KR20170124622A - Supercharger surplus power recovery device for internal combustion engine - Google Patents

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KR20170124622A
KR20170124622A KR1020177031285A KR20177031285A KR20170124622A KR 20170124622 A KR20170124622 A KR 20170124622A KR 1020177031285 A KR1020177031285 A KR 1020177031285A KR 20177031285 A KR20177031285 A KR 20177031285A KR 20170124622 A KR20170124622 A KR 20170124622A
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다카시 다니구치
야스노리 핫토리
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미쯔이 죠센 가부시키가이샤
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Abstract

(과제) 동력 전달 효율을 비약적으로 향상시킬 수 있고, 유압 기기류의 중복 장비를 배제 가능하게 한다.
(해결 수단) 기관을 작동시키기 위한 작동 기기 (51) 가 유압을 개재하여 전자 제어되는 내연 기관 (1) 과, 과급기 (5) 와, 과급기에 의해 회전 구동되어 유압을 발생시키는 제 1 유압 펌프 (10) 와, 유압 기구 (20) 와, 동력원 (1) 에 의해 회전 구동되어 작동 기기에 유압을 공급하는 제 2 유압 펌프 (11) 와, 제 1 유압 펌프와 제 2 유압 펌프와 유압 기구의 작동을 제어하는 컨트롤러 (50) 와, 제 2 유압 펌프로부터 작동 기기에 유압을 공급하는 제 1 유로 (21, 22, 23) 와, 제 1 유압 펌프로부터 작동 기기에 유압을 공급하는 제 2 유로 (26, 27, 22, 23) 를 구비한다. 제 1 유압 펌프로부터 제 2 유압 펌프에 유압을 공급하는 제 3 유로 (26, 27, 22, 21), 제 2 유압 펌프로부터 제 1 유압 펌프에 유압을 공급하는 제 4 유로 (21, 22, 27, 26) 를 추가로 구비한다.
(Problem) The power transmission efficiency can be dramatically improved, and redundant equipment of hydraulic devices can be excluded.
An internal combustion engine (1) in which an operating device (51) for operating an engine is electronically controlled via an oil pressure, a turbocharger (5), and a first hydraulic pump 10, a hydraulic mechanism 20, a second hydraulic pump 11 that is rotationally driven by the power source 1 to supply hydraulic pressure to an operating device, a first hydraulic pump, a second hydraulic pump, A first oil passage 21 for supplying hydraulic pressure to the operating device from the second hydraulic pump, a second oil passage 26 for supplying hydraulic pressure to the operating device from the first hydraulic pump, , 27, 22, 23). A third flow path for supplying hydraulic pressure from the first hydraulic pump to the second hydraulic pump, a fourth flow path for supplying hydraulic pressure from the second hydraulic pump to the first hydraulic pump, , 26).

Figure P1020177031285
Figure P1020177031285

Description

내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치{SUPERCHARGER SURPLUS POWER RECOVERY DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE}Technical Field [0001] The present invention relates to a supercharger surplus power recovery device for an internal combustion engine,

본 발명은, 과급기를 구비한 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a supercharger surplus power recovery device for an internal combustion engine having a supercharger.

종래, 디젤 엔진이나 가스 엔진 등의 내연 기관에서는, 과급기 (터보 차저) 에 의해, 엔진의 배기 가스에 의해 그 터빈을 회전 구동시키고, 터빈에 의해 회전되는 압축기에 의해 급기 밀도를 높여, 엔진의 출력 향상을 도모하고 있다.BACKGROUND ART [0002] Conventionally, in an internal combustion engine such as a diesel engine or a gas engine, a supercharger (turbocharger) rotates the turbine by the exhaust gas of the engine, increases the air supply density by the compressor rotated by the turbine, And to improve it.

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 보호 면에서도 강하게 요청되고 있다.However, even if the turbocharger is installed in such a manner to effectively utilize the exhaust energy, exhaust energy is surplus at the time of high load (high output) of the engine, and the waste exhaust energy is used without waste, It is strongly demanded in terms of protection.

이 엔진의 잉여 배기 에너지를 유효 이용하는 것으로서, 예를 들어, 과급기에 발전기를 연결하고, 이 발전기를 과급기에 의해 회전 구동시켜 발전을 실시하는 것이 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 및 2 참조). 이 경우에는, 엔진의 잉여 배기 에너지를 직접 전기 에너지로 변환하고, 그것을 이 엔진이 탑재된 선박의 선내 설비 등에 이용하고 있다.In order to make effective use of surplus exhaust energy of the engine, for example, a generator is connected to a supercharger, and the generator is rotationally driven by a supercharger to perform power generation (for example, refer to Patent Documents 1 and 2). In this case, the surplus exhaust energy of the engine is directly converted into electric energy, and it is used for the in-ship facilities of the ship equipped with this engine.

그러나, 이와 같이 과급기에 발전기를 연결하여 전기 에너지로서 이용하는 것만으로는, 선내 소비 전력이 적은 경우 등에는, 엔진의 배기 에너지를 충분히 이용하고 있다고는 할 수 없어, 엔진의 잉여 배기 에너지를 모두 유효 이용하는 것이, 연비 향상뿐만 아니라 환경 보호 면에서도 급선무로 되어 있다.However, if the supercharger is connected to the generator and used as electric energy, the exhaust energy of the engine is not sufficiently utilized in the case where the in-board power consumption is low, and thus the surplus exhaust energy of the engine is effectively utilized In addition to improving fuel efficiency, it has become a pressing issue in terms of environmental protection.

그래서, 본원 출원인은, 독자적인 기술로서, 이 엔진의 잉여 배기 에너지를 거의 모두 유효 이용하는 것으로서, 내연 기관의 과급기에 유압 펌프를 연결하여 과급기에 의해 유압 펌프를 회전 구동시켜 유압을 발생시키고, 이 발생시킨 유압에 의해 잉여 배기 에너지를 회수하기 위한 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치를 다수 개발해 왔다 (예를 들어, 특허문헌 3, 4 참조).Therefore, the applicant of the present application, as a unique technology, has effectively utilized the surplus exhaust energy of the engine. The hydraulic pump is connected to the supercharger of the internal combustion engine to rotate the hydraulic pump by the supercharger to generate the hydraulic pressure, Many supercharger surplus power recovery devices for an internal combustion engine for recovering surplus exhaust energy by hydraulic pressure have been developed (for example, see Patent Documents 3 and 4).

예를 들어, 특허문헌 3, 4 에 기재된 발명은, 내연 기관의 크랭크축에 유압 펌프를 연결하고, 이 유압 펌프와 과급기에 연결된 유압 펌프를 유로에 의해 접속하여, 배기 에너지에 잉여가 있는 내연 기관의 고부하시 등에, 과급기측의 유압 펌프에 의해 내연 기관의 크랭크축에 연결한 유압 펌프를 유압 모터로서 회전 구동시켜, 과급기의 잉여 동력을 내연 기관의 탄성 지지에 이용하는 것으로, 대체로 기관 출력의 약 3 ∼ 4 % 를 회수할 수 있다. 이로써, 대폭적으로 내연 기관의 잉여 배기 에너지의 이용을 도모할 수 있다.For example, in the invention described in Patent Documents 3 and 4, a hydraulic pump is connected to a crankshaft of an internal combustion engine, and a hydraulic pump connected to the hydraulic pump and the supercharger is connected by a flow path, The hydraulic pump connected to the crankshaft of the internal combustion engine by the hydraulic pump at the supercharger side is rotationally driven as a hydraulic motor and the surplus power of the supercharger is used for the elastic support of the internal combustion engine, ~ 4% can be recovered. Thereby, the surplus exhaust energy of the internal combustion engine can be utilized in a considerable extent.

한편, 최근의 내연 기관에서는, 주로 연비 개선이나 NOX 배출량의 삭감을 목적으로 하여, 배기 밸브나 연료 분사 밸브의 개폐 작동을 유압을 개재하여 전자 제어하는 전자 제어 기관이 주류가 되어 있고, 향후 건조 (建造) 예정인 선박에 탑재되는 거의 모든 내연 기관이 전자 제어 기관이 될 가능성도 있다 (예를 들어, 특허문헌 5 참조).On the other hand, in recent internal combustion engines, an electronic control engine for electronically controlling opening and closing operations of an exhaust valve and a fuel injection valve via hydraulic pressure is mainly used for the purpose of improving fuel consumption and reducing NOx emission amount. There is a possibility that almost all of the internal combustion engines mounted on a ship scheduled to be constructed are electronic control engines (see, for example, Patent Document 5).

즉, 이 전자 제어의 내연 기관은, 배기 밸브나 연료 분사 밸브의 개폐 타이밍을 전자 컨트롤러에 의해 적절히 변경함으로써, 기관의 통내 압력을 임의로 조정하여, 운전 조건이나 환경에 따라 내연 기관의 기관 성능의 개선을 도모할 수 있다. 또, 예를 들어 배기 밸브나 연료 분사 밸브를 작동시키기 위해서 공급하는 유압은 기관의 부하마다 상이하고, 작동유의 소비량도 기관 부하에 따라 바뀌기 때문에, 가변 용량형 유압 펌프의 가변 기구에 의해 유압을 제어하고 있다.That is, in the electronically controlled internal combustion engine, the opening and closing timings of the exhaust valve and the fuel injection valve are appropriately changed by the electronic controller to arbitrarily adjust the internal cylinder pressure to improve the engine performance of the internal combustion engine . In addition, for example, since the oil pressure supplied for operating the exhaust valve or the fuel injection valve is different for each engine load, and the consumption amount of the operating oil also changes depending on the engine load, the hydraulic pressure is controlled by the variable mechanism of the variable displacement hydraulic pump .

또한, 이 가변 용량형 유압 펌프는, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 내연 기관 (100) 의 크랭크축으로부터 변속기를 개재하여 전달되는 축 동력에 의해 유압 펌프 (103) 를 구동시키는 방식이나, 도시되지 않은 전동기 구동의 유압 펌프에 의해 회전 구동된다. 후자의 전동기는, 결국, 상기한 또는 이것과는 별도의 보조 내연 기관의 동력에 의해 회전되는 발전기가 발생시킨 전력을 이용하는 것이기 때문에, 그만큼 내연 기관 전체의 연비를 상승시킨다. 이 배기 밸브나 연료 분사 밸브를 작동시키기 위해서 필요한 유압 동력은, 대체로 기관 출력의 약 2 % 에 상당한다.7, the variable displacement hydraulic pump is driven by a shaft force transmitted from a crankshaft of the internal combustion engine 100 via a transmission, but the hydraulic pump 103 is not shown in the drawing Driven by a motor-driven hydraulic pump. The latter electric motor ultimately uses the electric power generated by the generator, which is rotated by the power of the auxiliary internal combustion engine separate from the one described above or the electric power generated by the electric motor, so that the fuel efficiency of the entire internal combustion engine is increased accordingly. The hydraulic power required to operate the exhaust valve or the fuel injection valve generally corresponds to about 2% of the engine power.

일본 공개실용신안공보 소61-200423호Japanese Utility Model Publication No. 61-200423 일본 공개특허공보 2004-346803호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2004-346803 일본 공개특허공보 2006-242051호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-242051 일본 공개특허공보 2011-214458호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2011-214458 일본 공개특허공보 2010-209747호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2010-209747

상기 서술한 바와 같이, 종래의 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치는, 과급기의 동력으로 유압 펌프를 회전 구동시킴으로써, 유압 동력으로서 배기 가스의 잉여 동력을 회수하여, 기관의 크랭크축에 장착한 유압 모터를 이 유압 동력에 의해 회전 구동시켜, 크랭크축을 가세 (加勢) 함으로써, 기관의 연비를 저감시키는 것이다.As described above, in the conventional supercharger surplus power recovery device of the internal combustion engine, the surplus power of the exhaust gas is recovered as the hydraulic power by rotationally driving the hydraulic pump with the power of the turbocharger, and the hydraulic motor Is rotationally driven by this hydraulic power to urge the crankshaft so as to reduce the fuel consumption of the engine.

그러나, 먼저, 배기 에너지를 과급기를 개재하여 유압 펌프에 의해 유압으로 변환할 때 유압 펌프의 동력 손실이 발생한다. 다음으로, 이 유압에 의해 내연 기관의 크랭크축에 연결한 유압 펌프 (유압 모터) 에 의해 회전 동력으로 변환할 때에, 이 유압 모터의 동력 손실이 발생한다.However, power loss of the hydraulic pump occurs when the exhaust energy is converted to the hydraulic pressure by the hydraulic pump through the supercharger. Next, power loss occurs in the hydraulic motor when the hydraulic pressure is converted into rotary power by a hydraulic pump (hydraulic motor) connected to the crankshaft of the internal combustion engine by the hydraulic pressure.

또, 종래의 전자 제어 기관에 있어서는, 내연 기관 또는 전동기로부터 유압 펌프에 의해 유압을 발생시키는 경우에, 이 유압 펌프에서도 동력 손실이 발생한다. 이 때문에, 종래의 전자 제어의 내연 기관에 있어서의 과급기 잉여 동력 회수 장치에서는, 시스템 전체의 동력 전달 효율이 낮다는 문제가 있다.In a conventional electronic control engine, when hydraulic pressure is generated from an internal combustion engine or an electric motor by a hydraulic pump, power loss occurs also in this hydraulic pump. For this reason, in the conventional supercharger surplus power recovery device in the electronically controlled internal combustion engine, there is a problem that the power transmission efficiency of the entire system is low.

이것과 함께, 종래의 전자 제어의 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치에 있어서는, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 과급기의 잉여 동력 회수 장치 (101) 와, 배기 밸브나 연료 분사 밸브 등을 유압 제어하기 위한 유압 장치 (이하, 기관 작동 장치라고도 한다) (102) 의 쌍방에, 시스템 구성을 위한 유압 펌프, 밸브류, 안전 장치, 배관 등을 중복 장비할 필요가 있어, 비용 증대를 초래한다는 문제가 있다.In addition, as shown in Fig. 7, in the supercharger surplus power recovery apparatus of the conventional electronically controlled internal combustion engine, the surplus power recovery apparatus 101 for the supercharger and the surplus power recovery apparatus 101 for the supercharger, A hydraulic pump, a valve, a safety device, and a piping for system configuration need to be redundantly installed in both hydraulic pressure devices (hereinafter, also referred to as engine operation devices) 102, resulting in an increase in cost.

또, 다수의 보기류 (補機類) 가 착종되어 배치 형성되는 내연 기관 주위에 있어서, 과급기의 잉여 동력 회수 장치 (101) 와 기관 작동 장치 (102) 에 필요한 기기의 중복 배치가, 설계의 큰 족쇄로 되어 있다는 문제도 있다.Further, in the vicinity of the internal combustion engine where a large number of auxiliary machines are arranged and arranged, the redundant arrangement of the supercharger surplus power recovery device 101 and the machinery necessary for the engine operation device 102 is large There is also the problem that they are shackles.

본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 기관을 작동시키기 위한 작동 기기가 유압을 개재하여 전자 제어되는 내연 기관에 있어서, 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치의 시스템 전체의 동력 전달 효율을 비약적으로 향상시킬 수 있고, 게다가 유압 기기류의 중복 배치를 배제할 수 있고, 이로 인해 대폭적인 비용 삭감과 설계의 용이화를 도모할 수 있는, 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an internal combustion engine in which an operating device for operating an engine is electronically controlled via an oil pressure, And it is an object of the present invention to provide a supercharger surplus power recovery device for an internal combustion engine capable of eliminating redundant arrangements of hydraulic equipment, thereby greatly reducing cost and facilitating design .

상기 서술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치는, 기관을 작동시키기 위한 작동 기기가 유압을 개재하여 전자 제어되는 내연 기관과, 내연 기관의 배기 가스로에 배치 형성되어 내연 기관의 배기 가스에 의해 회전 구동되어 내연 기관에 과급된 급기를 공급하는 과급기와, 과급기에 연결되어 과급기에 의해 회전 구동되어 유압을 발생시키는 제 1 유압 펌프와, 내연 기관의 작동 기기에 유압을 공급하여 내연 기관을 작동시키는 유압 기구와, 회전 동력을 발생시키는 동력원에 연결되어 이 동력원에 의해 회전 구동되고 유압 기구를 개재하여 작동 기기에 유압을 공급하는 제 2 유압 펌프와, 유압 기구와 제 1 유압 펌프와 제 2 유압 펌프의 작동을 제어하는 컨트롤러와, 유압 기구에 배치 형성되어 제 2 유압 펌프로부터 작동 기기에 유압을 공급하는 제 1 유로를 구비한 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치에 있어서, 유압 기구에 배치 형성되어 제 1 유압 펌프로부터 작동 기기에 유압을 공급하는 제 2 유로를 구비한 것에 있다.In order to solve the above-described problems, the supercharger surplus power recovery device of the internal combustion engine of the present invention comprises an internal combustion engine in which an operating device for operating the engine is electronically controlled via an oil pressure, A first hydraulic pump which is rotationally driven by the exhaust gas of the internal combustion engine to supply the supercharged air supply to the internal combustion engine, a first hydraulic pump connected to the supercharger and rotationally driven by the supercharger to generate the hydraulic pressure, A second hydraulic pump connected to a power source for generating a rotational power and rotationally driven by the prime mover to supply hydraulic pressure to the operating device via the hydraulic device, A controller that controls the operation of the hydraulic pump and the second hydraulic pump, and a second hydraulic pump A supercharger surplus power recovery device for an internal combustion engine having a first flow path for supplying hydraulic pressure to an operating device, the supercharger surplus power recovery device comprising a second flow path formed in the hydraulic mechanism and supplying hydraulic pressure to the operating device from the first hydraulic pump have.

또, 다른 본 발명의 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치는, 기관을 작동시키기 위한 작동 기기가 유압을 개재하여 전자 제어되는 내연 기관과, 내연 기관의 배기 가스로에 배치 형성되어 내연 기관의 배기 가스에 의해 회전 구동되어 내연 기관에 과급된 급기를 공급하는 과급기와, 배기 가스로에 과급기와 병렬로 배치 형성되어 배기 가스에 의해 회전 구동되는 터빈과, 터빈에 연결되어 터빈에 의해 회전 구동되어 유압을 발생시키는 제 1 유압 펌프와, 내연 기관의 작동 기기에 유압을 공급하여 내연 기관을 작동시키는 유압 기구와, 회전 동력을 발생시키는 동력원에 연결되어 이 동력원에 의해 회전 구동되고 유압 기구를 개재하여 작동 기기에 유압을 공급하는 제 2 유압 펌프와, 유압 기구와 제 1 유압 펌프와 제 2 유압 펌프의 작동을 제어하는 컨트롤러와, 유압 기구에 배치 형성되어 제 2 유압 펌프로부터 작동 기기에 유압을 공급하는 제 1 유로를 구비한 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치에 있어서, 유압 기구에 배치 형성되어 제 1 유압 펌프로부터 작동 기기에 유압을 공급하는 제 2 유로를 구비한 것에 있다.Another supercharger surplus power recovery device of an internal combustion engine according to the present invention is an supercharger surplus power recovery device for an internal combustion engine that includes an internal combustion engine in which an operating device for operating an engine is electronically controlled via an oil pressure, A turbine rotatably driven by the exhaust gas and arranged in parallel with the turbocharger in the exhaust gas path to supply supercharged air to the internal combustion engine; A first hydraulic pump, a hydraulic mechanism that operates the internal combustion engine by supplying hydraulic pressure to an operating device of the internal combustion engine, and a control unit that is connected to a power source for generating a rotational power, rotatively driven by the power source, A second hydraulic pump that supplies the hydraulic pressure to the first hydraulic pump, and a second hydraulic pump that controls the operation of the hydraulic mechanism, A supercharger surplus power recovery device for an internal combustion engine, comprising a controller, a controller, a controller, a controller, a controller, and a controller. The controller is operable to control the hydraulic pump. And a second flow path for supplying hydraulic pressure to the device.

여기서, 상기 서술한 기관을 작동시키기 위한 작동 기기란, 내연 기관을 작동시키기 위해서 필요한, 예를 들어 배기 밸브, 연료 분사 밸브 등의 기기를 말하고, 회전 동력을 발생시키는 동력원이란, 예를 들어 내연 기관, 전동기 등을 말한다. 단, 상기 서술한 기관을 작동시키기 위한 작동 기기 및 회전 동력을 발생시키는 동력원 모두 일례에 불과하며, 이것들에 한정되는 것은 아니다.Here, the above-mentioned operating device for operating the engine refers to a device such as an exhaust valve, a fuel injection valve and the like necessary for operating the internal combustion engine, and the power source for generating the rotational power is, for example, , And electric motors. However, all of the above-described operating devices for operating the engine and the power source for generating the rotational power are merely examples, and the present invention is not limited thereto.

본 발명의 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치는, 상기 서술한 바와 같이, 과급기 또는 터빈에 연결되어 이 과급기 또는 터빈에 의해 회전 구동되어 유압을 발생시키는 제 1 유압 펌프가, 제 2 유로를 개재하여 내연 기관의 작동 기기에 동력원을 개재하지 않고 직접 유압을 공급할 수 있다.As described above, the supercharger surplus power recovery device of the internal combustion engine of the present invention comprises a first hydraulic pump connected to a supercharger or a turbine and rotationally driven by the supercharger or turbine to generate hydraulic pressure, The hydraulic pressure can be directly supplied to the operating device of the internal combustion engine without interposing the power source.

한편, 종래의, 기관을 작동시키기 위한 작동 기기가 전자 제어되는 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치에 있어서는, 과급기에 연결되어 이 과급기 또는 터빈에 의해 회전 구동되어 유압을 발생시키는 유압 펌프가, 먼저 내연 기관의 크랭크축에 연결된 유압 펌프를 회전 구동시키고, 다음으로 이 내연 기관이나 내연 기관이 발생시킨 전력에 의해 회전 구동되는 전동기 등의 동력원이, 작동 기기에 유압을 공급하기 위한 필요한 유압 펌프를 회전 구동시킨다.On the other hand, in a conventional supercharger surplus power recovery device of an internal combustion engine in which an operating device for operating an engine is electronically controlled, a hydraulic pump connected to a supercharger and rotationally driven by the supercharger or turbine to generate hydraulic pressure, A power source such as an electric motor driven by the power generated by the internal combustion engine or the internal combustion engine rotates the hydraulic pump connected to the crankshaft of the engine and drives the hydraulic pump necessary for supplying the hydraulic pressure to the operating device .

여기서, 동력원에 의해 회전 구동되고 유압 기구를 개재하여 작동 기기에 유압을 공급하는 제 2 유압 펌프는, 내연 기관의 부하에 따라서는 작동 기기에 작동에 필요한 유압을 다량으로 공급해야 한다. 이 때문에, 제 2 유압 펌프의 필요 용량 혹은 대수는, 이 최대 토출량에 따라 결정해야만 한다.Here, the second hydraulic pump, which is rotationally driven by the power source and supplies the hydraulic pressure to the operating device via the hydraulic mechanism, must supply a large amount of hydraulic pressure required for operation to the operating device depending on the load of the internal combustion engine. Therefore, the required capacity or logarithm of the second hydraulic pump must be determined according to this maximum discharge amount.

그러나, 본 발명의 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치에 있어서는, 이 최대 토출량이 요구되는 부하시에는 배기 에너지에 의해 과급기를 회전 구동시켜도 여전히 잉여가 있기 때문에, 제 1 유압 펌프가 제 2 유로를 개재하여 작동 기기에 유압을 공급할 수 있다.However, in the supercharger surplus power recovery device of the internal combustion engine according to the present invention, even when the supercharger is driven to rotate by the exhaust energy during the load in which the maximum discharge amount is required, there is still surplus. So that the hydraulic pressure can be supplied to the operating device.

따라서, 제 2 유압 펌프의 필요 용량 혹은 대수를 제 1 유압 펌프로부터의 유압의 공급분만큼 감소시킬 수 있어, 비용 삭감을 도모할 수 있다. 또, 토출량에 따라 증대되는 동력 손실도, 제 2 유압 펌프의 필요 용량 혹은 대수의 감소에 수반하여, 이것을 감소시킬 수 있다.Therefore, the required capacity or the number of the second hydraulic pump can be reduced by the supply amount of the hydraulic pressure from the first hydraulic pump, and the cost can be reduced. It is also possible to reduce the power loss which is increased depending on the discharge amount and the reduction of the required capacity or the number of the second hydraulic pump.

여기에서 가장 주목해야 할 것은, 종래의 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치에 있어서는, 과급기에 의해 회전 구동되는 유압 펌프가 발생시킨 유압에 의해 내연 기관의 크랭크축에 연결한 유압 펌프를 가세하여 내연 기관의 회전 동력으로 변환할 때에, 동력 손실이 발생하고 있었다.It is most important to note that in a supercharger surplus power recovery device of a conventional internal combustion engine, a hydraulic pump connected to the crankshaft of the internal combustion engine is added by the hydraulic pressure generated by the hydraulic pump rotationally driven by the turbocharger, The power loss occurs when the power is converted into the rotational power of the motor.

그러나, 본 발명의 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치에 있어서는, 상기 서술한 바와 같이 잉여의 배기 에너지는, 유압으로서 제 2 유로를 개재하여 작동 기기에 직접 공급되어 그 유효 이용을 도모하도록 했기 때문에, 종래의 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치를 배제할 수 있다. 즉, 내연 기관의 크랭크축에 연결되는 유압 펌프를 배제할 수 있어, 이 유압 펌프에 의해 발생하고 있던 동력 손실을 완전하게 배제할 수 있다.However, in the supercharger surplus power recovery device of the internal combustion engine of the present invention, as described above, surplus exhaust energy is directly supplied to the operating device via the second flow path as the hydraulic pressure, The supercharger surplus power recovery device of the conventional internal combustion engine can be excluded. That is, the hydraulic pump connected to the crankshaft of the internal combustion engine can be excluded, and the power loss generated by the hydraulic pump can be completely eliminated.

이것에 추가로, 종래에는 필요했던 제 1 유압 펌프가 내연 기관의 크랭크축에 연결된 유압 펌프를 가세하기 위해서 필요한 유압 기구를, 모두 배제할 수 있다. 따라서, 종래의 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치의 유압 기구를 구성하고 있던 유압 펌프, 밸브류, 안전 장치, 배관 등을 중복 장비할 필요가 없어져, 대폭적인 비용 삭감을 도모할 수 있다. 또, 다수의 보기류가 착종되어 배치 형성되는 내연 기관 주위에 있어서, 과급기의 잉여 동력 회수 장치와 기관 작동 장치의 유압 기구의 중복 배치가 필요 없어져, 설계의 용이화를 도모할 수 있다.In addition to this, it is possible to eliminate all the hydraulic mechanisms required for adding the hydraulic pump, which is conventionally required, to the crankshaft of the internal combustion engine. Therefore, there is no need to redundantly install the hydraulic pump, the valves, the safety device, the piping, and the like, which constitute the hydraulic mechanism of the supercharger surplus power recovery device of the conventional internal combustion engine, so that a considerable cost reduction can be achieved. Further, in the vicinity of the internal combustion engine in which a large number of swirling flows are arranged and formed, the overlapping arrangement of the surplus power recovery device of the supercharger and the hydraulic mechanism of the engine operation device becomes unnecessary, and designing can be facilitated.

상기 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치에 있어서, 컨트롤러는, 내연 기관의 고부하시에 제 1 유압 펌프가 발생시킨 유압을 제 2 유로를 개재하여 작동 기기에 공급하는 것이 바람직하다.In the supercharger surplus power recovery device of the internal combustion engine, it is preferable that the controller supplies the hydraulic pressure generated by the first hydraulic pump to the operating device via the second flow path at the time of the high load of the internal combustion engine.

이와 같이, 컨트롤러가, 내연 기관의 고부하시에 제 1 유압 펌프가 발생시킨 유압을 제 2 유로를 개재하여 직접 작동 기기에 공급함으로써, 고부하시의 내연 기관의 잉여 배기 에너지를 동력 손실없이, 작동 기기에 필요한 유압으로서 유효 이용할 수 있다.In this manner, the controller supplies the hydraulic pressure generated by the first hydraulic pump directly to the operating device via the second flow path at the time of the high load of the internal combustion engine, so that the surplus exhaust energy of the internal combustion engine at the time of high load, As shown in Fig.

상기 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치에 있어서, 유압 기구에 배치 형성되어 제 1 유압 펌프로부터 제 2 유압 펌프에 유압을 공급하는 제 3 유로를 추가로 구비하는 것이 바람직하다.In the supercharger surplus power recovery device of the internal combustion engine, it is preferable that the supercharger surplus power recovery device further includes a third flow path formed in the hydraulic mechanism and supplying the hydraulic pressure from the first hydraulic pump to the second hydraulic pump.

이와 같이, 유압 기구에 배치 형성되어 제 1 유압 펌프로부터 제 2 유압 펌프에 유압을 공급하는 제 3 유로를 추가로 구비하는 것에 의해, 제 1 유압 펌프로부터 작동 기기에 유압을 공급해도 또한 배기 가스 에너지에 충분한 잉여가 있을 때에는, 제 3 유로를 개재하여 제 1 유압 펌프가 발생시킨 유압에 의해 제 2 유압 펌프를 회전 구동시켜, 동력원의 회전을 가세할 수 있다.In this way, by additionally providing a third flow path formed in the hydraulic mechanism and supplying the hydraulic pressure from the first hydraulic pump to the second hydraulic pump, even when the hydraulic pressure is supplied from the first hydraulic pump to the operating device, The second hydraulic pump is driven to rotate by the hydraulic pressure generated by the first hydraulic pump through the third flow path so that the rotation of the power source can be added.

예를 들어, 동력원이 내연 기관인 경우에는 직접 연비 향상을 도모할 수 있고, 또 동력원이 전동기인 경우에는 이것을 발전기로서 작동시켜 발전을 실시하게 함으로써, 결과적으로, 내연 기관 전체의 대폭적인 연비 향상을 도모할 수 있다.For example, when the power source is an internal combustion engine, direct fuel economy can be improved. When the power source is an electric motor, the power source is operated as a generator to perform power generation. As a result, can do.

상기 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치에 있어서, 컨트롤러는, 고부하시에 제 1 유압 펌프가 발생시킨 유압의 일부를 제 2 유로를 개재하여 작동 기기에 공급함과 함께, 제 1 유압 펌프가 발생시킨 유압의 잔부를 제 3 유로를 개재하여 제 2 유압 펌프에 공급하는 것이 바람직하다.In the supercharger surplus power recovery device of the internal combustion engine, the controller supplies a part of the hydraulic pressure generated by the first hydraulic pump to the operating device via the second flow path at the time of a high load, To the second hydraulic pump via the third flow path.

내연 기관의 고부하시에는, 예를 들어, 제 1 유압 펌프는 작동 기기에 필요한 유압의 약 2 배의 유압을 발생시키는 것이 가능하다. 따라서, 컨트롤러가, 고부하시에 제 1 유압 펌프가 발생시킨 유압의 일부를 제 2 유로를 개재하여 작동 기기에 공급함과 함께, 제 1 유압 펌프가 발생시킨 유압의 잔부를 제 3 유로를 개재하여 제 2 유압 펌프에 공급하도록 함으로써, 고부하시의 내연 기관의 잉여 배기 에너지를 동력 손실없이, 작동 기기에 필요한 유압으로서 유효 이용할 수 있음과 함께, 제 1 유압 펌프가 발생시킨 유압에 의해 제 2 유압 펌프가 연결되어 있는 동력원의 회전을 가세할 수 있다.When the internal combustion engine is at a high load, for example, the first hydraulic pump is capable of generating a hydraulic pressure about twice the hydraulic pressure required for the operating device. Therefore, the controller supplies a part of the hydraulic pressure generated by the first hydraulic pump to the operating device via the second flow path at the time of a high load, and controls the remaining part of the hydraulic pressure generated by the first hydraulic pump through the third flow path 2 hydraulic pump, it is possible to effectively utilize the surplus exhaust energy of the internal combustion engine at the time of high load as the hydraulic pressure necessary for the operating device without power loss, and also to use the second hydraulic pump by the hydraulic pressure generated by the first hydraulic pump The rotation of the connected power source can be added.

예를 들어, 동력원이 내연 기관인 경우에는 직접 연비 향상을 도모할 수 있고, 또 동력원이 전동기인 경우에는 이것을 발전기로서 작동시켜 발전을 실시하게 함으로써, 결과적으로, 내연 기관 전체의 대폭적인 연비 향상을 도모할 수 있다.For example, when the power source is an internal combustion engine, direct fuel economy can be improved. When the power source is an electric motor, the power source is operated as a generator to perform power generation. As a result, can do.

상기 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치에 있어서, 제 2 유압 펌프는, 가변 용량형의 유압 펌프로 이루어지고, 유압 기구는, 제 2 유압 펌프로부터 작동 기기에 대한 유압의 공급을 허용함과 함께 제 1 유로의 하류측으로부터 제 2 유압 펌프에 대한 유압의 역류를 방지하는 역지 (逆止) 기능과, 컨트롤러의 제어에 의해 강제적으로 제 1 유로의 하류측으로부터 제 2 유압 펌프에 대한 유압의 역류를 허용시키는 역지 해제 기능을 갖는 제 1 역지 밸브 기구를 제 1 유로에 구비하고, 제 2 유로는, 그 작동 기기측이 제 1 유로의 제 1 역지 밸브 기구의 하류측에 접속되어 형성되고, 제 3 유로는, 제 2 유압 펌프측이 제 1 유로의 제 1 역지 밸브 기구의 하류측에 접속되어 형성되는 것이 바람직하다.In the supercharger surplus power recovery device of the internal combustion engine, the second hydraulic pump is composed of a variable displacement type hydraulic pump, and the hydraulic mechanism allows supply of the hydraulic pressure to the operating device from the second hydraulic pump, A reverse function to prevent reverse flow of the hydraulic pressure from the downstream side of the first hydraulic pump to the second hydraulic pump and a reverse function to forcibly reverse the hydraulic pressure to the second hydraulic pump from the downstream side of the first hydraulic path And the second flow path is formed such that its operating device side is connected to the downstream side of the first check valve mechanism of the first flow path and the third check valve mechanism is formed by connecting the third check valve mechanism with the third check valve mechanism, It is preferable that the flow path is formed by connecting the second hydraulic pump side to the downstream side of the first check valve mechanism of the first flow path.

이와 같은 구성의 유압 기구로 하는 것에 의해, 컨트롤러가 제 1 역지 밸브 기구의 역지 해제 기능을 OFF 로 하는 것에 의해, 제 2 유압 펌프가 내연 기관의 작동 기기에 유압을 공급할 수 있음과 함께, 제 1 펌프가 발생시킨 유압을 내연 기관의 작동 기기에 유압을 공급할 수 있다. 또, 제 2 유압 펌프는 가변 용량형의 유압 펌프로 이루어지기 때문에, 컨트롤러가 제 1 역지 밸브 기구의 역지 해제 기능을 ON 으로 하는 것에 의해, 제 1 유압 펌프가 발생시킨 유압을 제 2 펌프에 공급할 수 있게 되어, 가변 용량형의 유압 펌프로 이루어지는 제 2 유압 펌프의 회전, 즉 제 2 유압 펌프가 연결되는 동력원의 회전을 가세할 수 있게 된다.With the hydraulic mechanism having such a configuration, the controller can turn off the reverse release function of the first check valve mechanism, so that the second hydraulic pump can supply the hydraulic pressure to the operating device of the internal combustion engine, The hydraulic pressure generated by the pump can be supplied to the operating device of the internal combustion engine. Since the second hydraulic pump is composed of the variable displacement type hydraulic pump, the controller turns on the reverse release function of the first check valve mechanism to supply the hydraulic pressure generated by the first hydraulic pump to the second pump The rotation of the second hydraulic pump composed of the variable displacement type hydraulic pump, that is, the rotation of the power source to which the second hydraulic pump is connected, can be added.

즉, 상기 서술한 구성에 의해 유압 기구의 간소화를 도모할 수 있다. 또한, 가변 용량형의 유압 펌프에 있어서는, 그 가변 기구에 의해 통상적인 토출구로부터의 유압의 역류에 의해서도 유압 펌프를 정전 (正轉) 시킬 수 있다.That is, the hydraulic pressure mechanism can be simplified by the above-described configuration. Further, in the variable displacement type hydraulic pump, the hydraulic pump can be normally rotated by the reverse mechanism of the hydraulic pressure from the usual discharge port by the variable mechanism.

상기 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치에 있어서, 유압 기구에 배치 형성되어 제 2 유압 펌프로부터 제 1 유압 펌프에 유압을 공급하는 제 4 유로를 추가로 구비하는 것이 바람직하다.In the supercharger surplus power recovery device of the internal combustion engine, it is preferable that the supercharger surplus power recovery device further comprises a fourth flow path formed in the hydraulic mechanism and supplying the hydraulic pressure from the second hydraulic pump to the first hydraulic pump.

이와 같이, 유압 기구에 배치 형성되어 제 2 유압 펌프로부터 제 1 유압 펌프에 유압을 공급하는 제 4 유로를 추가로 구비하는 것에 의해, 제 2 유압 펌프가 발생시킨 유압을 제 4 유로를 개재하여 제 1 유압 펌프에 공급하는 것이 가능해지고, 이로 인해 제 1 유압 펌프의 회전을 가세하여 과급기의 과급 능력을 높이도록 하면, 배기 가스 에너지가 부족하여 과급 부족이 된 경우에도 내연 기관에 대해 충분한 과급을 실시할 수 있다.In this manner, by additionally providing a fourth flow path formed in the hydraulic mechanism and supplying the hydraulic pressure from the second hydraulic pump to the first hydraulic pump, the hydraulic pressure generated by the second hydraulic pump is supplied through the fourth flow path 1 hydraulic pump, so that the supercharging capability of the supercharger can be increased by adding the rotation of the first hydraulic pump. Thus, even if the exhaust gas energy is insufficient and the supercharging is insufficient, can do.

상기 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치에 있어서, 컨트롤러는, 내연 기관의 저부하시에 제 2 유압 펌프가 발생시킨 유압을 제 4 유로를 개재하여 제 1 유압 펌프에 공급하고 제 1 유압 펌프의 회전을 가세하여 과급기의 과급 능력을 높이는 것이 바람직하다.In the supercharger surplus power recovery device of the internal combustion engine, the controller supplies the hydraulic pressure generated by the second hydraulic pump to the first hydraulic pump via the fourth flow path at the time of the bottom of the internal combustion engine, It is desirable to increase the supercharging capability of the supercharger.

이와 같이, 컨트롤러가 내연 기관의 저부하시에 제 2 유압 펌프가 발생시킨 유압을 제 4 유로를 개재하여 제 1 유압 펌프에 공급하고 제 1 유압 펌프의 회전을 가세하여 과급기의 과급 능력을 높이는 것에 의해, 특히 배기 가스 에너지가 부족하여 과급 부족이 되기 쉬운 저부하시에도, 내연 기관에 대해 충분한 과급을 실시할 수 있다.As described above, the controller supplies the hydraulic pressure generated by the second hydraulic pump to the first hydraulic pump through the fourth flow path and increases the supercharging capability of the supercharger by adding the rotation of the first hydraulic pump to the low- , It is possible to carry out a sufficient supercharge for the internal combustion engine even in a case where the exhaust gas energy is insufficient and the supercharging shortage is likely to be insufficient.

상기 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치에 있어서, 유압 기구에 배치 형성되어 제 1 유압 펌프로부터 제 2 유압 펌프에 유압을 공급하는 제 3 유로를 추가로 구비하고, 제 1 유압 펌프는, 가변 용량형의 유압 펌프로 이루어지고, 유압 기구는, 제 1 유압 펌프로부터 제 2 유압 펌프에 대한 유압의 공급을 허용함과 함께 제 2 유압 펌프로부터 제 1 유압 펌프에 대한 유압의 역류를 방지하는 역지 기능과 컨트롤러의 제어에 의해 강제적으로 제 2 유압 펌프로부터 제 1 유압 펌프에 대한 유압의 역류를 허용하는 역지 해제 기능을 갖는 제 2 역지 밸브 기구를 제 3 유로에 구비하고, 상기 서술한 제 4 유로는, 이 제 3 유로로 이루어지는 것이 바람직하다.The supercharger surplus power recovery device of the internal combustion engine further includes a third flow path formed in the hydraulic mechanism and supplying hydraulic pressure to the second hydraulic pump from the first hydraulic pump, Wherein the hydraulic mechanism includes a function of inhibiting the supply of hydraulic pressure to the second hydraulic pump from the first hydraulic pump and preventing the reverse flow of the hydraulic pressure from the second hydraulic pump to the first hydraulic pump, And a second check valve mechanism having a throttle releasing function for forcibly allowing the second hydraulic pump to reverse the hydraulic pressure to the first hydraulic pump under the control of the controller is provided in the third flow path, Is preferably composed of the third flow path.

이와 같이, 유압 기구에 배치 형성되어 제 1 유압 펌프로부터 제 2 유압 펌프에 유압을 공급하는 제 3 유로를 추가로 구비하고, 제 1 유압 펌프를 가변 용량형의 유압 펌프로 하고, 유압 기구가, 제 1 유압 펌프로부터 제 2 유압 펌프에 대한 유압의 공급을 허용함과 함께 제 2 유압 펌프로부터 제 1 유압 펌프에 대한 유압의 역류를 방지하는 역지 기능과 컨트롤러의 제어에 의해 강제적으로 제 2 유압 펌프로부터 제 1 유압 펌프에 대한 유압의 역류를 허용하는 역지 해제 기능을 갖는 제 2 역지 밸브 기구를 제 3 유로에 구비하고, 제 4 유로가, 제 3 유로로 이루어지도록 함으로써, 컨트롤러의 제어에 의해 제 2 유압 펌프가 발생시킨 유압을 제 3 유로를 개재하여 제 1 유압 펌프에 공급할 수 있게 되고, 이로써, 이 제 1 유압 펌프가 연결되는 과급기의 회전을 가세할 수 있다.In this way, it is possible to further include a third flow path disposed in the hydraulic mechanism and supplying the hydraulic pressure from the first hydraulic pump to the second hydraulic pump, wherein the first hydraulic pump is a variable displacement type hydraulic pump, A second hydraulic pump for supplying hydraulic pressure to the second hydraulic pump from the first hydraulic pump and a reverse function for preventing reverse flow of the hydraulic pressure from the second hydraulic pump to the first hydraulic pump, A second check valve mechanism having a check valve releasing function that allows a reverse flow of the hydraulic pressure to the first hydraulic pump from the first hydraulic pump is provided in the third flow path and the fourth flow path is made of the third flow path, The hydraulic pressure generated by the second hydraulic pump can be supplied to the first hydraulic pump through the third flow path, whereby the rotation of the supercharger connected to the first hydraulic pump is performed. Can.

즉, 상기 서술한 구성에 의해 유압 기구의 간소화를 도모할 수 있다. 또한, 상기 서술한 바와 같이, 가변 용량형의 유압 펌프에 있어서는, 그 가변 기구에 의해 통상적인 토출구로부터의 유압의 역류에 의해서도 유압 펌프를 정전시킬 수 있다.That is, the hydraulic pressure mechanism can be simplified by the above-described configuration. In addition, as described above, in the variable displacement hydraulic pump, the hydraulic pump can be charged by reverse flow of the hydraulic pressure from the usual discharge port by the variable mechanism.

상기 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치에 있어서, 유압 기구는, 컨트롤러의 제어에 의해 제 1 유압 펌프가 발생시킨 유압을 드레인시켜 제 1 유압 펌프로 되돌리는 드레인 기구를 구비하는 것이 바람직하다.In the supercharger surplus power recovery device of the internal combustion engine, the hydraulic mechanism preferably includes a drain mechanism that drains the hydraulic pressure generated by the first hydraulic pump under the control of the controller to return the hydraulic pressure to the first hydraulic pump.

이와 같이, 유압 기구가 컨트롤러의 제어에 의해 제 1 유압 펌프가 발생시킨 유압을 드레인시켜 제 1 유압 펌프로 되돌리는 드레인 기구를 구비하는 것에 의해, 제 1 유압 펌프로부터 작동 기기에 대한 유압의 공급과, 제 1 유압 펌프로부터 제 2 유압 펌프에 대한 유압의 공급과, 제 2 유압 펌프로부터 제 1 유압 펌프에 대한 유압의 공급을, 모두 실시하지 않게 할 수 있다.By providing the drain mechanism that drains the hydraulic pressure generated by the first hydraulic pump under the control of the controller and returns the hydraulic pressure to the first hydraulic pump in this way, the supply of hydraulic pressure to the operating device from the first hydraulic pump , It is possible to prevent both the supply of the hydraulic pressure from the first hydraulic pump to the second hydraulic pump and the supply of the hydraulic pressure from the second hydraulic pump to the first hydraulic pump.

본 발명의 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치는, 기관을 작동시키기 위한 작동 기기가 유압을 개재하여 전자 제어되는 내연 기관과, 내연 기관의 배기 가스로에 배치 형성되어 내연 기관의 배기 가스에 의해 회전 구동되어 내연 기관에 과급된 급기를 공급하는 과급기와, 과급기에 연결되어 과급기에 의해 회전 구동되어 유압을 발생시키는 제 1 유압 펌프와, 내연 기관의 작동 기기에 유압을 공급하여 내연 기관을 작동시키는 유압 기구와, 회전 동력을 발생시키는 동력원에 연결되어 이 동력원에 의해 회전 구동되고 유압 기구를 개재하여 작동 기기에 유압을 공급하는 제 2 유압 펌프와, 유압 기구와 제 1 유압 펌프와 제 2 유압 펌프의 작동을 제어하는 컨트롤러와, 유압 기구에 배치 형성되어 제 2 유압 펌프로부터 작동 기기에 유압을 공급하는 제 1 유로를 구비한 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치에 있어서, 유압 기구에 배치 형성되어 제 1 유압 펌프로부터 작동 기기에 유압을 공급하는 제 2 유로를 구비한다.The supercharger surplus power recovery device of the internal combustion engine of the present invention includes an internal combustion engine in which an operating device for operating an engine is electronically controlled via an oil pressure, A first hydraulic pump connected to the turbocharger to be rotationally driven by the turbocharger to generate the hydraulic pressure, and a hydraulic mechanism for supplying the hydraulic pressure to the operating device of the internal combustion engine to operate the internal combustion engine A second hydraulic pump connected to a power source for generating a rotational power and rotatably driven by the power source and supplying hydraulic pressure to the operating device via a hydraulic mechanism, and a second hydraulic pump connected to the hydraulic mechanism, the first hydraulic pump, And a controller that is arranged in the hydraulic mechanism to supply hydraulic pressure to the operating device from the second hydraulic pump, A supercharger surplus power recovery device for an internal combustion engine having one flow path, the supercharger surplus power recovery device comprising a second flow path formed in the hydraulic mechanism and supplying hydraulic pressure to the operating device from the first hydraulic pump.

또는, 본 발명의 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치는, 기관을 작동시키기 위한 작동 기기가 유압을 개재하여 전자 제어되는 내연 기관과, 내연 기관의 배기 가스로에 배치 형성되어 내연 기관의 배기 가스에 의해 회전 구동되어 내연 기관에 과급된 급기를 공급하는 과급기와, 배기 가스로에 과급기와 병렬로 배치 형성되어 배기 가스에 의해 회전 구동되는 터빈과, 터빈에 연결되어 터빈에 의해 회전 구동되어 유압을 발생시키는 제 1 유압 펌프와, 내연 기관의 작동 기기에 유압을 공급하여 내연 기관을 작동시키는 유압 기구와, 회전 동력을 발생시키는 동력원에 연결되어 이 동력원에 의해 회전 구동되고 유압 기구를 개재하여 작동 기기에 유압을 공급하는 제 2 유압 펌프와, 유압 기구와 제 1 유압 펌프와 제 2 유압 펌프의 작동을 제어하는 컨트롤러와, 유압 기구에 배치 형성되어 제 2 유압 펌프로부터 작동 기기에 유압을 공급하는 제 1 유로를 구비한 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치에 있어서, 유압 기구에 배치 형성되어 제 1 유압 펌프로부터 작동 기기에 유압을 공급하는 제 2 유로를 구비한다.Alternatively, the supercharger surplus power recovery device of the internal combustion engine of the present invention comprises an internal combustion engine in which an operating device for operating the engine is electronically controlled via an oil pressure, and a supercharger surplus power recovery device which is disposed in the exhaust gas path of the internal combustion engine, A turbine rotatably driven to supply supercharged air to the internal combustion engine; a turbine rotatably driven by the exhaust gas, the turbine being disposed in parallel with the supercharger in the exhaust gas passage; A hydraulic pump connected to a power source for generating a rotational power, rotatably driven by the prime mover, and operable to apply hydraulic pressure to the operating device via a hydraulic device; A second hydraulic pump to supply the hydraulic pressure to the first hydraulic pump, And a first flow path formed in the hydraulic mechanism and supplying hydraulic pressure to the operating device from the second hydraulic pump, characterized in that the supercharger surplus power recovery device is arranged in the hydraulic mechanism and is operated from the first hydraulic pump And a second flow path for supplying hydraulic pressure to the device.

따라서, 기관을 작동시키기 위한 작동 기기가 전자 제어되는 내연 기관에 있어서, 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치의 시스템 전체의 동력 전달 효율을 비약적으로 향상시킬 수 있고, 게다가 유압 기기류의 중복 배치를 배제할 수 있고, 이로 인해 대폭적인 비용 삭감과 설계의 용이화를 도모할 수 있다는 우수한 효과를 발휘한다.Therefore, in the internal combustion engine in which the operating device for operating the engine is electronically controlled, the power transmission efficiency of the entire system of the supercharger surplus power recovery device of the internal combustion engine can be dramatically improved, and the redundant arrangement of the hydraulic devices can be eliminated Therefore, it is possible to achieve a remarkable cost reduction and an easy design.

도 1 은, 본 발명의 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 2 는, 도 1 의 내연 기관의 저부하시의 유압 회로의 흐름을 나타내는 회로도이다.
도 3 은, 도 1 의 내연 기관의 중부하시의 유압 회로의 흐름을 나타내는 회로도이다.
도 4 는, 도 1 의 내연 기관의 고부하시의 유압 회로의 흐름을 나타내는 회로도이다.
도 5 는, 도 1 과는 다른 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치를 나타내는 블록도이다.
도 6 은, 도 1 및 도 5 와는 또 다른 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치를 나타내는 부분 블록도이다.
도 7 은, 종래의 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치를 나타내는 블록도이다.
1 is a block diagram showing an example of a supercharger surplus power recovery device for an internal combustion engine according to the present invention.
Fig. 2 is a circuit diagram showing the flow of the hydraulic circuit of the internal combustion engine of Fig. 1 at the time of low load; Fig.
Fig. 3 is a circuit diagram showing the flow of the hydraulic circuit of the internal combustion engine of Fig. 1; Fig.
4 is a circuit diagram showing the flow of the hydraulic circuit at the time of high load of the internal combustion engine of Fig.
5 is a block diagram showing a supercharger surplus power recovery device of an internal combustion engine different from that of FIG.
Fig. 6 is a partial block diagram showing a supercharger surplus power recovery device of an internal combustion engine different from that of Figs. 1 and 5. Fig.
7 is a block diagram showing a supercharger surplus power recovery device of a conventional internal combustion engine.

본 발명에 관련된 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치를 실시하기 위한 형태를, 도 1 내지 도 6 을 참조하여 상세하게 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment for implementing a supercharger surplus power recovery device of an internal combustion engine according to the present invention will be described in detail with reference to Figs. 1 to 6. Fig.

도 1 의 부호 1 은, 일례로서의, 선박에 탑재되는 추진용의 저속 디젤 엔진 (동력원, 내연 기관) 을 나타내고, 이 엔진 (1) 은, 이것을 작동시키기 위해서 필요한, 예를 들어 배기 밸브, 연료 분사 밸브 등의 작동 기기가 유압을 개재하여 전자 제어되는 전자 제어 기관이며, 또, 그 배기 가스에 의해 회전 구동되어 과급된 급기를 엔진 (1) 에 공급하기 위한 과급기 (5) 를 구비하고 있다.1 shows a low speed diesel engine (a power source, an internal combustion engine) for propulsion mounted on a ship as an example. The engine 1 has an exhaust valve, a fuel injection valve An electronic control engine in which an operating device such as a valve is electronically controlled via an oil pressure and a turbocharger 5 for rotatingly driven by the exhaust gas and supplying supercharged air to the engine 1. [

과급기 (5) 는 압축기 (6) 와 터빈 (7) 으로 이루어지고, 압축기 (6) 와 터빈 (7) 은 회전축 (8) 으로 연결되어 있다. 엔진 (1) 의 배기 가스에 의해 터빈 (7) 이 회전 구동되고, 터빈 (7) 에 의해 압축기 (6) 가 회전한다. 이로써 엔진 (1) 의 급기 밀도가 높아져, 엔진의 출력이 향상된다.The turbocharger 5 is composed of a compressor 6 and a turbine 7. The compressor 6 and the turbine 7 are connected to each other by a rotary shaft 8. The turbine 7 is rotationally driven by the exhaust gas of the engine 1 and the compressor 6 is rotated by the turbine 7. [ As a result, the air supply density of the engine 1 is increased, and the output of the engine is improved.

또한, 과급기 (5) 는, 반드시 그 단수가 단단 (單段) 인 것에 한정되는 것은 아니다. 또, 엔진 (1) 은 선박용 엔진에 한정되지 않고, 형식도 저속 디젤 엔진에 한정되는 것은 아니다. 천연 가스, 도시 가스 등을 연료로 하는 가스 엔진, 그 밖의 모든 형식의 전자 제어 기관이 포함된다.Further, the turbocharger 5 is not necessarily limited to the single stage. Further, the engine 1 is not limited to the marine engine, and the type is not limited to the low-speed diesel engine. Natural gas, gas engines such as city gas, and any other type of electronic control engine.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 과급기 (5) 의 회전축 (8) 에 변속기 (9) 가 연결되고, 변속기 (9) 에 가변 용량형의 제 1 유압 펌프 (10) 가 연결된다. 엔진 (1) 의 크랭크축 (2) 의 일단에 변속기 (3) 가 연결되고, 변속기 (3) 에 가변 용량형의 제 2 유압 펌프 (11) 가 연결되어 있다.1, the transmission 9 is connected to the rotary shaft 8 of the turbocharger 5, and the variable displacement first hydraulic pump 10 is connected to the transmission 9. As shown in Fig. A transmission 3 is connected to one end of a crankshaft 2 of the engine 1 and a variable displacement second hydraulic pump 11 is connected to the transmission 3. [

변속기 (3) 를 형성하지 않고 제 2 유압 펌프 (11) 를 엔진 (1) 의 크랭크축 (2) 에 직결할 수도 있다. 또, 상기 서술한 제 1 유압 펌프 (10) 및 제 2 유압 펌프 (11) 는, 도 1 에 있어서는 각각 1 대이지만, 어디까지나 일례이며, 복수 대로 해도 된다.The second hydraulic pump 11 may be directly connected to the crankshaft 2 of the engine 1 without forming the transmission 3. [ 1, each of the first hydraulic pump 10 and the second hydraulic pump 11 described above is only one, but may be a plurality of pumps.

제 1 유압 펌프 (10) 와 제 2 유압 펌프 (11) 는, 유압 기구 (20) 중에 장착된다. 유압 기구 (20) 에 있어서, 제 2 유압 펌프 (11) 의 일방의 토출구 (11a) 는 유로 (21) 에 접속되고, 역지 밸브 (31), 유로 (22), 역지 밸브 (32), 유로 (23) 를 이 순서로 개재하여, 상기 서술한 엔진 (1) 의 작동 기기의 제어 회로에 접속되어 유압을 공급한다. 유로 (21, 22, 23) 에 의해 제 1 유로가 형성된다. 제 2 유압 펌프 (11) 의 타방의 토출구 (11b) 는, 유로 (24) 를 개재하여 제 1 유압 펌프 (10) 의 일방의 토출구 (10b) 에 접속된다.The first hydraulic pump 10 and the second hydraulic pump 11 are mounted in the hydraulic mechanism 20. In the hydraulic mechanism 20, one discharge port 11a of the second hydraulic pump 11 is connected to the flow path 21, and the check valve 31, the flow path 22, the check valve 32, 23 in this order, and is connected to the control circuit of the operating device of the above-described engine 1 to supply the hydraulic pressure. The first flow path is formed by the flow paths 21, 22, The other discharge port 11b of the second hydraulic pump 11 is connected to one discharge port 10b of the first hydraulic pump 10 via a flow path 24.

제 1 유압 펌프 (10) 의 타방의 토출구 (10a) 는 유로 (26) 에 접속되고, 역지 밸브 (36), 유로 (27), 유로 (22), 유로 (23) 를 이 순서로 개재하여, 상기 서술한 엔진 (1) 의 작동 기기 (51) 의 제어 회로에 접속되어, 유압을 공급할 수 있다. 또, 유로 (27) 로부터 분기되는 형태로 유로 (22), 역지 밸브 (31), 유로 (21) 를 이 순서로 개재하여, 제 2 유압 펌프 (11) 의 일방의 토출구 (11a) 에도 접속된다.The other discharge port 10a of the first hydraulic pump 10 is connected to the oil passage 26 and the check valve 36, the oil passage 27, the oil passage 22 and the oil passage 23 are interposed in this order, Can be connected to the control circuit of the operating device 51 of the engine 1 to supply the hydraulic pressure. The oil passage 22 is connected to one of the discharge ports 11a of the second hydraulic pump 11 via the check valve 31 and the oil passage 21 in this order in a manner branched from the oil passage 27 .

또한, 상기 서술한 제 1 유압 펌프 (10) 의 토출구 (10a, 10b), 및 제 2 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 도입구가 되는 것이지만, 본 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치에 있어서는, 편의상 모두 토출구라고 부르기로 한다. 유로 (26, 27, 22, 23) 에 의해 제 2 유로가, 유로 (26, 27, 22, 21) 에 의해 제 3 유로가, 유로 (21, 22, 27, 26) 에 의해 제 4 유로가 각각 형성된다.The discharge ports 10a and 10b of the first hydraulic pump 10 described above and the discharge ports 11a and 11b of the second hydraulic pump 11 are all provided as discharge ports. Actually, however, as will be described later, one of them serves as a discharge port of the hydraulic pressure and the other serves as an inlet of the hydraulic pressure according to the operating state. However, in the supercharger surplus power recovery device of this internal combustion engine, . A third flow path is formed by the flow paths 26, 27, 22 and 21 and a fourth flow path is formed by the flow paths 21, 22, 27, Respectively.

역지 밸브 (31) 는 전자 전환 밸브 (41) 와 일체가 되어 제 1 역지 밸브 기구 (30) 를 형성한다. 제 1 역지 밸브 기구 (30) 는, 컨트롤러 (50) 의 제어에 의해 전자 전환 밸브 (41) 가 전환되어, 강제적으로 유로 (22) 로부터 유로 (21), 요컨대 제 2 유압 펌프 (11) 에 대한 유압의 역류를 허용시키는 역지 해제 기능을 갖는다.The check valve 31 is integrated with the electromagnetic switching valve 41 to form the first check valve mechanism 30. The first check valve mechanism 30 is configured such that the electronic switching valve 41 is switched under the control of the controller 50 to forcibly change the flow path 21 from the flow path 22 to the flow path 21 for the second hydraulic pump 11 And has a reverse release function that allows reverse flow of the hydraulic pressure.

이 역지 해제 기능이 OFF 인 경우에는, 역지 밸브 (31) 는 제 2 유압 펌프 (11) 로부터 유로 (21) 를 개재하여 작동 기기 (51) 의 제어 회로에 대한 유압의 공급을 허용함과 함께, 유로 (22) 로부터 제 2 유압 펌프 (11) 에 대한 유압의 역류를 방지하는 통상적인 역지 기능이 작용한다.The check valve 31 permits supply of the hydraulic pressure to the control circuit of the operating device 51 via the flow path 21 from the second hydraulic pump 11, A normal reverse function for preventing the reverse flow of the hydraulic pressure from the oil passage 22 to the second hydraulic pump 11 acts.

한편, 이 역지 해제 기능이 ON 인 경우에는, 상기 서술한 바와 같이, 역지 밸브 (31) 는 강제적으로 밸브 개방되어 유로 (22) 로부터 제 2 유압 펌프 (11) 에 대한 유압의 역류가 허용된다. 또, 제 2 유압 펌프 (11) 와 역지 밸브 (31) 사이에 어큐뮬레이터 (45) 가 배치 형성되어, 해양파, 배기 밸브 구동, 연료 분사 등에 수반되어 발생하는 유압 변동을 이것에 의해 흡수한다.On the other hand, when the disengagement releasing function is ON, as described above, the check valve 31 is forcibly opened to allow the reverse flow of the hydraulic pressure from the oil passage 22 to the second oil pressure pump 11. An accumulator 45 is disposed between the second hydraulic pump 11 and the check valve 31 to absorb the fluctuation of the hydraulic pressure caused by a marine wave, an exhaust valve drive, fuel injection, or the like.

또, 역지 밸브 (36) 는 전자 전환 밸브 (42) 가 일체가 되어 제 2 역지 밸브 기구 (35) 를 형성한다. 제 2 역지 밸브 기구 (35) 는, 컨트롤러 (50) 의 제어에 의해 전자 전환 밸브 (42) 가 전환되어, 강제적으로 유로 (27) 로부터 유로 (26), 요컨대 제 1 유압 펌프 (10) 에 대한 유압의 역류를 허용시키는 역지 해제 기능을 갖는다.In addition, the check valve 36 is formed integrally with the electromagnetic switching valve 42 to form the second check valve mechanism 35. The second check valve mechanism 35 is configured such that the electronic switching valve 42 is switched under the control of the controller 50 to force the flow path 27 from the flow path 26 to the flow path 26, And has a reverse release function that allows reverse flow of the hydraulic pressure.

이 역지 해제 기능이 OFF 인 경우에는, 역지 밸브 (31) 는 제 1 유압 펌프 (10) 로부터 유로 (26) 를 개재하여 작동 기기 (51) 의 제어 회로와 역지 밸브 (31) 에 대한 유압의 공급을 허용함과 함께, 유로 (27) 로부터 유로 (26), 요컨대 제 1 유압 펌프 (10) 에 대한 유압의 역류를 방지하는 통상적인 역지 기능이 작용한다. 한편, 이 역지 해제 기능이 ON 인 경우에는, 상기 서술한 바와 같이, 역지 밸브 (31) 는 강제적으로 밸브 개방되어 유로 (27) 로부터 유로 (26), 요컨대 제 1 유압 펌프 (10) 에 대한 유압의 역류가 허용된다.The check valve 31 is connected to the control circuit of the operating device 51 via the oil line 26 from the first hydraulic pump 10 and the supply of the hydraulic pressure to the check valve 31 And also functions as a normal reverse function for preventing the reverse flow of the oil pressure from the oil passage 27 to the oil passage 26, that is, the first hydraulic pump 10. The check valve 31 is forcibly opened to allow the oil pressure from the oil passage 27 to the oil passage 26, that is, the oil pressure to the first hydraulic pump 10, as described above, Backflow is allowed.

유로 (26) 와 유로 (24) 사이에 전자 개폐 밸브 (44) 가 배치 형성되고, 전자 개폐 밸브 (44) 가 밸브 개방됨으로써, 유로 (26) 의 유압을 유로 (24) 에 드레인시켜 유로 (26) 의 유압을 개방할 수 있다. 유로 (26), 전자 개폐 밸브 (44), 유로 (24) 에 의해 드레인 기구가 구성된다.Closing valve 44 is disposed between the flow path 26 and the flow path 24 so that the hydraulic pressure of the flow path 26 is drained to the flow path 24 and the flow path 26 Can be opened. The flow path 26, the electromagnetic on-off valve 44, and the flow path 24 constitute a drain mechanism.

컨트롤러 (50) 는, 센서에 의해, 예를 들어, 급기의 흡입 온도, 과급기 (5) 의 하류측의 급기 압력 등을 검출하여, 후술하는 바와 같이, 이 검출한 급기 압력, 흡입 온도 등에 기초하여, 제 1 유압 펌프 (10), 제 2 유압 펌프 (11), 전자 전환 밸브 (41, 42), 전자 개폐 밸브 (44) 등의 작동을 전기적으로 제어한다. 또한, 컨트롤러 (50) 가 상기 서술한 급기 압력 및 흡입 온도 이외의 파라미터를 사용하여 제 1 유압 펌프 (10), 제 2 유압 펌프 (11), 전자 전환 밸브 (41, 42), 전자 개폐 밸브 (44) 등의 작동을 제어하는 경우도 있다.The controller 50 detects the intake temperature of the air supply, the air supply pressure on the downstream side of the turbocharger 5, and the like based on the detected air supply pressure, the suction temperature, and the like The first hydraulic pump 10, the second hydraulic pump 11, the electromagnetic switching valves 41 and 42, the electromagnetic switching valve 44, and the like. The controller 50 also controls the first hydraulic pump 10, the second hydraulic pump 11, the electromagnetic switching valves 41 and 42, and the electromagnetic opening / closing valve (not shown) by using parameters other than the above- 44) may be controlled.

다음으로, 본 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치의 작동에 대해 설명한다. 내연 기관의 시동시, 컨트롤러 (50) 는, 도 2 에 나타내는 제 1 역지 밸브 기구 (30) 의 전자 전환 밸브 (41) 를 작동시켜, 제 1 역지 밸브 기구 (30) 의 역지 해제 기능을 OFF 로 함과 함께, 제 2 역지 밸브 기구 (35) 의 전자 전환 밸브 (42) 를 작동시켜, 제 2 역지 밸브 기구 (35) 의 역지 해제 기능을 OFF 로 한다. 또, 전자 개폐 밸브 (44) 를 밸브 폐쇄시키고 있다.Next, the operation of the supercharger surplus power recovery device of the internal combustion engine will be described. The controller 50 activates the electromagnetic switching valve 41 of the first check valve mechanism 30 shown in Fig. 2 to turn OFF the inhibition release function of the first check valve mechanism 30 At the same time, the electromagnetic switching valve 42 of the second check valve mechanism 35 is operated to turn off the non-return canceling function of the second check valve mechanism 35. In addition, the electromagnetic opening / closing valve 44 is closed.

이 때문에, 역지 밸브 (31) 는 유로 (22) 로부터 유로 (21) 에 대한 유압의 역류를 금지시키고, 역지 밸브 (36) 는 유로 (27) 로부터 유로 (26) 에 대한 유압의 역류를 금지시킨다. 그리고, 컨트롤러 (50) 는, 전동기 (52) 를 회전 구동시키고, 시동에 필요한 유압을 유압 펌프 (53) 에 의해 발생시켜, 작동 기기 (51) 의 제어 회로에 공급한다. 이 때, 역지 밸브 (32) 도 유로 (23) 로부터 유로 (22) 에 대한 유압의 역류를 방지한다.The check valve 31 prohibits the reverse flow of the hydraulic pressure from the flow path 22 to the flow path 21 and the check valve 36 prohibits the reverse flow of the hydraulic pressure from the flow path 27 to the flow path 26 . The controller 50 rotates the electric motor 52 and generates a hydraulic pressure required for starting by the hydraulic pump 53 and supplies the generated hydraulic pressure to the control circuit of the operating device 51. [ At this time, the check valve 32 also prevents the reverse flow of the hydraulic pressure from the flow path 23 to the flow path 22. [

다음으로, 내연 기관의 저부하시, 예를 들어 시동으로부터 부하 35 % 까지의 사이에는, 컨트롤러 (50) 는, 제 1 역지 밸브 기구 (30) 의 전자 전환 밸브 (41) 를 작동시켜, 제 1 역지 밸브 기구 (30) 의 역지 해제 기능을 OFF 로 함과 함께, 제 2 역지 밸브 기구 (35) 의 전자 전환 밸브 (42) 를 작동시켜, 제 2 역지 밸브 기구 (35) 의 역지 해제 기능을 ON 으로 한다. 이 때문에, 역지 밸브 (36) 는 강제적으로 밸브 개방되어, 유로 (27) 로부터 유로 (26) 에 대한 유압의 역류가 허용된다.Next, the controller 50 operates the electromagnetic switching valve 41 of the first check valve mechanism 30 during a low load of the internal combustion engine, for example, from startup to load 35% The electronic control valve 42 of the second check valve mechanism 35 is operated so that the disable function of the check valve mechanism 30 is turned OFF and the electronic control valve 42 of the second check valve mechanism 35 is turned ON, . For this reason, the check valve 36 is forcibly opened to permit the reverse flow of the hydraulic pressure from the flow path 27 to the flow path 26.

그리고, 제 2 유압 펌프 (11) 가 발생시킨 유압은, 유로 (21), 역지 밸브 (31), 유로 (22), 역지 밸브 (32), 유로 (23) 를 이 순서로 개재하여, 작동 기기 (51) 의 제어 회로에 공급된다. 이것과 함께, 제 2 유압 펌프 (11) 가 발생시킨 유압은, 유로 (21), 역지 밸브 (31), 유로 (22), 유로 (27), 강제적으로 밸브 개방된 역지 밸브 (36), 유로 (26) 를 이 순서로 개재하여, 제 1 유압 펌프 (10) 의 토출구 (10a) 에 공급되어, 제 1 유압 펌프 (10) 의 회전을 가세한다.The oil pressure generated by the second hydraulic pump 11 flows through the oil passage 21, the check valve 31, the oil passage 22, the check valve 32 and the oil passage 23 in this order, (51). The oil pressure generated by the second hydraulic pump 11 is supplied to the oil passage 21 through the check valve 31, the oil passage 22, the oil passage 27, the check valve 36 forcibly opened by the valve, The first hydraulic pump 10 is supplied to the discharge port 10a of the first hydraulic pump 10 in this order and the rotation of the first hydraulic pump 10 is added.

즉, 제 2 유압 펌프 (11) 가 발생시킨 유압에 의해, 제 1 유압 펌프 (10) 에 연결된 과급기 (5) 의 회전을 가세하여, 과급 부족이 되기 쉬운 저부하시의 과급이 적정하게 실시되도록 한다. 또한, 가변 용량형의 제 1 유압 펌프 (10) 는, 그 가변 기구에 의해 토출구 (10a) 로부터의 유압의 역류에 의해서도 과급기 (5) 를 정전시킬 수 있다.That is, by the oil pressure generated by the second hydraulic pump 11, the rotation of the turbocharger 5 connected to the first hydraulic pump 10 is added, so that the supercharging of the low load that is likely to be short of the supercharger is appropriately performed . In addition, the first variable displacement hydraulic pump 10 can also power the supercharger 5 by the variable mechanism by the reverse flow of the hydraulic pressure from the discharge port 10a.

컨트롤러 (50) 는, 센서가 검출한 급기의 흡입 온도, 과급기 (5) 의 하류측의 급기로의 급기 압력 등을 판독 입력한다. 또, 과급기 (5) 를 가세하기 위한 필요 동력은, 컨트롤러 (50) 내에 기관 부하마다 설정되어 있다. 컨트롤러 (50) 는, 이 급기 압력, 흡입 온도 등에 기초하여, 가변 용량형의 제 1 유압 펌프 (10) 의 용량을 적절히 변화시켜, 과급기 (5) 를 가세하는 동력을 제어한다.The controller 50 reads and inputs the intake temperature of the air supply detected by the sensor, the air supply pressure to the air supply on the downstream side of the turbocharger 5, and the like. In addition, the necessary power for adding the turbocharger 5 is set for each engine load in the controller 50. The controller 50 appropriately changes the capacity of the first hydraulic pump 10 of the variable capacity type on the basis of the supply pressure, the suction temperature, and the like, and controls the power for adding the supercharger 5.

다음으로, 내연 기관의 중부하시, 예를 들어 부하 35 ∼ 50 % 사이는, 컨트롤러 (50) 는, 도 3 에 나타내는 제 1 역지 밸브 기구 (30) 의 전자 전환 밸브 (41) 를 작동시켜 제 1 역지 밸브 기구 (30) 의 역지 해제 기능을 OFF 로 함과 함께, 전자 개폐 밸브 (44) 를 밸브 개방시킨다.Next, the controller 50 activates the electromagnetic switching valve 41 of the first check valve mechanism 30 shown in Fig. 3 so as to switch between the first state (first state) and the second state Off function of the check valve mechanism 30 is turned off and the electromagnetic on-off valve 44 is opened.

전자 개폐 밸브 (44) 가 밸브 개방되면, 제 1 유압 펌프가 발생시킨 유압은, 유로 (26) 로부터 전자 개폐 밸브 (44) 를 개재하여 유로 (24) 에 드레인되어 개방되기 때문에 압력이 낮아, 역지 밸브 (36) 를 통과하여 압력이 높은 유로 (27) 로 흐르는 경우는 없다. 이 경우, 과급기 (5) 에 의해 회전 구동되는 제 1 유압 펌프 (10) 는 말하자면 무부하 운전이 되지만, 시스템의 냉각을 위해 일정압의 유압이 토출된다.When the electromagnetic opening / closing valve 44 is opened, the hydraulic pressure generated by the first hydraulic pump is drained from the oil passage 26 to the oil passage 24 via the electromagnetic opening / closing valve 44, There is no possibility that it flows through the valve 36 and flows into the high-pressure flow path 27. In this case, the first hydraulic pump 10 rotationally driven by the turbocharger 5 is in a no-load operation, but the hydraulic pressure of a certain pressure is discharged for cooling the system.

한편, 제 2 유압 펌프 (11) 가 발생시킨 유압은, 유로 (21), 역지 밸브 (31), 유로 (22), 역지 밸브 (32), 유로 (23) 를 개재하여 작동 기기 (51) 의 제어 회로에 공급된다. 제 2 유압 펌프 (11) 가 발생시키는 유압은 비교적 높지만, 컨트롤러 (50) 가, 도 3 에 나타내는 제 1 역지 밸브 기구 (30) 의 전자 전환 밸브 (41) 를 작동시켜 제 1 역지 밸브 기구 (30) 의 역지 해제 기능을 OFF 로 하고 있기 때문에, 역지 밸브 (36) 의 통상적인 역지 기능에 의해, 유로 (27) 의 유압이 역지 밸브 (36) 를 통과하여 유로 (26) 로 흐르는 경우는 없다.On the other hand, the hydraulic pressure generated by the second hydraulic pump 11 is supplied to the operating device 51 via the oil passage 21, the check valve 31, the oil passage 22, the check valve 32 and the oil passage 23 And is supplied to the control circuit. The hydraulic pressure generated by the second hydraulic pump 11 is relatively high but the controller 50 operates the electromagnetic switching valve 41 of the first check valve mechanism 30 shown in Fig. The oil pressure of the oil passage 27 does not flow through the check valve 36 and flows into the oil passage 26 due to the normal non-return function of the check valve 36. As a result,

이와 같이, 내연 기관 중부하시, 예를 들어 부하 35 ∼ 50 % 사이는, 제 1 유압 펌프 (10) 는 무부하 운전이 됨과 함께, 작동 기기 (51) 에는 제 2 유압 펌프 (11) 에 의해서만 유압이 공급된다. 또한, 과급기 (5) 측의 제 1 유압 펌프 (10) 와 엔진 (1) 측의 제 2 유압 펌프 (11) 사이의 유압의 연동을 절단할 필요가 있는 경우, 예를 들어 위급 정지시 등에도, 상기 서술과 동일한 작동이 실시된다.As described above, when the internal combustion engine is heavy, for example, when the load is in the range of 35 to 50%, the first hydraulic pump 10 becomes no-load operation and the operating device 51 receives the hydraulic pressure only by the second hydraulic pump 11 . When it is necessary to cut off the interlocking of the hydraulic pressure between the first hydraulic pump 10 on the side of the turbocharger 5 and the second hydraulic pump 11 on the side of the engine 1, , The same operation as described above is performed.

다음으로, 내연 기관의 고부하시, 예를 들어 부하 50 % 이상인 경우에는, 컨트롤러 (50) 는, 도 4 에 나타내는 제 1 역지 밸브 기구 (30) 의 전자 전환 밸브 (41) 를 작동시켜, 제 1 역지 밸브 기구 (30) 의 역지 해제 기능을 ON 으로 함과 함께, 제 2 역지 밸브 기구 (35) 의 전자 전환 밸브 (42) 를 작동시켜, 제 2 역지 밸브 기구 (35) 의 역지 해제 기능을 OFF 로 한다. 또, 전자 개폐 밸브 (44) 를 밸브 폐쇄시킨다.Next, when the internal combustion engine is at a high load, for example, at a load of 50% or more, the controller 50 operates the electromagnetic switching valve 41 of the first check valve mechanism 30 shown in Fig. The electronic control valve 42 of the second check valve mechanism 35 is operated so that the disable function of the check valve mechanism 30 is turned OFF and the electronic control valve 42 of the second check valve mechanism 35 is turned OFF . In addition, the electromagnetic opening / closing valve 44 is closed.

이 때문에, 제 1 역지 밸브 기구 (30) 의 역지 밸브 (31) 는 강제적으로 밸브 개방되어, 유로 (22) 로부터 유로 (21), 요컨대 제 2 유압 펌프 (11) 에 대한 유압의 역류가 허용된다. 또, 제 2 역지 밸브 기구 (35) 의 역지 밸브 (36) 도, 통상적인 역지 기능보다 유로 (26) 로부터 유로 (27) 에 대한 유압의 흐름을 허용한다.Therefore, the check valve 31 of the first check valve mechanism 30 is forcibly opened to permit the reverse flow of hydraulic pressure from the oil line 22 to the oil line 21, that is, the second oil pressure pump 11 . The check valve 36 of the second check valve mechanism 35 also permits the flow of the hydraulic pressure from the flow path 26 to the flow path 27 rather than the normal check function.

이 때문에, 제 1 유압 펌프 (10) 가 발생시킨 유압은, 유로 (26), 역지 밸브 (36), 유로 (27), 역지 밸브 (32), 유로 (23) 를 이 순서로 개재하여, 작동 기기 (51) 의 제어 회로에 공급된다. 예를 들어 부하 50 % 이상인 경우에는, 작동 기기 (51) 가 필요로 하는 유압의 모두를 제 1 유압 펌프 (10) 로부터 공급할 수 있다.The hydraulic pressure generated by the first hydraulic pump 10 is supplied to the first hydraulic pump 10 via the oil passage 26, the check valve 36, the oil passage 27, the check valve 32 and the oil passage 23 in this order, Is supplied to the control circuit of the device (51). For example, when the load is 50% or more, all of the hydraulic pressure required by the operating device 51 can be supplied from the first hydraulic pump 10.

또, 엔진 (1) 의 고부하시에는, 제 1 유압 펌프 (10) 는 작동 기기 (51) 에 필요한 유압의, 예를 들어 2 배 정도의 유압을 발생시키는 것이 가능하다. 이 때문에, 제 1 유압 펌프 (10) 가 발생시킨 유압은, 유로 (26), 역지 밸브 (36), 유로 (27), 유로 (22), 역지 밸브 (31), 유로 (21) 를 이 순서로 개재하여, 제 2 유압 펌프 (11) 의 토출구 (11a) 에도 공급되어, 제 2 유압 펌프 (11) 의 회전을 가세한다.When the engine 1 is at a high load, the first hydraulic pump 10 can generate an oil pressure of, for example, about twice the hydraulic pressure required for the operating device 51. Therefore, the oil pressure generated by the first hydraulic pump 10 is supplied to the hydraulic pump 10 in the order of this sequence (check valve), the check valve 36, the flow path 27, the flow path 22, the check valve 31, And is also supplied to the discharge port 11a of the second hydraulic pump 11 to apply the rotation of the second hydraulic pump 11. [

즉, 제 1 유압 펌프 (10) 가 발생시킨 유압에 의해, 제 2 유압 펌프 (11) 가 연결된 엔진 (1) 의 회전이 가세된다. 컨트롤러 (50) 는, 미리 설정되어 있는 과급기 (5) 로부터 회수 가능한 최대 동력에 기초하여, 제 1 유압 펌프 (10) 의 용량을 적절히 변화시킴으로써, 과급기 (5) 로부터 회수하는 유압 동력을 조정한다.That is, the rotation of the engine 1 to which the second hydraulic pump 11 is connected is added by the hydraulic pressure generated by the first hydraulic pump 10. The controller 50 adjusts the hydraulic power recovered from the turbocharger 5 by appropriately changing the capacity of the first hydraulic pump 10 based on the maximum power recoverable from the previously set turbocharger 5. [

도 5 에 나타내는 바와 같이, 제 2 유압 펌프 (11) 를 엔진이 아니고, 엔진과 마찬가지로 회전 동력을 발생시키는 전동기 (동력원) (54) 에 연결해도 된다. 이 전동기 (54) 로는, 예를 들어 유도 전동기가 사용된다. 유도 전동기의 회전 수는 전력 계통의 주파수에 따라 결정되고, 항상 일정 회전으로 회전한다. 이 때문에, 상기 서술한 유압 기구 (20) 등에 의한 전동기 (54) 의 회전 수 제어는 특별히 필요로 하지 않는다.As shown in Fig. 5, the second hydraulic pump 11 may be connected to an electric motor (power source) 54 that generates rotational power in place of the engine, like the engine. As this electric motor 54, for example, an induction motor is used. The number of revolutions of the induction motor is determined by the frequency of the power system and always rotates at a constant rotation. Therefore, the rotational speed control of the electric motor 54 by the above-described hydraulic mechanism 20 or the like is not particularly required.

그리고, 엔진의 고부하시에는 제 1 유압 펌프 (10) 로부터 공급되는 상기 서술한 잉여의 유압에 의해, 전동기 (54) 가 발전기로서 작동함으로써 전력을 발생시키고, 이 전력이 전력 계통에 공급된다. 선박 등에 있어서 필요한 전력은, 통상적으로 엔진에 의해 회전 구동되는 발전기에 의해 발전되기 때문에, 결과적으로, 엔진의 연비 향상을 도모할 수 있다. 그 밖에, 엔진의 저부하시, 중부하시, 고부하시에 있어서의 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치의 작동은, 상기 서술한 엔진 (1) 의 경우와 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.When the engine is at a high load, the surplus hydraulic pressure supplied from the first hydraulic pump 10 causes the electric motor 54 to operate as a generator to generate electric power, and this electric power is supplied to the electric power system. The power required for a ship or the like is normally generated by a generator rotationally driven by an engine, and consequently, fuel economy of the engine can be improved. In addition, since the operation of the supercharger surplus power recovery device of the internal combustion engine at the time of low load, heavy load, and high load of the engine is the same as that of the engine 1 described above, the description is omitted.

도 6 에 나타내는 바와 같이, 엔진의 배기 가스로 (4) 에 과급기 (5) 와 병렬로 유량 조정 밸브 (56) 를 개재하여 파워 터빈 (55) 을 배치 형성하고, 이 파워 터빈 (55) 에 제 1 유압 펌프 (10) 를 연결해도 된다. 이 경우의 엔진 중부하시 및 고부하시에 있어서의 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치의 작동은, 상기 서술한 엔진 (1) 의 경우와 동일하다. 단, 구조 상, 엔진의 저부하시에, 제 2 유압 펌프 (11) 에 의해 발생시킨 유압에 의해 제 1 유압 펌프 (10) 를 개재하여 과급기 (5) 의 회전을 직접 가세할 수는 없다. 그것 이외에는 상기 서술한 과급기 (5) 에 의한 경우와 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.A power turbine 55 is arranged in parallel with the turbocharger 5 in the exhaust gas passage 4 of the engine via a flow rate regulating valve 56, 1 hydraulic pump 10 may be connected. In this case, operation of the supercharger surplus power recovery device of the internal combustion engine at the time of heavy engine load and high load is the same as that of the engine 1 described above. However, the rotation of the supercharger 5 can not be directly added via the first hydraulic pump 10 by the hydraulic pressure generated by the second hydraulic pump 11 at the bottom of the engine due to its structure. Except for this, it is the same as that in the case of the supercharger 5 described above, and the description is omitted.

또, 상기 서술한 제 1 유압 펌프는 반드시 가변 용량형일 필요는 없고, 고정 용량형이어도 된다. 고정 용량형으로 하면, 대폭적인 공간 절약화를 도모할 수 있다. 단, 제 1 유압 펌프를 고정 용량형으로 한 경우에는, 토출구로부터의 유압의 역류에 의해 펌프를 정전시킬 수는 없기 때문에, 상기 서술한 유압 기구 (20) 인 채로는 저부하시에 과급기 (5) 의 가세를 실시할 수는 없다.The first hydraulic pump described above is not necessarily a variable capacity type, but may be a fixed capacity type. When the fixed capacity type is employed, a considerable space saving can be achieved. However, when the first hydraulic pump is of the fixed capacity type, since the pump can not be charged due to the reverse flow of the hydraulic pressure from the discharge port, the supercharger 5, Can not be added.

따라서, 엔진 (1) 의 저부하시, 중부하시, 고부하시에 있어서 상기 서술한 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치와 동일한 작동을 실시하게 하기 위해서는, 유압의 역류시에도 통상적인 유압 도입구로부터의 펌프로의 유입이 가능한 것과 같이, 유압 기구 (20) 의 구성 등을 일부 변경할 필요가 있다. 그것 이외에는 상기 서술한 가변 용량형의 제 2 유압 펌프 (10) 에 의한 경우와 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.Therefore, in order to perform the same operation as that of the supercharger surplus power recovery device of the internal combustion engine at the time of low load, heavy load, and high load of the engine 1, It is necessary to partially change the configuration of the hydraulic mechanism 20 and the like as it is possible to flow into the pump. The description is omitted because it is the same as that in the case of the second variable displacement hydraulic pump 10 described above.

이상과 같이, 본 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치는, 과급기 (5) 또는 파워 터빈 (55) 에 연결되고, 이 과급기 (5) 또는 파워 터빈 (55) 에 의해 회전 구동되어 유압을 발생시키는 제 1 유압 펌프 (10) 가 엔진 (1) 의 작동 기기 (51) 에, 동력원인 엔진 (1) 또는 전동기 (52) 를 개재하지 않고 직접 유압을 공급할 수 있다.As described above, the supercharger surplus power recovery device of the present internal combustion engine is connected to the turbocharger 5 or the power turbine 55, and is driven by the turbocharger 5 or the power turbine 55 to generate the hydraulic pressure The hydraulic pump 10 can directly supply the hydraulic pressure to the operating device 51 of the engine 1 without interposing the engine 1 or the motor 52 as the power source.

또, 종래의, 이 동력원에 의해 회전 구동되고 유압 기구를 개재하여 작동 기기에 유압을 공급하는 제 2 유압 펌프는, 내연 기관의 고부하시 등에는, 작동 기기에 작동에 필요한 유압을 다량으로 공급해야 한다. 이 때문에, 제 2 유압 펌프의 필요 용량 혹은 대수는, 이 최대 토출량에 따라 결정된다. 그러나, 본 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치에 있어서는, 특히 최대 토출량이 요구되는 고부하시에는, 배기 에너지에 의해 과급기 (5) 를 회전 구동시켜도 여전히 잉여가 있기 때문에, 제 1 유압 펌프 (10) 가 제 2 유로를 개재하여 작동 기기 (51) 에 유압을 직접 공급한다.The second hydraulic pump, which is rotationally driven by this power source and that supplies hydraulic pressure to the operating device via the hydraulic mechanism, is required to supply a large amount of hydraulic pressure required for operation to the operating device at the time of high load of the internal combustion engine do. Therefore, the required capacity or the number of the second hydraulic pump is determined according to the maximum discharge amount. However, in the supercharger surplus power recovery apparatus of this internal combustion engine, especially when the maximum discharge amount is required, there is still surplus even if the supercharger 5 is rotated by the exhaust energy, so that the first hydraulic pump 10 And the hydraulic pressure is directly supplied to the operating device 51 via the second flow path.

이 때문에, 제 2 유압 펌프 (11) 의 필요 용량 혹은 대수를 제 1 유압 펌프 (10) 로부터의 유압의 공급분만큼 감소시킬 수 있어, 비용 삭감을 도모할 수 있다. 또, 토출량에 따라 증대되는 동력 손실도, 제 2 유압 펌프 (11) 의 필요 용량 혹은 대수의 감소에 수반하여, 이것을 감소시킬 수 있다.Therefore, the required capacity or the number of the second hydraulic pump 11 can be reduced by the supply amount of the hydraulic pressure from the first hydraulic pump 10, and the cost can be reduced. It is also possible to reduce the power loss, which increases with the discharge amount, as the required capacity or the number of the second hydraulic pump 11 decreases.

여기서 가장 주목해야 할 것은, 종래의 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치에 있어서 필요했던 엔진의 크랭크축에 연결되는 과급기 잉여 동력 회수 장치의 유압 펌프를 배제할 수 있어, 이 유압 펌프에 의해 발생하고 있던 동력 손실을 모두 배제할 수 있다. 또, 종래의 제 1 유압 펌프가 엔진의 크랭크축에 연결된 유압 펌프를 가세하기 위해서 필요했던 유압 기구를, 모두 배제할 수 있는 것이다.It should be noted that the hydraulic pump of the supercharger surplus power recovery device connected to the crankshaft of the engine which was necessary in the supercharger surplus power recovery device of the conventional internal combustion engine can be excluded, All of the power loss can be eliminated. It is also possible to exclude all of the hydraulic mechanisms required for adding the hydraulic pump connected to the crankshaft of the engine by the conventional first hydraulic pump.

따라서, 종래의 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치의 유압 기구를 구성하고 있던 유압 펌프, 밸브류, 안전 장치, 배관 등을 중복 장비할 필요가 없어져서, 대폭적인 비용 삭감을 도모할 수 있다. 또, 다수의 보기류가 착종되어 배치 형성되는 내연 기관 주위에 있어서, 과급기의 잉여 동력 회수 장치와 기관 작동 장치의 유압 기구의 중복 배치가 필요 없어져, 설계의 용이화를 도모할 수 있다.Therefore, there is no need to redundantly install the hydraulic pump, the valves, the safety device, the piping, and the like, which constitute the hydraulic mechanism of the supercharger surplus power recovery device of the conventional internal combustion engine, so that a considerable cost reduction can be achieved. Further, in the vicinity of the internal combustion engine in which a large number of swirling flows are arranged and formed, the overlapping arrangement of the surplus power recovery device of the supercharger and the hydraulic mechanism of the engine operation device becomes unnecessary, and designing can be facilitated.

또, 상기 서술한 바와 같이, 엔진 (1) 의 고부하시에는, 제 1 유압 펌프 (10) 는 작동 기기에 필요한 유압의, 예를 들어 약 2 배의 유압을 발생시키는 것이 가능하다. 본 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치에 있어서는, 컨트롤러 (50) 가, 고부하시에 제 1 유압 펌프 (10) 가 발생시킨 유압의 일부를 작동 기기 (51) 에 공급함과 함께, 제 1 유압 펌프 (10) 가 발생시킨 유압의 잔부를 제 2 유압 펌프 (11) 에 공급하도록 했기 때문에, 고부하시의 엔진 (1) 의 잉여 배기 에너지를 유압 펌프에 의한 동력 손실없이 작동 기기 (51) 에 필요한 유압으로서 유효 이용할 수 있음과 함께, 제 1 유압 펌프 (10) 가 발생시킨 유압에 의해 제 2 유압 펌프 (11) 가 연결되어 있는 동력원의 회전을 가세할 수 있다.As described above, at the time of high load of the engine 1, the first hydraulic pump 10 can generate, for example, about two times the hydraulic pressure required for the operating device. In the supercharger surplus power recovery device of the internal combustion engine, the controller 50 supplies a part of the hydraulic pressure generated by the first hydraulic pump 10 to the operating device 51 at the time of a high load, 10) is supplied to the second hydraulic pump 11, the surplus exhaust energy of the engine 1 at the time of high load can be supplied to the operating device 51 as the required hydraulic pressure without the power loss by the hydraulic pump And the rotation of the power source to which the second hydraulic pump 11 is connected can be added by the hydraulic pressure generated by the first hydraulic pump 10. [

이 때문에, 예를 들어 동력원이 엔진 (1) 인 경우에는 직접 연비 향상을 도모할 수 있고, 또, 동력원이 전동기 (52) 인 경우에는 이것을 발전기로서 작동시켜 발전을 실시하게 함으로써, 결과적으로, 내연 기관 전체의 연비 향상을 도모할 수 있다.Therefore, when the power source is the engine 1, for example, direct fuel economy can be improved. When the power source is the electric motor 52, the power source is operated as a generator to perform power generation. As a result, The fuel efficiency of the entire engine can be improved.

또한, 상기 서술한 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치는 일례에 불과하며, 본 발명의 취지에 기초하여 다양한 변형이 가능하고, 그것들을 본 발명의 범위로부터 배제하는 것은 아니다. 또, 상기 서술한 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치에 있어서는, 부하 35 % 까지를 저부하로 하고, 부하 35 ∼ 50 % 를 중부하로 하며, 또 부하 50 % 이상을 고부하로 했지만, 어디까지나 일례로서 내연 기관의 종류나 이용 형태 등에 따라 상이한 것이며, 이것들에 한정되는 것은 아니다.Further, the supercharger surplus power recovery device of the above-described internal combustion engine is merely an example, and various modifications are possible based on the object of the present invention, and they are not excluded from the scope of the present invention. In the supercharger surplus power recovery device of the above-described internal combustion engine, the load is 35% to 35%, the load is 35 to 50%, and the load is 50% or more. However, The type of the internal combustion engine, the type of use, and the like. However, the present invention is not limited thereto.

산업상 이용 가능성Industrial availability

본 발명의 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치는, 기관을 작동시키기 위한 작동 기기가 유압을 개재하여 전자 제어되고, 또한 과급기를 갖는 내연 기관이면, 반드시 상기 서술한 선박에 탑재되는 추진용의 저속 디젤 엔진에 한정하여 이용되는 것은 아니며, 모든 종류의 내연 기관에, 그리고 모든 형식의 내연 기관에 널리 이용할 수 있다.In the supercharger surplus power recovery device of the internal combustion engine of the present invention, if the operating device for operating the engine is electronically controlled via the hydraulic pressure, and if it is an internal combustion engine having a turbocharger, It is not limited to an engine, and can be widely used in all types of internal combustion engines and in all types of internal combustion engines.

1 : 엔진 (동력원, 내연 기관)
2 : 크랭크축
3 : 변속기
4 : 배기 가스로
5 : 과급기
6 : 압축기
7 : 터빈
8 : 회전축
9 : 변속기
10 : 제 1 유압 펌프
10a, 10b, 11a, 11b : 토출구
11 : 제 2 유압 펌프
20 : 유압 기구
21, 22, 23, 24, 26, 27 : 유로
30 : 제 1 역지 밸브 기구
31, 32, 36 : 역지 밸브
35 : 제 2 역지 밸브 기구
41, 42 : 전자 전환 밸브
44 : 전자 개폐 밸브
45 : 어큐뮬레이터
50 : 컨트롤러
51 : 작동 기기
52 : 전동기
53 : 유압 펌프
54 : 전동기 (동력원)
55 : 파워 터빈
56 : 유량 조정 밸브
100 : 내연 기관
101 : 과급기 잉여 동력 회수 장치
102 : 기관 작동 장치
103 : 유압 펌프
1: Engine (power source, internal combustion engine)
2: Crankshaft
3: Transmission
4: With exhaust gas
5: supercharger
6: Compressor
7: Turbine
8:
9: Transmission
10: First hydraulic pump
10a, 10b, 11a, 11b:
11: Second hydraulic pump
20: Hydraulic equipment
21, 22, 23, 24, 26, 27:
30: First check valve mechanism
31, 32, 36: check valve
35: second check valve mechanism
41, 42: Electronic switching valve
44: Electronic opening / closing valve
45: Accumulator
50: Controller
51: Operating device
52: Electric motor
53: Hydraulic pump
54: electric motor (power source)
55: Power turbine
56: Flow regulating valve
100: Internal combustion engine
101: supercharger surplus power recovery device
102: engine actuating device
103: Hydraulic pump

Claims (10)

기관을 작동시키기 위한 작동 기기 (51) 가 유압을 개재하여 전자 제어되는 내연 기관 (1) 과, 상기 내연 기관의 배기 가스로에 배치 형성되어 상기 내연 기관의 배기 가스에 의해 회전 구동되어 상기 내연 기관에 과급된 급기를 공급하는 과급기 (5) 와, 상기 과급기에 연결되어 상기 과급기에 의해 회전 구동되어 유압을 발생시키는 제 1 유압 펌프 (10) 와, 상기 내연 기관의 상기 작동 기기에 유압을 공급하여 상기 작동 기기를 작동시켜 상기 내연 기관을 작동시키는 유압 기구 (20) 와, 회전 동력을 발생시키는 동력원 (1, 54) 에 연결되어 상기 동력원에 의해 회전 구동되어 상기 유압 기구를 개재하여 상기 작동 기기에 유압을 공급하는 제 2 유압 펌프 (11) 와, 상기 제 1 유압 펌프와 상기 제 2 유압 펌프와 상기 유압 기구의 작동을 제어하는 컨트롤러 (50) 와, 상기 유압 기구에 배치 형성되어 상기 제 2 유압 펌프로부터 상기 작동 기기에 유압을 공급하는 제 1 유로 (21, 22, 23) 를 구비한 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치에 있어서, 상기 유압 기구에 배치 형성되어 상기 제 1 유압 펌프로부터 상기 작동 기기에 유압을 공급하는 제 2 유로 (26, 27, 22, 23) 를 구비한 것을 특징으로 하는 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치.An internal combustion engine (1) comprising: an internal combustion engine (1) in which an operating device (51) for operating an engine is electronically controlled via an oil pressure; A first hydraulic pump 10 connected to the turbocharger to be rotationally driven by the turbocharger to generate a hydraulic pressure, and a second hydraulic pump 10 for supplying hydraulic pressure to the operating device of the internal combustion engine, A hydraulic power source (20) for operating the internal combustion engine by operating an operating device, and a power source (1, 54) for generating a rotational power, which is rotationally driven by the power source, A controller (50) for controlling the operation of the first hydraulic pump, the second hydraulic pump, and the hydraulic mechanism, and a second hydraulic pump A supercharger surplus power recovery device for an internal combustion engine, comprising first fluid paths (21, 22, 23) arranged in a fluid pressure mechanism and supplying hydraulic pressure from the second hydraulic pump to the operating device, And a second flow path (26, 27, 22, 23) for supplying hydraulic pressure to the operating device from the first hydraulic pump. 기관을 작동시키기 위한 작동 기기가 유압을 개재하여 전자 제어되는 내연 기관과, 상기 내연 기관의 배기 가스로 (4) 에 배치 형성되어 상기 내연 기관의 배기 가스에 의해 회전 구동되어 상기 내연 기관에 과급된 급기를 공급하는 과급기 (5) 와, 상기 배기 가스로에 상기 과급기와 병렬로 배치 형성되어 상기 내연 기관의 상기 배기 가스에 의해 회전 구동되는 터빈 (55) 과, 상기 터빈에 연결되어 상기 터빈에 의해 회전 구동되어 유압을 발생시키는 제 1 유압 펌프 (10) 와, 상기 내연 기관의 상기 작동 기기에 유압을 공급하여 상기 작동 기기를 작동시켜 상기 내연 기관을 작동시키는 유압 기구 (20) 와, 회전 동력을 발생시키는 동력원에 연결되어 상기 동력원에 의해 회전 구동되어 상기 유압 기구를 개재하여 상기 작동 기기에 유압을 공급하는 제 2 유압 펌프와, 상기 제 1 유압 펌프와 상기 제 2 유압 펌프와 상기 유압 기구의 작동을 제어하는 컨트롤러와, 상기 유압 기구에 배치 형성되어 상기 제 2 유압 펌프로부터 상기 작동 기기에 유압을 공급하는 제 1 유로를 구비한 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치에 있어서, 상기 유압 기구에 배치 형성되어 상기 제 1 유압 펌프로부터 상기 작동 기기에 유압을 공급하는 제 2 유로를 구비한 것을 특징으로 하는 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치.An internal combustion engine, comprising: an internal combustion engine in which an operating device for operating an engine is electronically controlled via an oil pressure; and an engine (1) disposed in an exhaust gas passage (4) of the internal combustion engine, A turbine (55) rotatably driven by the exhaust gas of the internal combustion engine and arranged in parallel with the turbocharger in the exhaust gas passage; a turbine (55) connected to the turbine and rotated by the turbine A hydraulic device (20) for operating the internal combustion engine by supplying hydraulic pressure to the operating device of the internal combustion engine to operate the operating device, and a second hydraulic pump Which is connected to the power source for supplying the hydraulic pressure to the operating device via the hydraulic mechanism and is rotationally driven by the power source, A first hydraulic pressure pump, a second hydraulic pump, and a controller for controlling operations of the first hydraulic pump, the second hydraulic pump, and the hydraulic mechanism, and a second hydraulic pump disposed in the hydraulic mechanism for supplying hydraulic pressure to the operating device from the second hydraulic pump. Wherein the supercharger surplus power recovery device of the internal combustion engine is provided with a second flow path which is disposed in the hydraulic pressure mechanism and supplies the hydraulic pressure from the first hydraulic pressure pump to the operating device, Power recovery device. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 컨트롤러 (50) 는, 상기 내연 기관 (1) 의 고부하시에 상기 제 1 유압 펌프 (10) 가 발생시킨 유압을 상기 제 2 유로 (26, 27, 22, 23) 를 개재하여 상기 작동 기기 (51) 에 공급하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
The controller 50 controls the hydraulic pressure generated by the first hydraulic pump 10 at the time of high load of the internal combustion engine 1 via the second flow paths 26, 27, 22, 51) of the internal combustion engine.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유압 기구 (20) 에 배치 형성되어 상기 제 1 유압 펌프 (10) 로부터 상기 제 2 유압 펌프 (11) 에 유압을 공급하는 제 3 유로 (26, 27, 22, 21) 를 추가로 구비한 것을 특징으로 하는 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
(26, 27, 22, 21) arranged in the hydraulic mechanism (20) and supplying hydraulic pressure to the second hydraulic pump (11) from the first hydraulic pump Wherein the supercharger surplus power recovery device of the internal combustion engine.
제 4 항에 있어서,
상기 컨트롤러 (50) 는, 상기 내연 기관 (1) 의 고부하시에 상기 제 1 유압 펌프 (10) 가 발생시킨 유압의 일부를 상기 제 2 유로 (26, 27, 22, 23) 를 개재하여 상기 작동 기기 (51) 에 공급함과 함께 상기 제 1 유압 펌프가 발생시킨 유압의 잔부를 상기 제 3 유로 (26, 27, 22, 21) 를 개재하여 상기 제 2 유압 펌프 (11) 에 공급하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치.
5. The method of claim 4,
The controller 50 controls a part of the hydraulic pressure generated by the first hydraulic pump 10 during the high load of the internal combustion engine 1 via the second flow paths 26, 27, 22, And supplies the remainder of the hydraulic pressure generated by the first hydraulic pump to the second hydraulic pump 11 via the third flow paths 26, 27, 22, The supercharger surplus power recovery device of the internal combustion engine.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 제 2 유압 펌프 (11) 는, 가변 용량형의 유압 펌프로 이루어지고, 상기 유압 기구 (20) 는, 상기 제 2 유압 펌프로부터 상기 작동 기기 (51) 에 대한 유압의 공급을 허용함과 함께 상기 제 1 유로 (21, 22, 23) 의 하류측으로부터 상기 제 2 유압 펌프에 대한 유압의 역류를 방지하는 역지 기능과, 상기 컨트롤러 (50) 의 제어에 의해 강제적으로 상기 제 1 유로의 하류측으로부터 상기 제 2 유압 펌프에 대한 유압의 역류를 허용시키는 역지 해제 기능을 갖는 제 1 역지 밸브 기구 (30) 를 상기 제 1 유로에 구비하고, 상기 제 2 유로 (26, 27, 22, 23) 는, 상기 작동 기기측이 상기 제 1 유로의 상기 제 1 역지 밸브 기구의 하류측에 접속되어 형성되고, 상기 제 3 유로 (26, 27, 22, 21) 는, 상기 제 2 유압 펌프측이 상기 제 1 유로의 상기 제 1 역지 밸브 기구의 하류측에 접속되어 형성되는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치.
The method according to claim 4 or 5,
The second hydraulic pump 11 is composed of a variable capacity type hydraulic pump and the hydraulic mechanism 20 allows supply of the hydraulic pressure to the operating device 51 from the second hydraulic pump, A reverse function of preventing reverse flow of the hydraulic pressure to the second hydraulic pump from the downstream side of the first oil passages (21, 22, 23), and a reverse function of forcibly controlling the reverse side of the first oil passage Wherein the first oil passage (26, 27, 22, 23) is provided with a first check valve mechanism (30) having a check valve releasing function that allows reverse flow of hydraulic pressure to the second hydraulic pump from the first oil passage , The operating device side is formed to be connected to the downstream side of the first check valve mechanism of the first flow passage, and the third flow path (26, 27, 22, 21) The first check valve mechanism is connected to the downstream side of the first check valve mechanism, Supercharger excess power recovery system for an internal combustion engine characterized in that the.
제 1 항에 있어서,
상기 유압 기구 (20) 에 배치 형성되어 상기 제 2 유압 펌프 (11) 로부터 상기 제 1 유압 펌프 (10) 에 유압을 공급하는 제 4 유로 (21, 22, 27, 26) 를 추가로 구비한 것을 특징으로 하는 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치.
The method according to claim 1,
And further includes fourth flow paths 21, 22, 27, 26 arranged in the hydraulic mechanism 20 for supplying hydraulic pressure to the first hydraulic pump 10 from the second hydraulic pump 11 Wherein the supercharger surplus power recovery device of the internal combustion engine.
제 7 항에 있어서,
상기 컨트롤러 (50) 는, 상기 내연 기관 (1) 의 저부하시에 상기 제 2 유압 펌프 (11) 가 발생시킨 유압을 상기 제 4 유로 (21, 22, 27, 26) 를 개재하여 상기 제 1 유압 펌프 (10) 에 공급하여 상기 제 1 유압 펌프의 회전을 가세하여 상기 과급기 (5) 의 과급 능력을 높이는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치.
8. The method of claim 7,
The controller (50) controls the hydraulic pressure generated by the second hydraulic pump (11) at the bottom of the internal combustion engine (1) through the fourth flow paths (21, 22, 27, 26) To the pump (10) to increase the supercharging capability of the turbocharger (5) by adding the rotation of the first hydraulic pump to the supercharger surplus power recovery device of the internal combustion engine.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 유압 기구 (20) 에 배치 형성되어 상기 제 1 유압 펌프 (10) 로부터 상기 제 2 유압 펌프 (11) 에 유압을 공급하는 제 3 유로 (26, 27, 22, 21) 를 추가로 구비하고, 상기 제 1 유압 펌프는, 가변 용량형의 유압 펌프로 이루어지고, 상기 유압 기구는, 상기 제 1 유압 펌프로부터 상기 제 2 유압 펌프에 대한 유압의 공급을 허용함과 함께 상기 제 2 유압 펌프로부터 상기 제 1 유압 펌프에 대한 유압의 역류를 방지하는 역지 기능과, 상기 컨트롤러 (50) 의 제어에 의해 강제적으로 상기 제 2 유압 펌프로부터 상기 제 1 유압 펌프에 대한 유압의 역류를 허용하는 역지 해제 기능을 갖는 제 2 역지 밸브 기구 (35) 를 상기 제 3 유로에 구비하고, 상기 제 4 유로 (21, 22, 27, 26) 는, 상기 제 3 유로로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치.
9. The method according to claim 7 or 8,
Further comprising third flow paths (26, 27, 22, 21) arranged in the hydraulic mechanism (20) for supplying hydraulic pressure from the first hydraulic pump (10) to the second hydraulic pump (11) Wherein the first hydraulic pump comprises a variable displacement type hydraulic pump, the hydraulic mechanism permits supply of the hydraulic pressure to the second hydraulic pump from the first hydraulic pump, A reverse function for preventing reverse flow of the hydraulic pressure to the first hydraulic pump and a reverse release function for forcibly allowing reverse flow of the hydraulic pressure to the first hydraulic pump from the second hydraulic pump under the control of the controller Characterized in that a second check valve mechanism (35) is provided in the third flow path and the fourth flow path (21, 22, 27, 26) comprises the third flow path. Device.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유압 기구 (20) 는, 상기 컨트롤러 (50) 의 제어에 의해 상기 제 1 유압 펌프 (10) 가 발생시킨 유압을 드레인시켜 상기 제 1 유압 펌프로 되돌리는 드레인 기구 (26, 44, 24) 를 구비한 것을 특징으로 하는 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치.
10. The method according to any one of claims 1 to 9,
The hydraulic mechanism 20 includes a drain mechanism 26, 44, 24 for draining the hydraulic pressure generated by the first hydraulic pump 10 under the control of the controller 50 and returning the hydraulic pressure to the first hydraulic pump And the supercharger surplus power recovery device of the internal combustion engine.
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