KR20170132684A - ２ 행정 엔진 시스템을 작동시키기 위한 방법 - Google Patents

２ 행정 엔진 시스템을 작동시키기 위한 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20170132684A
KR20170132684A KR1020170063636A KR20170063636A KR20170132684A KR 20170132684 A KR20170132684 A KR 20170132684A KR 1020170063636 A KR1020170063636 A KR 1020170063636A KR 20170063636 A KR20170063636 A KR 20170063636A KR 20170132684 A KR20170132684 A KR 20170132684A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
temperature
engine system
stroke engine
bypass valve
gas
Prior art date
Application number
KR1020170063636A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102285293B1 (ko
Inventor
김 젠슨
마리아 헨리에트 노펜아우
모르텐 베일가드-라르센
Original Assignee
맨 디젤 앤드 터보 필리얼 아프 맨 디젤 앤드 터보 에스이 티스크랜드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 맨 디젤 앤드 터보 필리얼 아프 맨 디젤 앤드 터보 에스이 티스크랜드 filed Critical 맨 디젤 앤드 터보 필리얼 아프 맨 디젤 앤드 터보 에스이 티스크랜드
Publication of KR20170132684A publication Critical patent/KR20170132684A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102285293B1 publication Critical patent/KR102285293B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F02B37/16—Control of the pumps by bypassing charging air
    • F02B37/168—Control of the pumps by bypassing charging air into the exhaust conduit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/0065—Specific aspects of external EGR control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B25/00—Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders
    • F02B25/02—Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders using unidirectional scavenging
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • F02B39/16—Other safety measures for, or other control of, pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/0077—Control of the EGR valve or actuator, e.g. duty cycle, closed loop control of position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/52—Systems for actuating EGR valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • F02B39/16—Other safety measures for, or other control of, pumps
    • F02B2039/162—Control of pump parameters to improve safety thereof
    • F02B2039/164—Control of pump parameters to improve safety thereof the temperature of the pump, of the pump drive or the pumped fluid being limited
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/0065—Specific aspects of external EGR control
    • F02D2041/0067—Determining the EGR temperature
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

본 발명은 엔진 데이터 및 소기 가스(scavenging gas)가 공급되고 배기 가스를 발생시키는 2 행정 내연 기관 및 이 배기 가스를 정화시키기 위한 가스 정화 배열체장치를 갖는 2 행정 엔진 시스템을 생성하는 방법에 관한 것으로, 이 방법은, 가스 정화 배열체의 유입구의 상류에서 제 1 온도를 측정하는 단계, 목표 온도를 제공하는 단계, 온도차이를 제공하기 위해서 제 1 온도와 목표 온도를 비교하는 단계, 및 온도 진동들 감쇠를 위해 터보차저의 터빈의 상류의 배기 가스에 다소의 소기 가스를 유도하기 위해서 개방 또는 폐쇄하도록 온도 차이에 기초하여 실린더 바이패스 밸브를 조정하는 단계를 포함한다.

Description

2 행정 엔진 시스템을 작동시키기 위한 방법 {METHOD FOR OPERATING A TWO-STROKE ENGINE SYSTEM}
본 발명은 엔진 데이터(engine data), 및 소기 가스(scavenging gas)가 공급되고 배기 가스를 생성하는 2 행정 내연 기관(two-stroke internal combustion engine) 및 배기 가스를 정화하기 위한 가스 정화 배열체를 갖는 2 행정 엔진 시스템을 생성하기 위한 방법에 관한 것이다.
예컨대, JP 2014-196745로부터 공지된 바와 같은 종래의 2 행정 내연 기관 시스템들에서, 온도는 엔진 내부 연소를 최적화하거나 엔진에 소기 가스를 전달하기에 충분하게 압축기를 구동시키기 위해 가스 정화 시스템이 적절하게 기능하기에는 너무 낮은 수준으로 온도가 떨어지지 않는 것을 보장하도록 조절된다(regulated). 그러한 대형 2 행정 내연 기관 시스템들의 온도는 요동할(oscillate) 수 있으며, 온도 변화들을 조절하는 한 가지 방법은 송풍기(blower)를 작동시키는 것이다. 그러나, 모든 부하들에서 작동하기 위해서는, 송풍기의 성능이 매우 높아야 하며, 이는 대용량(high capacity) 전기 모터를 요구한다. 따라서, 이러한 송풍기들은 매우 고가이며 많은 공간을 차지하여 내연 기관 시스템의 전체 체적을 현저히 확대시킴으로써, 다른 물품들, 예컨대, 콘테이너들을 운반하기 위해 선박(vessel)에서 이용 가능한 공간을 감소시킨다.
본 발명의 목적은, 종래 기술의 상기 문제점들 및 단점들을 전부 또는 부분적으로 극복하는 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명의 목적은, 대형 송풍기들을 사용하지 않고 온도를 조절할 수 있는 2 행정 내연 기관 시스템을 작동시키기 위해 개선된 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적들은, 이하의 설명으로부터 명백해질 것인 많은 다른 목적들, 이점들 및 특징들과 함께, 엔진 데이터, 및 소기 가스가 공급되고 배기 가스를 생성하는 2 행정 내연 기관 및 배기 가스를 정화하기 위한 가스 정화 배열체를 갖는 2 행정 엔진 시스템을 생성하기 위한 방법에 의해 본 발명에 따른 해법에 의해 달성되며, 이 방법은,
- 가스 정화 배열체의 입구의 상류에서 제 1 온도를 측정하는 단계;
- 목표 온도를 제공하는 단계;
- 온도 차이를 제공하기 위해서 제 1 온도와 목표 온도를 비교하는 단계; 및
- 온도 요동들(temperature oscillations)을 감쇠시키기 위해 터보과급기(turbocharger)의 터빈 상류에서 배기 가스에 다소의 소기 가스를 허용하기 위해 개방 또는 폐쇄하도록 온도 차이에 기초하여 실린더 바이패스 밸브(bypass valve)를 조절하는 단계를 포함하여, 제 1 온도 및 목표 온도가 수렴할 수 있다.
일 실시예에서, 실린더 바이패스 밸브는 제 1 온도가 목표 온도보다 높을 때 폐쇄되거나 적어도 쵸킹될(choked) 수 있다.
다른 실시예에서, 실린더 바이패스 밸브는 제 1 온도가 목표 온도보다 낮을 때 개방될 수 있거나 더 개방될 수 있다.
또한, 제 1 온도는 가스 정화 배열체의 상류에서만 측정될 수 있다.
따라서, 온도 센서는 가스 정화 배열체의 상류에만 배열될 수 있다.
게다가, 가스 정화 배열체는 터보과급기(turbocharger)의 상류에 배열될 수 있다.
일 실시예에서, 온도 센서는 열교환기의 상류에 배열될 수 있다.
또한, 목표 온도는 가스 정화 배열체의 하류에서 측정될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 실린더 바이패스 밸브는 제 1 온도와 목표 온도 사이의 온도 차이가 증가한다면 더 높은 유동을 제공하도록 조절될 수 있다.
상기 설명된 바와 같이 실린더 바이패스 밸브는, 제 1 온도와 목표 온도 사이의 온도 차이가 감소한다면 더 낮은 유동을 제공하도록 더 조절될 수 있다.
일 실시예에서, 목표 온도는 2 행정 엔진 시스템의 엔진 데이터로부터 제 1 온도를 수정함으로써 유도될 수 있다.
추가로, 목표 온도는 2 행정 엔진 시스템의 엔진 데이터로부터 유도된 시간 상수에 의해 1 차 필터에서 제 1 온도를 필터링함으로써 유도될 수 있다.
다른 실시예에서, 목표 온도를 제공하는 단계는, 가스 정화 배열체의 하류에서 제 2 온도를 측정함으로써 수행될 수 있다.
또한, 실린더 바이패스 밸브는 연속적으로 조절될 수 있다.
또한, 제 1 온도는 연속적으로 측정될 수 있다.
게다가, 제 2 온도는 연속적으로 측정될 수 있다.
또한, 배기 가스의 온도는 실린더 바이패스 밸브가 소기 가스의 일부를 터빈의 상류에서 배기 가스로 허용할 때 증가할 수 있다.
게다가, 배기 가스의 온도는 소기 가스의 일부가 2 행정 내연 기관의 실린더들을 우회하는 것을 실린더 바이패스 밸브가 방지할 때 감소할 수 있다.
2 행정 엔진 시스템은 대형 2 행정 디젤 엔진일 수 있다.
또한, 실린더 바이패스 밸브를 조절하는 단계는 가스 정화 배열체의 입구에서 배기 가스의 미리 정해진 최소 온도에 기초할 수 있다. 이는 가스 정화 배열체에서 소정의 최저 온도를 보장하기 위해 수행된다.
본 발명 및 본 발명의 많은 이점들은 첨부된 개략적인 도면들을 참조하여 보다 상세히 설명될 것이며, 이는 예시를 위해 일부 비제한적인 실시예들을 도시한다.
도 1은 2 행정 엔진 시스템의 다이어그램을 도시한다.
도 2는 다른 2 행정 엔진 시스템의 다이어그램을 도시한다.
도 3은 실린더 바이패스 밸브의 포지션 및 가스 정화 배열체의 입구에서의 온도의 다이어그램을 도시한다.
도 4는 가스 정화 배열체의 입구의 온도 및 목표 온도에서의 다이어그램을 도시한다.
도 5는 가스 정화 배열체의 입구에서의 온도 및 목표 온도의 다른 다이어그램을 도시한다.
모든 도면들은 매우 개략적이며 반드시 실제 축척은 아니며, 이들 도면들은 본 발명을 자세히 설명하기 위해 필요한 부분들만을 도시하며, 다른 부분들은 생략되거나 단순히 제안된 것이다.
도 1은 소기 가스 리시버(scavenging gas receiver)(10)로부터 소기 가스가 공급되는 실린더들(9)을 갖는 2 행정 내연 기관(2)을 갖는 2 행정 엔진 시스템(1)을 도시한다. 2 행정 내연 기관(2)은 배기 가스를 생성하며 이 가스는 배기 가스 리시버(11)에 수용된다. 배기 가스는 배기 가스 경로(12)에서 유동하며 가스 정화 배열체(3)에서 정화된다. 가스 정화 배열체(3)의 하류에서, 배기 가스는 터보과급기(8)의 압축기(7)를 구동하는 터빈(6)을 구동시킨다. 2 행정 엔진 시스템(1)은 소기 가스를 냉각시키기 위해 압축기(7)의 하류에 배열된 냉각기(14)를 더 포함한다. 또한, 2 행정 엔진 시스템(1)은 실린더 바이패스 밸브(cylinder bypass valve)(CBV)(5)를 포함하며, 이 밸브는 소기 경로(16)의 소기 가스의 일부가 터빈(6)의 상류에서 그리고 가스 정화 배열체(3)의 하류에서 배기 가스 경로(12)의 배기 가스에 진입하는 것을 허용한다. 2 행정 엔진 시스템(1)은 가스 정화 배열체(3)의 입구(18)의 상류에서 제 1 온도를 측정하기 위한 온도 센서(17)를 갖는다. 온도 센서(17)는 신호 라인(19)을 통해 신호를 측정된 제 1 온도의 제어 유닛(20)으로 보낸다. 제어 유닛(20)은 제 2 신호 라인(21)을 통해 다소 개방되게, 즉 소기 경로(16)의 다소의 소기 가스가 배기 가스 경로(12)의 배기 가스에 진입하는 것을 허용하거나 폐쇄되도록 실린더 바이패스 밸브(5)의 작동을 제어한다.
테스트들은, 일부 대형 2 행정 내연 기관(2)이 작동할 때, 2 행정 엔진 시스템(1)의 온도가 사인 곡선과 매우 유사한 인식 가능한 패턴으로 요동하고, 사인 곡선의 피크에서 피크까지의 시간이 하나의 엔진 시스템에 대해 매우 일정하게 요동하는 것으로 보이는 것을 도시하고 있다. 시간 기간(time period)(c)인 시간 상수(c)는 엔진 시스템(1)에서 엔진 시스템(1)까지 다르지만, 하나의 엔진 시스템(1)이 없다면, 시간 상수(c)는 소정의 부하(certain load)에서 실질적으로 일정하다. 이는 특히, 대형 촉매 반응기(catalytic reactor)(15)를 갖는 매우 대형의 가스 정화 배열체(3)를 갖는 대형 2 행정 엔진 시스템(1)에 대한 상황인 것으로 보인다. 도 3에서, 제 1 온도는 실린더 바이패스 밸브(5)가 폐쇄되고 사인 곡선이 시간 상수(c)와 함께 나타날 때 가스 정화 배열체(3)의 입구(18)에서 제 1 기간에서 측정된다. 테스트들은 실린더 바이패스 밸브(5)가 개방될 때, 실린더 바이패스 밸브(5)가 폐쇄되었을 때만큼 제 1 온도가 변하지 않는다는 것을 도시하고 있다. 그러나, 실린더 바이패스 밸브(5)를 개방함으로써, 2 행정 엔진 시스템(1)은 원하는 만큼 효율적으로 작동하지 않으므로, 실린더 바이패스 밸브(5)가 가능한 한 가장 작은 정도로 개방되는 것이 바람직하다.
따라서, 2 행정 엔진 시스템(1)에서 온도 요동을 감쇠시키기 위해, 가스 정화 배열체(3)의 입구(18)의 상류에서 제 1 온도가 측정되고 목표 온도가 제공된다. 후속하여, 제 1 온도가 목표 온도와 비교되어 온도 차이를 제공하며, 이 온도 차이에 기초하여, 실린더 바이패스 밸브(5)가, 온도 요동들을 감쇠시키기 위해 터보과급기(8)의 터빈(6)의 상류에서 배기 가스에 다소의 소기 가스를 허용하기 위해 개방 또는 폐쇄되도록 조절되어, 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 온도 및 목표 온도는 수렴하고, 온도 요동들은 거의 존재하지 않는다. 실린더 바이패스 밸브(5)는 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 온도가 목표 온도보다 낮을 때 개방되고, 제 1 온도가 목표 온도보다 높을 때 다시 폐쇄된다. 도 4의 제 1 기간에서, 실린더 바이패스 밸브(5)는 조절되지 않고 폐쇄되므로, 가스 정화 배열체(3)의 입구(18)에서의 제 1 온도는 사인 곡선 형상으로 요동한다.
도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 실린더 바이패스 밸브(CBV)(5)는 제 2 기간의 시작시에 더 많이 개방되고, 그 다음에, 실린더 바이패스 밸브(5)는 실린더 바이패스 밸브(5)가 적게 개방되고 결국에는 완전히 폐쇄되는 배기 가스 경로(12)에 소기 가스의 유동을 약간 초킹시킨다(choking). 따라서, 실린더 바이패스 밸브(5)는 제 1 온도와 목표 온도 사이의 온도 차이가 증가한다면 더 많은 유동을 제공하고, 제 1 온도와 목표 온도 사이의 온도 차이가 감소하면 더 적은 유동을 제공하도록 조절된다. 이렇게 하여, 실린더 바이패스 밸브(5)는 연속적으로 측정된 제 1 온도들에 기초하여 실린더(9)의 바이패스를 개방하고, 더 많이 개방하고, 초킹 또는 폐쇄시킴으로써 연속적으로 조절된다.
도 4에서, 목표 온도는 2 행정 내연 기관(2)의 엔진 데이터로부터 제 1 온도를 수정함으로써 제 1 온도로부터 유도된다. 2 행정 엔진 시스템(1)이 사용되기 이전에, 2 행정 엔진 시스템(1)이 시험되어 시간 상수(c)를 판정하기 위해서 분석되는 엔진 데이터를 제공한다. 후속하여, 목표 온도는 특정 2 행정 엔진 시스템(1)의 시간 상수(c)에 의해 1 차 필터에서 제 1 온도를 필터링함으로써 유도된다. 제 1 온도의 요동들이 다소 감쇠됨에 따라, 온도 차이가 낮아지고, 실린더 바이패스 밸브(5)가 개방되는 정도가 감소된다. 알 수 있는 바와 같이, 실린더 바이패스 밸브(5)는 목표 온도가 제 1 온도보다 더 높을 때 개방한다. 실린더 바이패스 밸브(5)가 개방될 때, 보다 많은 소기 가스가 실린더(9)를 우회하고, 그 결과, 발생된 배기 가스의 온도가 증가한다. 따라서, 단지 폐쇄된 실린더 바이패스 밸브(5)는, 개방됨으로써 온도가 증가하는 것을 조절할 수 있고, 개방 실린더 바이패스 밸브(5)는 단지 폐쇄됨으로써 온도가 감소하는 것을 조절할 수 있고 또는 실린더 바이패스 밸브(5)는 더욱 더 개방될 수 있다. 따라서, 제 1 온도가 가장 높아 낮아질 필요가 있을 때, 실린더 바이패스 밸브(5)가 폐쇄되어, 2 행정 내연 기관(2)에 더 많은 소기 가스가 공급되도록 하며, 생성된 배기 가스를 냉각하며 이에 의해 가스 정화 배열체(3)의 입구(18)에서 제 1 온도를 낮춘다. 따라서, 소기 가스의 일부를 2 행정 내연 기관(2)의 실린더들(9)에 우회하는 것을 실린더 바이패스 밸브(5)가 방지할 때, 배기 가스의 온도는 감소한다. 목표 온도가 제 1 온도보다 높은 한, 개방 실린더 바이패스 밸브(5)는 유효하지만, 제 1 온도가 목표 온도 개방보다 높은 기간들에서는, 실린더 바이패스 밸브(5)가 온도 요동들을 감쇠시키는 것 효과를 얻지 못하며, 따라서, 2 행정 내연 기관(2)의 기능을 최적화하도록 폐쇄된다. 따라서, 소정의 시간 기간들에서 실린더 바이패스 밸브(5)를 개방함으로써, 온도 변화들이 감쇠되어, 엔진 시스템(1)의 보다 효율적인 작동 그리고 이에 따라 엔진 시스템(1)의 모든 컴포넌트들의 보다 긴 수명을 유발한다.
도 5에서, 목표 온도는 가스 정화 배열체(3)의 하류에서 제 2 온도를 측정함으로써, 예컨대, 도 2의 엔진 시스템(1)에 도시된 바와 같이, 제 2 온도 센서(22)에 의해 가스 정화 배열체(3)의 출구(24)에서 얻어진다. 도 5에 도시된 제 1 기간에서, 실린더 바이패스 밸브(5)는 제 1 온도 및 목표 온도에서의 사인 요동들(sine oscillations)을 도시하기 위한 예시의 목적들로 폐쇄된다. 후속 기간에서, 실린더 바이패스 밸브(5)가 개방되어 터빈(6)의 상류에서 배기 가스로 소기 가스의 일부를 허용하고, 그리고 실린더 바이패스 밸브(5)가 온도의 사인 곡선 상의 트라프(trough) 동안 폐쇄되는 상황과 비교하여, 제 1 온도가 상당히 증가되는데, 즉, 사인 곡선을 안정화시킨다(evening out). 그러나, 가스 정화 배열체(3)의 출구(24)에서의 온도인 목표 온도는, 제 1 온도만큼 빠르게 실린더 바이패스 밸브(5)의 개방에 의해 영향을 받지 않는다. 목표 온도가 제 1 온도보다 높은 한, 즉 출구(24)에서의 온도가 가스 정화 배열체(3)의 입구(18)에서의 온도보다 높은 한, 실린더 바이패스 밸브(5)는 계속 개방되고, 목표 온도가 감소할 때, 온도 차이가 감소하여 실린더 바이패스 밸브(5) 초킹을 유발한다.
실린더 바이패스 밸브(5)는 다른 센서들로부터 다른 입력들에 의해 조절될 수 있다. 따라서, 실린더 바이패스 밸브(5)는 가스 정화 배열체(3)의 소정의 최소 온도를 보장하기 위해 가스 정화 배열체(3)의 입구(18)에서 배기 가스의 미리 정해진 최소 온도에 기초하여 더 조절될 수 있다. 따라서, 실린더 바이패스 밸브(5)는, 가스 정화 배열체(3)에 진입하는 배기 가스의 온도를 증가시키기 위해서, 가스 정화 배열체(3)의 입구(18)에서의 온도가 미리 정해진 온도와 비교하여 너무 낮다면, 제 1 온도와 목표 온도 사이의 온도 차이에만 기초한 경우보다 약간 덜(slightly less) 초킹될 수 있다. 요동의 감쇠는 후속하여 약간 더 많은 시간을 취할 수 있지만, 감쇠가 발생할 것이며 제 1 온도 및 목표 온도는 시간에 걸쳐 수렴할 것이다.
실린더 바이패스 밸브(5)는, 제 1 온도가 이전에 측정된 제 1 온도보다 낮다면, 그리고 제 1 온도가 목표 온도보다 낮다면, 배기 가스 내로의 소기 가스의 더 많은 유동을 제공하도록 조절될 수 있다. 이에 의해, 제어 유닛(20)은 실제 측정된 제 1 온도 및 제 1 온도들에 대한 과거 데이터(historic data) 양자 모두에 기초하여 조절할 수 있어, 실린더 바이패스 밸브(5)가 얼마나 많이 개방, 초킹 또는 폐쇄되어야 하는지를 제어 유닛(20)이 추정하는 것을 허용한다. 마찬가지로, 실린더 바이패스 밸브(5)는 제 1 온도가 이전에 측정된 제 1 온도보다 높다면, 배기 가스 내로 소기 가스의 유동을 더 낮게 제공하도록 조절될 수 있다. 목표 온도의 결정, 즉 특정 2 행정 엔진 시스템(1)의 시간 상수(c)에 의한 1 차 필터의 제 1 온도를 필터링함으로써 유도되는 목표 온도는 또한 과거의 데이터에 기초한다.
본 발명은 본 발명의 바람직한 실시예들과 관련하여 상기에서 설명되었지만, 다음의 청구항들에 의해 규정된 바와 같이 본 발명으로부터 벗어나지 않고 수개의 수정들이 가능하다는 것이 당업자에게 명백할 것이다.

Claims (10)

  1. 엔진 데이터(engine data), 및 소기 가스(scavenging gas)가 공급되고 배기 가스(exhaust gas)를 생성하는 2 행정(two-stroke) 내연 기관(2) 및 배기 가스를 정화하기 위한 가스 정화 배열체(gas purification arrangement)(3)를 갖는 2 행정 엔진 시스템(1)을 생성하기 위한 방법으로서,
    상기 가스 정화 배열체(3)의 입구(18) 상류에서 제 1 온도를 측정하는 단계;
    - 목표 온도를 제공하는 단계;
    - 온도 차이를 제공하기 위해서 제 1 온도와 목표 온도를 비교하는 단계; 및
    - 온도 요동들(temperature oscillations)을 감쇠시키기 위해 터보과급기(turbocharger)(8)의 터빈(6)의 상류에서 배기 가스 내로 다소의 소기 가스를 허용하기 위해 상기 온도 차이에 기초하여 개방 또는 폐쇄하도록 실린더 바이패스 밸브(bypass valve)(5)를 조절하는 단계를 포함하는, 2 행정 엔진 시스템을 생성하기 위한 방법에 있어서,
    상기 목표 온도는 상기 2 행정 엔진 시스템(1)의 엔진 데이터로부터 유도되는 시간 상수(time constant)(c)에 의해 1 차 필터에서 상기 제 1 온도를 필터링함으로써 유도되거나, 상기 목표 온도는 상기 가스 정화 배열체(3)의 하류에서 제 2 온도를 측정함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는,
    2 행정 엔진 시스템을 생성하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 실린더 바이패스 밸브(5)는 상기 제 1 온도가 상기 목표 온도보다 높을 때 폐쇄되는 것을 특징으로 하는,
    2 행정 엔진 시스템을 생성하기 위한 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 실린더 바이패스 밸브(5)는 상기 제 1 온도가 상기 목표 온도보다 낮을 때 개방되는 것을 특징으로 하는,
    2 행정 엔진 시스템을 생성하기 위한 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 목표 온도는 상기 2 행정 엔진 시스템(1)의 엔진 데이터로부터 상기 제 1 온도를 수정함으로써 유도되는 것을 특징으로 하는,
    2 행정 엔진 시스템을 생성하기 위한 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실린더 바이패스 밸브(5)는 연속적으로 조절되는 것을 특징으로 하는,
    2 행정 엔진 시스템을 생성하기 위한 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배기 가스의 온도는 상기 실린더 바이패스 밸브(5)가 상기 소기 가스의 일부를 상기 터빈(6)의 상류의 배기 가스로 유입시킬 때 증가하는 것을 특징으로 하는,
    2 행정 엔진 시스템을 생성하기 위한 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배기 가스의 온도는, 상기 소기 가스의 일부가 상기 2 행정 내연 기관(2)의 실린더들(9)을 우회하는 것을 상기 실린더 바이패스 밸브(5)가 방지할 때, 감소하는 것을 특징으로 하는,
    2 행정 엔진 시스템을 생성하기 위한 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실린더 바이패스 밸브(5)를 조절하는 단계는, 상기 가스 정화 배열체(3)의 입구(18)에서의 배기 가스의 미리 정해진 최소 온도에 추가로 기초하는 것을 특징으로 하는,
    2 행정 엔진 시스템을 생성하기 위한 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 온도는 상기 가스 정화 배열체의 상류에서만 측정되는 것을 특징으로 하는,
    2 행정 엔진 시스템을 생성하기 위한 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 2 행정 엔진 시스템(1)의 시간 상수(c)에 의해 1 차 필터에서 상기 제 1 온도를 필터링함으로써 상기 목표 온도를 결정하는 것은 과거의 데이터에 기초하는 것을 특징으로 하는,
    2 행정 엔진 시스템을 생성하기 위한 방법.

KR1020170063636A 2016-05-24 2017-05-23 ２ 행정 엔진 시스템을 작동시키기 위한 방법 KR102285293B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DKPA201670345 2016-05-24
DKPA201670345A DK201670345A1 (en) 2016-05-24 2016-05-24 Method for operating a two-stroke engine system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170132684A true KR20170132684A (ko) 2017-12-04
KR102285293B1 KR102285293B1 (ko) 2021-08-03

Family

ID=60428252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170063636A KR102285293B1 (ko) 2016-05-24 2017-05-23 ２ 행정 엔진 시스템을 작동시키기 위한 방법

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP7034606B2 (ko)
KR (1) KR102285293B1 (ko)
CN (1) CN107420188B (ko)
DK (1) DK201670345A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950702277A (ko) * 1992-08-13 1995-06-19 대형 2 행정 과급 내연기관 제어방법 및 그 방법에 사용하기위한 엔진(a method of controlling a large two-stroke turbocharged internal combustion engine and engine for use in this method)
JP2012159079A (ja) * 2011-01-31 2012-08-23 Man Diesel & Turbo Filial Af Man Diesel & Turbo Se Tyskland 排気ガス再循環を用いた大型ターボチャージャ搭載２ストローク・ディーゼル・エンジン
JP2013500422A (ja) * 2009-07-24 2013-01-07 ヴァンダイン スーパーターボ，インコーポレーテッド スーパーターボチャージャーを使用したピストンエンジンのための燃料効率の改善
JP2014196745A (ja) * 2010-05-10 2014-10-16 エムエーエヌ・ディーゼル・アンド・ターボ・フィリアル・アフ・エムエーエヌ・ディーゼル・アンド・ターボ・エスイー・ティスクランド 排ガス浄化システムを備える大型２サイクルディーゼルエンジン
KR20180072552A (ko) * 2016-12-21 2018-06-29 맨 디젤 앤드 터보 필리얼 아프 맨 디젤 앤드 터보 에스이 티스크랜드 배기가스 재순환 시스템을 갖춘 대형 터보차징 2 행정 압축 점화 엔진

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009028003A1 (en) * 2007-08-30 2009-03-05 Honeywell International, Inc. Use of post compressor bleed to control turbocharger overspeeding
CN101952572B (zh) * 2008-04-17 2012-10-10 曼柴油机和涡轮公司,德国曼柴油机和涡轮欧洲股份公司的联营公司 检测擦伤前状况的方法和装置
US20130196819A1 (en) * 2012-01-30 2013-08-01 GM Global Technology Operations LLC Method of controlling a speed of an engine relative to a turbine speed of a torque converter
CN103382885A (zh) * 2012-05-03 2013-11-06 天纳克（中国）有限公司 大型发动机scr脱硝方法及其系统
US9797320B2 (en) * 2013-10-11 2017-10-24 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Engine system with intake bypass device
US9297320B2 (en) * 2014-07-25 2016-03-29 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for exhaust catalyst temperature control
KR101628114B1 (ko) * 2014-10-29 2016-06-08 현대자동차 주식회사 배기 가스의 흐름을 제어하는 엔진 시스템

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950702277A (ko) * 1992-08-13 1995-06-19 대형 2 행정 과급 내연기관 제어방법 및 그 방법에 사용하기위한 엔진(a method of controlling a large two-stroke turbocharged internal combustion engine and engine for use in this method)
JP2013500422A (ja) * 2009-07-24 2013-01-07 ヴァンダイン スーパーターボ，インコーポレーテッド スーパーターボチャージャーを使用したピストンエンジンのための燃料効率の改善
JP2014196745A (ja) * 2010-05-10 2014-10-16 エムエーエヌ・ディーゼル・アンド・ターボ・フィリアル・アフ・エムエーエヌ・ディーゼル・アンド・ターボ・エスイー・ティスクランド 排ガス浄化システムを備える大型２サイクルディーゼルエンジン
JP2012159079A (ja) * 2011-01-31 2012-08-23 Man Diesel & Turbo Filial Af Man Diesel & Turbo Se Tyskland 排気ガス再循環を用いた大型ターボチャージャ搭載２ストローク・ディーゼル・エンジン
KR20180072552A (ko) * 2016-12-21 2018-06-29 맨 디젤 앤드 터보 필리얼 아프 맨 디젤 앤드 터보 에스이 티스크랜드 배기가스 재순환 시스템을 갖춘 대형 터보차징 2 행정 압축 점화 엔진

Also Published As

Publication number Publication date
CN107420188B (zh) 2020-06-09
CN107420188A (zh) 2017-12-01
KR102285293B1 (ko) 2021-08-03
JP7034606B2 (ja) 2022-03-14
JP2017223221A (ja) 2017-12-21
DK201670345A1 (en) 2017-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2683344C2 (ru) Способ (варианты) и система для двигателя
JP5665804B2 (ja) ターボチャージャ付き圧縮着火エンジンシステムにおける排気ガス再循環制御方法
US8220443B2 (en) EGR system for internal combustion engine and method for controlling the same
RU2418966C2 (ru) Способ управления двигателем, содержащим контур рециркуляции выхлопных газов
JP2012017730A (ja) ターボチャージャ付きエンジンシステムにおける排気ガス再循環制御方法
CN101189561A (zh) 通过前馈闭环控制器状态修正来控制部件的方法和设备
JP2001517755A (ja) 燃焼エンジン内の温度値を決定するための方法およびデバイス
KR20070029826A (ko) 내연기관 제어 방법
EP2685056A1 (en) Soot burning method for particulate filters
JP2015169103A (ja) 内燃機関の制御装置
US8788235B2 (en) Method for diagnosing an actuator for a boost pressure system of an internal combustion engine
US10012158B2 (en) Optimization-based controls for an air handling system using an online reference governor
EP2143919B1 (en) Particulate filter regeneration system
KR102285293B1 (ko) ２ 행정 엔진 시스템을 작동시키기 위한 방법
JP2009079527A (ja) 多気筒エンジンのｅｇｒ装置
US20120073268A1 (en) Fuel-fired burner for no2 based regeneration
JP2001519501A (ja) 燃焼エンジンを制御するための方法およびデバイス
US20210310390A1 (en) Control device, exhaust gas purification system, and control method of engine
JP2020020295A (ja) 内燃機関の制御装置
CN106795791B (zh) 强制排气扩散器
KR102130236B1 (ko) 배기 가스 재순환 밸브의 질량 유량을 조정하기 위한 방법 및 디바이스
KR102338341B1 (ko) 엔진 시스템
CN112236582B (zh) 用于低噪声排放的运输制冷单元排出系统管理
KR20030084959A (ko) 엔진 제어 방법 및 장치
US20220154681A1 (en) Method And Device For Closed-Loop Control Of The Temperature Of A Component In An Exhaust Tract Of An Internal Combustion Engine By A Predictor

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant