原动机系统及具备该原动机系统的船舶技术方案

本发明专利技术提供作为利用排气驱动燃料泵的原动机系统，且即使原动机的负荷变化也能够使燃料泵稳定地供给燃料的原动机系统。根据本发明专利技术的原动机系统（100）具备：具有由工作油驱动的燃料泵（14）的原动机（10）；使工作油升压的工作油升压用泵（30）；与工作油升压用泵（30）并联或串联配置，使工作油升压的辅助工作油升压用泵（60）；利用排气进行驱动，并且驱动工作油升压用泵（30）的动力涡轮（50）；驱动辅助工作油升压用泵（60）的辅助电动马达（70）；和得到向燃料泵（14）供给的工作油的压力且以使得到的工作油的压力达到预先设定的规定压力的形式控制辅助电动马达（70）的输出的控制装置（80）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】原动机系统及具备该原动机系统的船舶
本专利技术涉及利用排气驱动燃料泵的原动机系统。
技术介绍
在搭载于船舶等上的原动机中设置有燃料泵。能够利用从原动机排出的排气驱动该燃料泵是一种有效的方法。尽管难以通过排气直接驱动燃料泵，但是可以将动力涡轮与工作油升压用泵连接，通过排气驱动该工作油升压用泵，并且利用通过工作油升压用泵升压的工作油使燃料泵工作。 在专利文献I的图3中公开了通过曲轴(50)的旋转动力驱动工作油升压用泵 (60)，此外还通过由动力涡轮和电动马达构成的辅助动力装置(330)驱动工作油升压用泵 (60)的原动机系统(300)。而且，该动力涡轮利用从原动机(10)排出的排气进行旋转驱动。 现有技术文献:专利文献:专利文献1:日本特开2012-35797号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的问题:在专利文献I所述的原动机系统中，动力涡轮根据从原动机排出的排气的量(即原动机的负荷)引起输出变化，但是不会因此而引起燃料供给的不稳定。这是因为在专利文献I所记载的原动机系统中，工作油升压用泵主要通过曲轴的旋转动力驱动，因为动力涡轮到底也只是发挥辅助的作用。 另一方面，存在要求与专利文献I所记载的原动机系统相比更加简单的结构的情况。例如，在不使用曲轴的旋转动力而仅依靠动力涡轮驱动工作油升压用泵时，可以使整体形成为简单的结构。然而，在该情况下动力涡轮成为主要动力源，因此无法将工作油升压用泵随着原动机的负荷变化而稳定地驱动，其结果是，存在燃料泵无法稳定地供给燃料的担忧。 本专利技术是为了解决上述问题而形成，其目的是提供作为利用排气驱动燃料泵的原动机系统，且即使原动机的负荷变化也能够使燃料泵稳定地供给燃料的原动机系统。 解决问题的手段:根据本专利技术的一个实施形态的原动机系统具备:具有由工作油驱动的燃料泵的原动机；使所述工作油升压的工作油升压用泵；与所述工作油升压用泵并联或串联配置，使所述工作油升压的辅助工作油升压用泵；向所述原动机供给压缩空气的增压机；将从所述原动机排出的排气供给至所述增压机的排气通路；从所述排气通路分叉的分叉通路；利用通过所述分叉通路供给的排气进行驱动，并且驱动所述工作油升压用泵的动力涡轮；驱动所述辅助工作油升压用泵的辅助电动马达；和得到向所述燃料泵供给的工作油的压力，且以使得到的所述工作油的压力达到预先设定的规定压力的形式控制所述辅助电动马达的输出的控制装置。 根据上述结构，即使随着原动机的输出的变化而导致工作油升压用泵的工作油升压的能力发生变化，也可以通过控制辅助电动马达的输出，以此使供给至燃料泵的工作油的压力达到预先设定的规定压力。因此，即使原动机的负荷发生变化，燃料泵也可以稳定地供给燃料。 又，也可以是在上述原动机系统中，所述规定压力是根据所述原动机的输出而进行设定的。根据上述结构，可以使驱动燃料泵的工作油的压力达到与原动机的输出相对应的最佳的压力，因此可以防止工作油的压力过度增大，从而抑制能量损失。 又，也可以是在上述原动机系统中，所述分叉通路具有能够抽出内部的排气的抽气阀；所述控制装置形成为得到所述动力涡轮的旋转速度，当得到的所述动力涡轮的旋转速度大于规定值时增大抽气阀的开度的结构。根据上述结构，可以将动力涡轮的旋转速度抑制为一定以下，因此可以防止动力涡轮因过旋转而发生的工作油升压用泵的破损和工作油的过度的升压等。 又，也可以是在上述原动机系统中，还具备通过从发电机供给的电力而驱动，与所述动力涡轮协作驱动所述工作油升压用泵的电动马达；所述动力涡轮及所述电动马达一直与所述工作油升压用泵连接；所述控制装置形成为得到施加于所述电动马达的负荷，当施加于所述电动马达的负荷小于规定值时，电气切断所述电动马达和所述发电机之间的结构。 根据上述结构，不仅通过动力涡轮而且还通过电动马达驱动工作油升压用泵，因此可以稳定地驱动工作油升压用泵。其结果是，工作油的压力稳定，燃料泵可以稳定地供给燃料。此外，通过将动力涡轮和电动马达一直与工作油升压用泵连接，以此使系统整体简单化。然而，由于形成为当施加于电动马达的负荷小于规定值时，电气切断电动马达与发电机之间的结构，因而也不存在电动马达被动力涡轮驱动而像“发电机”那样工作的情况。因此，减少电动马达如发电机那样工作而产生的对动力涡轮的阻力，又，也不存在电流流入发电机侧而产生的问题。 又，也可以是在上述原动机系统中，所述控制装置形成为如下结构:以当所述原动机的负荷小于规定值时与当所述原动机的负荷大于该规定值时相比，所述工作油升压用泵的负荷相对所述辅助工作油升压用泵的负荷的比例小的形式，控制所述工作马达的输出及所述辅助工作马达的输出。在原动机的负荷小且动力涡轮的输出小的情况下，电动马达中容易发生能量损失，然而根据上述结构，在动力涡轮的输出较小的情况下确保工作油升压用泵的负荷比较小，因此可以抑制能量损失。 此外，根据本专利技术的一个形态的船舶具备上述的原动机系统。 专利技术效果:根据本专利技术，在利用排气驱动燃料泵的原动机系统中，即使原动机的负荷发生变化，燃料泵也可以稳定地供给燃料。 【附图说明】 图1是根据本专利技术的第一实施形态的原动机系统的概略图；图2是根据本专利技术的第一实施形态的原动机系统的控制系统的框图； 图3是根据本专利技术的第二实施形态的原动机系统的概略图；图4是根据本专利技术的第二实施形态的原动机系统的控制系统的框图；图5是根据本专利技术的第三实施形态的原动机系统的概略图；图6是根据本专利技术的第三实施形态的原动机系统的控制系统的框图。 【具体实施方式】 以下，参照【附图说明】根据本专利技术的原动机系统的实施形态。以下，在所有附图中对于相同或相当的要素标以相同符号并省略重复说明。 (第一实施形态)<原动机系统的整体结构>首先，参照图1说明根据本专利技术的第一实施形态的原动机系统100的整体结构。如图1所示，根据本实施形态的原动机系统100是用于使船舶101航行的所谓主机，具备原动机10、增压机20、工作油升压用泵30、动力涡轮50、辅助工作油升压用泵60和辅助电动马达70。以下依次说明它们的各构成要素。 原动机10是作为原动机系统100的中心的装置。根据本实施形态的原动机10是所谓的低速柴油发动机。原动机10使在梢端安装有螺旋桨102的螺旋桨轴103旋转。螺旋桨轴103与曲轴11连接，曲轴11与多个活塞12连接。各活塞12在汽缸13内随着燃料的爆炸而进行往复运动，并且曲轴11通过活塞12的往复运动而旋转。燃料通过燃料泵14进行加压而供给至汽缸13内。本实施形态的燃料泵14是所谓的活塞泵，并且利用通过工作油升压用泵30及辅助工作油升压用泵60升压的工作油进行驱动。又，向汽缸13内从扫气管15供给扫气，从而在汽缸13内生成的排气排出至排气管16。 增压机20是将新气压缩后供给至原动机10的装置。从原动机10排出的排气经由排气管16通过排气通路21而供给至涡轮部22。涡轮部22通过被供给的排气的能量旋转。涡轮部22和压缩机部23通过轴部24相连接，因涡轮部22旋转而使压缩机部23也旋转。在压缩机部23旋转时，从外部引入的新气被压缩，压缩的新气(扫气)通过扫气通路17供给至扫气管15中。 工作油升压用泵30是使工作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种原动机系统，具备：具有由工作油驱动的燃料泵的原动机；使所述工作油升压的工作油升压用泵；与所述工作油升压用泵并联或串联配置，使所述工作油升压的辅助工作油升压用泵；向所述原动机供给压缩空气的增压机；将从所述原动机排出的排气供给至所述增压机的排气通路；从所述排气通路分叉的分叉通路；利用通过所述分叉通路供给的排气进行驱动，并且驱动所述工作油升压用泵的动力涡轮；驱动所述辅助工作油升压用泵的辅助电动马达；和得到向所述燃料泵供给的工作油的压力，且以使得到的所述工作油的压力达到预先设定的规定压力的形式控制所述辅助电动马达的输出的控制装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.28 JP 2012-1209231.一种原动机系统，具备: 具有由工作油驱动的燃料泵的原动机； 使所述工作油升压的工作油升压用泵； 与所述工作油升压用泵并联或串联配置，使所述工作油升压的辅助工作油升压用泵； 向所述原动机供给压缩空气的增压机； 将从所述原动机排出的排气供给至所述增压机的排气通路； 从所述排气通路分叉的分叉通路； 利用通过所述分叉通路供给的排气进行驱动，并且驱动所述工作油升压用泵的动力涡轮； 驱动所述辅助工作油升压用泵的辅助电动马达；和 得到向所述燃料泵供给的工作油的压力，且以使得到的所述工作油的压力达到预先设定的规定压力的形式控制所述辅助电动马达的输出的控制装置。2.根据权利要求1所述的原动机系统，其特征在于，所述规定压力是根据所述原动机的输出而进行设定的。3.根据权利要求1或2所述的原动机系统，其特征在于， 所述分叉通路具有能够抽出内部的排气...

【专利技术属性】
技术研发人员：东田正宪，久保贵士，
申请(专利权)人：川崎重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP