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KR20160081912A - Supercharger surplus power recovery device for internal combustion engine - Google Patents

Supercharger surplus power recovery device for internal combustion engine Download PDF

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KR20160081912A
KR20160081912A KR1020167011622A KR20167011622A KR20160081912A KR 20160081912 A KR20160081912 A KR 20160081912A KR 1020167011622 A KR1020167011622 A KR 1020167011622A KR 20167011622 A KR20167011622 A KR 20167011622A KR 20160081912 A KR20160081912 A KR 20160081912A
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KR
South Korea
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hydraulic pump
hydraulic
internal combustion
combustion engine
capacity
Prior art date
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Application number
KR1020167011622A
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Korean (ko)
Inventor
모토유키 다카하시
가즈요시 혼마
Original Assignee
미쯔이 죠센 가부시키가이샤
봇슈 렉스로스 가부시키가이샤
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 미쯔이 죠센 가부시키가이샤, 봇슈 렉스로스 가부시키가이샤 filed Critical 미쯔이 죠센 가부시키가이샤
Publication of KR20160081912A publication Critical patent/KR20160081912A/en
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Abstract

내연 기관 주위의 유압 펌프의 배치나 배관 등을 보다 간소화할 수 있어, 대폭적인 공간 절약화가 도모되도록 한다. 과급기 (5) 와, 과급기의 회전축에 연결되는 고정 용량형의 제 1 유압 펌프 (10) 와, 크랭크축 (2) 에 연결되는 고정 용량형의 제 2 유압 펌프 (11) 와, 제 1 유압 펌프와 제 2 유압 펌프를 연결하는 유압 회로 (20) 와, 제 1 유압 펌프와 제 2 유압 펌프 사이의 상호 유압의 유량 조정을 실시하는 가변 용량형의 제 3 유압 펌프 (12) 와, 작동유 탱크 (34) 로부터 유압 회로에 작동유를 공급하는 제 4 유압 펌프 (35) 를 구비하고, 제 3 유압 펌프와 제 4 유압 펌프는, 1 개의 전동 모터 (13) 의 회전축에 연결되어 이 전동 모터에 의해 회전 구동되고, 또한 제 3 유압 펌프와 제 4 유압 펌프는, 상기 작동유 탱크의 내부에 배치 형성된다.The arrangement and piping of the hydraulic pump around the internal combustion engine can be further simplified, thereby realizing a considerable space saving. A second hydraulic pump 11 of a fixed capacity type connected to the crankshaft 2 and a second hydraulic pump 11 of a fixed capacity type connected to the crankshaft 2, A third hydraulic pump 12 for adjusting the flow rate of mutual oil pressure between the first hydraulic pump and the second hydraulic pump, a second hydraulic pump 12 for connecting the first hydraulic pump 12 and the second hydraulic pump 12, And a fourth hydraulic pump 35 for supplying hydraulic oil to the hydraulic circuit from the first hydraulic pump 34 and the fourth hydraulic pump 35. The third hydraulic pump and the fourth hydraulic pump are connected to the rotary shaft of one electric motor 13, And the third and fourth hydraulic pumps are disposed inside the hydraulic oil tank.

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 구동하고, 터빈에 의해 회전되는 압축기에 의해 급기 밀도를 높여, 엔진의 출력 향상을 도모하고 있다.BACKGROUND ART Conventionally, in an internal combustion engine such as a diesel engine or a gas engine, a supercharger (turbocharger) rotationally drives 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 도모하더라도, 엔진의 고부하시 등에는 배기 에너지가 잉여가 되어, 이 잉여 배기 에너지를 낭비 없이 이용하는 것이, 연비 향상뿐만 아니라 환경 보호의 면에서도 강하게 요청되고 있다.However, even if the turbocharger is mounted in such a manner to make effective use of the exhaust energy, exhaust energy is surplus at the time of high load of the engine or the like, and the surplus exhaust energy is utilized without waste, Is being requested.

이 엔진의 잉여 배기 에너지를 유효 이용하는 것으로서, 예를 들어, 과급기의 압축기측에 클러치를 통해서 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 변환하여, 그것을 선내 설비 등에 이용하고 있다.In order to make effective use of surplus exhaust energy of this engine, for example, a generator is connected to a compressor side of a turbocharger via a clutch, and the generator is rotationally driven by a supercharger to perform power generation (for example, 1 and 2). In this case, the surplus exhaust energy of the engine is directly converted into electric energy, and it is used in a ship interior equipment or the like.

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 보호의 면에서도 급선무로 되어 있다.However, simply connecting the generator to the supercharger and using it as electric energy can not be said to sufficiently utilize the exhaust energy of the engine in the case where the in-board power consumption is low, so that the surplus exhaust energy of the engine is effectively utilized In addition to improving fuel efficiency, it is also a priority in terms of environmental protection.

이 엔진의 잉여 배기 에너지를 거의 모두 유효 이용할 수 있는 것으로서, 내연 기관의 과급기에 변속기를 통해서 유압 펌프를 연결하고, 과급기에 의해 유압 펌프를 회전 구동시켜, 유압으로부터 잉여 배기 에너지를 회수하는 시스템이 개시되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 3 및 4 참조).A system in which a hydraulic pump is connected to a turbocharger of an internal combustion engine via a transmission and the hydraulic pump is rotationally driven by a turbocharger and excessive exhaust energy is recovered from the hydraulic pressure is disclosed (See, for example, Patent Documents 3 and 4).

특히, 특허문헌 3 에는, 내연 기관의 크랭크축에 유압 펌프를 연결하고, 이 유압 펌프와 과급기에 연결된 유압 펌프를 유로로부터 접속하고, 내연 기관의 저부하시에 크랭크축에 연결된 유압 펌프가 발생한 유압에 의해 과급기측의 유압 펌프를 유압 모터로서 작동시켜 회전 구동하여, 과급기의 과급 능력을 높이는 발명이 기재되어 있다.In particular, in Patent Document 3, a hydraulic pump is connected to a crankshaft of an internal combustion engine, a hydraulic pump connected to the supercharger is connected to the hydraulic pump through a hydraulic line, and a hydraulic pump connected to the crankshaft And the hydraulic pump of the supercharger is operated as a hydraulic motor to drive the supercharger for supercharging the supercharger.

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 2008-111384호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-111384

여기에서, 상기 서술한 특허문헌 3 에 기재된 내연 기관의 크랭크축에 추가로 유압 펌프를 연결하고, 이 유압 펌프와 과급기에 연결된 유압 펌프를 유로로부터 접속하고, 내연 기관의 저부하시에 크랭크축에 연결된 유압 펌프가 발생한 유압에 의해 과급기측의 유압 펌프를 유압 모터로서 작동시켜 회전 구동하여, 과급기의 과급 능력을 높이는 발명에 있어서는, 2 개의 유압 펌프에 의해 이 2 개의 유압 펌프 사이의 유압 유량을 제어하고, 그것에 의해 과급기측의 유압 펌프의 회전수 제어를 실시하기 위해서, 크랭크축측 또는 과급기측의 유압 펌프의 적어도 일방을 가변 용량형 펌프로 할 필요가 있다.Here, a hydraulic pump is connected to the crankshaft of the internal combustion engine described in the above-mentioned Patent Document 3, and the hydraulic pump connected to the supercharger is connected to the crankshaft of the internal combustion engine described in the above-mentioned Patent Document 3 and connected to the crankshaft at the bottom of the internal combustion engine In the invention in which the hydraulic pump on the side of the supercharger is driven as a hydraulic motor by rotation of the hydraulic pump caused by the hydraulic pressure generated by the hydraulic pump to increase the supercharging capability of the supercharger, the hydraulic pressure between the two hydraulic pumps is controlled by the two hydraulic pumps , It is necessary to make at least one of the hydraulic pump on the crankshaft side or the supercharger side a variable displacement pump in order to control the rotation speed of the hydraulic pump on the side of the supercharger.

그러나, 이 가변 용량형 유압 펌프는, 유압을 발생시키기 위한 펌프 본체 이외에, 유압 펌프의 토출량을 변화시키기 위한 가변 기구부가 일체로 장착되어 있다. 따라서, 가변 용량형 유압 펌프는, 고정 용량형 펌프와 비교하여 그 크기가 매우 커지고, 또 중량도 매우 무거워진다. 예를 들어, 그 중량이 고정 용량형 펌프의 2.5 배가 되는 경우도 있다.However, in the variable displacement hydraulic pump, in addition to the pump main body for generating the hydraulic pressure, a variable mechanism portion for changing the discharge amount of the hydraulic pump is integrally mounted. Therefore, the variable displacement type hydraulic pump is very large in size and heavy in weight as compared with the fixed displacement type pump. For example, the weight may be 2.5 times that of a fixed displacement pump.

또한, 상기 서술한 특허문헌 3 에 기재된 발명에 있어서는, 일방의 유압 펌프는 내연 기관의 크랭크축에 기계적으로 연결되고, 타방의 유압 펌프는 내연 기관의 과급기에 변속기를 통해서 기계적으로 연결되어 있기 때문에, 어느 쪽의 유압 펌프를 가변 용량형 유압 펌프로 한다고 하더라도, 다수의 보조기류 등이 착종되는 내연 기관의 주위에 있어서 그 배치가 매우 곤란해지고, 또한 상기와 같이 총 중량이 매우 무거워진다는 문제가 있다. 또, 유압 펌프를 가변 용량형으로 하는 경우, 그 가변 기구부도 토출량에 상응한 크기가 되어, 유압 펌프는 매우 고가의 것이 된다.In the invention described in the aforementioned Patent Document 3, since the hydraulic pump of one side is mechanically connected to the crankshaft of the internal combustion engine and the other side of the hydraulic pump is mechanically connected to the supercharger of the internal combustion engine through the transmission, Even if the hydraulic pump is a variable displacement hydraulic pump, it is very difficult to arrange the hydraulic pump in the vicinity of the internal combustion engine where a large number of auxiliary air flows are cracked, and the total weight becomes very heavy as described above . Further, when the hydraulic pump is of the variable displacement type, the variable mechanism portion also has a size corresponding to the discharge amount, and the hydraulic pump becomes very expensive.

그래서, 본 발명자들은, 일본 특허출원 2012-511471 에 의해, 내연 기관 주위에 있어서 유압 펌프의 배치가 매우 용이해지고, 또한 대폭적인 중량 경감을 도모할 수 있으며, 또, 장치의 제조 비용 저감을 도모할 수 있는, 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치를 제안하였다.Therefore, the inventors of the present invention have found that Japanese Patent Application No. 2012-511471 makes it very easy to arrange the hydraulic pump around the internal combustion engine, can significantly reduce weight, and can reduce the manufacturing cost of the apparatus A supercharger surplus power recovery device of an internal combustion engine is proposed.

그러나, 상기 서술한 일본 특허출원 2012-511471 의 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치만으로는, 내연 기관 주위의 유압 펌프의 배치나 배관 등에 관한 공간 절약화가 아직 충분히 도모되어 있지는 않다는 문제가 있다.However, with the supercharger surplus power recovery device of the internal combustion engine of Japanese Patent Application No. 2012-511471, there is a problem that the space saving of the arrangement of the hydraulic pump around the internal combustion engine and the piping and the like is not yet sufficiently achieved.

본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 내연 기관 주위의 유압 펌프의 배치나 배관 등을 보다 간소화할 수 있어 대폭적인 공간 절약화를 도모할 수 있는, 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve such a problem, and it is an object of the present invention to provide a supercharger surplus power recovery device for an internal combustion engine capable of simplifying arrangement, piping, etc. of a hydraulic pump around an internal combustion engine, And the like.

상기 서술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치는, 내연 기관의 배기 가스에 의해 회전 구동되어 내연 기관의 급기를 과급하는 과급기와, 과급기의 회전축에 연결되어 과급기와 함께 회전하는 고정 용량형의 제 1 유압 펌프와, 내연 기관의 크랭크축에 연결되어 크랭크축과 함께 회전하는 고정 용량형의 제 2 유압 펌프와, 제 1 유압 펌프와 제 2 유압 펌프를 연결하는 유압 회로와, 이 유압 회로에 배치 형성되어 제 1 유압 펌프와 제 2 유압 펌프 사이의 상호 유압의 유량 조정을 실시하는 가변 용량형의 제 3 유압 펌프와, 작동유 탱크로부터 상기 유압 회로에 작동유를 공급하는 제 4 유압 펌프를 구비한 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치에 있어서, 제 3 유압 펌프와 제 4 유압 펌프는, 1 개의 전동 모터의 회전축에 연결되어 이 전동 모터에 의해 회전 구동되고, 이들 제 3 유압 펌프와 제 4 유압 펌프는, 상기 작동유 탱크의 내부에 배치 형성된 것에 있다.In order to solve the above-described problems, a supercharger surplus power recovery device of an internal combustion engine of the present invention is a supercharger surplus power recovery device of an internal combustion engine, comprising: a supercharger rotatingly driven by exhaust gas of an internal combustion engine to supercharge the supply of the internal combustion engine; A second hydraulic pump of fixed capacity type which is connected to the crankshaft of the internal combustion engine and rotates together with the crankshaft; a second hydraulic pump which is connected to the crankshaft of the internal combustion engine and rotates together with the crankshaft; A third hydraulic pump arranged in the hydraulic circuit and configured to adjust a flow rate of mutual hydraulic pressure between the first hydraulic pump and the second hydraulic pump, and a second hydraulic pump that supplies hydraulic oil to the hydraulic circuit from the hydraulic oil tank In the supercharger surplus power recovery device for an internal combustion engine provided with the fourth hydraulic pump, the third and fourth hydraulic pumps are arranged such that rotation of one electric motor And the third hydraulic pump and the fourth hydraulic pump are disposed inside the hydraulic oil tank.

이와 같이, 제 3 유압 펌프와 제 4 유압 펌프는, 1 개의 전동 모터의 회전축에 연결되어 이 전동 모터에 의해 회전 구동됨과 함께, 제 3 유압 펌프와 제 4 유압 펌프는, 작동유 탱크의 내부에 배치 형성되었으므로, 제 3 유압 펌프와 제 4 유압 펌프의 배관 등이 간략화됨과 함께, 대폭적인 공간 절약화를 도모할 수 있다.Thus, the third and fourth hydraulic pumps are connected to the rotary shaft of one electric motor and are rotationally driven by the electric motor, and the third and fourth hydraulic pumps are disposed inside the hydraulic oil tank The piping and the like of the third and fourth hydraulic pumps can be simplified and the space can be saved considerably.

또한, 상기 서술한 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치에 있어서는, 과급기의 회전축에 연결된 제 1 유압 펌프와, 내연 기관의 크랭크축에 연결된 제 2 유압 펌프를 고정 용량형으로 함으로써, 제 1 유압 펌프 및 제 2 유압 펌프를 소형화할 수 있어, 내연 기관 주위에 있어서 유압 펌프의 배치가 매우 용이해지고, 또한 대폭적인 중량 경감이 도모된다. 제 1 유압 펌프 및 제 2 유압 펌프를 고정 용량형으로 함으로써, 제 1 유압 펌프 및 제 2 유압 펌프가 저렴한 것이 되어, 장치의 제조 비용 저감을 도모할 수 있다.In the supercharger surplus power recovery device of the internal combustion engine described above, the first hydraulic pump connected to the rotating shaft of the turbocharger and the second hydraulic pump connected to the crankshaft of the internal combustion engine are of a fixed capacity type, The second hydraulic pump can be downsized, and the arrangement of the hydraulic pump in the vicinity of the internal combustion engine becomes very easy, and substantial weight reduction can be achieved. By making the first hydraulic pump and the second hydraulic pump a fixed capacity type, the first hydraulic pump and the second hydraulic pump become inexpensive and the manufacturing cost of the apparatus can be reduced.

또, 제 1 유압 펌프와 제 2 유압 펌프 사이의 상호 유압의 유량 조정은, 제 1 유압 펌프 및 제 2 유압 펌프와는 다른, 가변 용량형으로 이루어지는 제 3 유압 펌프에 의해 실시된다. 이 제 3 유압 펌프의 역할은, 제 1 유압 펌프와 제 2 유압 펌프 사이의 상호 유압의 유량 조정이므로, 소형의 가변 용량형 유압 펌프이면 된다. 따라서, 비용적으로도 매우 유리해진다. 또한, 제 1 유압 펌프와 제 2 유압 펌프는 유압 회로, 요컨대 유압 배관에 의해서만 접속되어 있으므로, 내연 기관 주위에 있어서 보조기류 등의 배치가 용이해진다.The flow rate of the mutual oil pressure between the first hydraulic pump and the second hydraulic pump is adjusted by a third hydraulic pump which is different from the first hydraulic pump and the second hydraulic pump. The role of the third hydraulic pump is to adjust the flow rate of the mutual oil pressure between the first hydraulic pump and the second hydraulic pump, and therefore, it is only necessary to use a small variable capacity hydraulic pump. Therefore, it is very advantageous in cost. In addition, since the first hydraulic pump and the second hydraulic pump are connected only by the hydraulic circuit, that is, the hydraulic piping, the arrangement of the auxiliary air flow and the like around the internal combustion engine is facilitated.

이에 더하여, 제 3 유압 펌프의 회전축에 연결되어 제 3 유압 펌프와 함께 회전하는 전동 모터를 구비하므로, 제 3 유압 펌프에 의해 유로의 유압의 유량을 증가시킬 필요가 있을 때에는, 이 전동 모터에 의해 제 3 유압 펌프를 회전 구동시켜 유압의 유량을 증가시킬 수 있다. 또, 유압의 유량을 감소시킬 필요가 있을 때에는, 이 전동 모터를 발전기로서 작동시켜, 과급기의 잉여 동력을 전력으로서 회수할 수 있다.In addition, since it is provided with the electric motor connected to the rotary shaft of the third hydraulic pump and rotated together with the third hydraulic pump, when it is necessary to increase the flow rate of the hydraulic pressure of the passage by the third hydraulic pump, The third hydraulic pump is rotationally driven to increase the flow rate of the hydraulic pressure. Further, when it is necessary to reduce the flow rate of the hydraulic pressure, this electric motor can be operated as a generator, and surplus power of the supercharger can be recovered as electric power.

상기 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치에 있어서, 제 3 유압 펌프의 용량 가변부에 접속되어 제 3 유압 펌프의 용량을 변화시키는 컨트롤러를 추가로 구비하고, 컨트롤러는, 내연 기관의 각 부하에 따라 제 3 유압 펌프의 용량을 변화시키는 것이 바람직하다.The supercharger surplus power recovery device of the internal combustion engine further includes a controller connected to the capacity variable portion of the third hydraulic pump to change the capacity of the third hydraulic pump, 3 It is desirable to change the capacity of the hydraulic pump.

이와 같이, 제 3 유압 펌프의 용량 가변부에 접속되는 컨트롤러가 내연 기관의 부하에 따라 제 3 유압 펌프의 용량을 변화시킴으로써, 항상 변화하는 내연 기관의 부하에 따라, 제 1 유압 펌프와 제 2 유압 펌프 사이의 상호 유압의 유량 조정을 최적으로 실시할 수 있다.In this manner, the controller connected to the capacity varying portion of the third hydraulic pump changes the capacity of the third hydraulic pump according to the load of the internal combustion engine, whereby the first hydraulic pump and the second hydraulic pump It is possible to optimally adjust the flow rate of mutual oil pressure between the pumps.

상기 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치에 있어서, 컨트롤러는, 내연 기관의 저부하시에는 제 2 유압 펌프와 제 3 유압 펌프가 함께 작용하여 제 1 유압 펌프를 회전 구동시키도록 제 3 유압 펌프의 용량을 변화시키는 것이 바람직하다.In the supercharger surplus power recovery device of the internal combustion engine, the controller controls the capacity of the third hydraulic pump so that the second hydraulic pump and the third hydraulic pump work together to rotate the first hydraulic pump when the internal combustion engine is running low .

이와 같이, 내연 기관의 저부하시에는 제 2 유압 펌프와 제 3 유압 펌프가 함께 작용하여 제 1 유압 펌프를 회전 구동시키도록 제 3 유압 펌프의 용량을 변화시킴으로써, 배기 가스 에너지가 부족한 저부하시에 있어서는, 제 1 유압 펌프는 유압 모터로서 작동하고, 이 제 1 유압 펌프와 연결된 과급기의 회전력이 가세되어, 내연 기관에 대해 최적의 과급을 실시할 수 있게 된다.Thus, by changing the capacity of the third hydraulic pump so that the second hydraulic pump and the third hydraulic pump work together to drive the first hydraulic pump to rotate at the time of low load of the internal combustion engine, , The first hydraulic pump operates as a hydraulic motor and the rotational force of the turbocharger connected to the first hydraulic pump is added, so that it is possible to perform optimal supercharging for the internal combustion engine.

상기 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치에 있어서, 컨트롤러는, 내연 기관의 중부하시부터 상용 부하 운전 근방까지는 제 1 유압 펌프와 제 3 유압 펌프가 함께 작용하여 제 2 유압 펌프를 회전 구동시키도록 제 3 유압 펌프의 용량을 변화시키는 것이 바람직하다.In the supercharger surplus power recovery device of the internal combustion engine, the controller controls the first and second hydraulic pumps so that the first hydraulic pump and the third hydraulic pump work together to rotate the second hydraulic pump from the central portion of the internal combustion engine to the vicinity of the commercial load operation, It is desirable to change the capacity of the hydraulic pump.

이와 같이, 컨트롤러가 내연 기관의 중부하시부터 상용 부하 운전 근방까지는 제 1 유압 펌프와 제 3 유압 펌프가 함께 작용하여 제 2 유압 펌프를 회전 구동시키도록 제 3 유압 펌프의 용량을 변화시킴으로써, 배기 가스 에너지에 잉여가 발생하기 시작하는 중부하시 이상의 부하에 있어서, 제 2 유압 펌프의 회전력을 상승시켜, 내연 기관의 크랭크축에 대하여 가세를 실시할 수 있어, 연비를 향상시킬 수 있다.By varying the capacity of the third hydraulic pump so that the first hydraulic pump and the third hydraulic pump work together to rotate the second hydraulic pump from the central position of the internal combustion engine to the vicinity of the commercial load operation as described above, It is possible to increase the torque of the second hydraulic pump and to apply the pressure to the crankshaft of the internal combustion engine at a load greater than or equal to the intermediate load at which surplus energy starts to be generated,

상기 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치에 있어서, 컨트롤러는, 내연 기관의 상용 부하 운전 근방으로부터 정격 부하 운전까지는 제 1 유압 펌프가 제 2 유압 펌프와 제 3 유압 펌프를 회전 구동시키도록 제 3 유압 펌프의 용량을 변화시키는 것이 바람직하다.In the supercharger surplus power recovery device of the internal combustion engine, the controller controls the first hydraulic pump to rotate the second hydraulic pump and the third hydraulic pump from the vicinity of the commercial load operation of the internal combustion engine to the rated load operation, It is preferable to change the capacity of the battery.

이와 같이, 컨트롤러가 내연 기관의 상용 부하 운전 근방으로부터 정격 부하 운전까지는, 제 1 유압 펌프가 제 2 유압 펌프와 제 3 유압 펌프를 회전 구동시키도록 제 3 유압 펌프의 용량을 변화시킴으로써, 과급기에 대한 배기 가스 에너지가 더욱 잉여가 되는 상용 부하 운전 근방으로부터 정격 부하 운전까지에 대하여, 제 3 유압 펌프에 의해 전동 모터를 회전 구동시켜 전동 모터에 의한 발전을 실시할 수 있음과 함께, 내연 기관의 크랭크축에 대하여 가세를 실시할 수 있어 연비를 향상시킬 수 있다. 이와 같이, 과급기의 잉여 동력을 최적으로 회수할 수 있다.Thus, by varying the capacity of the third hydraulic pump so that the first hydraulic pump rotates the second hydraulic pump and the third hydraulic pump from the vicinity of the commercial load operation of the internal combustion engine to the rated load operation, It is possible to rotate the electric motor by the third hydraulic pump and to generate electric power by the electric motor from the vicinity of the commercial load operation where the exhaust gas energy is further surplus to the rated load operation, The fuel consumption can be improved. Thus, the surplus power of the supercharger can be recovered optimally.

상기 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치에 있어서, 컨트롤러는 내연 기관의 연료 분사를 제어하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 서술한 제 3 유압 펌프에 대한 컨트롤러의 제어 기능을 내연 기관의 연료 분사를 제어하는 컨트롤러에 도입함으로써, 내연 기관의 연료 분사량에 기초하여 제 3 유압 펌프의 용량을 최적으로 제어할 수 있게 된다. 또, 2 개의 컨트롤러를 일체로 함으로써, 시스템의 간소화가 도모된다.In the supercharger surplus power recovery device of the internal combustion engine, the controller preferably controls fuel injection of the internal combustion engine. That is, by introducing the control function of the controller to the above-described third hydraulic pump into the controller for controlling the fuel injection of the internal combustion engine, it is possible to optimally control the capacity of the third hydraulic pump based on the fuel injection amount of the internal combustion engine do. In addition, by integrating the two controllers, the system can be simplified.

상기 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치에 있어서, 전동 모터는, 내연 기관이 장비되어 있는 피장비체의 중앙 배전 장치에 접속되어 전력을 수용하거나 또는 전력을 공급하는 것이 바람직하다.In the supercharger surplus power recovery device of the internal combustion engine, it is preferable that the electric motor is connected to a central power distribution device of a picture frame equipped with an internal combustion engine to receive electric power or supply electric power.

이와 같이, 전동 모터의 입출력이 내연 기관이 장비되어 있는 피장비체, 예를 들어 선박이나 차량 등의 중앙 배전 장치에 접속되어 있음으로써, 전동 모터가 모터로서 작동할 때에는 중앙 배전 장치로부터 전력을 얻음과 함께, 전동 모터가 발전기로서 작동할 때에는 과급기의 잉여 동력을 피장비체의 전력으로서 이용할 수 있다.As described above, since the input / output of the electric motor is connected to the central electric distribution apparatus such as a vessel or a vehicle equipped with an internal combustion engine, electric power is obtained from the central electric distribution apparatus when the electric motor operates as a motor Together, when the electric motor operates as a generator, the surplus power of the supercharger can be used as the power of the visual body.

본 발명의 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치는, 내연 기관의 배기 가스에 의해 회전 구동되어 내연 기관의 급기를 과급하는 과급기와, 과급기의 회전축에 연결되어 과급기와 함께 회전하는 고정 용량형의 제 1 유압 펌프와, 내연 기관의 크랭크축에 연결되어 크랭크축과 함께 회전하는 고정 용량형의 제 2 유압 펌프와, 제 1 유압 펌프와 제 2 유압 펌프를 연결하는 유압 회로와, 이 유압 회로에 배치 형성되어 제 1 유압 펌프와 제 2 유압 펌프 사이의 상호 유압의 유량 조정을 실시하는 가변 용량형의 제 3 유압 펌프와, 작동유 탱크로부터 상기 유압 회로에 작동유를 공급하는 제 4 유압 펌프를 구비한 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치에 있어서, 제 3 유압 펌프와 제 4 유압 펌프는, 1 개의 전동 모터의 회전축에 연결되어 이 전동 모터에 의해 회전 구동되고, 이들 제 3 유압 펌프와 제 4 유압 펌프는, 상기 작동유 탱크의 내부에 배치 형성된다.A supercharger surplus power recovery device of an internal combustion engine of the present invention is a supercharger surplus power recovery device of an internal combustion engine comprising a supercharger which is rotationally driven by exhaust gas of an internal combustion engine to supercharge the supply of the internal combustion engine, A second hydraulic pump connected to the crankshaft of the internal combustion engine and rotating together with the crankshaft; a hydraulic circuit connecting the first hydraulic pump and the second hydraulic pump; And a fourth hydraulic pump that supplies hydraulic oil from the hydraulic oil tank to the hydraulic circuit from the hydraulic oil tank, wherein the third hydraulic pump is a variable displacement type hydraulic pump that adjusts a flow rate of mutual hydraulic pressure between the first hydraulic pump and the second hydraulic pump, Wherein the third hydraulic pump and the fourth hydraulic pump are connected to the rotary shaft of one electric motor and are driven by the electric motor The third hydraulic pump and the fourth hydraulic pump are disposed inside the hydraulic oil tank.

따라서, 내연 기관 주위의 유압 펌프의 배치나 배관 등을 간략화할 수 있음과 함께, 대폭적인 공간 절약화를 도모할 수 있다는 우수한 효과를 발휘한다.Accordingly, it is possible to simplify the arrangement and piping of the hydraulic pump around the internal combustion engine, and achieve a remarkable effect of saving space.

도 1 은, 본 발명의 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 2 는, 도 1 의 엔진의 통상 운전시의 유압 회로의 흐름을 나타내는 회로도이다.
도 3 은, 도 2 의 2 개의 유압 펌프와 그들의 구동용 전동 모터의 배치를 나타내는 회로도이다.
도 4 는, 도 1 의 엔진의 기관 회전수와 과급기 회전수의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 5 는, 도 1 의 엔진의 각 부하에 대한 제 1 유압 펌프의 작동 모드를 나타내는 도면이다.
도 6 은, 도 1 의 엔진의 역전시의 유압 회로의 흐름을 나타내는 회로도이다.
도 7 은, 도 1 의 엔진의 기관 부하와 소기 (掃氣) 압력의 관계를 나타내는 그래프이다.
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 in the normal operation of the engine of Fig. 1; Fig.
Fig. 3 is a circuit diagram showing the arrangement of the two hydraulic pumps shown in Fig. 2 and their driving electric motors.
Fig. 4 is a graph showing the relationship between the engine speed and the turbocharger speed of the engine of Fig. 1. Fig.
Fig. 5 is a view showing an operation mode of the first hydraulic pump for each load of the engine of Fig. 1; Fig.
6 is a circuit diagram showing the flow of a hydraulic circuit at the time of reversing the engine of Fig.
7 is a graph showing the relationship between the engine load and the sweeping pressure of the engine of Fig. 1. Fig.

본 발명에 관련된 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치를 실시하기 위한 형태를 도 1 내지 도 7 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.

도 1 의 부호 1 은, 일례로서의 선박 (피장비체) 에 탑재되는 추진용의 2 사이클 디젤 엔진 (내연 기관) 을 나타내고, 이 엔진 (1) 은, 그 배기 가스에 의해 회전 구동되어 급기를 엔진 (1) 에 과급하는 과급기 (5) 를 구비하고 있다.Reference numeral 1 in Fig. 1 denotes a two-cycle diesel engine (internal combustion engine) for propulsion mounted on a ship (an image bearing body) as an example. The engine 1 is rotationally driven by the exhaust gas, 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 엔진의 급기 밀도가 높아져 엔진 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. [ This increases the air supply density of the engine and improves the engine output.

또한, 과급기 (5) 는, 반드시 그 단수 (段數) 가 단일 단인 것에 한정되는 것은 아니다. 또, 엔진 (1) 은 선박용 엔진에 한정되지 않고, 또, 형식도 2 사이클 디젤 엔진에 한정되는 것이 아니며, 4 사이클 디젤 엔진이나, 천연 가스, 도시 가스 등을 연료로 하는 가스 엔진, 다른 모든 형식의 내연 기관이 포함된다.Further, the supercharger 5 is not limited to the single stage in its stage number. The engine 1 is not limited to a marine engine and is not limited to a two-cycle diesel engine. The engine 1 may be a four-cycle diesel engine, a gas engine using natural gas or city gas as fuel, Of the internal combustion engine.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 과급기 (5) 의 회전축 (8) 에 변속기 (9) 가 연결되고, 변속기 (9) 에 고정 용량형의 유압 펌프 (제 1 유압 펌프) (10) 가 연결되어 있다. 엔진 (1) 의 크랭크축 (2) 에 변속기 (3) 가 연결되고, 변속기 (3) 에 고정 용량형의 유압 펌프 (제 2 유압 펌프) (11) 가 연결되어 있다. 물론, 변속기 (3) 를 설치하지 않고 유압 펌프 (11) 를 엔진 (1) 의 크랭크축 (2) 에 직결할 수도 있다.1, a transmission 9 is connected to the rotary shaft 8 of the turbocharger 5, and a fixed capacity type hydraulic pump (first hydraulic pump) 10 is connected to the transmission 9. As shown in Fig. A transmission 3 is connected to the crankshaft 2 of the engine 1 and a fixed capacity type hydraulic pump 11 is connected to the transmission 3. [ It is also possible to directly connect the hydraulic pump 11 to the crankshaft 2 of the engine 1 without installing the transmission 3. [

상기 서술한 2 개의 유압 펌프 (10, 11) 는, 유압 회로 (20) 중에 장착된다. 유압 펌프 (10) 의 출력측과 유압 펌프 (11) 의 일방의 포트는 유로 (21) 에 의해, 유압 펌프 (10) 의 입력측과 유압 펌프 (11) 의 타방의 포트는 유로 (22) 에 의해 각각 접속되어 있다.The two hydraulic pumps 10 and 11 described above are mounted in the hydraulic circuit 20. The output side of the hydraulic pump 10 and one of the ports of the hydraulic pump 11 are connected to the input side of the hydraulic pump 10 and the other port of the hydraulic pump 11 by the oil line 22, Respectively.

2 개의 유로 (21, 22) 사이에, 소형의 가변 용량형의 제어용 유압 펌프 (제 3 유압 펌프) (12) 가 유로 (23, 24) 에 의해 접속되어 있다. 유로 (23) 는 유압 펌프 (12) 와 유로 (21) 를 접속하고, 유로 (24) 는 유압 펌프 (12) 와 유로 (22) 를 접속한다. 이와 같이, 유압 펌프 (12) 는, 유압 펌프 (10) 와 유압 펌프 (11) 에 각각 병렬로 접속되어 있다.A small variable displacement type control hydraulic pump (third hydraulic pump) 12 is connected between the two flow paths 21, 22 by flow paths 23, 24. The flow path 23 connects the hydraulic pump 12 and the flow path 21 and the flow path 24 connects the hydraulic pump 12 and the flow path 22. [ Thus, the hydraulic pump 12 is connected in parallel to the hydraulic pump 10 and the hydraulic pump 11, respectively.

이들 유압 펌프 (10, 11, 12) 는, 펌프축으로부터 회전 구동되면 각각 유압 펌프로서 작동하고, 유압에 의해 회전 구동되면 각각 유압 모터로서 작동하는 것으로, 명칭의 간략화를 위해 본 발명에서는 간단히 유압 펌프라고 하고 있다.These hydraulic pumps 10, 11 and 12 operate as a hydraulic pump when they are rotationally driven from a pump shaft and operate as hydraulic motors when they are rotationally driven by hydraulic pressure. For the sake of simplification of the names, .

가변 용량형의 유압 펌프 (12) 에는, 전동 모터 (13) 가 연결된다. 전동 모터 (13) 는 유압 펌프 (12) 를 전동 모터로서 회전 구동하는 것 외에, 유압 펌프 (12) 에 의해 회전 구동되어 발전기로서 작동하는 것으로, 명칭의 간략화를 위해 본 발명에서는 간단히 전동 모터라고 하고 있다.An electric motor 13 is connected to the variable displacement hydraulic pump 12. The electric motor 13 is rotationally driven by the hydraulic pump 12 and operates as a generator in addition to rotationally driving the hydraulic pump 12 as an electric motor. In order to simplify the name, the electric motor 13 is simply referred to as an electric motor have.

전동 모터 (13) 는, 선박의 중앙 배전 장치 (14) 와 전기적으로 접속되어, 후술하는 바와 같이, 전동 모터 (13) 가 모터로서 작동할 때에는 중앙 배전 장치 (14) 로부터 전력을 얻음과 함께, 전동 모터 (13) 가 발전기로서 작동할 때에는, 과급기 (5) 의 잉여 동력을 선박의 전력으로서 이용할 수 있다. 또한, 본 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치를 차량용 내연 기관에 대하여 실시하면, 차량 (피장비체) 의 전력으로서 이용할 수 있다.The electric motor 13 is electrically connected to the central power distributing device 14 of the ship so that power is obtained from the central power distributing device 14 when the electric motor 13 operates as a motor, When the electric motor 13 operates as a generator, the surplus power of the turbocharger 5 can be used as the power of the ship. Further, if the supercharger surplus power recovery device of the internal combustion engine is applied to an internal combustion engine for a vehicle, the supercharger surplus power recovery device can be used as electric power of a vehicle (a body of the paint).

상기 서술한 유압 펌프 (12) 의 용량 가변부의 가변 기구로는, 예를 들어, 사판식이나 사축식 등 여러 가지 것이 있다. 엔진 (1) 의 연료 분사량을 제어하는 컨트롤러 (15) 가 배치 형성되고, 컨트롤러 (15) 는 유압 펌프 (12) 의 가변 기구부와 전기적으로 접속되고 이것을 제어하여 유압 펌프 (12) 의 용량을 변화시킨다.As the variable mechanism of the capacity variable portion of the above-described hydraulic pump 12, for example, there are various types such as a swash plate type and a boss type. A controller 15 for controlling the fuel injection amount of the engine 1 is disposed and the controller 15 is electrically connected to the variable mechanism portion of the hydraulic pump 12 and controls the variable mechanism portion to change the capacity of the hydraulic pump 12 .

도 2 에 나타내는 바와 같이, 2 개의 유로 (21, 22) 사이에, 또한 유압 펌프 (11 과 12) 와 각각 병렬로, 유압 조작 혹은 전자 조작식 전환 밸브 (25), 안전 밸브 (26, 27), 상기 서술한 컨트롤러 (15) 에 제어되는 전자식 개폐 밸브 (28), 대향하도록 서로 직렬로 접속된 2 개의 역지 밸브 (29, 30) 가 유압 펌프 (12) 측으로부터 이 순서로 접속되어 있다.An oil pressure operated or electronically operated switching valve 25 and safety valves 26 and 27 are provided between the two flow paths 21 and 22 and in parallel with the hydraulic pumps 11 and 12 as shown in Fig. An electronic on-off valve 28 controlled by the above-described controller 15 and two check valves 29 and 30 connected in series so as to face each other are connected in this order from the hydraulic pump 12 side.

상기 서술한 제어용 유압 펌프 (12) 에는, 상기 서술한 유압 회로에 작동유를 공급하는 부스트 펌프 (제 4 유압 펌프) (35) 가 연결되고, 유압 펌프 (12) 및 부스트 펌프 (35) 는, 유압 펌프 (12) 에 연결되어 있는 전동 모터 (13) 에 의해 회전 구동된다. 즉, 유압 펌프 (12) 및 부스트 펌프 (35) 는, 1 개의 전동 모터 (13) 의 회전축에 연결되고, 이 전동 모터 (13) 에 의해 회전 구동된다. 이 전동 모터 (13) 는 작동유 탱크 (34) 의 외부에 배치 형성된다. 부스트 펌프 (35) 는, 필터 (36) 를 개재하여 2 개의 역지 밸브 (29, 30) 사이에 접속된다.The hydraulic pump 12 and the boost pump 35 are connected to a boost pump (fourth hydraulic pump) 35 for supplying operating oil to the above-described hydraulic circuit, And is rotationally driven by an electric motor 13 connected to the pump 12. That is, the hydraulic pump 12 and the boost pump 35 are connected to the rotary shaft of one electric motor 13, and are rotationally driven by the electric motor 13. The electric motor 13 is disposed outside the hydraulic oil tank 34. The boost pump 35 is connected between the two check valves 29 and 30 via the filter 36. [

그리고, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 이들 제어용 유압 펌프 (12) 와 부스트 펌프 (35) 는, 작동유 탱크 (34) 의 내부에 배치 형성된다. 이와 같이, 유압 펌프 (12), 부스트 펌프 (35), 전동 모터 (13) 가 일체로 연결되고, 또한 유압 펌프 (12) 와 부스트 펌프 (35) 는 작동유 탱크 (34) 의 내부에 배치 형성되어 있으므로, 내연 기관 주위의 유압 펌프의 배치나 배관 등을 간략화할 수 있음과 함께, 대폭적인 공간 절약화를 도모할 수 있다. 또한, 유압 펌프 (12) 와 부스트 펌프 (35) 의 어느 일방 또는 쌍방을 작동유 탱크 (34) 의 외부에 배치 형성할 수도 있다.3, the hydraulic pump 12 for control and the boost pump 35 are disposed in the interior of the hydraulic oil tank 34. As shown in Fig. The hydraulic pump 12 and the electric motor 13 are integrally connected to each other and the hydraulic pump 12 and the boost pump 35 are disposed in the interior of the hydraulic oil tank 34 Therefore, the arrangement and piping of the hydraulic pump around the internal combustion engine can be simplified, and a considerable space-saving can be achieved. Either or both of the hydraulic pump 12 and the boost pump 35 may be disposed outside the working oil tank 34. [

도 2 에 나타내는 바와 같이, 2 개의 역지 밸브 (29, 30) 와 작동유 탱크 (34) 사이에는, 유로 (37) 를 개재하여 냉각 펌프용 안전 밸브 (32) 및 열교환기 (33) 가 배치 형성된다. 전환 밸브 (25) 의 출구는, 안전 밸브 (31), 유로 (37), 열교환기 (33) 를 개재하여 작동유 탱크 (34) 에 접속되어 있다.2, a safety valve 32 for a cooling pump and a heat exchanger 33 are disposed between the two check valves 29, 30 and the working oil tank 34 via a flow path 37 . The outlet of the switching valve 25 is connected to the working oil tank 34 via the safety valve 31, the flow path 37 and the heat exchanger 33.

다음으로, 본 발명의 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치의 작동에 대해 설명한다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 엔진 (1) 의 통상 운전시에 있어서, 도 1 에 나타내는 컨트롤러 (15) 는, 상기 서술한 전자식 개폐 밸브 (28) 를 밸브 닫힘시키고 있다. 따라서, 유압 회로 (20) 에 있어서는, 2 개의 유압 펌프 (11, 12) 와, 2 개의 유로 (21, 22) 에 의한 일방향의 유압의 순환로가 형성되어 있다.Next, the operation of the supercharger surplus power recovery device of the internal combustion engine of the present invention will be described. As shown in Fig. 2, at the time of normal operation of the engine 1, the controller 15 shown in Fig. 1 closes the above-described electronic on-off valve 28. Fig. Therefore, in the hydraulic circuit 20, two hydraulic pumps 11 and 12 and a one-way hydraulic circuit by the two oil passages 21 and 22 are formed.

한편, 엔진 (1) 의 시동을 포함하는 저부하시부터 기관 부하가 40 ∼ 50 % 의 중부하시까지는, 엔진 (1) 의 배기 가스량이 부족하여, 과급기 (5) 만으로는 엔진 (1) 의 부하에 대하여 충분한 과급을 실시할 수 없다. 이 때문에, 본 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치에 있어서는, 저부하시부터 중부하시까지, 엔진 (1) 의 크랭크축 (2) 에 연결된 유압 펌프 (11) 가 발생시킨 유압에 의해 과급기 (5) 에 연결된 유압 펌프 (10) 를 회전 구동하여, 과급기 (5) 에 대하여 회전력의 가세를 실시하게 한다. 이로써, 과급기 (5) 는 배기 가스에만 의한 회전력에서 더욱 증속되어, 엔진 (1) 에 대하여 보다 많은 과급을 실시할 수 있다.On the other hand, the amount of exhaust gas of the engine 1 is insufficient until the engine load is increased from the low load including the start of the engine 1 to the heavy load of the engine load of 40 to 50% We can not perform sufficient supercharge. Therefore, in the supercharger surplus power recovery device of the present internal combustion engine, the oil pressure generated by the hydraulic pump 11 connected to the crankshaft 2 of the engine 1 from the low load to the high load is applied to the supercharger 5 The connected hydraulic pump 10 is rotationally driven to apply the rotational force to the turbocharger 5. As a result, the turbocharger 5 is further accelerated by the rotational force exclusively of the exhaust gas, so that the engine 1 can be more supercharged.

한편, 도 4 는, 엔진 (1) 과 과급기 (5) 의 회전수의 관계를 나타내고, 실선은, 유압 펌프 (12) 가 장비되어 있지 않은 경우의 유압 펌프 (10) 와 유압 펌프 (11) 의 가상 작동선을 나타내고 있다. 유압 펌프 (10) 와 유압 펌프 (11) 는 모두 고정 용량형이기 때문에, 작동선은 거의 직선이다. 또, 파선은, 유압 펌프 (12) 를 장비한 경우의, 엔진 (1) 각각의 기관 회전 속도수에 있어서의 실동의 과급기 (5) 의 회전수를 나타내고 있다.4 shows the relationship between the rotational speeds of the engine 1 and the turbocharger 5 and the solid line indicates the relationship between the rotational speeds of the hydraulic pump 10 and the hydraulic pump 11 when the hydraulic pump 12 is not equipped. Virtual working line. Since both the hydraulic pump 10 and the hydraulic pump 11 are fixed capacity type, the operating line is almost straight. The dashed lines show the number of revolutions of the actual synchronous supercharger 5 at the number of engine rotational speeds of the respective engines 1 when the hydraulic pump 12 is equipped.

도 4 의 A 점은, 실동 상태에서 유압 펌프 (12) 에 의한 조정 유량이 되어 있지 않은 상태를 나타내고 있고, A 점에서는, 실동 상태에서 2 개의 고정 용량형의 유압 펌프 (10, 11) 의 유량이 동등하다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 시동을 포함하는 저부하로부터 A 점까지는, 유압 펌프 (12) 는 전동 모터 (13) 에 의해 전동 구동되고, A 점으로부터 정격 부하 운전까지는, 유압 펌프 (12) 는 전동 모터 (13) 를 유압 구동한다. 이 엔진 (1) 에 있어서는, A 점은 기관 부하가 75 ∼ 85 % 의 상용 부하 운전 근방에 설정된다. 또한, A 점을 반드시 이 상용 부하 운전 근방에 설정할 필요가 없음은 물론이다.The point A in Fig. 4 shows a state in which the regulated flow rate by the hydraulic pump 12 is not in the active state. At point A, the flow rate of the two fixed capacity type hydraulic pumps 10, 11 in the active state This is equivalent. 4, the hydraulic pump 12 is electrically driven by the electric motor 13 from the low load including starting to the point A, and from the point A to the rated load operation, the hydraulic pump 12 is electrically driven Thereby driving the motor 13 hydraulically. In the engine 1, the point A is set in the vicinity of the commercial load operation where the engine load is 75 to 85%. It goes without saying that the point A need not always be set in the vicinity of the commercial load operation.

여기에서, 본 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치에 있어서는, 도 1 에 나타낸 엔진 (1) 의 연료 분사량을 제어하는 컨트롤러 (15) 가 가변 용량형의 유압 펌프 (12) 의 용량을 변화시키고, 전동 모터 (13) 에 의해 유압 펌프 (12) 를 회전 구동할 수 있도록 하여, 시동을 포함하는 저부하시에는, 과급기 (5) 에 대하여 2 개의 유압 펌프 (11, 12) 에 의해 필요한 회전력의 가세를 실시하게 한다. 즉, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 유압 펌프 (10) 는, 저부하시에는 유압 모터로서 작동한다. 또, 전동 모터 (13) 에 대해서는, 도 1 에 나타낸 선박의 중앙 배전 장치 (14) 로부터 전력이 공급된다.Here, in the supercharger surplus power recovery device of the present internal combustion engine, the controller 15 for controlling the fuel injection amount of the engine 1 shown in Fig. 1 changes the capacity of the variable displacement hydraulic pump 12, The hydraulic pump 12 can be rotationally driven by the motor 13 so that the necessary torque is applied to the turbocharger 5 by the two hydraulic pumps 11 and 12 . That is, as shown in Fig. 5, the hydraulic pump 10 operates as a hydraulic motor at the time of a low load. Electric power is supplied to the electric motor 13 from the central power distributing device 14 of the ship shown in Fig.

도 2 의 유압 회로 (20) 에 있어서, 부스트 펌프 (35) 는, 전동 모터 (13) 에 의해 회전 구동되고, 작동유 탱크 (34) 내의 작동유를 흡인하여, 냉각된 작동유를 필터 (36), 2 개의 역지 밸브 (29, 30) 를 개재하여 유로 (21, 22) 에 공급한다. 2 개의 역지 밸브 (29, 30) 로부터 공급된 작동유의 유압이 과대일 때에는, 작동유는 냉각 펌프용 안전 밸브 (32), 열교환기 (33) 를 개재하여 다시 작동유 탱크 (34) 로 되돌려진다. 안전 밸브 (26, 27) 는, 유로 (21, 22) 의 일방의 압력이 높아졌을 때에 밸브 개방되어, 회로 전체의 과부하를 방지한다. 또, 유압 조작식 전환 밸브 (25) 와 안전 밸브 (31) 는, 작동유를 유로 (37), 열교환기 (33) 를 개재하여 냉각시킨 후에 작동유 탱크 (34) 로 되돌린다.2, the boost pump 35 is rotationally driven by the electric motor 13 to suck the operating oil in the working oil tank 34 and supply the cooled operating oil to the filters 36, 2 22 to the flow paths 21, 22 via the check valves 29, 30. The hydraulic oil is returned to the hydraulic oil tank 34 via the safety valve 32 for the cooling pump and the heat exchanger 33 when the hydraulic pressure supplied from the two check valves 29 and 30 is excessive. The safety valves 26 and 27 open the valve when the pressure of one of the flow paths 21 and 22 becomes high to prevent the overload of the entire circuit. The hydraulic control changeover valve 25 and the safety valve 31 return the operating oil to the operating oil tank 34 after cooling the hydraulic oil via the oil passage 37 and the heat exchanger 33.

또, 엔진 (1) 의 중부하 영역을 지나면, 엔진 (1) 의 배기 가스에 대해 과급기 (5) 에 필요로 되는 배기 가스량에 대하여 잉여가 발생하기 시작한다. 이 때, 도 1 에 나타낸 컨트롤러 (15) 는, 가변 용량형의 유압 펌프 (12) 의 용량을 변화시키고, 과급기 (5) 의 회전력으로 유압 펌프 (10) 가 토출한 유압에 의해, 크랭크축 (2) 에 연결된 유압 펌프 (11) 를 회전 구동시킨다.In addition, surplus of the amount of exhaust gas required for the turbocharger 5 to the exhaust gas of the engine 1 starts to be generated when the engine 1 is passed through the heavy load area. At this time, the controller 15 shown in Fig. 1 changes the capacity of the variable displacement hydraulic pump 12 and controls the displacement of the crankshaft 11 (i.e., the hydraulic pump 12) by the hydraulic pressure discharged from the hydraulic pump 10 by the rotational force of the turbocharger 5. [ 2 to rotate the hydraulic pump 11 connected thereto.

즉, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 유압 펌프 (10) 는, 40 ∼ 50 % 부하 이상이 되면 유압 펌프로서 작동하여, 그 작동 모드가 전환된다. 한편, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 유압 펌프 (12) 는, 상용 부하 운전 근방까지는 전동 모터 (13) 에 의해 회전 구동 계속되고, 그 토출 유압에 의해 크랭크축 (2) 에 연결된 유압 펌프 (11) 의 회전을 더욱 가세한다. 또한, 유압 펌프 (10) 의 모터 모드에서 펌프 모드로의 전환 시기는, 반드시 본 엔진 (1) 과 같은 40 ∼ 50 % 부하에 한정되는 것은 아니다.That is, as shown in Fig. 5, the hydraulic pump 10 operates as a hydraulic pump when the load is 40 to 50% or more, and its operation mode is switched. 4, the hydraulic pump 12 continues to be driven and rotated by the electric motor 13 until the vicinity of the commercial load operation, and the hydraulic pump 11, which is connected to the crankshaft 2 by the discharge hydraulic pressure, . The switching timing of the hydraulic pump 10 from the motor mode to the pump mode is not necessarily limited to the same 40 to 50% load as the engine 1.

도 4 에 나타내는 바와 같이, 엔진 (1) 의 상용 부하 운전 근방 (도 4 의 A 점) 에서 고부하의 정격 부하 운전까지는, 엔진 (1) 의 배기 가스가 과급기 (5) 에 필요로 되는 배기 가스량에 대해서 더욱 잉여가 된다. 이 때, 도 1 에 나타낸 컨트롤러 (15) 는, 가변 용량형의 유압 펌프 (12) 의 용량을 변화시키고, 과급기 (5) 의 회전력으로 유압 펌프 (10) 가 토출한 유압에 의해, 2 개의 유압 펌프 (11, 12) 를 회전 구동시킨다.4, from the vicinity of the commercial load operation (point A in Fig. 4) of the engine 1 to the rated load operation at a high load, the exhaust gas of the engine 1 is supplied to the amount of exhaust gas required for the supercharger 5 . At this time, the controller 15 shown in Fig. 1 changes the capacity of the variable displacement hydraulic pump 12 and changes the capacity of the variable capacity hydraulic pump 12 by the hydraulic pressure discharged from the hydraulic pump 10 by the rotational force of the turbocharger 5, The pumps 11 and 12 are driven to rotate.

즉, 유압 펌프 (11) 는 크랭크축 (2) 을 통해 엔진 (1) 을 보조 구동하는 한편, 유압 펌프 (12) 는 유압 모터로서 작동하여, 전동 모터 (13) 를 발전기로서 회전 구동시킨다. 전동 모터 (13) 가 발생한 전력은, 도 1 에 나타내는 선박의 중앙 배전 장치 (14) 에 공급된다. 이로써, 과급기 (5) 의 잉여 동력을 엔진 (1) 의 동력으로서, 또 선박용 전력으로서 회수할 수 있다.In other words, the hydraulic pump 11 assists the engine 1 through the crankshaft 2, while the hydraulic pump 12 operates as a hydraulic motor to rotate the electric motor 13 as a generator. The electric power generated by the electric motor 13 is supplied to the central power distribution device 14 of the ship shown in Fig. Thereby, surplus power of the turbocharger 5 can be recovered as the power of the engine 1 and the power of the ship.

다음으로, 선박의 크래시 어스틴시, 요컨대 엔진 (1) 이 역회전했을 때의 본 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치의 작동에 대해 설명한다.Next, the operation of the supercharger surplus power recovery device of the present internal combustion engine at the time of the crash of the ship, that is, when the engine 1 reversely rotates, will be described.

도 6 에 나타내는 바와 같이, 엔진 (1) 의 역회전시에 있어서, 도 1 에 나타내는 컨트롤러 (15) 는, 전자식 개폐 밸브 (28) 를 밸브 개방시킨다. 따라서, 유압 회로 (20) 에 있어서는, 유압 펌프 (10) 와 전자식 개폐 밸브 (28) 사이를 순환하는 유압 회로와, 유압 펌프 (11) 와 전자식 개폐 밸브 (28) 사이를 순환하는 유압 회로가 형성된다. 이 경우, 유압 펌프 (10) 와 전자식 개폐 밸브 (28) 사이를 순환하는 유압 회로에 있어서, 유압 펌프 (11) 는 무부하 운전 상태가 되는 한편, 유압 펌프 (10) 는 유압 펌프 (11) 의 작동으로부터 분리된다.As shown in Fig. 6, the controller 15 shown in Fig. 1 opens the electronic on-off valve 28 when the engine 1 rotates in the reverse direction. Therefore, in the hydraulic circuit 20, a hydraulic circuit circulating between the hydraulic pump 10 and the electromagnetic opening / closing valve 28 and a hydraulic circuit circulating between the hydraulic pump 11 and the electromagnetic opening / closing valve 28 are formed do. In this case, in the hydraulic circuit circulating between the hydraulic pump 10 and the electromagnetic opening / closing valve 28, the hydraulic pump 11 is brought into the no-load operation state, while the hydraulic pump 10 is driven by the operation of the hydraulic pump 11 .

도 7 에 있어서, 실선은, 본 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치를 장비한 경우의 엔진 (1) 의 기관 부하와 소기 압력의 관계를 나타내고, 파선은, 본 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치를 장비하고 있지 않은 경우의 엔진 (1) 의 기관 부하와 소기 압력의 관계를 가상 곡선으로 나타낸다.7, the solid line shows the relationship between the engine load and the engine cranking pressure of the engine 1 equipped with the supercharger surplus power recovery device of the present internal combustion engine, and the broken line shows the relationship between the supercharger surplus power recovery device The relationship between the engine load and the engine pressure of the engine 1 when not equipped is represented by a virtual curve.

도 7 로부터 분명한 바와 같이, 본 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치를 장비한 엔진 (1) 에 있어서는, 본 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치를 장비하고 있지 않은 엔진 (1) 에 비해, 모든 기관 부하 영역에 있어서 소기 압력이 저감되어 있다.As apparent from Fig. 7, in the engine 1 equipped with the supercharger surplus power recovery device of the present internal combustion engine, as compared with the engine 1 not equipped with the supercharger surplus power recovery device of the present internal combustion engine, The scavenging pressure is reduced in the region.

한편, 이와 같은 과급기 잉여 동력 회수 장치를 장비하고 있지 않은 엔진에서는, 과급기에서 완전히 소비할 수 없었던 잉여 배기 가스를 그대로 바이패스 밸브 등을 통해 대기로 배출하여 폐기하고 있다. 그러나, 본 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치를 장비한 엔진 (1) 의 경우에는, 그 저감된 소기 압력만큼 유압 펌프 (10) 가 유압을 발생시킨 것으로, 잉여 배기 가스 에너지가 유효하게 이용된 것을 나타낸다.On the other hand, in an engine not equipped with such a supercharger surplus power recovery device, the surplus exhaust gas that can not be completely consumed by the supercharger is directly discharged to the atmosphere through a bypass valve or the like to be discarded. However, in the case of the engine 1 equipped with the supercharger surplus power recovery device of the internal combustion engine, the hydraulic pump 10 generates the hydraulic pressure by the reduced scavenging pressure, and the surplus exhaust gas energy is effectively used .

본 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치에 의하면, 과급기 (5) 의 회전축 (8) 에 연결된 유압 펌프 (10) 와, 엔진 (1) 의 크랭크축 (2) 에 연결된 유압 펌프 (11) 를 고정 용량형으로 함으로써, 유압 펌프 (10) 및 유압 펌프 (11) 를 소형화할 수 있고, 엔진 (1) 의 주위에 있어서 다른 보조기류 등의 배치가 매우 용이해지고, 또한 대폭적인 중량 경감이 도모된다. 또, 저렴한 고정 용량형 펌프의 도입에 의해 장치의 제조 비용 저감을 도모할 수 있다.The supercharger surplus power recovery device of the internal combustion engine has a hydraulic pump 10 connected to the rotary shaft 8 of the turbocharger 5 and a hydraulic pump 11 connected to the crankshaft 2 of the engine 1, It is possible to downsize the hydraulic pump 10 and the hydraulic pump 11 so that the arrangement of other auxiliary airflows and the like around the engine 1 becomes very easy and substantial weight reduction can be achieved. In addition, by introducing an inexpensive fixed displacement pump, the manufacturing cost of the apparatus can be reduced.

또, 유압 펌프 (10) 와 유압 펌프 (11) 사이의 상호 유압의 유량 조정은, 유압 펌프 (10, 11) 와는 다른 가변 용량형으로 이루어지는 제어용의 유압 펌프 (12) 에 의해 실시된다. 이 제어용의 유압 펌프 (12) 는, 2 개의 고정 용량형의 유압 펌프 (10, 11) 사이의 상호 유압의 유량 조정만을 실시하므로, 소형의 가변 용량형 유압 펌프이면 되어, 종래의 대형의 가변 용량형 유압 펌프에 비해 비용적으로도 매우 유리하다.The flow rate of the mutual hydraulic pressure between the hydraulic pump 10 and the hydraulic pump 11 is adjusted by a hydraulic pump 12 for control which is different from the hydraulic pumps 10 and 11 in a variable capacity type. The control hydraulic pump 12 only adjusts the flow rate of mutual oil pressure between the two fixed displacement hydraulic pumps 10 and 11 so that it can be a small variable displacement hydraulic pump, Which is very advantageous in terms of cost.

또, 유압 펌프 (12) 의 회전축에 연결되어 유압 펌프 (12) 와 함께 회전하는 전동 모터 (13) 를 구비하였으므로, 유압 펌프 (12) 에 의해 유로의 유압의 유량을 증가시킬 필요가 있을 때에는, 이 전동 모터 (13) 에 의해 유압 펌프 (12) 를 회전 구동시켜 유압의 유량을 증가시킬 수 있고, 또, 유압의 유량을 감소시킬 필요가 있을 때에는, 이 전동 모터 (13) 를 발전기로서 작동시켜, 과급기 (5) 의 잉여 동력을 전력으로서 회수할 수 있다.Since the electric motor 13 connected to the rotary shaft of the hydraulic pump 12 and rotated together with the hydraulic pump 12 is provided, when it is necessary to increase the flow rate of the hydraulic pressure of the passage by the hydraulic pump 12, When the hydraulic pump 12 is rotationally driven by the electric motor 13 to increase the flow rate of the hydraulic pressure and it is necessary to reduce the flow rate of the hydraulic pressure, the electric motor 13 is operated as a generator , The surplus power of the supercharger 5 can be recovered as electric power.

또한, 유압 펌프 (12) 의 용량 가변부에 접속되어 유압 펌프 (12) 의 용량을 변화시키는 컨트롤러 (15) 를 구비하고, 이 컨트롤러 (15) 는, 엔진 (1) 의 부하에 따라 유압 펌프 (12) 의 용량을 변화시키기 때문에, 항상 변화하는 엔진 (1) 의 부하에 따라 2 개의 고정 용량형 유압 펌프 (10, 11) 사이의 상호 유압의 유량 조정을 최적으로 실시할 수 있다.The controller 15 is connected to the capacity varying portion of the hydraulic pump 12 to change the capacity of the hydraulic pump 12. The controller 15 controls the hydraulic pump 12 12, the flow rate of mutual oil pressure between the two fixed-capacity-type hydraulic pumps 10, 11 can be optimally adjusted in accordance with the load of the engine 1 which is constantly changing.

또, 컨트롤러 (15) 는, 엔진 (1) 의 시동을 포함하는 저부하시부터 중부하시까지는, 엔진 (1) 의 크랭크축 (2) 에 의해 회전 구동되는 유압 펌프 (11) 와 전동 모터 (13) 에 의해 회전 구동되는 가변 용량형 펌프 (12) 가 함께 작용하여, 과급기 (5) 측의 유압 펌프 (10) 를 회전 구동시키도록 유압 펌프 (12) 의 용량을 변화시킨다.The controller 15 includes a hydraulic pump 11 and an electric motor 13 that are rotationally driven by the crankshaft 2 of the engine 1 from low load to heavy load including starting of the engine 1, The capacity of the hydraulic pump 12 is changed so as to drive the hydraulic pump 10 on the side of the turbocharger 5 to rotate.

이 때문에, 배기 가스 에너지가 부족한 시동을 포함하는 저부하시부터 중부하시까지에 대하여, 2 개의 유압 펌프 (11, 12) 에 의해 과급기 (5) 측의 유압 펌프 (10) 의 회전력이 가세되기 때문에, 엔진 (1) 에 대하여 최적인 과급을 실시할 수 있다.Because of this, the rotational force of the hydraulic pump 10 on the side of the turbocharger 5 is added by the two hydraulic pumps 11, 12 from the low load to the high load including starting with insufficient exhaust gas energy, It is possible to perform the optimum supercharging for the engine 1.

또, 컨트롤러 (15) 는, 엔진 (1) 중부하시부터 상용 부하 운전 근방까지는 2 개의 유압 펌프 (10, 12) 가 함께 작용하여 크랭크축 (2) 에 연결된 유압 펌프 (11) 를 회전 구동시키도록, 유압 펌프 (12) 의 용량을 변화시키므로, 배기 가스 에너지에 잉여가 발생하기 시작하는 중부하 영역 이상의 부하에 있어서, 유압 펌프 (11) 의 회전력을 상승시켜, 엔진 (1) 의 크랭크축 (2) 에 대하여 가세를 실시할 수 있어, 연비를 향상시킬 수 있다.The controller 15 is configured to rotate the hydraulic pump 11 connected to the crankshaft 2 by operating the two hydraulic pumps 10 and 12 together from the center of the engine 1 to the vicinity of the commercial load operation The rotational force of the hydraulic pump 11 is increased to increase the rotational speed of the crankshaft 2 of the engine 1 at a load of more than the heavy load region where surplus is generated in the exhaust gas energy, ) Can be performed, and the fuel consumption can be improved.

또한, 컨트롤러 (15) 는, 엔진 (1) 의 상용 부하 운전 근방으로부터 정격 부하 운전까지는, 과급기 (5) 측의 유압 펌프 (10) 가 엔진 (1) 의 크랭크축 (2) 에 연결된 유압 펌프 (11) 와 가변 용량형 유압 펌프 (12) 를 회전 구동하도록, 가변 용량형 펌프 (12) 의 용량을 변화시킨다.The controller 15 controls the hydraulic pump 10 on the side of the supercharger 5 to be connected to the hydraulic pump 10 connected to the crankshaft 2 of the engine 1 from the vicinity of the commercial load operation to the rated load operation of the engine 1 The capacity of the variable displacement pump 12 is changed so as to drive the variable displacement hydraulic pump 11 and the variable displacement hydraulic pump 12 to rotate.

따라서, 배기 가스 에너지가 더욱 잉여가 되는 상용 부하 운전 근방으로부터 정격 부하 운전까지에 대하여, 유압 펌프 (12) 에 의해 전동 모터 (13) 를 회전 구동시켜, 전동 모터 (13) 에 의한 발전을 실시할 수 있다. 이로써, 과급기 (5) 의 잉여 동력을 최적으로 회수할 수 있다.Therefore, the electric motor 13 is rotationally driven by the hydraulic pump 12 from the vicinity of the commercial load operation where the exhaust gas energy is further surplus to the rated load operation, and the electric power is generated by the electric motor 13 . As a result, the surplus power of the turbocharger 5 can be recovered optimally.

또, 컨트롤러 (15) 는, 엔진 (1) 의 연료 분사를 제어하는 것이므로, 엔진 (1) 의 연료 분사량에 기초하여 가변 용량형의 유압 펌프 (12) 의 용량을 최적으로 제어할 수 있다. 또한, 하나의 컨트롤러 (15) 에 의해 엔진 (1) 의 연료 분사와 유압 펌프 (12) 의 제어를 실시함으로써, 시스템의 간소화가 도모된다.Since the controller 15 controls the fuel injection of the engine 1, it is possible to optimally control the capacity of the variable displacement hydraulic pump 12 based on the fuel injection amount of the engine 1. Further, fuel injection of the engine 1 and control of the hydraulic pump 12 are performed by one controller 15, thereby simplifying the system.

또한, 유압 회로 (20) 에 작동유 탱크 (34) 로부터 작동유를 공급하는 부스트 펌프 (35) 가 가변 용량형의 제어용 유압 펌프 (12) 의 회전축에 장착되고, 1 개의 전동 모터 (13) 에 의해 회전 구동되므로, 부스트 펌프 (35) 의 동력원을 새롭게 배치할 필요가 없어지고, 또한, 과급기 (5) 의 잉여 동력을 한층 높은 레벨로 회수할 수 있다.The boost pump 35 for supplying the hydraulic oil to the hydraulic circuit 20 from the hydraulic oil tank 34 is mounted on the rotary shaft of the variable displacement control hydraulic pump 12 and rotated by the one electric motor 13 It is not necessary to arrange the power source of the boost pump 35 newly, and the surplus power of the turbocharger 5 can be recovered to a higher level.

특히, 본 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치에 있어서는, 유압 펌프 (12), 부스트 펌프 (35), 전동 모터 (13) 가 일체로 연결되고, 또한 유압 펌프 (12) 와 부스트 펌프 (35) 는 작동유 탱크 (34) 의 내부에 배치 형성되어 있기 때문에, 내연 기관 주위의 유압 펌프의 배치나 배관 등을 간략화할 수 있음과 함께, 대폭적인 공간 절약화를 도모할 수 있다.Particularly, in the supercharger surplus power recovery device of the present internal combustion engine, the hydraulic pump 12, the boost pump 35 and the electric motor 13 are integrally connected and the hydraulic pump 12 and the boost pump 35 It is possible to simplify the arrangement of the hydraulic pump around the internal combustion engine and to simplify the piping and to save a great deal of space.

또한, 상기 서술한 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치는 일례에 지나지 않고, 본 발명의 취지에 기초하여 여러 가지 변형이 가능하며, 그것들을 본 발명의 범위로부터 배제하는 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.

산업상 이용가능성Industrial availability

본 발명의 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치는, 과급기를 갖는 내연 기관이면 반드시 상기 서술한 선박에 탑재되는 추진용의 2 사이클 디젤 엔진에 한정하여 이용되는 것은 아니며, 모든 종류의 내연 기관에, 그리고 모든 형식의 내연 기관에도 널리 이용할 수 있다.The supercharger surplus power recovery device of the internal combustion engine of the present invention is not limited to the propulsive two-cycle diesel engine mounted on the above described ship, provided that it is an internal combustion engine having a supercharger, It can be widely used in all types of internal combustion engines.

1 : 엔진
2 : 크랭크축
3 : 변속기
5 : 과급기
6 : 압축기
7 : 터빈
8 : 회전축
9 : 변속기
10 : 유압 펌프 (제 1 유압 펌프)
11 : 유압 펌프 (제 2 유압 펌프)
12 : 유압 펌프 (제 3 유압 펌프)
13 : 전동 모터
14 : 중앙 배전 장치
15 : 컨트롤러
20 : 유압 회로
21, 22, 23, 24 : 유로
25 : 전환 밸브
26, 27 : 안전 밸브
28 : 전자식 개폐 밸브
29, 30 : 역지 밸브
31 : 안전 밸브
32 : 안전 밸브
33 : 열교환기
34 : 작동유 탱크
35 : 부스트 펌프 (제 4 펌프)
36 : 필터
37 : 유로
1: engine
2: Crankshaft
3: Transmission
5: supercharger
6: Compressor
7: Turbine
8:
9: Transmission
10: Hydraulic pump (first hydraulic pump)
11: Hydraulic pump (second hydraulic pump)
12: Hydraulic pump (third hydraulic pump)
13: Electric motor
14: Central distribution device
15: Controller
20: Hydraulic circuit
21, 22, 23, 24:
25: Switching valve
26, 27: Safety valve
28: Electronic opening / closing valve
29, 30: Check valve
31: Safety valve
32: Safety valve
33: heat exchanger
34: Working oil tank
35: Boost pump (fourth pump)
36: Filter
37: Euro

Claims (7)

내연 기관 (1) 의 배기 가스에 의해 회전 구동되어 상기 내연 기관의 급기를 과급하는 과급기 (5) 와, 상기 과급기의 회전축에 연결되어 상기 과급기와 함께 회전하는 고정 용량형의 제 1 유압 펌프 (10) 와, 상기 내연 기관의 크랭크축 (2) 에 연결되어 상기 크랭크축과 함께 회전하는 고정 용량형의 제 2 유압 펌프 (11) 와, 상기 제 1 유압 펌프와 상기 제 2 유압 펌프를 연결하는 유압 회로 (20) 와, 상기 유압 회로에 배치 형성되어 상기 제 1 유압 펌프와 상기 제 2 유압 펌프 사이의 상호 유압의 유량 조정을 실시하는 가변 용량형의 제 3 유압 펌프 (12) 와, 작동유 탱크 (34) 로부터 상기 유압 회로에 작동유를 공급하는 제 4 유압 펌프 (35) 를 구비한 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치에 있어서, 상기 제 3 유압 펌프와 상기 제 4 유압 펌프는, 1 개의 전동 모터 (13) 의 회전축에 연결되어 상기 전동 모터에 의해 회전 구동되고, 상기 제 3 유압 펌프와 상기 제 4 유압 펌프는, 상기 작동유 탱크의 내부에 배치 형성된 것을 특징으로 하는 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치.A supercharger (5) which is rotationally driven by the exhaust gas of the internal combustion engine (1) to supercharge the supply of the internal combustion engine; a first fixed pressure hydraulic pump (10) connected to the rotary shaft of the supercharger and rotated together with the supercharger A second hydraulic pump 11 of a fixed capacity type connected to the crankshaft 2 of the internal combustion engine and rotating together with the crankshaft, and a second hydraulic pump 11 connected to the crankshaft 2 of the internal combustion engine, A third hydraulic pump 12 of a variable displacement type arranged in the hydraulic circuit to adjust the flow rate of mutual hydraulic pressure between the first hydraulic pump and the second hydraulic pump, And a fourth hydraulic pump (35) for supplying operating oil from the first hydraulic pump (34) to the hydraulic circuit, wherein the third hydraulic pump and the fourth hydraulic pump are provided with one electric motor One 3) and is rotationally driven by the electric motor, and the third hydraulic pump and the fourth hydraulic pump are disposed inside the hydraulic oil tank. 제 1 항에 있어서,
상기 제 3 유압 펌프 (12) 의 용량 가변부에 접속되어 상기 제 3 유압 펌프의 용량을 변화시키는 컨트롤러 (15) 를 추가로 구비하고, 상기 컨트롤러는, 상기 내연 기관의 각 부하에 따라 상기 제 3 유압 펌프의 용량을 변화시키는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a controller (15) connected to the capacity variable portion of the third hydraulic pump (12) to change the capacity of the third hydraulic pump, wherein the controller Wherein the capacity of the hydraulic pump is changed by changing the capacity of the supercharger.
제 2 항에 있어서,
상기 컨트롤러 (15) 는, 상기 내연 기관 (1) 의 저부하시에는 상기 제 2 유압 펌프 (11) 와 상기 제 3 유압 펌프 (12) 가 함께 작용하여 상기 제 1 유압 펌프 (12) 를 회전 구동시키도록 상기 제 3 유압 펌프의 용량을 변화시키는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치.
3. The method of claim 2,
The controller 15 controls the second hydraulic pump 11 and the third hydraulic pump 12 to work together to rotate the first hydraulic pump 12 at the bottom of the internal combustion engine 1 The capacity of the third hydraulic pump is changed so as to change the capacity of the third hydraulic pump.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 컨트롤러 (15) 는, 상기 내연 기관 (1) 의 중부하시부터 상용 부하 운전 근방까지는 상기 제 1 유압 펌프 (10) 와 상기 제 3 유압 펌프 (12) 가 함께 작용하여 상기 제 2 유압 펌프 (11) 를 회전 구동시키도록 상기 제 3 유압 펌프의 용량을 변화시키는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치.
The method according to claim 2 or 3,
The controller 15 operates the first hydraulic pump 10 and the third hydraulic pump 12 together from the middle load of the internal combustion engine 1 to the vicinity of the commercial load operation to cause the second hydraulic pump 11 And the capacity of the third hydraulic pump is changed so as to rotationally drive the first hydraulic pump and the second hydraulic pump.
제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 컨트롤러 (15) 는, 상기 내연 기관 (1) 의 상용 부하 운전 근방으로부터 정격 부하 운전까지는 상기 제 1 유압 펌프 (10) 가 상기 제 2 유압 펌프 (11) 와 상기 제 3 유압 펌프 (12) 를 회전 구동시키도록 상기 제 3 유압 펌프의 용량을 변화시키는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치.
5. The method according to any one of claims 2 to 4,
The controller 15 controls the first hydraulic pump 10 and the third hydraulic pump 12 from the vicinity of the commercial load operation of the internal combustion engine 1 to the rated load operation Wherein the capacity of the third hydraulic pump is changed so as to drive the first and second hydraulic pumps.
제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 컨트롤러 (15) 는, 상기 내연 기관의 연료 분사를 제어하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치.
6. The method according to any one of claims 2 to 5,
The controller (15) controls fuel injection of the internal combustion engine.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전동 모터 (13) 는, 상기 내연 기관 (1) 이 장비되어 있는 피장비체의 중앙 배전 장치 (14) 에 접속되어 전력을 수용하거나 또는 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 과급기 잉여 동력 회수 장치.
7. The method according to any one of claims 1 to 6,
Characterized in that the electric motor (13) is connected to a central power distribution device (14) of a body of a paint body equipped with the internal combustion engine (1) to receive electric power or to supply electric power. Device.
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