燃料喷射系统的制作方法

本发明涉及一种用于船用发动机等的包括注入泵的燃料喷射系统。尤其涉及一种包括向化石燃料注入氨等代用燃料的注入泵的燃料喷射系统。

背景技术：

1、近年来，由于全球变暖等原因，要求实现二氧化碳的排出量为零的所谓的零排放。因此，在将重油等化石燃料作为燃料来使用的现有的船用发动机中难以实现零排放，所以考虑使氨等代用燃料和重油等化石燃料这两者燃烧即所谓的“混合燃烧”的船用发动机等。

2、例如，在下述专利文献1中公开了：为了使化石燃料和代用燃料混合燃烧，设置了将化石燃料和代用燃料层状地喷射的燃料喷射阀，从该燃料喷射阀喷射化石燃料和代用燃料来使它们在燃烧室混合燃烧。

3、在该专利文献1中，由于从燃料喷射阀30层状地喷射化石燃料和代用燃料，因此构成为利用燃料泵41和注入泵51加压输送化石燃料和代用燃料。

4、此时，在包括多个气缸的发动机的情况下，为了使各气缸的燃烧状态稳定，需要在各燃料喷射阀中使从注入泵供给的代用燃料的量与化石燃料的比率一致，从而必须在每一个燃料喷射阀中使上述的代用燃料的量保持相等的量。

5、作为如上所述那样使代用燃料的供给量在每一个燃料喷射阀中保持相等的量的注入泵，有下述专利文献2中记载的注入泵41。在该注入泵41中，用与一个连结部8连结的水活塞部6a、6b、6c推压与各燃料喷射阀连接的多个水喷出通路2a、2b、2c，来使从各水喷出通路2a、2b、2c喷出的水的量在各燃料喷射阀中一致。

6、可以考虑：通过在代用燃料的注入泵中使用该注入泵41的构造，由此在每一个燃料喷射阀中使代用燃料的供给量保持相等的量。

7、专利文献1：日本公开专利公报特开2020-180567号公报

8、专利文献2：日本公开专利公报特开2020-60110号公报

技术实现思路

1、-发明要解决的技术问题-

2、确实可以想到，如上述的专利文献2所记载的那样，用与一个连结部连结的多个活塞部推压多个喷出通路，因此，各活塞部的上升量(推压量)一致，能够使从各喷出通路喷出的代用燃料的量保持相等的量。

3、然而，在20℃时，代表性的代用燃料即氨的粘度为0.115mpa·s(毫帕秒)，这相对于水的粘度1.01mpa·s(毫帕秒)而言，不过是约1/10而已，因此，即便如专利文献2那样用与一个连结部连结的多个活塞部推压，氨也会从活塞部与喷出通路(活塞滑动部)之间的间隙漏出(泄漏)，从而存在无法喷出相等的量这样的问题。即，活塞部与喷出通路(活塞滑动部)之间的间隙的宽度对于每个间隙而言都不同，因此，氨的泄漏量因每个间隙的宽度的个体差而不同，无法喷出相等的量。

4、当然，还可以考虑：对于来自这样的活塞部与喷出通路(活塞滑动部)之间的间隙的漏出，使用密封部件、环部件等提高密封性来防止漏出。

5、然而，如果使用这样的密封部件、环部件等提高密封性，则活塞部与喷出通路(活塞滑动部)之间的滑动阻力升高，活塞部的上升动作受到阻碍，从而产生活塞部不能顺畅地上升而无法充分地喷出代用燃料这样的问题。

6、本发明正是为解决上述技术问题而完成的，其目的在于，提供一种燃料喷射系统，该燃料喷射系统包括向化石燃料注入氨等代用燃料的注入泵，在注入氨等粘度比水的粘度低的代用燃料时，即使在活塞部与喷出通路(活塞滑动部)之间的间隙的宽度存在个体差，注入泵也能够对多个燃料喷射阀注入等量的代用燃料。

7、-用于解决技术问题的技术方案-

8、为了达到该目的，该发明涉及一种包括向化石燃料注入氨等代用燃料的注入泵的燃料喷射系统，该燃料喷射系统的特征在于：构成为：对应于各燃料喷射阀而分别设定注入泵部，以来自与设置于同一气缸的各燃料喷射阀对应的各注入泵部的注入量相等的方式，分别控制来自各注入泵部的注入量。

9、具体而言，第一方面的发明涉及一种燃料喷射系统，其用于使化石燃料和代用燃料在燃烧室混合燃烧的多气缸发动机，所述燃料喷射系统包括注入泵，所述注入泵向燃料喷射阀供给所述化石燃料和所述代用燃料中的代用燃料，所述燃料喷射系统的特征在于：

10、所述注入泵包括多个注入泵部，所述多个注入泵部设定为向各燃料喷射阀分别注入代用燃料，所述燃料喷射系统包括注入量控制单元，所述注入量控制单元以所述注入泵部各自的代用燃料的注入量与向设置于同一气缸的燃料喷射阀注入代用燃料的其他注入泵部的注入量相等的方式进行控制。

11、根据该结构，为了给每个燃料喷射阀注入代用燃料而设置有多个注入泵部，用注入量控制单元，以注入泵部各自的代用燃料的注入量与向设置于同一气缸的燃料喷射阀注入代用燃料的其他注入泵部的注入量相等的方式控制进行控制。

12、因此，从各注入泵部向各燃料喷射阀注入的注入量是分别受到控制的，因此，在注入如氨那样的粘度低的代用燃料时，即使因各注入泵部的个体差而导致泄漏量存在较大的偏差的情况下，也能够在向设置于同一气缸的燃料喷射阀注入代用燃料的注入泵部之间，使从各注入泵部向燃料喷射阀注入的注入量相等。

13、需要说明的是，在此，“代用燃料”是指替代石油的燃料(alternative fuel)中的氨、甲醇等粘度比水的粘度低的流体燃料。

14、第二方面的发明的特征在于：所述注入量控制单元包括：喷出量测量单元，所述喷出量测量单元测量来自各注入泵部的代用燃料的喷出量，所述各注入泵部向设置于同一气缸的燃料喷射阀注入代用燃料；平均喷出量计算单元，所述平均喷出量计算单元根据用该喷出量测量单元测量出的代用燃料的喷出量，计算向设置于同一气缸的燃料喷射阀注入代用燃料的所有注入泵部的平均喷出量；以及上升量控制单元，所述上升量控制单元根据用该平均喷出量计算单元计算出的平均喷出量，以所述各注入泵部的喷出量达到该平均喷出量的方式，控制所述各注入泵部的上升量。

15、根据该结构，用喷出量测量单元测量来自各注入泵部的喷出量，各注入泵部向设置于同一气缸的燃料喷射阀注入代用燃料；用平均喷出量计算单元根据该喷出量计算平均喷出量；用上升量控制单元以达到该平均喷出量的方式控制各注入泵部的上升量。

16、因此，各注入泵部的上升量是以平均喷出量为基准分别受到控制的，因此，各注入泵部以不同的上升量分别喷出代用燃料。

17、由此，即使各注入泵部之间的泄漏量不同，通过以不同的上升量控制各注入泵部，由此，也会从所有注入泵部向各燃料喷射阀注入等量的代用燃料，其中，上述的所有注入泵部向设置于同一气缸的燃料喷射阀注入代用燃料。

18、第三方面的发明的特征在于：所述注入量控制单元包括：泄漏量测量单元，所述泄漏量测量单元测量来自各注入泵部的代用燃料的泄漏量，所述各注入泵部向设置于同一气缸的燃料喷射阀注入代用燃料；喷出量推算单元，所述喷出量推算单元计算从所述各注入泵部的冲程容积减去用该泄漏量测量单元测量出的代用燃料的泄漏量，将所得到的值用作各注入泵部的推算喷出量；平均推算喷出量计算单元，所述平均推算喷出量计算单元根据用该喷出量推算单元计算出的代用燃料的推算喷出量，计算向设置于同一气缸的燃料喷射阀注入代用燃料的所有注入泵部的平均推算喷出量；以及上升量控制单元，所述上升量控制单元根据用该平均推算喷出量计算单元计算出的平均推算喷出量，以所述各注入泵部的喷出量达到该平均推算喷出量的方式，控制所述各注入泵部的上升量。

19、根据该结构，用泄漏量测量单元测量来自各注入泵部的代用燃料的泄漏量，各注入泵部向设置于同一气缸的燃料喷射阀注入代用燃料；用喷出量推算单元计算从所述各注入泵部的冲程容积减去该代用燃料的泄漏量，将所得到的值用作各注入泵部的推算喷出量；用平均推算喷出量计算单元，根据该推算喷出量计算所有注入泵部的平均推算喷出量；用上升量控制单元以各注入泵部的喷出量达到该平均推算喷出量的方式控制各注入泵部的上升量。

20、因此，各注入泵部的上升量是以平均推算喷出量为基准分别受到控制的，因此，各注入泵部能够以不同的上升量分别喷出代用燃料。即，可以认为各注入泵部的泄漏量不同意味着喷出量也不同，因此，即使在无法测量实际喷出的代用燃料的流量的情况下，也会测量泄漏量来控制各注入泵的上升量，从而向各燃料喷射阀供给等量的代用燃料。

21、由此，即使各注入泵部中泄漏量不同，通过以不同的上升量控制各注入泵部，由此，能够从所有注入泵部向燃料喷射阀供给等量的代用燃料，其中，上述的所有注入泵部向设置于同一气缸的燃料喷射阀注入代用燃料。

22、第四方面的发明的特征在于：所述注入量控制单元包括：上升速度测量单元，所述上升速度测量单元测量向设置于同一气缸的燃料喷射阀注入代用燃料的各注入泵部的上升速度；喷出量推算单元，所述喷出量推算单元根据用该上升速度测量单元测量出的上升速度，计算所述各注入泵部的推算喷出量；平均推算喷出量计算单元，所述平均推算喷出量计算单元根据用该喷出量推算单元计算出的代用燃料的推算喷出量，计算向设置于同一气缸的燃料喷射阀注入代用燃料的所有注入泵部的平均推算喷出量；以及上升量控制单元，所述上升量控制单元根据用该平均推算喷出量计算单元计算出的平均推算喷出量，以所述各注入泵部的喷出量达到该平均推算喷出量的方式，控制所述各注入泵部的上升量。

23、根据该结构，用上升速度测量单元测量向设置于同一气缸的燃料喷射阀注入代用燃料的各注入泵部的上升速度；用喷出量推算单元根据上升速度计算各注入泵部的推算喷出量；用平均推算喷出量计算单元根据该推算喷出量计算所有注入泵部的平均推算喷出量；用上升量控制单元以各注入泵部的喷出量达到该平均推算喷出量的方式控制各注入泵部的上升量。

24、因此，各注入泵部的上升量是以平均推算喷出量为基准分别受到控制的，因此，各注入泵部能够以不同的上升量分别喷出代用燃料。即，可以认为各注入泵部的上升速度不同意味着喷出量也不同，因此，即使在无法测量实际喷出的代用燃料的流量的情况下，也会测量上升速度来控制各注入泵的上升量，从而向各燃料喷射阀供给等量的代用燃料。

25、由此，通过测量注入泵部的上升速度，由此，间接地推算各注入泵部的喷出量，能够使向设置于同一气缸的燃料喷射阀注入代用燃料的所有注入泵部的喷出量保持近似相同的程度。

26、第五方面的发明的特征在于：所述注入量控制单元包括：内压测量单元，所述内压测量单元测量向设置于同一气缸的燃料喷射阀注入代用燃料的各注入泵部上升时的内压；喷出量推算单元，所述喷出量推算单元根据用该内压测量单元测量出的内压，计算所述各注入泵部的推算喷出量；平均推算喷出量计算单元，所述平均推算喷出量计算单元根据用该喷出量推算单元计算出的代用燃料的推算喷出量，计算向设置于同一气缸的燃料喷射阀注入代用燃料的所有注入泵部的平均推算喷出量；以及上升量控制单元，所述上升量控制单元根据用该平均推算喷出量计算单元计算出的平均推算喷出量，以所述各注入泵部的喷出量达到该平均推算喷出量的方式，控制所述各注入泵部的上升量。

27、根据该结构，用内压测量单元测量向设置于同一气缸的燃料喷射阀注入代用燃料的各注入泵部上升时的内压；用喷出量推算单元，根据该测量出的内压计算各注入泵部的推算喷出量；用平均推算喷出量计算单元，根据该推算喷出量计算所有注入泵部的平均推算喷出量；用上升量控制单元，以各注入泵部的喷出量达到该平均推算喷出量的方式控制各注入泵部的上升量。

28、因此，各注入泵部的上升量是以平均推算喷出量为基准分别受到控制的，因此，各注入泵部能够以不同的上升量分别喷出代用燃料。即，可以认为各注入泵部上升时的内压不同意味着喷出量也不同，因此，即使在无法测量实际喷出的代用燃料的流量的情况下，也会测量上升时的内压来控制各注入泵部的上升量，从而向各燃料喷射阀供给等量的代用燃料。

29、由此，通过测量注入泵部上升时的内压，由此，间接地推算各注入泵部的喷出量，能够使向设置于同一气缸的燃料喷射阀注入代用燃料的所有注入泵部的喷出量保持近似相同的程度。

30、-发明的效果-

31、如以上的说明，根据本发明，从各注入泵部向各燃料喷射阀注入的注入量是分别受到控制的，因此，在注入如氨那样粘度低的代用燃料时，即使在因活塞部与喷出通路(活塞滑动部)之间的间隙的宽度之差而导致泄漏量存在较大的偏差的情况下，也能够使从各注入泵部向设置于同一气缸的各燃料喷射阀供给的代用燃料的量相等。

32、由此，在包括向化石燃料注入氨等代用燃料的注入泵的燃料喷射系统中，在注入氨等粘度比水低的代用燃料时，即使活塞部与喷出通路(活塞滑动部)之间的间隙的宽度存在个体差，也能够对多个燃料喷射阀注入等量的代用燃料。