 작동 기체 및 컴프레서 (21) 가 압송하는 연소용 기체가 배출됨으로써, 터빈 (22) 이 회전하기 때문에, 터빈 회전수도 상승한다. 그리고, 시간 t26 에서, 에어런이 개시되면 도출 밸브 (26) 를 폐지한다. 또한 시간 t27 에서, 엔진 회전수가 연료 공급 개시 회전수에 도달하면, 인젝터 (18) 가 구동하여, 실린더부 (13) 내에 연료를 분사한다.
이와 같이 제 3 실시형태의 내연 기관의 제어 장치에 있어서는, 디젤 엔진 본체 (11) 의 기동 전에, 전동 발전기 (32) 에 의해 배기 터빈 과급기 (12) 를 회전시킬 때, 모터링 기동 준비 신호 (101) 가 입력되면, 도출 밸브 (26) 의 개도를 미리 설정된 소정의 변화율로 커지도록 개방한다.
따라서, 디젤 엔진 본체 (11) 의 기동 시, 배기 터빈 과급기 (12) 로부터 실린더부 (13) 에 공급하는 연소용 기체의 유량을 조정하기 때문에, 서징의 발생을 억제할 수 있고, 그 결과, 내연 기관의 제어성을 향상시킬 수 있다. 또, 도출 밸브 (26) 의 개도를 서서히 크게 하는 점에서, 연소용 기체의 유량과 압력비를 서지 라인의 근방 (도 5 참조) 으로 설정할 수 있어, 전동 발전기 (32) 의 소비 전력을 보다 작게 할 수 있다.
또한, 이 제 3 실시형태에서, 제어 장치 (38) 는, 모터링 기동 준비 신호 (제 1 기동 신호) (101) 가 입력되면, 도출 밸브 (26) 를 서서히 개방했지만, 축전부 (35) 의 DC 버스 전압이 대기 전압이 되었을 때에, 전동 발전기 (32) 의 구동을 개시와 동일한 타이밍에서 도출 밸브 (26) 를 서서히 개방해도 된다.
［제 4 실시형태］
도 8 은, 제 4 실시형태의 내연 기관의 제어 방법을 나타내는 플로우 차트, 도 9 는, 내연 기관의 제어 방법을 나타내는 타임 플로우 차트이다. 또한, 본 실시형태의 내연 기관의 제어 장치의 기본적인 구성은, 상기 서술한 제 1 실시형태와 거의 동일한 구성이며, 도 1 을 사용하여 설명함과 함께, 상기 서술한 제 1 실시형태와 동일한 기능을 갖는 부재에는, 동일한 부호를 첨부하여 상세한 설명은 생략한다.
제 4 실시형태의 내연 기관의 제어 장치에 있어서, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 제어 장치 (38) 는, 모터링 기동 준비 신호 (101) 가 입력되면, 제 2 전력 변환부 (36) 를 제어함으로써, 선박 내 전력 계통 (37) 으로부터의 삼상 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 축전부 (35) 에 축전하고, 미리 설정된 대기 전압으로 유지시킴과 함께, 도출 밸브 (26) 를 개방하여 실린더부 (13) 에 공급하는 연소용 기체의 일부를 배출한다. 제어 장치 (38) 는, 엔진 회전 기동 개시 신호 (102) 가 입력되면, 제 1 전력 변환부 (34) 를 제어함으로써, 축전부 (35) 의 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 전동 발전기 (32) 를 구동 개시한다. 그 후, 선박 내 전력 계통 (37) 으로부터의 전력을 전동 발전기 (32) 에 출력하여, 배기 터빈 과급기 (12) 의 회전수를 상승시킨다. 그리고, 터빈 회전수가 엔진 회전 기동 개시 회전수에 도달하면, 개폐 밸브 (26) 의 개방·개방 정지를 반복하고, 디젤 엔진 본체 (11) 에 작동 기체를 공급하여 에어런을 개시함으로써, 엔진 회전수를 상승시킨다. 제어 장치 (38) 는, 엔진 회전수가 연료 공급 개시 회전수에 도달하면, 각 인젝터 (18) 를 구동하여 디젤 엔진 본체 (11) 에 연료를 공급한다. 그러면, 선박용 디젤 엔진 (10) 이 연소 운전을 개시한다.
여기서, 제 4 실시형태의 내연 기관의 제어 장치를 사용한 기동 방법에 대해, 플로우 차트와 타임 차트를 사용하여 상세하게 설명한다.
제 4 실시형태의 내연 기관의 제어 방법에 있어서, 도 1 및 도 8 에 나타내는 바와 같이, 스텝 S21 에서, 제어 장치 (38) 는, 모터링 기동 준비 신호 (101) 가 입력되었는지의 여부를 판정한다. 여기서, 모터링 기동 준비 신호 (101) 가 입력되어 있지 않다고 판정 (아니오) 되면, 이대로 대기한다. 한편, 모터링 기동 준비 신호 (101) 가 입력되었다고 판정 (예) 되면, 스텝 S22 에서, 제어 장치 (38) 는, 제 2 전력 변환부 (36) 를 제어함으로써, 선박 내 전력 계통 (37) 으로부터의 삼상 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 축전부 (35) 에 축전, 요컨대, 프리차지를 개시한다. 또, 스텝 S23 에서, 제어 장치 (38) 는, 도출 밸브 (26) 를 개방한다.
그리고, 스텝 S24 에서, 제어 장치 (38) 는, 축전부 (35) 의 DC 버스 전압을 검출하고 있고, 축전부 (35) 의 DC 버스 전압이 대기 전압에 도달했는지를 판정한다. 여기서, 축전부 (35) 의 DC 버스 전압이 대기 전압에 도달하고 있지 않다고 판정 (아니오) 되면, 프리차지를 계속한다. 한편, 축전부 (35) 의 DC 버스 전압이 대기 전압에 도달했다고 판정 (예) 되면, DC 버스 전압을 대기 전압으로 유지한다. 여기서, 제어 장치 (38) 는, 엔진 회전 기동 개시 신호 (102) 의 입력을 기다린다.
스텝 S25 에서, 제어 장치 (38) 는, 엔진 회전 기동 개시 신호 (102) 가 입력되었는지의 여부를 판정한다. 여기서, 엔진 회전 기동 개시 신호 (102) 가 입력되어 있지 않다고 판정 (아니오) 되면, 이 대기 상태를 유지한다. 한편, 엔진 회전 기동 개시 신호 (102) 가 입력되었다고 판정 (예) 되면, 스텝 S26 에서, 제어 장치 (38) 는, 제 1 전력 변환부 (34) 를 제어함으로써, 축전부 (35) 의 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 전동 발전기 (32) 를 구동 개시한다. 그 후, 선박 내 전력 계통 (37) 으로부터의 전력을 전동 발전기 (32) 에 출력하여, 모터링을 개시한다. 즉, 전동 발전기 (32) 에 의해, 배기 터빈 과급기 (12) 의 컴프레서 (21) 및 터빈 (22) 을 구동 회전하여, 터빈 회전수를 상승시킨다. 이 때, 디젤 엔진 본체 (11) 가 기동하고 있지 않는 점에서, 실린더부 (13) 의 도시되지 않은 배기 밸브가 닫혀져 있어 서징이 발생할 우려가 있다. 그러나, 스텝 S13 에서, 도출 밸브 (26) 가 개방되어 있고, 흡기관 (L1) 을 흐르는 연소용 기체의 일부가 방출관 (L6) 으로부터 배출되어 서징의 발생이 억제된다.
그리고, 스텝 S27 에서, 제어 장치 (38) 는, 모터링이 안정되고, 터빈 회전수가 엔진 회전 기동 개시 회전수에 도달했는지의 여부를 판정한다. 여기서, 터빈 회전수가 엔진 회전 기동 개시 회전수에 도달하고 있지 않다고 판정 (아니오) 되면, 터빈 회전수를 더욱 상승시킨다. 그리고, 터빈 회전수가 엔진 회전 기동 개시 회전수에 도달했다고 판정 (예) 되면, 스텝 S28 에서, 개폐 밸브 (26) 의 개방·개방 정지를 반복하고, 디젤 엔진 본체 (11) 에 작동 기체를 공급함으로써, 에어런을 실행하여 엔진 회전수를 상승시킨다.
그 후, 스텝 29 에서, 제어 장치 (38) 는, 에어런이 개시되었는지의 여부를 판정한다. 여기서, 에어런이 개시되었다고 판정 (예) 되면, 스텝 S30 에서, 도출 밸브 (28) 를 폐지한다. 또한, 스텝 29 의 처리는, 에어런이 개시되었는지의 여부를 판정하는 것 대신에, 도시되지 않은 배기 밸브가 개폐 동작을 개시했는지의 여부를 판정해도 된다.
스텝 S31 에서, 제어 장치 (38) 는, 엔진 회전수가 연료 공급 개시 회전수에 도달했는지의 여부를 판정한다. 여기서, 엔진 회전수가 연료 공급 개시 회전수에 도달하고 있지 않다고 판정 (아니오) 되면, 에어런을 계속한다. 한편, 엔진 회전수가 연료 공급 개시 회전수에 도달했다고 판정 (예) 되면, 스텝 S32 에서, 제어 장치 (38) 는, 각 인젝터 (18) 를 구동하여, 디젤 엔진 본체 (11) 의 실린더부 (13) 내 (연소실) 에 연료를 분사한다.
또, 제 4 실시형태의 내연 기관의 제어 장치의 작동 타이밍에 대해 설명한다. 도 1 및 도 9 에 나타내는 바와 같이, 시간 t31 에서, 모터링 기동 준비 신호 (101) 가 출력되면, 제 2 전력 변환부 (36) 가 선박 내 전력 계통 (37) 으로부터의 삼상 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 축전부 (35) 에 축전함으로써, 프리차지가 개시되고, 축전부 (35) 의 DC 버스 전압이 상승한다. 또, 이 때, 도출 밸브 (46) 가 개방된다. 시간 t32 에서, 축전부 (35) 의 DC 버스 전압이 대기 전압이 되면, 축전부 (35) 의 DC 버스 전압이 대기 전압으로 유지된다. 축전부 (35) 의 DC 버스 전압이 대기 전압으로 유지된 상태로, 엔진 회전 기동 개시 신호 (102) 의 입력을 기다린다.
시간 t33 에서, 엔진 회전 기동 개시 신호 (102) 가 입력되면, 제 1 전력 변환부 (34) 가 축전부 (35) 의 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 전동 발전기 (32) 를 구동함으로써, 배기 터빈 과급기 (12) 의 터빈 회전수가 상승한다. 이 때, 실린더부 (13) 의 도시되지 않은 배기 밸브가 닫혀져 있지만, 도출 밸브 (26) 가 개방되어 있음으로써, 흡기관 (L1) 을 흐르는 연소용 기체의 일부가 방출관 (L6) 으로부터 배출되어 서징의 발생이 억제된다. 그리고, 시간 t34 에서, 터빈 회전수가 엔진 회전 기동 개시 회전수에 도달하면, 개폐 밸브 (26) 의 개방·개방 정지를 반복하는 에어런을 실행함으로써, 엔진 회전수가 상승한다. 이 때, 에어런에 의해 실린더부 (13) 에 공급된 작동 기체 및 컴프레서 (21) 가 압송하는 연소용 기체가 배출됨으로써, 터빈 (22) 이 회전하기 때문에, 터빈 회전수도 상승한다. 그리고, 시간 t35 에서, 에어런이 개시되면 도출 밸브 (26) 를 폐지한다. 또한 시간 t36 에서, 엔진 회전수가 연료 공급 개시 회전수에 도달하면, 인젝터 (18) 가 구동하여, 실린더부 (13) 내에 연료를 분사한다.
이와 같이 제 4 실시형태의 내연 기관의 제어 장치에 있어서는, 제어 장치 (38) 는, 디젤 엔진 본체 (11) 의 기동 전에, 전동 발전기 (32) 에 의해 배기 터빈 과급기 (12) 를 회전시킬 때, 모터링 기동 준비 신호 (101) 가 입력되면, 도출 밸브 (26) 를 개방한다. 따라서, 연소용 기체를 외부로 배출할 수 있기 때문에, 서징의 발생을 억제할 수 있고, 그 결과, 내연 기관의 제어성을 향상시킬 수 있다.
제 4 실시형태의 내연 기관의 제어 장치에서는, 모터링 기동 준비 신호 (101) 가 입력되면, 선박 내 전력 계통 (37) 으로부터의 삼상 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 축전부 (35) 에 축전하고, 대기 전압으로 유지하고, 엔진 회전 기동 개시 신호 (102) 가 입력되면, 축전부 (35) 의 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 전동 발전기 (32) 를 구동 개시한다. 그 후, 선박 내 전력 계통 (37) 으로부터의 전력을 전동 발전기 (32) 에 출력하고, 배기 터빈 과급기 (12) 의 회전수를 상승시켜, 터빈 회전수가 엔진 회전 기동 개시 회전수에 도달하면, 개폐 밸브 (26) 의 개방·개방 정지를 반복하여 실린더부 (13) 에 작동 기체를 공급함으로써, 엔진 회전수를 상승시켜, 엔진 회전수가 연료 공급 개시 회전수에 도달하면, 각 인젝터 (18) 를 구동하여 실린더부 (13) 에 연료를 공급한다. 따라서, 배기 터빈 과급기 (12) 를 구동하기 위한 전력을 축전부 (35) 에 축전한 상태로, 엔진 회전 기동 개시 신호 (102) 에 대한 대기 상태가 되어, 이 엔진 회전 기동 개시 신호 (102) 의 입력 시에, 축전부 (35) 의 전력에 의해 전동 발전기 (32) 를 구동하여 배기 터빈 과급기 (12) 의 회전을 상승시키는 점에서, 대기 상태에서 축전부 (35) 의 전력을 소비하는 일은 없어, 전력 소비량을 저감할 수 있다.
또, 실시형태 4 의 내연 기관의 제어 방법에 있어서는, 모터링 기동 준비 신호 (101) 를 받아 축전부 (35) 의 축전을 개시하는 공정과, 모터링 기동 준비 신호 (101) 를 받아 도출 밸브 (26) 를 개방하는 공정과, 축전부 (35) 의 전압을 대기 전압으로 유지하는 공정과, 엔진 회전 기동 개시 신호 (102) 를 받아 축전부 (35) 의 전력에 의해 전동 발전기 (12) 를 구동 개시하고, 선박 내 전력 계통 (37) 으로부터의 전력을 전동 발전기 (32) 에 출력하여 배기 터빈 과급기 (12) 를 구동하는 공정과, 배기 터빈 과급기 (12) 의 회전수가 엔진 회전 기동 개시 회전수에 도달하면, 실린더부 (13) 에 연소용 기체를 공급하는 공정과, 엔진 회전수가 연료 공급 개시 회전수에 도달하면 실린더부 (13) 에 연료를 공급하는 공정을 가지고 있다.
따라서, 엔진 회전 기동 개시 신호 (102) 의 입력 시에, 축전부 (35) 의 전력에 의해 전동 발전기 (32) 를 구동하여 터빈 회전을 상승시키는 점에서, 대기 상태에서 축전부 (35) 의 전력을 소비하는 일은 없어, 전력 소비량을 저감할 수 있다. 또, 모터링 기동 준비 신호 (101) 를 받아 도출 밸브 (26) 를 개방하기 때문에, 서징의 발생을 억제할 수 있고, 그 결과, 내연 기관의 제어성을 향상시킬 수 있다.
또, 상기 서술한 실시형태에서는, 본 발명의 과급기로서의 배기 터빈 과급기 (12) 를 하이브리드 과급기로 하고, 본 발명의 전동기를 전동 발전기 (32) 로 했지만, 이 구성으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 전동 발전기 (32) 를 단순한 전동기 (모터) 로 하고, 이 전동기에 축전부로서의 배터리를 접속해도 된다.
또, 상기 서술한 각 실시형태에서는, 엔진 회전 기동 장치 (24) 를 작동 기체 공급원 (25), 개폐 밸브 (26), 작동 기체 공급관 (L5) 에 의해 구성했지만, 이 구성으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 내연 기관 회전 기동 장치를 전동기로 하고, 이 전동기를 내연 기관의 크랭크축에 접속하여, 전동기에 의해 크랭크축을 강제적으로 구동 회전해도 된다.
10 : 선박용 디젤 엔진 (내연 기관)
11 : 디젤 엔진 본체 (내연 기관 본체)
12 : 배기 터빈 과급기 (과급기)
13 : 실린더부
18 : 인젝터 (연료 공급 장치)
21 : 컴프레서
22 : 터빈
24 : 내연 기관 회전 기동 장치
25 : 작동 기체 공급원
26 : 개폐 밸브
27 : 개폐 장치
28 : 도출 밸브
32 : 전동 발전기 (전동기)
33 : 전력 변환 장치
34 : 제 1 전력 변환부
35 : 축전부
36 : 제 2 전력 변환부
37 : 선박 내 전력 계통
38 : 제어 장치
L1, L3 : 흡기관
L2, L4 : 배기관
L5 : 작동 기체 공급관
L6 : 방출관

Claims (10)

  1. 내연 기관 본체와,
    상기 내연 기관 본체와 배관에 의해 접속되어 상기 내연 기관 본체에 연소용 기체를 공급하는 압축기 및 상기 압축기와 동축 회전하는 터빈을 구비하는 과급기와,
    상기 압축기를 구동하는 전동기와,
    상기 내연 기관 본체와 상기 압축기의 사이에 형성된 상기 배관과 상기 배관의 외부를 개폐하는 개폐 장치와,
    상기 전동기와 상기 개폐 장치를 구동 제어하는 제어 장치를 구비하고,
    상기 제어 장치는, 상기 내연 기관 본체의 기동 개시 전에 상기 전동기를 구동시킴으로써 상기 압축기를 구동하고,
    상기 압축기의 회전수가 미리 설정된 서징 회전수에 도달하는 시점 이전에, 상기 개폐 장치를 구동하여 상기 배관과 상기 배관의 외부를 개방 상태로 하고,
    상기 압축기의 회전수가 미리 설정된 상기 내연 기관 본체의 기동 개시 회전수에 도달하면 연료를 공급하지 않고 내연 기관 본체를 기동하는 것을 특징으로 하는 내연 기관.
  2. 내연 기관 본체와,
    상기 내연 기관 본체와 배관에 의해 접속되어 상기 내연 기관 본체에 연소용 기체를 공급하는 압축기와,
    상기 압축기를 구동하는 전동기와,
    상기 내연 기관 본체와 상기 압축기의 사이에 형성된 상기 배관과 상기 배관의 외부를 개폐하는 개폐 장치와,
    상기 전동기와 상기 개폐 장치를 구동 제어하는 제어 장치를 구비하고,
    상기 제어 장치는, 상기 내연 기관 본체의 기동 개시 전에 상기 전동기를 구동시킴으로써 상기 압축기를 구동하고,
    상기 압축기의 회전수가 미리 설정된 서징 회전수에 도달하는 시점 이전에, 상기 개폐 장치를 구동하여 상기 배관과 상기 배관의 외부를 개방 상태로 하고,
    상기 압축기의 회전수가 미리 설정된 상기 내연 기관 본체의 기동 개시 회전수에 도달하면 연료를 공급하지 않고 내연 기관 본체를 기동하는 것을 특징으로 하는 내연 기관.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 전동기에 전력을 공급하는 축전부를 추가로 구비하고,
    상기 제어 장치는, 상기 축전부에 대한 축전을 개시함과 함께 상기 개폐 장치를 구동하여 상기 배관과 상기 배관의 외부를 개방 상태로 하는 것을 특징으로 하는 내연 기관.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내연 기관 본체에 연료를 공급하지 않고 상기 내연 기관 본체를 회전 기동 개시시키는 내연 기관 회전 기동 장치를 추가로 구비하고,
    상기 제어 장치는, 상기 내연 기관 회전 기동 장치의 구동 후에 상기 개폐 장치를 구동하여 상기 배관과 상기 배관의 외부를 폐쇄 상태로 하는 것을 특징으로 하는 내연 기관.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 장치는, 상기 내연 기관 본체의 배기 밸브가 개폐 구동을 개시한 후에 상기 개폐 장치를 구동하여 상기 배관과 상기 배관의 외부를 폐쇄 상태로 하는 것을 특징으로 하는 내연 기관.
  6. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 개폐 장치는, 유량 조정 밸브이며, 상기 제어 장치는, 상기 개폐 장치의 구동 시에 상기 유량 조정 밸브의 개도를 미리 설정된 소정의 변화율로 크게 하는 것을 특징으로 하는 내연 기관.
  7. 내연 기관 본체와,
    상기 내연 기관 본체와 배관에 의해 접속되어 상기 내연 기관 본체에 연소용 기체를 공급하는 압축기 및 상기 압축기와 동축 회전하는 터빈을 구비하는 과급기와,
    상기 압축기를 구동하는 전동기와,
    상기 내연 기관 본체와 상기 압축기의 사이에 형성된 상기 배관과 상기 배관의 외부를 개폐하는 개폐 장치를 구비하는 내연 기관에 있어서,
    상기 내연 기관 본체의 기동 개시 전에 상기 전동기를 구동시킴으로써 상기 압축기를 구동하고, 상기 압축기의 회전수가 미리 설정된 서징 회전수에 도달하는 시점 이전에, 상기 개폐 장치를 구동하여 상기 배관과 상기 배관의 외부를 개방 상태로 하고,
    상기 압축기의 회전수가 미리 설정된 상기 내연 기관 본체의 기동 개시 회전수에 도달하면 연료를 공급하지 않고 상기 내연 기관 본체를 기동하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 제어 장치.
  8. 내연 기관 본체와,
    상기 내연 기관 본체와 배관에 의해 접속되어 상기 내연 기관 본체에 연소용 기체를 공급하는 압축기와,
    상기 압축기를 구동하는 전동기와,
    상기 내연 기관 본체와 상기 압축기의 사이에 형성된 상기 배관과 상기 배관의 외부를 개폐하는 개폐 장치를 구비하는 내연 기관에 있어서,
    상기 내연 기관 본체의 기동 개시 전에 상기 전동기를 구동시킴으로써 상기 압축기를 구동하고, 상기 압축기의 회전수가 미리 설정된 서징 회전수에 도달하는 시점 이전에, 상기 개폐 장치를 구동하여 상기 배관과 상기 배관의 외부를 개방 상태로 하고,
    상기 압축기의 회전수가 미리 설정된 상기 내연 기관 본체의 기동 개시 회전수에 도달하면 연료를 공급하지 않고 상기 내연 기관 본체를 기동하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 제어 장치.
  9. 축전부의 축전을 개시하는 공정과,
    상기 축전부의 전압이 미리 설정된 대기 전압에 도달한 후에 상기 축전부의 전력에 의해 전동기를 구동 개시하여 압축기를 구동하는 공정과,
    상기 압축기의 회전수가 미리 설정된 서징 회전수에 도달하는 시점 이전에 내연 기관 본체와 상기 압축기의 사이에 형성된 배관과 상기 배관의 외부를 개폐하는 공정과,
    상기 압축기의 회전수가 미리 설정된 내연 기관 기동 개시 회전수에 도달하면 연료를 공급하지 않고 상기 내연 기관 본체를 기동하는 공정과,
    상기 내연 기관 본체의 회전수가 미리 설정된 연료 공급 개시 회전수에 도달하면 상기 내연 기관 본체에 연료를 공급하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 제어 방법.
  10. 전동기를 구동 개시하여 압축기를 구동하는 공정과,
    상기 압축기의 회전수가 미리 설정된 서징 회전수에 도달하는 시점 이전에 내연 기관 본체와 상기 압축기의 사이에 형성된 배관과 상기 배관의 외부를 개폐하는 공정과,
    상기 압축기의 회전수가 미리 설정된 내연 기관 기동 개시 회전수에 도달하면 연료를 공급하지 않고 상기 내연 기관 본체를 기동하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 제어 방법.
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