(57)【要約】【課題】  廃熱エネルギをエンジンの助勢に利用するエンジンシステムの効率を向上させる。【解決手段】  本発明に係るエンジンシステム１００の燃料制御装置５０は、パワータービン３０がエンジン１０を助勢しないときには通常最大燃料値を超えないように燃料噴射量を制御するとともに、パワータービン３０がエンジン１０を助勢するときには助勢最大燃料値を超えないように燃料噴射量を制御するように構成されており、助勢最大燃料値は通常最大燃料値よりも小さく設定される。【選択図】図１
2014163355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
排気ガスによって駆動し、前記エンジンを助勢するパワータービンと、
前記エンジンから前記パワータービンへ排気ガスを導くパワータービン流入通路と、
前記パワータービンと前記エンジンを連結する連結器と、
前記エンジンにおける燃料噴射量を制御する燃料制御装置と、を備え、
前記燃料制御装置は、前記パワータービンが前記エンジンを助勢しないときには通常最大燃料値を超えないように燃料噴射量を制御するとともに、前記パワータービンが前記エンジンを助勢するときには助勢最大燃料値を超えないように燃料噴射量を制御するように構成されており、前記助勢最大燃料値は前記通常最大燃料値よりも小さく設定される、エンジンシステム。
【請求項２】
前記助勢最大燃料値は前記パワータービンの出力に応じて設定される、請求項１に記載のエンジンシステム。
【請求項３】
前記助勢最大燃料値は、エンジンシステムの総出力が同じであれば前記パワータービンの出力が小さくなるに従って大きくなるように設定される、請求項２に記載のエンジンシステム。
【請求項４】
前記助勢最大燃料値は、前記パワータービンの出力が同じであればエンジンの出力が小さくなるに従って大きくなるように設定される、請求項３に記載のエンジンシステム。
【請求項５】
前記パワータービン流入通路には制御弁が設けられており、
前記連結器は前記パワータービンと前記エンジンの連結を解除可能に構成されており、
前記燃料制御装置は、前記制御弁が開いており、かつ、前記パワータービンと前記エンジンとが連結されているとき、前記パワータービンが前記エンジンを助勢していると判断する、請求項１乃至４のうちいずれか一の項に記載のエンジンシステム。
【請求項６】
請求項１乃至５のうちいずれか一の項に記載のエンジンシステムを備えた船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃熱エネルギを回収するエンジンシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、廃熱エネルギの有効活用が注目されており、特許文献１及び２では、廃熱エネルギを電力に変換して回収するディーゼル機関（エンジンシステム）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１２２５９７号公報
【特許文献２】特開２０１０−１３８８７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ただし、廃熱エネルギを電力に変換するエンジンシステムでは、発電機及びその周辺機器が必要となり、また、使用条件によっては電力が余剰する場合もある。一方、廃熱エネルギをエンジンの助勢に利用することもできる。このようなエンジンシステムは、発電機等の設備が不要となる利点がある。ただし、エンジンを助勢することで、一時的にエンジンシステムの総出力が増大し、エンジンシステムから動力を受ける軸（船舶であればプロペラ軸）に過度の負荷がかかる場合がある。この場合は、動力を受ける軸が破損するのを避けるため、一時的にエンジンの助勢を止める必要がある。このように、廃熱エネルギをエンジンの助勢に利用したエンジンシステムでは、運転状況によっては効率の良い運転ができない場合がある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、廃熱エネルギをエンジンの助勢に利用するエンジンシステムの効率を向上させることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある形態に係るエンジンシステムは、エンジンと、排気ガスによって駆動し、前記エンジンを助勢するパワータービンと、前記エンジンから前記パワータービンへ排気ガスを導くパワータービン流入通路と、前記パワータービンと前記エンジンを連結する連結器と、前記エンジンにおける燃料噴射量を制御する燃料制御装置と、を備え、前記燃料制御装置は、前記パワータービンが前記エンジンを助勢しないときには通常最大燃料値を超えないように燃料噴射量を制御するとともに、前記パワータービンが前記エンジンを助勢するときには助勢最大燃料値を超えないように燃料噴射量を制御するように構成されており、前記助勢最大燃料値は前記通常最大燃料値よりも小さく設定される。
【０００７】
かかる構成によれば、パワータービンがエンジンを助勢するときには、比較的低く設定された助勢最大燃料値を超えないように燃料噴射量が制御されるため、エンジンシステムの総出力が過大になりにくく、エンジンの助勢を停止する必要がない。そのため、エンジンシステムの効率を向上させることができる。
【０００８】
また、上記のエンジンシステムにおいて、前記助勢最大燃料値は前記パワータービンの出力に応じて設定されてもよい。かかる構成によれば、パワータービンの出力に応じて助勢最大燃料値が設定されるため、助勢最大燃料値が一定の場合に比べて、エンジンシステムのより柔軟な運用が可能となる。
【０００９】
また、上記のエンジンシステムにおいて、前記助勢最大燃料値は、エンジンシステムの総出力が同じであれば前記パワータービンの出力が小さくなるに従って大きくなるように設定されてもよい。パワータービンの出力が小さくなれば、エンジンを助勢するする力は小さくなるため、エンジンシステムの総出力が過上昇するリスクは減少する。このような場合には助勢最大燃料値を大きくすることで、エンジンシステムのより柔軟な運用が可能となる。
【００１０】
また、上記のエンジンシステムにおいて、前記助勢最大燃料値は、前記パワータービンの出力が同じであればエンジンの出力が小さくなるに従って大きくなるように設定されてもよい。エンジンの出力が小さくなれば、エンジンシステムの総出力が過上昇するリスクは減少する。
【００１１】
また、上記のエンジンシステムにおいて、前記パワータービン流入通路には制御弁が設けられており、前記連結器は前記パワータービンと前記エンジンの連結を解除可能に構成されており、前記燃料制御装置は、前記制御弁が開いており、かつ、前記パワータービンと前記エンジンとが連結されているとき、前記パワータービンが前記エンジンを助勢していると判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、燃料制御装置は、通常最大燃料値と助勢最大燃料値との切り換えを正確に行うことができる。
【００１２】
さらに、本発明のある形態に係る船舶は、上記のうちいずれかのエンジンシステムを備えている。
【発明の効果】
【００１３】
以上のとおり、上記のエンジンシステムによれば、効率の向上が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、実施形態に係るエンジンシステムの全体図である。
【図２】図２は、上記エンジンシステムの燃料制御系のブロック図である。
【図３】図３は、上記燃料制御系の総出力リミッタのブロック図である。
【図４】図４は、助勢最大燃料値の設定方法を示すフローチャートである。
【図５】図５は、各燃料噴射量におけるエンジンの回転数とエンジンシステムの総出力との関係を示すグラフである。
【図６】図６は、助勢最大燃料値の設定方法を説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図を参照しながら実施形態に係るエンジンシステムついて説明する。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。
【００１６】
＜エンジンシステムの全体構成＞
まず、エンジンシステム１００の全体構成について説明する。図１は、エンジンシステム１００の全体図である。図１に示すように、エンジンシステム１００は、船舶１０１を航行させるためのいわゆる主機であって、エンジン１０と、過給機２０と、パワータービン３０と、連結器４０と、を備えている。
【００１７】
エンジン１０は、エンジンシステム１００のいわば中心となる装置であって、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に連結されるクランク軸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内に噴射された燃料の爆発に伴って往復運動し、各ピストン１２の往復運動によってクランク軸１１は回転する。各シリンダ１３には過給機２０で圧縮された空気が掃気管１４を介して供給され、シリンダ１３内で生成された排気ガスは排気管１５を介して過給機２０及びパワータービン３０へ供給される。シリンダ１３内に噴射される燃料の噴射量は燃料プランジャ（不図示）の移動量によって決定され、この燃料プランジャは燃料噴射弁用アクチュエータ（又は燃料ラック）１６（図２参照）によって駆動される。なお、エンジン１０には、エンジン１０の回転数を計測するエンジン回転計１７（図２参照）、及び掃気管１４内の圧力（掃気圧）を計量する掃気圧計１８（図２参照）が設けられている。
【００１８】
過給機２０は、外部から取り込んだ空気を圧縮してエンジン１０に供給する装置である。過給機２０は、タービン部２１と、コンプレッサ部２２とを有している。エンジン１０（排気管１５）から排出された排気ガスは、タービン部２１に供給される。タービン部２１は、排気管１５から供給された排気ガスのエネルギを利用して回転する。コンプレッサ部２２は、連結軸２３を介してタービン部２１と連結されている。そのため、タービン部２１が回転するのに伴って、コンプレッサ部２２も回転する。コンプレッサ部２２は、外部から取り込んだ空気を圧縮し、掃気管１４に供給する。なお、過給機２０には、過給機２０の回転数を測定する過給機回転計２４（図２参照）が設けられている。
【００１９】
パワータービン３０は、排気ガスのエネルギを利用してエンジン１０を助勢する装置である。エンジン１０から排出された排気ガスは、パワータービン流入通路３１によってパワータービン３０に導かれる。パワータービン３０は、供給された排気ガスのエネルギによって回転し、連結器４０を介してエンジン１０に動力を伝えることでエンジン１０を助勢する。また、パワータービン流入通路３１には、制御弁３２が設けられており、この制御弁３２の開度を変えることで、パワータービン３０に供給される排気ガスの量、ひいてはパワータービン３０の出力を調整することができる。なお、パワータービン３０と制御弁３２が一体構成となる場合もある。
【００２０】
連結器４０は、パワータービン３０とエンジン１０とを連結する装置である。本実施形態の連結器４０は、エンジン１０のクランク軸１１とパワータービン３０を直接連結しているが、他の機器が介在していてもよい。また、連結器４０は減速機としても機能している。連結器４０はクラッチ機構４２を有しており、クラッチ機構４２はクランク軸１１とパワータービン３０を連結したり連結を解除したりすることができる。連結器４０にはクラッチセンサ４１（図２参照）が設けられており、クラッチセンサ４１はクランク軸１１とパワータービン３０が連結されている状態か、あるいは連結が解除されている状態かを検知することができる。
【００２１】
以上のように、本実施形態に係るエンジンシステム１００は、排気ガスのエネルギ、すなわち廃熱エネルギを利用してパワータービン３０を駆動し、エンジン１０を助勢するものである。ただし、エンジン１０の助勢は、常に行われているわけではなく、一定の条件下で行われる。例えば、エンジン負荷が小さい場合には、排気ガスの量が少なくなるため、全ての排気ガスが過給機２０に供給される。この場合、パワータービン流入通路３１に設けられた制御弁３２を閉じることで、パワータービン３０への排気ガスの供給が止められ、パワータービン３０によるエンジン１０の助勢は行われなくなる。なお、本実施形態では、制御弁３２を閉じたときは、パワータービン３０が空回りをしないようにパワータービン３０とエンジン１０の連結を解除することができる。
【００２２】
＜燃料制御系の構成＞
次に、エンジンシステム１００の燃料制御系の構成について説明する。図２は、エンジンシステム１００の燃料制御系のブロック図である。エンジンシステム１００は、燃料制御装置５０を備えている。燃料制御装置５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等によって構成されている。図２に示すように、燃料制御装置５０は、機能的な構成として、回転数制御部５１と、トルクリミッタ５２と、掃気圧リミッタ５３と、総出力リミッタ５４と、ローセレクタ５５と、を備えている。
【００２３】
回転数制御部５１は、実際のエンジン１０の回転数が、指定されたエンジン回転数となるように燃料噴射量を制御しようとする部分である。燃料制御装置５０は、船舶１０１を操作する運転操作盤１０４、及びエンジン回転計１７と電気的に接続されており、これらの機器からの入力信号に基づいて、指定されたエンジン回転数、及び実際のエンジン１０の回転数の情報を取得する。回転数制御部５１では、指定されたエンジン回転数と実際のエンジン１０の回転数との差分値を取得し、その差分値が小さくなるような燃料噴射量を算出し、これを第１燃料噴射量とする。
【００２４】
トルクリミッタ５２は、エンジン１０の回転数に対して燃料噴射量が過剰になることによるエンジントルクの過上昇を抑える部分である。上述したように、燃料制御装置５０はエンジン１０の回転数の情報を取得することができる。トルクリミッタ５２は、このエンジン１０の回転数の情報に基づいて、その回転数に対応する燃料噴射量の上限値を算出し、又は、マップから読取り、その上限値を第２燃料噴射量とする。
【００２５】
掃気圧リミッタ５３は、掃気圧に対して、すなわちシリンダ１３へ供給する空気量に対して燃料噴射量が過剰になることによる不完全燃焼を回避する部分である。燃料制御装置５０は、掃気圧計１８と電気的に接続されており、この機器からの入力信号に基づいて、掃気圧の情報を取得する。掃気圧リミッタ５３では、この掃気圧の情報に基づいて、その掃気圧に対応する燃料噴射量の上限値を算出し、又は、マップから読取り、その上限値を第３燃料噴射量とする。
【００２６】
総出力リミッタ５４は、燃料噴射量が過剰になることによるエンジンシステム１００の総出力（エンジン１０の出力にパワータービン３０の出力を加えたもの）の過上昇を抑え、これによりプロペラ軸１０３の破損を回避する部分である。例えば舵を切ったときなど一時的にプロペラ１０２に大きな抵抗が加わるが、このとき上記の回転数制御部５１によってエンジン１０の回転数が落ちないように燃料噴射量が増加されると、プロペラ軸１０３が破損するおそれがある。総出力リミッタ５４は、このときエンジン１０の回転数を落としてでも総出力を抑えることで、プロペラ軸１０３の破損を回避する。燃料制御装置５０は、制御弁３２、クラッチセンサ４１、及び過給機回転計２４と電気的に接続されており、これらの機器からの入力信号に基づいて、制御弁３２の開閉、エンジン１０とパワータービン３０の連結、及び過給機２０の回転数の情報を取得する。総出力リミッタ５４は、これらの情報に加え、後述するローセレクタ５５で選択した燃料噴射量の情報に基づいて、エンジンシステム１００の総出力の観点からの燃料噴射量の上限値を求め、その上限値を第４燃料噴射量とする。なお、総出力リミッタ５４の詳細については、後述する。
【００２７】
ローセレクタ５５は、回転数制御部５１、トルクリミッタ５２、掃気圧リミッタ５３、及び総出力リミッタ５４から、それぞれ第１燃料噴射量、第２燃料噴射量、第３燃料噴射量、及び第４燃料噴射量を取得し、このうち最も少ない燃料噴射量を選択する。燃料制御装置５０は、燃料噴射弁用アクチュエータ１６と電気的に接続されており、ローセレクタ５５で選択した燃料噴射量に対応する制御信号を燃料噴射弁用アクチュエータ１６に送信する。燃料噴射弁用アクチュエータ１６は、燃料制御装置５０から受信した制御信号に基づいて、ローセレクタ５５で選択された量の燃料がシリンダ１３内に噴射されるように、燃料プランジャを駆動する。
【００２８】
実際のエンジンシステム１００の運用においては、第１〜第４燃料噴射量のうち、第１燃料噴射量が最も小さいことが多い。そのため、通常は、回転数制御部５１によって燃料噴射量が決定されるが、状況によりいずれかのリミッタ５２〜５４で求められた燃料噴射量が回転数制御部５１で算出した燃料噴射量よりも小さくなった場合には、エンジン１０の回転数に関係なく燃料噴射量が抑えられることになる。
【００２９】
＜総出力リミッタの構成＞
次に、総出力リミッタ５４の詳細構成について説明する。図３は、総出力リミッタ５４のブロック図である。図３に示すように、総出力リミッタ５４は、機能的な構成として、助勢判定部５６と、選択スイッチ５７と、助勢最大燃料値算出部５８と、を有している。
【００３０】
助勢判定部５６は、エンジン１０がパワータービン３０に助勢されているか否かを判定する部分である。助勢判定部５６は、燃料制御装置５０が取得した制御弁３２の開閉及びエンジン１０とパワータービン３０の連結の情報に基づいて、エンジン１０がパワータービン３０に助勢されているか否かを判断する。具体的には、制御弁３２が開いており、かつ、パワータービン３０とエンジン１０とが連結されているとき、パワータービン３０がエンジン１０を助勢していると判断する。そして、助勢判定部５６は、その判断結果に応じて選択スイッチ５７を切り換える。
【００３１】
選択スイッチ５７は、助勢判定部５６の判断結果に応じて、後述する通常最大燃料値又は助勢最大燃料値のいずれかを第４燃料噴射量とする。具体的には、パワータービン３０がエンジン１０を助勢していないと判断された場合には通常最大燃料値を第４燃料噴射量とし、パワータービン３０がエンジン１０を助勢していると判断された場合には助勢最大燃料値を第４燃料噴射量とする。
【００３２】
ここで、「通常最大燃料値」と「助勢最大燃料値」について説明する。例えば、プロペラ軸１０３の破損を回避するために、プロペラ軸１０３に入力可能な動力の上限値が決まっているとき、エンジンシステム１００の総出力がこの上限値（以下、「危険出力」と称す）を超えないようにする必要がある。エンジンシステム１００の総出力がこの危険出力を超えないようにするには、燃料噴射量の上限値を設定しなければならない。そして、この燃料噴射量の上限値のうち、パワータービン３０がエンジン１０を助勢していないときのものが「通常最大燃料値」であり、パワータービン３０がエンジン１０を助勢しているときのものが「助勢最大燃料値」である。
【００３３】
従来のエンジンシステムでは「助成最大燃料値」に相当する上限値は設定されておらず、「通常最大燃料値」に相当する上限値のみが設定されていた。そのため、パワータービンによってエンジンが助勢されるエンジンシステムでは、総出力が危険出力を超えるおそれがあり、危険出力を超えるような場合にはエンジンの助勢を停止しなければならなかった。そのため、そのようなエンジンシステムは、条件によっては効率の悪い運用を行わざるを得なかった。一方、本実施形態では、パワータービン３０がエンジン１０を助成する場合には、パワータービン３０の出力を考慮した「助成最大燃料値」が設定されるため、パワータービン３０がエンジン１０を助成する場合にも、エンジンシステム１００の総出力が危険出力を超えることはない。
【００３４】
本実施形態では、通常最大燃料値は一定に設定されている一方、助勢最大燃料値は通常最大燃料値よりも小さい値であって、条件に応じて変動する。ただし、助勢最大燃料値は一定であってもよい。例えば、通常最大燃料値の９５％の値を助勢最大燃料値としてもよい。この場合、燃料制御装置を比較的単純に構成できるという利点がある。上記のように、通常最大燃料値に比べ、助勢最大燃料値は小さく設定されるため、選択スイッチ５７の作動により、エンジン１０がパワータービン３０に助勢されているときは、助勢されていないときに比べて、第４燃料噴射量としては小さい値が選定される。
【００３５】
助勢最大燃料値算出部５８は、助勢最大燃料値を算出する部分である。本実施形態では、パワータービン３０の出力、及びエンジンシステム１００の総出力に基づいて、助勢最大燃料値が求められる。具体的には、図４に示すような手順で助勢最大燃料が求められる。図４は、助勢最大燃料値算出部５８による助勢最大燃料値の算出方法を示したフローチャートである。
【００３６】
まず、助勢最大燃料値算出部５８は、過給機２０の回転数を取得し（ステップＳ１）、エンジン１０の出力を算出する（ステップＳ２）。エンジン１０の出力は、以下の数式に示すように、過給機２０の回転数を変数とする関数から求めることができる。
【００３７】
【数１】
2014163355.tif 000003
【００３８】
続いて、助勢最大燃料値算出部５８は、エンジン１０の回転数、及び実際の燃料噴射量を取得し（ステップＳ３）、エンジンシステム１００の総出力を求める（ステップＳ４）。エンジンシステム１００の総出力は、エンジン１０の回転数と燃料噴射量に基づいて予め用意したマップを用いれば求める（推定する）ことができる。図５は、各燃料噴射量におけるエンジン１０の回転数とエンジンシステム１００の総出力との関係を示したグラフである。燃料制御装置５０は、図５に対応するマップを記憶しており、助勢最大燃料値算出部５８は、このマップを利用してエンジンシステム１００の総出力を求めることができる。
【００３９】
続いて、ステップＳ４で求めたエンジンシステム１００の総出力と、ステップＳ２で算出したエンジン１０の出力に基づいて、パワータービン３０の出力を算出する（ステップＳ５）。パワータービン３０の出力は、下記の式に示すように、エンジンシステム１００の総出力からエンジン１０の出力を差し引いたものにパワータービン効率と機械効率を乗じることで算出できる。
【００４０】
【数２】
2014163355.tif 000004
【００４１】
なお、本実施形態では、パワータービン３０の出力は上記のようにして算出しているが、他の方法で求めてもよい。例えば、パワータービン３０に流れる風量を算出又は推定し、パワータービン３０に流れる風量に基づいて、パワータービン熱落差、エネルギ保存則等から算出してもよい。
【００４２】
続いて、助勢最大燃料値算出部５８は、ステップＳ４で求めたエンジンシステム１００の総出力と、ステップＳ５で求めたパワータービン３０の出力に基づいて、助勢最大燃料値を求める（ステップＳ６）。具体的には、燃料制御装置５０は、図６に示すグラフに対応するマップ又は数式を記憶しており、助勢最大燃料値算出部５８はそのマップ又は数式を利用して助勢最大燃料値を求める。
【００４３】
図６において、横軸はエンジンシステム１００の総出力であり、縦軸は助勢最大燃料値である。また、図中の曲線はエンジンシステム１００の総出力と助勢最大燃料の関係を示す最大燃料曲線である。最大燃料曲線は、パワータービン３０の出力ごとに描かれる。図６では、一例として、パワータービン３０の出力が１００％（最大値）のとき、５０％のとき、１０％のときの最大燃料曲線が描かれている。縦軸の助勢最大燃料値における１００％は、通常最大燃料値に相当する。また、横軸のエンジンシステム１００の総出力の１００％は、通常最大燃料値に相当する燃料がエンジン１０に供給されたときのエンジン１０の出力（助勢がないときのエンジンシステム１００の総出力）に相当する。
【００４４】
助勢最大燃料値を求めるにあたっては、まず、ステップＳ５で算出したパワータービン３０の出力に対応する最大燃料曲線を選択する。そして、選択した最大燃料曲線を用いて、ステップＳ４で算出したエンジンシステム１００の総出力の値から助勢最大燃料値を読み取る。例えば、パワータービン３０の出力が５０％、エンジンシステム１００の総出力がＰ１である場合は、図６に示すように助勢最大燃料値はＦ１となる。このように、図４に示すステップＳ１〜Ｓ６を経ることにより、助勢最大燃料値算出部５８は、助勢最大燃料値を算出することができる。
【００４５】
なお、図６から理解できるように、本実施形態では、エンジンシステム１００の総出力が同じであればパワータービン３０の出力が小さくなるに従って助勢最大燃料値が大きくなるように設定されている。これは、パワータービン３０の出力が小さくなれば、エンジン１０を助勢するする力は小さくなるため、エンジンシステム１００の総出力が過上昇する（危険出力を超える）リスクが減少するからである。すなわち、パワータービン３０の出力が小さい場合には、助勢最大燃料値を大きくできるので、助勢最大燃料値を低い値に設定する場合に比べて、エンジンシステム１００のより柔軟な運用が可能となる。
【００４６】
また、図６から理解できるように、パワータービン３０の出力が同じであればエンジンシステム１００の総出力が小さくなるに従って助勢最大燃料値が大きくなるように設定されている。ここで、「エンジンシステム１００の総出力が小さくなる」とは、パワータービン３０の出力が同じであれば、エンジン１０の出力が小さくなることを意味する。つまり、本実施形態では、パワータービン３０の出力が同じであればエンジン１０の出力が小さくなるに従って助勢最大燃料値が大きくなるように設定されている。これは、エンジン１０の出力が小さくなった場合も、エンジンシステム１００の総出力が過上昇するリスクが減少するからである。すなわち、エンジン１０の出力が小さい場合も、助勢最大燃料値を大きくできるので、助勢最大燃料値を低い値に設定する場合に比べて、エンジンシステム１００のより柔軟な運転が可能となる。
【００４７】
以上で説明したとおり、本実施形態に係るエンジンシステム１００は、パワータービン３０がエンジン１０を助勢しないときには通常最大燃料値を超えないように燃料噴射量が制御されるとともに、パワータービン３０がエンジン１０を助勢するときには助勢最大燃料値を超えないように燃料噴射量を制御するように構成されている。そして、この助勢最大燃料値は通常最大燃料値よりも小さくなるように設定される。そのため、パワータービン３０がエンジン１０を助勢する場合であっても、エンジンシステム１００の総出力が危険出力を超える前に燃料噴射量が減少するため、パワータービン３０によるエンジン１０の助勢を停止する必要がない。よって、本実施形態によれば、エンジンシステム１００の効率を向上させることができる。
【００４８】
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。
【００４９】
なお、上記の実施形態では、エンジンシステム１００が船舶１０１に搭載されている場合について説明したが、エンジンシステムが発電設備に用いられるものであっても、本発明の構成を備える限り本発明に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明によれば、廃熱エネルギをエンジンの助勢に利用するエンジンシステムの効率を向上させることができるため、エンジンシステムの技術分野において有益である。
【符号の説明】
【００５１】
１０  エンジン
３０  パワータービン
３１  パワータービン流入通路
３２  制御弁
４０  連結器
５０  燃料制御装置
１００  エンジンシステム
１０１  船舶
【図１】
2014163355.tif 000005
【図２】
2014163355.tif 000006
【図３】
2014163355.tif 000007
【図４】
2014163355.tif 000008
【図５】
2014163355.tif 000009
【図６】
2014163355.tif 000010