柴油机的控制装置、柴油机及柴油机的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种柴油机的控制装置、柴油机及柴油机的控制方法。
【背景技术】
[0002]已知有一种如下柴油机(以下称作“双燃料柴油机”)，即，将天然气等气体燃料作为主燃料，将压缩可燃性良好的油燃料作为引燃燃料，并且在高温下的燃烧室使油燃料自燃，从而使作为主燃料的气体燃料燃烧。由于双燃料柴油机使用气体燃料，因此燃烧时CO2较少，并且所排出的黑烟等有害物质也较少。
[0003]例如，在专利文献I中公开有将气体燃料等压缩可燃性较差的低十六烷值燃料作为主燃料且将压缩可燃性较好的油燃料作为引燃燃料的双燃料柴油机。该专利文献I的发动机具备设置于缸盖的气体燃料喷射阀及引燃燃料喷射阀，通过从这些气体燃料喷射阀及引燃燃料喷射阀向燃烧室喷射气体燃料及引燃燃料来在高温的燃烧室内使引燃燃料自燃，从而使主燃料燃烧。
以往技术文献专利文献
[0004]专利文献1:日本实开昭62-45339号公报发明的概要
发明要解决的技术课题
[0005]然而，在专利文献I中未具体公开向柴油机供给油燃料及气体燃料的方法。而且，在双燃料柴油机中使用油燃料及气体燃料的稳定的运行成为了课题。
[0006]本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种能够减少油燃料的使用量，并且实现使用油燃料及气体燃料的稳定的运行的柴油机的控制装置、柴油机及柴油机的控制方法。
用于解决技术课题的手段
[0007]为了解决上述课题，本发明的柴油机的控制装置、柴油机及柴油机的控制方法采用以下手段。
[0008]本发明的第一方式所涉及的柴油机的控制装置为通过供给气体燃料及油燃料而运行的柴油机的控制装置，其具备:调速控制手段，进行调速控制；及燃料控制手段，当柴油机的负载为规定值以下时仅供给所述油燃料；当所述负载超过所述规定值时开始供给所述气体燃料，并且以不同的控制量控制所述气体燃料及所述油燃料，且使所述气体燃料与所述油燃料的总供给热量随着所述负载的上升而上升。
[0009]根据本结构，柴油机的控制装置控制供给至柴油机的气体燃料与油燃料的供给量。气体燃料与油燃料的供给通过由调速控制手段进行的调速控制来进行。
[0010]当柴油机的负载为规定值以下时，燃料控制手段仅供给油燃料。负载为规定值以下指的是低负载时的情况。油燃料的压缩可燃性优于气体燃料，因此通过在低负载时仅供给油燃料，柴油机在低负载时也能够实现稳定的运行。
[0011]并且，当负载超过规定值时，燃料控制手段开始供给气体燃料，且以不同的控制量控制气体燃料及油燃料，并且使气体燃料与油燃料的总供给热量随着负载的上升而上升。由此，本结构能够减少柴油机的油燃料使用量。并且，本结构以不同的控制量控制气体燃料及油燃料，因此能够迎合其目的对气体燃料及油燃料进行不同的控制。
由此，本结构减少油燃料的使用量，并且实现使用油燃料及气体燃料的稳定的运行。
[0012]在上述第一方式中，优选为，当所述负载超过所述规定值时，所述燃料控制手段开始供给所述气体燃料，并且设为无论所述负载上升与否所述气体燃料的供给量为恒定，并且使所述油燃料供给量随着所述负载的上升而上升。
[0013]根据本结构，与负载的上升无关地使气体燃料的供给量为恒定，使油燃料的供给量随着负载的上升而上升，因此通过油燃料进行调速控制。而且，本结构使气体燃料的供给量为恒定，因此即使在气体燃料的余量较少时，也能够使用气体燃料来运行柴油机。
[0014]在上述第一方式中，优选为，当所述负载超过所述规定值时，前述燃料控制手段使前述气体燃料的供给量随着时间而上升，以使其达到所述恒定的供给量。
[0015]当负载超过固定值时，若使气体燃料急速增加后进行供给，则有可能使柴油机的转速急剧加快。此时，为了减低所加快的转速，通过调速控制来减少燃料供给量，其结果，可能会发生如转速过于下降等所谓的触点振动。
根据本发明，通过使气体燃料的供给量随着时间而上升直至供给量恒定，来抑制柴油机的转速急剧加快，因此能够防止触点振动的产生。
[0016]在上述第一方式中，优选为，当所述负载超过所述规定值时，所述燃料控制手段以所述气体燃料与所述油燃料之比达到预定值的方式供给所述气体燃料及所述油燃料。
[0017]根据本结构，任意设定气体燃料与油燃料的混烧比例，因此能够在最佳的状态下运行柴油机。
[0018]在上述第一方式中，优选为，当所述负载超过所述规定值时，所述燃料控制手段开始供给所述气体燃料，并且设为无论所述负载上升与否所述油燃料的供给量为恒定，并且使所述气体燃料的供给量随着所述负载的上升而上升。
[0019]根据本结构，无论负载上升与否油燃料为恒定，并且使气体燃料的供给量随着负载的上升而上升，因此利用气体燃料进行调速控制。而且，本结构将油燃料的供给量设为恒定，因此能够减少油燃料的使用量，并且最大限度地发挥通过气体燃料所得到的效果。
[0020]本发明的第二方式所涉及的柴油机具备:气体燃料喷射阀，向燃烧室喷射气体燃料；油燃料喷射阀，向所述燃料室喷射油燃料；及上述所记载的控制装置。
[0021]本发明的第三方式所涉及的柴油机的控制方法为通过供给气体燃料及油燃料而运行的柴油机的控制方法，该方法包括:第I工序，当柴油机的负载为规定值以下时仅供给所述油燃料；第2工序，当所述负载超过所述规定值时开始供给所述气体燃料；及第3工序，以不同的控制量控制所述气体燃料及所述油燃料，并且使所述气体燃料与所述油燃料的总供给热量随着所述负载的上升而上升。
发明效果
[0022]根据本发明，能够得到减少油燃料的使用量及实现使用油燃料及气体燃料的稳定的运行的优异的效果。
【附图说明】
[0023]图1是本发明的第I实施方式所涉及的双燃料柴油机的结构图。
图2是表示本发明的第I实施方式所涉及的ECU的电结构的框图。
图3是表示本发明的第I实施方式所涉及的油燃料及气体燃料的燃料控制指令之和与负载率之间的关系的图表。
图4是表示本发明的第I实施方式所涉及的负载率与油燃料控制指令之间的关系及负载率与气体燃料控制指令之间的关系的图表。
图5是表示本发明的第2实施方式所涉及的负载率与油燃料控制指令之间的关系及负载率与气体燃料控制指令之间的关系的图表。
图6是表示本发明的第3实施方式所涉及的负载率与油燃料控制指令之间的关系及负载率与气体燃料控制指令之间的关系的图表。
图7是表示本发明的第4实施方式所涉及的负载率与油燃料控制指令之间的关系及负载率与气体燃料控制指令之间的关系的图表。
【具体实施方式】
[0024]以下，参考附图，对本发明所涉及的柴油机的控制装置、柴油机及柴油机的控制方法的一实施方式进行说明。
[0025][第I实施方式]
以下，对本发明的第I实施方式进行说明。
本第I实施方式所涉及的柴油机为，作为主燃料使用气体燃料且作为引燃燃料使用油燃料而运行的双燃料柴油机，例如用作船舶的主机。
[0026]图1为本第I实施方式所涉及的双燃料柴油机I的结构图。
双燃料柴油机I具备圆筒状缸体2、结合于该缸体2的上端侧的缸盖3及进退自如地容纳于缸体2内部的活塞4。并且，由这些缸体2的周壁2a、缸盖3及活塞4的顶面4a形成了燃烧室C。
另外，附图中的符号5表示活塞环。
[0027]在缸体2的下方侧的周壁2a有开口的扫气口 6。该扫气口