燃料供给装置及燃料供给方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及的燃料供给装置，用于将燃料向内燃机关的燃料室内供给，包括：线性致动器；往复式泵，包括升压用活塞，所述升压用活塞被线性致动器驱动，且在轴方向上往复移动，通过所述升压用活塞在轴方向上往复移动，由此交替重复所述燃料的吸入和比吸入时升压的燃料的排出；控制器，对所述线性致动器的驱动进行控制，其中，在将所述升压用活塞沿轴方向往复移动的振幅设为A(A>0)、往复移动的周期设为T时，所述控制器按照下述方式控制所述线性致动器：所述往复式泵吸入所述燃料时的增加所述升压用活塞速度绝对值的加速度的绝对值最大值小于A·(2π/T)

Fuel supply device and fuel supply method

The present invention relates to a fuel supply device for fuel combustion, fuel supply to the interior organs include: linear actuator, reciprocating pump, including; the piston with a boost, the booster piston is linear actuator driven, and reciprocating movement in the axial direction, pressure rise with reciprocating piston in the axial direction through the mobile. The discharge of the fuel alternately repeated inhalation inhalation and step-up ratio of fuel; controller, control, drive to the linear actuator, the booster piston reciprocates along the axis direction of the amplitude is A (A> 0), reciprocating cycle is set to T, the controller according to the control of the linear actuator: the fuel into the reciprocating pump increases the boost with the piston velocity the absolute value of the absolute value of the maximum acceleration (less than A. 2 - /T)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃料供给装置及燃料供给方法
本专利技术涉及一种向柴油机等内燃机关供给燃料的燃料供给装置及燃料供给方法。
技术介绍
在现有的船舶中所使用着二冲程低速柴油发动机，其可在低速情况下进行输出，且可通过直接与螺旋桨连接而驱动。近年来，作为低速柴油发动机的燃料而受到瞩目的有NOx、SOx、排放量较少的天然气。通过将高压天燃气作为燃料而喷射到低速柴油发动机的燃烧室进行燃烧，由此可获得高热效率的输出。例如利用曲柄轴将旋转运动改为往复移动，由此可进行往复式泵的驱动。利用曲柄轴驱动往复式泵活塞时，活塞冲程通过曲柄轴被固定下来，因此无法自由地调整活塞冲程。另外，多个往复式泵通过同一个曲柄轴进行驱动时，无法对各个往复式泵进行独立控制。另一方面，专利文献1记载有一种装置，其利用往复式泵对液体燃料进行升压后将其供给到发动机。在专利文献1的装置中，向左右方向驱动往复式泵活塞，作为用以驱动活塞的线性致动器，使用“线性油压马达”(油压缸单元)。在专利文献1，用方向切换阀来切换从油压泵朝向油压缸单元供给的工作油的方向，由此对往复式泵的活塞移动方向进行切换。使用油压缸单元的情况下，与使用曲柄轴的情况相比，在低速下更能够驱动往复式泵。而且具有下述优点：通过控制活塞行程，能够使活塞以固定速度进行移动。现有技术文献专利文献专利文献1：特表2005-504927号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题如专利文献1所述，在通过方向切换阀来切换供给到油压缸单元的工作油的流动方向以切换往复式泵的活塞移动方向的情况下，在排出和吸入时作用于活塞上的力均相同。在往复式泵，在高压状态下排出燃料时需要较大的力，另一方面，在低压状态下吸入燃料时的负荷较小。因此，利用油压缸单元驱动往复式泵情况下，在活塞负荷小的吸入时活塞容易更高速地移动，由于往复式泵的缸内压力变得低于燃料蒸气压，因此容易产生空蚀现象。若发生空蚀现象，则存在往复式泵的活塞或缸受冲蚀、使用寿命变短的问题。另外，采用曲柄轴驱动往复泵的情况下，由于在排出时和吸入时活塞速度均相同，无法仅改变吸入时的速度，因此在高旋转、高输出时会导致空蚀现象的发生。由此，本专利技术的目的在于，提供一种能够抑制发生在往复式泵的空蚀现象的燃料供给装置以及燃料供给方法。用于解决课题的技术手段本专利技术的第一方式涉及一种燃料供给装置，用于将燃料向内燃机关的燃料室内供给，所述燃料供给装置包括：线性致动器；往复式泵，包括升压用活塞，所述升压用活塞被所述线性致动器驱动，且在轴方向上往复移动，通过所述升压用活塞在轴方向上往复移动，由此交替重复所述燃料的吸入和比吸入时升压的燃料的排出；控制器，对所述线性致动器的驱动进行控制，其中，在将所述升压用活塞沿轴方向往复移动的振幅设为A(A>0)、往复移动的周期设为T时，所述控制器按照下述方式控制所述线性致动器：所述往复式泵吸入所述燃料时的增加所述升压用活塞速度绝对值的加速度的绝对值最大值小于A·(2π/T)2，而且，所述往复式泵排出所述燃料时的所述升压用活塞的加速度绝对值的最大值大于A·(2π/T)2。本专利技术的第一方式涉及一种燃料供给装置，用于将燃料向内燃机关的燃烧室内供给，所述燃料供给装置包括：低压燃料供给管，其中被供给低压燃料；高压燃料供给管，其中被供给用于向所述燃烧室内供给的高压燃料；多个燃料供给部，设置在所述低压燃料供给管和所述高压燃料供给管之间，分别对所述低压燃料供给管内的燃料进行升压而供给到所述高压燃料供给管；控制部，对所述多个燃料供给部进行控制，其中，各个所述燃料供给部为将燃料供给到内燃机关燃烧室内的燃料供给装置，包括：线性致动器；往复式泵，包括升压用活塞，所述升压用活塞被所述线性致动器驱动，且在轴方向上往复移动，通过所述升压用活塞在轴方向上往复移动，由此交替重复所述燃料的吸入和比吸入时升压的燃料的排出；控制器，对所述线性致动器的驱动进行控制，其中，在将所述升压用活塞沿轴方向往复移动的振幅设为A(A>0)、往复移动的周期设为T时，所述控制器按照下述方式控制所述线性致动器：所述往复式泵吸入所述燃料时的增加所述升压用活塞速度绝对值的加速度的绝对值最大值小于A·(2π/T)2，而且，所述往复式泵排出所述燃料时的所述升压用活塞的加速度绝对值的最大值大于A·(2π/T)2，且所述控制部按照下述方式控制各个所述控制器：在所述多个燃料供给部中的任一个升压用缸排出燃料时，其它燃料供给部的升压用缸吸入燃料。优选的是，所述控制器按照下述方式控制所述线性致动器：所述往复式泵吸入所述燃料时的所述升压用活塞的加速度达到最大的时间处在所述往复式泵开始吸入所述燃料时间之后、且从开始吸入所述燃料时间经过所述周期的1/4时间之前。优选的是，所述往复式泵包括升压用缸，所述升压用缸收纳升压用活塞为能够沿垂直方向移动，通过所述升压用活塞沿垂直上方移动来将所述燃料吸入到所述升压用缸内部中位于所述升压用活塞的下部，并通过所述升压用活塞沿垂直下方移动，对所述燃料进行升压而排出。优选的是，还包括速度传感器，用以检测所述升压用活塞在轴方向上的速度。优选的是，所述线性致动器为油压缸单元，包括：油压缸，所述油压缸具有收纳工作油的工作油收纳空间，且配置成轴方向呈垂直方向；油压活塞，设置成在所述油压缸内能够沿轴方向移动，并将所述工作油收纳空间划分为第一腔室和第二腔室；活塞杆，用以连接所述油压活塞与所述升压用活塞；油压泵，通过向所述第一腔室供给工作油，由此使所述油压活塞朝向轴方向的第一方向移动，并通过向所述第二腔室供给工作油，由此使所述油压活塞朝向轴方向的第二方向移动；电动马达，驱动所述油压泵以使所述油压活塞沿轴方向往复移动，其中，所述控制器通过控制所述电动马达，由此控制所述油压活塞在所述油压缸内的移动。优选的是，所述油压缸单元还包括：密封的第一油压配管，其一端与所述油压泵相连接，另一端与所述第一腔室连接，将从所述油压泵排出的所有工作油供给到所述第一腔室，并将从所述第一腔室排出的所有工作油返回到所述油压泵；密封的第二油压配管，其一端与所述油压泵相连接，另一端与所述第二腔室连接，将从所述油压泵排出的所有工作油供给到所述第二腔室，并将从所述第二腔室排出的所有工作油返回到所述油压泵。优选的是，所述线性致动器为电动缸单元，包括：电动马达；滚珠丝杠螺母，通过所述电动马达的动力进行转动；滚珠丝杠，与所述滚珠丝杠螺母相螺合，且在其轴方向与所述升压用活塞的轴方向一致的状态下与所述升压用活塞连接，通过所述滚珠丝杠螺母的转动沿轴方向移动，其中，所述控制器通过控制所述电动马达来控制所述滚珠丝杠在轴方向上的移动。本专利技术的第三方式涉及一种燃料供给方法，用于将燃料向内燃机关的燃烧室内供给，其中往复式泵包括升压用活塞，所述升压用活塞被线性致动器驱动，且在轴方向上往复移动，通过所述升压用活塞在轴方向上往复移动，由此交替重复所述燃料的吸入和比吸入时升压的燃料的排出，在将所述往复式泵的所述升压用活塞沿轴方向往复移动的振幅设为A(A>0)、往复移动的周期设为T时，按照下述方式控制所述线性致动器：所述往复式泵吸入所述燃料时的增加所述升压用活塞速度绝对值的加速度的绝对值最大值小于A·(2π/T)2，而且，所述往复式泵排出所述燃料时的所述升压用活塞的加速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料供给装置，用于将燃料向内燃机关的燃料室内供给，所述燃料供给装置包括：线性致动器；往复式泵，包括升压用活塞，所述升压用活塞被所述线性致动器驱动，且在轴方向上往复移动，通过所述升压用活塞在轴方向上往复移动，由此交替重复所述燃料的吸入和比吸入时升压的燃料的排出；控制器，对所述线性致动器的驱动进行控制，其中，在将所述升压用活塞沿轴方向往复移动的振幅设为A(A>0)、往复移动的周期设为T时，所述控制器按照下述方式控制所述线性致动器：所述往复式泵吸入所述燃料时的增加所述升压用活塞速度绝对值的加速度的绝对值最大值小于A·(2π/T)

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.13 JP 2015-0816161.一种燃料供给装置，用于将燃料向内燃机关的燃料室内供给，所述燃料供给装置包括：线性致动器；往复式泵，包括升压用活塞，所述升压用活塞被所述线性致动器驱动，且在轴方向上往复移动，通过所述升压用活塞在轴方向上往复移动，由此交替重复所述燃料的吸入和比吸入时升压的燃料的排出；控制器，对所述线性致动器的驱动进行控制，其中，在将所述升压用活塞沿轴方向往复移动的振幅设为A(A>0)、往复移动的周期设为T时，所述控制器按照下述方式控制所述线性致动器：所述往复式泵吸入所述燃料时的增加所述升压用活塞速度绝对值的加速度的绝对值最大值小于A·(2π/T)2，而且，所述往复式泵排出所述燃料时的所述升压用活塞的加速度绝对值的最大值大于A·(2π/T)2。2.一种燃料供给装置，用于将燃料向内燃机关的燃烧室内供给，所述燃料供给装置包括：低压燃料供给管，其中被供给低压燃料；高压燃料供给管，其中被供给用于向所述燃烧室内供给的高压燃料；多个燃料供给部，设置在所述低压燃料供给管和所述高压燃料供给管之间，分别对所述低压燃料供给管内的燃料进行升压而供给到所述高压燃料供给管；控制部，对所述多个燃料供给部进行控制，其中，各个所述燃料供给部为将燃料供给到内燃机关燃烧室内的燃料供给装置，包括：线性致动器；往复式泵，包括升压用活塞，所述升压用活塞被所述线性致动器驱动，且在轴方向上往复移动，通过所述升压用活塞在轴方向上往复移动，由此交替重复所述燃料的吸入和比吸入时升压的燃料的排出；控制器，对所述线性致动器的驱动进行控制，其中，在将所述升压用活塞沿轴方向往复移动的振幅设为A(A>0)、往复移动的周期设为T时，所述控制器按照下述方式控制所述线性致动器：所述往复式泵吸入所述燃料时的增加所述升压用活塞速度绝对值的加速度的绝对值最大值小于A·(2π/T)2，而且，所述往复式泵排出所述燃料时的所述升压用活塞的加速度绝对值的最大值大于A·(2π/T)2，且所述控制部按照下述方式控制各个所述控制器：在所述多个燃料供给部中的任一个升压用缸排出燃料时，其它燃料供给部的升压用缸吸入燃料。3.根据权利要求1或2所述的燃料供给装置，其特征在于，所述控制器按照下述方式控制所述线性致动器：所述往复式泵吸入所述燃料时的所述升压用活塞的加速度达到最大的时间处在所述往复式泵开始吸入所述燃料时间之后、且从开始吸入所述燃料时间经过所述周期的1/4时间之前。4.根据权利要求1至3中任一项所述的燃料供给装置，其特征在于，所述往复式泵包括升压用缸，所述升压用缸收纳升压用活塞为能够沿垂直方...

【专利技术属性】
技术研发人员：鸿巢真，北村诚一，神田联蔵，
申请(专利权)人：三井造船株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP