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公開番号2025158002
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-16
出願番号2024060416
出願日2024-04-03
発明の名称過給システム
出願人三菱重工マリンマシナリ株式会社
代理人SSIP弁理士法人
主分類F02B 39/16 20060101AFI20251008BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】過給機におけるコンプレッサのサージングを早期に検知することができる過給システムを提供する。
【解決手段】コンプレッサと、コンプレッサに回転軸を介して連結されたタービンとを含む過給機と、コンプレッサの入口圧力を計測するための圧力センサと、圧力センサによって計測したコンプレッサの入口圧力に基づいて、コンプレッサのサージングの発生を検知するように構成されたサージング検知部と、を備える。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
コンプレッサと、前記コンプレッサに回転軸を介して連結されたタービンとを含む過給機と、
前記コンプレッサの入口圧力を計測するための圧力センサと、
前記圧力センサによって計測した前記コンプレッサの前記入口圧力に基づいて、前記コンプレッサのサージングの発生を検知するように構成されたサージング検知部と、
を備える、過給システム。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記サージング検知部は、前記入口圧力の時間変化率である入口圧力変化率を算出するように構成された入口圧力変化率算出部を含み、
前記サージング検知部は、前記入口圧力変化率算出部によって算出した前記入口圧力変化率が閾値を下回った場合に、前記コンプレッサの前記サージングの発生を検知するように構成された、請求項１に記載の過給システム。
【請求項３】
前記コンプレッサの入口に取り付けられたサイレンサを更に備え、
前記圧力センサは、前記サイレンサの内部空間又は前記サイレンサの内部空間に連通する空間に面して配置された、請求項１に記載の過給システム。
【請求項４】
前記サイレンサの外壁には貫通孔が形成されており、
前記圧力センサは、前記サイレンサの前記外壁の前記貫通孔に取り付けられた、請求項３に記載の過給システム
【請求項５】
前記貫通孔は、洗浄液を噴射する洗浄ノズルを挿通するためのノズル挿通孔である、請求項４に記載の過給システム。
【請求項６】
洗浄液を噴射するための洗浄ノズルを更に備え、
前記サイレンサの外壁には貫通孔が形成されており、
前記洗浄ノズルは、前記サイレンサの前記外壁の前記貫通孔に挿通されており、
前記圧力センサは、前記洗浄ノズルに接続された、請求項３に記載の過給システム。
【請求項７】
前記過給機に接続されたエンジンを制御するためのエンジン制御部を更に備え、
前記コンプレッサの前記サージングの発生を前記サージング検知部が検知した場合に、前記エンジン制御部は、前記エンジンの負荷を低下させ又は前記エンジンを停止させるように構成された、請求項１に記載の過給システム。
【請求項８】
前記コンプレッサから吐出された空気をエンジンに供給する給気ラインと、
前記給気ラインから前記空気の一部を前記エンジンに供給せずに放出するための空気バイパスバルブと、
前記コンプレッサの前記サージングの発生を前記サージング検知部が検知した場合に、前記空気バイパスバルブのバルブ開度を大きくするように構成された空気バイパスバルブ制御部と、
を更に備える、請求項１に記載の過給システム。
【請求項９】
エンジンの排気ガスを前記タービンに供給する排気ラインと、
前記排気ラインにおける前記タービンの上流側から分岐して、前記排気ラインにおける前記タービンの下流側に接続するウェイストゲートラインと、
前記ウェイストゲートラインに設けられたウェイストゲートバルブと、
前記コンプレッサの前記サージングの発生を前記サージング検知部が検知した場合に、前記ウェイストゲートバルブのバルブ開度を大きくするように構成されたウェイストゲートバルブ制御部と、
を更に備える、請求項１に記載の過給システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、過給システムに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、過給機の過回転を抑制する方法として、過給機の回転数を監視し、回転数が閾値を超過した場合にウェイストゲートバルブを開放する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
実開昭６２－１７６４４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の上記方法では、例えばエンジンの高回転数領域でコンプレッサのサージングが発生した場合や複数の過給機の中の１台の過給機でサージングが発生した場合等には、過給機の回転数が瞬時に上昇するため、ウェイストゲートバルブを開放させる制御が間に合わず、過給機の過回転が発生してしまう懸念がある。したがって、過給機の過回転の発生を抑制するために、過給機の過回転の予兆であるコンプレッサのサージングの発生を早期に検知する必要がある。
【０００５】
上述の事情に鑑みて、本開示の少なくとも一実施形態は、過給機におけるコンプレッサのサージングの発生を早期に検知することができる過給システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本開示の少なくとも一実施形態に係る過給システムは、
コンプレッサと、前記コンプレッサに回転軸を介して連結されたタービンとを含む過給機と、
前記コンプレッサの入口圧力を計測するための圧力センサと、
前記圧力センサによって計測した前記コンプレッサの前記入口圧力に基づいて、前記コンプレッサのサージングの発生を検知するように構成されたサージング検知部と、
を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の少なくとも一実施形態によれば、過給機におけるコンプレッサのサージングの発生を早期に検知することができる過給システムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本開示の一実施形態に係る過給システム２の構成を模式的に示す図である。
過給機１０における軸方向に沿った断面の一部を示す概略断面図である。
制御装置２２のハードウェア構成の一例を示す図である。
制御装置２２の機能的な構成の一例を示すブロック図である。
制御装置２２の制御フローの一例を示す図である。
コンプレッサ２４のサージングが発生した場合の空気の流れを示す図である。
過給システム２における図５に示す制御を行わない場合について、過給機１０の回転数と入口圧力Ｐの経時変化の一例を示す図である。
過給システム２における図５に示す制御を行わない場合について、図７に示した期間と同一の期間における過給機１０の回転数と入口圧力変化率ｄＰ／ｄｔの経時変化を示す図である。
圧力センサ５２の設置方法の他の一例を示す図であり、過給機１０における軸方向に沿った断面の一部を示す概略断面図である。
圧力センサ５２の設置方法の更に他の一例を示す図であり、過給機１０における軸方向に沿った断面の一部を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【００１０】
図１は、本開示の一実施形態に係る過給システム２の構成を模式的に示す図である。
図１に示すように、過給システム２は、エンジン４、給気ライン６、排気ライン８、過給機１０、空気バイパスライン１４、空気バイパスバルブ１６、ウェイストゲートライン１８、ウェイストゲートバルブ２０及び制御装置２２を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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