特許 6869510 浚渫船用エンジンの過給システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6869510

(24)【登録日】2021年4月16日

(45)【発行日】2021年5月12日

(54)【発明の名称】浚渫船用エンジンの過給システム

(51)【国際特許分類】

   F02D 23/00 20060101AFI20210426BHJP

   B63B 35/00 20200101ALI20210426BHJP

   F02B 37/10 20060101ALI20210426BHJP

【ＦＩ】

   F02D23/00 D

   B63B35/00 D

   F02B37/10 Z

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-230973(P2017-230973)

(22)【出願日】2017年11月30日

(65)【公開番号】特開2019-100239(P2019-100239A)

(43)【公開日】2019年6月24日

【審査請求日】2020年6月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】390033042

【氏名又は名称】ダイハツディーゼル株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】593031735

【氏名又は名称】株式会社小島組

(74)【代理人】

【識別番号】100106518

【弁理士】

【氏名又は名称】松谷 道子

(74)【代理人】

【識別番号】100084146

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎 宏

(74)【代理人】

【識別番号】100183232

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎 敏行

(72)【発明者】

【氏名】下川 啓介

(72)【発明者】

【氏名】東海林 浩平

(72)【発明者】

【氏名】小島 徳明

(72)【発明者】

【氏名】小島 智徳

(72)【発明者】

【氏名】前田 武俊

【審査官】 家喜 健太

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−１６０８１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平２−７００４７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第６１３４８１５（ＵＳ，Ａ）

【文献】 中国特許出願公開第１０３５７２７８７（ＣＮ，Ａ）

【文献】 平川 久，自航グラブ浚渫船の設計について，建設の機械化，社団法人 日本建設機械化協会，１９５６年 ３月２５日，No.73，6-8

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｄ １３／００ − ４５／００

Ｆ０２Ｂ ３７／００ − ３９／００

Ｂ６３Ｂ ３５／００

Ｅ０２Ｆ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

浚渫船のクレーンに吊り下げられたグラブバケットの昇降の動力に用いられるエンジンの過給システムであって、
上記エンジンの排気通路に配置され、上記エンジンの排気により駆動されるタービンと、
上記エンジンの給気通路に配置され、上記タービンの回転トルクにより駆動されるコンプレッサーと、
上記コンプレッサーの駆動力をアシストする電気モータと、
上記グラブバケットの重量を計測する重量計測部と、
上記重量計測部により計測された上記グラブバケットの重量に基づいて、上記電気モータを制御する制御装置と
を備え、
上記制御装置は、
上記グラブバケットが水底から離れて水中にあるときに上記重量計測部により検出された上記グラブバケットの重量に基づいて、上記グラブバケットが水中から空中に出たときの上記エンジンの負荷を算出する負荷算出部と、
上記負荷算出部により算出された上記エンジンの負荷に応じた上記電気モータのアシスト量を算出するアシスト量算出部と
を有し、
上記グラブバケットが水面上に出る前の水中において、上記アシスト量算出部により算出された上記アシスト量で上記コンプレッサーの駆動力を予めアシストするように、上記電気モータを制御することを特徴とする浚渫船用エンジンの過給システム。

【請求項2】

請求項１に記載の浚渫船用エンジンの過給システムにおいて、
上記グラブバケットの上下方向の位置を計測する位置計測部を備え、
上記制御装置は、
上記位置計測部により計測された上記グラブバケットの上下方向の位置に基づいて、上記グラブバケットが水底から離れて水中にあるか否かを判定する位置判定部を有し、
上記グラブバケットを上げる時に上記位置判定部により上記グラブバケットが水底から離れて水中にあると判定したとき、上記重量計測部により水中での上記グラブバケットの重量を計測して、そのグラブバケットの重量に基づいて、上記負荷算出部により、上記グラブバケットが水中から水面上に出たときの上記エンジンの負荷を算出することを特徴とする浚渫船用エンジンの過給システム。

【請求項3】

請求項１または２に記載の浚渫船用エンジンの過給システムにおいて、
上記負荷算出部は、上記重量計測部により検出された水中の上記グラブバケットの重量に上記グラブバケットに働く浮力を加算して得られた空中での上記グラブバケットの重量に基づいて、上記グラブバケットが水中から水面上に出たときの上記エンジンの負荷を算出することを特徴とする浚渫船用エンジンの過給システム。

【請求項4】

請求項１に記載の浚渫船用エンジンの過給システムにおいて、
上記グラブバケットの上下方向の位置を計測する位置計測部を備え、
上記制御装置は、
上記グラブバケットを上げる時に、水中での上記位置計測部により計測された上記グラブバケットの上下方向の位置と上記グラブバケットの上昇速度に基づいて、上記グラブバケットの水中における現在位置から水面上に出るまでの所要時間を算出する所要時間算出部を有し、
上記グラブバケットが水面上に出る前の水中において、上記所要時間算出部により算出された上記所要時間が予め設定された時間になると、上記アシスト量算出部により算出された上記アシスト量で上記コンプレッサーの駆動力を予めアシストするように、上記電気モータを制御することを特徴とする浚渫船用エンジンの過給システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、浚渫船用エンジンの過給システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、エンジンの過給システムとしては、エンジンの排気により駆動されるタービンと、タービンの回転トルクにより駆動されるコンプレッサとを備え、エンジンに供給する空気をコンプレッサーにより圧縮して昇圧することでエンジン性能を向上するものがある(例えば、特開２０１２−９７６０５号公報(特許文献１)参照)。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−９７６０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記エンジンの過給システムでは、車両に搭載されたエンジンに衝撃的な負荷がかかることが予測されたときに、予め電気モータによりコンプレッサーの駆動力をアシストすることにより、衝撃的な負荷に対するエンジントルクを得て、エンジン回転の落ち込みを防いでいる。

【0005】

これに対して、浚渫船のグラブバケットの昇降の動力に用いられる大型エンジンの過給システムでは、グラブバケットを水中から上げる時に負荷変動が大きいため、耐久性の観点から大型の過給機が用いられている。このような大型の過給機では、回転体のイナーシャが大きくなるため、上記従来の過給システムと同様の構成では、エンジンの負荷変動時に追従遅れが生じて、負荷に見合った燃料量に対して供給される空気量が少なくなるため、瞬間的にエンジン出力不足となりエンジン回転数が低下し、エンジンにより駆動される発電機から供給される電気周波数が変動することで、グラブバケット巻き上げモータの回転変動を起こし、グラブ操作性に影響すると共に、燃焼不良により不燃物が増大してエンジンからスモークが多量に排出されるという問題がある。

【0006】

このような浚渫船用エンジンにおいて、過給機の追従遅れによる瞬間的なエンジン出力の不足およびエンジンから排出されるスモークの発生を抑えるために、グラブバケットの巻き上げ速度を落として負荷変動を緩やかにした場合、作業効率が低下してしまう。

【0007】

そこで、この発明の課題は、グラブバケットを水中から上げる時の負荷変動に対して過給機の追従性を向上させ、瞬間的なエンジン出力の不足およびエンジンから排出されるスモークの発生を抑制できる浚渫船用エンジンの過給システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この発明の一態様に係る浚渫船用エンジンの過給システムは、
浚渫船のクレーンに吊り下げられたグラブバケットの昇降の動力に用いられるエンジンの過給システムであって、
上記エンジンの排気通路に配置され、上記エンジンの排気により駆動されるタービンと、
上記エンジンの給気通路に配置され、上記タービンの回転トルクにより駆動されるコンプレッサーと、
上記コンプレッサーの駆動力をアシストする電気モータと、
上記グラブバケットの重量を計測する重量計測部と、
上記重量計測部により計測された上記グラブバケットの重量に基づいて、上記電気モータを制御する制御装置と
を備え、
上記制御装置は、
上記グラブバケットが水底から離れて水中にあるときに上記重量計測部により検出された上記グラブバケットの重量に基づいて、上記グラブバケットが水中から空中に出たときの上記エンジンの負荷を算出する負荷算出部と、
上記負荷算出部により算出された上記エンジンの負荷に応じた上記電気モータのアシスト量を算出するアシスト量算出部と
を有し、
上記グラブバケットが水面上に出る前の水中において、上記アシスト量算出部により算出された上記アシスト量で上記コンプレッサーの駆動力を予めアシストするように、上記電気モータを制御することを特徴とする。

【0009】

上記構成によれば、グラブバケットが水底から離れて水中にあるときに重量計測部により検出されたグラブバケットの重量に基づいて、制御装置の負荷算出部は、グラブバケットが水中から空中に出たときのエンジンの負荷を算出し、制御装置のアシスト量算出部は、負荷算出部により算出されたエンジンの負荷に応じた電気モータのアシスト量を算出する。そして、グラブバケットが水面上に出る前の水中において、制御装置は、アシスト量算出部により算出されたアシスト量でコンプレッサーの駆動力を予めアシストするように、電気モータを制御する。これにより、グラブバケットが水中から水面上に出たときに急増するエンジン負荷に対して必要な空気量を、電気モータによりアシストされたコンプレッサーから予めエンジンに供給することができる。したがって、グラブバケットを水中から上げる時の負荷変動に対して、エンジンに供給される空気量が不足しないようにでき、瞬間的なエンジン出力不足およびエンジンから排出されるスモークの発生を抑制できる。

【0010】

また、一実施形態の浚渫船用エンジンの過給システムでは、
上記グラブバケットの上下方向の位置を計測する位置計測部を備え、
上記制御装置は、
上記位置計測部により計測された上記グラブバケットの上下方向の位置に基づいて、上記グラブバケットが水底から離れて水中にあるか否かを判定する位置判定部を有し、
上記グラブバケットを上げる時に上記位置判定部により上記グラブバケットが水底から離れて水中にあると判定したとき、上記重量計測部により水中での上記グラブバケットの重量を計測して、そのグラブバケットの重量に基づいて、上記負荷算出部により、上記グラブバケットが水中から水面上に出たときの上記エンジンの負荷を算出する。

【0011】

上記実施形態によれば、グラブバケットを上げる時に、位置計測部により計測されたグラブバケットの上下方向の位置に基づいて、グラブバケットが水底から離れて水中にあると位置判定部が判定したとき、重量計測部により水中でのグラブバケットの重量を計測する。これにより、水の浮力が働いて軽くなった水中でのグラブバケットの重量を確実に計測でき、水中でのグラブバケットの重量に水の浮力を加えることで、水中から水面上に出たときのグラブバケットの重量が得られる。

【0012】

また、一実施形態の浚渫船用エンジンの過給システムでは、
上記負荷算出部は、上記重量計測部により検出された水中の上記グラブバケットの重量に上記グラブバケットに働く浮力を加算して得られた空中での上記グラブバケットの重量に基づいて、上記グラブバケットが水中から水面上に出たときの上記エンジンの負荷を算出する。

【0013】

上記実施形態によれば、負荷算出部は、重量計測部により検出された水中のグラブバケットの重量にグラブバケットに働く浮力を加算して、空中でのグラブバケットの重量を求めて、その空中でのグラブバケットの重量に基づいて、グラブバケットが水中から水面上に出たときのエンジンの負荷を予め算出することができる。ここで、グラブバケットに働く浮力は、例えば、標準的な量の土砂などが収容されたときのグラブバケット全体(収容物を含む)の体積に基づいて予め算出しておく。

【0014】

また、一実施形態の浚渫船用エンジンの過給システムでは、
上記グラブバケットの上下方向の位置を計測する位置計測部を備え、
上記制御装置は、
上記グラブバケットを上げる時に、水中での上記位置計測部により計測された上記グラブバケットの上下方向の位置と上記グラブバケットの上昇速度に基づいて、上記グラブバケットの水中における現在位置から水面上に出るまでの所要時間を算出する所要時間算出部を有し、
上記グラブバケットが水面上に出る前の水中において、上記所要時間算出部により算出された上記所要時間が予め設定された時間になると、上記アシスト量算出部により算出された上記アシスト量で上記コンプレッサーの駆動力を予めアシストするように、上記電気モータを制御する。

【0015】

上記実施形態によれば、グラブバケットを上げる時に、水中での位置計測部により計測されたグラブバケットの上下方向の位置とグラブバケットの上昇速度に基づいて、制御装置の所要時間算出部により、グラブバケットの水中の現在位置から水面上に出るまでの所要時間を算出する。そして、グラブバケットが水面上に出る前の水中において、所要時間算出部により算出された所要時間が予め設定された時間になると、制御装置は、アシスト量算出部により算出されたアシスト量でコンプレッサーの駆動力を電気モータにより予めアシストするように、電気モータを制御する。ここで、予め設定された時間として、電気モータによるアシストの開始から実際にエンジンに供給される空気量が増加するまでの遅れ時間を設定することにより、グラブバケットが水中から水面上に出たときにエンジンの負荷に応じた空気量をエンジンに供給することが可能になる。これにより、グラブバケットの上昇速度に係わらず、制御装置は、電気モータによるアシストの開始タイミングを正確に制御できる。

【発明の効果】

【0016】

以上より明らかなように、この発明によれば、グラブバケットを水中から上げる時、グラブバケットが水面上に出る前に電気モータによりコンプレッサーの駆動力を予めアシストすることによって、グラブバケットを水中から上げる時の負荷変動に対してエンジンから排出されるスモークの発生を抑制できる浚渫船用エンジンの過給システムを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１はこの発明の第１実施形態のエンジンの過給システムを備えたグラブ浚渫船の要部側面図である。

【図2】図２は上記グラブ浚渫船のエンジンと発電機および過給システムの構成図である。

【図3】図３は上記グラブ浚渫船のグラブバケットの水中および空中における側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、この発明の浚渫船用エンジンの過給システムを図示の実施の形態により詳細に説明する。

【0019】

〔第１実施形態〕
図１はこの発明の第１実施形態のエンジンＥの過給システムを備えたグラブ浚渫船１の要部側面図である。このグラブ浚渫船１は、港湾,河川,運河などの底を浚って土砂などを取り除くものである。

【0020】

この第１実施形態のグラブ浚渫船１は、図１に示すように、作業台船２と、その作業台船２に設置されたクレーン３と、図示しない操舵室とを備えている。上記クレーン３は、ジブ４と、巻き上げ設備５と、クレーン操作室６とを有する。上記クレーン３のジブ４からグラブバケット１０が支持ワイヤ７を介して吊り下げられている。

【0021】

また、図２はグラブ浚渫船１のエンジンＥと発電機Ｇおよび過給システムの構成図である。

【0022】

グラブ浚渫船１は、図２に示すように、エンジンＥと、エンジンＥにより駆動される発電機Ｇとを備えている。この発電機Ｇにより発電された電力は、クレーン３の旋回やグラブバケット１０の昇降などの動力に利用される。

【0023】

また、上記過給システムは、エンジンＥの排気通路Ｐ１に配置され、エンジンＥの排気により駆動されるタービン２１と、エンジンＥの給気通路Ｐ２に配置され、タービン２１の回転トルクにより駆動されるコンプレッサー２２と、コンプレッサー２２の駆動力をアシストする電気モータ２３と、グラブバケット１０の重量を計測する重量センサ３１(重量計測部)と、グラブバケット１０の上下方向の位置を計測する位置センサ３２(位置計測部)と、エンジンＥおよび電気モータ２３などを制御する制御装置３０とを備える。上記タービン２１とコンプレッサー２２および電気モータ２３が回転軸２４で連結されている。このタービン２１とコンプレッサー２２および電気モータ２３で過給機を構成している。

【0024】

この過給システムでは、エンジンＥの排気によりタービン２１が駆動され、そのタービン２１から回転軸２４を介して伝達された回転トルクによりコンプレッサー２２が駆動される。これにより、コンプレッサー２２により昇圧された空気が給気通路Ｐ２を介してエンジンＥに供給される。

【0025】

制御装置３０は、マイクロコンピュータとモータ制御用インバータおよび入出力回路などからなり、エンジン制御部３０ａと、負荷算出部３０ｂと、アシスト量算出部３０ｃと、位置判定部３０ｄとを有する。

【0026】

エンジン制御部３０ａは、クレーン操作室６からのクレーン３の操作指令に基づいて、エンジン負荷に見合った燃料量を燃料供給装置(図示せず)からエンジンＥに供給する。

【0027】

また、負荷算出部３０ｂは、グラブバケット１０が水中にあるときに重量センサ３１により検出されたグラブバケット１０の重量に基づいて、グラブバケット１０が水中から空中に出たときのエンジンＥの負荷を算出する。なお、重量計測部の一例としての重量センサ３１は、巻き上げ設備５(図１に示す)に装備されたロードセルを用いている。ここで、巻き上げ設備５は、支持ワイヤ７や開閉ワイヤを巻き上げるための複数の巻き上げドラム(図示せず)と、各巻き上げドラムを駆動する複数のモータ(図示せず)とを備える。各モータは、発電機Ｇから電力が供給される。

【0028】

また、アシスト量算出部３０ｃは、負荷算出部３０ｂにより算出されたエンジンＥの負荷に応じた電気モータ２３のアシスト量を算出する。

【0029】

また、位置判定部３０ｄは、位置センサ３２により計測されたグラブバケット１０の上下方向の位置に基づいて、グラブバケット１０が水底９から離れて水中にあるか否かを判定する。位置計測部の一例としての位置センサ３２は、クレーン３の支持ワイヤ７の繰り出し長さおよびジブ４の傾斜角度などに基づいて演算により求める。なお、位置計測部として水深計などをグラブバケット１０に取り付けて、通信ケーブルを介して制御装置３０に計測データを送信するようにしてもよい。

【0030】

上記グラブ浚渫船１の浚渫作業では、まず、操船室からの操作により水底９にスパッド(図示せず)を打ち込んで、作業台船２を所定の浚渫水域に固定する。次に、空のグラブバケット１０が吊り下げられた状態からクレーン３の支持ワイヤ７を繰り出する。このとき、支持ワイヤ７を繰り出している途中で開閉ワイヤ(図示せず)も繰り出すことにより、グラブバケット１０のシェル１１が開く。

【0031】

そして、シェル１１を開いた状態でグラブバケット１０を水底９まで下降させて着底させる。

【0032】

次に、図３(a)に示すように、開閉ワイヤを巻き上げてシェル１１を閉じて、水底９を所定の厚さで掘削した後、図３(b),図３(c)に示すように、支持ワイヤ７と開閉ワイヤを巻上げることにより、グラブバケット１０を水面８上に吊り上げて、掘削した土砂を土砂運搬船などに移して浚渫する。

【0033】

上記グラブバケット１０の吊り上げ時に、位置センサ３２により計測されたグラブバケット１０の水深Ｌ(上下方向の位置)に基づいて、位置判定部３０ｄによりグラブバケット１０が水底９から離れて水中にあると判定すると、重量センサ３１によりグラブバケット１０の重量Ｗ１を検出する。

【0034】

ここで、位置判定部３０ｄにおいて、グラブバケット１０が水底９から離れたかどうかは、重量センサ３１により検出された水中のグラブバケット１０の重量Ｗ１の変化(ゼロから重量増)により判断してもよいし、水深計により計測された水底９までの水深よりもグラブバケット１０の水深Ｌが浅くなったことにより判断してもよい。

【0035】

そして、水底９から離れて水中にあるグラブバケット１０の重量Ｗ１に基づいて、負荷算出部３０ｂによりグラブバケット１０が水中から空中に出たときのエンジンＥの負荷を算出する。

【0036】

ここで、負荷算出部３０ｂは、重量センサ３１により検出された水中のグラブバケット１０の重量Ｗ１にグラブバケット１０に働く浮力Ｆを加算して得られた空中でのグラブバケット１０の重量Ｗ２に基づいて、グラブバケット１０が水中から水面８上に出たときのエンジンＥの負荷を算出する。

【0037】

上記第１実施形態では、グラブバケット１０に働く浮力Ｆは、標準的な量の土砂などが収容されたときのグラブバケット１０全体(収容物を含む)の体積に基づいて予め算出している。

【0038】

なお、複数回のグラブバケット１０の昇降において、水中のグラブバケット１０の重量Ｗ１の計測および空中でのグラブバケット１０の重量Ｗ２の算出を繰り返してデータを蓄積し、蓄積された過去のデータに基づいて、水中のグラブバケット１０の重量Ｗ１に対するグラブバケット１０に働く浮力Ｆを算出してもよい。詳しくは、グラブバケット１０の昇降毎に、重量センサ３１により検出された水中のグラブバケット１０の重量Ｗ１と、空中でのグラブバケット１０の重量Ｗ２から、グラブバケット１０に働く浮力Ｆを、
Ｆ ＝ Ｗ２−Ｗ１
により求める。そうして、水中のグラブバケット１０の重量Ｗ１に対する浮力Ｆの関係を表すテーブル(または数式)を作成して、そのテーブル(または数式)を用いて水中のグラブバケット１０の重量Ｗ１から浮力Ｆを求めてもよい。

【0039】

上記第１実施形態の浚渫船用エンジンＥの過給システムでは、グラブバケット１０が水底９から離れて水中にあるときに重量センサ３１により検出されたグラブバケット１０の重量Ｗ１に基づいて、制御装置３０の負荷算出部３０ｂは、グラブバケット１０が水中から空中に出たときのエンジンＥの負荷を算出し、制御装置３０のアシスト量算出部３０ｃは、負荷算出部３０ｂにより算出されたエンジンＥの負荷に応じた電気モータ２３のアシスト量を算出する。そして、グラブバケット１０が水面８上に出る前の水中において、制御装置３０は、アシスト量算出部３０ｃにより算出されたアシスト量でコンプレッサー２２の駆動力を予めアシストするように、電気モータ２３を制御する。これにより、グラブバケット１０が水中から水面８上に出たときに急増するエンジン負荷に対して必要な空気量を、電気モータ２３によりアシストされたコンプレッサー２２から予めエンジンＥに供給することができる。

【0040】

グラブ浚渫船１では、巻き上げ時にグラブバケット１０が水中から水面８上に出たとき、巻き上げドラムを駆動するモータの負荷が急増して電力が増えるので、エンジンＥの負荷が急増する。従来のグラブ浚渫船用エンジンの過給システムでは、このようなエンジン負荷の急増に対応するため、燃料供給を増やしてエンジン出力を上げようとすると、コンプレッサーによる過給が遅れて、燃料量に対して供給される空気量が少ないため、負荷に対するエンジン出力が不足し、また燃焼不良により不燃物が増大してエンジンからスモークが多量に排出される。

【0041】

これに対して、上記第１実施形態の浚渫船用エンジンＥの過給システムによれば、グラブバケット１０を水中から上げる時の負荷変動に対して、エンジンＥに供給される空気量が不足しないようにでき、瞬間的なエンジン出力不足を無くすと共に、エンジンＥから排出されるスモークの発生を抑制することができる。

【0042】

また、従来のグラブ浚渫船用エンジンの過給システムでは、過給機の追従遅れによるエンジン出力不足およびエンジンから排出されるスモークの発生を抑えるために、グラブバケットの巻き上げ速度を落として負荷変動を緩やかにしていたが、この第１実施形態では、グラブバケット１０の巻き上げ速度を速くすることが可能になり、作業時間を短縮することができる。

【0043】

また、上記第１実施形態の浚渫船用エンジンＥの過給システムでは、グラブバケット１０を上げる時に、位置センサ３２により計測されたグラブバケット１０の水深Ｌ(上下方向の位置)に基づいて、グラブバケット１０が水底９から離れて水中にあると位置判定部３０ｄが判定したとき、重量センサ３１により水中でのグラブバケット１０の重量Ｗ１を計測する。これにより、水の浮力Ｆにより軽くなった水中でのグラブバケット１０の重量Ｗ１を確実に計測できる。

【0044】

また、上記負荷算出部３０ｂは、重量センサ３１により検出された水中のグラブバケット１０の重量Ｗ１にグラブバケット１０に働く浮力Ｆを加算して、空中でのグラブバケット１０の重量Ｗ２を求めて、その空中でのグラブバケット１０の重量Ｗ２に基づいて、グラブバケット１０が水中から水面８上に出たときのエンジンＥの負荷を予め算出することができる。

【0045】

なお、グラブバケット１０の重量とグラブバケット１０の上下方向の位置とに基づきエンジンＥの負荷とその負荷に応じたアシスト量とをシミュレーションまたは実験により予め求めて、グラブバケット１０の重量と上下方向の位置およびアシスト量の関係を表すマップを予め作成しておき、そのマップを用いてグラブバケット１０の昇降時に電気モータ２３のアシスト量を算出するようにしてもよい。

【0046】

〔第２実施形態〕
この第２実施形態の浚渫船用エンジンＥの過給システムは、制御装置３０に所要時間算出部を加えた点を除いて第１実施形態の浚渫船用エンジンＥの過給システムと同一の構成をしており、同一構成部には同一参照番号を付している。

【0047】

この第２実施形態の浚渫船用エンジンＥの過給システムにおいて、制御装置３０は、図４に示すように、エンジン制御部３０ａと、負荷算出部３０ｂと、アシスト量算出部３０ｃと、位置判定部３０ｄと、所要時間算出部(図示せず)とを有する。エンジン制御部３０ａと負荷算出部３０ｂとアシスト量算出部３０ｃおよび位置判定部３０ｄは、第１実施形態と同様の動作を行う。

【0048】

また、所要時間算出部は、水中からグラブバケット１０を上げる時に、水中での位置センサ３２(位置計測部)により計測されたグラブバケット１０の水深Ｌ(上下方向の位置)とグラブバケット１０の上昇速度Ｖｕｐ[ｍ／ｓｅｃ]に基づいて、グラブバケット１０の水中における現在の水深Ｌ[ｍ](現在位置)から水面８上に出るまでの所要時間Ｔｍ[ｓｅｃ]を、
Ｔｍ ＝ Ｌ／Ｖｕｐ
により算出する。

【0049】

ここで、グラブバケット１０の上昇速度Ｖｕｐ[ｍ／ｓｅｃ]は、図１に示すクレーン３の支持ワイヤ７の巻き上げ速度である(ジブ４の傾斜角度一定)。

【0050】

上記第２実施形態によれば、グラブバケット１０が水面８上に出る前の水中において、所要時間算出部により算出された所要時間Ｔｍ[ｓｅｃ]が予め設定された時間Ｔｓになると、制御装置３０は、アシスト量算出部３０ｃにより算出されたアシスト量でコンプレッサー２２の駆動力を予めアシストするように、電気モータ２３を制御する。

【0051】

ここで、上記予め設定された時間Ｔｓとして、電気モータ２３によるアシストの開始から実際にエンジンＥに供給される空気量が増加するまでの遅れ時間を設定することにより、グラブバケット１０が水中から水面８上に出たときにエンジンＥの負荷に応じた空気量をエンジンＥに供給することが可能になる。これにより、グラブバケット１０の上昇速度に係わらず、制御装置３０は、電気モータ２３によるアシストの開始タイミングを正確に制御できる。

【0052】

上記第２実施形態の浚渫船用エンジンＥの過給システムは、第１実施形態の浚渫船用エンジンＥの過給システムと同様の効果を有する。

【0053】

上記第１,第２実施形態では、エンジンＥにディーゼルエンジンを用いたが、他の構成のエンジンを用いてもよい。

【0054】

また、上記第１,第２実施形態では、エンジンＥにより駆動される発電機Ｇで発電された電力を、クレーン３の旋回やグラブバケット１０の昇降などの動力に利用したが、エンジンの駆動力を、支持ワイヤ７や開閉ワイヤを巻き上げるための複数の巻き上げドラムに減速器などを介して伝達する浚渫船にこの発明を適用してもよい。

【0055】

この発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記第１,第２実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。

【符号の説明】

【0056】

１…グラブ浚渫船
２…作業台船
３…クレーン
４…ジブ
５…巻き上げ設備
６…クレーン操作室
７…支持ワイヤ
８…水面
９…水底
１０…グラブバケット
１１…シェル
２１…タービン
２２…コンプレッサー
２３…電気モータ
２４…回転軸
３０…制御装置
３０ａ…エンジン制御部
３０ｂ…負荷算出部
３０ｃ…アシスト量算出部
３０ｄ…位置判定部
３１…重量センサ(重量計測部)
３２…位置センサ(位置計測部)
Ｅ…エンジン
Ｇ…発電機
Ｐ１…排気通路
Ｐ２…給気通路

【図1】

【図2】

【図3】