KR20160063993A - Method and control device for operating a system made of a number of internal-combustion engines - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method for operating a system (1; 21) comprising multiple internal combustion engines (2, 3; 22, 23). According to the method of the present invention, the internal combustion engines (2, 3; 22, 23) are connected so that amounts of partial driving power supplied by the internal combustion engines (2, 3; 22, 23) which are in operation are consumed by one or more common load devices (4; 24), the internal combustion engines (2, 3; 22, 23) operate so that total driving power which is supplied by the internal combustion engines (2, 3; 22, 23) which are in operation and is equivalent to the sum of the amounts of the partial driving power corresponds to the power required for at least the relevant or each of the common load devices (4; 24), an individual operating point is determined for each of the internal combustion engines (2, 3; 22, 23) which are in operation when the required power is supplied, and each of the internal combustion engines (2, 3; 22, 23) operates in order to incur the minimum operation cost at the individual operating point when emission limits are obeyed for, for example, the system (1; 21).

Description

복수의 내연기관으로 이루어진 시스템의 작동 방법 및 그 제어 장치{METHOD AND CONTROL DEVICE FOR OPERATING A SYSTEM MADE OF A NUMBER OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method and an apparatus for operating a system including a plurality of internal combustion engines,

본 발명은 복수의 내연기관으로 이루어진 시스템을 작동시키기 위한 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 방법의 실행을 위한 제어 장치에도 관한 것이다.The present invention relates to a method for operating a system comprising a plurality of internal combustion engines. The present invention also relates to a control device for executing the above method.

선박 적용 분야에서는, 내연기관들로부터 공급되는 부분 구동 출력들이 하나 이상의 공통 부하 장치에 의해 소비되도록 연결되어 있는 복수의 연결된 내연기관으로 이루어진 시스템들은 공지되었다. 이 경우, 시스템의 내연기관들로부터 공급되는 부분 구동 출력들은 모두 합산되어 해당 또는 각각의 공통 부하 장치에 의해 소비되는 총 출력을 공급한다. 각각의 부하 장치는 기계 부하 장치 또는 전기 부하 장치 또는 유압 부하 장치일 수 있으며, 대개 공통의 기계 부하 장치의 경우 기계적으로 연결된 내연기관들과 연관되고, 공통의 전기 부하 장치의 경우에는 전기로 연결된 내연기관들과 연관되며, 그리고 공통의 유압 부하 장치의 경우에는 유압으로 연결된 내연기관들과 연관된다. 이렇게 선박 적용 분야에서는, 기계적으로 연결된 내연기관들로 이루어진 시스템이 공통의 기계 부하 장치로서 선박 프로펠러를 기계적으로 구동하는 점은 공지되었다. 또한, 전기로 연결된 내연기관들로 이루어진 시스템은 전기 부하 장치로서 전기 에너지의 생성을 위한 발전기를 구동하며, 생성된 전기 에너지는 예컨대 전기 모터 및/또는 기타 부하 장치를 구동하기 위해 이용될 수 있는 점도 공지되었다. 또한, 내연기관들은 복수의 공통 부하 장치의 구성에 따라서 기계적으로, 그리고/또는 전기로, 그리고/또는 유압으로 연결될 수도 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] In marine applications, systems are known which consist of a plurality of connected internal combustion engines connected such that the partial drive outputs from the internal combustion engines are consumed by one or more common load devices. In this case, the partial drive outputs supplied from the internal combustion engines of the system are all summed to provide the total output consumed by the respective or each common load device. Each load device can be a mechanical load device or an electrical load device or a hydraulic load device and is usually associated with mechanically connected internal combustion engines in the case of a common mechanical load device and in the case of a common electrical load device, Engines, and in the case of a common hydraulic load device, is associated with hydraulically connected internal combustion engines. It is known in the field of marine applications that a system of mechanically connected internal combustion engines mechanically drives the ship propeller as a common mechanical loading device. Further, a system composed of electric-connected internal combustion engines drives a generator for generating electric energy as an electric load device, and the generated electric energy has a viscosity that can be used, for example, to drive an electric motor and / Lt; / RTI > Further, the internal combustion engines may be mechanically and / or electrically and / or hydraulically connected depending on the configuration of the plurality of common load devices.

실무에 따라서, 복수의 연결된 내연기관으로 이루어진 시스템은, 해당 또는 각각의 공통 부하 장치를 위해 요구되는 출력에 따라서 복수의 작동 중인 내연기관이 모두 합산되어 해당 또는 각각의 공통 부하 장치를 위해 요구되는 출력을 공급하기 위해 동일한 부분 구동 출력들을 각각 공급하는 식으로 작동된다. 해당 또는 각각의 공통 부하 장치에 의해 요구되는 출력이 상대적으로 크다면, 전형적으로 모든 내연기관은 자신들이 동일한 부분 구동 출력들을 공급하는 식으로 작동된다. 이와 반대로, 해당 또는 각각의 공통 부하 장치에 의해 요구되는 출력이 상대적으로 작다면, 시스템의 하나 또는 복수의 내연기관은 작동 중지될 수 있고, 그에 반해 다른 작동 중인 내연기관들은 다시 자신들이 동일한 부분 구동 출력들을 공급하는 식으로 작동된다.Depending on the practice, a system consisting of a plurality of connected internal combustion engines may be arranged so that a plurality of operating internal combustion engines are summed in accordance with the output required for the respective or each common load device, To supply the same partial drive outputs, respectively. If the output required by the or each common load device is relatively large, typically all internal combustion engines are operated in such a way that they supply the same partial drive outputs. Conversely, if the output required by the respective or each common load device is relatively small, one or more internal combustion engines of the system may be shut down, while the other operating internal combustion engines may again be in the same partial drive Lt; / RTI >

본 발명의 과제는, 종래 기술에서 출발하여, 복수의 내연기관으로 이루어진 시스템을 작동시키기 위한 새로운 유형의 방법과 이 방법의 실행을 위한 제어 장치를 제공하는 것에 있다.It is an object of the present invention to provide a new type of method for operating a system composed of a plurality of internal combustion engines and a control device for executing the method, starting from the prior art.

상기 과제는 청구항 제1항에 따르는 방법을 통해 해결된다.The above problem is solved by a method according to claim 1.

본 발명에 따라서, 요구되는 출력의 공급하에 각각의 작동 중인 내연기관을 위해 개별 작동점이 결정되며, 각각의 내연기관은 상기 개별 작동점에서, 요컨대 시스템에 대해 배출 한계값의 준수하에 최소의 작동 비용이 발생하도록 작동된다.In accordance with the present invention, individual operating points are determined for each operating internal combustion engine under the supply of the required output, and each internal combustion engine has a minimum operating cost < RTI ID = 0.0 >Lt; / RTI >

본 발명에 의해, 복수의 내연기관으로 이루어진 시스템을 특히 효율적으로 또는 경제적으로 작동시킬 수 있다.The present invention makes it possible to operate a system composed of a plurality of internal combustion engines particularly efficiently or economically.

따라서 작동 중인 내연기관들을 위한 작동점들은, 전체 시스템에 대해 최소의 작동 비용이 제공되도록 선택된다. 이를 위해, 모든 작동 중인 내연기관이 동일한 작동점에서 작동되는 것이 아니라, 오히려 각각의 작동 중인 내연기관을 위해 개별 작동점이 결정되며, 그리고 내연기관은 상기 개별 작동점에서 작동된다. 개별 내연기관과 관련하여 최적의 작동점이 결정되는 것이 아니라, 오히려 이는 복수의 내연기관으로 이루어진 시스템과 관련하여 수행된다. 이는 작동 중에 의무적으로 준수되어야 하는 배출 한계값들의 준수하에 수행된다.Thus, operating points for internal combustion engines in operation are selected to provide a minimum operating cost for the entire system. To this end, not all operating internal combustion engines are operated at the same operating point, but rather individual operating points are determined for each operating internal combustion engine, and the internal combustion engine is operated at the individual operating point. Rather than determining the optimum operating point in relation to the individual internal combustion engine, this is done in relation to the system consisting of a plurality of internal combustion engines. This is done in compliance with the emission limits that must be obeyed during operation.

바람직하게는 시스템의 적어도 일측의 작동 중인 내연기관은, 이 일측의 내연기관의 NOx 미처리 배출량 및/또는 CO2 미처리 배출량 및/또는 과급 압력 및/또는 연료 분사 압력 및/또는 압축비 및/또는 공연비 및/또는 배기가스 온도가 시스템의 해당 또는 각각의 타측의 작동 중인 내연기관의 상응하는 작동 매개변수와 특히 10% 이상만큼, 바람직하게는 20% 이상만큼, 매우 바람직하게는 50% 이상만큼 상이하도록 개별 작동점에서 작동된다. 이렇게 하여, 복수의 연결된 내연기관으로 이루어진 시스템의 특히 바람직한 작동이 가능하다.Preferably at least being of one operating an internal combustion engine of the system, the NOx raw emissions of one side of the internal combustion engine and / or CO 2 untreated emission and / or boost pressure and / or fuel injection pressure and / or the compression ratio and / or the air-fuel ratio, and / RTI > and / or the exhaust gas temperature is different by at least 10%, preferably by at least 20% and very preferably by at least 50%, from the corresponding operating parameters of the corresponding or respective, Operating at the operating point. In this way, a particularly desirable operation of a system consisting of a plurality of connected internal combustion engines is possible.

바람직한 개선예에 따라서, 시스템에 대해 작동 재료 비용 및 유지보수 비용으로 이루어진 최소의 작동 비용이 발생하도록, 각각의 작동 중인 내연기관을 위해 개별 작동점이 결정된다. 작동 비용으로서는, 연결된 내연기관들로 이루어진 시스템의 각각의 내연기관을 위해 개별 작동점을 결정하기 위해, 연료 비용과 같은 작동 재료 비용과 유지보수 비용 또는 서비스 비용이 고려된다. 이렇게 하여, 복수의 연결된 내연기관으로 이루어진 시스템의 특히 효율적인 작동이 가능하다.According to a preferred refinement, an individual operating point is determined for each operating internal combustion engine, so that a minimum operating cost resulting from operating material costs and maintenance costs for the system occurs. As operating costs, operating material costs such as fuel costs and maintenance or service costs are taken into account to determine the individual operating points for each internal combustion engine of the system of connected internal combustion engines. In this way, a particularly efficient operation of a system consisting of a plurality of connected internal combustion engines is possible.

또한, 바람직하게는 개별 작동점들을 결정할 때, 각각의 작동 중인 내연기관 및/또는 전체 시스템을 위한 예비 출력 및/또는 부하 부가 능력의 공급도 고려된다. 배출 한계값뿐만 아니라, 추가로 시스템을 위한 예비 출력 및/또는 부하 부가 능력도 고려된다면, 상기 시스템은 특히 바람직하게 작동될 수 있다.Also, when determining the individual operating points, preferably, provision of preliminary power and / or load addition capability for each active internal combustion engine and / or the entire system is also contemplated. The system can be particularly advantageously operated, if not only the emission limit value, but also the preliminary power and / or load addition capability for the system are also considered.

또한, 바람직하게는 작동 중인 내연기관들을 위한 개별 작동점들을 결정할 때, 특히 연료 비용에 따라서, 그리고/또는 유지보수 비용에 따라서, 그리고/또는 후속 서비스 시점까지 공급될 수 있는 잔여 구동 출력에 따라서 결정되는 우선순위 설정도 고려된다. 우선순위 설정은 조작자에 의해 사전 설정된 우선순위 설정의 고려하에 내연기관들을 위한 작동점들을 결정하는 것을 가능하게 한다.It is also preferably determined in accordance with the residual drive power which can be supplied in determining the individual operating points for the internal combustion engines in operation, in particular according to the fuel cost and / or according to the maintenance cost and / The priority setting is also considered. The priority setting makes it possible to determine the operating points for the internal combustion engines under consideration of the preset priority setting by the operator.

배기가스 후처리 장치가 제공되어 있는 경우, 통상적으로 최소 온도가 준수되어야 한다. 여기서도 본 발명에 따른 방법은 마찬가지로 적용된다. 이를 위해 내연기관들은, 최소의 작동 비용 조건에서, 통상적으로 증가된 의도하는 배기가스 온도가 제공되도록 작동된다. 공연비의 감소 또는 분사 개시점 조정과 같은 여타의 경우 통상적인 조치들을 통한 배기가스 온도의 증가는 상당한 연료 추가 소비량을 초래하기 때문에, 이 경우 본 발명에 따른 방법의 적용은 특히 효과가 크다. 이를 위해, 여러 엔진은 서로 상이한 부하들로 작동되며, 그럼으로써 서로 상이한 배기가스 온도들이 제공되거나, 또는 배기가스를 가열하기 위한 복잡성은 감소될 수 있다.Where exhaust aftertreatment equipment is provided, the minimum temperature should normally be observed. Here again the method according to the invention applies similarly. To this end, the internal combustion engines are operated to provide an increased intended exhaust gas temperature, typically at the lowest operating cost conditions. The application of the method according to the invention is particularly effective in this case, since an increase in the exhaust gas temperature through normal measures in other cases, such as a reduction in the air-fuel ratio or an adjustment of the injection start point, results in a considerable fuel consumption consumption. To this end, the different engines are operated with different loads from each other, thereby providing exhaust gas temperatures different from each other, or the complexity for heating the exhaust gas can be reduced.

본 발명에 따른 제어 장치는 본 발명에 따른 방법의 실행을 위한 수단들을 포함한다.The control device according to the invention comprises means for carrying out the method according to the invention.

본 발명의 바람직한 개선예들은 종속 청구항들과 하기의 기재내용에서 제시된다. 본 발명의 실시예들은, 이 실시예들로 국한되지 않으면서, 도면에 따라서 더 상세하게 설명된다.Preferred embodiments of the invention are set forth in the dependent claims and the following description. The embodiments of the present invention are not limited to these embodiments, but are described in more detail with reference to the drawings.

도 1은 복수의 내연기관으로 이루어진 제1 시스템을 도시한 블록회로도이다.
도 2는 복수의 내연기관으로 이루어진 제2 시스템을 도시한 블록회로도이다.
1 is a block circuit diagram showing a first system composed of a plurality of internal combustion engines.
2 is a block circuit diagram showing a second system composed of a plurality of internal combustion engines.

본 발명은 복수의 내연기관으로 이루어진 시스템을 작동시키기 위한 방법, 그리고 이 방법의 실행을 위한 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for operating a system comprising a plurality of internal combustion engines, and to a control device for executing the method.

도 1에는, 복수의 내연기관(2, 3)으로 이루어진 제1 시스템(1)이 매우 개략화되어 블록회로도로 도시되어 있다. 도 1에 도시된 내연기관들(2, 3)은, 자신들로부터 공급되는 부분 구동 출력들이 하나의 공통 부하 장치(4)에 의해 소비되도록 연결된다. 상기 부하 장치(4)는 예컨대 유압 또는 전기 또는 기계 또는 기타 부하 장치일 수 있으며, 이런 부하 장치의 필요한 구동 출력은 두 내연기관(2 및 3)으로부터 모두 합산되어 공급된다. 도 1에 따라서, 내연기관들 각각으로 한편으로 연료(5 또는 6)가 공급되고 다른 한편으로는 연소 공기(7, 8)가 공급되며, 각각의 내연기관(2, 3) 내에서 연료(5, 6)가 연소되고, 각각의 내연기관(2, 3)으로부터는 배기가스(9, 10)가 배출된다. 도 1의 시스템(1)의 경우, 각각의 내연기관(2, 3)에는 개별 배기가스 후처리 장치(11, 12)가 할당되며, 이 배기가스 후처리 장치 내에서는 각각의 내연기관(2, 3)의 각각의 배기가스(9, 10)가 개별 배기가스 후처리를 겪는다. 그에 상응하게, 배기가스 후처리 장치(11, 12)에서는 정화된 배기가스(13, 14)가 배출된다. 내연기관(2, 3) 및/또는 배기가스 후처리 장치(11, 12)의 작동은 제어 장치(15)에 의해 개회로 및/또는 폐회로 제어로 제어된다.In Fig. 1, a first system 1 composed of a plurality of internal combustion engines 2, 3 is schematically shown in a block circuit diagram. The internal combustion engines 2 and 3 shown in Fig. 1 are connected such that the partial drive outputs supplied from them are consumed by one common load device 4. [ The load device 4 may be, for example, hydraulic or electric or a mechanical or other load device, and the required drive power of such a load device is summed and supplied from both internal combustion engines 2 and 3. According to Fig. 1, each of the internal combustion engines is supplied with fuel 5 or 6 on the one hand and combustion air 7, 8 on the other hand, and the fuel 5 And 6 are burned, and the exhaust gases 9 and 10 are exhausted from the internal combustion engines 2 and 3, respectively. In the case of the system 1 of Fig. 1, each of the internal combustion engines 2, 3 is assigned an individual exhaust aftertreatment device 11, 12, in which the respective internal combustion engines 2, 3 of the exhaust gases 9, 10 undergo individual exhaust gas aftertreatment. Correspondingly, the purified exhaust gases 13 and 14 are exhausted in the exhaust gas post-treatment apparatuses 11 and 12. The operation of the internal combustion engines 2, 3 and / or the exhaust gas post-treatment apparatus 11, 12 is controlled by the control device 15 to open circuit and / or closed circuit control.

본 발명의 의미에서, 연결된 내연기관들(2, 3)로 이루어진 시스템(1)은, 공통 부하 장치(4)에 의해 요구되는 출력의 공급하에 시스템(1)의 각각의 작동 중인 내연기관(2, 3)을 위해 개별 작동점이 결정되고 각각의 내연기관(2, 3)은 상기 결정된 개별 작동점에서, 요컨대 시스템(1)에 대해 사전 설정된 배출 한계값들의 준수하에 최소의 작동 비용이 발생하도록 하는 식으로 작동된다.In the sense of the present invention, a system 1 consisting of connected internal combustion engines 2, 3 is connected to each of the working internal combustion engines 2 (1, 2) of the system 1 under the supply of the output required by the common load device 4 , 3), and each of the internal combustion engines 2, 3 is adapted to cause a minimum operating cost to occur at the determined individual operating point, that is, in compliance with predetermined emission limit values for the system 1 Lt; / RTI >

작동 비용의 경우 작동 재료 비용 및 유지보수 비용이 고려될 수 있다. 작동 재료 비용에 속하는 경우는 특히 내연기관들(2, 3)에서 연소되는 연료(5, 6)의 연료 비용이며, 그 밖에 배기가스 후처리 시스템들(11, 12)의 영역에서 내연기관들(2, 3)에서 배출되는 배기가스(9, 10)의 배기가스 후처리를 위해 필요한 환원제 및/또는 흡수제를 위한 비용도 작동 재료 비용에 속한다.For operating costs, operating material costs and maintenance costs can be considered. Particularly in the case of operating material costs is the fuel cost of the fuels 5 and 6 to be burned in the internal combustion engines 2 and 3 and the fuel cost of the internal combustion engines 2 and 3 in the region of the exhaust gas aftertreatment systems 11 and 12 The cost for the reducing agent and / or the absorbent necessary for the exhaust gas aftertreatment of the exhaust gases 9, 10 discharged from the combustion chambers 2, 3 also belongs to the operating material cost.

이렇게, 배기가스 후처리 장치들(11, 12)이 예컨대 SCR 촉매 컨버터들이라면, 이 촉매 컨버터들 내에서는 환원제로서 암모니아 또는 요소와 같은 암모니아 전구체 물질, 구아니딘 포름산염, 암모늄 카르밤산염, 암모늄 포름산염 등이 배기가스 후처리를 위해 필요하다.Thus, if the exhaust aftertreatment devices 11 and 12 are, for example, SCR catalytic converters, ammonia precursor materials such as ammonia or urea as a reducing agent, guanidine formate, ammonium carbamate, ammonium formate, etc. This is necessary for the post-treatment of the exhaust gas.

따라서 요소는 높은 온도에서 하기 방정식에 따라서 이소시안산과 암모니아로 분해되며,The element decomposes into isocyanate and ammonia according to the following equation at high temperature,

(NH2)2CO → NH3 + HNCO (NH 2) 2 CO → NH 3 + HNCO

이소시안산은 배기가스 내에 함유된 물과 반응하여 하기 방정식에 따라서 계속하여 분해된다.Isocyanate reacts with water contained in the exhaust gas and is decomposed continuously according to the following equation.

HNCO + H2O → NH3 + CO2 HNCO + H 2 O → NH 3 + CO 2

1 몰의 요소가 완전 가수분해되는 경우, 하기 방정식에 따라서 2 몰의 암모니아와 1 몰의 이산화탄소가 생성된다.When one mole of the element is completely hydrolyzed, two moles of ammonia and one mole of carbon dioxide are produced according to the following equation.

(NH2)2CO + H2O → 2NH3 + CO2 (NH 2 ) 2 CO + H 2 O → 2NH 3 + CO 2

그 결과, 요소의 가수분해를 통해, SCR 촉매 컨버터 내에서의 배기가스 후처리를 위해 환원제로서 암모니아가 이용 가능하게 된다.As a result, ammonia is available as a reducing agent for exhaust gas post-treatment in the SCR catalytic converter through hydrolysis of the element.

1 몰의 일산화질소의 변환을 위해서는 하기 방정식에 따라 1 몰의 암모니아가 필요하다.In order to convert 1 mole of nitrogen monoxide, 1 mole of ammonia is required according to the following equation.

4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O4NO + 4NH 3 + O 2 ? 4N 2 + 6H 2 O

이 경우, 암모니아와 질소산화물 사이의 비율은 공급 비율(feed radio) α=NH3/NOx로서 지칭되며, 이상적인 촉매 컨버터의 경우 공급 비율 α=1은 100%의 NOx 변환율이 달성됨에 따라 모든 질소산화물이 환원되는 것을 의미한다. 이 경우, NOx 변환율(XNOx)에 대해 하기 방정식이 적용된다.In this case, the ratio between ammonia and nitrogen oxides is referred to as feed ratio a = NH 3 / NO x, and in the case of ideal catalytic converters, the feed ratio α = 1 is the sum of all nitrogen oxides Is reduced. In this case, the following equation applies to the NOx conversion rate ( NO x ).

XNOx = (cNOx ,0-cNOx)/cNOx ,0 X NOx = (c NOx , 0- c NOx ) / c NOx , 0

예컨대 환원제가 연료 비용에 비해 증가한다면, 작동 중인 내연기관들의 작동점들은, 미처리 배출량의 감소를 통해 배기가스 후처리 장치들(11, 12) 내에서 보다 적은 환원제가 필요하도록 변위될 수 있다.For example, if the reducing agent increases relative to the fuel cost, the operating points of the operating internal combustion engines can be displaced through the reduction of the untreated emissions to require less reducing agent in the exhaust aftertreatment devices 11, 12.

동일한 방식으로, CH2O 산화 촉매 컨버터, NO 산화 촉매 컨버터, NOx 트랩 촉매 컨버터, CH4 산화 촉매 컨버터, 탈황 시스템 등에서도, 작동 재료 비용을 결정하는 배기가스 후처리를 위한 환원제 또는 흡수제가 필요하다. 앞서 열거한 것처럼, 시스템(1)의 작동 중인 내연기관들(2, 3)을 위한 개별 작동점들은, 전체 시스템(1)에 대해 최소의 작동 비용, 특히 최소의 작동 재료 비용이 발생하도록 결정된다.In the same way, a reducing agent or absorber for post-treatment of exhaust gases, which determines the operating material cost, is also required in CH 2 O oxidation catalytic converters, NO oxidation catalytic converters, NO x trap catalytic converters, CH 4 oxidation catalytic converters, . As mentioned above, the individual operating points for the operating internal combustion engines 2, 3 of the system 1 are determined so as to produce a minimum operating cost, in particular a minimum operating material cost, for the entire system 1 .

작동 재료 비용에 추가로, 마찬가지로 바람직하게는 시스템(1)의 내연기관들(2, 3)을 위한 개별 작동점들을 결정할 때 유지보수 비용도 고려된다.In addition to the operating material costs, also preferably the maintenance costs are taken into account when determining the individual operating points for the internal combustion engines 2, 3 of the system 1.

따라서 내연기관들(2, 3)에서, 그리고 배기가스 후처리 장치들(11, 12)에서는, 정해진 간격으로, 마찬가지로 시스템(1)의 작동 비용에 영향을 미치는 유지보수 작업 또는 서비스 작업이 발생한다. 이 경우, 유지보수 간격 또는 서비스 간격은 특히 내연기관들(2, 3)이 어떠한 작동점들에서 작동되고 과거에는 어떠한 작동점들에서 작동되었는지에 따라서 결정된다. 그에 따라 바람직하게는 시스템(1)의 작동 중인 내연기관들(2, 3)을 위한 개별 작동점들을 결정할 때 유지보수 비용 또는 서비스 비용도 고려된다.Thus, at the internal combustion engines 2 and 3 and at the exhaust gas after-treatment apparatuses 11 and 12, maintenance operations or service operations that affect the operating costs of the system 1 occur at regular intervals . In this case, the maintenance interval or service interval is determined in particular at what operating points the internal combustion engines 2, 3 are operating and at what operating points in the past. Accordingly, maintenance costs or service costs are also taken into account when determining the individual operating points for the internal combustion engines 2, 3 in operation of the system 1.

복수의 연결된 내연기관(2, 3)으로 이루어진 시스템(1)의 작동 중에 시스템(1)의 적어도 일측의 작동 중인 내연기관은, 이 일측의 내연기관의 NOx 미처리 배출량 및/또는 CO2 미처리 배출량 및/또는 과급 압력 및/또는 연료 분사 압력 및/또는 압축비 및/또는 공연비 및/또는 배기가스 온도가 시스템(1)의 해당 또는 각각의 타측의 작동 중인 내연기관(2, 3)의 상응하는 작동 매개변수와 상이하도록 개별 작동점에서 작동된다. 이 경우, 이미 열거한 것처럼, 작동 비용의 최소화 하에 배출 한계값들이 고려된다.An operating internal combustion engine of at least one side of the system 1 during the operation of the system 1 consisting of a plurality of connected internal combustion engines 2 and 3 is adapted to measure the NOx untreated emissions and / Or combustion pressure and / or compression ratio and / or the air-fuel ratio and / or the exhaust gas temperature to the corresponding operating parameters of the corresponding or respective other operating internal combustion engine (2, 3) of the system (1) Lt; RTI ID = 0.0 > and / or < / RTI > In this case, as already listed, the emission limit values are taken into account with a minimum of operating costs.

특히 바람직한 구현예에 따라서, 적어도 일측의 작동 중인 내연기관의 상기 작동 매개변수들 중 하나 이상의 작동 매개변수는 해당 또는 각각의 타측의 작동 중인 내연기관의 상응하는 작동 매개변수와 10% 이상만큼, 바람직하게는 20% 이상만큼, 매우 바람직하게는 50% 이상만큼 다르다.According to a particularly preferred embodiment, the operating parameters of one or more of said operating parameters of at least one working internal combustion engine are preferably equal to or greater than 10% of the corresponding operating parameters of the respective or each other working internal combustion engine By 20% or more, and more preferably by 50% or more.

따라서 본 발명의 바람직한 구현예에서 연결된 내연기관들로 이루어진 시스템(1)의 각각의 내연기관(2, 3)을 위해, 내연기관들(2, 3)의 작동 재료 비용에 따라서, 배기가스 후처리 장치들(11, 12)의 작동 재료 비용에 따라서, 내연기관들(2, 3)의 유지보수 비용에 따라서, 그리고 배기가스 후처리 장치들(11, 12)의 유지보수 비용에 따라서 각각의 내연기관(2, 3)을 위해 개별 작동점이 결정되며, 더욱 정확하게 말하면, 모두 합산되어 총 출력으로서 내연기관들(2, 3)로부터 공급되는 출력이면서 해당 또는 각각의 공통 부하 장치(4)에 의해 요구되는 상기 출력의 공급하에, 그리고 시스템(1)에 대한 의무적인 배출 한계값들의 준수하에 작동 중에 최소의 작동 비용이 제공되는 정도로, 상기 개별 작동점이 결정된다. 이렇게 하여, 복수의 연결된 내연기관으로 이루어진 시스템의 특히 경제적이거나 효율적인 작동이 가능하다.Thus, in a preferred embodiment of the present invention, for each internal combustion engine 2, 3 of the system 1 consisting of connected internal combustion engines, depending on the operating material cost of the internal combustion engines 2, 3, Depending on the maintenance cost of the internal combustion engines 2 and 3 and on the maintenance cost of the exhaust gas after-treatment devices 11 and 12, depending on the operating material cost of the devices 11 and 12, The individual operating points are determined for the engines 2 and 3 and more precisely the outputs fed from the internal combustion engines 2 and 3 as a total output are summed and demanded by the respective or each common load device 4 The individual operating points are determined to such an extent that a minimum operating cost is provided during operation under the supply of said output and in compliance with the mandatory emission limit values for the system 1. In this way, a particularly economical or efficient operation of a system consisting of a plurality of connected internal combustion engines is possible.

또한, 본 발명의 바람직한 개선예에 따라서, 시스템(1)의 작동 중인 내연기관들(2, 3) 각각을 위한 개별 작동점의 결정은 시스템(1)의 공급될 예비 출력 및 그 공급될 부하 부가 능력의 고려하에 수행된다.Further, according to a preferred refinement of the invention, the determination of the individual operating point for each of the operating internal combustion engines (2, 3) of the system (1) It is performed under consideration of ability.

따라서, 해당 또는 각각의 공통 전기 부하 장치(4)에 의해 요구되는 출력에 추가로, 시스템(1)의 내연기관들(2, 3)로부터 공급되어야 하는 예비 출력을 고려할 수 있다. 또한, 최종적으로 시스템(1)이 충분한 부하 부가 능력을 보유하도록 내연기관들(2, 3)의 개별 작동점들을 선택하기 위해, 동적 가변 부하들도 고려될 수 있다. 그러므로 본 개선예에 따라서 시스템(1)의 내연기관들(2, 3)의 개별 작동점들의 결정은, 전체 시스템(1)의 작동 비용을 최소화하면서, 요구되는 출력, 예비 출력, 의도하는 부하 부가 능력 및 준수할 배출 한계값들의 고려하에 수행된다.Thus, in addition to the output required by the respective or each common electrical load device 4, a preliminary output to be supplied from the internal combustion engines 2, 3 of the system 1 can be taken into account. Dynamic variable loads can also be considered to select the individual operating points of the internal combustion engines 2, 3 so that the system 1 finally has sufficient load addition capability. Therefore, the determination of the individual operating points of the internal combustion engines 2, 3 of the system 1 according to this improvement example can be carried out with the desired output, Capacity and emission limit values to be adhered to.

특히 바람직한 본 발명의 구현예에서, 작동 중인 내연기관들(2, 3)을 위한 개별 작동점들을 결정할 때 예컨대 조작자 측에서 사전 설정될 수 있는 우선순위 설정이 고려된다. 따라서 예컨대 연료 비용은 유지보수 비용에 비해 상대적으로 더 높은 우선순위로 설정될 수 있으며, 그럼으로써 연료 비용은 내연기관들(2, 3)을 위한 개별 작동점들의 결정에 유지보수 비용보다 더 강한 영향을 미치게 된다. 또한, 개별 내연기관들은 시스템(1)의 작동을 위해 요컨대 후속 서비스 시점까지 그 내연기관들로부터 공급될 수 있는 잔여 구동 출력의 고려하에 우선순위로 설정될 수 있다.In a particularly preferred embodiment of the invention, a priority setting which can be preset, for example, on the operator side, is taken into account when determining the individual operating points for the internal combustion engines 2, 3 in operation. Thus, for example, the fuel cost can be set to a relatively higher priority relative to the maintenance cost, so that the fuel cost has a stronger influence on the determination of the individual operating points for the internal combustion engines 2, 3 than the maintenance cost . The individual internal combustion engines can also be set prioritized for the operation of the system 1, that is, under consideration of the residual drive power that can be supplied from the internal combustion engines up to the point of subsequent service.

예컨대 시스템(1)의 일측 내연기관의 경우 이 일측 내연기관의 과거의 부하의 결과로서 공급할 수 있는 잔여 구동 출력이 낮고, 이와 반대로 시스템(1)의 타측 내연기관의 경우에는 과거의 상대적으로 더 낮은 부하의 결과로서 그 타측 내연기관으로부터 공급될 수 있는 잔여 구동 출력이 상대적으로 더 높다면, 추가 작동을 위해, 필요한 후속 서비스까지 시스템(1)의 가능한 사용 기간을 증가시키기 위해, 상대적으로 더 높은 이용 가능한 잔여 구동 출력들을 갖는 내연기관들이 상대적으로 더 높은 우선순위로 설정될 수 있다.For example, in the case of one side internal combustion engine of the system 1, the residual drive power that can be supplied as a result of the past load of this one side internal combustion engine is low, and conversely, in the case of the other side internal combustion engine of the system 1, If the residual drive power that can be supplied from the other side internal combustion engine as a result of the load is relatively higher, then for a further operation, a relatively higher utilization Internal combustion engines having possible residual drive outputs can be set to a relatively higher priority.

상기 방법은, 내연기관들(2, 3)의 작동 및/또는 배기가스 후처리 장치들(11, 12)의 작동을 개회로 또는 폐회로 제어로 제어하는 제어 장치(15)에 의해 전자동으로 실행된다. 이를 위해, 제어 장치(15)는 파선 화살표들에 따라서 내연기관들(2, 3)과, 그리고 배기가스 후처리 장치들(11, 12)과 데이터를 교환한다. 또한, 제어 장치(15)는, 예컨대 해당 또는 각각의 공통 부하 장치(4)로부터 요구되는 출력을 검출하거나 결정하기 위해, 해당 또는 각각의 공통 부하 장치(4)와도 데이터를 교환한다.The method is fully executed by the control device 15 which controls the operation of the internal combustion engines 2, 3 and / or the operation of the exhaust gas post-treatment devices 11, 12 by open circuit or closed circuit control . To this end, the control device 15 exchanges data with the internal combustion engines 2, 3 and the exhaust after-treatment devices 11, 12 along dashed arrows. In addition, the control device 15 exchanges data with the corresponding or each common load device 4, for example, to detect or determine the output required from the corresponding or each common load device 4.

본원의 제어 장치(15)는 본원의 방법의 실행을 위한 수단들을 포함하며, 상기 수단들은 하드웨어 측 수단이며, 그리고 소프트웨어 측 수단이다. 하드웨어 측 수단들은 본 발명에 따르는 방법의 실행에 관여하는 모듈들과 데이터를 교환하기 위한 인터페이스들이다. 또한, 상기 하드웨어 측 수단들은 데이터 저장을 위한 저장 장치이고 데이터 처리를 위한 프로세서이다. 소프트웨어 측 수단들은 본 발명에 따르는 방법의 실행을 위한 프로그램 모듈들이다.The control device 15 of the present application includes means for executing the method of the present invention, which are hardware-side means and software-side means. The hardware-side means are interfaces for exchanging data with modules involved in the execution of the method according to the invention. Further, the hardware-side means is a storage device for storing data and a processor for data processing. Software-side means are program modules for the execution of the method according to the invention.

특히 바람직한 본 발명의 구현예에서, 시스템(1)의 내연기관들(2, 3)은 부분 구동 출력들을 직류 전력 계통(direct current power system) 내로 제공하고 공통 부하 장치(4)로 공급한다. 이런 경우에, 내연기관들(2, 3)을 위한 작동점들은 교류 발전기들의 경우 통상적인 온보드 전기 시스템 주파수들과 무관하게 임의로 선택될 수 있으며, 그럼으로써 그런 다음엔 내연기관들과 그에 따른 전체 시스템(1)은 특히 효율적으로 또는 경제적으로 작동된다.In a particularly preferred embodiment of the invention, the internal combustion engines 2, 3 of the system 1 provide partial drive outputs into a direct current power system and supply them to a common load device 4. [ In this case, the operating points for the internal combustion engines 2, 3 can be arbitrarily selected irrespective of the usual onboard electrical system frequencies in the case of alternators, so that the internal combustion engines and hence the overall system 1) operate particularly efficiently or economically.

내연기관들은 디젤 엔진들, 오토 엔진들 또는 터보 엔진들일 수 있다.The internal combustion engines may be diesel engines, auto engines or turbo engines.

특히 바람직하게는 본 발명은, 결과적으로 내연기관들(2, 3)이 전형적으로 중유로 작동되는 선박 디젤 엔진으로서 구현되어 있는 선박용 구동 시스템에서 이용된다.Particularly preferably, the present invention is used in a marine drive system in which the internal combustion engines 2, 3 are consequently embodied as marine diesel engines which are typically operated with heavy oil.

내연기관들(2, 3)의 하류에는, 특히 배기가스 촉매 컨버터들(11, 12)의 하류에는, 유체의 가열을 위해 배기가스 열을 이용하기 위해 열 교환기들이 배치될 수 있다. 이렇게 하여, 내연기관들(2, 3)로 이루어진 시스템(1)의 경제성은 계속하여 증가될 수 있다.Downstream of the internal combustion engines 2 and 3, in particular downstream of the exhaust gas catalytic converters 11 and 12, heat exchangers can be arranged to utilize the exhaust gas heat for the heating of the fluid. In this way, the economy of the system 1 made up of the internal combustion engines 2, 3 can be continuously increased.

내연기관들(2 및 3)로 이루어진 도 1의 시스템의 경우, 각각의 내연기관(2, 3)의 하류에는 개별 배기가스 후처리 장치(11, 12)가 배치된다. 한편, 도 2에는, 공통 부하 장치(24)를 위한 부분 구동 출력들을 각각 공급하는 복수의 내연기관(22, 23)으로 이루어진 시스템(21)이 도시되어 있으며, 내연기관들(22, 23) 내에 연소 공기(27, 28)가 존재하는 조건에서 연료(25 또는 26)의 연소 동안 발생하는 내연기관들(22, 23)의 배기가스(29, 30)는 공통 배기가스 후처리 장치(31)를 경유하여 안내되며, 이 공통 배기가스 후처리 장치로부터는 정화된 배기가스(32)가 유출된다. 이 경우, 제어 장치(33)는, 도 1의 실시예와 관련하여 기재한 것처럼, 두 내연기관(22, 23) 및 공통 배기가스 후처리 장치(31)의 작동을 제어하며, 이때 공통 부하 장치(24)로부터 요구되는 출력의 공급하에 내연기관들(22, 23)을 위해 각각의 개별 작동점이 결정되며, 그리고 각각의 작동 중인 내연기관(22, 23)은 상기 개별 작동점에서, 요컨대 시스템(21)에 대해 바람직하게는 예비 출력 및/또는 의도하는 부하 부가 능력의 공급하에서처럼 배출 한계값들의 준수하에 최소의 작동 비용이 발생하도록 작동된다.In the case of the system of FIG. 1, comprised of internal combustion engines 2 and 3, individual exhaust aftertreatment devices 11 and 12 are disposed downstream of each of the internal combustion engines 2 and 3. 2 shows a system 21 consisting of a plurality of internal combustion engines 22 and 23 that respectively supply partial drive outputs for the common load device 24, The exhaust gases 29 and 30 of the internal combustion engines 22 and 23 generated during the combustion of the fuel 25 or 26 under the condition that the combustion air 27 and 28 are present are supplied to the common exhaust gas post- And the purified exhaust gas 32 flows out from the common exhaust gas post-treatment apparatus. In this case, the control device 33 controls the operation of the two internal combustion engines 22, 23 and the common exhaust gas post-treatment device 31, as described in connection with the embodiment of Fig. 1, Each individual operating point is determined for the internal combustion engines 22 and 23 under the supply of the required output from the internal combustion engine 24 and each operating internal combustion engine 22 and 23 is operated at the individual operating point, 21) is preferably operated to generate a minimum operating cost in compliance with the emission limit values, such as under the provision of a preliminary output and / or an intended load addition capability.

따라서 본 발명의 의미에서 복수의 연결된 내연기관들로 이루어진 시스템의 내연기관들을 위해 최적의 개별 작동점들을 결정하며, 더욱 정확하게 말하면 그 자체로서 각각의 내연기관의 최적화와 관련해서가 아니라, 전체 시스템의 최적화와 관련하여 상기 최적의 개별 작동점들을 결정하며, 그럼으로써 작동 재료 비용 및 유지보수 비용의 관점에서 최소의 작동 비용이 발생하고, 개별 요인들 및 내연기관들이 사용자에 따라서 우선순위로 설정될 수 있다. 이 경우, 전체 시스템의 준수할 배출 한계값들, 공급할 예비 출력들 및 부하 부가 능력의 의도하는 동적 거동이 고려된다. 특히 내연기관들과 그에 따른 전체 시스템의 예비 동적 거동의 고려는 복수의 내연기관으로 이루어진 시스템의 특히 바람직한 작동을 허용한다.Thus, in the sense of the present invention, it is possible to determine the optimum individual operating points for internal combustion engines of a system consisting of a plurality of connected internal combustion engines and, more precisely, not only in terms of optimization of each internal combustion engine per se, Determine the optimal individual operating points in connection with the optimization, so that minimal operating costs arise in terms of operating material costs and maintenance costs, and that individual factors and internal combustion engines can be prioritized according to the user have. In this case, the intended emission limit values of the overall system, the preliminary outputs to be supplied and the intended dynamic behavior of the load addition capability are taken into account. Particularly the consideration of the preliminary dynamic behavior of the internal combustion engines and therefore the overall system allows a particularly desirable operation of the system consisting of a plurality of internal combustion engines.

1: 시스템
2: 내연기관
3: 내연기관
4: 부하 장치
5: 연료
6: 연료
7: 과급 공기
8: 과급 공기
9: 배기가스
10: 배기가스
11: 배기가스 후처리 장치
12: 배기가스 후처리 장치
13: 배기가스
14: 배기가스
15: 제어 장치
21: 시스템
22: 내연기관
23: 내연기관
24: 부하 장치
25: 연료
26: 연료
27: 과급 공기
28: 과급 공기
29: 배기가스
30: 배기가스
31: 배기가스 후처리 장치
32: 배기가스
33: 제어 장치
1: System
2: Internal combustion engine
3: Internal combustion engine
4: Load device
5: Fuel
6: Fuel
7: Charge air
8: Charge air
9: Exhaust gas
10: Exhaust gas
11: Exhaust gas post-treatment device
12: Exhaust gas post-treatment device
13: Exhaust gas
14: Exhaust gas
15: Control device
21: System
22: Internal combustion engine
23: Internal combustion engine
24: Load device
25: Fuel
26: Fuel
27: Charge air
28: Charge air
29: Exhaust gas
30: Exhaust gas
31: Exhaust gas post-treatment device
32: Exhaust gas
33: Control device

Claims (10)

복수의 내연기관(2, 3; 22, 23)으로 이루어진 시스템(1; 21)을 작동시키기 위한 방법으로서, 내연기관들(2, 3; 22, 23)은, 작동 중인 내연기관들(2, 3; 22, 23)로부터 공급되는 부분 구동 출력들이 하나 이상의 공통 부하 장치(4; 24)에 의해 소비되도록 연결되며, 그리고 내연기관들(2, 3; 22, 23)은, 작동 중인 내연기관들(2, 3; 22, 23)로부터 공급되고 부분 구동 출력들의 합에 상응하는 총 구동 출력이 적어도 해당 또는 각각의 공통 부하 장치(4; 24)를 위해 요구되는 출력에 상응하도록 작동되는, 복수의 내연기관으로 이루어진 시스템의 작동 방법에 있어서,
요구되는 출력의 공급하에 각각의 작동 중인 내연기관(2, 3; 22, 23)을 위해 개별 작동점이 결정되며, 그리고 상기 각각의 내연기관(2, 3; 22, 23)은 상기 개별 작동점에서, 요컨대 상기 시스템(1; 21)에 대해 배출 한계값들의 준수하에 최소의 작동 비용이 발생하도록 작동되는 것을 특징으로 하는 복수의 내연기관으로 이루어진 시스템의 작동 방법.
A method for operating a system (1; 21) comprising a plurality of internal combustion engines (2, 3; 22, 23), wherein the internal combustion engines (2,3; 22, 23) 3, 22, 23) are connected to be consumed by one or more common load devices (4; 24), and the internal combustion engines (2, 3; (2, 3; 22, 23) and the total drive output corresponding to the sum of the partial drive outputs is operated to correspond at least to the output required for the respective or each common load device (4; 24) A method of operating a system comprising an internal combustion engine,
An individual operating point is determined for each working internal combustion engine (2, 3; 22, 23) under the supply of the required output, and each said internal combustion engine (2, 3; 22, 23) , That is to say the minimum operating cost is generated for the system (1; 21) in compliance with the emission limit values.
제1항에 있어서, 상기 시스템(1; 21)의 적어도 일측의 작동 중인 내연기관(2, 3; 22, 23)은, 이 일측의 내연기관의 NOx 미처리 배출량 및/또는 CO2 미처리 배출량 및/또는 과급 압력 및/또는 연료 분사 압력 및/또는 압축비 및/또는 공연비 및/또는 배기가스 온도가 상기 시스템(1; 21)의 해당 또는 각각의 타측의 작동 중인 내연기관(2, 3; 22, 23)의 상응하는 작동 매개변수와 상이하도록, 개별 작동점에서 작동되는 것을 특징으로 하는 복수의 내연기관으로 이루어진 시스템의 작동 방법.The method of claim 1, wherein the system (1; 21), the internal combustion engine being at least the operation of the one side (2, 3; 22, 23), NOx raw emissions of the internal combustion engine of one side and / or CO 2 untreated emissions and / Or the combustion pressure and / or the compression ratio and / or the air-fuel ratio and / or the exhaust gas temperature of the engine (2, 3; 22, 23 ) Of the internal combustion engine is different from the corresponding operating parameter of the internal combustion engine. 제2항에 있어서, 상기 작동 매개변수들 중 하나 이상의 작동 매개변수는 해당 또는 각각의 타측의 작동 중인 내연기관의 상응하는 작동 매개변수와 10% 이상만큼, 바람직하게는 20% 이상만큼, 매우 바람직하게는 50% 이상만큼 상이한 것을 특징으로 하는 복수의 내연기관으로 이루어진 시스템의 작동 방법.3. A method according to claim 2, wherein the one or more operating parameters of the operating parameters are at least 10%, preferably at least 20%, very preferably at least 10% Of the total internal combustion engine is different by at least 50%. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시스템(1; 21)에 대해 작동 재료 비용과 유지보수 비용으로 이루어진 최소의 작동 비용이 발생하도록, 각각의 내연기관(2, 3; 22, 23)을 위해 개별 작동점이 결정되는 것을 특징으로 하는 복수의 내연기관으로 이루어진 시스템의 작동 방법.The system (1; 21) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that each internal combustion engine (2, 3; 22 , 23) of the internal combustion engine are determined. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시스템(1)의 각각의 내연기관(2, 3)의 하류에 각각의 내연기관의 배기가스가 개별 배기가스 후처리를 내부에서 겪게 되는 개별 배기가스 후처리 장치(11, 12)가 배치되거나, 또는 상기 시스템(21)의 복수의 내연기관(22, 23)의 하류에 각각의 내연기관들의 배기가스가 공통 배기가스 후처리를 내부에서 겪게 되는 공통 배기가스 후처리 장치(31)가 배치되며, 그리고 상기 내연기관(2, 3; 22, 23) 내에서 연소될 연료의 비용에 따라서, 그리고 해당 또는 각각의 배기가스 후처리 시스템(11, 12; 31) 내에서 배기가스 후처리를 위해 이용될 환원제 및/또는 흡수제의 비용에 따라서 상기 시스템(1; 21)에 대해 배출 한계값들의 준수하에, 그리고 요구되는 출력의 공급하에 연료 및 환원제 및/또는 흡수제의 최소의 작동 재료 비용이 발생하도록, 각각의 작동 중인 내연기관(2, 3; 22, 23)을 위해 개별 작동점이 결정되는 것을 특징으로 하는 복수의 내연기관으로 이루어진 시스템의 작동 방법.5. A system according to any one of claims 1 to 4, characterized in that downstream of each internal combustion engine (2, 3) of the system (1) the exhaust gas of each internal combustion engine is subjected to an individual exhaust gas after- The individual exhaust gas after-treatment apparatuses 11 and 12 are arranged or the exhaust gases of the respective internal combustion engines are disposed downstream of the plurality of internal combustion engines 22 and 23 of the system 21, The common exhaust gas after-treatment apparatus 31 to be subjected to the combustion is disposed, and depending on the cost of the fuel to be burned in the internal combustion engine 2, 3, 22, 23, and in the respective or each exhaust gas after- 21, in accordance with the emission limit values for the system (1; 21), and in accordance with the cost of the reducing agent and / or the absorbent to be used for the exhaust gas aftertreatment in the exhaust system And / or the minimum working material cost of the absorbent Are each operated, to generate an internal combustion engine (2, 3; 22, 23) the method of operating the system comprising a plurality of internal combustion engine characterized in that the operating point is determined for individual. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 요구되는 출력의 공급하에, 그리고 예비 출력 및/또는 부하 부가 능력의 공급하에, 각각의 내연기관(2, 3; 22, 23)을 위해 개별 작동점이 결정되며, 그리고 상기 각각의 내연기관(2, 3; 22, 23)은 상기 개별 작동점에서, 요컨대 상기 시스템(1; 21)에 대해 배출 한계값들의 준수하에 최소의 작동 비용이 발생하도록 작동되는 것을 특징으로 하는 복수의 내연기관으로 이루어진 시스템의 작동 방법.Method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it is carried out for each internal combustion engine (2, 3; 22, 23) under the supply of said required output and under the provision of preliminary output and / The individual operating points are determined and the respective internal combustion engines 2, 3; 22, 23 generate a minimum operating cost at the individual operating point, i. E. In compliance with the emission limit values for the system 1 Wherein the operation of the internal combustion engine is carried out by a plurality of internal combustion engines. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내연기관(2, 3; 22, 23)을 위한 개별 작동점들을 결정할 때 우선순위 설정이 고려되는 것을 특징으로 하는 복수의 내연기관으로 이루어진 시스템의 작동 방법.7. An internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, characterized in that prioritization is considered when determining individual operating points for the internal combustion engine (2, 3; 22, 23) How the system works. 제7항에 있어서, 상기 내연기관들(2, 3; 22, 23)의 우선순위 설정은 연료 비용에 따라서, 그리고/또는 유지보수 비용에 따라서, 그리고/또는 후속 서비스 시점까지 공급될 수 있는 내연기관들의 잔여 구동 출력에 따라서 결정되는 것을 특징으로 하는 복수의 내연기관으로 이루어진 시스템의 작동 방법.8. A method according to claim 7, characterized in that the priority setting of the internal combustion engines (2, 3; 22, 23) is dependent on fuel cost and / or maintenance cost, and / And the remaining drive power of the engine. ≪ Desc / Clms Page number 19 > 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시스템(1; 21)의 내연기관들(2, 3; 22, 23)로부터 공급되는 부분 구동 출력들은 직류 전력 계통 내로 제공되고 부하 장치(4; 24)로 공급되는 것을 특징으로 하는 복수의 내연기관으로 이루어진 시스템의 작동 방법.9. A system according to any one of claims 1 to 8, wherein the partial drive outputs supplied from the internal combustion engines (2, 3; 22, 23) of the system (1; 21) 4; 24). ≪ Desc / Clms Page number 13 > 제어 장치에 있어서, 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따르는 방법의 실행을 위한 수단들을 특징으로 하는 제어 장치.A control device characterized by means for carrying out the method according to any one of claims 1 to 9.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190094450A (en) * 2016-12-19 2019-08-13 씨피티 그룹 게엠베하 Method for operating an internal combustion engine for detecting fuel

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202017105323U1 (en) * 2017-09-05 2017-09-25 Man Diesel & Turbo Se Control device for operating a system of several internal combustion engines
DE102017123040A1 (en) * 2017-10-05 2019-04-11 Man Energy Solutions Se Method and control device for operating a system of several internal combustion engines
DE102017123044A1 (en) * 2017-10-05 2019-04-11 Man Diesel & Turbo Se Method and control device for operating a system of several internal combustion engines
US11746634B2 (en) 2022-01-18 2023-09-05 Caterpillar Inc. Optimizing fuel consumption and emissions of a multi-rig hydraulic fracturing system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57203839A (en) * 1981-06-06 1982-12-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Control system for internal-combustion engine plant
KR20120052987A (en) * 2009-08-05 2012-05-24 만 디젤 앤 터보 에스이 Multi-engine plant and method for operating the same
JP2012225320A (en) * 2011-04-22 2012-11-15 Fukushima Seisakusho:Kk Exhaust emission control device of diesel engine
JP2014181576A (en) * 2013-03-18 2014-09-29 Yanmar Co Ltd Exhaust emission control system and ship equipped therewith

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5890365A (en) * 1993-07-19 1999-04-06 Sisti; Leonard A. Internal combustion engine constant speed variable volume coupling and operation process
DE19526319A1 (en) * 1995-07-19 1997-01-23 Man Nutzfahrzeuge Ag Process for reducing nitrogen oxides in hydrogen engines
JPH11311137A (en) * 1998-04-28 1999-11-09 Hitachi Ltd Hybrid vehicle
US7149618B2 (en) * 2004-05-15 2006-12-12 General Motors Corporation Cost structure method including fuel economy and engine emission considerations
CN1587664A (en) * 2004-09-17 2005-03-02 大连理工大学 Combined engine
JP2012180772A (en) * 2011-02-28 2012-09-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Propulsion system, ship with the same, and method of controlling the same
DE102011076073B4 (en) * 2011-05-18 2013-01-03 Mtu Friedrichshafen Gmbh Method for controlling and regulating an internal combustion engine-generator system, means for controlling and regulating the engine-generator system and land or water vehicle or stationary system for generating electrical energy
US8722002B2 (en) * 2011-09-06 2014-05-13 Dearborn Financial, Inc. System for recycling captured agglomerated diesel soot and related method
CN103047028B (en) * 2013-01-15 2016-05-11 三一重工股份有限公司 A kind of multiple-motor engineering truck and control method thereof
DE102013207047B3 (en) * 2013-04-18 2014-08-14 Bombardier Transportation Gmbh Operating an arrangement with a plurality of internal combustion engines and electrical machines for supplying a rail vehicle with electrical energy

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57203839A (en) * 1981-06-06 1982-12-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Control system for internal-combustion engine plant
KR20120052987A (en) * 2009-08-05 2012-05-24 만 디젤 앤 터보 에스이 Multi-engine plant and method for operating the same
JP2012225320A (en) * 2011-04-22 2012-11-15 Fukushima Seisakusho:Kk Exhaust emission control device of diesel engine
JP2014181576A (en) * 2013-03-18 2014-09-29 Yanmar Co Ltd Exhaust emission control system and ship equipped therewith

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190094450A (en) * 2016-12-19 2019-08-13 씨피티 그룹 게엠베하 Method for operating an internal combustion engine for detecting fuel
CN110121589A (en) * 2016-12-19 2019-08-13 世倍特集团有限责任公司 The method for running internal combustion engine with fuel identification function
US11053867B2 (en) 2016-12-19 2021-07-06 Vitesco Technologies GmbH Method for operating an internal combustion engine with a fuel detection

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