WO2013179656A1 - 原動機システム及びこれを備えた船舶 - Google Patents

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WO2013179656A1
WO2013179656A1 PCT/JP2013/003377 JP2013003377W WO2013179656A1 WO 2013179656 A1 WO2013179656 A1 WO 2013179656A1 JP 2013003377 W JP2013003377 W JP 2013003377W WO 2013179656 A1 WO2013179656 A1 WO 2013179656A1
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hydraulic oil
prime mover
electric motor
pump
pressure
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PCT/JP2013/003377
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正憲 東田
貴士 久保
Original Assignee
川崎重工業株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to a prime mover system that drives a fuel pump using exhaust gas.
  • a prime mover mounted on a ship or the like is provided with a fuel pump. It is efficient if the fuel pump can be driven using exhaust gas discharged from the prime mover. Although it is difficult to drive the fuel pump directly with exhaust gas, a power turbine is connected to the pump for boosting hydraulic oil, the pump for boosting hydraulic fluid is driven with exhaust gas, and the fuel pump is pumped with hydraulic fluid boosted by the pump for boosting hydraulic fluid It is possible to operate.
  • the hydraulic oil boosting pump (60) is driven by the rotational power of the crankshaft (50), and the hydraulic oil boosting is also performed by an auxiliary power unit (330) including a power turbine and an electric motor.
  • a prime mover system (300) for driving a pump (60) is disclosed. And this power turbine is rotationally driven using the waste gas discharged
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and is a prime mover system that drives a fuel pump using exhaust gas, and the fuel pump is stable even if the load on the prime mover fluctuates.
  • An object is to provide a prime mover system capable of supplying fuel.
  • a prime mover system includes a prime mover having a fuel pump driven by hydraulic oil, a hydraulic oil boost pump that boosts the hydraulic oil, and a parallel or series arrangement with the hydraulic oil boost pump.
  • An auxiliary hydraulic oil boosting pump that boosts the hydraulic oil, a supercharger that supplies compressed air to the prime mover, an exhaust passage that supplies exhaust gas discharged from the prime mover to the supercharger, and the exhaust
  • a branch passage that branches from the passage, a power turbine that is driven by exhaust gas supplied through the branch passage, and that drives the hydraulic oil boosting pump, and an auxiliary electric motor that drives the auxiliary hydraulic pressure boosting pump;
  • the pressure of the hydraulic oil supplied to the fuel pump is acquired, and the output of the auxiliary electric motor is adjusted so that the acquired pressure of the hydraulic oil becomes a predetermined pressure set in advance. It comprises a Gosuru control device.
  • the operation supplied to the fuel pump by controlling the output of the auxiliary electric motor can be set to a predetermined pressure. Therefore, even if the load on the prime mover fluctuates, the fuel pump can stably supply fuel.
  • the predetermined pressure may be set according to the output of the prime mover. According to such a configuration, since the pressure of the hydraulic oil that drives the fuel pump can be optimized according to the output of the prime mover, it is possible to prevent the hydraulic oil pressure from becoming excessively large and suppress energy loss. it can.
  • the branch passage has an extraction valve capable of extracting exhaust gas inside, and the control device acquires a rotation speed of the power turbine, and the acquired rotation speed of the power turbine is greater than a predetermined value.
  • the opening of the bleed valve may be increased when the pressure increases. According to such a configuration, since the rotational speed of the power turbine can be suppressed to a certain level or less, it is possible to prevent damage to the hydraulic oil pressure boosting pump caused by excessive rotation of the power turbine and excessive pressure boosting of the hydraulic oil. it can.
  • the motor system further includes an electric motor driven by electric power supplied from a generator and driving the hydraulic oil boosting pump in cooperation with the power turbine, and the power turbine and the electric motor are Always connected to the hydraulic oil boosting pump, and the control device acquires a load applied to the electric motor, and when the load applied to the electric motor becomes smaller than a predetermined value, the electric motor and the You may be comprised so that a generator may be electrically disconnected.
  • the hydraulic oil boosting pump is driven not only by the power turbine but also by an electric motor, so that the hydraulic oil boosting pump can be driven stably.
  • the pressure of the hydraulic oil is stabilized, and the fuel pump can stably supply the fuel.
  • the entire system is simplified by always connecting the power turbine and the electric motor to the hydraulic oil boosting pump.
  • the electric motor and the generator are electrically disconnected so that the electric motor is driven by the power turbine and the “generator” Does not work as well. Therefore, the resistance to the power turbine generated by the operation of the electric motor like a generator is reduced, and the problem caused by the current flowing to the generator side does not occur.
  • the control device may be configured such that when the load on the prime mover is smaller than a predetermined value, the load on the auxiliary hydraulic pressure booster pump is larger than when the load on the prime mover is larger than the predetermined value.
  • the output of the operating motor and the output of the auxiliary operating motor may be controlled so that the ratio of the load of the hydraulic oil pressure boosting pump to the motor becomes small.
  • the fuel pump in a prime mover system that drives a fuel pump using exhaust gas, the fuel pump can stably supply fuel even if the load on the prime mover fluctuates.
  • 1 is a schematic diagram of a prime mover system according to a first embodiment of the present invention.
  • 1 is a block diagram of a control system of a prime mover system according to a first embodiment of the present invention. It is the schematic of the motor
  • a prime mover system 100 is a so-called main engine for navigating a ship 101, and includes a prime mover 10, a supercharger 20, a hydraulic oil booster pump 30, and a power turbine. 50, an auxiliary hydraulic oil boosting pump 60, and an auxiliary electric motor 70.
  • a prime mover 10 is a so-called main engine for navigating a ship 101, and includes a prime mover 10, a supercharger 20, a hydraulic oil booster pump 30, and a power turbine. 50, an auxiliary hydraulic oil boosting pump 60, and an auxiliary electric motor 70.
  • the prime mover 10 is a central device of the prime mover system 100.
  • the prime mover 10 according to the present embodiment is a so-called low speed diesel engine.
  • the prime mover 10 rotates a propeller shaft 103 with a propeller 102 attached to the tip.
  • the propeller shaft 103 is connected to the crankshaft 11, and the crankshaft 11 is connected to a plurality of pistons 12.
  • Each piston 12 reciprocates as the fuel explodes in the cylinder 13, and the crankshaft 11 rotates by the reciprocating motion of the piston 12.
  • the fuel is pressurized by the fuel pump 14 and supplied into the cylinder 13.
  • the fuel pump 14 is a so-called piston pump, and is driven by hydraulic oil whose pressure has been increased by the hydraulic pressure boosting pump 30 and the auxiliary hydraulic pressure boosting pump 60. Further, scavenging gas is inserted into the cylinder 13 from the scavenging pipe 15, and the exhaust gas generated in the cylinder 13 is discharged to the exhaust pipe 16.
  • the supercharger 20 is a device that compresses fresh air and supplies it to the prime mover 10.
  • the exhaust gas discharged from the prime mover 10 is supplied to the turbine unit 22 through the exhaust pipe 21 through the exhaust pipe 16.
  • the turbine unit 22 is rotated by the energy of the supplied exhaust gas.
  • the turbine part 22 and the compressor part 23 are connected by a shaft part 24, and the compressor part 23 also rotates as the turbine part 22 rotates.
  • the compressor unit 23 rotates, fresh air taken from the outside is compressed, and the compressed fresh air (scavenging) is supplied to the scavenging pipe 15 through the scavenging passage 17.
  • the hydraulic oil boosting pump 30 is a pump that boosts the hydraulic oil.
  • the hydraulic oil boosted by the hydraulic oil boosting pump 30 is used to drive the fuel pump 14 of the prime mover 10.
  • the hydraulic oil boosted by the hydraulic oil boosting pump 30 may be used to drive devices other than the fuel pump 14 such as an exhaust valve (not shown).
  • the hydraulic oil boosted by the hydraulic oil boosting pump 30 is used only for driving the fuel pump 14, the burden on the hydraulic oil boosting pump 30 is reduced, and consequently the burden on the auxiliary electric motor 70 described later is reduced. As a result, the amount of carbon dioxide discharged from the generator 104 can be suppressed.
  • the hydraulic oil boosting pump 30 of the present embodiment is a piston pump.
  • the internal piston to be driven can adjust the discharge amount of hydraulic oil by changing the stroke.
  • the power turbine 50 is a device that drives the hydraulic oil boosting pump 30.
  • the exhaust gas discharged from the prime mover 10 is once stored in the exhaust pipe 16 and then supplied to the power turbine 50 through the exhaust passage 21 and the branch passage 51 branched from the exhaust passage 21.
  • the power turbine 50 is rotationally driven by the energy of the supplied exhaust gas.
  • the power turbine 50 has a variable turbine nozzle 52, and the inflow speed of the exhaust gas flowing into the power turbine 50 can be adjusted by changing the angle of the variable turbine nozzle 52.
  • the prime mover system 100 includes a bypass passage 55 that bypasses the power turbine 50, and a bypass valve 54 is attached to the bypass passage 55.
  • the power turbine 50 is always connected to the hydraulic oil pressure boosting pump 30 via the speed reducer 53.
  • the auxiliary hydraulic oil boosting pump 60 is a pump that boosts the hydraulic oil together with the hydraulic oil boosting pump 30. That is, the auxiliary hydraulic pressure boosting pump 60 is a pump that assists the hydraulic pressure boosting pump 30. In the present embodiment, the auxiliary hydraulic pressure boosting pump 60 is arranged in parallel with the hydraulic pressure boosting pump 30. However, the auxiliary hydraulic pressure boosting pump 60 may be arranged in series with the hydraulic pressure boosting pump 30. The auxiliary hydraulic pressure boosting pump 60 has the same structure as the hydraulic pressure boosting pump 30.
  • the auxiliary electric motor 70 is a device that drives the auxiliary hydraulic oil boosting pump 60. Electric power generated by a generator (diesel generator or the like) 104 provided in the ship is supplied to the auxiliary electric motor 70 via the switchboard 105, and the auxiliary electric motor 70 is rotationally driven by this electric power.
  • the generator 104 that supplies electric power to the auxiliary electric motor 70 may be configured to generate power using the energy of the exhaust gas of the prime mover 10, and is configured to generate power by extracting power from the supercharger 20. It may be.
  • the auxiliary electric motor 70 is always connected to the auxiliary hydraulic oil boosting pump 60.
  • the prime mover system 100 includes a control device 80 that controls the prime mover system 100 as a whole.
  • the control device 80 is configured by, for example, a CPU, a ROM, a RAM, and the like.
  • FIG. 2 is a block diagram of a control system of the prime mover system 100.
  • the control device 80 includes a hydraulic pressure sensor 18 that measures the pressure of hydraulic fluid supplied to the fuel pump 14, a prime mover speed sensor 19 that measures the rotational speed of the prime mover 10, and a fuel that measures the fuel injection amount.
  • the flow rate sensor 106 and the power turbine speed sensor 25 that measures the rotational speed of the power turbine 50 are electrically connected. Based on the input signals from these devices, the control device 80 provides various information such as the pressure of the hydraulic oil supplied to the fuel pump 14, the rotational speed of the prime mover 10, the fuel injection amount, and the rotational speed of the power turbine 50. To get.
  • control device 80 performs various calculations based on the input signals from the above-described devices, and controls each part of the prime mover system 100.
  • control device 80 is electrically connected to the auxiliary electric motor 70 and the bypass valve 54, and transmits a control signal to these devices based on the results of calculations performed based on each input signal. To do.
  • the control device 80 has an auxiliary electric motor control unit 81 and an overspeed prevention control unit 82 as functional configurations.
  • the auxiliary electric motor control unit 81 is a part that controls the auxiliary electric motor 70. Specifically, the auxiliary electric motor control unit 81 first calculates the current load of the prime mover 10 using a map stored in advance based on the rotational speed of the prime mover 10 and the fuel injection amount. Subsequently, the auxiliary electric motor control unit 81 stores the optimum hydraulic pressure corresponding to the load of the prime mover 10 and determines the optimum hydraulic pressure corresponding to the calculated output of the prime mover 10. Further, the auxiliary electric motor control unit 81 transmits a control signal to the auxiliary electric motor 70 so that the pressure of the hydraulic oil supplied to the fuel pump 14 becomes the previously determined optimum hydraulic pressure, and the auxiliary electric motor 70 is controlled.
  • auxiliary electric motor control unit 81 performs the control as described above, even if the output of the hydraulic oil boosting pump 30 fluctuates because the output of the power turbine 50 fluctuates with the fluctuation of the load of the prime mover 10.
  • the auxiliary electric motor 70 By controlling the auxiliary electric motor 70, the pressure of the hydraulic oil supplied to the fuel pump 14 becomes appropriate, and the fuel pump 14 can stably supply the fuel.
  • the over-rotation prevention control unit 82 is a portion that prevents over-rotation of the power turbine 50. Specifically, the overspeed prevention control unit 82 first determines whether or not the rotational speed of the power turbine 50 is greater than a predetermined value. Subsequently, when the overspeed prevention control unit 82 determines that the rotational speed of the power turbine 50 is greater than a predetermined value, the overspeed prevention control unit 82 transmits a control signal to the bypass valve 54 and opens the bypass valve 54. By opening the bypass valve 54, the amount of exhaust gas flowing into the power turbine 50 is reduced, and the rotational speed of the power turbine 50 can be reduced.
  • the overspeed prevention control unit 82 performs the above-described control, thereby preventing the overspeed of the power turbine 50.
  • the hydraulic oil is boosted by both the hydraulic oil pressure booster pump 30 and the auxiliary hydraulic oil pressure booster pump 60, and therefore the fluctuation of the load on the prime mover 10. Therefore, even if the output of the power turbine 50 fluctuates, the hydraulic oil boosting pump 30 can be driven stably. Also, by using a plurality of pumps, even if one of the pumps is damaged, the hydraulic oil can be boosted by the other pump. That is, the prime mover system 100 according to the present embodiment has redundancy as the entire system.
  • the hydraulic oil boosting pump 30 and the power turbine 50 are directly connected without using a disconnect mechanism (clutch), and the auxiliary hydraulic oil boost pump 60 and the auxiliary electric motor 70 are disconnected. It is connected directly without going through. Therefore, the connecting mechanism for connecting the devices has a simple configuration, the risk of failure can be suppressed, and power can be transmitted efficiently (mechanical loss can be suppressed).
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a prime mover system 200 according to the present embodiment.
  • the prime mover system 200 according to the present embodiment is not provided with a bypass valve 54 (see FIG. 1) that bypasses the exhaust gas flowing into the power turbine 50, and instead is provided in the branch passage 51.
  • the configuration differs from the prime mover system 100 according to the first embodiment in that an extraction valve 56 is provided.
  • FIG. 4 is a block diagram of a control system of the prime mover system 200 according to the present embodiment.
  • the control device 80 is electrically connected to the extraction valve 56 instead of the bypass valve 54 (see FIG. 2), and performs an operation performed based on each input signal.
  • a control signal is transmitted to the extraction valve 56 based on the result of the above.
  • the over-rotation prevention control unit 82 of the control device 80 determines that the rotational speed of the power turbine 50 is greater than a predetermined value
  • the control signal is transmitted to the extraction valve 56 and the extraction valve 56 is turned on. Open and reduce the amount of exhaust gas flowing to the power turbine 50. Thereby, the rotational speed of the power turbine 50 falls.
  • the rotation speed of the power turbine 50 is controlled not to exceed a certain level by adjusting the opening degree of the extraction valve 56. Thereby, the excessive rotation of the power turbine 50 can be prevented.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of the prime mover system 300 according to the present embodiment.
  • the prime mover system 300 according to the present embodiment is different in configuration from the prime mover system 100 according to the first embodiment in that it includes an electric motor 40 that drives a hydraulic oil boosting pump 30.
  • the electric motor 40 is a device that drives the hydraulic oil boosting pump 30 in cooperation with the power turbine 50. Electric power generated by the generator 104 is supplied to the electric motor 40 via the switchboard 105, and the electric motor 40 is rotationally driven by this electric power. The electric motor 40 is always connected to the hydraulic oil boosting pump 30.
  • FIG. 6 is a block diagram of the control system of the prime mover system 300 according to the present embodiment.
  • the control apparatus 80 of this embodiment is electrically connected with the electric motor 40 and the switchboard 105 other than the apparatus demonstrated in 1st Embodiment.
  • the control device 80 acquires the current value of the power source supplied to the electric motor 40 by the input signal from the electric motor 40.
  • the control apparatus 80 transmits a control signal to the electric motor 40 and the switchboard 105 based on the result of the calculation etc. which were performed based on each input signal.
  • the control apparatus 80 of this embodiment has the electric motor control part 83 which controls the electric motor 40 as a functional structure.
  • both the hydraulic oil boosting pump 30 and the auxiliary hydraulic oil boosting pump 60 are always driven.
  • the hydraulic oil boosting pump 30 is operated at 75% of the maximum output
  • the auxiliary hydraulic oil boosting pump 60 is operated at 20% of the maximum output.
  • the hydraulic oil can be sufficiently boosted with only one pump, but when both pumps are driven at all times, the operating situation of the prime mover 10 changes and the flow rate of the hydraulic oil needs to be increased. Can also respond quickly.
  • the hydraulic oil boosting pump 30 is mainly driven by the electric motor 40.
  • the electric motor 40 drives not only the hydraulic oil boosting pump 30, but also the power turbine 50, resulting in energy loss. Therefore, in the present embodiment, in order to minimize this energy loss, the load sharing between the hydraulic oil boosting pump 30 and the auxiliary hydraulic oil boosting pump 60 is changed.
  • the electric motor control unit 83 determines whether or not the load of the prime mover 10 is smaller than a predetermined value. That is, it is determined whether or not the hydraulic oil booster pump 30 is mainly driven by the electric motor 40, not the power turbine 50.
  • the electric motor control unit 83 transmits a control signal to the electric motor 40 and sets the rotation speed of the electric motor 40 to be small.
  • the rotation speed set here is a rotation speed smaller than the rotation speed in normal operation. As a result, the output of the hydraulic oil pressure increasing pump 30 is reduced.
  • the auxiliary electric motor control unit 81 controls the auxiliary electric motor 70 to maintain the pressure of the hydraulic oil supplied to the fuel pump 14 at a predetermined pressure.
  • the ratio of the load of the hydraulic oil boosting pump 30 to the load of the auxiliary hydraulic oil boosting pump 60 becomes smaller than the ratio in the normal operation, and the energy loss in the electric motor 40 can be suppressed. That is, the auxiliary hydraulic pressure boosting pump 60 becomes the main pump that boosts the hydraulic pressure.
  • whether or not to switch the main pump is determined based on whether or not the load on the prime mover 10 is smaller than a predetermined value. For example, whether or not the current supplied to the electric motor 40 is reversed. Whether or not to switch the main pump may be determined.
  • the control device 80 may adjust the area of the variable turbine nozzle 52 so that the power turbine 50 does not become a resistance.
  • the electric motor control unit 83 determines that the load of the prime mover 10 is not smaller than the predetermined value described above, the electric motor control unit 83 transmits a control signal to the electric motor 40 and sets the electric motor 40 to the rotational speed during normal operation. To do.
  • the ratio of the load of the hydraulic pressure boosting pump 30 to the load of the auxiliary hydraulic pressure boosting pump 60 is larger than when the load of the prime mover 10 is small. As a result, both the auxiliary hydraulic pressure boosting pump 60 and the hydraulic pressure boosting pump 30 can be operated efficiently.
  • the hydraulic oil boosting pump 30 can be driven only by the power turbine 50.
  • the electric motor 40 is hardly loaded, so the electrical connection between the electric motor 40 and the generator 104 is disconnected.
  • the electric motor control unit 83 first determines whether or not the current value of the power supplied to the electric motor 40 is smaller than a predetermined value. In this embodiment, since the electric motor 40 is driven at a constant speed, the current value of the power supplied to the electric motor 40 decreases when the load of the electric motor 40 decreases. That is, by detecting the current value of the power supplied to the electric motor 40, the degree of load on the electric motor 40 can be determined.
  • the electric motor control unit 83 determines that the current value of the power supplied to the electric motor 40 is smaller than the predetermined value, the electric motor control unit 83 transmits a control signal to the switchboard 105 to electrically connect the electric motor 40 and the generator 104 to each other.
  • the switchboard 105 is controlled so as to be disconnected.
  • the electric motor 40 and the generator 104 are electrically disconnected, of course, because it is not necessary to supply electric power to the electric motor 40, but there are other reasons. That is, when the load on the prime mover 10 is large, the electric motor 40 is driven by the power turbine 50. At this time, current may flow from the electric motor 40 to the generator 104 and the auxiliary electric motor 70, which may cause problems, but this is prevented. Even when power is not supplied from the generator 104 to the electric motor 40, power is supplied to the auxiliary electric motor 70. Therefore, even if the hydraulic pressure boosting pump 30 becomes somewhat unstable, it can be covered by the auxiliary hydraulic pressure boosting pump 60.
  • the prime mover system 300 not only the power turbine 50 but also the electric oil booster pump 30 is driven using the electric motor 40, so that the power turbine 50 is changed due to the load variation of the prime mover 10. Even when the output of the hydraulic fluid fluctuates, the hydraulic oil boosting pump 30 can be driven stably. Further, the hydraulic oil boosting pump 30 and the power turbine 50 are directly connected without going through the disconnecting mechanism, and the hydraulic oil boosting pump 30 and the electric motor 40 are directly connected without going through the disconnecting mechanism. Therefore, switching when the drive source of the hydraulic oil boosting pump 30 is switched from the electric motor 40 to the power turbine 50 and vice versa can be performed quickly.
  • the prime mover system according to the present invention is a prime mover system that drives a fuel pump using exhaust gas, but the fuel pump can stably supply fuel even when the load on the prime mover fluctuates. Useful in the technical field of systems.
  • prime mover 14 fuel pump 20 supercharger 21 exhaust passage 30 hydraulic oil boosting pump 40 electric motor 50 power turbine 51 branch passage 56 bleed valve 60 auxiliary hydraulic oil boosting pump 70 auxiliary electric motor 80 controller 100, 200, 300 prime mover System 101 Ship 104 Generator

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Abstract

　排ガスを利用して燃料ポンプを駆動する原動機システムであって、原動機の負荷が変動しても燃料ポンプが安定して燃料を供給することができる原動機システムを提供する。　本発明に係る原動機システム（100）は、作動油によって駆動される燃料ポンプ（14）を有する原動機（10）と、作動油を上昇する作動油昇圧用ポンプ（30）と、作動油昇圧用ポンプ（30）と並列又は直列に配置され、作動油を昇圧する補助作動油昇圧用ポンプ（60）と、排ガスによって駆動され、作動油昇圧用ポンプ（30）を駆動するパワータービン（50）と、補助作動油昇圧用ポンプ（60）を駆動する補助電動モータ（70）と、燃料ポンプ（14）に供給される作動油の圧力を取得し、取得した作動油の圧力が予め設定された所定圧力となるように補助電動モータ（70）の出力を制御する制御装置（80）と、を備えている。

Description

原動機システム及びこれを備えた船舶
　本発明は、排ガスを利用して燃料ポンプを駆動する原動機システムに関する。
　船舶等に搭載される原動機には燃料ポンプが設けられている。この燃料ポンプを原動機から排出される排ガスを利用して駆動することができれば効率的である。燃料ポンプを排ガスで直接駆動することは難しいが、作動油昇圧用ポンプにパワータービンを連結し、排ガスでこの作動油昇圧用ポンプを駆動し、作動油昇圧用ポンプで昇圧した作動油で燃料ポンプを作動させることは可能である。
　特許文献１の図３には、作動油昇圧用ポンプ（６０）をクランク軸（５０）の回転動力よって駆動し、さらにパワータービンと電動モータからなる補助動力装置（３３０）によっても作動油昇圧用ポンプ（６０）を駆動する原動機システム（３００）が開示されている。そして、このパワータービンは、原動機（１０）から排出された排ガスを利用して回転駆動されている。
特開２０１２－３５７９７号公報
　特許文献１に記載の原動機システムでは、パワータービンは原動機から排出される排ガスの量（すなわち原動機の負荷）によって出力が変動するものの、そのことで燃料の供給が不安定になることはない。これは、特許文献１に記載の原動機システムでは、作動油昇圧用ポンプは主にクランクシャフトの回転動力によって駆動され、パワータービンはあくまでも補助的な役割を果たすに過ぎないからである。
　一方で、特許文献１に記載の原動機システムよりも単純な構成が求められる場合がある。例えばクランクシャフトの回転動力を用いずに、パワータービンのみで作動油昇圧用ポンプを駆動させれば、全体を単純な構成とすることができる。ただし、この場合にはパワータービンが主な動力源となるため、原動機の負荷が変動するのに伴って作動油昇圧用ポンプを安定して駆動することができず、その結果、燃料ポンプが安定して燃料を供給できないおそれがある。
　本発明は上記のような課題を解決するためになされたものであって、排ガスを利用して燃料ポンプを駆動する原動機システムであって、原動機の負荷が変動しても燃料ポンプが安定して燃料を供給することができる原動機システムを提供することを目的とする。
　本発明のある実施形態に係る原動機システムは、作動油によって駆動される燃料ポンプを有する原動機と、前記作動油を昇圧する作動油昇圧用ポンプと、前記作動油昇圧用ポンプと並列又は直列に配置され、前記作動油を昇圧する補助作動油昇圧用ポンプと、前記原動機に圧縮空気を供給する過給機と、前記原動機から排出された排ガスを前記過給機に供給する排気通路と、前記排気通路から分岐する分岐通路と、前記分岐通路を通って供給される排ガスによって駆動され、前記作動油昇圧用ポンプを駆動するパワータービンと、前記補助作動油昇圧用ポンプを駆動する補助電動モータと、前記燃料ポンプに供給される作動油の圧力を取得し、取得した前記作動油の圧力が予め設定された所定圧力となるように前記補助電動モータの出力を制御する制御装置と、を備えている。
　かかる構成によれば、原動機の出力の変動に伴って作動油昇圧用ポンプの作動油を昇圧する能力が変動したとしても、補助電動モータの出力を制御することにより、燃料ポンプに供給される作動油の圧力を予め設定された所定圧力とすることができる。よって、原動機の負荷が変動しても燃料ポンプが安定して燃料を供給することができる。
　また、上記の原動機システムにおいて、前記所定圧力は前記原動機の出力に応じて設定されていてもよい。かかる構成によれば、燃料ポンプを駆動する作動油の圧力を原動機の出力に応じた最適な圧力にできるため、作動油の圧力を過度に大きくなるのを防止して、エネルギーロスを抑えることができる。
　また、上記の原動機システムにおいて、前記分岐通路は内部の排ガスを抽出できる抽気バルブを有し、前記制御装置は前記パワータービンの回転速度を取得し、取得した前記パワータービンの回転速度が所定値よりも大きくなったとき抽気バルブの開度を大きくするように構成されていてもよい。かかる構成によれば、パワータービンの回転速度を一定以下に抑えることができるため、パワータービンが過回転することにより生じる作動油昇圧用ポンプの破損や、作動油の過度な昇圧を防止することができる。
　また、上記の原動機システムにおいて、発電機から供給された電力により駆動され、前記パワータービンと協働して前記作動油昇圧用ポンプを駆動する電動モータをさらに備え、前記パワータービン及び前記電動モータは前記作動油昇圧用ポンプに常時連結されており、前記制御装置は、前記電動モータにかかる負荷を取得し、前記電動モータにかかる負荷が所定の値よりも小さくなったとき、前記電動モータと前記発電機とを電気的に切断するように構成されていてもよい。
　かかる構成によれば、パワータービンだけでなく電動モータによっても作動油昇圧用ポンプが駆動されるため、作動油昇圧用ポンプを安定して駆動することができる。その結果、作動油の圧力が安定し、燃料ポンプは燃料を安定して供給することができる。さらに、パワータービンと電動モータを作動油昇圧用ポンプに常時連結することで、システム全体を単純化している。ただし、電動モータにかかる負荷が所定の値よりも小さくなったとき、電動モータと発電機を電気的に切断するように構成することで、電動モータがパワータービンに駆動されて「発電機」のように作動することもない。そのため、電動モータが発電機のように作動することで生じるパワータービンへの抵抗が低減され、また、発電機側に電流が流れることによって生じる問題も発生することはない。
　また、上記の原動機システムにおいて、前記制御装置は、前記原動機の負荷が所定値よりも小さいとき、前記原動機の負荷が当該所定値よりも大きいときに比べて、前記補助作動油昇圧用ポンプの負荷に対する前記作動油昇圧用ポンプの負荷の割合が小さくなるように、前記作動モータの出力及び前記補助作動モータの出力を制御するように構成されていてもよい。原動機の負荷が小さくパワータービンの出力が小さい場合には電動モータにエネルギーロスが生じやすいところ、上記の構成によれば、パワータービンの出力が小さい場合には作動油昇圧用ポンプの負荷を比較的小さくするため、エネルギーロスを抑えることができる。
　さらに、本発明のある形態に係る船舶は、上記の原動機システムを備えている。
　本発明によれば、排ガスを利用して燃料ポンプを駆動する原動機システムにおいて、原動機の負荷が変動しても燃料ポンプは安定して燃料を供給することができる。
本発明の第１実施形態に係る原動機システムの概略図である。 本発明の第１実施形態に係る原動機システムの制御系のブロック図である。 本発明の第２実施形態に係る原動機システムの概略図である。 本発明の第２実施形態に係る原動機システムの制御系のブロック図である。 本発明の第３実施形態に係る原動機システムの概略図である。 本発明の第３実施形態に係る原動機システムの制御系のブロック図である。
　以下、本発明に係る原動機システムの実施形態について図を参照しながら説明する。以下では、全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同じ符号を付して、重複する説明は省略する。
　（第１実施形態）
　＜原動機システムの全体構成＞
　まず、図１を参照しながら、本発明の第１実施形態に係る原動機システム１００の全体構成について説明する。図１に示すように、本実施形態に係る原動機システム１００は、船舶１０１を航行させるためのいわゆる主機であって、原動機１０と、過給機２０と、作動油昇圧用ポンプ３０と、パワータービン５０と、補助作動油昇圧用ポンプ６０と、補助電動モータ７０と、を備えている。以下、これらの各構成要素について順に説明する。
　原動機１０は、原動機システム１００の中心となる装置である。本実施形態に係る原動機１０は、いわゆる低速ディーゼルエンジンである。原動機１０は、先端にプロペラ１０２が取り付けられたプロペラ軸１０３を回転させる。プロペラ軸１０３はクランク軸１１に連結されており、クランク軸１１は複数のピストン１２に連結されている。各ピストン１２はシリンダ１３内での燃料の爆発に伴って往復運動し、ピストン１２の往復運動によってクランク軸１１は回転する。燃料は、燃料ポンプ１４によって加圧されてシリンダ１３内に供給される。本実施形態の燃料ポンプ１４はいわゆるピストンポンプであって、作動油昇圧用ポンプ３０及び補助作動油昇圧用ポンプ６０によって昇圧された作動油によって駆動される。また、シリンダ１３には掃気管１５から掃気が挿入され、シリンダ１３内で生成された排ガスは排気管１６へと排出される。
　過給機２０は、新気を圧縮して原動機１０に供給する装置である。原動機１０から排出された排ガスは、排気管１６を介して排気通路２１を通りタービン部２２に供給される。タービン部２２は、供給された排ガスのエネルギにより回転する。タービン部２２とコンプレッサ部２３はシャフト部２４により連結されており、タービン部２２が回転することによりコンプレッサ部２３も回転する。コンプレッサ部２３が回転すると、外部から取り込んだ新気が圧縮され、圧縮された新気（掃気）は掃気通路１７を通って掃気管１５に供給される。
　作動油昇圧用ポンプ３０は、作動油を昇圧するポンプである。作動油昇圧用ポンプ３０で昇圧した作動油は、原動機１０の燃料ポンプ１４を駆動するために用いられる。なお、作動油昇圧用ポンプ３０で昇圧した作動油は、例えば排気バルブ（図示せず）など燃料ポンプ１４以外の装置の駆動に用いてもよい。ただし、作動油昇圧用ポンプ３０で昇圧した作動油を燃料ポンプ１４の駆動のみに用いるようにすれば、作動油昇圧用ポンプ３０の負担が軽減され、ひいては後述する補助電動モータ７０の負担が軽減されることで発電機１０４から排出される二酸化炭素の排出量を抑えることができる。なお、本実施形態の作動油昇圧用ポンプ３０は、ピストンポンプである。駆動される内部のピストンはストロークを変化させることで、作動油の吐出量を調整することもできる。
　パワータービン５０は、作動油昇圧用ポンプ３０を駆動する装置である。原動機１０から排出された排ガスは、一旦排気管１６に収容された後、排気通路２１及び排気通路２１から分岐した分岐通路５１を通ってパワータービン５０に供給される。そして、パワータービン５０は、供給された排ガスのエネルギによって回転駆動する。パワータービン５０は可変タービンノズル５２を有しており、可変タービンノズル５２の角度を変化させることで、パワータービン５０に流入する排ガスの流入速度を調整することができる。また、原動機システム１００は、パワータービン５０を迂回するバイパス通路５５を有しており、このバイパス通路５５にはバイパスバルブ５４が取り付けられている。なお、パワータービン５０は減速機５３を介して作動油昇圧用ポンプ３０に常時連結されている。
　補助作動油昇圧用ポンプ６０は、作動油昇圧用ポンプ３０とともに作動油を昇圧するポンプである。つまり、補助作動油昇圧用ポンプ６０は、作動油昇圧用ポンプ３０を補助するポンプである。本実施形態では、補助作動油昇圧用ポンプ６０は、作動油昇圧用ポンプ３０と並列に配置されている。ただし、補助作動油昇圧用ポンプ６０は、作動油昇圧用ポンプ３０と直列に配置されていてもよい。なお、補助作動油昇圧用ポンプ６０は作動油昇圧用ポンプ３０と同様の構造を有している。
　補助電動モータ７０は、補助作動油昇圧用ポンプ６０を駆動する装置である。補助電動モータ７０には、船内に設けられた発電機（ディーゼル発電機等）１０４によって発電された電力が配電盤１０５を介して供給され、この電力により補助電動モータ７０は回転駆動される。ただし、補助電動モータ７０に電力を供給する発電機１０４は、原動機１０の排ガスのエネルギを利用して発電するよう構成されていてもよく、過給機２０から動力を取り出して発電するよう構成されていてもよい。なお、補助電動モータ７０は補助作動油昇圧用ポンプ６０に常時連結されている。
　＜制御系の構成＞
　次に、原動機システム１００のうち制御系の構成について説明する。原動機システム１００は、原動機システム１００全体を制御する制御装置８０を備えている。制御装置８０は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等によって構成されている。図２は、原動機システム１００の制御系のブロック図である。
　図２に示すように、制御装置８０は燃料ポンプ１４に供給される作動油の圧力を測定する油圧センサ１８、原動機１０の回転速度を測定する原動機速度センサ１９、燃料の噴射量を測定する燃料流量センサ１０６、パワータービン５０の回転速度を測定するパワータービン速度センサ２５と電気的に接続されている。制御装置８０は、これらの各機器からの入力信号に基づいて、燃料ポンプ１４に供給される作動油の圧力、原動機１０の回転速度、燃料の噴射量、パワータービン５０の回転速度といった種々の情報を取得する。
　また、制御装置８０は、上記の各機器からの入力信号に基づいて種々の演算を行い、原動機システム１００の各部を制御する。本実施形態では、制御装置８０は、補助電動モータ７０、バイパスバルブ５４と電気的に接続されており、各入力信号に基づいて行った演算等の結果に基づいてこれらの機器へ制御信号を送信する。
　さらに、制御装置８０は、機能的な構成として、補助電動モータ制御部８１と、過回転防止制御部８２とを有している。このうち補助電動モータ制御部８１は、補助電動モータ７０を制御する部分である。具体的には、補助電動モータ制御部８１は、まず、原動機１０の回転速度及び燃料の噴射量に基づいて予め記憶したマップを用いて現状の原動機１０の負荷を算出する。続いて、補助電動モータ制御部８１は、原動機１０の負荷に応じた最適な作動油圧を記憶しており、算出した原動機１０の出力に対応する最適な作動油圧を決定する。さらに、補助電動モータ制御部８１は、燃料ポンプ１４に供給される作動油の圧力が、先に決定した最適な作動油圧となるように、補助電動モータ７０に制御信号を送信して補助電動モータ７０を制御する。
　補助電動モータ制御部８１では以上のような制御が行われるため、原動機１０の負荷の変動に伴ってパワータービン５０の出力が変動することで、作動油昇圧用ポンプ３０の出力が変動したとしても、補助電動モータ７０を制御することで、燃料ポンプ１４に供給する作動油の圧力が適正なものとなり、ひいては燃料ポンプ１４は燃料を安定して供給することができる。
　一方、過回転防止制御部８２は、パワータービン５０の過回転を防止する部分である。具体的には、過回転防止制御部８２は、まず、パワータービン５０の回転速度が予め定められた所定値よりも大きいか否かを判定する。続いて、過回転防止制御部８２は、パワータービン５０の回転速度が所定値よりも大きいと判断した場合には、バイパスバルブ５４に制御信号を送信し、バイパスバルブ５４を開放する。バイパスバルブ５４を開放することで、パワータービン５０に流入する排ガスの量が減り、パワータービン５０の回転速度を低下させることができる。
　原動機１０の負荷が一定以上になると（例えば最大負荷のとき）、排ガスの流量は非常に多く、パワータービン５０が過回転となって、作動油昇圧用ポンプ３０が破損するそれがある。そこで、本実施形態では、過回転防止制御部８２によって上記のような制御を行うことにより、パワータービン５０の過回転を防止している。
　以上のように、本実施形態に係る原動機システム１００によれば、作動油昇圧用ポンプ３０と補助作動油昇圧用ポンプ６０の両方のポンプで作動油が昇圧されるため、原動機１０の負荷の変動によってパワータービン５０の出力が変動したとしても、作動油昇圧用ポンプ３０を安定して駆動することができる。また、複数のポンプを用いることで、一方のポンプが破損しても他方のポンプによって作動油を昇圧することができる。すなわち、本実施形態に係る原動機システム１００はシステム全体としての冗長性を備えている。
　また、本実施形態では、作動油昇圧用ポンプ３０とパワータービン５０が切離し機構（クラッチ）を介さずに直接連結されており、また、補助作動油昇圧用ポンプ６０と補助電動モータ７０が切離し機構を介さずに直接連結されている。そのため、各機器を連結する連結機構が単純な構成となり、故障のリスクを抑えることができ、また、動力を効率よく伝達することができる（機械的ロスを抑えることができる）。
　（第２実施形態）
　次に、図３及び図４を参照しながら、本発明の第２実施形態に係る原動機システム２００について説明する。図３は本実施形態に係る原動機システム２００の概略図である。図３に示すように、本実施形態に係る原動機システム２００は、パワータービン５０に流入する排ガスを迂回させるバイパスバルブ５４（図１参照）が設けられておらず、これに代えて分岐通路５１に抽気バルブ５６が設けられている点で第１実施形態に係る原動機システム１００と構成が異なる。
　図４は、本実施形態に係る原動機システム２００の制御系のブロック図である。図４に示すように、本実施形態では、制御装置８０は、バイパスバルブ５４（図２参照）に代えて、抽気バルブ５６と電気的に接続されており、各入力信号に基づいて行った演算等の結果に基づいて抽気バルブ５６へ制御信号を送信する。具体的には、制御装置８０の過回転防止制御部８２が、パワータービン５０の回転速度が所定値よりも大きいと判断した場合には、抽気バルブ５６へ制御信号を送信して抽気バルブ５６を開放し、パワータービン５０に流れる排ガスの量を減らす。これにより、パワータービン５０の回転速度が低下する。
　以上のとおり、本実施形態では、抽気バルブ５６の開度を調整することで、パワータービン５０の回転速度が一定以上とならないように制御されている。これにより、パワータービン５０の過回転を防止することができる。
　（第３実施形態）
　次に、図５及び図６を参照しながら、本発明の第３実施形態に係る原動機システム３００について説明する。図５は、本実施形態に係る原動機システム３００の概略図である。図５に示すように、本実施形態に係る原動機システム３００は、作動油昇圧用ポンプ３０を駆動する電動モータ４０を有する点で第１実施形態に係る原動機システム１００と構成が異なる。
　電動モータ４０は、パワータービン５０と協働して作動油昇圧用ポンプ３０を駆動する装置である。電動モータ４０には、発電機１０４によって発電された電力が配電盤１０５を介して供給され、この電力により電動モータ４０は回転駆動される。また、電動モータ４０は作動油昇圧用ポンプ３０に常時連結されている。
　図６は、本実施形態に係る原動機システム３００の制御系のブロック図である。図６に示すように、本実施形態の制御装置８０は、第１実施形態で説明した機器の他、電動モータ４０及び配電盤１０５と電気的に接続されている。制御装置８０は、電動モータ４０からの入力信号により電動モータ４０に供給されている電源の電流値を取得する。また、制御装置８０は、各入力信号に基づいて行った演算等の結果に基づいて電動モータ４０及び配電盤１０５へ制御信号を送信する。さらに、本実施形態の制御装置８０は機能的な構成として、電動モータ４０を制御する電動モータ制御部８３を有している。
　本実施形態では、作動油昇圧用ポンプ３０と補助作動油昇圧用ポンプ６０の両方を常に駆動させている。例えば、作動油昇圧用ポンプ３０を最大出力の７５％で運転し、補助作動油昇圧用ポンプ６０を最大出力の２０％で運転する。本実施形態では、一方のポンプのみでも作動油を十分に昇圧できるが、両方のポンプを常に駆動させることで、原動機１０の運転状況が変化して作動油の流量を増やす必要が生じたときにも迅速に対応することができる。
　ここで、原動機１０の負荷が小さい時には、排ガスの流量は少なく、パワータービン５０の出力は小さため、作動油昇圧用ポンプ３０は主に電動モータ４０によって駆動される。このとき、パワータービン５０は作動油昇圧用ポンプ３０に常時連結されているため、電動モータ４０は作動油昇圧用ポンプ３０だけでなくパワータービン５０も駆動することになり、エネルギーロスが生じる。そこで本実施形態では、このエネルギーロスをわずかにするため、作動油昇圧用ポンプ３０と補助作動油昇圧用ポンプ６０の負荷分担を変更する。
　具体的には、電動モータ制御部８３が、原動機１０の負荷が所定値よりも小さいか否かを判定する。つまり、作動油昇圧用ポンプ３０を主に駆動しているのは、パワータービン５０ではなく電動モータ４０であるか否かを判定する。そして、電動モータ制御部８３が、原動機１０の負荷が所定値よりも小さいと判定した場合には、電動モータ４０に制御信号を送信し、電動モータ４０の回転速度を小さく設定する。ここで設定される回転速度は、通常運転における回転速度よりも小さい回転速度である。これにより、作動油昇圧用ポンプ３０の出力は小さくなる。ただし、上述したように補助電動モータ制御部８１が補助電動モータ７０を制御し、燃料ポンプ１４へ供給する作動油の圧力を所定圧力に維持する。その結果、補助作動油昇圧用ポンプ６０の負荷に対する作動油昇圧用ポンプ３０の負荷の割合が通常運転における割合よりも小さくなり、電動モータ４０でのエネルギーロスを抑えることができる。つまり、補助作動油昇圧用ポンプ６０が作動油を昇圧するメインのポンプとなる。また、以上では、原動機１０の負荷が所定値よりも小さいか否かでメインとなるポンプを切り替えるか否かを判断したが、例えば、電動モータ４０に供給される電流が逆流したか否かで、メインとなるポンプを切り替えるか否かを判断してもよい。なお、このとき、制御装置８０は、パワータービン５０が抵抗にならないように可変タービンノズル５２の面積を調整してもよい。
　また、原動機１０の負荷が前述した所定値よりも大きい場合には、パワータービン５０の出力は十分大きく、パワータービン５０が電動モータ４０に加勢して、作動油昇圧用ポンプ３０を協働して駆動する状態にある。そこで、電動モータ制御部８３は、原動機１０の負荷が前述した所定値よりも小さくないと判断した場合には、制御信号を電動モータ４０に送信し、電動モータ４０を通常運転時の回転速度とする。その結果、原動機１０の負荷が小さいときに比べて、補助作動油昇圧用ポンプ６０の負荷に対する作動油昇圧用ポンプ３０の負荷の割合が大きくなる。これにより、補助作動油昇圧用ポンプ６０及び作動油昇圧用ポンプ３０の両方のポンプを効率よく運転することができる。
　また、原動機１０の負荷がさらに大きくなると、パワータービン５０のみで作動油昇圧用ポンプ３０を駆動できるようになる。この状態又はこの状態に近づいたときには、電動モータ４０には負荷がほとんどかからなくなるため、電動モータ４０と発電機１０４の電気的な接続を切断する。具体的には、電動モータ制御部８３は、まず、電動モータ４０へ供給する電源の電流値が所定値よりも小さいか否かを判定する。本実施形態では、電動モータ４０を一定の速度で駆動するため、電動モータ４０の負荷が低下すると電動モータ４０へ供給する電源の電流値が低下することになる。つまり、電動モータ４０に供給される電源の電流値を検出することで、電動モータ４０の負荷の程度を判断することができる。そして、電動モータ制御部８３は、電動モータ４０へ供給する電源の電流値が所定値よりも小さいと判定した場合には、配電盤１０５に制御信号を送信し、電動モータ４０と発電機１０４を電気的に切断するように配電盤１０５を制御する。
　上記のように電動モータ４０と発電機１０４を電気的に切断するのは、電動モータ４０に電力を供給する必要がないということはもちろんであるが、他にも理由がある。すなわち、原動機１０の負荷が大きいとき、電動モータ４０はパワータービン５０に駆動されることになる。このとき電動モータ４０から発電機１０４や補助電動モータ７０に電流が流れて問題が生じる可能性があるが、これを防止しているのである。なお、発電機１０４から電動モータ４０に電力が供給されない場合であっても、補助電動モータ７０には電力が供給される。そのため、作動油昇圧用ポンプ３０が多少不安定になったとしても、補助作動油昇圧用ポンプ６０によってカバーすることができる。
　以上のように、本実施形態に係る原動機システム３００では、パワータービン５０だけでなく、電動モータ４０を用いて作動油昇圧用ポンプ３０を駆動することで、原動機１０の負荷の変動によってパワータービン５０の出力が変動したとしても、作動油昇圧用ポンプ３０を安定して駆動することができる。また、作動油昇圧用ポンプ３０とパワータービン５０が切離し機構を介さずに直接連結されており、作動油昇圧用ポンプ３０と電動モータ４０が切離し機構を介さずに直接連結されている。そのため、作動油昇圧用ポンプ３０の駆動源が電動モータ４０からパワータービン５０へ切り換わるときの切り換え、及び、その逆の切り換えを迅速に行うことができる。
　以上、本発明に係る実施形態について図を参照して説明したが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
　本発明に係る原動機システムによれば、排ガスを利用して燃料ポンプを駆動する原動機システムでありながら、原動機の負荷が変動しても燃料ポンプが安定して燃料を供給することができるため、原動機システムの技術分野において有益である。
１０　原動機
１４　燃料ポンプ
２０　過給機
２１　排気通路
３０　作動油昇圧用ポンプ
４０　電動モータ
５０　パワータービン
５１　分岐通路
５６　抽気バルブ
６０　補助作動油昇圧用ポンプ
７０　補助電動モータ
８０　制御装置
１００、２００、３００　原動機システム
１０１　船舶
１０４　発電機

Claims (6)

  1. 　作動油によって駆動される燃料ポンプを有する原動機と、
    　前記作動油を昇圧する作動油昇圧用ポンプと、
    　前記作動油昇圧用ポンプと並列又は直列に配置され、前記作動油を昇圧する補助作動油昇圧用ポンプと、
    　前記原動機に圧縮空気を供給する過給機と、
    　前記原動機から排出された排ガスを前記過給機に供給する排気通路と、
    　前記排気通路から分岐する分岐通路と、
    　前記分岐通路を通って供給される排ガスによって駆動され、前記作動油昇圧用ポンプを駆動するパワータービンと、
    　前記補助作動油昇圧用ポンプを駆動する補助電動モータと、
    　前記燃料ポンプに供給される作動油の圧力を取得し、取得した前記作動油の圧力が予め設定された所定圧力となるように前記補助電動モータの出力を制御する制御装置と、を備えた原動機システム。
  2. 　前記所定圧力は前記原動機の出力に応じて設定されている、請求項１に記載の原動機システム。
  3. 　前記分岐通路は内部の排ガスを抽出できる抽気バルブを有し、
    　前記制御装置は前記パワータービンの回転速度を取得し、取得した前記パワータービンの回転速度が所定値よりも大きくなったとき抽気バルブの開度を大きくする、請求項１又は２に記載の原動機システム。
  4. 　発電機から配電盤を介して供給された電力により駆動され、前記パワータービンと協働して前記作動油昇圧用ポンプを駆動する電動モータをさらに備え、
    　前記パワータービンは前記作動油昇圧用ポンプに常時連結されており、
    　前記電動モータは前記作動油昇圧用ポンプに常時連結されており、
    　前記制御装置は、前記電動モータにかかる負荷を取得し、前記電動モータにかかる負荷が所定値よりも小さくなったとき、前記電動モータと前記発電機とを電気的に切断する、請求項１乃至３のうちいずれか一の項記載の原動機システム。
  5. 　前記制御装置は、前記原動機の負荷が所定値よりも小さいとき、前記原動機の負荷が当該所定値よりも大きいときに比べて、前記補助作動油昇圧用ポンプの負荷に対する前記作動油昇圧用ポンプの負荷の割合が小さくなるように、前記作動モータの出力及び前記補助作動モータの出力を制御する、請求項４に記載の原動機システム。
  6. 　請求項１乃至５のうちいずれか一の項に記載の原動機システムを備えた船舶。
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