专利名称：发动机排气能回收装置、具备该装置的船舶及具备该装置的发电设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及将从发动机排出的废气的排气能作为动力来回收的发动机排气能回收装置、具备该发动机排气能回收装置的船舶及具备该船舶的发电设备。
背景技术：
作为将从发动机排出的废气所含有的排气能作为动力来回收的排气能回收装置， 已知有增压机及动力涡轮机(例如专利文献1)。在先技术文献专利文献专利文献1 日本特开昭63-186916号公报然而，专利文献1所记载的发明在发动机的高负载运转时减少动力涡轮机的输出的情况下，将驱动动力涡轮机所利用的废气向增压机的排气涡轮机供给。因此，增压机的排气涡轮机的驱动力及转速上升，由排气涡轮机来驱动的压缩机的转速上升。其结果是，从增压机向发动机供给的压缩空气的压力、即扫气压力会超过允许压力。另一方面，发动机存在为了安全地进行发动机的运转而不能使扫气压力成为允许压力以上这样的限制。因此，存在即使将高压的扫气向发动机供给也不能改善热效率这样的问题。
发明内容
本发明鉴于上述的情况而提出，其目的在于提供一种发动机排气能回收装置、具备该发动机排气能回收装置的船舶及具备该发动机排气能回收装置的发电设备，从而能够相对于发动机的各种负载或转速而使发动机的燃料消耗率在规定值以下，能够有效地利用从发动机排出的废气。为了解决上述课题，本发明所涉及的发动机排气能回收装置、具备该发动机排气能回收装置的船舶及具备该发动机排气能回收装置的发电设备采用以下的机构。S卩，根据本发明的第一方案所涉及的发动机排气能回收装置，具备混合动力增压器，其具有利用从发动机排出的废气来驱动的涡轮机部、通过该涡轮机部被驱动而将外部气体向发动机压力输送的压缩机部、通过所述涡轮机部被驱动而发电且利用被供给的电力来驱动所述涡轮机部的发电电动机部；旁通流路，其使向该混合动力增压器供给的废气旁通；废气旁通控制阀，其设置在该旁通流路中，并对导向所述混合动力增压器的废气的流量进行控制；发动机负载检测机构，其检测所述发动机的负载；发动机转速检测机构，其检测所述发动机的转速；扫气压力检测机构，其检测所述发动机的扫气压力；控制装置，其具有根据由所述发动机负载检测机构及所述发动机转速检测机构检测出的负载及转速来算出所述发动机的燃料消耗率在规定值以下的目标扫气压力的数据库，所述控制装置控制所述废气旁通控制阀以成为所述目标扫气压力。在使导向混合动力增压器的废气旁通的旁通流路中设有废气旁通控制阀。在缩小该废气旁通控制阀的开度的情况下，导向混合动力增压器的废气的流量增加。因此，导向混合动力增压器的涡轮机部的废气的流量增加。由于导向涡轮机部的废气的流量增加，因此涡轮机部的旋转驱动力增加。当涡轮机部的旋转驱动力增加时，压缩机部的转速上升，被压缩的空气的压力上升。这样，被压缩机部压缩了的空气即扫气被导向发动机。发动机的扫气压力由从混合动力增压器的压缩机部向发动机供给的扫气的压力来确定。另外，发动机的燃料消耗率受到扫气压力、排气阀关闭时刻、工作缸内压力、发动机转速、发动机负载、燃料喷射时刻等的影响。因此，在上述第一方案中，通过控制装置对废气旁通控制阀进行控制。由此，能够对导向混合动力增压器的废气的流量进行控制。另外，控制装置根据由发动机负载检测机构检测出的负载、由发动机转速检测机构检测出的转速，使用数据库来算出目标扫气压力。 由此，能够将从混合动力增压器的压缩机部导向发动机的扫气的压力、即扫气压力控制成目标扫气压力。从而，能够通过控制废气旁通控制阀来将发动机的燃料消耗率抑制在规定值以下，能够降低发动机的运转成本。另外，发动机的燃料消耗率受到燃料的燃烧状态的影响。燃料的燃烧状态因发动机的转速、扫气压力、燃料的性状、燃料的着火时期、燃料的喷射状态等的不同而发生变化。 在上述第一方案中，通过控制废气旁通控制阀来控制扫气压力。因此，能够改善发动机中的燃料的燃烧状态。另外，设置了利用废气来发电的混合动力增压器。因此，在发动机开始运转时，能够利用向发电电动机部供给的电力来驱动混合动力增压器，从而将空气向发动机供给。另外，在发动机运转中，能够通过控制废气旁通控制阀来改变导向混合动力增压器的废气的流量。从而，通过控制废气旁通控制阀，由此能够根据需要的电能来控制混合动力增压器中的发电量。根据上述第一方案所涉及的发动机排气能回收装置，还具备热交换器，其导入从所述混合动力增压器导出的废气和从所述旁通流路导出的废气并使它们进行热交换。向混合动力增压器导入由废气旁通控制阀控制了流量的废气。另外，将通过了旁通流路及混合动力增压器的废气导向热交换器。因此，在将废气旁通控制阀设为打开状态以减少混合动力增压器中的发电量的情况下，从旁通流路导出的温度高的废气被大量地向热交换器供给。从而，通过控制废气旁通控制阀，能够控制混合动力增压器中的发电量，且有效地回收废气的热能。根据上述第一方案所涉及的发动机排气能回收装置，所述控制装置具备根据由所述发动机负载检测机构及所述发动机转速检测机构检测出的负载及转速来算出所述发动机的燃料消耗率在规定值以下的目标燃料喷射时刻的对应表或运算式，并使用所述对应表或所述运算式来控制所述燃料喷射时刻。控制装置根据负载及转速，使用对应表或运算式来算出目标燃料喷射时刻，从而对燃料喷射时刻进行控制。因此，能够控制扫气压力，且改善工作缸内的燃料的燃烧状态而提高热效率。从而，通过控制废气旁通控制阀及燃料喷射时刻，由此能够使发动机的燃料消耗率更接近规定值以下。根据上述第一方案所涉及的发动机排气能回收装置，所述控制装置具备根据由所述发动机负载检测机构及所述发动机转速检测机构检测出的负载及转速来算出所述发动机的燃料消耗率在规定值以下的目标排气阀关闭时刻的对应表或运算式，并使用所述对应表或所述运算式来控制所述排气阀关闭时刻。工作缸内压力由扫气压力和排气阀关闭时刻来确定。因此，上述第一方案的控制装置根据负载及转速，使用对应表或运算式来算出目标排气阀关闭时刻，从而对排气阀关闭时刻进行控制。因此，能够控制工作缸内压力，能够改善工作缸内的燃料的燃烧状态而提高热效率。从而，通过控制废气旁通控制阀和排气阀关闭时刻，由此能够使发动机的燃料消耗率更接近规定值以下。另外，在排气阀关闭时刻延迟的情况下，活塞上升时的压缩作功减少。因此，压缩上止点处的工作缸内的燃烧气体的温度降低。从而，通过控制排气阀关闭时刻，能够控制 NOx的生成，减少环境负载。根据上述第一方案所涉及的发动机排气能回收装置，所述发动机具备蓄积对燃料泵进行驱动的工作油的工作油蓄压器或蓄积向共轨式燃料喷射阀供给的燃料油的燃料蓄压器，所述控制装置具备根据由所述发动机负载检测机构及所述发动机转速检测机构检测出的负载及转速来算出所述发动机的燃料消耗率在规定值以下的目标工作油蓄积压力或目标燃料蓄积压力的对应表或运算式，并使用所述对应表或所述运算式来控制所述工作油蓄积压力或所述燃料蓄积压力。驱动燃料泵的工作油蓄积压力或向共轨式燃料喷射阀内供给的燃料蓄积压力受到燃料喷射时刻或燃料喷射压力的影响。因此，上述第一方案的控制装置根据负载及转速， 使用对应表或运算式来算出目标工作油蓄积压力或目标燃料蓄积压力。另外，控制装置对工作油蓄积压力或燃料蓄积压力进行控制。由此，通过控制工作油蓄积压力或燃料蓄积压力，从而能够控制燃料喷射时刻或燃料喷射压力。因此，能够控制废气旁通控制阀，且能够改善工作缸内的燃料的燃烧状态而提高热效率。从而，能够使发动机的燃料消耗率更接近规定值以下。根据上述第一方案所涉及的发动机排气能回收装置，所述控制装置根据来自对所述废气旁通控制阀的开度进行检测的废气旁通控制阀开度检测机构的信号，算出所述发动机的燃料消耗率在规定值以下的所述废气旁通控制阀的目标开度，并对所述废气旁通控制阀进行反馈控制以使其成为所述目标开度。由废气旁通控制阀开度检测机构逐次检测废气旁通控制阀的开度，从而进行反馈控制。因此，能够对因时效劣化等而在由废气旁通控制阀开度检测机构检测出的实际开度与目标开度之间产生的偏差进行补正。从而，能够将发动机的燃料消耗率维持在规定值以下。根据上述第一方案所涉及的发动机的排气能回收装置，所述控制装置根据由工作缸内压力检测机构检测出的工作缸内压力来算出工作缸内压缩压力Pcomp及工作缸内最高压力Pmax，相对于检测出的负载及转速而根据对应表或运算式算出所述发动机的燃料消耗率在规定值以下的目标工作缸内压缩压力PcompO及目标工作缸内最高压力PmaxO，并对所述燃料喷射时刻及所述排气阀关闭时刻进行控制，以使所述工作缸内最高压力Pmax成为所述目标工作缸内最高压力PmaxO且所述工作缸内压缩压力Pcomp成为所述目标工作缸内压缩压力PcompO。使发动机的燃料消耗率在规定值以下的条件之一取决于燃料的燃烧状况。燃料的燃烧状况因发动机的转速、扫气压力、燃料性状(十六烷值、粘度，杂质的混合等)等的不同而燃料的着火时期或燃料的微细化状况等发生变化。燃料的燃烧状况可以根据由检测出的工作缸内压力求出的工作缸内压缩压力Pcomp及工作缸内最高压力Pmax而得到。因此，上述第一方案的控制装置使用由工作缸内压力检测机构检测出的工作缸内压力，根据对应表或运算式来求解目标工作缸内压缩压力PcompO及目标工作缸内最高压力PmaxO。另外，控制装置对废气旁通控制阀、燃料喷射时刻及排气阀关闭时刻进行控制。 因此，通过控制废气旁通控制阀、燃料喷射时刻及排气阀关闭时刻，由此能够使工作缸内压缩压力Pcomp及工作缸内最高压力Pmax成为目标工作缸内压缩压力PcompO及目标工作缸内最高压力PmaxO，且能够改善工作缸内的燃料的燃烧状态而提高热效率。从而，即使燃料的性状发生变化，也能够使发动机的燃料消耗率在规定值以下。根据本发明的第二方案所涉及的发动机的排气能回收装置，其具备混合动力增压器，其具有利用从发动机排出的废气来驱动的涡轮机部、通过该涡轮机部被驱动而将外部气体向所述发动机压力输送的压缩机部、通过所述涡轮机部被驱动而发电且利用被供给的电力来驱动所述涡轮机部的发电电动机；旁通流路，其使向该混合动力增压器供给的废气旁通；废气旁通控制阀，其设置在该旁通流路中，并对导向该混合动力增压器的废气的流量进行控制；发动机负载检测机构，其检测所述发动机的负载；发动机转速检测机构，其检测所述发动机的转速；扫气压力检测机构，其检测所述发动机的扫气压力；工作缸内压力检测机构，其检测所述发动机的工作缸内压力；控制装置，其具有根据由所述发动机负载检测机构及所述发动机转速检测机构检测出的负载和转速来算出所述发动机的燃料消耗率在规定值以下的目标工作缸内压缩压力PcompO及目标工作缸内最高压力PmaxO的数据库， 所述控制装置对所述排气阀关闭时刻进行控制以成为所述目标工作缸内压缩压力PcompO， 并对所述燃料喷射时刻进行控制以成为所述目标工作缸内最高压力PmaxO。因时效劣化等会在废气旁通控制阀的目标开度与实际开度之间产生偏差，从而导致发动机的扫气压力降低。另外，在发动机的排气阀座部磨损的情况下，工作缸内压缩压力 Pcomp降低，由此发动机的性能降低。因此，在上述第二方案中，根据负载及转速来算出目标工作缸内压缩压力PcompO和目标工作缸内最高压力PmaxO。另外，检测出工作缸内压力来对排气阀关闭时刻和燃料喷射时刻进行控制。因此，通过控制排气阀关闭时刻和燃料喷射时刻，而能够使工作缸内压缩压力Pcomp及工作缸内最高压力Pmax成为目标工作缸内压缩压力PcompO及目标工作缸内最高压力PmaxO，且能够改善工作缸内的燃料的燃烧状态而提高热效率。从而，即使燃料的性状发生变化，也能够使发动机的燃料消耗率在规定值以下。另外，检测出工作缸内压力来对排气阀关闭时刻进行控制。因此，即使在废气旁通控制阀全闭状态下，也能够对排气阀关闭时刻进行控制以控制成目标工作缸内压缩压力 PcompO0从而，即使在废气旁通控制阀控制不良等情况下，也能够使发动机的燃料消耗率在规定值以下。根据本发明的第三方案所涉及的船舶，具备上述任一方案所记载的发动机排气能回收装置。搭载于船舶的发动机排气能回收装置能够抑制发动机的运转成本。因此，能够实现船舶的航行成本的削减。另外，能够实现考虑了环境的船舶。根据本发明的第四方案所涉及的发电设备，具备上述任一方案所记载的发动机排气能回收装置。设置在发电设备中的发动机排气能回收装置能够抑制发动机的运转成本。因此， 能够实现发电设备的运用成本的削减。另外，能够实现考虑了环境的发电设备。发明效果根据本发明所涉及的排气能回收装置，由控制装置来控制废气旁通控制阀。由此， 能够对导向混合动力增压器的废气的流量进行控制。另外，控制装置根据由发动机负载检测机构检测出的负载、由发动机转速检测机构检测出的转速，使用数据库来算出目标扫气压力。由此，能够将从混合动力增压器的压缩机部导向发动机的扫气的压力、即扫气压力控制成目标扫气压力。从而，能够通过控制废气旁通控制阀来将发动机的燃料消耗率抑制在规定值以下，能够减少发动机的运转成本。另外，发动机的燃料消耗率受到燃料的燃烧状态的影响。燃料的燃烧状态因转速、 扫气压力、燃料的性状、燃料的着火时期、燃料的喷射状态等的不同而发生变化。在本发明中，通过控制废气旁通控制阀来控制扫气压力。因此，能够改善发动机中的燃料的燃烧状态。从而，通过控制废气旁通控制阀来改善发动机的燃料消耗率。另外，设置了利用废气来发电的混合动力增压器。因此，在发动机开始运转时，能够利用向发电电动机部供给的电力来驱动混合动力增压器，从而将空气向发动机供给。另外，在发动机运转中，能够通过控制废气旁通控制阀来改变导向混合动力增压器的废气的流量。从而，通过控制废气旁通控制阀，从而能够根据需要的电能来控制混合动力增压器中的发电量。
图1是具备本发明的一实施方式所涉及的发动机排气能回收装置的船舶的简要结构图。图2是为了使本发明的一实施方式所涉及的发动机的燃料消耗率在规定值以下所使用的数据库。图3是本发明的第一实施方式所涉及的控制结构图。图4是本发明的第一实施方式所涉及的控制流程图。图5是本发明的第二实施方式所涉及的控制结构图。图6是本发明的第二实施方式所涉及的控制流程图。图7是本发明的第三实施方式所涉及的控制结构图。图8A是本发明的第三实施方式所涉及的控制流程图。图8B是本发明的第三实施方式所涉及的控制流程图。图9A是本发明的第四实施方式所涉及的控制流程图。图9B是本发明的第四实施方式所涉及的控制流程图。
具体实施例方式以下，对具备本发明所涉及的发动机排气能回收装置的船舶的实施方式进行说明。其中，只要没有特定的记载，就意味着该实施方式所记载的结构部件的尺寸、材质、形状、它们的相对配置等只不是说明例，本发明的范围并不限定于此。图1表示具备本发明的发动机排气能回收装置的船舶的简要结构图。在船舶(未图示)的发动机室(未图示)内设有发动机排气能回收装置1、推进用内燃机(发动机)2。发动机排气能回收装置1具有混合动力增压器3、废气节能器(热交换器)9、空气冷却器18。推进用内燃机(以下称作“发动机”)2具备内燃机主体(以下称作“发动机主体”)4、蓄积废气的排气歧管7、蓄积扫气的供气歧管8。推进用内燃机2为低速大型的船用双冲程内燃机。发动机2具备设置在发动机主体4内的工作缸6、向工作缸6内喷射燃料的燃料喷射装置(未图示)、将燃料在工作缸6内燃烧而产生的燃烧气体(以下称作“废气”)从工作缸6内排出的排气阀(未图示)。需要说明的是，在本实施方式中，发动机2以配置有六个工作缸6的六气缸内燃机为例进行了说明，但并不限定于此。另外，也可以不采用推进用内燃机，而采用发电用内燃机。混合动力增压器3具备利用从设置在发动机主体4上的排气歧管7排出的废气来驱动的涡轮机部3a ；与涡轮机部3a在涡轮机轴3c上结合而被驱动旋转且对外部气体进行压缩而向发动机主体4供给扫气的压缩机部北；通过涡轮机轴3c被驱动旋转而发电的发电电动机3d。需要说明的是，在本实施方式中，将被压缩机部北压缩而向发动机主体4供给的压缩空气称作扫气，但称作供气意思也相同。发电电动机3d通过涡轮机轴3c被驱动旋转来发电。由发电电动机3d产生的电力经由转换器11转换成直流后，由逆变器12转换成交流。被逆变器12转换成交流的电力经由控制用电阻器13与设置在发动机室内的配电盘14电连接。通过与配电盘14电连接， 发电电动机3d所发出的电力被利用作船内电源。另外，发电电动机3d通过被供给电力而作为电动机来驱动。发电电动机3d通过作为电动机来驱动而驱动涡轮机轴3c旋转。由于涡轮机轴3c被驱动旋转，因此设置在涡轮机轴3c上的压缩机部北也被驱动旋转。由此，压缩机部北能够对外部气体进行压缩而向发动机主体4供给扫气。废气节能器9将从后述的排气管L3导出的废气的热量与从后述的供水管L5供给来的水进行热交换。废气节能器9使供给来的水通过设置在废气节能器9内的水管内(省略图示)而利用废气的热量将该水热变换成蒸汽。空气冷却器18用于对被混合动力增压器3的压缩机部北压缩了的扫气进行冷却而提高空气密度。被空气冷却器18冷却了的扫气由后述的供气管K2向发动机主体4供给。排气管Ll将发动机2的排气歧管7与混合动力增压器3的涡轮机部3a连结。旁通管(旁通流路)L2与排气管Ll的中途或排气歧管7直接连接，将排气管Ll 或排气歧管7与后述的排气管L3连结。旁通管L2使从排气歧管7排出的废气绕开混合动力增压器3。排气管L3将混合动力增压器3的涡轮机部3a与废气节能器9连结。排气管L3将从涡轮机部3a排出的废气向废气节能器9输送。排气管L4将废气节能器9与烟筒(省略图示)之间连结。通过排气管L4能够将在废气节能器9中进行热交换后的废气向船外放出。供气管Kl将混合动力增压器3的压缩机部北与空气冷却器18连结。供气管K2将空气冷却器18与发动机2的供气歧管8连结。供气管K2将被空气冷却器18冷却后的扫气向发动机主体4的供气歧管8输送。供水管L5从船内的未图示的主供水管将水向废气节能器9供给。需要说明的是，在废气节能器9中与废气进行热交换而产生的蒸汽导向设置在船内的未图示的杂用蒸汽管。废气旁通控制阀Vl夹设在旁通管L2的中途。废气旁通控制阀Vl对导向混合动力增压器3的废气的流量进行控制。即，在废气旁通控制阀Vl全闭状态下，从排气管Ll导出的废气的全部流量向混合动力增压器3供给。随着废气旁通控制阀Vl的开度的增加，从排气管Ll或排气歧管7导向旁通管L2的废气的流量增加。因此，对导向混合动力增压器 3的废气的流量进行控制。该废气旁通控制阀Vl的开度由控制装置(省略图示)来控制。孔口 19夹设在废气旁通控制阀Vl的下游侧的旁通管L2上。孔口 19在发动机主体4高负载运转时且在废气旁通控制阀Vl全开状态下，防止废气向旁通管L2大量导入，而将废气向混合动力增压器3供给。需要说明的是，在本实施方式中，对设置孔口 19的情况进行了说明，但也可以不设置孔口 19。接下来，对从发动机主体4排出的废气的流动进行说明。通过供给到设置在发动机主体4上的工作缸6内的燃料进行燃烧，而产生废气。在工作缸内6产生的废气在排气阀打开状态下从发动机主体4排出。从发动机主体4排出的废气积存在排气歧管7中。积存在排气歧管7中的废气被导向排气管Li。从排气管Ll导出的废气被导向混合动力增压器3。通过导入到混合动力增压器3中的废气来驱动涡轮机部3a旋转。由于涡轮机部 3a被驱动旋转，因此涡轮机轴3c被驱动旋转。通过涡轮机轴3c被驱动旋转，由此压缩机部北对外部气体进行压缩，发电电动机3d进行发电。在混合动力增压器3中驱动涡轮机部3a旋转的废气被向排气管L3导出。另外，在废气旁通控制阀Vl的开度打开状态下，导入到排气管Ll中的废气的一部分或排气歧管7中的废气的一部分被导向旁通管L2。导入到旁通管L2中的废气在与混合动力增压器3的下游侧连接的排气管L3中合流。从混合动力增压器3导出的废气与从旁通管L2导出的废气经由排气管L3导向废气节能器9。导入到废气节能器9中的废气被导向废气节能器9内部。供给到废气节能器 9的内部的废气与通过设置在废气节能器9内的水管内的水进行热交换。在废气节能器9 中进行热交换后的废气经由排气管L4从烟筒向外部放出。接下来，对向发动机主体4供给的扫气的流动进行说明。被废气驱动旋转的混合动力增压器3的压缩机部北所压缩的扫气被向供气管Kl 导出。被供气管Kl导出的扫气被导向空气冷却器18。导入到空气冷却器18中的扫气被冷却而密度提高，被导向供气管K2。导入到供气管K2中的扫气被向供气歧管8供给。供气歧管8内的扫气被导向发动机主体4内的工作缸6内。接下来，参照图2，对用于将发动机主体4的燃料消耗率确定在规定值以下的对应表进行说明。图2的对应表表示发动机主体4的某一转速及负载下的燃料消耗率、燃料喷射时亥|J、工作缸内压缩压力Pcomp、工作缸内最高压力Pmax的关系。控制装置内的数据库中存储有发动机主体4的各转速、负载下的同样关系的多个对应表。图2的横轴表示工作缸内压缩压力Pcomp，图2的右方向为大。纵轴表示燃料喷射时刻，上方表示成为滞后角的方向，下方表示成为提前角的方向。已知工作缸内压缩压力Pcomp在扫气压力高的情况下变大这样的关系。另外，还已知工作缸内压缩压力Pcomp会因设置在发动机主体4上的排气阀的排气阀关闭时刻提前而变大这样的关系。因此，图2的横轴也可以取代工作缸内压缩压力Pcomp而表示扫气压力或排气阀关闭时刻，用控制因素代替也能够获得同样的关系。图中的具有间隔的多个曲线是表示发动机主体4的燃料消耗率的等高线。燃料消耗率因发动机主体4的转速、负载的不同而曲线的位置及曲线的形状不同。图中的等高线表示随着向曲线的右下(曲线的中心方向)方向移动而燃料消耗率变好这样的情况。图中的粗直线表示工作缸内最高压力Pmax上限值。工作缸内最高压力Pmax上限值的右侧区域成为超过发动机主体4的允许压力而无法使用的范围。燃料消耗率的规定值P为比图中的粗直线所示的工作缸内最高压力Pmax上限值靠左侧区域且燃料消耗率的等高线(图中的曲线)中的接近表示工作缸内最高压力Pmax 上限值的粗直线的部分。通过对扫气压力或排气阀关闭时刻、燃料喷射时刻进行控制而使发动机主体4的燃料消耗率在该规定值P以下。随着发动机主体4的负载降低，扫气压力降低。随之工作缸内压缩压力Pcomp降低。因此，能够将燃料喷射时刻设为提前角。因此，发动机主体4的负载越低，燃料消耗率的规定值P在图2的对应表中沿着粗直线的工作缸内最高压力Pmax上限值越向左下方向移动。此时，燃料消耗率的等高线的曲线的中心也沿着粗直线的工作缸内最高压力Pmax 上限值越向左下方向移动。需要说明的是，在本实施方式中，对在数据库中存储对应表的情况进行了说明，但也可以取代对应表而使用运算式。[第一实施方式]参照图3及图4对本发明的将燃料消耗率控制在规定值以下的控制方法的第一实施方式进行说明。图3是本实施方式所涉及的控制结构图，图4是本实施方式所涉及的控制流程图。在图3中，将由发动机负载检测机构20检测出的发动机主体4(参照图1)的负载信号、由发动机转速检测机构21检测出的发动机主体4的转速信号、由扫气压力检测机构 22检测出的扫气压力信号向控制器(控制装置)23输入。通过输入的各信号，控制器23向废气旁通控制阀Vl输出废气旁通控制阀控制指令信号A。如图4所示，在步骤Sl中，向控制器23输入由各检测机构20、21、22检测出的发动机负载L、发动机转速Ne及扫气压力I^s的信号。在步骤S2中，将检测出的发动机负载L及发动机转速Ne与存储在控制器23内的数据库比对。根据图2中横轴表示扫气压力的对应表，控制器23算出最佳扫气压力1^0(以下称作“目标最佳压力”)。在步骤S3中，求解由扫气压力检测机构22检测出的扫气压力I3S与在步骤S2中算出的目标扫气压力PsO的差ΔΙ^。控制器23根据该差ΔΙ^来确定废气旁通控制阀Vl 的开度变更量δα。 在步骤S4中，根据在步骤S3中确定了的废气旁通控制阀Vl的开度变更量Δ Α、现状的废气旁通控制阀Vl的开度指令值Α’，来确定废气旁通控制阀Vl的新的废气旁通控制阀控制指令信号Α。在步骤S5中，控制器23向废气旁通控制阀Vl输出指令以由新的废气旁通控制阀控制指令信号A对废气旁通控制阀Vl进行控制。之后，从步骤S5返回步骤Sl而反复进行。通过反复该动作，在由扫气压力检测机构22检测出的扫气压力I^s偏离目标扫气压力PsO的情况下，对扫气压力I3S进行修正。由此，能够使发动机主体4的燃料消耗率在规定值P以下。如以上所说明的那样，根据本实施方式涉及的发动机排气能回收装置及具备该发动机排气能回收装置的船舶，起到以下的作用效果。由控制器(控制装置)23对废气旁通控制阀Vl进行控制。由此，能够对导向混合动力增压器3的废气的流量进行控制。另外，控制器23根据由发动机负载检测机构20检测出的发动机负载L、由发动机转速检测机构21检测出的发动机转速Ne，使用设置在控制器23内的数据库的对应表来算出目标扫气压力1^0。由此，能够将从混合动力增压器3的压缩机部北导向发动机主体4的扫气的压力、即扫气压力I^s控制成目标扫气压力1^0。从而能够控制废气旁通控制阀Vl而将发动机主体4的燃料消耗率抑制在规定值P以下，能够降低发动机2的运转成本。另外，控制废气旁通控制阀Vl来控制扫气压力Ps。因此，能够改善发动机主体4 中的燃料的燃烧状态。从而，通过控制废气旁通控制阀Vl来改善发动机主体4的燃料消耗率。另外，设置了利用废气来发电的混合动力增压器3。因此，在发动机2开始运转时， 能够利用供给到发电电动机部3d的电力来驱动混合动力增压器3，从而将空气向发动机主体4供给。另外，在发动机2运转中，通过对废气旁通控制阀Vl进行控制而能够改变导向混合动力增压器3的废气的流量。从而，通过对废气旁通控制阀Vl进行控制，能够根据需要的电能控制混合动力增压器3中的发电量。向混合动力增压器3导入由废气旁通控制阀Vl控制了流量的废气。另外，将通过了旁通管(旁通流路)L2及混合动力增压器3的废气导向废气节能器(热交换器)9。因此，在将废气旁通控制阀Vl设为打开状态以减少混合动力增压器3中的发电量的情况下， 从旁通管L2导出的温度高的废气被大量地向废气节能器9供给。从而，通过对废气旁通控制阀Vl进行控制，由此能够控制混合动力增压器3中的发电量，且有效地回收废气的热能。
搭载于船舶的发动机排气能回收装置1能够抑制发动机2的运转成本。因此，能够实现船舶的航行成本的削减。[第二实施方式]接下来，参照图5及图6对本发明的将燃料消耗率控制在规定值以下的控制方法的第二实施方式进行说明。需要说明的是，第一、第二实施方式中，未计测工作缸内压力，而根据由扫气压力检测机构检测到的扫气压力进行控制。而在后述的实施方式3、4中，是为测定工作缸内压力来进行控制的情况。图5是本实施方式所涉及的控制结构图，图6是本实施方式所涉及的控制流程图。在图5中，对与第一实施方式相同的构成、废气的流动、空气的流动、控制方法标注同一符号。与第一实施方式不同的控制方法在于，从废气旁通控制阀开度检测机构26将废气旁通控制阀开度信号(以下称作“开度信号”)B向控制器24输入这一点、及从控制器 M向发动机控制器25输出燃料喷射时刻的信号θ inj、排气阀关闭时刻的信号θ evc、工作油蓄积压力信号或燃料油蓄积压力信号这一点。需要说明的是，工作油蓄积压力信号是指，在利用电信号进行使与燃料喷射装置连接的燃料泵(未图示)工作的驱动油的控制的电子控制内燃机(未图示)中，用于使燃料泵工作的驱动油的蓄积压力。另外，燃料油蓄积压力信号是指，在使用与燃料喷射装置连接的共轨式燃料喷射阀(未图示)的电子控制内燃机中，蓄积在共轨内的燃料油的蓄积压力。在图6所示的流程图的步骤Sll中，向控制器(控制装置)M输入来自废气旁通控制阀开度检测机构26的开度信号B、由各检测机构20、21、22检测出的发动机负载L、发动机转速Ne及扫气压力I^s的信号。在步骤S12中，与表示在检测出的发动机负载L、发动机转速Ne下的扫气压力 ps、燃料喷射时刻、排气阀关闭时刻、工作油蓄积压力或燃料油蓄积压力彼此的关系的对应表进行比对。控制器M根据比对后的对应表，算出目标扫气压力1^0、目标燃料喷射时刻 θ inj、目标排气阀关闭时刻θ evc、目标工作油蓄积压力或目标燃料油蓄积压力(各参数最佳值)。这里，存储在控制器M内的对应表是指图2所示那样，相对于各发动机负载L、发动机转速Ne，在由工作缸内压缩压力Pcomp和燃料喷射时刻形成的坐标内示出燃料消耗率的等高线及工作缸内最高压力Pmax上限值，从而能够使燃料消耗率在规定值P以下。另外，图2中的横轴可以取代工作缸内压缩压力Pcomp而表示扫气压力、排气阀关闭时刻、工作油蓄积压力、燃料油蓄积压力中的任一方。这种情况下，也能够同样根据对应表，算出目标扫气压力1^0、目标燃料喷射时刻θ inj、目标排气阀关闭时刻eevc、目标工作油蓄积压力或目标燃料油蓄积压力。在步骤S13中，求解由扫气压力检测机构22检测出的扫气压力I3S与在步骤S12 算出的目标扫气压力PsO的差ΔΙ^。控制器对根据该差Δ I^s来确定废气旁通控制阀Vl 的开度变更量δα。在步骤S14中，根据在步骤S13中确定了的废气旁通控制阀Vl的开度变更量ΔΑ 和现状的废气旁通控制阀Vl的开度指令值Α’，来确定废气旁通控制阀Vl的新的废气旁通控制阀控制指令信号Α。
在步骤S15中，控制器M向废气旁通控制阀Vl输出新的废气旁通控制阀控制指令信号A。在步骤S16中，算出新检测出的废气旁通控制阀Vl的开度信号B与新的废气旁通控制阀控制指令信号A的误差。在开度信号B与新的废气旁通控制阀控制指令信号A之间存在误差的情况下，在步骤S17中，根据误差输出补正量，从而返回步骤S14而反复进行废气旁通控制阀Vl的开度的补正。在开度信号B与新的废气旁通控制阀控制指令信号A相同的情况下，返回步骤 Sl 1，反复进行控制以将扫气压力I3S维持成目标扫气压力1^0。另一方面，在步骤S18中，将根据对应表得到的目标燃料喷射时刻θ inj、目标排气阀关闭时刻θ eve,目标工作油蓄积压力或目标燃料油蓄积压力的各信号向发动机控制器25发送。由此，发动机控制器25实施发动机主体4(参照图1)的控制。如以上所说明的那样，根据本实施方式涉及的发动机排气能回收装置及具备该发动机排气能回收装置的船舶，起到以下的作用效果。控制器(控制装置)24根据发动机负载L及发动机转速Ne，使用对应表来算出目标燃料喷射时刻θ inj，对燃料喷射时刻进行控制。因此，能够将扫气压力I^s控制为目标扫气压力1^0，能够改善工作缸6内的燃料的燃烧状态而提高热效率。从而，通过控制废气旁通控制阀Vl及燃料喷射时刻，能够使发动机主体4的燃料消耗率更接近规定值P以下。另外，控制器M根据发动机负载L及发动机转速Ne，使用对应表来算出目标排气阀关闭时刻θ evc，对排气阀关闭时刻进行控制。因此，能够控制工作缸内压力，改善工作缸 6内的燃料的燃烧状态从而提高热效率。从而，通过控制废气旁通控制阀Vl和排气阀关闭时刻，由此能够使发动机主体4的燃料消耗率更接近规定值P以下。另外，在排气阀关闭时刻延迟的情况下，活塞上升时的压缩作功减少。因此，压缩上止点处的工作缸6内的燃烧气体的温度降低。从而，通过控制排气阀关闭时刻，能够控制 NOx的生成，能够减少环境负载。另外，控制器M根据发动机负载L及发动机转速Ne，使用对应表来算出目标工作油蓄积压力或目标燃料蓄积压力。另外，控制器M对工作油蓄积压力或燃料蓄积压力进行控制。因此，通过控制工作油蓄积压力或燃料蓄积压力来控制燃料喷射时刻或燃料喷射压力，从而能够控制废气旁通控制阀Vl且改善工作缸6内的燃料的燃烧状态，由此能够提高热效率。从而，能够使发动机主体4的燃料消耗率更接近规定值P以下。另外，如图6的步骤S14 S17所示，由废气旁通控制阀开度检测机构沈逐次检测废气旁通控制阀Vl的开度，从而进行反馈控制。因此，能够对因废气旁通控制阀开度检测机构沈检测出的开度信号(实际开度)B与废气旁通控制阀控制指令信号(指令开度) A之间产生的时效劣化等引导的误差(偏差)。从而，能够将发动机主体4的燃料消耗率维持在规定值P以下。[第三实施方式]接下来，参照图7、图8A及图8B对本发明的将燃料消耗率控制在规定值以下的控制方法的第三实施方式进行说明。图7是本实施方式所涉及的控制结构图，图8A及图8B 是本实施方式所涉及的控制流程图。
在图7、图8A及图8B中，对与第二实施方式相同结构、废气的流动、空气的流动、控制方法标注同一符号。与第二实施方式不同的控制方法在于将工作缸内压力检测机构27 检测出的工作缸内压力信号向控制器观输入这一点。在图8A及图8B所示的流程图的步骤S21中，向控制器观除了输入由废气旁通控制阀开度检测机构26检测出的废气旁通控制阀开度信号B、由各检测机构20、21、22、27检测出的发动机负载L、发动机转速Ne、扫气压力I^s之外，还输入工作缸内压力Pcyl的信号。在步骤S22中，根据相对于检测出的工作缸内压力Pcyl的曲柄角度履历，算出燃料着火前的压力即工作缸内压缩压力Pcomp、工作缸内最高压力Pmax。在步骤S23中，控制器观将检测出的发动机负载L及发动机转速Ne与存储在控制器观内的数据库进行比对。控制器观根据对应表来算出目标扫气压力1^0、目标工作缸内压缩压力PcompO、目标工作缸内最高压力PmaxO。在步骤SM中，求解由扫气压力检测机构22检测出的扫气压力I^s与在步骤S23中算出的目标扫气压力PsO的差ΔΙ^。控制器观根据该差ΔI^s来确定废气旁通控制阀Vl 的开度变更量δα。在步骤S25中，控制器观根据在步骤SM确定了的废气旁通控制阀Vl的开度变更量ΔΑ和现状的开度指令值Α’，来确定废气旁通控制阀Vl的新的废气旁通控制阀控制指令Α。在步骤S26中，控制器28向废气旁通控制阀Vl输出新的废气旁通控制阀控制指令Α。在步骤S27中，算出检测出的废气旁通控制阀Vl的废气旁通控制阀开度信号B与新的废气旁通控制阀控制指令A的误差。在步骤S28中，判定检测出的废气旁通控制阀Vl的废气旁通控制阀开度信号B与新的废气旁通控制阀控制指令A之间是否存在误差。在存在误差的情况下，在步骤S30中， 根据误差来算出补正量，返回步骤S25而反复进行废气旁通控制阀Vl的开度的补正。在步骤S28中，在检测出的废气旁通控制阀Vl的开度信号B与新的废气旁通控制阀控制指令A相同的情况下，经过步骤S^而返回步骤S21，反复进行控制以使扫气压力I^s 成为目标扫气压力1^0。另一方面，在步骤S31中，控制器观根据在步骤S22中算出的工作缸内压缩压力 Pcomp与在步骤S23中算出的目标工作缸内压缩压力PcompO的差ΔPcomp，来确定排气阀关闭时刻的变更量Δ θ evc。在步骤S32中，与步骤S31并行地，根据在步骤S23中算出的目标工作缸内最高压力PmaxO与在步骤S22中算出的工作缸内最高压力Pmax的差Δ Pmax,来确定燃料喷射时刻的变更量Δ θ inj。在步骤S33中，控制器观根据在步骤S31中确定了的排气阀关闭时刻的变更量 Δ θ evc，来确定排气阀关闭时刻θ evc。在步骤S34中，控制器28根据在步骤S32中确定了的燃料喷射时刻的变更量 Δ θ inj来确定燃料喷射时刻θ inj。在步骤S35中，控制器观向发动机控制器25输出在步骤S33中确定了的排气阀关闭时刻eevc及在步骤S34中确定了的燃料喷射时刻θ inj的指令。
在步骤S36中，算出目标工作缸内最高压力PmaxO与检测出的工作缸内最高压力 Pmax的误差、及目标工作缸内压缩压力PcompO与检测出的工作缸内压缩压力Pcomp的误差。在步骤S37中，在目标工作缸内最高压力PmaxO与检测出的工作缸内最高压力 Pmax之间、目标工作缸内压缩压力PcompO与检测出的工作缸内压缩压力Pcomp之间存在误差的情况下，根据误差来算出补正量。控制器观将算出的补正量反馈到步骤S33和步骤 S34中来反复控制。如以上所说明的那样，根据本实施方式涉及的发动机排气能回收装置及具备该发动机排气能回收装置的船舶，起到以下的作用效果。控制器(控制装置) 使用由工作缸内压力检测机构27检测出的工作缸内压力 Pcyl并根据对应表求出目标工作缸内压缩压力PcompO及目标工作缸内最高压力PmaxO。另夕卜，控制器观对废气旁通控制阀VI、燃料喷射时刻及排气阀关闭时刻进行控制。因此，通过控制废气旁通控制阀、排气阀关闭时刻和燃料喷射时刻，由此能够使工作缸内压缩压力 Pcomp及工作缸内最高压力Pmax成为目标工作缸内压缩压力PcompO及目标工作缸内最高压力PmaxO，能够改善工作缸6内的燃料的燃烧状态而提高热效率。从而，即使燃料的性状发生变化，也能够使发动机主体4的燃料消耗率在规定值P以下。[第四实施方式]接下来，参照图7、图9A及图9B对本发明的将燃料消耗率控制在规定值以下的控制方法的第四实施方式进行说明。图7是本实施方式的控制结构图，与第三实施方式同样。 图9A及图9B表示本实施方式的控制流程图。在图9A及图9B所示的流程图的步骤S41中，向控制器四输入由废气旁通控制阀开度检测机构26检测出的废气旁通控制阀开度信号B、由各检测机构20、21、22、27检测出的发动机负载L、发动机转速Ne、扫气压力Ps、工作缸内压力Pcyl。在步骤S42中，控制器四根据检测出的工作缸内压力Pcy 1的曲柄角度履历，算出工作缸内压缩压力Pcomp、工作缸内最高压力Pmax。在步骤S43中，将检测出的发动机负载L及发动机转速Ne与存储在控制器四内的数据库比对。控制器四根据数据库内的对应表来算出目标工作缸内压缩压力PcompO及目标工作缸内最高压力PmaxO。在步骤S44中，控制器四求解工作缸内压缩压力Pcomp与目标工作缸内压缩压力 PcompO的差APcomp。控制器四根据该差Δ Pcomp来确定废气旁通控制阀Vl的开度变更量ΔΑ。在步骤S45中，根据在步骤S44中确定了的废气旁通控制阀Vl的开度变更量ΔΑ 和现状的开度指令值Α’，来确定废气旁通控制阀Vl的新的废气旁通控制阀控制指令Α。在步骤S46中，将在步骤S45中确定了的新的废气旁通控制阀控制指令A向废气旁通控制阀Vl输出。在步骤S47中，算出目标工作缸内压缩压力PcompO与检测出的工作缸内压缩压力 Pcomp的误差。在步骤S48中，判断废气旁通控制阀Vl的开度是否为O。在废气旁通控制阀Vl的开度A兴O、即打开的情况下，前进至步骤S49。
在步骤S49中，根据目标工作缸内压缩压力PcompO与检测出的工作缸内压缩压力 Pcomp的误差来算出废气旁通控制阀Vl的开度补正量。之后，将该结果反映到步骤S45中来实施废气旁通控制阀Vl的开度控制。另一方面，在步骤S48中，在废气旁通控制阀Vl的开度A = O、即关闭的情况下，前进至步骤S50。在步骤S50中，根据在步骤S47中算出的目标工作缸内压缩压力PcompO与检测出的工作缸内压缩压力Pcomp的误差，来算出排气阀关闭时刻的补正量Δ 6evc0之后，前进至步骤S51，确定排气阀关闭时刻。在步骤S52中，算出在步骤S42中算出的工作缸内最高压力Pmax与在步骤S43 中算出的目标工作缸内最高压力PmaxO的差APmax。进而，在步骤S52中，根据算出的差 Δ Pmax来确定燃料喷射时刻的变更量Δ θ inj。在步骤S53中，控制器四根据在步骤S52中确定了的燃料喷射时刻的变更量 Δ θ inj来确定燃料喷射时刻。在步骤S54中，向发动机控制器25输出在步骤S51中确定了的排气阀关闭时刻 θ eve、在步骤S53中确定了的燃料喷射时刻θ inj各自的控制指令。在步骤S55中，算出目标工作缸内最高压力PmaxO与工作缸内最高压力Pmax之间的误差、目标工作缸内压缩压力PcompO与工作缸内最高压力Pmax之间的误差。在工作缸内最高压力Pmax与目标工作缸内最高压力PmaxO之间存在误差的情况下，前进至步骤S56。在步骤S56中，根据在步骤S55中算出的目标工作缸内压缩压力PcompO与工作缸内最高压力Pmax之间的误差，来算出燃料喷射时刻的补正量。之后，前进至步骤S53，根据在步骤S56中算出的燃料喷射时刻的补正量来确定新的燃料喷射时刻θ inj,向发动机控制器25输出新的燃料喷射时刻θ inj的控制指令。另一方面，在步骤S55中，在工作缸内压缩压力Pcomp与目标工作缸内压缩压力 PcompO之间存在误差的情况下，前进至步骤S50。在步骤S50中，根据工作缸内压缩压力Pcomp与目标工作缸内压缩压力PcompO之间的误差来算出排气阀关闭时刻的补正量Δ θ evc。之后，前进至步骤S51，根据在步骤S50中算出的排气阀关闭时刻的补正量 Δ θ evc来确定新的排气阀关闭时刻θ evc，向发动机控制器25输出新的排气阀关闭时刻 θ evc的控制指令。如以上所说明的那样，根据本实施方式涉及的发动机排气能回收装置及具备该发动机排气能回收装置的船舶，起到以下的作用效果。根据发动机负载L及发动机转速Ne来算出目标工作缸内压缩压力PcompO和目标工作缸内最高压力PmaxO。另外，检测出工作缸内压力Pcyl来对排气阀关闭时刻和燃料喷射时刻进行控制。因此，能够通过控制废气旁通控制阀VI、排气阀关闭时刻和燃料喷射时刻来使工作缸内压缩压力Pcomp及工作缸内最高压力Pmax成为目标工作缸内压缩压力 PcompO及目标工作缸内最高压力PmaxO，能够改善工作缸6内的燃料的燃烧状态而提高热效率。从而，即使燃料的性状发生变化，也能够使发动机主体4的燃料消耗率在规定值P以下。另外，检测出工作缸内压力Pcyl来对排气阀关闭时刻进行控制。因此，即使在废气旁通控制阀Vl全闭状态下，也能够通过控制排气阀关闭时刻来控制目标工作缸内压缩压力PcompO。从而，即使在废气旁通控制阀Vl的控制不良等情况下，也能够使发动机主体 4的燃料消耗率在规定值P以下。需要说明的是，本发明并不限定于上述的各实施方式，可以在不脱离本发明的技术思想的范围内，根据需要适当实施变形及变更。需要说明的是，对本实施方式涉及的发动机排气能回收装置1搭载于船舶的情况进行了说明，但本发明并不限定于此，例如也可以搭载于在陆地上设置的发电设备。这种情况下，起到以下的作用效果。设置在发电设备中的发动机排气能回收装置1能够抑制发动机2的运转成本。因此，能够实现发电设备的运用成本的削减。另外，还能够实现考虑了环境的发电设备。另外，在上述的各实施方式中，以具备一台混合动力增压器3的排气能回收装置1 为一具体例而进行了说明，但本发明并不限定于此，例如也可以作为具备两台等的混合动力增压器3的排气能回收装置1而适用。另外，根据本发明的实施方式，通过对废气旁通控制阀Vl具体地进行调整，能够不分阶段地对混合动力增压器3的运转进行调整，从而能够增大发电电动机3d的发电量的调整幅度。因此，即使船内的电力消耗量大幅变化，也能够减小控制用电阻器13的容量，采用小型化了的结构，因此在成本上有利。符号说明1发动机排气能回收装置。2船用内燃机(发动机)3混合动力增压器3a涡轮机部3b压缩机部3d发电电动机部L2旁通管(旁通流路)Vl废气旁通控制阀
权利要求
1.一种发动机排气能回收装置，其中，具备混合动力增压器，其具有利用从发动机排出的废气来驱动的涡轮机部、通过该涡轮机部被驱动而将外部气体向所述发动机压力输送的压缩机部、通过所述涡轮机部被驱动而发电且利用被供给的电力来驱动所述涡轮机部的发电电动机部；旁通流路，其使向该混合动力增压器供给的废气旁通；废气旁通控制阀，其设置在该旁通流路中，并对导向所述混合动力增压器的废气的流量进行控制；发动机负载检测机构，其检测所述发动机的负载；发动机转速检测机构，其检测所述发动机的转速；扫气压力检测机构，其检测所述发动机的扫气压力；控制装置，其具有根据由所述发动机负载检测机构及所述发动机转速检测机构检测出的负载及转速来算出所述发动机的燃料消耗率在规定值以下的目标扫气压力的数据库，所述控制装置控制所述废气旁通控制阀以使所述发动机的扫气压力成为所述目标扫气压力。
2.根据权利要求1所述的发动机排气能回收装置，其中，还具备热交换器，其导入从所述混合动力增压器导出的废气和从所述旁通流路导出的废气并使它们进行热交换。
3.根据权利要求1或2所述的发动机排气能回收装置，其中，所述控制装置具备根据由所述发动机负载检测机构及所述发动机转速检测机构检测出的负载及转速来算出所述发动机的燃料消耗率在规定值以下的目标燃料喷射时刻的对应表或运算式，并使用所述对应表或所述运算式来控制所述燃料喷射时刻。
4.根据权利要求1 3中任一项所述的发动机排气能回收装置，其中，所述控制装置具备根据由所述发动机负载检测机构及所述发动机转速检测机构检测出的负载及转速来算出所述发动机的燃料消耗率在规定值以下的目标排气阀关闭时刻的对应表或运算式，并使用所述对应表或所述运算式来控制所述排气阀关闭时刻。
5.根据权利要求1 4中任一项所述的发动机排气能回收装置，其中，所述发动机具备蓄积对燃料泵进行驱动的工作油的工作油蓄压器或蓄积向共轨式燃料喷射阀供给的燃料油的燃料蓄压器，所述控制装置具备根据由所述发动机负载检测机构及所述发动机转速检测机构检测出的负载及转速来算出所述发动机的燃料消耗率在规定值以下的目标工作油蓄积压力或目标燃料蓄积压力的对应表或运算式，并使用所述对应表或所述运算式来控制所述工作油蓄积压力或所述燃料蓄积压力。
6.根据权利要求1 5中任一项所述的发动机排气能回收装置，其中，所述控制装置根据来自对所述废气旁通控制阀的开度进行检测的废气旁通控制阀开度检测机构的信号，算出所述发动机的燃料消耗率在规定值以下的所述废气旁通控制阀的目标开度，并对所述废气旁通控制阀进行反馈控制以使其成为所述目标开度。
7.根据权利要求1 5中任一项所述的发动机排气能回收装置，其中，所述控制装置根据由工作缸内压力检测机构检测出的工作缸内压力来算出工作缸内压缩压力Pcomp及工作缸内最高压力Pmax，相对于检测出的负载及转速而根据对应表或运算式算出所述发动机的燃料消耗率在规定值以下的目标工作缸内压缩压力PcompO及目标工作缸内最高压力PmaxO，并对所述燃料喷射时刻及所述排气阀关闭时刻进行控制，以使所述工作缸内最高压力Pmax成为所述目标工作缸内最高压力PmaxO且所述工作缸内压缩压力Pcomp成为所述目标工作缸内压缩压力PcompO。
8.一种发动机排气能回收装置，其中，具备混合动力增压器，其具有利用从发动机排出的废气来驱动的涡轮机部、通过该涡轮机部被驱动而将外部气体向所述发动机压力输送的压缩机部、通过所述涡轮机部被驱动而发电且利用被供给的电力来驱动所述涡轮机部的发电电动机； 旁通流路，其使向该混合动力增压器供给的废气旁通；废气旁通控制阀，其设置在该旁通流路中，并对导向该混合动力增压器的废气的流量进行控制；发动机负载检测机构，其检测所述发动机的负载； 发动机转速检测机构，其检测所述发动机的转速； 扫气压力检测机构，其检测所述发动机的扫气压力； 工作缸内压力检测机构，其检测所述发动机的工作缸内压力； 控制装置，其具有根据由所述发动机负载检测机构及所述发动机转速检测机构检测出的负载和转速来算出所述发动机的燃料消耗率在规定值以下的目标工作缸内压缩压力 PcompO及目标工作缸内最高压力PmaxO的数据库，所述控制装置对所述排气阀关闭时刻进行控制以成为所述目标工作缸内压缩压力 PcompO，并对所述燃料喷射时刻进行控制以成为所述目标工作缸内最高压力PmaxO。
9.一种船舶，其中，具备权利要求1 8中任一项所述的发动机排气能回收装置。
10.一种发电设备，其中，具备权利要求1 8中任一项所述的发动机排气能回收装置。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种发动机排气能回收装置、具备该发动机排气能回收装置的船舶及具备该发动机排气能回收装置的发电设备，从而能够相对于发动机的各种负载或转速而使发动机的燃料消耗率在规定值以下，能够有效地利用从发动机排出的废气。所述发动机排气能回收装置具有混合动力增压器(3)，其具有被供给从发动机(2)排出的废气的涡轮机部(3a)、将扫气压力向发动机(2)压力输送的压缩机部(3b)、通过涡轮机(3a)被驱动而发电的发电电动机部(3d)；使向混合动力增压器(3)供给的废气旁通的旁通流路(L2)；发动机负载检测机构；发动机转速检测机构；扫气压力检测机构；控制装置，其具有根据各检测机构的检测值来算出发动机(2)的燃料消耗率在规定值以下的扫气压力的数据库，控制装置对废气旁通控制阀(V1)进行控制以控制发动机(2)的扫气压力。
文档编号F02B37/18GK102472161SQ201180003074
公开日2012年5月23日 申请日期2011年1月17日 优先权日2010年1月21日
发明者村田聪, 樋口纯 申请人:三菱重工业株式会社