JP2024030317A - fuel injection system - Google Patents

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Abstract

【課題】アンモニア等の代替燃料を化石燃料に注入する注入ポンプを備える燃料噴射システムにあって、アンモニア等の粘度が水よりも低い代替燃料を注入するにあたり、個体差があったとしても、複数の燃料噴射弁に対して同量の代替燃料を注入することができる注入ポンプを備える燃料噴射システムを提供する。【解決手段】S3で、平均吐出量を算出する。そして、S4で、各注入ポンプ部51a,51b,51cの吐出量が、平均吐出量になるように、第1注入ポンプ部51a,第2注入ポンプ部51b,第3注入ポンプ部51cのポンプリフト量を制御する。【選択図】図6[Problem] In a fuel injection system equipped with an injection pump that injects alternative fuel such as ammonia into fossil fuel, even if there are individual differences in injecting alternative fuel such as ammonia whose viscosity is lower than water, multiple Provided is a fuel injection system including an injection pump capable of injecting the same amount of alternative fuel into two fuel injection valves. SOLUTION: In S3, an average discharge amount is calculated. Then, in S4, the first infusion pump part 51a, the second infusion pump part 51b, and the third infusion pump part 51c are lifted so that the discharge amount of each infusion pump part 51a, 51b, and 51c becomes the average discharge amount. Control quantity. [Selection diagram] Figure 6

Description

本発明は、舶用エンジンなどに用いる注入ポンプを備える燃料噴射システムに関する。特に、化石燃料にアンモニア等の代替燃料を注入する注入ポンプを備える燃料噴射システムに関する。 The present invention relates to a fuel injection system equipped with an injection pump for use in marine engines and the like. In particular, the present invention relates to a fuel injection system including an injection pump for injecting alternative fuel such as ammonia into fossil fuel.

近年、地球温暖化等の問題から二酸化炭素の排出量をゼロにする、いわゆるゼロ・エミッションの実現が求められている。このため、重油等の化石燃料を燃料として用いる既存の舶用エンジンではゼロ・エミッションの実現が難しいので、アンモニア等の代替燃料と、重油等の化石燃料の両者を燃焼、いわゆる、「混焼」させる舶用エンジン等が考えられている。 In recent years, due to problems such as global warming, there has been a demand for the realization of so-called zero emissions, which is the reduction of carbon dioxide emissions to zero. For this reason, it is difficult to achieve zero emissions with existing marine engines that use fossil fuels such as heavy oil as fuel, so marine engines that burn both alternative fuels such as ammonia and fossil fuels such as heavy oil, so-called "mixed combustion" Engines are being considered.

例えば、下記特許文献1では、化石燃料と代替燃料を混焼させるため、化石燃料と代替燃料を層状に噴射する燃料噴射弁を設けて、この燃料噴射弁から化石燃料と代替燃料を噴射して燃焼室で混焼させるものが開示されている。 For example, in Patent Document 1 listed below, in order to co-combust fossil fuel and alternative fuel, a fuel injection valve that injects fossil fuel and alternative fuel in layers is provided, and the fossil fuel and alternative fuel are injected from this fuel injection valve and combusted. A method for co-firing in a chamber is disclosed.

この特許文献1では、燃料噴射弁30から化石燃料と代替燃料を層状に噴射させるため、燃料ポンプ41と注入ポンプ51で化石燃料と代替燃料を圧送するように構成している。 In Patent Document 1, in order to inject the fossil fuel and the alternative fuel from the fuel injection valve 30 in a layered manner, the fuel pump 41 and the injection pump 51 are configured to pump the fossil fuel and the alternative fuel.

このとき、注入ポンプから供給する代替燃料の量は、複数気筒を備えるエンジンの場合、各気筒の燃焼状態を安定させるため、化石燃料との比率を各燃料噴射弁で一致させる必要があり、燃料噴射弁毎で同じ量に一致させなければならない。 At this time, in the case of an engine with multiple cylinders, the amount of alternative fuel supplied from the injection pump must be adjusted to match the ratio of fossil fuel to each fuel injection valve in order to stabilize the combustion state of each cylinder. The same amount must be matched for each injector.

このように代替燃料の供給量を、燃料噴射弁毎で同じ量に一致させるものとしては、下記特許文献2に記載された注水ポンプ41がある。この注水ポンプ41では、各燃料噴射弁に接続される複数の水吐出通路2a、2b、2cを、一つの連結部8に連結された水ピストン部6a、6b、6cで押圧して、各水吐出通路2a、2b、2cから吐出される水の量を各燃料噴射弁で一致させている。 As a system for making the supply amount of alternative fuel equal to the same amount for each fuel injection valve, there is a water injection pump 41 described in Patent Document 2 below. In this water injection pump 41, a plurality of water discharge passages 2a, 2b, 2c connected to each fuel injection valve are pressed by water piston parts 6a, 6b, 6c connected to one connecting part 8, and each water The amount of water discharged from the discharge passages 2a, 2b, and 2c is made equal for each fuel injection valve.

この注水ポンプ41の構造を、代替燃料の注入ポンプに用いることで、代替燃料の供給量を燃料噴射弁毎で同じ量に一致させることが考えられる。 By using the structure of the water injection pump 41 as an alternative fuel injection pump, it is possible to match the supply amount of the alternative fuel to the same amount for each fuel injection valve.

特開2020-180567号公報Japanese Patent Application Publication No. 2020-180567 特開2020-60110号公報JP2020-60110A

確かに、前述の特許文献2に記載されているように、複数の吐出通路を、一つの連結部に連結された複数のピストン部で押圧するため、各ピストン部のリフト量(押圧量)が一致し、各吐出通路から吐出される代替燃料の量を同じ量で一致させることができるように思われる。 Indeed, as described in the above-mentioned Patent Document 2, since a plurality of discharge passages are pressed by a plurality of piston parts connected to one connection part, the lift amount (pressure amount) of each piston part is It appears possible to match and match the amount of alternative fuel discharged from each discharge passage in the same amount.

しかし、代替燃料の代表的なアンモニアの粘度は、20℃において、0.115mPa・s(ミリパスカル秒)で、水の1.01mPa・s(ミリパスカル秒)に対し、約1/10しかないため、特許文献2のように、一つの連結部で連結された複数のピストン部で押圧としても、ピストン部と吐出通路(ピストン摺動部)の隙間からアンモニアが漏れて(リークして)、同じ量を吐出できないという問題がある。すなわち、ピストン部と吐出通路(ピストン摺動部)の隙間の広さは、個々で異なるため、その個体差によって、アンモニアのリーク量が異なり、同じ量を吐出できないのである。 However, the viscosity of ammonia, a typical alternative fuel, is 0.115 mPa・s (milliPascal seconds) at 20°C, which is only about 1/10 of that of water, which is 1.01 mPa・s (milliPascal seconds). Therefore, as in Patent Document 2, even if the pressure is applied by multiple piston parts connected by one connecting part, ammonia leaks from the gap between the piston part and the discharge passage (piston sliding part), There is a problem that the same amount cannot be discharged. That is, since the width of the gap between the piston part and the discharge passage (piston sliding part) differs from one to another, the amount of ammonia leaked varies depending on the individual difference, and the same amount cannot be discharged.

もちろん、こうしたピストン部と吐出通路(ピストン摺動部)の隙間からの漏れに対しては、シール部材やリング部材等を用いてシール性を高めて漏れを防ぐことも考えられる。 Of course, in order to prevent leakage from the gap between the piston portion and the discharge passage (piston sliding portion), it is possible to improve the sealing performance by using a sealing member, a ring member, or the like to prevent leakage.

しかし、こうしたシール部材やリング部材等を用いてシール性を高めると、ピストン部と吐出通路(ピストン摺動部)の間の摺動抵抗が高まり、ピストン部のリフト動作が阻害されて、スムーズにピストン部がリフトせずに、十分に代替燃料を吐出できないという問題が生じる。 However, when such sealing members and ring members are used to improve the sealing performance, the sliding resistance between the piston part and the discharge passage (piston sliding part) increases, which obstructs the lifting movement of the piston part, making it difficult to smoothly lift the piston part. A problem arises in that the piston part does not lift and sufficient alternative fuel cannot be discharged.

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもので、その目的は、アンモニア等の代替燃料を化石燃料に注入する注入ポンプを備える燃料噴射システムにあって、アンモニア等の粘度が水よりも低い代替燃料を注入するにあたり、ピストン部と吐出通路(ピストン摺動部)の隙間の広さに個体差があったとしても、複数の燃料噴射弁に対して同量の代替燃料を注入することができる注入ポンプを備える燃料噴射システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above, and its purpose is to provide a fuel injection system equipped with an injection pump for injecting an alternative fuel such as ammonia into fossil fuel, the viscosity of which is lower than that of water. When injecting alternative fuel, even if there are individual differences in the width of the gap between the piston part and the discharge passage (piston sliding part), it is possible to inject the same amount of alternative fuel into multiple fuel injection valves. An object of the present invention is to provide a fuel injection system equipped with an injection pump that can be used.

その目的を達成するために、この発明では、アンモニア等の代替燃料を化石燃料に注入する注入ポンプを備える燃料噴射システムであって、各燃料噴射弁に対応して注入ポンプ部を別々に設定して、同じ気筒に設けられた各燃料噴射弁に対応する各注入ポンプ部からの注入量が同じになるように、各注入ポンプ部からの注入量を個別に制御するように構成したことを特徴とするものである。 In order to achieve that objective, the present invention provides a fuel injection system including an injection pump for injecting alternative fuel such as ammonia into fossil fuel, in which an injection pump section is set separately for each fuel injection valve. The present invention is characterized in that the amount of injection from each injection pump section is individually controlled so that the amount of injection from each injection pump section corresponding to each fuel injection valve provided in the same cylinder is the same. That is.

具体的に、第1の発明は、化石燃料と代替燃料を燃焼室で混焼させる多気筒のエンジンで用いられ、前記化石燃料と代替燃料のうち、代替燃料を燃料噴射弁に供給する注入ポンプを備える燃料噴射システムであって、
前記注入ポンプは、代替燃料を各燃料噴射弁にそれぞれ注入するように設定された複数の注入ポンプ部を備え、前記注入ポンプ部の各々の代替燃料の注入量が、同じ気筒に設けられた燃料噴射弁に代替燃料を注入する他の注入ポンプ部との間で同じになるように制御する注入量制御手段と、を備えたことを特徴とするものである。
Specifically, the first invention is used in a multi-cylinder engine that co-combusts fossil fuel and alternative fuel in a combustion chamber, and includes an injection pump that supplies the alternative fuel to the fuel injection valve. A fuel injection system comprising:
The injection pump includes a plurality of injection pump sections configured to respectively inject alternative fuel into each fuel injection valve, and the injection pump section has a plurality of injection pump sections each configured to inject alternative fuel into the same cylinder. The present invention is characterized by comprising injection amount control means for controlling the injection amount to be the same as that of another injection pump section that injects alternative fuel into the injection valve.

この構成によれば、燃料噴射弁毎に代替燃料を注入するように複数の注入ポンプ部が設けられ、注入量制御手段で、注入ポンプ部各々の代替燃料の注入量が、同じ気筒に設けられた燃料噴射弁に代替燃料を注入する他の注入ポンプ部との間で同じになるように制御される。 According to this configuration, a plurality of injection pump sections are provided so as to inject alternative fuel into each fuel injection valve, and the injection amount control means controls the injection amount of alternative fuel of each injection pump section provided in the same cylinder. and other injection pump parts that inject alternative fuel into the fuel injection valves.

このため、各燃料噴射弁への各注入ポンプ部からの注入量が、個別に制御されるので、アンモニアのように粘度が低い代替燃料を注入する際に、各注入ポンプ部の個体差によってリーク量が大きくばらつく場合であっても、各注入ポンプ部から燃料噴射弁への注入量を、同じ気筒に設けられた燃料噴射弁に代替燃料を注入する注入ポンプ部の間で、同じにすることができる。 For this reason, the injection amount from each injection pump section to each fuel injection valve is individually controlled, so when injecting an alternative fuel with a low viscosity such as ammonia, leaks may occur due to individual differences between each injection pump section. To make the amount of fuel injected from each injection pump section to the fuel injection valve the same among the injection pump sections that inject alternative fuel into the fuel injection valves provided in the same cylinder, even if the amount varies widely. Can be done.

なお、ここで、「代替燃料」とは、石油を代替する燃料(Alternative Fuel)のうち、アンモニア、メタノールなど、水の粘度よりも粘度が低い流体燃料を指す。 Note that the term "alternative fuel" as used herein refers to fluid fuels that have a viscosity lower than that of water, such as ammonia and methanol, among fuels that replace petroleum.

第2の発明は、前記注入量制御手段が、同じ気筒に設けられた燃料噴射弁に代替燃料を注入する各注入ポンプ部からの代替燃料の吐出量を計測する吐出量計測手段と、該吐出量計測手段で計測した代替燃料の吐出量から同じ気筒に設けられた燃料噴射弁に代替燃料を注入する全ての注入ポンプ部の平均吐出量を算出する平均吐出量算出手段と、該平均値算出手段で算出した平均吐出量から、前記各注入ポンプ部の吐出量が該平均吐出量になるように、前記各注入ポンプ部のリフト量を制御するリフト量制御手段と、を備えたことを特徴とするものである。 A second aspect of the invention is that the injection amount control means includes a discharge amount measuring means for measuring the amount of alternative fuel discharged from each injection pump section that injects the alternative fuel into a fuel injection valve provided in the same cylinder; an average discharge amount calculating means for calculating an average discharge amount of all injection pump sections that inject alternative fuel into fuel injection valves provided in the same cylinder from the discharge amount of the alternative fuel measured by the amount measuring means; and calculating the average value. Lift amount control means for controlling the lift amount of each of the infusion pump sections so that the discharge amount of each of the infusion pump sections becomes the average discharge amount based on the average discharge amount calculated by the means. That is.

この構成によれば、吐出量計測手段で、同じ気筒に設けられた燃料噴射弁に代替燃料を注入する各注入ポンプ部からの吐出量を計測して、平均吐出量算出手段で、その吐出量から平均吐出量を算出して、リフト量制御手段で、各注入ポンプ部のリフト量がその平均吐出量になるように制御される。 According to this configuration, the discharge amount measuring means measures the discharge amount from each injection pump section that injects alternative fuel into the fuel injection valve provided in the same cylinder, and the average discharge amount calculating means measures the discharge amount. The average discharge amount is calculated from the above, and the lift amount control means controls the lift amount of each injection pump section so that it becomes the average discharge amount.

このため、各注入ポンプ部のリフト量は、平均吐出量を基準にして、個別に制御されることになるため、各注入ポンプ部は、異なるリフト量で各々代替燃料を吐出することになる。 Therefore, the lift amount of each injection pump section is individually controlled based on the average discharge amount, so that each injection pump section discharges alternative fuel with a different lift amount.

よって、各注入ポンプ部でリーク量が異なっても、各注入ポンプ部が異なるリフト量で制御されることで、同じ気筒に設けられた燃料噴射弁に代替燃料を注入する全ての注入ポンプ部から同量の代替燃料を、各燃料噴射弁に注入することができる。 Therefore, even if the amount of leakage differs in each injection pump section, by controlling each injection pump section with a different lift amount, the amount of leakage from all injection pump sections injecting alternative fuel into the fuel injection valve installed in the same cylinder can be reduced. The same amount of alternative fuel can be injected into each fuel injector.

第3の発明は、前記注入量制御手段が、同じ気筒に設けられた燃料噴射弁に代替燃料を注入する各注入ポンプ部からの代替燃料のリーク量を計測するリーク量計測手段と、該リーク量計測手段で計測した代替燃料のリーク量を前記各注入ポンプ部の行程容積から減算して、各注入ポンプ部の推定吐出量として算定する吐出量推定手段と、該吐出量推定手段で算定した代替燃料の推定吐出量から、同じ気筒に設けられた燃料噴射弁に代替燃料を注入する全ての注入ポンプ部の平均推定吐出量を算出する平均推定吐出量算出手段と、該平均推定吐出量算出手段で算出した平均推定吐出量から、前記各注入ポンプ部の吐出量が該平均推定吐出量になるように、前記各注入ポンプ部のリフト量を制御するリフト量制御手段と、を備えたことを特徴とするものである。 A third aspect of the invention is that the injection amount control means includes a leak amount measuring means for measuring the amount of leakage of the alternative fuel from each injection pump section that injects the alternative fuel into the fuel injection valve provided in the same cylinder; a discharge amount estimating means for calculating an estimated discharge amount of each injection pump section by subtracting the leak amount of the alternative fuel measured by the amount measuring means from the stroke volume of each injection pump section; an average estimated discharge amount calculation means for calculating an average estimated discharge amount of all injection pump units that inject alternative fuel into fuel injection valves provided in the same cylinder from an estimated discharge amount of the alternative fuel; Lift amount control means for controlling the lift amount of each of the infusion pump sections so that the discharge amount of each of the infusion pump sections becomes the average estimated discharge amount based on the average estimated discharge amount calculated by the means. It is characterized by:

この構成によれば、リーク量計測手段で、同じ気筒に設けられた燃料噴射弁に代替燃料を注入する各注入ポンプ部からの代替燃料のリーク量を計測して、吐出量推定手段で、その代替燃料のリーク量を前記各注入ポンプ部の行程容積から減算して、各注入ポンプ部の推定吐出量として算定して、平均推定吐出量算出手段で、その推定吐出量から、全ての注入ポンプ部の平均推定吐出量を算出し、リフト量制御手段で、各注入ポンプ部の吐出量がその平均推定吐出量になるように、各注入ポンプ部のリフト量が制御される。 According to this configuration, the leak amount measuring means measures the leak amount of the alternative fuel from each injection pump section that injects the alternative fuel into the fuel injection valve provided in the same cylinder, and the discharge amount estimating means measures the leak amount of the alternative fuel from each injection pump section that injects the alternative fuel into the fuel injection valve provided in the same cylinder. The leak amount of the alternative fuel is subtracted from the stroke volume of each injection pump section to calculate the estimated discharge amount of each injection pump section, and the average estimated discharge amount calculation means calculates the estimated discharge amount of all injection pumps from the estimated discharge amount. The lift amount control means controls the lift amount of each infusion pump section so that the discharge amount of each infusion pump section becomes the average estimated discharge amount.

このため、各注入ポンプ部のリフト量は、平均推定吐出量を基準にして、個別に制御されることになるため、各注入ポンプ部は、異なるリフト量で各々代替燃料を吐出することになる。すなわち、各注入ポンプ部のリーク量が異なるということは、吐出量も異なると考えられるため、実際に吐出される代替燃料の流量を測定できない場合であっても、リーク量を測定して、各注入ポンプのリフト量を制御して、同量の代替燃料を各燃料噴射弁に供給するのである。 Therefore, the lift amount of each injection pump section is individually controlled based on the average estimated discharge amount, so each injection pump section discharges alternative fuel with a different lift amount. . In other words, if the leakage amount of each injection pump section is different, it is thought that the discharge amount is also different, so even if it is not possible to measure the flow rate of the alternative fuel actually discharged, the leakage amount can be measured and each injection pump section can be measured. The lift of the injection pump is controlled to supply the same amount of alternative fuel to each fuel injector.

よって、各注入ポンプ部でリーク量が異なっても、各注入ポンプ部が異なるリフト量で制御されることで、同じ気筒に設けられた燃料噴射弁に代替燃料を注入する全ての注入ポンプ部から同量の代替燃料を、燃料噴射弁に供給することができる。 Therefore, even if the amount of leakage differs in each injection pump section, by controlling each injection pump section with a different lift amount, the amount of leakage from all injection pump sections injecting alternative fuel into the fuel injection valve installed in the same cylinder can be reduced. The same amount of alternative fuel can be supplied to the fuel injector.

第4の発明は、前記注入量制御手段が、同じ気筒に設けられた燃料噴射弁に代替燃料を注入する各注入ポンプ部のリフト速度を計測するリフト速度計測手段と、該リフト速度計測手段で計測したリフト速度から、前記各注入ポンプ部の推定吐出量を算定する吐出量推定手段と、該吐出量推定手段で算定した代替燃料の推定吐出量から、同じ気筒に設けられた燃料噴射弁に代替燃料を注入する全ての注入ポンプ部の平均推定吐出量を算出する平均推定吐出量算出手段と、該平均推定吐出量算出手段で算出した平均推定吐出量から、前記各注入ポンプ部の吐出量が該平均推定吐出量になるように、前記各注入ポンプ部のリフト量を制御するリフト量制御手段と、を備えたことを特徴とするものである。 A fourth aspect of the present invention is that the injection amount control means includes a lift speed measuring means for measuring a lift speed of each injection pump section that injects alternative fuel into a fuel injection valve provided in the same cylinder; A discharge amount estimating means for calculating the estimated discharge amount of each injection pump section from the measured lift speed, and a discharge amount estimating means for calculating the estimated discharge amount of the alternative fuel calculated by the discharge amount estimating means. Average estimated discharge amount calculation means calculates the average estimated discharge amount of all injection pump sections that inject alternative fuel, and the discharge amount of each injection pump section is calculated from the average estimated discharge amount calculated by the average estimated discharge amount calculation means. The present invention is characterized by comprising: lift amount control means for controlling the lift amount of each of the injection pump sections so that the average estimated discharge amount becomes the average estimated discharge amount.

この構成によれば、リフト速度計測手段で、同じ気筒に設けられた燃料噴射弁に代替燃料を注入する各注入ポンプ部のリフト速度を計測して、吐出量推定手段で、リフト速度から各注入ポンプ部の推定吐出量を算定して、平均推定吐出量算出手段で、その推定吐出量から、全ての注入ポンプ部の平均推定吐出量を算出し、リフト量制御手段で、各注入ポンプ部の吐出量がその平均推定吐出量になるように、各注入ポンプ部のリフト量が制御される。 According to this configuration, the lift speed measuring means measures the lift speed of each injection pump section that injects alternative fuel into the fuel injection valve provided in the same cylinder, and the discharge amount estimating means measures the lift speed of each injection pump section based on the lift speed. The estimated discharge amount of the pump section is calculated, the average estimated discharge amount calculation means calculates the average estimated discharge amount of all the infusion pump sections from the estimated discharge amount, and the lift amount control means calculates the average estimated discharge amount of each infusion pump section. The lift amount of each injection pump section is controlled so that the discharge amount becomes the average estimated discharge amount.

このため、各注入ポンプ部のリフト量は、平均推定吐出量を基準にして、個別に制御されることになるため、各注入ポンプ部は、異なるリフト量で各々代替燃料を吐出することになる。すなわち、各注入ポンプ部のリフト速度が異なるということは、吐出量も異なると考えられるため、実際に吐出される代替燃料の流量を測定できない場合であっても、リフト速度を測定して、各注入ポンプのリフト量を制御して、同量の代替燃料を各燃料噴射弁に供給するのである。 Therefore, the lift amount of each injection pump section is individually controlled based on the average estimated discharge amount, so each injection pump section discharges alternative fuel with a different lift amount. . In other words, if the lift speed of each injection pump section is different, it is thought that the discharge amount is also different, so even if it is not possible to measure the flow rate of the alternative fuel actually discharged, the lift speed can be measured and each injection pump section can be measured. The lift of the injection pump is controlled to supply the same amount of alternative fuel to each fuel injector.

よって、注入ポンプ部のリフト速度を計測することで、各注入ポンプ部の吐出量を間接的に推定して、同じ気筒に設けられた燃料噴射弁に代替燃料を注入する全ての注入ポンプ部の吐出量をほぼ同じ程度にすることができる。 Therefore, by measuring the lift speed of the injection pump section, the discharge amount of each injection pump section can be indirectly estimated, and the discharge amount of all injection pump sections that inject alternative fuel into the fuel injection valves installed in the same cylinder can be estimated indirectly. The discharge amount can be made approximately the same.

第5の発明は、前記注入量制御手段が、同じ気筒に設けられた燃料噴射弁に代替燃料を注入する各注入ポンプ部のリフト時の内圧を計測する内圧計測手段と、該内圧計測手段で計測した内圧から、前記各注入ポンプ部の推定吐出量を算定する吐出量推定手段と、該吐出量推定手段で算出した代替燃料の推定吐出量から、同じ気筒に設けられた燃料噴射弁に代替燃料を注入する全ての注入ポンプ部の平均推定吐出量を算出する平均推定吐出量算出手段と、該平均推定吐出量算出手段で算出した平均推定吐出量から、前記各注入ポンプ部の吐出量が該平均推定吐出量になるように、前記各注入ポンプ部のリフト量を制御するリフト量制御手段と、を備えたことを特徴とするものである。 A fifth aspect of the present invention is that the injection amount control means includes an internal pressure measuring means for measuring the internal pressure at the time of lift of each injection pump section that injects alternative fuel into the fuel injection valve provided in the same cylinder, and the internal pressure measuring means. A discharge amount estimating means calculates the estimated discharge amount of each injection pump section from the measured internal pressure, and an alternative fuel injection valve installed in the same cylinder uses the estimated discharge amount of the alternative fuel calculated by the discharge amount estimating means. The discharge amount of each injection pump section is determined from the average estimated discharge amount calculation means that calculates the average estimated discharge amount of all the injection pump sections that inject fuel, and the average estimated discharge amount calculated by the average estimated discharge amount calculation means. The invention is characterized by comprising a lift amount control means for controlling the lift amount of each of the injection pump sections so that the estimated average discharge amount is achieved.

この構成によれば、内圧計測手段で、同じ気筒に設けられた燃料噴射弁に代替燃料を注入する各注入ポンプ部のリフト時の内圧を計測して、吐出量推定手段で、その計測した内圧から各注入ポンプ部の推定吐出量を算定して、平均推定吐出量算出手段で、その推定吐出量から、全ての注入ポンプ部の平均推定吐出量を算出し、リフト量制御手段で、各注入ポンプ部の吐出量がその平均推定吐出量になるように、各注入ポンプ部のリフト量が制御される。 According to this configuration, the internal pressure measuring means measures the internal pressure at the time of lift of each injection pump section that injects alternative fuel into the fuel injection valve provided in the same cylinder, and the discharge amount estimating means measures the measured internal pressure. The estimated discharge amount of each injection pump section is calculated from the above, and the average estimated discharge amount calculation means calculates the average estimated discharge amount of all the injection pump sections from the estimated discharge amount, and the lift amount control means calculates the estimated discharge amount of each injection pump section. The lift amount of each injection pump section is controlled so that the discharge amount of the pump section becomes the average estimated discharge amount.

このため、各注入ポンプ部のリフト量は、平均推定吐出量を基準にして、個別に制御されることになるため、各注入ポンプ部は、異なるリフト量で各々代替燃料を吐出することになる。すなわち、各注入ポンプ部のリフト時の内圧が異なるということは、吐出量も異なると考えられるため、実際に吐出される代替燃料の流量を測定できない場合であっても、リフト時の内圧を測定して、各注入ポンプ部のリフト量を制御して、同量の代替燃料を各燃料噴射弁に供給するのである。 Therefore, the lift amount of each injection pump section is individually controlled based on the average estimated discharge amount, so each injection pump section discharges alternative fuel with a different lift amount. . In other words, if the internal pressure of each injection pump section is different during lift, it is thought that the discharge amount will also be different, so even if it is not possible to measure the flow rate of the alternative fuel actually discharged, it is possible to measure the internal pressure during lift. Then, the lift amount of each injection pump section is controlled to supply the same amount of alternative fuel to each fuel injection valve.

よって、注入ポンプ部のリフト時の内圧を計測することで、各注入ポンプ部の吐出量を間接的に推定して、同じ気筒に設けられた燃料噴射弁に代替燃料を注入する全ての注入ポンプ部の吐出量をほぼ同じ程度にすることができる。 Therefore, by measuring the internal pressure of the injection pump section when it is lifted, the discharge amount of each injection pump section can be indirectly estimated, and all injection pumps that inject alternative fuel into the fuel injection valves installed in the same cylinder. It is possible to make the discharge amount of the two parts almost the same.

以上、説明したように、本発明によれば、各燃料噴射弁への各注入ポンプ部からの注入量が、個別に制御されるので、アンモニアのように粘度が低い代替燃料を注入する際に、ピストン部と吐出通路(ピストン摺動部)の隙間の広さの差によってリーク量が大きくばらつく場合であっても、同じ気筒に設けられた各燃料噴射弁へ各注入ポンプ部から供給される代替燃料の量を同じにすることができる。 As explained above, according to the present invention, the injection amount from each injection pump section to each fuel injection valve is individually controlled, so when injecting an alternative fuel with a low viscosity such as ammonia, Even if the amount of leakage varies greatly due to the difference in the width of the gap between the piston part and the discharge passage (piston sliding part), the fuel is supplied from each injection pump part to each fuel injection valve installed in the same cylinder. The amount of alternative fuel can be the same.

よって、アンモニア等の代替燃料を化石燃料に注入する注入ポンプを備える燃料噴射システムにあって、アンモニア等の粘度が水よりも低い代替燃料を注入するにあたり、ピストン部と吐出通路(ピストン摺動部)の隙間の広さに個体差があったとしても、複数の燃料噴射弁に対して同量の代替燃料を注入することができる。 Therefore, in a fuel injection system equipped with an injection pump that injects alternative fuel such as ammonia into fossil fuel, when injecting alternative fuel such as ammonia whose viscosity is lower than that of water, it is necessary to ) Even if there are individual differences in the width of the gaps between the fuel injection valves, the same amount of alternative fuel can be injected into multiple fuel injection valves.

本発明の実施形態1に係る舶用エンジンの全体構成を示した模式概略図である。1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a marine engine according to Embodiment 1 of the present invention. 燃料噴射装置のシステム構成を示したシステム概略図である。1 is a system schematic diagram showing a system configuration of a fuel injection device. 舶用エンジンの燃焼室を示す詳細縦断面図である。FIG. 2 is a detailed longitudinal sectional view showing a combustion chamber of a marine engine. 実施形態1の第1注入ポンプ部の詳細構造を示した縦断面図である。FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing the detailed structure of the first infusion pump section of Embodiment 1. FIG. (a)第1注入ポンプ部の吐出時を示した図、(b)第1注入ポンプ部の燃料充填時を示した図である。(a) A diagram showing the first injection pump section when discharging fuel, and (b) a diagram showing the first injection pump section when filling fuel. 実施形態1に係る制御フローチャートである。3 is a control flowchart according to the first embodiment. 実施形態2の第1注入ポンプ部の詳細構造を示した縦断面図である。FIG. 7 is a vertical cross-sectional view showing the detailed structure of the first infusion pump section of Embodiment 2. 実施形態2に係る制御フローチャートである。7 is a control flowchart according to Embodiment 2. 実施形態3の第1注入ポンプ部の詳細構造を示した縦断面図である。FIG. 7 is a vertical cross-sectional view showing the detailed structure of the first infusion pump section of Embodiment 3. 実施形態3に係る制御フローチャートである。12 is a control flowchart according to Embodiment 3. 実施形態4の第1注入ポンプ部の詳細構造を示した縦断面図である。FIG. 7 is a vertical cross-sectional view showing the detailed structure of the first infusion pump section of Embodiment 4. 実施形態4に係る制御フローチャートである。7 is a control flowchart according to Embodiment 4.

以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、或いはその用途を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the drawings. The following description of preferred embodiments is merely exemplary in nature and is not intended to limit the invention, its applications, or its uses.

(実施形態1)
図1は、舶用エンジンの全体構成を示した模式概略図であり、図2は、燃料噴射装置のシステム構成を示したシステム概略図であり、図3は、舶用エンジンの燃焼室を示す詳細縦断面図であり、図4は、注入ポンプの詳細構造を示した縦断面図である。これらの図を使って、まず舶用エンジン1の概略を説明する。以下、舶用エンジン1を単に「エンジン1」という。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a marine engine, FIG. 2 is a system schematic diagram showing the system configuration of a fuel injection device, and FIG. 3 is a detailed longitudinal section showing the combustion chamber of the marine engine. FIG. 4 is a top view, and FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing the detailed structure of the infusion pump. First, an outline of the marine engine 1 will be explained using these figures. Hereinafter, the marine engine 1 will be simply referred to as "engine 1."

エンジン1は、複数のシリンダ16を備えた直列多気筒式の舶用エンジンである。このエンジン1は、ユニフロー掃気方式を採用した2ストローク1サイクル機関として構成されており、タンカー、コンテナ船、自動車運搬船等、大型の船舶に搭載される。 The engine 1 is an in-line multi-cylinder marine engine including a plurality of cylinders 16. This engine 1 is configured as a two-stroke, one-cycle engine that employs a uniflow scavenging system, and is installed on large ships such as tankers, container ships, and car carriers.

船舶に搭載されたエンジン1は、その船舶を推進させるための主機関として用いられる。すなわち、エンジン1の出力軸は、プロペラ軸(不図示)を介して船舶のプロペラ(不図示)に連結されている。このエンジン1が運転されることにより、その出力がプロペラに伝達されて、船舶が推進するように構成されている。 An engine 1 mounted on a ship is used as a main engine for propelling the ship. That is, the output shaft of the engine 1 is connected to a propeller (not shown) of a ship via a propeller shaft (not shown). When the engine 1 is operated, its output is transmitted to a propeller to propel the ship.

特に、本実施形態に係るエンジン1は、そのロングストローク化を実現するべく、いわゆるクロスヘッド式の内燃機関として構成されている。すなわち、このエンジン1においては、下方からピストン21を支持するピストン棒22と、クランクシャフト23に連接される連接棒24と、がクロスヘッド25により連結されている。 In particular, the engine 1 according to the present embodiment is configured as a so-called crosshead type internal combustion engine in order to realize a long stroke. That is, in this engine 1, a piston rod 22 that supports a piston 21 from below and a connecting rod 24 that is connected to a crankshaft 23 are connected by a crosshead 25.

また、このエンジン1は、下方に位置する台板11と、台板11上に設けられる架構12と、架構12上に設けられるシリンダジャケット13と、を備えている。台板11、架構12およびシリンダジャケット13は、上下方向に延びる複数のタイボルトB…およびナットにより締結されている。エンジン1はまた、シリンダジャケット13内に設けられるシリンダ16と、シリンダ16内に設けられるピストン21と、ピストン21の往復運動に連動して回転する出力軸(例えばクランクシャフト23)と、を備えている。 The engine 1 also includes a base plate 11 located below, a frame 12 provided on the base plate 11, and a cylinder jacket 13 provided on the frame 12. The base plate 11, the frame 12, and the cylinder jacket 13 are fastened together by a plurality of tie bolts B extending in the vertical direction and nuts. The engine 1 also includes a cylinder 16 provided within a cylinder jacket 13, a piston 21 provided within the cylinder 16, and an output shaft (for example, a crankshaft 23) that rotates in conjunction with the reciprocating motion of the piston 21. There is.

台板11は、エンジン1のいわゆるクランクケースを構成するものであり、クランクシャフト23と、クランクシャフト23を回転自在に支持する軸受26と、を収容している。クランクシャフト23には、クランク27を介して連接棒24の下端部が連結されている。 The base plate 11 constitutes a so-called crankcase of the engine 1, and accommodates a crankshaft 23 and a bearing 26 that rotatably supports the crankshaft 23. A lower end portion of a connecting rod 24 is connected to the crankshaft 23 via a crank 27 .

架構12は、一対のガイド板28,28と、連接棒24と、クロスヘッド25と、を収容している。このうち、一対のガイド板28,28は、ピストン軸方向に沿って設けられた一対の板状部材からなり、エンジン1の幅方向(図1の紙面左右方向)に、間隔を空けて配置されている。連接棒24は、その下端部がクランクシャフト23に連結された状態で、一対のガイド板28,28の間に配置されている。連接棒24の上端部は、クロスヘッド25を介してピストン棒22の下端部に連結されている。 The frame 12 accommodates a pair of guide plates 28, 28, a connecting rod 24, and a crosshead 25. Of these, the pair of guide plates 28, 28 are composed of a pair of plate-like members provided along the piston axial direction, and are arranged at intervals in the width direction of the engine 1 (in the left-right direction on the paper surface of FIG. 1). ing. The connecting rod 24 is disposed between a pair of guide plates 28, 28, with its lower end connected to the crankshaft 23. The upper end of the connecting rod 24 is connected to the lower end of the piston rod 22 via a crosshead 25.

具体的に、クロスヘッド25は、一対のガイド板28,28の間に配置されており、各ガイド板28,28に沿って上下方向に摺動する。すなわち、一対のガイド板28,28は、クロスヘッド25の摺動を案内するように構成されている。クロスヘッド25は、クロスヘッドピン29を介してピストン棒22および連接棒24と接続されている。クロスヘッドピン29は、ピストン棒22に対しては一体的に上下動するよう接続されている一方、連接棒24に対しては、連接棒24の上端部を支点として、連接棒24を回動させるように接続されている。 Specifically, the crosshead 25 is arranged between a pair of guide plates 28, 28, and slides in the vertical direction along each guide plate 28, 28. That is, the pair of guide plates 28, 28 are configured to guide the sliding movement of the crosshead 25. The crosshead 25 is connected to the piston rod 22 and the connecting rod 24 via a crosshead pin 29. The crosshead pin 29 is connected to the piston rod 22 so as to move up and down integrally with the piston rod 22, while the crosshead pin 29 is connected to the connecting rod 24 to rotate the connecting rod 24 using the upper end of the connecting rod 24 as a fulcrum. are connected like this.

シリンダジャケット13は、内筒としてのシリンダライナ14が配置されてなる。シリンダライナ14の内部には、前述のピストン21が配置されている。このピストン21は、シリンダライナ14の内壁に沿って上下方向に往復運動する。また、シリンダライナ14の上部にはシリンダカバー15が固定されている。シリンダカバー15は、シリンダライナ14とともにシリンダ16を構成している。 The cylinder jacket 13 is provided with a cylinder liner 14 as an inner cylinder. The piston 21 described above is arranged inside the cylinder liner 14. This piston 21 reciprocates in the vertical direction along the inner wall of the cylinder liner 14. Further, a cylinder cover 15 is fixed to the upper part of the cylinder liner 14. The cylinder cover 15 and the cylinder liner 14 constitute a cylinder 16.

また、シリンダカバー15には、排気弁装置(図1では不図示)によって作動される排気弁18が設けられている。排気弁18は、シリンダライナ14およびシリンダカバー15から構成されるシリンダ16、並びに、ピストン21の頂面とともに燃焼室17を区画している。排気弁18は、その燃焼室17と排気管19との間を開閉するものである。排気管19は、燃焼室17に通じる排気口(不図示)を有しており、排気弁18は、その排気口を開閉するように構成されている。 Further, the cylinder cover 15 is provided with an exhaust valve 18 operated by an exhaust valve device (not shown in FIG. 1). The exhaust valve 18 defines a combustion chamber 17 together with a cylinder 16 made up of a cylinder liner 14 and a cylinder cover 15, and the top surface of a piston 21. The exhaust valve 18 opens and closes the space between the combustion chamber 17 and the exhaust pipe 19. The exhaust pipe 19 has an exhaust port (not shown) communicating with the combustion chamber 17, and the exhaust valve 18 is configured to open and close the exhaust port.

また、シリンダカバー15は、燃焼室17の天井面を区画している。この天井面には、燃料噴射弁30が設けられている。 Further, the cylinder cover 15 defines a ceiling surface of the combustion chamber 17. A fuel injection valve 30 is provided on this ceiling surface.

この燃料噴射弁30は、図3に示すように、燃焼室17の室内に臨むような姿勢で設けられており、化石燃料及び代替燃料を噴射する噴射口31を有している。なお、図3では燃料噴射弁30を1つだけで示しているが、本来、本実施形態では3つ設けている。 As shown in FIG. 3, the fuel injection valve 30 is provided in a position facing into the combustion chamber 17, and has an injection port 31 for injecting fossil fuel and alternative fuel. Although only one fuel injection valve 30 is shown in FIG. 3, three fuel injection valves are originally provided in this embodiment.

具体的に、燃料噴射弁30は、噴射口31を燃焼室17内に向けた姿勢で配置され、化石燃料及び代替燃料が交互に並んだ状態で層状に燃料を噴射するように構成されている。 Specifically, the fuel injection valve 30 is arranged with the injection port 31 facing into the combustion chamber 17, and is configured to inject fuel in layers with fossil fuel and alternative fuel arranged alternately. .

ここで、代替燃料は、エンジン1の動力を生み出す主燃料として機能するとともに、化石燃料は、その主燃料に着火するためのパイロット燃料として機能する。本実施形態の化石燃料には、ディーゼル燃料(所謂“重油”)を、代替燃料には、アンモニアを用いている。 Here, the alternative fuel functions as the main fuel that generates the power of the engine 1, and the fossil fuel functions as a pilot fuel for igniting the main fuel. In this embodiment, diesel fuel (so-called "heavy oil") is used as the fossil fuel, and ammonia is used as the alternative fuel.

この燃料噴射弁30に燃料を供給する燃料噴射システム100については、図2を使って後述する。 The fuel injection system 100 that supplies fuel to the fuel injection valve 30 will be described later using FIG. 2.

こうして、燃料噴射弁30は、燃焼室17に化石燃料及び代替燃料を噴射して、燃焼室17内で両者を燃焼させる。この化石燃料と代替燃料とを燃焼させることを「混焼」という。なお、「混焼」の詳細については後述する。 In this way, the fuel injection valve 30 injects the fossil fuel and the alternative fuel into the combustion chamber 17 to combust both within the combustion chamber 17 . Combustion of this fossil fuel and alternative fuel is called "mixed combustion." Note that the details of "mixed firing" will be described later.

この燃焼によって、図1に示すピストン21が上下方向に往復運動をする。このとき、排気弁18が作動して燃焼室17が開放されると、燃焼によって生じた排気ガスが排気管19に押し出されるとともに、下方に設けた不図示の掃気ポートから掃気が燃焼室17に導入される。 This combustion causes the piston 21 shown in FIG. 1 to reciprocate in the vertical direction. At this time, when the exhaust valve 18 operates to open the combustion chamber 17, exhaust gas generated by combustion is pushed out to the exhaust pipe 19, and scavenging air enters the combustion chamber 17 from a scavenging port (not shown) provided below. be introduced.

また、この燃焼によってピストン21が往復運動をすると、ピストン21とともにピストン棒22が上下方向に往復運動をする。これにより、ピストン棒22に連結されたクロスヘッド25が、上下方向に往復運動をする。このクロスヘッド25は、連接棒24の回動を許容するようになっており、クロスヘッド25との接続部位を支点として、連接棒24を回動させる。そして、連接棒24の下端部に接続されるクランク27がクランク運動し、そのクランク運動に応じてクランクシャフト23が回転する。こうして、クランクシャフト23は、ピストン21の往復運動を回転運動に変換し、プロペラ軸とともに船舶のプロペラを回転させる。これにより、船舶が推進する。 Further, when the piston 21 reciprocates due to this combustion, the piston rod 22 reciprocates in the vertical direction together with the piston 21. As a result, the crosshead 25 connected to the piston rod 22 reciprocates in the vertical direction. The crosshead 25 is configured to allow the connecting rod 24 to rotate, and the connecting rod 24 is rotated using the connecting portion with the crosshead 25 as a fulcrum. Then, the crank 27 connected to the lower end of the connecting rod 24 makes a crank movement, and the crankshaft 23 rotates in accordance with the crank movement. In this way, the crankshaft 23 converts the reciprocating motion of the piston 21 into rotational motion, and rotates the propeller of the ship together with the propeller shaft. This propels the ship.

次に、図2を使って、燃料噴射弁30に燃料を供給する燃料噴射システム100について説明する。 Next, the fuel injection system 100 that supplies fuel to the fuel injection valve 30 will be described using FIG. 2.

この燃料噴射システム100は、燃料噴射弁30に化石燃料を圧送する燃料ポンプ41と、化石燃料が圧送される経路内に代替燃料を注入する注入ポンプ51を備えている。この注入ポンプ51は、3つの燃料噴射弁30…に対応して、第1注入ポンプ部51aと、第2注入ポンプ部51bと、第3注入ポンプ部51cの3つで構成されている。 This fuel injection system 100 includes a fuel pump 41 that pumps fossil fuel to the fuel injection valve 30, and an injection pump 51 that injects alternative fuel into a path through which the fossil fuel is pumped. The injection pump 51 is composed of a first injection pump section 51a, a second injection pump section 51b, and a third injection pump section 51c, corresponding to the three fuel injection valves 30.

これら燃料ポンプ41及び注入ポンプ部51a,51b,51cは、図1に示すようにシリンダ16近傍に配置されており、それぞれ、第1内部経路32、燃料噴射管42、第2内部経路33及び注入管52a,52b,52cを介して、燃料噴射弁30…に接続されている。 These fuel pump 41 and injection pump parts 51a, 51b, and 51c are arranged near the cylinder 16, as shown in FIG. It is connected to the fuel injection valves 30 through pipes 52a, 52b, 52c.

このうち、燃料ポンプ41は、燃料ポンプ41から噴射口31に至る化石燃料経路Lを介して燃料噴射弁30と接続されていて、この燃料噴射弁30に向けて化石燃料を圧送している。この化石燃料経路Lは、第1内部経路32及び燃料噴射管42(後述の分岐管42a等も含む)からなり、燃料ポンプ41と噴射口31を結ぶ経路として構成される。 Of these, the fuel pump 41 is connected to the fuel injection valve 30 via a fossil fuel path L extending from the fuel pump 41 to the injection port 31, and pumps fossil fuel toward the fuel injection valve 30. This fossil fuel path L is composed of a first internal path 32 and a fuel injection pipe 42 (including a branch pipe 42a described below), and is configured as a path connecting the fuel pump 41 and the injection port 31.

また、注入ポンプ部51a,51b,51cは、第2内部経路33と注入管52a,52b,52cを介して化石燃料経路Lと接続されていて、この化石燃料経路L内に代替燃料を注入するように構成されている。 In addition, the injection pump sections 51a, 51b, 51c are connected to the fossil fuel path L via the second internal path 33 and injection pipes 52a, 52b, 52c, and inject alternative fuel into the fossil fuel path L. It is configured as follows.

このように構成することで、燃料噴射弁30は、燃料ポンプ41から圧送される化石燃料と、注入ポンプ部51a,51b,51cから注入される代替燃料とを、燃焼室17へ層状で噴射することができる。 With this configuration, the fuel injection valve 30 injects the fossil fuel fed under pressure from the fuel pump 41 and the alternative fuel injected from the injection pump sections 51a, 51b, and 51c into the combustion chamber 17 in a stratified manner. be able to.

なお、本実施形態のエンジンは、各気筒に3つの燃料噴射弁30…が設けられている。このため、各燃料噴射弁30…に対して、化石燃料が供給できるように、燃料噴射管42は、岐部43を介して3つの分岐管(42a,42b,42c)に分岐している。 In addition, in the engine of this embodiment, three fuel injection valves 30 are provided in each cylinder. For this reason, the fuel injection pipe 42 is branched into three branch pipes (42a, 42b, 42c) via a branch part 43 so that fossil fuel can be supplied to each fuel injection valve 30....

また、化石燃料を圧送する燃料ポンプ41と、代替燃料を注入する注入ポンプ部51a,51b,51cとは、制御部92によって制御される。具体的には、制御部92から送られる制御信号によって、燃料制御弁45及び注入制御弁55a,55b,55cが制御されて、燃料ポンプ41及び注入ポンプ部51a,51b,51cの作動が制御されている。 Further, the fuel pump 41 that pumps fossil fuel and the injection pump sections 51a, 51b, and 51c that inject alternative fuel are controlled by a control section 92. Specifically, the fuel control valve 45 and injection control valves 55a, 55b, 55c are controlled by the control signal sent from the control unit 92, and the operation of the fuel pump 41 and injection pump units 51a, 51b, 51c is controlled. ing.

この制御部92には、エンジン1のクランク角度等の各種信号を検出する検出部91が接続されており、この検出部91で検出された各種信号に基づいて、燃料ポンプ41及び注入ポンプ部51a,51b,51cを制御するように構成している。なお、図2の破線は、電気的に接続されていることを示している。 A detection unit 91 that detects various signals such as the crank angle of the engine 1 is connected to this control unit 92, and based on the various signals detected by this detection unit 91, the fuel pump 41 and the injection pump unit 51a , 51b, 51c. Note that the broken line in FIG. 2 indicates electrical connection.

燃料ポンプ41は、配管等(不図示)を通じて、化石燃料が貯留された燃料タンク(不図示)と接続されており、この燃料タンクから化石燃料を受け入れるように構成されている。 The fuel pump 41 is connected to a fuel tank (not shown) in which fossil fuel is stored through piping or the like (not shown), and is configured to receive fossil fuel from this fuel tank.

一方、注入ポンプ部51a,51b,51cには、代替燃料を供給する代替燃料供給ポンプ71が供給管72を通して接続されており、この代替燃料供給ポンプ71から代替燃料が供給されるように構成している。そして、この代替燃料供給ポンプ71も、配管等(不図示)を通じて、代替燃料が貯留された代替燃料タンク(不図示)と接続されて、この代替燃料タンクから代替燃料を受け入れるように構成している。 On the other hand, an alternative fuel supply pump 71 that supplies alternative fuel is connected to the injection pump parts 51a, 51b, and 51c through a supply pipe 72, and the arrangement is such that the alternative fuel is supplied from this alternative fuel supply pump 71. ing. The alternative fuel supply pump 71 is also connected to an alternative fuel tank (not shown) in which alternative fuel is stored through piping or the like (not shown), and configured to receive the alternative fuel from this alternative fuel tank. There is.

また、燃料ポンプ41及び注入ポンプ部51a,51b,51cには、蓄圧部81が接続されている。この蓄圧部81は、燃料ポンプ41及び注入ポンプ部51a,51b,51cをそれぞれ作動させる作動油を蓄圧するものである。蓄圧部81は、高圧ポンプ82と接続されており、この高圧ポンプ82から圧送された作動油を貯留して、これを蓄圧するように構成されている。 Further, a pressure accumulating section 81 is connected to the fuel pump 41 and the injection pump sections 51a, 51b, and 51c. This pressure accumulating section 81 is for accumulating pressure of hydraulic oil that operates the fuel pump 41 and the injection pump sections 51a, 51b, and 51c, respectively. The pressure accumulator 81 is connected to a high-pressure pump 82 and is configured to store hydraulic oil pressure-fed from the high-pressure pump 82 and to accumulate pressure therein.

なお、代替燃料を注入する代替燃料経路(供給管72,注入管52a,52b,52c,第2内部経路33)には、代替燃料の逆流を防ぐため逆止弁Cv…を、それぞれの箇所に設けている。 In addition, check valves Cv... are installed at respective locations in the alternative fuel paths (supply pipe 72, injection pipes 52a, 52b, 52c, second internal path 33) for injecting the alternative fuel to prevent backflow of the alternative fuel. It is set up.

このように構成される燃料噴射システム100により、本実施形態のエンジン1では、制御部92によって、燃料噴射弁30…から化石燃料と代替燃料が燃焼室17に噴射されて、燃焼室17内で混焼が生じることになる。 With the fuel injection system 100 configured as described above, in the engine 1 of the present embodiment, the control unit 92 injects fossil fuel and alternative fuel into the combustion chamber 17 from the fuel injection valves 30 . Mixed combustion will occur.

次に、図4を使って、本実施形態の注入ポンプの詳細構造について説明する。本実施形態の注入ポンプは、前述のように、第1注入ポンプ部51aと第2注入ポンプ部51bと第3注入ポンプ部51cの3つで構成されているが、図4では、代表して、第1注入ポンプ部51aの縦断面図を示す。 Next, the detailed structure of the infusion pump of this embodiment will be described using FIG. 4. As described above, the infusion pump of this embodiment is composed of three parts: the first infusion pump part 51a, the second infusion pump part 51b, and the third infusion pump part 51c. , shows a longitudinal cross-sectional view of the first infusion pump section 51a.

第1注入ポンプ部51aは、内部が中空となった円筒形状のハウジング101と、そのハウジング101内部の下部に軸方向(上下方向)に移動するように設けられた油圧ピストン102と、その油圧ピストン102と一体的に軸方向に移動するようその上部に設けられたプランジャー103と、そのプランジャー103の上部に設けられ内部空間に代替燃料を充填することができる燃料充填室104と、前記ハウジング101の上部に固定された上部固定プラグ105と、前記ハウジング101の下部に固定されてその内周面で油圧ピストン102を軸方向に案内する下部固定プラグ106と、前記プランジャー103の外周側に位置してハウジング101に固定される内筒部材107と、内筒部材107の外周側に位置してプランジャー103に軸方向下側への付勢力を付与するプランジャーばね108と、そのプランジャーばね108を支持してプランジャー103に係止されるスリーブ部材109と、を備えている。 The first injection pump section 51a includes a cylindrical housing 101 with a hollow interior, a hydraulic piston 102 provided at a lower part inside the housing 101 so as to move in the axial direction (vertical direction), and the hydraulic piston. a plunger 103 provided above the plunger 102 so as to move in the axial direction integrally with the plunger 102; a fuel filling chamber 104 provided above the plunger 103 capable of filling an internal space with an alternative fuel; and the housing. an upper fixing plug 105 fixed to the upper part of the housing 101; a lower fixing plug 106 fixed to the lower part of the housing 101 and guiding the hydraulic piston 102 in the axial direction on its inner peripheral surface; An inner cylindrical member 107 located and fixed to the housing 101, a plunger spring 108 located on the outer peripheral side of the inner cylindrical member 107 and applying an axially downward biasing force to the plunger 103, and the plunger. A sleeve member 109 that supports a spring 108 and is locked to the plunger 103 is provided.

前述の上部固定プラグ105は、径外方から径内方側に貫通する燃料入り口110が形成されて、その下方の燃料充填室104に代替燃料を供給するように構成されている。また、軸方向上方には逆止弁111を備えた吐出口112を設けており、この吐出口112から燃料充填室104の代替燃料を外部に吐出するように構成している。また、吐出口112の上方の注入管52aには吐出された代替燃料の流量を測定する流量計113を設けている。 The above-mentioned upper fixed plug 105 is configured to have a fuel inlet 110 penetrating from the radially outer side to the radially inner side, and supply alternative fuel to the fuel filling chamber 104 below the fuel inlet 110. Further, a discharge port 112 equipped with a check valve 111 is provided above in the axial direction, and the alternative fuel in the fuel filling chamber 104 is discharged to the outside from the discharge port 112. Furthermore, a flow meter 113 is provided in the injection pipe 52a above the discharge port 112 to measure the flow rate of the discharged alternative fuel.

このように構成される第1注入ポンプ部51aの作動について図5で説明する。図5の(a)が第1注入ポンプ部51aの代替燃料の吐出時を示した図で、(b)が第1注入ポンプ部51aの代替燃料の充填時を示した図である。 The operation of the first infusion pump section 51a configured in this way will be explained with reference to FIG. 5. FIG. 5A is a diagram showing the first injection pump section 51a when discharging the alternative fuel, and FIG. 5B is a diagram showing the first injection pump section 51a when filling the alternative fuel.

まず、図5(a)に示すように、代替燃料の吐出時は、前述した制御部92が注入制御弁55aを開放すると、駆動油圧が実線の矢印に示すように油圧ピストン102に作用して、油圧ピストン102を上方に押し上げる。この油圧ピストン102の上昇に伴って、プランジャー103も矢印に示すように上昇する。 First, as shown in FIG. 5(a), when discharging alternative fuel, when the aforementioned control section 92 opens the injection control valve 55a, the driving oil pressure acts on the hydraulic piston 102 as shown by the solid arrow. , pushes the hydraulic piston 102 upward. As the hydraulic piston 102 rises, the plunger 103 also rises as shown by the arrow.

そうすると、燃料充填室104に充填された代替燃料に、プランジャー103から吐出圧力が作用して、代替燃料は、逆止弁111に抗して吐出口112から外部に吐出される。 Then, the discharge pressure from the plunger 103 acts on the alternative fuel filled in the fuel filling chamber 104, and the alternative fuel is discharged to the outside from the discharge port 112 against the check valve 111.

こうして吐出された代替燃料は、前述した注入管52aを経由して、燃料噴射弁30に供給される。 The alternative fuel thus discharged is supplied to the fuel injection valve 30 via the injection pipe 52a described above.

一方、図5(b)に示すように、代替燃料の充填時は、前述した制御部92が、注入制御弁55aを閉鎖し、点線の矢印で示すように駆動油圧を作用させない。そうすると、プランジャーばね108の付勢力により、油圧ピストン102とプランジャー103が矢印に示すように下降する。このようにプランジャー103が下降すると、その上部の燃料充填室104が拡張されて負圧が発生する。そうすると、その負圧によって、代替燃料が燃料入り口110から燃料充填室104内に吸い込まれる。 On the other hand, as shown in FIG. 5(b), when filling with alternative fuel, the control section 92 described above closes the injection control valve 55a and does not apply the drive oil pressure as shown by the dotted arrow. Then, due to the biasing force of the plunger spring 108, the hydraulic piston 102 and the plunger 103 descend as shown by the arrow. When the plunger 103 descends in this way, the fuel filling chamber 104 above it expands and negative pressure is generated. The negative pressure then draws the alternative fuel into the fuel filling chamber 104 from the fuel inlet 110.

このように第1注入ポンプ部51aが作動するで、第1注入ポンプ部51aから燃料噴射弁30に代替燃料が吐出される。なお、その他の第2注入ポンプ部51bも第3注入ポンプ部51cも同様に作動して、燃料噴射弁30に代替燃料が吐出される。 By operating the first injection pump section 51a in this manner, the alternative fuel is discharged from the first injection pump section 51a to the fuel injection valve 30. Note that the other second injection pump section 51b and third injection pump section 51c operate in the same manner, and the alternative fuel is discharged to the fuel injection valve 30.

ところで、これらの注入ポンプ部51a,51b,51cから供給する代替燃料の量は、同じ気筒内での燃焼状態を安定させるため、化石燃料との比率を同じ気筒の各燃料噴射弁30…で一致させる必要があり、燃料噴射弁30毎で同じ量に一致させなければならない。 By the way, in order to stabilize the combustion state in the same cylinder, the amount of alternative fuel supplied from these injection pump parts 51a, 51b, 51c is made to have the same ratio with fossil fuel for each fuel injection valve 30 of the same cylinder. It is necessary to match the same amount for each fuel injection valve 30.

しかし、代替燃料であるアンモニアの粘度は、20℃において、0.115mPa・sで、水の1.01mPa・sに対し、約1/10しかない。このため、この代替燃料であるアンモニアが、プランジャー103と内筒部材107との間の隙間を通過して、油圧ピストン102側に漏れる(リークする)という問題がある。 However, the viscosity of ammonia, which is an alternative fuel, is 0.115 mPa·s at 20°C, which is only about 1/10 that of water, which is 1.01 mPa·s. Therefore, there is a problem in that ammonia, which is this alternative fuel, passes through the gap between the plunger 103 and the inner cylinder member 107 and leaks to the hydraulic piston 102 side.

このリーク量は、注入ポンプ部51a,51b,51cの個体差により決まるため、各注入ポンプ部51a,51b,51cの間で異なる。すなわち、プランジャー103と内筒部材107の隙間の広さは、その個体差により、各注入ポンプ部51a,51b,51cの間で異なるため、リーク量が異なるのである。よって、油圧ピストン102等のリフト量等を一致させてしまうと、逆に、各注入ポンプ部51a,51b,51cの吐出量が、各注入ポンプ部51a,51b,51cの間で、バラついてしまうという問題がある。 This amount of leakage is determined by individual differences between the infusion pump parts 51a, 51b, and 51c, and therefore differs between each of the infusion pump parts 51a, 51b, and 51c. That is, the width of the gap between the plunger 103 and the inner cylinder member 107 differs among the injection pump parts 51a, 51b, and 51c due to individual differences, so the amount of leakage differs. Therefore, if the lift amount etc. of the hydraulic piston 102 etc. are made to match, the discharge amount of each injection pump part 51a, 51b, 51c will conversely vary among each injection pump part 51a, 51b, 51c. There is a problem.

そこで、本実施形態では、吐出された代替燃料の流量を測定する流量計113を設けて、この流量計113の測定結果によって、注入ポンプ51の吐出量を制御するように構成している。 Therefore, in this embodiment, a flow meter 113 is provided to measure the flow rate of the discharged alternative fuel, and the discharge amount of the injection pump 51 is controlled based on the measurement result of the flow meter 113.

次に、本実施形態の注入ポンプ51の制御について、図6に示す制御フローチャートで説明する。 Next, control of the infusion pump 51 of this embodiment will be explained with reference to a control flowchart shown in FIG.

初めに、S1で、制御部92は、各種情報の読み込みを行う。GPS信号等から船舶の位置や、船舶の運転状態、さらには操縦者の操縦情報等々、エンジン制御に必要な各種情報を、検出部91から読み込む。 First, in S1, the control unit 92 reads various information. Various information necessary for engine control is read from the detection unit 91, such as the position of the ship, the operating state of the ship, and information on the operator's operation from GPS signals and the like.

次に、S2で、流量計113で、各注入ポンプ部51a,51b,51cの吐出量を計測する。 Next, in S2, the flow meter 113 measures the discharge amount of each injection pump section 51a, 51b, 51c.

その後、S3で、制御部92では、この吐出量から、平均吐出量を算出する。具体的には、第1注入ポンプ部51aの吐出量、第2注入ポンプ部51bの吐出量、それと第3注入ポンプ部51cの吐出量を、全て合算して、3で割った値を平均吐出量として算出する。 Thereafter, in S3, the control unit 92 calculates an average ejection amount from this ejection amount. Specifically, the discharge amount of the first infusion pump section 51a, the discharge amount of the second infusion pump section 51b, and the discharge amount of the third infusion pump section 51c are all added up, and the value divided by 3 is calculated as the average discharge amount. Calculate as a quantity.

そして、S4で、各注入ポンプ部51a,51b,51cの吐出量が、平均吐出量になるように、第1注入ポンプ部51a、第2注入ポンプ部51b、第3注入ポンプ部51cのポンプリフト量を制御する。 Then, in S4, the first infusion pump part 51a, the second infusion pump part 51b, and the third infusion pump part 51c are lifted so that the discharge amount of each infusion pump part 51a, 51b, and 51c becomes the average discharge amount. Control quantity.

その後、次の制御サイクルに備えるべくリターンに移行する。 Thereafter, the process shifts to return in preparation for the next control cycle.

このように、制御することで、各注入ポンプ部51a,51b,51cは、全ての注入ポンプ部が同じ吐出量となるようにリフト量が制御される。すなわち、吐出量が少ない注入ポンプ部では、リフト量が多くなるように制御されて、吐出量が多い注入ポンプ部ではリフト量が少なくなるように制御されるのである。 By controlling in this way, the lift amount of each of the injection pump sections 51a, 51b, and 51c is controlled so that all the injection pump sections have the same discharge amount. That is, the lift amount is controlled to be large in the infusion pump section with a small discharge amount, and the lift amount is controlled to be small in the infusion pump section with a large discharge amount.

よって、全ての注入ポンプ部51a,51b,51cから、同じ量の代替燃料が吐出されて、各燃料噴射弁30…に供給されるため、エンジン1の同じ気筒の燃焼室17では、安定した混焼状態が得られて、エンジン1が運転されることになる。 Therefore, since the same amount of alternative fuel is discharged from all the injection pump parts 51a, 51b, 51c and supplied to each fuel injection valve 30, stable co-combustion can be achieved in the combustion chamber 17 of the same cylinder of the engine 1. Once the condition is obtained, the engine 1 will be operated.

以上のように、本実施形態では、化石燃料と代替燃料を燃焼室17…で混焼させる多気筒のエンジン1で用いられ、代替燃料を燃料噴射弁に供給する注入ポンプ51を備える燃料噴射システム100であって、この注入ポンプ51は、代替燃料を各燃料噴射弁30…にそれぞれ注入するように設定された複数の注入ポンプ部51a,51b,51cを備え、その注入ポンプ部51a,51b,51cの各々の代替燃料の注入量が、同じ気筒に設けられた燃料噴射弁30…に代替燃料を注入する他の注入ポンプ部との間で同じになるように制御する制御部92と、を備えている。 As described above, in this embodiment, the fuel injection system 100 is used in the multi-cylinder engine 1 that co-combusts fossil fuel and alternative fuel in the combustion chambers 17, and includes the injection pump 51 that supplies alternative fuel to the fuel injection valve. The injection pump 51 includes a plurality of injection pump sections 51a, 51b, 51c configured to inject alternative fuel into each fuel injection valve 30, respectively. and a control unit 92 that controls the injection amount of each alternative fuel to be the same between other injection pump units that inject alternative fuel into the fuel injection valves 30 provided in the same cylinder. ing.

これにより、制御部92で、注入ポンプ部51a,51b,51c各々の代替燃料の注入量が、同じ気筒に設けられた燃料噴射弁30…に代替燃料を注入する他の注入ポンプ部との間で同じになるように制御される。 As a result, the control unit 92 adjusts the amount of alternative fuel injected into each of the injection pump parts 51a, 51b, and 51c between the other injection pump parts that inject alternative fuel into the fuel injection valves 30 provided in the same cylinder. are controlled to be the same.

このため、各燃料噴射弁30…への各注入ポンプ部51a,51b,51cからの注入量が、個別に制御されるので、アンモニアのように粘度が低い代替燃料を注入する際に、各注入ポンプ部51a,51b,51cの個体差によってリーク量が大きくばらつく場合であっても、各注入ポンプ部51a,51b,51cから燃料噴射弁30…への注入量を、同じ気筒に設けられた燃料噴射弁30…に代替燃料を注入する注入ポンプ部51a,51b,51cの間で、同じにすることができる。 Therefore, since the injection amount from each injection pump part 51a, 51b, 51c to each fuel injection valve 30 is individually controlled, when injecting an alternative fuel with low viscosity such as ammonia, each injection Even if the amount of leakage varies greatly due to individual differences between the pump parts 51a, 51b, 51c, the amount of fuel injected from each injection pump part 51a, 51b, 51c into the fuel injection valve 30... The injection pump parts 51a, 51b, and 51c that inject alternative fuel into the injection valves 30 can be made the same.

よって、アンモニア等の代替燃料を化石燃料に注入する注入ポンプ51を備える燃料噴射システム100にあって、アンモニア等の粘度が水よりも低い代替燃料を注入するにあたり、注入ポンプ部に個体差があったとしても、複数の燃料噴射弁30…に同量の代替燃料を注入することができる。 Therefore, in a fuel injection system 100 that includes an injection pump 51 that injects an alternative fuel such as ammonia into a fossil fuel, there are individual differences in the injection pump part when injecting an alternative fuel such as ammonia whose viscosity is lower than that of water. Even in this case, the same amount of alternative fuel can be injected into the plurality of fuel injection valves 30.

なお、本実施形態では、代替燃料としてアンモニアを例示したが、例えば、メタノールのように20℃において、0.62mPa・sといった水の粘度よりも低い代替燃料を用いても良い。その他、石油に代替可能な燃料であって、水の粘度よりも粘度が低い流体燃料であっても良い。 Although ammonia is exemplified as an alternative fuel in this embodiment, an alternative fuel such as methanol, which has a viscosity lower than water, such as 0.62 mPa·s at 20° C., may also be used. In addition, a fluid fuel that can be substituted for petroleum and has a viscosity lower than that of water may also be used.

また、本実施形態では、各注入ポンプ部51a,51b,51cからの代替燃料の吐出量を計測する流量計113と、その流量計113で計測した代替燃料の吐出量から同じ気筒に設けられた燃料噴射弁30…に代替燃料を注入する全ての注入ポンプ部51a,51b,51cの平均吐出量を算出して、その平均吐出量から、各注入ポンプ部51a,51b,51cの吐出量が、その平均吐出量になるように、各注入ポンプ部51a,51b,51cのリフト量を制御する制御部92、を備えている。 In addition, in this embodiment, a flow meter 113 that measures the discharge amount of alternative fuel from each injection pump section 51a, 51b, 51c, and a The average discharge amount of all the injection pump sections 51a, 51b, 51c that inject alternative fuel into the fuel injection valves 30... is calculated, and from the average discharge amount, the discharge amount of each injection pump section 51a, 51b, 51c is calculated as follows. A control section 92 is provided to control the lift amount of each injection pump section 51a, 51b, 51c so that the average discharge amount is achieved.

これにより、各注入ポンプ部51a,51b,51cのリフト量は、全ての注入ポンプ部の平均吐出量を基準にして、個別に制御されることになるため、各注入ポンプ部51a,51b,51cは、異なるリフト量で各々代替燃料を吐出することになる。 As a result, the lift amount of each infusion pump part 51a, 51b, 51c is individually controlled based on the average discharge amount of all infusion pump parts, so each infusion pump part 51a, 51b, 51c will each discharge alternative fuel with different lift amounts.

よって、各注入ポンプ部51a,51b,51cでリーク量が異なっても、各注入ポンプ部51a,51b,51cが異なるリフト量で制御されることで、同じ気筒に設けられた燃料噴射弁30…に代替燃料を注入する全ての注入ポンプ部51a,51b,51cから同量の代替燃料を、各燃料噴射弁30…に注入することができる。 Therefore, even if the injection pump parts 51a, 51b, 51c have different leakage amounts, by controlling the injection pump parts 51a, 51b, 51c with different lift amounts, the fuel injection valves 30... provided in the same cylinder... The same amount of alternative fuel can be injected into each fuel injection valve 30 from all the injection pump parts 51a, 51b, 51c.

(実施形態2)
次に、実施形態2について説明する。実施形態2を、図7の第1注入ポンプ部の詳細構造を示した縦断面図と、図8の制御フローチャートを使って説明する。その他の構成については、実施形態1と同様の構成であるため、同じ符号を用いて説明を省略する。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment will be described. Embodiment 2 will be described using a vertical cross-sectional view showing the detailed structure of the first infusion pump section in FIG. 7 and a control flowchart in FIG. 8. The other configurations are the same as those in the first embodiment, so the same reference numerals will be used and the description will be omitted.

本実施形態2は、実施形態1のように代替燃料の吐出量を測定するのではなく、各注入ポンプ部51a,51b,51cで漏れ出た代替燃料のリーク量を測定することで、各注入ポンプ部51a,51b,51cのリフト量を制御するものである。 Embodiment 2 does not measure the discharge amount of alternative fuel as in Embodiment 1, but measures the amount of alternative fuel leaked from each injection pump section 51a, 51b, and 51c. This controls the lift amount of the pump parts 51a, 51b, and 51c.

例えば、代替燃料の吐出量を測定するためには、実施形態1のように、注入管52aに流量計113を設置する必要があるが、注入管52aに流量計113を設けると、注入管52aに流動抵抗が生じて、代替燃料の吐出に悪影響が生じる可能性がある。そこで、こうした問題を回避するために、本実施形態では、各注入ポンプ部51a,51b,51cの吐出量が間接的に分かるリーク量を測定して、各注入ポンプ部51a,51b,51cのリフト量を制御するようにしている。 For example, in order to measure the discharge amount of alternative fuel, it is necessary to install the flow meter 113 in the injection pipe 52a as in the first embodiment, but if the flow meter 113 is installed in the injection pipe 52a, This can create flow resistance and adversely affect the delivery of the alternative fuel. Therefore, in order to avoid such problems, in this embodiment, the discharge amount of each infusion pump part 51a, 51b, 51c is measured by measuring the leakage amount, and the discharge amount of each infusion pump part 51a, 51b, 51c is lifted. I try to control the amount.

具体的には、図7に示すように、第1注入ポンプ部51aのハウジング101の下部に貫通孔120を設けて、この貫通孔120からリークした代替燃料を外部に導く排出管121を設け、この排出管121の途中に、リーク量計測器122を設けている。このリーク量計測器122によって、燃料充填室104から油圧ピストン102側に漏れ出た代替燃料のリーク量を計測するように構成している。 Specifically, as shown in FIG. 7, a through hole 120 is provided in the lower part of the housing 101 of the first injection pump part 51a, and a discharge pipe 121 is provided to guide the alternative fuel leaking from the through hole 120 to the outside. A leak amount measuring device 122 is provided in the middle of this discharge pipe 121. The leak amount measuring device 122 is configured to measure the leak amount of the alternative fuel leaking from the fuel filling chamber 104 to the hydraulic piston 102 side.

本実施形態の制御は、図8の制御フローチャートで行われる。 Control in this embodiment is performed according to the control flowchart in FIG. 8.

初めに、S11で、制御部92は、各種情報の読み込みを行う。主にエンジン制御に必要な各種情報を、検出部91から読み込む。 First, in S11, the control unit 92 reads various information. Various information mainly required for engine control is read from the detection unit 91.

次に、S12で、リーク量計測器122で、各注入ポンプ部51a,51b,51cのリーク量を計測する。 Next, in S12, the leakage amount of each injection pump section 51a, 51b, and 51c is measured by the leakage amount measuring device 122.

その後、S13で、制御部92では、各注入ポンプ部51a,51b,51cの行程容積から測定したリーク量を減算して推定吐出量を算定する。 Thereafter, in S13, the control section 92 calculates the estimated discharge amount by subtracting the measured leakage amount from the stroke volume of each injection pump section 51a, 51b, 51c.

そして、S14で、この推定吐出量から、平均推定吐出量を算出する。具体的には、第1注入ポンプ部51aの推定吐出量、第2注入ポンプ部51bの推定吐出量、それと第3注入ポンプ部51cの推定吐出量を、全て合算して、3で割った値を平均推定吐出量として算出する。 Then, in S14, an average estimated ejection amount is calculated from this estimated ejection amount. Specifically, the estimated discharge amount of the first infusion pump section 51a, the estimated discharge amount of the second infusion pump section 51b, and the estimated discharge amount of the third infusion pump section 51c are all added up and divided by 3. is calculated as the average estimated discharge amount.

その後、S15で、各注入ポンプ部51a,51b,51cの推定吐出量が、平均推定吐出量になるように、第1注入ポンプ部51a,第2注入ポンプ部51b,第3注入ポンプ部51cのポンプリフト量を制御する。 After that, in S15, the first infusion pump part 51a, the second infusion pump part 51b, and the third infusion pump part 51c are adjusted so that the estimated discharge amount of each infusion pump part 51a, 51b, and 51c becomes the average estimated discharge amount. Controls pump lift amount.

さらにその後、次の制御サイクルに備えるべくリターンに移行する。 After that, the process shifts to return in preparation for the next control cycle.

このように制御することで、各注入ポンプ部51a,51b,51cは、全ての注入ポンプ部が同じ吐出量となるようにリフト量が制御される。 By controlling in this way, the lift amount of each of the injection pump sections 51a, 51b, and 51c is controlled so that all the injection pump sections have the same discharge amount.

よって、各注入ポンプ部51a,51b,51cから、同じ量の代替燃料が吐出されて、各燃料噴射弁30…に供給されるため、エンジン1の同じ気筒の燃焼室17…では、安定した混焼状態が得られて、エンジン1が運転されることになる。 Therefore, the same amount of alternative fuel is discharged from each injection pump section 51a, 51b, 51c and supplied to each fuel injection valve 30, so that stable co-combustion can be achieved in the combustion chamber 17 of the same cylinder of the engine 1. Once the condition is obtained, the engine 1 will be operated.

以上のように、本実施形態では、同じ気筒に設けられた燃料噴射弁30…に代替燃料を注入する各注入ポンプ部51a,51b,51cからの代替燃料のリーク量を計測するリーク量計測器122と、そのリーク量計測器122で計測した代替燃料のリーク量を各注入ポンプ部51a,51b,51cの行程容積から減算して、各注入ポンプ部51a,51b,51cの推定吐出量として算定し、その推定吐出量から、同じ気筒に設けられた燃料噴射弁30…に代替燃料を注入する全ての注入ポンプ部の平均推定吐出量を算出して、その平均推定吐出量から、各注入ポンプ部51a,51b,51cの吐出量が該平均推定吐出量になるように、各注入ポンプ部51a,51b,51cのリフト量を制御する制御部92と、を備えている。 As described above, in this embodiment, the leak amount measuring device measures the leak amount of alternative fuel from each injection pump section 51a, 51b, 51c that injects alternative fuel into the fuel injection valve 30 provided in the same cylinder. 122 and the leak amount of the alternative fuel measured by the leak amount measuring device 122 is subtracted from the stroke volume of each injection pump section 51a, 51b, 51c to calculate the estimated discharge amount of each injection pump section 51a, 51b, 51c. Then, from the estimated discharge amount, calculate the average estimated discharge amount of all the injection pump units that inject alternative fuel into the fuel injection valves 30 provided in the same cylinder, and from the average estimated discharge amount, calculate the average estimated discharge amount of each injection pump. A control section 92 is provided to control the lift amount of each injection pump section 51a, 51b, 51c so that the discharge amount of the sections 51a, 51b, 51c becomes the average estimated discharge amount.

これにより、各注入ポンプ部51a,51b,51cのリフト量は、注入ポンプ部51a,51b,51cの平均推定吐出量を基準にして、各々に制御されることになるため、各注入ポンプ部51a,51b,51cは、異なるリフト量で各々代替燃料を吐出することになる。すなわち、各注入ポンプ部51a,51b,51cのリーク量が異なるということは、吐出量も異なると考えられるため、実際の吐出される代替燃料の流量を測定できない場合であっても、リーク量を測定して、各注入ポンプ51a,51b,51cのリフト量を制御して、同量の代替燃料を各燃料噴射弁に供給するのである。 As a result, the lift amount of each infusion pump section 51a, 51b, 51c is controlled individually based on the average estimated discharge amount of each infusion pump section 51a, 51b, 51c. , 51b, and 51c each discharge alternative fuel with different lift amounts. In other words, if the leakage amount of each injection pump part 51a, 51b, 51c is different, it is thought that the discharge amount is also different, so even if the actual flow rate of the alternative fuel discharged cannot be measured, the leakage amount cannot be measured. The same amount of alternative fuel is supplied to each fuel injection valve by measuring and controlling the lift amount of each injection pump 51a, 51b, 51c.

よって、各注入ポンプ部51a,51b,51cでリーク量が異なっても、各注入ポンプ部51a,51b,51cが異なるリフト量で制御されるため、同じ気筒に設けられた燃料噴射弁30…に代替燃料を注入する全ての注入ポンプ部51a,51b,51cから同量の代替燃料を、複数の燃料噴射弁30…に供給することができる。 Therefore, even if the injection pump parts 51a, 51b, 51c have different leakage amounts, each injection pump part 51a, 51b, 51c is controlled with a different lift amount, so that the fuel injection valves 30 provided in the same cylinder... The same amount of alternative fuel can be supplied to the plurality of fuel injection valves 30 from all the injection pump parts 51a, 51b, 51c that inject alternative fuel.

(実施形態3)
次に、実施形態3について説明する。実施形態3を、図9の第1注入ポンプ部の詳細構造を示した縦断面図と、図10の制御フローチャートを使って説明する。その他の構成については、実施形態1と同様の構成であるため、同じ符号を用いて説明を省略する。
(Embodiment 3)
Next, Embodiment 3 will be described. Embodiment 3 will be described using a vertical cross-sectional view showing the detailed structure of the first infusion pump section in FIG. 9 and a control flowchart in FIG. 10. The other configurations are the same as those in the first embodiment, so the same reference numerals will be used and the description will be omitted.

本実施形態3は、第1注入ポンプ部51aの油圧ピストン102のリフト速度を、リフト速度計測器130で計測することで、各注入ポンプ部51a,51b,51cのリフト量を制御するものである。 In the third embodiment, the lift amount of each injection pump section 51a, 51b, 51c is controlled by measuring the lift speed of the hydraulic piston 102 of the first injection pump section 51a with a lift speed measuring device 130. .

例えば、代替燃料の吐出量を測定したり、代替燃料のリーク量を測定したりする場合には、流路に流量計等を設ける必要があるが、こうした流量計等を代替燃料の流路に設けると、流動抵抗が生じてしまうことになる。そこで、こうした流動抵抗を避けるために、本実施形態では、代替燃料の吐出量を、間接的に知ることができる、油圧ピストン102のリフト速度を測定して、注入ポンプ部51a,51b,51cのリフト量を制御するようにしている。なお、油圧ピストン102のリフト速度の代わりに、プランジャー103やスリーブ109のリフト速度を測定するようにしても良い。 For example, when measuring the discharge amount of alternative fuel or the amount of leakage of alternative fuel, it is necessary to install a flow meter etc. in the flow path of the alternative fuel. If provided, flow resistance will occur. Therefore, in order to avoid such flow resistance, in this embodiment, the lift speed of the hydraulic piston 102, which can indirectly know the discharge amount of the alternative fuel, is measured, and the injection pump parts 51a, 51b, 51c are The amount of lift is controlled. Note that instead of the lift speed of the hydraulic piston 102, the lift speed of the plunger 103 or the sleeve 109 may be measured.

具体的には、図9に示すように、第1注入ポンプ部51aの油圧ピストン102の下部側面の移動を測定するリフト速度計測器130を設けて、第1注入ポンプ部51aで、代替燃料を吐出する油圧ピストン102のリフト速度を計測するように構成している。 Specifically, as shown in FIG. 9, a lift speed measuring device 130 is provided to measure the movement of the lower side surface of the hydraulic piston 102 of the first injection pump section 51a, and the alternative fuel is injected into the first injection pump section 51a. It is configured to measure the lift speed of the discharge hydraulic piston 102.

本実施形態の制御は、図10の制御フローチャートで行われる。 Control in this embodiment is performed according to the control flowchart shown in FIG.

初めに、S21で、制御部92は、各種情報の読み込みを行う。主にエンジン制御に必要な各種情報を、検出部91から読み込む。 First, in S21, the control unit 92 reads various information. Various information mainly required for engine control is read from the detection unit 91.

次に、S22で、リフト速度計測器130で、各注入ポンプ部51a,51b,51cの油圧ピストン102のリフト速度を計測する。 Next, in S22, the lift speed measuring device 130 measures the lift speed of the hydraulic piston 102 of each injection pump section 51a, 51b, 51c.

その後、S23で、制御部92では、各注入ポンプ部51a,51b,51cのリフト速度から推定吐出量を算定する。例えば、リフト速度が大の場合は、吐出量は少ないと推定する。すなわち、リフト速度が大きいということは、油圧ピストン102の抵抗が少なく、リークが多く生じていると考えられるため、吐出量が少ないと推定するのが、妥当であると考えられるからである。 Thereafter, in S23, the control section 92 calculates the estimated discharge amount from the lift speed of each injection pump section 51a, 51b, 51c. For example, if the lift speed is high, it is estimated that the discharge amount is low. That is, if the lift speed is high, it is considered that the resistance of the hydraulic piston 102 is low and a large amount of leakage occurs, so it is considered appropriate to estimate that the discharge amount is low.

そして、S24で、この推定吐出量から、平均推定吐出量を算出する。具体的には、第1注入ポンプ部51aの推定吐出量、第2注入ポンプ部51bの推定吐出量、それと第3注入ポンプ部51cの推定吐出量を、全て合算して、3で割った値を平均推定吐出量として算出する。 Then, in S24, an average estimated ejection amount is calculated from this estimated ejection amount. Specifically, the estimated discharge amount of the first infusion pump section 51a, the estimated discharge amount of the second infusion pump section 51b, and the estimated discharge amount of the third infusion pump section 51c are all added up and divided by 3. is calculated as the average estimated discharge amount.

その後、S25で、各注入ポンプ部51a,51b,51cの推定吐出量が、平均推定吐出量になるように、第1注入ポンプ部51a,第2注入ポンプ部51b,第3注入ポンプ部51cのポンプリフト量を制御する。 After that, in S25, the first infusion pump part 51a, the second infusion pump part 51b, and the third infusion pump part 51c are adjusted so that the estimated discharge amount of each infusion pump part 51a, 51b, and 51c becomes the average estimated discharge amount. Controls pump lift amount.

さらにその後、次の制御サイクルに備えるべくリターンに移行する。 After that, the process shifts to return in preparation for the next control cycle.

このように制御することで、本実施形態でも、各注入ポンプ部51a,51b,51cは、全ての注入ポンプ部51a,51b,51cが、同じ程度の吐出量となるようにリフト量が制御される。 By controlling in this way, also in this embodiment, the lift amount of each infusion pump part 51a, 51b, 51c is controlled so that all the infusion pump parts 51a, 51b, 51c have approximately the same discharge amount. Ru.

よって、全ての注入ポンプ部51a,51b,51cから、ほぼ同じ量の代替燃料が吐出されて、各燃料噴射弁30…に供給されるため、エンジン1の同じ気筒の燃焼室17…では、安定した混焼状態でエンジン1が運転されることになる。 Therefore, since almost the same amount of alternative fuel is discharged from all the injection pump parts 51a, 51b, 51c and supplied to each fuel injection valve 30, the combustion chamber 17 of the same cylinder of the engine 1 is stably The engine 1 will be operated in the mixed combustion state.

以上のように、本実施形態では、同じ気筒に設けられた燃料噴射弁30…に代替燃料を注入する各注入ポンプ部51a,51b,51cのリフト速度を計測するリフト速度計測器130と、そのリフト速度計測器130で計測したリフト速度から、各注入ポンプ部51a,51b,51cの推定吐出量を算定して、その推定吐出量から、全ての注入ポンプ部の平均推定吐出量を算出し、各注入ポンプ部51a,51b,51cの吐出量がその平均推定吐出量になるように、各注入ポンプ部51a,51b,51cのリフト量を制御する制御部92と、を備えている。 As described above, in this embodiment, the lift speed measuring device 130 that measures the lift speed of each injection pump section 51a, 51b, 51c that injects alternative fuel into the fuel injection valve 30 provided in the same cylinder, and From the lift speed measured by the lift speed measuring device 130, the estimated discharge amount of each injection pump section 51a, 51b, 51c is calculated, and from the estimated discharge amount, the average estimated discharge amount of all the injection pump sections is calculated, The control unit 92 is provided to control the lift amount of each injection pump section 51a, 51b, 51c so that the discharge amount of each injection pump section 51a, 51b, 51c becomes the average estimated discharge amount.

これにより、各注入ポンプ部51a,51b,51cのリフト量は、平均推定吐出量を基準にして、個別に制御されることになるため、各注入ポンプ部51a,51b,51cは、異なるリフト量で各々代替燃料を吐出することになる。すなわち、各注入ポンプ部51a,51b,51cのリフト速度が異なるということは、吐出量も異なると考えられるため、実際の吐出される代替燃料の流量を測定できない場合であっても、リフト速度を測定して、各注入ポンプ51a,51b,51cのリフト量を制御して、同量の代替燃料を各燃料噴射弁30…に供給するのである。 As a result, the lift amount of each infusion pump section 51a, 51b, 51c is individually controlled based on the average estimated discharge amount, so each infusion pump section 51a, 51b, 51c has a different lift amount. Each of these will discharge alternative fuel. In other words, if the lift speeds of the injection pump parts 51a, 51b, and 51c are different, it is thought that the discharge amounts are also different. The same amount of alternative fuel is supplied to each fuel injection valve 30 by measuring and controlling the lift amount of each injection pump 51a, 51b, 51c.

よって、各注入ポンプ部51a,51b,51cのリフト速度を計測することで、各注入ポンプ部51a,51b,51cの吐出量を間接的に推定して、同じ気筒に設けられた燃料噴射弁30…に代替燃料を注入する全ての注入ポンプ部51a,51b,51cの吐出量をほぼ同じ程度にすることができる。 Therefore, by measuring the lift speed of each injection pump section 51a, 51b, 51c, the discharge amount of each injection pump section 51a, 51b, 51c can be indirectly estimated, and the fuel injection valve 30 provided in the same cylinder can be indirectly estimated. It is possible to make the discharge amount of all the injection pump parts 51a, 51b, 51c which inject alternative fuel into almost the same level.

(実施形態4)
次に、実施形態4について説明する。実施形態4を、図11の第1注入ポンプ部の詳細構造を示した縦断面図と、図12の制御フローチャートを使って説明する。その他の構成については、実施形態1と同様の構成であるため、同じ符号を用いて説明を省略する。
(Embodiment 4)
Next, Embodiment 4 will be described. Embodiment 4 will be described using a vertical cross-sectional view showing the detailed structure of the first infusion pump section in FIG. 11 and a control flowchart in FIG. 12. The other configurations are the same as those in the first embodiment, so the same reference numerals are used and the explanation will be omitted.

本実施形態4は、第1注入ポンプ部51aの燃料充填室104内の圧力を、プランジャー内圧計測器140で計測することで、各注入ポンプ部51a,51b,51cのリフト量を制御するものである。 In the fourth embodiment, the lift amount of each injection pump section 51a, 51b, 51c is controlled by measuring the pressure inside the fuel filling chamber 104 of the first injection pump section 51a with a plunger internal pressure measuring device 140. It is.

例えば、実施形態3のように油圧ピストン102のリフト速度を計測すると、油圧ピストン102等の摺動抵抗により、正確に代替燃料の吐出量が推定できない可能性がある。そこで、本実施形態では、燃料充填室104内の圧力を直接測定することで、代替燃料の吐出量を推定して、注入ポンプ部51a,51b,51cのリフト量を制御するようにしている。 For example, when the lift speed of the hydraulic piston 102 is measured as in the third embodiment, the discharge amount of the alternative fuel may not be accurately estimated due to the sliding resistance of the hydraulic piston 102 and the like. Therefore, in this embodiment, by directly measuring the pressure inside the fuel filling chamber 104, the discharge amount of the alternative fuel is estimated, and the lift amounts of the injection pump sections 51a, 51b, and 51c are controlled.

具体的には、図11に示すように、第1注入ポンプ部51aの燃料充填室104内の圧力を測定するプランジャー内圧計測器140を設けて、第1注入ポンプ部51aで、代替燃料を吐出する際の燃料充填室104の圧力変化を計測するように構成している。 Specifically, as shown in FIG. 11, a plunger internal pressure measuring device 140 is provided to measure the pressure inside the fuel filling chamber 104 of the first injection pump section 51a, and the alternative fuel is injected into the first injection pump section 51a. It is configured to measure the pressure change in the fuel filling chamber 104 during discharge.

本実施形態の制御は、図12の制御フローチャートで行われる。 Control in this embodiment is performed according to the control flowchart in FIG. 12.

初めに、S31で、制御部92は、各種情報の読み込みを行う。主にエンジン制御に必要な各種情報を、検出部91から読み込む。 First, in S31, the control unit 92 reads various information. Various information mainly required for engine control is read from the detection unit 91.

次に、S32で、プランジャー内圧計測器140で、各注入ポンプ部51a,51b,51cのプランジャー内圧、すなわち、燃料充填室104内の圧力を計測する。 Next, in S32, the plunger internal pressure of each injection pump section 51a, 51b, 51c, that is, the pressure in the fuel filling chamber 104, is measured by the plunger internal pressure measuring device 140.

その後、S33で、制御部92では、各注入ポンプ部51a,51b,51cのプランジャー内圧から推定吐出量を算定する。例えば、プランジャー内圧が低い場合は、吐出量は少ないと推定する。すなわち、フランジャー内圧が低いということは、リークが多く生じており、吐出量は少ないと推定するのが、妥当であると考えられるからである。 Thereafter, in S33, the control section 92 calculates the estimated discharge amount from the plunger internal pressure of each injection pump section 51a, 51b, 51c. For example, if the plunger internal pressure is low, it is estimated that the discharge amount is small. That is, it is considered reasonable to assume that if the flange internal pressure is low, there is a lot of leakage and the discharge amount is small.

そして、S34で、この推定吐出量から、平均推定吐出量を算出する。具体的には、第1注入ポンプ部51aの推定吐出量、第2注入ポンプ部51bの推定吐出量、それと第3注入ポンプ部51cの推定吐出量を、全て合算して、3で割った値を平均推定吐出量として算出する。 Then, in S34, an average estimated ejection amount is calculated from this estimated ejection amount. Specifically, the estimated discharge amount of the first infusion pump section 51a, the estimated discharge amount of the second infusion pump section 51b, and the estimated discharge amount of the third infusion pump section 51c are all added up and divided by 3. is calculated as the average estimated discharge amount.

その後、S35で、各注入ポンプ部51a,51b,51cの推定吐出量が、平均推定吐出量になるように、第1注入ポンプ部51a,第2注入ポンプ部51b,第3注入ポンプ部51cのポンプリフト量を制御する。 After that, in S35, the first infusion pump section 51a, the second infusion pump section 51b, and the third infusion pump section 51c are adjusted so that the estimated discharge amount of each of the infusion pump sections 51a, 51b, and 51c becomes the average estimated discharge amount. Controls pump lift amount.

さらにその後、次の制御サイクルに備えるべくリターンに移行する。 After that, the process shifts to return in preparation for the next control cycle.

このように制御することで、本実施形態でも、各注入ポンプ部51a,51b,51cは、全ての注入ポンプ部51a,51b,51cが、同じ程度の吐出量となるようにリフト量が制御される。 By controlling in this way, also in this embodiment, the lift amount of each infusion pump part 51a, 51b, 51c is controlled so that all the infusion pump parts 51a, 51b, 51c have approximately the same discharge amount. Ru.

よって、全ての注入ポンプ部51a,51b,51cから、ほぼ同じ量の代替燃料が吐出されて、各燃料噴射弁30…に供給されるため、エンジン1の同じ気筒の燃焼室17…では、安定した混焼状態で、エンジン1が運転されることになる。 Therefore, since almost the same amount of alternative fuel is discharged from all the injection pump parts 51a, 51b, 51c and supplied to each fuel injection valve 30, the combustion chamber 17 of the same cylinder of the engine 1 is stably The engine 1 will be operated in the mixed combustion state.

以上のように、本実施形態では、同じ気筒に設けられた燃料噴射弁30…に代替燃料を注入する各注入ポンプ部51a,51b,51cのリフト時の燃料充填室の内圧を計測するプランジャー内圧計測器140と、そのプランジャー内圧計測器104で計測した内圧から、各注入ポンプ部51a,51b,51cの推定吐出量を算定して、その推定吐出量から、同じ気筒に設けられた燃料噴射弁30…に代替燃料を注入する全ての注入ポンプ部51a,51b,51cの平均推定吐出量を算出し、各注入ポンプ部51a,51b,51cの吐出量がその平均推定吐出量になるように、各注入ポンプ部51a,51b,51cのリフト量を制御する制御部92と、を備えている。 As described above, in this embodiment, the plunger measures the internal pressure of the fuel filling chamber when each injection pump section 51a, 51b, 51c injects alternative fuel into the fuel injection valve 30 provided in the same cylinder when lifted. The estimated discharge amount of each injection pump section 51a, 51b, 51c is calculated from the internal pressure measured by the internal pressure measuring device 140 and the plunger internal pressure measuring device 104, and from the estimated discharge amount, the amount of fuel provided in the same cylinder is calculated. The average estimated discharge amount of all the injection pump sections 51a, 51b, 51c that inject alternative fuel into the injection valves 30... is calculated, and the discharge amount of each injection pump section 51a, 51b, 51c is made to be the average estimated discharge amount. The apparatus further includes a control section 92 that controls the lift amount of each injection pump section 51a, 51b, and 51c.

これにより、各注入ポンプ部51a,51b,51cのリフト量は、平均推定吐出量を基準にして、個別に制御されることになるため、各注入ポンプ部51a,51b,51cは、異なるリフト量で各々代替燃料を吐出することになる。すなわち、各注入ポンプ部51a,51b,51cのリフト時の内圧が異なるということは、吐出量も異なると考えられるため、実際に吐出される代替燃料の流量を測定できない場合であっても、リフト時の内圧を測定して、各注入ポンプ部51a,51b,51cのリフト量を制御して、同量の代替燃料を各燃料噴射弁30…に供給するのである。 As a result, the lift amount of each infusion pump section 51a, 51b, 51c is individually controlled based on the average estimated discharge amount, so each infusion pump section 51a, 51b, 51c has a different lift amount. Each of these will discharge alternative fuel. In other words, the fact that the internal pressures of the injection pump parts 51a, 51b, and 51c during lift are different means that the discharge amount is also different, so even if the flow rate of the alternative fuel actually discharged cannot be measured, the lift The same amount of alternative fuel is supplied to each fuel injection valve 30 by measuring the internal pressure at the same time and controlling the lift amount of each injection pump section 51a, 51b, 51c.

よって、注入ポンプ部51a,51b,51cのリフト時の内圧を計測することで、各注入ポンプ部51a,51b,51cの吐出量を、間接的に推定して、同じ気筒に設けられた燃料噴射弁30…に代替燃料を注入する全ての注入ポンプ部51a,51b,51cの吐出量を、ほぼ同じ程度にすることができる。 Therefore, by measuring the internal pressure of the injection pump parts 51a, 51b, 51c when they are lifted, the discharge amount of each injection pump part 51a, 51b, 51c can be indirectly estimated, and the fuel injection amount provided in the same cylinder can be estimated indirectly. The discharge amount of all the injection pump parts 51a, 51b, 51c that inject alternative fuel into the valves 30 can be made approximately the same.

(その他の実施形態)
以上、様々な実施形態について説明してきたが、本願発明は、これらに限定されず、各注入ポンプ部から吐出される代替燃料がアンモニアのように粘度が低くリークが生じるようなものであっても、個々の注入ポンプ部ごとに、個別に制御して、吐出量を全て同じにできるものであれば、本願発明に技術的範囲に含まれるものである。
(Other embodiments)
Although various embodiments have been described above, the present invention is not limited to these, and even if the alternative fuel discharged from each injection pump part has a low viscosity such as ammonia and may cause leakage. , it is within the technical scope of the present invention as long as each infusion pump section can be individually controlled and the discharge amount can be made the same for all.

また、代替燃料についても、アンモニアだけに限定されるものでなく、バイオ燃料、メタノール、等で、水の粘度よりも粘度が低い燃料であれば、どのようなものであっても良い。 Further, the alternative fuel is not limited to ammonia, and may be any fuel such as biofuel, methanol, etc., as long as it has a viscosity lower than that of water.

以上説明したように、本発明は、舶用エンジンなどに用いる注入ポンプを備える燃料噴射システムに関する。特に、化石燃料にアンモニア等の代替燃料を注入する注入ポンプを備える燃料噴射システムにおいて有用である。 As described above, the present invention relates to a fuel injection system including an injection pump used in a marine engine or the like. It is particularly useful in fuel injection systems that include injection pumps that inject alternative fuels such as ammonia into fossil fuels.

1…舶用エンジン
10…シリンダ
17…燃焼室
30…燃料噴射弁
51…注入ポンプ
51a…第1注入ポンプ部
51b…第2注入ポンプ部
51c…第3注入ポンプ部
92…制御部
100…燃料噴射システム
113…流量計
122…リーク量計測器
130…リフト速度計測器
140…プランジャー内圧計測器
1 Marine engine 10 Cylinder 17 Combustion chamber 30 Fuel injection valve 51 Injection pump 51a First injection pump section 51b Second injection pump section 51c Third injection pump section 92 Control section 100 Fuel injection system 113...Flowmeter 122...Leak amount measuring device 130...Lift speed measuring device 140...Plunger internal pressure measuring device

Claims (5)

化石燃料と代替燃料を燃焼室で混焼させる多気筒のエンジンで用いられ、前記化石燃料と代替燃料のうち、代替燃料を燃料噴射弁に供給する注入ポンプを備える燃料噴射システムであって、
前記注入ポンプは、代替燃料を各燃料噴射弁にそれぞれ注入するように設定された複数の注入ポンプ部を備え、
前記注入ポンプ部の各々の代替燃料の注入量が、同じ気筒に設けられた燃料噴射弁に代替燃料を注入する他の注入ポンプ部との間で同じになるように制御する注入量制御手段と、
を備えたことを特徴とする燃料噴射システム。
A fuel injection system that is used in a multi-cylinder engine that co-combusts fossil fuel and alternative fuel in a combustion chamber, and includes an injection pump that supplies alternative fuel from among the fossil fuel and alternative fuel to a fuel injection valve,
The injection pump includes a plurality of injection pump sections configured to respectively inject alternative fuel into each fuel injector;
injection amount control means for controlling the amount of alternative fuel injected into each of the injection pump sections to be the same as that of other injection pump sections that inject alternative fuel into fuel injection valves provided in the same cylinder; ,
A fuel injection system characterized by:
前記注入量制御手段が、同じ気筒に設けられた燃料噴射弁に代替燃料を注入する各注入ポンプ部からの代替燃料の吐出量を計測する吐出量計測手段と、
該吐出量計測手段で計測した代替燃料の吐出量から同じ気筒に設けられた燃料噴射弁に代替燃料を注入する全ての注入ポンプ部の平均吐出量を算出する平均吐出量算出手段と、
該平均値算出手段で算出した平均吐出量から、前記各注入ポンプ部の吐出量が該平均吐出量になるように、前記各注入ポンプ部のリフト量を制御するリフト量制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1記載の燃料噴射システム。
Discharge amount measuring means, wherein the injection amount control means measures the amount of alternative fuel discharged from each injection pump section that injects the alternative fuel into a fuel injection valve provided in the same cylinder;
an average discharge amount calculating means for calculating an average discharge amount of all injection pump sections that inject alternative fuel into fuel injection valves provided in the same cylinder from the discharge amount of the alternative fuel measured by the discharge amount measuring means;
Lift amount control means for controlling the lift amount of each of the infusion pump sections so that the discharge amount of each of the infusion pump sections becomes the average discharge amount based on the average discharge amount calculated by the average value calculation means;
The fuel injection system according to claim 1, further comprising:
前記注入量制御手段が、同じ気筒に設けられた燃料噴射弁に代替燃料を注入する各注入ポンプ部からの代替燃料のリーク量を計測するリーク量計測手段と、
該リーク量計測手段で計測した代替燃料のリーク量を前記各注入ポンプ部の行程容積から減算して、各注入ポンプ部の推定吐出量として算定する吐出量推定手段と、
該吐出量推定手段で算定した代替燃料の推定吐出量から、同じ気筒に設けられた燃料噴射弁に代替燃料を注入する全ての注入ポンプ部の平均推定吐出量を算出する平均推定吐出量算出手段と、
該平均推定吐出量算出手段で算出した平均推定吐出量から、前記各注入ポンプ部の吐出量が該平均推定吐出量になるように、前記各注入ポンプ部のリフト量を制御するリフト量制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1記載の燃料噴射システム。
Leak amount measuring means, wherein the injection amount control means measures the amount of leakage of the alternative fuel from each injection pump section that injects the alternative fuel into the fuel injection valve provided in the same cylinder;
Discharge amount estimating means for subtracting the leakage amount of the alternative fuel measured by the leakage amount measuring means from the stroke volume of each injection pump section to calculate an estimated discharge amount of each injection pump section;
Average estimated discharge amount calculating means for calculating the average estimated discharge amount of all injection pump units that inject alternative fuel into fuel injection valves provided in the same cylinder from the estimated discharge amount of the alternative fuel calculated by the discharge amount estimating means. and,
Lift amount control means for controlling the lift amount of each of the infusion pump sections so that the discharge amount of each of the infusion pump sections becomes the average estimated discharge amount based on the average estimated discharge amount calculated by the average estimated discharge amount calculation means. and,
The fuel injection system according to claim 1, further comprising:
前記注入量制御手段が、同じ気筒に設けられた燃料噴射弁に代替燃料を注入する各注入ポンプ部のリフト速度を計測するリフト速度計測手段と、
該リフト速度計測手段で計測したリフト速度から、前記各注入ポンプ部の推定吐出量を算定する吐出量推定手段と、
該吐出量推定手段で算定した代替燃料の推定吐出量から、同じ気筒に設けられた燃料噴射弁に代替燃料を注入する全ての注入ポンプ部の平均推定吐出量を算出する平均推定吐出量算出手段と、
該平均推定吐出量算出手段で算出した平均推定吐出量から、前記各注入ポンプ部の吐出量が該平均推定吐出量になるように、前記各注入ポンプ部のリフト量を制御するリフト量制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1記載の燃料噴射システム。
lift speed measuring means for measuring the lift speed of each injection pump section in which the injection amount control means injects the alternative fuel into a fuel injection valve provided in the same cylinder;
a discharge amount estimating means for calculating an estimated discharge amount of each of the injection pump sections from the lift speed measured by the lift speed measuring means;
Average estimated discharge amount calculating means for calculating the average estimated discharge amount of all injection pump units that inject alternative fuel into fuel injection valves provided in the same cylinder from the estimated discharge amount of the alternative fuel calculated by the discharge amount estimating means. and,
Lift amount control means for controlling the lift amount of each of the infusion pump sections so that the discharge amount of each of the infusion pump sections becomes the average estimated discharge amount based on the average estimated discharge amount calculated by the average estimated discharge amount calculation means. and,
The fuel injection system according to claim 1, further comprising:
前記注入量制御手段が、同じ気筒に設けられた燃料噴射弁に代替燃料を注入する各注入ポンプ部のリフト時の内圧を計測する内圧計測手段と、
該内圧計測手段で計測した内圧から、前記各注入ポンプ部の推定吐出量を算定する吐出量推定手段と、
該吐出量推定手段で算出した代替燃料の推定吐出量から、同じ気筒に設けられた燃料噴射弁に代替燃料を注入する全ての注入ポンプ部の平均推定吐出量を算出する平均推定吐出量算出手段と、
該平均推定吐出量算出手段で算出した平均推定吐出量から、前記各注入ポンプ部の吐出量が該平均推定吐出量になるように、前記各注入ポンプ部のリフト量を制御するリフト量制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1記載の燃料噴射システム。
internal pressure measuring means for measuring the internal pressure at the time of lift of each injection pump section in which the injection amount control means injects the alternative fuel into a fuel injection valve provided in the same cylinder;
A discharge amount estimating means for calculating an estimated discharge amount of each of the infusion pump parts from the internal pressure measured by the internal pressure measuring means;
Average estimated discharge amount calculating means for calculating the average estimated discharge amount of all injection pump units that inject alternative fuel into fuel injection valves provided in the same cylinder from the estimated discharge amount of the alternative fuel calculated by the discharge amount estimating means. and,
Lift amount control means for controlling the lift amount of each of the infusion pump sections so that the discharge amount of each of the infusion pump sections becomes the average estimated discharge amount based on the average estimated discharge amount calculated by the average estimated discharge amount calculation means. and,
The fuel injection system according to claim 1, further comprising:
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