(57)【要約】【課題】排ガス後処理装置の排ガス処理機能を確保する。【解決手段】エンジンの排ガスエネルギー回収システム１００であって、エンジン本体１０２から導かれた排気ガスによって駆動されるタービン部１０４ａと、タービン部の駆動でエンジン本体に外気を圧送するコンプレッサ部１０４ｂとを有する排気タービン過給機１０４と、エンジン本体から導かれた排気ガスで駆動されるパワータービン１０６と、パワータービンの駆動で排気ガスのエネルギーを回収するエネルギー回収装置１０８と、排気マニホールド１１８とパワータービンとをタービン部を経由しながら連通して外部に排気ガスを導く排気管Ｌ１〜Ｌ３と、排気管のうちタービン部とパワータービンとの間に有する中段排気管Ｌ２に設けられ、排気管中を流れる排ガスを浄化する排ガス後処理装置１１０と、中段排気管の管内圧力を適正値に制御する中段圧力制御部１１２と、を備える。【選択図】図１
2014152764.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン本体から導かれた排気ガスによって駆動されるタービン部と、該タービン部により駆動されて前記エンジン本体に外気を圧送するコンプレッサ部とを有する排気タービン過給機と、
前記エンジン本体から導かれた前記排気ガスによって駆動されるパワータービンと、
前記パワータービンの駆動により前記排気ガスのエネルギーを回収するエネルギー回収装置と、
前記エンジン本体の排気マニホールドと前記パワータービンとを前記タービン部を経由しながら連通して外部に前記排気ガスを導く排気管と、
前記排気管のうち前記タービン部と前記パワータービンとの間に有する中段排気管に設けられ、前記排気管中を流れる前記排ガスを浄化する排ガス後処理装置と、
前記中段排気管の管内圧力を適正値に制御するための中段圧力制御部と、を備えることを特徴とするエンジンの排ガスエネルギー回収システム。
【請求項２】
前記中段圧力制御部は、
前記中段排気管に設けられ、該中段排気管の管内圧力を推定する中段圧力推定部と、
前記中段圧力推定部で推定された前記管内圧力に基づいて、前記パワータービンの回転数を制御する回転数制御部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの排ガスエネルギー回収システム。
【請求項３】
前記エネルギー回収装置は、前記エンジンの駆動軸に前記パワータービンの回転力を伝達し、前記パワータービンの回転数を変更する変速機を含む動力伝達機構であり、
前記回転数制御部は、前記変速機を制御することを特徴とする請求項２に記載のエンジンの排ガスエネルギー回収システム。
【請求項４】
前記中段圧力制御部は、
前記中段排気管に設けられ、該中段排気管の管内圧力を推定する中段圧力推定部と、
前記中段圧力推定部で推定された前記管内圧力に基づいて、前記パワータービンの上流側の管内圧力と前記パワータービンの下流側の管内圧力との圧力比を制御する圧力比制御部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの排ガスエネルギー回収システム。
【請求項５】
前記圧力比制御部は、前記排ガス後処理装置と前記パワータービンとの間に設けられるウェイストゲートバルブを制御することによって、前記パワータービンの上流側の管内圧力と前記パワータービンの下流側の管内圧力との圧力比を制御することを特徴とする請求項４に記載のエンジンの排ガスエネルギー回収システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガスに含まれるＰＭやＮＯｘ等の有害物質を低減・除去して排ガスを浄化する排ガス後処理装置を備えるエンジンの排ガスエネルギー回収システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
発電用・汎用エンジンの排ガスの持つエネルギーをタービンで回収して、排ガスエネルギーとして有効活用する技術が開発されている。当該排ガスエネルギーを回収してエンジンの燃費率を改善する技術として、ターボコンパウンドやハイブリッドターボ、発電用パワータービンがある。ターボコンパウンドに関する従来技術として、例えば、変速機とターボコンパウンドを組み合わせターボコンパウンドエンジンの制御装置が特許文献１に開示されている。また、過給機付きエンジンの排ガスエネルギーをパワータービンで回収する従来技術として、例えば、回収装置エンジンの回転数及び負荷に応じて排気圧を制御可能にして、燃費や煙を改善した過給機付エンジンの排気ガス再循環装置が特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実公昭６３−０３５１６８号公報
【特許文献２】特開平０８−２４０１５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年では、排ガスに含まれるＰＭやＮＯｘ等の有害物質を低減・除去する要請があり、エンジンの排気管にＤＰＦ（Ｄｉｅｓｅｌ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｆｉｌｔｅｒ：ディーゼル微粒子捕集フィルター）や尿素ＳＣＲ（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｃａｔａｌｙｔｉｃ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ：選択還元触媒）等の排ガス後処理装置が設置されるようになっている。従来では、図６に示すように、排ガス後処理装置１０は、排気管１２の最下流側となるパワータービン１４の下流側に設置されることが多い。しかしながら、パワータービン１４の下流側では、一般的に排ガス温度が２５０〜３００℃程度と低く、適正な排ガスの後処理性能が発揮できないことが問題となっている。特に、ターボコンパウンドシステムの場合、排ガスエネルギーが小さいため、排ガス温度が１００〜２００℃程度まで下がり、かかる問題が顕著となっている。
【０００５】
一方、温度が高い過給機１６のタービン部１６ａの手前の上流側に設置すると、当該上流側が一般的に高圧部であり、排ガス後処理装置の耐圧性を高める必要があるので当該装置が高コストになってしまう。また、排ガス後処理装置をタービン部１６ａ手前の上流側に設置すると、排ガス後処理装置が破損時に下流側のパワータービンを破壊するリスクもある。前述の特許文献１及び特許文献２に開示の従来技術では、エンジンの燃費を改善できるものの、排ガス後処理装置の排ガス処理機能を確保するための対策に課題が残る。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、排ガス後処理装置の排ガス処理機能を確保することの可能な、新規かつ改良されたエンジンの排ガスエネルギー回収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】
【０００７】
本発明の一態様は、エンジンの排ガスエネルギー回収システムであって、エンジン本体から導かれた排気ガスによって駆動されるタービン部と、該タービン部により駆動されて前記エンジン本体に外気を圧送するコンプレッサ部とを有する排気タービン過給機と、前記エンジン本体から導かれた前記排気ガスによって駆動されるパワータービンと、前記パワータービンの駆動により前記排気ガスのエネルギーを回収するエネルギー回収装置と、前記エンジン本体の排気マニホールドと前記パワータービンとを前記タービン部を経由しながら連通して外部に前記排気ガスを導く排気管と、前記排気管のうち前記タービン部と前記パワータービンとの間に有する中段排気管に設けられ、前記排気管中を流れる前記排ガスを浄化する排ガス後処理装置と、前記中段排気管の管内圧力を適正値に制御する中段圧力制御部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明の一態様によれば、排ガス後処理装置を中段排気管に設けるために好適な管内圧力を設定してから、高温排ガス雰囲気中に排ガス後処理装置が設けられるので、排ガス後処理装置の排ガス処理機能を確保でき、かつ、排ガス後処理装置の耐圧性を向上させるためのコストを削減できる。
【０００９】
また、本発明の一態様では、前記中段圧力制御部は、前記中段排気管に設けられ、該中段排気管の管内圧力を推定する中段圧力推定部と、前記中段圧力推定部で推定された前記管内圧力に基づいて、前記パワータービンの回転数を制御する回転数制御部と、を備えることとしてもよい。
【００１０】
このようにすれば、パワータービンの回転数を制御することによって、中段排気管の管内圧力を適正値に設定できる。
【００１１】
また、本発明の一態様では、前記エネルギー回収装置は、前記エンジンの駆動軸に前記パワータービンの回転力を伝達し、前記パワータービンの回転数を変更する変速機を含む動力伝達機構であり、前記回転数制御部は、前記変速機を制御することとしてもよい。
【００１２】
このようにすれば、変速機を制御することによって、中段排気管の管内圧力を適正値に設定できる。
【００１３】
また、本発明の一態様では、前記中段圧力制御部は、前記中段排気管に設けられ、該中段排気管の管内圧力を推定する中段圧力推定部と、前記中段圧力推定部で推定された前記管内圧力に基づいて、前記パワータービンの上流側の管内圧力と前記パワータービンの下流側の管内圧力との圧力比を制御する圧力比制御部と、を備えることとしてもよい。
【００１４】
このようにすれば、パワータービンの上流側の管内圧力と下流側の管内圧力との圧力比を制御することによって、中段排気管の管内圧力を適正値に設定できる。
【００１５】
また、本発明の一態様では、前記圧力比制御部は、前記排ガス後処理装置と前記パワータービンとの間に設けられるウェイストゲートバルブを制御することによって、前記パワータービンの上流側の管内圧力と前記パワータービンの下流側の管内圧力との圧力比を制御することとしてもよい。
【００１６】
このようにすれば、ウェイストゲートバルブを制御することによって、中段排気管の管内圧力を適正値に設定できる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように本発明によれば、中段排気管に設けるために好適な管内圧力を設定することによって、高温排ガス雰囲気の中段排気管に排ガス後処理装置が設けられるので、排ガス後処理装置の排ガス処理機能を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係るエンジンの排ガスエネルギー回収システムの概略構成図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係るエンジンの排ガスエネルギー回収システムの概略構成図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係るエンジンの排ガスエネルギー回収システムによる中段圧力の制御方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明の他の実施形態に係るエンジンの排ガスエネルギー回収システムの概略構成図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係るエンジンの排ガスエネルギー回収システムによる中段圧力の制御方法を示すフローチャートである。
【図６】従来のエンジンの排ガスエネルギー回収システムの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。
【００２０】
（第１の実施形態）
まず、本発明の一実施形態に係るエンジンの排ガスエネルギー回収システムの構成について、図面を使用しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るエンジンの排ガスエネルギー回収システムの概略構成図である。
【００２１】
本実施形態のエンジンの排ガスエネルギー回収システム１００は、過給機付きエンジンの排ガスからのエネルギーを回収するシステムであって、排ガス後処理装置の排ガス処理機能を確保するために、排ガス後処理装置を排気管の中段側に設けたことを特徴とする。本実施形態の排ガスエネルギー回収システム１００は、図１に示すように、エンジン本体１０２と、排気タービン過給機１０４と、パワータービン１０６と、エネルギー回収装置１０８と、排ガス後処理装置１１０と、中段圧力制御部１１２とを備える。
【００２２】
エンジン本体１０２は、ディーゼルエンジンであり、クランク軸１１４には、プロペラ軸（図示せず）を介してスクリュープロペラ（図示せず）が直接的又は間接的に取り付けられている。エンジン本体１０２には、シリンダライナ（図示せず）、シリンダカバー（図示せず）等からなるシリンダ部１１６が設けられており、各シリンダ部１１６内には、クランク軸１１４と連結されたピストン（図示せず）が配置されている。各シリンダ部１１６の排気ポート１１８は、排気マニホールド１２０と接続されている。
【００２３】
排気マニホールド１２０は、エンジン本体１０２に搭載され、第１の排気管Ｌ１を介して排気タービン過給機１０４のタービン部１０４ａの入口側と接続される。そして、第２の排気管Ｌ２を介してパワータービン１０６の入口側と接続され、パワータービン１０６の出口側から第３の排気管Ｌ３を介して外部に排気ガスが導かれる。すなわち、排気マニホールド１２０から排出された排気ガスは、第１の排気管Ｌ１、タービン部１０４ａ、第２の排気管Ｌ２、パワータービン１０６、及び第３の排気管Ｌ３を経由して外部に排出される。なお、本実施形態では、第２の排気管Ｌ２には、排気管Ｌ１、Ｌ２中を流れる排ガスを浄化する排ガス後処理装置１１０が設けられている。
【００２４】
一方、各シリンダ部１１６の給気ポート１２２は、給気マニホールド１２４と接続されており、給気マニホールド１２４は、給気管Ｌ４を介して排気タービン過給機１０４のコンプレッサ部１０４ｂと接続されている。コンプレッサ部１０４ｂの入口側に接続された給気管Ｌ３の途中には、消音器（図示せず）がそれぞれ配置されており、この消音器を通過した外気がコンプレッサ部１０４ｂに導かれるようになっている。また、コンプレッサ部１０４ｂの出口側に接続された給気管Ｌ４の途中には、空気冷却器（インタークーラ）１２６や図示しないサージタンク等が接続されている。コンプレッサ部１０４ｂを通過した空気は、これら空気冷却器１２６やサージタンク等を通過した後、エンジン本体１０２の給気マニホールド１２４に供給されるようになっている。
【００２５】
排気タービン過給機１０４は、ターボチャージャーであり、第１の排気管Ｌ１を介してエンジン本体１０２から導かれた排気ガス（燃焼ガス）によって駆動されるタービン部１０４ａと、このタービン部１０４ａにより駆動されてエンジン本体１０２に外気を圧送するコンプレッサ部１０４ｂと、これらタービン部１０４ａとコンプレッサ部１０４ｂとの間に設けられて、これらを支持するケーシング（図示せず）とを備えている。ケーシングには、一端部をタービン部１０４ａ側に突出させ、他端部をコンプレッサ部１０４ｂに突出させた回転軸１０４ｃが挿通されている。回転軸１０４ｃの一端部は、タービン部１０４ａを構成するタービン・ロータ（図示せず）のタービン・ディスク（図示せず）に取り付けられており、回転軸１０４ｃの他端部は、コンプレッサ部１０４ｂを構成するコンプレッサ羽根車（図示せず）のハブ（図示せず）に取り付けられている。
【００２６】
パワータービン１０６は、第１の排気管Ｌ１及び第２の排気管Ｌ２を介して、エンジン本体１０２から導かれた排気ガスによって駆動される。パワータービン１０６は、排ガスによって回転駆動することによって、排気ガスのエネルギーがエネルギー回収装置１０８に回収される。本実施形態では、エネルギー回収装置１０８は、ロータシャフト１０７の回転力により電力を生成する発電機である。
【００２７】
本実施形態では、排気タービン過給機１０４のタービン部１０４ａとパワータービン１０６との間の中段に位置する中段排気管（第２の排気管）Ｌ２にＤＰＦや尿素ＳＣＲ、酸化触媒等の排ガス後処理装置１１０を設置することを特徴とする。すなわち、排ガス後処理装置１１０は、排気管のうちタービン部１０４ａとパワータービン１０６との間に有する中段排気管Ｌ２に設けられ、排気管Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３中を流れる排ガスを浄化する。
【００２８】
排ガス後処理装置１１０がＤＰＦの場合では、排ガス浄化性能を発揮するためには、６００℃程度の特殊な排気温度の制御（再生制御）が必要となる。一方、排ガス後処理装置１１０が尿素ＳＣＲや酸化触媒の場合では、再生制御が不要なので、２００℃程度の温度で排ガス浄化性能を発揮する。すなわち、排ガス後処理装置１１０がＤＰＦの場合では、特に排ガス浄化性能を発揮するために、排ガス後処理装置１１０を６００℃程度の高温雰囲気下に設置することが好ましい。
【００２９】
本発明者の検討結果によると、タービン部１０４ａ手前の第１の排気管Ｌ１の管内圧力が３ｂａｒ程度と高圧であるのに対して、同じ高温雰囲気下の中段排気管Ｌ２の管内圧力は、１．４ｂａｒ程度と第１の排気管Ｌ１の管内圧力より低いことが分かった。このため、排ガス後処理装置１１０を中段排気管Ｌ２に設置することによって、排ガス浄化性能を確保できる同じ高温雰囲気下でありながら、管内圧力を低く抑えられるので、排ガス処理機能を確保しつつ、耐圧性向上に伴うコストアップを必要最低限に抑えられる。
【００３０】
また、パワータービン１０６の回転数が増加すると、中段排気管Ｌ２の管内圧力が上昇してしまうので、本実施形態では、中段排気管Ｌ２の管内圧力を１．４ｂａｒ程度の適正値となるように、中段圧力制御部１１２が設けられることを特徴とする。すなわち、中間排気管Ｌ２に排ガス後処理装置１１０を設置するために、中段排気管Ｌ２の管内圧力を適正値に制御する中段圧力制御部１１２を設けることによって、排ガス後処理装置１１０の耐圧性向上のニーズを低減させる。
【００３１】
さらに、排ガス後処理装置１１０がＤＰＦの場合において、ＤＰＦを強制再生時に排ガス後処理装置１１０内で燃料を燃焼させると、上昇した温度の分だけ下流側のパワータービン１０６でエネルギー回収が可能となる。従来では、ＤＰＦをパワータービン１０６の下流側に設けていたので、強制再生時に追加投入した燃料からの発熱エネルギーを無駄に捨てていた。これに対して、本実施形態では、ＤＰＦ（排ガス後処理装置１１０）を中段排気管Ｌ２に設置するので、強制再生時に追加投入した燃料からの発熱エネルギーをパワータービン１０６で回収できるため、システム全体の燃費率が改善される。
【００３２】
（第２の実施形態）
次に、本発明の他の実施形態に係るエンジンの排ガスエネルギー回収装置の構成について、図面を使用しながら説明する。図２は、本発明の他の実施形態に係るエンジンの排ガスエネルギー回収システムの概略構成図である。
【００３３】
本実施形態のエンジンの排ガスエネルギー回収システム２００は、エネルギー回収装置２４０をエンジン駆動軸２１４にパワータービン２０６の回転力を伝達する動力伝達機構２４０とするターボコンパウンドに適用したものである。本実施形態も第１の実施形態と同様に、排ガス後処理装置２１０の排ガス処理機能を確保するために、排ガス後処理装置２１０を排気管の中段側排気管Ｌ２に設けたことを特徴とする。本実施形態の排ガスエネルギー回収システム２００は、図２に示すように、エンジン本体２０２と、排気タービン過給機２０４と、パワータービン２０６と、エネルギー回収装置２４０と、排ガス後処理装置２１０と、中段圧力制御部２１２とを備える。また、本実施形態は、エンジン本体２０２から排出された排ガスを吸気管Ｌ４に供給する排ガス再循環装置２３０が設けられるＥＧＲ機能が備わる過給機付きエンジンに適用したものである。
【００３４】
本実施形態のエネルギー回収装置２４０は、エンジンの駆動軸２１４にパワータービン２０６の回転力を伝達する動力伝達機構である。エネルギー回収装置２４０は、パワータービン２０６の回転エネルギーをエンジン駆動軸２１４に伝達するための複数の歯車２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｃ、２４０ｄが設けられ、歯車２４０ｂと歯車２４０ｃとの間に、パワータービン２０６の回転数を変更する変速機２４２が含まれている。
【００３５】
本実施形態では、中段排気管Ｌ２の管内圧力を適正値に保つために、中段圧力制御部２１２は、変速機２４２を調整することによってパワータービン２０６の回転数を制御して、中段排気管Ｌ２の管内圧力を適正値に設定する。中段圧力制御部２１２は、図２に示すように、中段圧力推定部２１１と、回転数制御部２１３とを備える。中段圧力推定部２１１は、中段排気管Ｌ２に設けられる圧力センサ等の管内圧力を推定・測定できる装置であり、当該中段排気管Ｌ２の管内圧力を推定する。回転数制御部２１３は、中段圧力推定部２１１で推定された管内圧力に基づいて、変速機２４２を調整してパワータービン２０６の回転数を制御することによって、中段排気管Ｌ２の管内圧力を適正値に設定する。
【００３６】
次に、本実施形態に係るエンジンの排ガスエネルギー回収システムによる中段圧力の制御方法について、図面を使用しながら説明する。図３は、本発明の他の実施形態（第２の実施形態）に係るエンジンの排ガスエネルギー回収システムによる中段圧力の制御方法を示すフローチャートである。
【００３７】
中段排気管Ｌ２の管内圧力を適正値にするために、まず、中段圧力推定部２１１で中段排気管Ｌ２の管内圧力（中段圧力）を測定し（工程Ｓ１０）、中段圧力が適正値（１．４ｂａｒ）であるか否かを中段圧力制御部２１２で判定する（工程Ｓ１２）。中段圧力制御部２１２で中段圧力が適正値でないと判定されると、回転数制御部２１３が変速機２４２を制御することによって、パワータービン２０６の回転数を調整して（工程Ｓ１４）、中段圧力が適正値になるように制御する。
【００３８】
このように、本実施形態では、環境変化等によって、中段排気管Ｌ２の管内圧力が適正値から外れた場合でも、中段圧力を適正値に設定されるように制御できる。すなわち、排ガス後処理装置２１０を中段排気管Ｌ２に設置することによって、排ガス浄化性能を確保できる同じ高温雰囲気下でありながら、管内圧力を低く抑えられるので、排ガス処理機能を確保しつつ、耐圧性向上に伴うコストアップを必要最低限に抑えられる。
【００３９】
（第３の実施形態）
次に、本発明の他の実施形態に係るエンジンの排ガスエネルギー回収装置の構成について、図面を使用しながら説明する。図４は、本発明の他の実施形態に係るエンジンの排ガスエネルギー回収システムの概略構成図である。
【００４０】
本実施形態のエンジンの排ガスエネルギー回収システム３００は、エネルギー回収装置３０８がロータシャフト３０７の回転力により電力を生成する発電機に適用して、中段側排気管Ｌ２の管内圧力の調整をウェイストゲートバルブ３４０で行うことを特徴とする。すなわち、中段圧力制御部３１２は、排ガス後処理装置３１０とパワータービン３０６との間に設けられるウェイストゲートバルブ３４０を制御することによって、中段排気管Ｌ２の管内圧力（中段圧力）を制御する。
【００４１】
本実施形態の排ガスエネルギー回収システム３００は、図４に示すように、エンジン本体３０２と、排気タービン過給機３０４と、パワータービン３０６と、エネルギー回収装置３０８と、排ガス後処理装置３１０と、中段圧力制御部３１２とを備える。また、本実施形態は、エンジン本体３０２から排出された排ガスを吸気管Ｌ４に供給する排ガス再循環装置３３０が設けられるＥＧＲ機能が備わる過給機付きエンジンに適用したものである。
【００４２】
本実施形態では、中段排気管Ｌ２の管内圧力を適正値に設定するために、中段圧力制御部３１２は、ウェイストゲートバルブ３４０を制御する。中段圧力制御部３１２は、図４に示すように、中段圧力推定部３１１と、圧力比制御部３１３とを備える。中段圧力推定部３１１は、中段排気管Ｌ２に設けられる圧力センサ等の管内圧力を推定・測定できる装置であり、当該中段排気管Ｌ２の管内圧力を推定する。圧力比制御部３１３は、中段圧力推定部３１１で推定された管内圧力に基づいて、パワータービン３０６の上流側の排気管Ｌ２の管内圧力とパワータービン３０６の下流側の排気管Ｌ３の管内圧力との圧力比をウェイストゲートバルブ３４０で調整して、中段圧力を制御する。すなわち、本実施形態では、ウェイストゲートバルブ３４０を調整することによって、パワータービン３０６の上流側の管内圧力と下流側の管内圧力との圧力比を調整しながら、中段排気管Ｌ２の管内圧力を適正値に設定する。
【００４３】
次に、本実施形態に係るエンジンの排ガスエネルギー回収システムによる中段圧力の制御方法について、図面を使用しながら説明する。図５は、本発明の他の実施形態（第３の実施形態）に係るエンジンの排ガスエネルギー回収システムによる中段圧力の制御方法を示すフローチャートである。
【００４４】
中段排気管Ｌ２の管内圧力を適正値にするために、まず、中段圧力推定部３１１で中段排気管Ｌ２の管内圧力（中段圧力）を測定し（工程Ｓ２０）、中段圧力が適正値（１．４ｂａｒ）であるか否かを中段圧力制御部３１２で判定する（工程Ｓ２２）。中段圧力制御部３１２で中段圧力が適正値でないと判定されると、圧力比制御部３１３がウェイストゲートバルブ３４０を調整することによって（工程Ｓ２４）、中段排気管Ｌ２の管内圧力が適正値になるように制御する。
【００４５】
このように、本実施形態では、環境変化等によって、中段排気管Ｌ２の管内圧力が適正値から外れた場合でも、中段圧力を適正値に設定されるように制御できる。すなわち、排ガス後処理装置３１０を中段排気管Ｌ２に設置することによって、排ガス浄化性能を確保できる同じ高温雰囲気下でありながら、管内圧力を低く抑えられるので、排ガス処理機能を確保しつつ、耐圧性向上に伴うコストアップを必要最低限に抑えられる。
【００４６】
なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは、当業者には、容易に理解できるであろう。従って、このような変形例は、全て本発明の範囲に含まれるものとする。
【００４７】
例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義又は同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また、エンジンの排ガスエネルギー回収システムの構成、動作も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１００        排ガスエネルギー回収システム
１０２        エンジン本体
１０４        排気タービン過給機
１０４ａ      タービン部
１０４ｂ      コンプレッサ部
１０６、２０６、３０６        パワータービン
１０８、３０８        エネルギー回収装置
１１０        排ガス後処理装置
１１２、２１２、３１２        中段圧力制御部
１２０        排気マニホールド
２１１、３１１      中段圧力推定部
２１３        回転数制御部
２１４        （エンジンの）駆動軸
２４０        動力伝達機構（エネルギー回収装置）
２４２      変速機
３１３      圧力比制御部
３４０      ウェイストゲートバルブ
Ｌ１          排気管（第１の排気管）
Ｌ２          中段排気管（第２の排気管）
Ｌ３          排気管（第３の排気管）
Ｌ４          吸気管
【図１】
2014152764.tif 000003
【図２】
2014152764.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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