[发明专利]燃料供给装置及燃料供给方法

说明书

本发明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)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。

技术领域

本发明涉及一种向柴油机等内燃机供给燃料的燃料供给装置及燃料供给方法。

背景技术

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NO_x、SO_x、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

发明内容

发明要解决的课题

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，本发明的目的在于，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

本发明的第一方式涉及一种燃料供给装置，用于将燃料向内燃机的燃料室内供给，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：