JP6832173B2 - Fuel supply device - Google Patents

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Description

本発明は、ガスエンジンの燃料供給装置に関する。 The present invention relates to a fuel supply device for a gas engine.

天然ガス等の気体燃料を燃料とするガスエンジンにおいて、気体燃料源から供給される気体燃料を、電動モータを駆動源とする電動圧縮機で圧縮し、インジェクタに供給するものが公知である(例えば、特許文献1)。電動圧縮機は、電動モータの回転数を変化させることによって時間当りの吐出量を変化させることができるため、ガスエンジンの運転状態や気体燃料源の圧力に応じて適切な吐出量を実現することができる。 In a gas engine that uses gaseous fuel such as natural gas as fuel, it is known that the gaseous fuel supplied from the gaseous fuel source is compressed by an electric compressor using an electric motor as a drive source and supplied to an injector (for example). , Patent Document 1). Since the electric compressor can change the discharge amount per hour by changing the rotation speed of the electric motor, it is necessary to realize an appropriate discharge amount according to the operating state of the gas engine and the pressure of the gas fuel source. Can be done.

特開2014−159791号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-159791

システムの簡素化や小型化を目的として、圧縮機の駆動源に電動モータの代わりにガスエンジンの出力軸の動力を利用したい場合がある。しかしながら、ガスエンジンの出力によって圧縮機を駆動する場合、ガスエンジンの回転数に応じて圧縮機の回転数が変化し、圧縮機の回転数に応じて圧縮機の吐出量が変化するため、気体燃料の圧力を所定の値に制御するためには特別な構成を要する。 For the purpose of simplifying or downsizing the system, there are cases where it is desired to use the power of the output shaft of a gas engine instead of the electric motor as the drive source of the compressor. However, when the compressor is driven by the output of the gas engine, the number of revolutions of the compressor changes according to the number of revolutions of the gas engine, and the discharge amount of the compressor changes according to the number of revolutions of the compressor. A special configuration is required to control the fuel pressure to a predetermined value.

本発明は、以上の背景を鑑み、ガスエンジンの燃料供給装置において、ガスエンジンの出力を利用して圧縮機を駆動することを課題とする。 In view of the above background, it is an object of the present invention to drive a compressor by utilizing the output of a gas engine in a fuel supply device of a gas engine.

上記課題を解決するために本発明の一態様は、ガスエンジンの燃料供給装置であって、気体燃料源とインジェクタとを接続する気体燃料通路と、前記気体燃料通路に設けられ、前記ガスエンジンの駆動力を受けて駆動される可変容量型かつ斜板型の圧縮機と、前記気体燃料通路における前記圧縮機と前記インジェクタとの間に設けられた調圧弁とを有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, one aspect of the present invention is a fuel supply device for a gas engine, which is provided in a gas fuel passage connecting a gas fuel source and an injector, and a gas fuel passage provided with the gas engine. It is characterized by having a variable capacitance type and swash plate type compressor driven by receiving a driving force, and a pressure regulating valve provided between the compressor and the injector in the gas fuel passage.

この態様によれば、圧縮機が可変容量型であるため、ガスエンジンの回転数に応じて圧縮機の回転数が変化するときにも吐出量を変化させて、圧縮機の下流側の気体燃料の圧力を制御することができる。また、インジェクタに供給される気体燃料の圧力は、調圧弁による圧力制御によって安定性良く制御される。 According to this aspect, since the compressor is a variable capacitance type, the discharge amount is changed even when the rotation speed of the compressor changes according to the rotation speed of the gas engine, and the gas fuel on the downstream side of the compressor is changed. Pressure can be controlled. Further, the pressure of the gaseous fuel supplied to the injector is controlled with good stability by the pressure control by the pressure regulating valve.

また、上記の態様において、前記気体燃料通路における前記調圧弁と前記インジェクタとの間の部分の圧力である調圧弁下流圧を検出する第1圧力センサと、前記調圧弁下流圧に基づいて前記調圧弁の開度を制御する制御装置とを有するとよい。 Further, in the above aspect, the first pressure sensor that detects the downstream pressure of the pressure regulating valve, which is the pressure of the portion between the pressure regulating valve and the injector in the gas fuel passage, and the adjusting valve based on the downstream pressure of the pressure regulating valve. It is preferable to have a control device for controlling the opening degree of the pressure valve.

この態様によれば、制御装置は、検出された調圧弁下流圧に基づいて調圧弁の開度を制御することによって調圧弁下流圧を所望の値に制御することができる。 According to this aspect, the control device can control the pressure control valve downstream pressure to a desired value by controlling the opening degree of the pressure control valve based on the detected pressure control valve downstream pressure.

また、上記の態様において、前記気体燃料通路における前記圧縮機と前記調圧弁との間の部分の圧力である調圧弁上流圧を検出する第2圧力センサを有し、前記制御装置は、前記調圧弁上流圧に基づいて前記圧縮機の吐出量を制御するとよい。 Further, in the above aspect, the control device includes a second pressure sensor that detects the upstream pressure of the pressure regulating valve, which is the pressure of the portion between the compressor and the pressure regulating valve in the gas fuel passage. The discharge amount of the compressor may be controlled based on the upstream pressure of the pressure valve.

この態様によれば、制御装置は、検出された調圧弁上流圧に基づいて圧縮機を制御することによって調圧弁上流圧を所望の値に制御することができる。 According to this aspect, the control device can control the pressure regulating valve upstream pressure to a desired value by controlling the compressor based on the detected pressure regulating valve upstream pressure.

また、上記の態様において、前記制御装置は、前記調圧弁上流圧が前記調圧弁下流圧よりも所定の圧力差を有して高い値となるように前記圧縮機の吐出量を制御するとよい。 Further, in the above aspect, the control device may control the discharge amount of the compressor so that the pressure regulating valve upstream pressure has a predetermined pressure difference and becomes a higher value than the pressure regulating valve downstream pressure.

この態様によれば、調圧弁下流圧に対して調圧弁上流圧が高く維持されるため、調圧弁による圧力調節が可能になり、調圧弁下流圧の値が安定する。 According to this aspect, since the pressure regulating valve upstream pressure is maintained high with respect to the pressure regulating valve downstream pressure, the pressure can be adjusted by the pressure regulating valve, and the value of the pressure regulating valve downstream pressure is stabilized.

また、上記の態様において、前記制御装置は、前記ガスエンジンの運転状態に基づいて前記調圧弁下流圧の要求圧力を設定し、前記調圧弁下流圧が前記要求圧力となるように前記調圧弁の開度を制御するとよい。 Further, in the above aspect, the control device sets the required pressure of the pressure regulating valve downstream pressure based on the operating state of the gas engine, and the pressure regulating valve downstream pressure becomes the required pressure. It is good to control the opening degree.

この態様によれば、ガスエンジンの運転状態に基づいて調圧弁を制御し、調圧弁下流圧をガスエンジンの運転状態に応じた所望の圧力に制御することができる。 According to this aspect, the pressure regulating valve can be controlled based on the operating state of the gas engine, and the downstream pressure of the pressure regulating valve can be controlled to a desired pressure according to the operating state of the gas engine.

また、上記の態様において、前記制御装置は、前記調圧弁上流圧が前記要求圧力よりも0.5MPa以上1.0MPa以下の圧力差を有して高い値となるように前記圧縮機の吐出量を制御するとよい。 Further, in the above aspect, the control device discharges the compressor so that the upstream pressure of the pressure regulating valve has a pressure difference of 0.5 MPa or more and 1.0 MPa or less from the required pressure and becomes a high value. It is good to control.

この態様によれば、調圧弁による調整代が大きくなり、調圧弁下流圧が一層安定する。 According to this aspect, the adjustment allowance by the pressure regulating valve becomes large, and the downstream pressure of the pressure regulating valve becomes more stable.

また、上記の態様において、前記圧縮機は、回転可能かつ回転軸に対して傾斜可能に設けられ、前記回転軸に直交する平面との角度が0°になり得る斜板と、前記斜板の回転によって往復動するピストンとを有し、前記気体燃料通路における前記気体燃料源及び前記圧縮機の間の部分と前記圧縮機及び前記調圧弁の間の部分とを接続するバイパス通路と、前記バイパス通路に設けられ、前記気体燃料源側から前記インジェクタ側への流れを許容する一方、逆向きの流れを禁止する第1一方向弁とを有するとよい。 Further, in the above aspect, the compressor is provided to be rotatable and tiltable with respect to the rotation axis, and the angle between the swash plate and the plane orthogonal to the rotation axis can be 0 °. A bypass passage having a piston that reciprocates by rotation and connecting a portion of the gas fuel passage between the gas fuel source and the compressor and a portion between the compressor and the pressure regulating valve, and the bypass. It is preferable to have a first one-way valve provided in the passage, which allows the flow from the gas fuel source side to the injector side, while prohibiting the flow in the opposite direction.

この態様によれば、斜板の角度を0°にすることによって圧縮機による気体燃料の圧縮を停止することができる。圧縮機の停止状態では、気体燃料はバイパス通路を通って圧縮機を迂回して流れる。 According to this aspect, the compression of the gaseous fuel by the compressor can be stopped by setting the angle of the swash plate to 0 °. When the compressor is stopped, gaseous fuel flows around the compressor through the bypass passage.

また、上記の態様において、前記回転軸と前記ガスエンジンの出力軸とを接続するクラッチとを有するとよい。 Further, in the above aspect, it is preferable to have a clutch for connecting the rotating shaft and the output shaft of the gas engine.

この態様によれば、圧縮機による気体燃料の圧縮を行わない場合にはクラッチを切断して圧縮機の回転に伴う摩擦損失を省略することができる。 According to this aspect, when the gas fuel is not compressed by the compressor, the clutch can be disengaged and the friction loss due to the rotation of the compressor can be omitted.

また、上記の態様において、前記制御装置は、前記クラッチの切断状態から接続状態への切り換えを、前記斜板の前記回転軸に直交する平面に対する角度が所定の最小範囲のときに実行するとよい。 Further, in the above aspect, the control device may switch the clutch from the disengaged state to the connected state when the angle of the swash plate with respect to the plane orthogonal to the rotation axis is within a predetermined minimum range.

この態様によれば、斜板の回転軸に直交する平面に対する角度が最小範囲にあるときには、圧縮機の回転抵抗が小さくなるため、クラッチを接続するときの衝撃が低減させる。これにより、衝突音の発生や、気体燃料の急激な圧力変動が抑制される。 According to this aspect, when the angle with respect to the plane orthogonal to the rotation axis of the swash plate is in the minimum range, the rotation resistance of the compressor becomes small, so that the impact when engaging the clutch is reduced. As a result, the generation of collision noise and sudden pressure fluctuations of gaseous fuel are suppressed.

また、上記の態様において、前記第1一方向弁は、前記気体燃料源側の圧力に対する前記インジェクタ側の圧力差が所定値未満のときに前記インジェクタ側から前記気体燃料源側への流れを禁止する一方、前記気体燃料源側の圧力に対する前記インジェクタ側の圧力差が所定値以上のときに前記インジェクタ側から前記気体燃料源側への流れを許容するとよい。 Further, in the above aspect, the first one-way valve prohibits the flow from the injector side to the gas fuel source side when the pressure difference on the injector side with respect to the pressure on the gas fuel source side is less than a predetermined value. On the other hand, when the pressure difference on the injector side with respect to the pressure on the gas fuel source side is equal to or greater than a predetermined value, it is preferable to allow the flow from the injector side to the gas fuel source side.

この態様によれば、第1一方向弁は調圧弁上流圧を第1一方向弁の気体燃料源側に解放するリリーフ弁として機能し、調圧弁上流圧の意図しない上昇が抑制される。 According to this aspect, the first one-way valve functions as a relief valve that releases the upstream pressure of the pressure regulating valve to the gas fuel source side of the first one-way valve, and an unintended increase in the upstream pressure of the pressure regulating valve is suppressed.

また、上記の態様において、前記気体燃料通路における前記気体燃料源及び前記圧縮機の間の部分と前記圧縮機及び前記調圧弁の間の部分とを接続するリリーフ通路と、前記リリーフ通路に設けられ、前記インジェクタ側から前記気体燃料源側への流れを許容する一方、逆向きの流れを禁止する第2一方向弁と、前記リリーフ通路に設けられ、前記インジェクタ側の圧力が前記気体燃料源側の圧力に対して所定値以上高いときに開くリリーフ弁とを有するとよい。 Further, in the above embodiment, the relief passage connecting the portion between the gas fuel source and the compressor and the portion between the compressor and the pressure regulating valve in the gas fuel passage and the relief passage are provided. A second one-way valve that allows flow from the injector side to the gas fuel source side while prohibiting reverse flow, and a pressure in the relief passage where the pressure on the injector side is applied to the gas fuel source side. It is preferable to have a relief valve that opens when the pressure is higher than a predetermined value.

この態様によれば、調圧弁上流圧の意図しない上昇が抑制される。 According to this aspect, an unintended increase in the upstream pressure of the pressure regulating valve is suppressed.

以上の構成によれば、ガスエンジンの燃料供給装置において、ガスエンジンの出力を利用して圧縮機を駆動することができる。 According to the above configuration, in the fuel supply device of the gas engine, the compressor can be driven by utilizing the output of the gas engine.

第1実施形態に係る燃料供給装置を備えた車両の構成図Configuration diagram of the vehicle provided with the fuel supply device according to the first embodiment 圧縮機の模式断面図Schematic cross-sectional view of the compressor 変形例に係る第1一方向弁の断面図Cross-sectional view of the first one-way valve according to the modified example

以下、図面を参照して、本発明に係るガスエンジンの燃料供給装置を適用した車両について説明する。 Hereinafter, a vehicle to which the fuel supply device for the gas engine according to the present invention is applied will be described with reference to the drawings.

図1に示すように、車両1は、ガスエンジン2と、ガスエンジン2に気体燃料を供給する燃料供給装置3とを有する。気体燃料は、天然ガス、石油ガス(オートガス)、水素等の公知の気体燃料である。本実施形態では、気体燃料は天然ガスである。ガスエンジン2は、気体燃料を燃焼室2Aに直接に供給する直噴内燃機関である。燃焼室2Aは、主室と、主室に対して小さい容積を有する副室とを有し、気体燃料が副室に供給される構成であってもよい。 As shown in FIG. 1, the vehicle 1 has a gas engine 2 and a fuel supply device 3 for supplying gaseous fuel to the gas engine 2. The gaseous fuel is a known gaseous fuel such as natural gas, petroleum gas (auto gas), and hydrogen. In this embodiment, the gaseous fuel is natural gas. The gas engine 2 is a direct-injection internal combustion engine that directly supplies gaseous fuel to the combustion chamber 2A. The combustion chamber 2A may have a main chamber and a sub chamber having a small volume with respect to the main chamber, and gas fuel may be supplied to the sub chamber.

燃料供給装置3は、気体燃料を貯留するガスタンク5(気体燃料源)と、気体燃料を燃焼室2Aに噴射するインジェクタ6と、ガスタンク5とインジェクタ6とを接続する燃料通路7(気体燃料通路)と、燃料通路7に設けられた圧縮機10とを有する。燃料通路7には、圧縮機10を迂回するようにバイパス通路12及びリリーフ通路13が接続されている。燃料通路7、バイパス通路12、及びリリーフ通路13は、それぞれ配管によって形成されている。 The fuel supply device 3 includes a gas tank 5 (gas fuel source) for storing gaseous fuel, an injector 6 for injecting gaseous fuel into the combustion chamber 2A, and a fuel passage 7 (gas fuel passage) connecting the gas tank 5 and the injector 6. And a compressor 10 provided in the fuel passage 7. A bypass passage 12 and a relief passage 13 are connected to the fuel passage 7 so as to bypass the compressor 10. The fuel passage 7, the bypass passage 12, and the relief passage 13 are each formed by piping.

ガスタンク5は、車両1の外部の燃料源から供給される気体燃料を貯留する。インジェクタ6は、ソレノイドやピエゾ素子等の電気式アクチュエータによって弁体を駆動する電動インジェクタである。 The gas tank 5 stores gaseous fuel supplied from a fuel source outside the vehicle 1. The injector 6 is an electric injector that drives a valve body by an electric actuator such as a solenoid or a piezo element.

圧縮機10は、公知の可変容量型かつ斜板型の圧縮機10であってよい。また、圧縮機10は、吐出量が0となる無負荷状態を取り得るものであることが好ましい。図2に示すように、圧縮機10は、前後に延びる円筒形のハウジング21と、ハウジング21に回転可能に支持され、前端がハウジング21の外方に突出した回転軸22とを有する。ハウジング21の後部には、それぞれ左右に並列に延び、回転軸22を囲むように配列された複数のシリンダ23が形成されている。各シリンダ23には、往復動可能にピストン24が受容されている。ハウジング21の前部には各シリンダ23の前端に連通するクランク室26が形成されている。ハウジング21の後端部には、吸入室27と吐出室28とが形成されている。各シリンダ23は、吸入室27及び吐出室28のそれぞれに連通している。吸入室27及びシリンダ23の連通部にはシリンダ23側が吸入室27側に対して低圧になったときに開く吸入弁(不図示)が設けられ、吐出室28及びシリンダ23の連通部にはシリンダ23側が吐出室28側に対して高圧になったときに開く吐出弁(不図示)が設けられている。吸入室27はハウジング21の外面に開口した吸入ポート(不図示)に連通し、吐出室28はハウジング21の外面に開口した吐出ポート(不図示)に連通している。 The compressor 10 may be a known variable capacitance type and swash plate type compressor 10. Further, it is preferable that the compressor 10 can take a no-load state in which the discharge amount becomes 0. As shown in FIG. 2, the compressor 10 has a cylindrical housing 21 extending back and forth, and a rotating shaft 22 rotatably supported by the housing 21 and having a front end projecting outward from the housing 21. At the rear portion of the housing 21, a plurality of cylinders 23 extending in parallel on the left and right sides and arranged so as to surround the rotating shaft 22 are formed. A piston 24 is received in each cylinder 23 so as to be reciprocating. A crank chamber 26 communicating with the front end of each cylinder 23 is formed in the front portion of the housing 21. A suction chamber 27 and a discharge chamber 28 are formed at the rear end of the housing 21. Each cylinder 23 communicates with each of the suction chamber 27 and the discharge chamber 28. A suction valve (not shown) that opens when the cylinder 23 side becomes low pressure with respect to the suction chamber 27 side is provided in the communication portion between the suction chamber 27 and the cylinder 23, and the cylinder is provided in the communication portion between the discharge chamber 28 and the cylinder 23. A discharge valve (not shown) that opens when the pressure on the 23 side becomes higher than that on the discharge chamber 28 side is provided. The suction chamber 27 communicates with a suction port (not shown) opened on the outer surface of the housing 21, and the discharge chamber 28 communicates with a discharge port (not shown) opened on the outer surface of the housing 21.

回転軸22は、クランク室26内に位置する部分に、径方向に張り出した円板22Aと、円板22Aからシリンダ23側に突出したアーム31を一体回転可能に有している。アーム31には斜板支持体32が回転軸22の接線方向に延びる軸線を中心として回動可能に支持され、斜板支持体32の後面にはスラスト軸受を介して斜板33が支持されている。斜板支持体32及び斜板33の中央には開口が形成され、回転軸22は斜板支持体32及び斜板33の中央を貫通して延びている。斜板支持体32は、回転軸22と一体に回転すると共に、回転軸22に対して揺動可能となっている。斜板33は斜板支持体32及び回転軸22に対して回転可能、かつ回転軸22に対して傾斜可能となっている。斜板支持体32及び斜板33は、斜板33が回転軸22に対して直交する平面とのなす角度が0°である最小傾斜位置と、斜板支持体32が円板22Aに当接する最大傾斜位置との間で揺動可能となっている。 The rotary shaft 22 has a disc 22A protruding in the radial direction and an arm 31 protruding from the disc 22A toward the cylinder 23 so as to be integrally rotatable in a portion located in the crank chamber 26. The swash plate support 32 is rotatably supported on the arm 31 about an axis extending in the tangential direction of the rotating shaft 22, and the swash plate 33 is supported on the rear surface of the swash plate support 32 via a thrust bearing. There is. An opening is formed in the center of the swash plate support 32 and the swash plate 33, and the rotating shaft 22 extends through the center of the swash plate support 32 and the swash plate 33. The swash plate support 32 rotates integrally with the rotating shaft 22 and can swing with respect to the rotating shaft 22. The swash plate 33 is rotatable with respect to the swash plate support 32 and the rotating shaft 22, and is tiltable with respect to the rotating shaft 22. The swash plate support 32 and the swash plate 33 come into contact with the minimum inclined position where the angle formed by the swash plate 33 with the plane orthogonal to the rotation axis 22 is 0 °, and the swash plate support 32 abuts on the disk 22A. It can swing to and from the maximum tilt position.

回転軸22の外周には、軸方向に摺動可能かつ回転可能に筒形のスライダ34が支持されている。スライダ34の外周にはピン35が突設され、ピン35は斜板支持体32と回動可能に結合している。スライダ34と回転軸22との間には、回転軸22に対してスライダ34を後方に付勢するばね36が設けられている。スライダ34がばね36によって付勢されることよって、斜板支持体32及び斜板33は最小傾斜位置に向けて付勢される。 A cylindrical slider 34 is supported on the outer periphery of the rotating shaft 22 so as to be slidable and rotatable in the axial direction. A pin 35 is projected from the outer periphery of the slider 34, and the pin 35 is rotatably connected to the swash plate support 32. A spring 36 for urging the slider 34 rearward with respect to the rotating shaft 22 is provided between the slider 34 and the rotating shaft 22. By urging the slider 34 by the spring 36, the swash plate support 32 and the swash plate 33 are urged toward the minimum inclined position.

斜板33は、複数のコンロッド38を介して各ピストン24に連結されている。また、斜板33は、外周においてハウジング21の内壁に周方向に回転不能かつ前後に摺動可能に係合しているとよい(不図示)。回転軸22及び斜板支持体32が回転すると、斜板33は回転軸22に対して揺動し、斜板33にコンロッド38によって連結された各ピストン24が往復動する。 The swash plate 33 is connected to each piston 24 via a plurality of connecting rods 38. Further, the swash plate 33 may be engaged with the inner wall of the housing 21 on the outer circumference so as not to rotate in the circumferential direction and slidably back and forth (not shown). When the rotating shaft 22 and the swash plate support 32 rotate, the swash plate 33 swings with respect to the rotating shaft 22, and each piston 24 connected to the swash plate 33 by the connecting rod 38 reciprocates.

吸入室27とクランク室26とは吸入圧導入通路41によって接続され、吐出室28とクランク室26とは吐出圧導入通路42によって接続されている。吸入圧導入通路41及び吐出圧導入通路42の経路上には、各通路を開閉する共通の制御弁43が設けられている。 The suction chamber 27 and the crank chamber 26 are connected by a suction pressure introduction passage 41, and the discharge chamber 28 and the crank chamber 26 are connected by a discharge pressure introduction passage 42. A common control valve 43 for opening and closing each passage is provided on the paths of the suction pressure introduction passage 41 and the discharge pressure introduction passage 42.

回転軸22の後端には、有底筒形の押圧部材45が回転軸22に対して周方向及び軸方向に摺動可能に設けられている。押圧部材45及び回転軸22の後端間には、ばね46が介装され、押圧部材45は回転軸22に対して後方に付勢されている。押圧部材45は、ハウジング21に固定されたアクチュエータ47と接続されている。アクチュエータ47は、例えばソレノイドであり、押圧部材45をばね46の付勢力に抗して前方に移動させることができる。押圧部材45は、ばね46によって最も後方に押された後位置と、アクチュエータ47によって最も前方に押された前位置との間で変位する。押圧部材45が後位置にあるとき、斜板33は最小傾斜位置に位置することができる。 At the rear end of the rotating shaft 22, a bottomed tubular pressing member 45 is provided so as to be slidable in the circumferential direction and the axial direction with respect to the rotating shaft 22. A spring 46 is interposed between the pressing member 45 and the rear end of the rotating shaft 22, and the pressing member 45 is urged rearward with respect to the rotating shaft 22. The pressing member 45 is connected to an actuator 47 fixed to the housing 21. The actuator 47 is, for example, a solenoid, and can move the pressing member 45 forward against the urging force of the spring 46. The pressing member 45 is displaced between the rear position pushed most backward by the spring 46 and the front position pushed most forward by the actuator 47. When the pressing member 45 is in the rear position, the swash plate 33 can be located in the minimum tilt position.

圧縮機10は、制御弁43及びアクチュエータ47を制御することによって、吐出量を変更することができる。制御弁43は、クランク室26に吸入室27又は吐出室28を接続させることによって、クランク室26の圧力を調節し、ピストン24の背面圧を変化させることによって斜板33の角度を変化させる。これにより、ピストン24のストロークが変化して圧縮機10の吐出量が変化する。斜板33が最小傾斜位置にあるとき、ピストン24はストロークせず、圧縮機10は圧縮作業を行わず(無負荷状態)、吐出量は0になる。斜板33が最小傾斜位置にある状態から傾斜角を増加させる場合には、アクチュエータ47が駆動して押圧部材45が前方に移動し、押圧部材45が斜板支持体32を最大傾斜位置側に所定の距離だけ押す。これにより、各シリンダ23に気体が吸入されるようになり、吸入圧と吐出圧に差が生じるため、制御弁43による吐出量の制御が可能になる。制御弁43は、吸入圧導入通路41及び吐出圧導入通路42を開閉制御することによってピストン24のシリンダ23側の圧力及びピストン24のクランク室26側の圧力の差を制御し、斜板33の角度を変更する。圧縮機10の吐出量は、斜板33の角度に応じたピストン24のストロークによって定まる。 The compressor 10 can change the discharge amount by controlling the control valve 43 and the actuator 47. The control valve 43 adjusts the pressure of the crank chamber 26 by connecting the suction chamber 27 or the discharge chamber 28 to the crank chamber 26, and changes the angle of the swash plate 33 by changing the back pressure of the piston 24. As a result, the stroke of the piston 24 changes and the discharge amount of the compressor 10 changes. When the swash plate 33 is in the minimum tilted position, the piston 24 does not stroke, the compressor 10 does not perform compression work (no load state), and the discharge amount becomes zero. When the tilt angle is increased from the state where the swash plate 33 is in the minimum tilt position, the actuator 47 is driven to move the pressing member 45 forward, and the pressing member 45 moves the swash plate support 32 to the maximum tilt position side. Press only the specified distance. As a result, gas is sucked into each cylinder 23, and a difference is generated between the suction pressure and the discharge pressure, so that the discharge amount can be controlled by the control valve 43. The control valve 43 controls the difference between the pressure on the cylinder 23 side of the piston 24 and the pressure on the crank chamber 26 side of the piston 24 by controlling the opening and closing of the suction pressure introduction passage 41 and the discharge pressure introduction passage 42, and controls the pressure difference of the swash plate 33. Change the angle. The discharge amount of the compressor 10 is determined by the stroke of the piston 24 according to the angle of the swash plate 33.

図1に示すように、圧縮機10の回転軸22は、クラッチ51を介してガスエンジン2の出力軸であるクランクシャフト52に連結されている。クラッチ51は、例えば電圧の印加によって接続及び切断を切り換える電磁クラッチであってよい。クランクシャフト52及びクラッチ51、クラッチ51及び回転軸22は、歯車やベルト等の動力伝達機構を介して連結されてもよい。 As shown in FIG. 1, the rotating shaft 22 of the compressor 10 is connected to the crankshaft 52, which is the output shaft of the gas engine 2, via a clutch 51. The clutch 51 may be, for example, an electromagnetic clutch that switches connection and disconnection by applying a voltage. The crankshaft 52, the clutch 51, the clutch 51, and the rotating shaft 22 may be connected via a power transmission mechanism such as a gear or a belt.

燃料通路7における圧縮機10とインジェクタ6との間には、調圧弁55が設けられている。調圧弁55は、開度を調節可能な電磁弁である。 A pressure regulating valve 55 is provided between the compressor 10 and the injector 6 in the fuel passage 7. The pressure regulating valve 55 is a solenoid valve whose opening degree can be adjusted.

バイパス通路12は、燃料通路7におけるガスタンク5と圧縮機10との間の部分と、圧縮機10と調圧弁55との間の部分とに接続されている。バイパス通路12には、ガスタンク5側からインジェクタ6側への流れを許容する一方、逆向きの流れを禁止する第1一方向弁56が設けられている。 The bypass passage 12 is connected to a portion of the fuel passage 7 between the gas tank 5 and the compressor 10 and a portion between the compressor 10 and the pressure regulating valve 55. The bypass passage 12 is provided with a first one-way valve 56 that allows the flow from the gas tank 5 side to the injector 6 side while prohibiting the flow in the opposite direction.

リリーフ通路13は、燃料通路7におけるガスタンク5と圧縮機10との間の部分と、圧縮機10と調圧弁55との間の部分とに接続されている。リリーフ通路13には、インジェクタ6側からガスタンク5側への流れを許容する一方、逆向きの流れを禁止する第2一方向弁57と、インジェクタ6側の圧力がガスタンク5側の圧力に対して所定値以上高くなったときに開くリリーフ弁58とが設けられている。 The relief passage 13 is connected to a portion of the fuel passage 7 between the gas tank 5 and the compressor 10 and a portion between the compressor 10 and the pressure regulating valve 55. The relief passage 13 has a second one-way valve 57 that allows flow from the injector 6 side to the gas tank 5 side while prohibiting reverse flow, and the pressure on the injector 6 side is relative to the pressure on the gas tank 5 side. A relief valve 58 that opens when the value rises above a predetermined value is provided.

燃料通路7における調圧弁55とインジェクタ6との間の部分には、その部分の燃料通路7内の圧力を検出する第1圧力センサ61が設けられている。燃料通路7における圧縮機10と調圧弁55との間の部分には、その部分の燃料通路7内の圧力を検出する第2圧力センサ62が設けられている。 A first pressure sensor 61 for detecting the pressure in the fuel passage 7 at the portion between the pressure regulating valve 55 and the injector 6 in the fuel passage 7 is provided. A second pressure sensor 62 for detecting the pressure in the fuel passage 7 at the portion between the compressor 10 and the pressure regulating valve 55 in the fuel passage 7 is provided.

燃料供給装置3は、圧縮機10、調圧弁55、及びクラッチ51を制御する制御装置64を有している。制御装置64には、第1圧力センサ61及び第2圧力センサ62からの信号が入力される。制御装置64は、第1圧力センサ61に基づいて燃料通路7における調圧弁55とインジェクタ6との間の圧力である調圧弁下流圧を取得し、第2圧力センサ62に基づいて燃料通路7における圧縮機10と調圧弁55との間の圧力である調圧弁上流圧を取得する。 The fuel supply device 3 includes a compressor 10, a pressure regulating valve 55, and a control device 64 for controlling the clutch 51. Signals from the first pressure sensor 61 and the second pressure sensor 62 are input to the control device 64. The control device 64 acquires the downstream pressure of the pressure regulating valve, which is the pressure between the pressure regulating valve 55 and the injector 6 in the fuel passage 7, based on the first pressure sensor 61, and in the fuel passage 7 based on the second pressure sensor 62. The pressure control valve upstream pressure, which is the pressure between the compressor 10 and the pressure control valve 55, is acquired.

また、制御装置64には、車両1に設けられたアクセルペダルの操作量を検出するアクセルペダルセンサ66、車両1に設けられ、車両1の車速を検出する車速センサ67、及びガスエンジン2の回転数を検出するエンジン回転数センサ68からの信号が入力され、制御装置64はアクセルペダル位置、車速、エンジン回転数を取得する。 Further, the control device 64 includes an accelerator pedal sensor 66 that detects the amount of operation of the accelerator pedal provided in the vehicle 1, a vehicle speed sensor 67 that is provided in the vehicle 1 and detects the vehicle speed of the vehicle 1, and rotation of the gas engine 2. A signal from the engine speed sensor 68 that detects the number is input, and the control device 64 acquires the accelerator pedal position, the vehicle speed, and the engine speed.

制御装置64は、検出された調圧弁下流圧に基づいて調圧弁55の開度を制御する。具体的には、制御装置64は、ガスエンジン2の運転状態に基づいて要求調圧弁下流圧を設定し、要求調圧弁下流圧と、検出された調圧弁下流圧とに基づいて調圧弁55の開度を制御する。制御装置64は、例えばアクセルペダル位置、車速、及びエンジン回転等に基づいて演算されるガスエンジン2の要求出力に基づいて要求調圧弁下流圧を設定するとよい。制御装置64は、要求調圧弁下流圧と、検出された調圧弁下流圧とに基づいてフィードバック制御を行い、調圧弁下流圧が要求調圧弁下流圧になるように調圧弁55の開度を制御するとよい。 The control device 64 controls the opening degree of the pressure regulating valve 55 based on the detected downstream pressure of the pressure regulating valve. Specifically, the control device 64 sets the required pressure regulating valve downstream pressure based on the operating state of the gas engine 2, and the pressure regulating valve 55 of the pressure regulating valve 55 is based on the required pressure regulating valve downstream pressure and the detected pressure regulating valve downstream pressure. Control the opening. The control device 64 may set the required pressure regulating valve downstream pressure based on the required output of the gas engine 2 calculated based on, for example, the accelerator pedal position, the vehicle speed, the engine rotation, and the like. The control device 64 performs feedback control based on the required pressure control valve downstream pressure and the detected pressure control valve downstream pressure, and controls the opening degree of the pressure control valve 55 so that the pressure control valve downstream pressure becomes the required pressure control valve downstream pressure. It is good to do it.

制御装置64は、調圧弁上流圧に基づいて圧縮機10の吐出量を制御する。具体的には、制御装置64は、要求調圧弁下流圧に基づいて設定された要求調圧弁上流圧と、検出された調圧弁上流圧とに基づいて圧縮機10を制御する。制御装置64は、要求調圧弁下流圧に所定の圧力差値を加えて要求調圧弁上流圧を設定し、要求調圧弁上流圧と検出された調圧弁上流圧とに基づいてフィードバック制御を行い、調圧弁上流圧が要求調圧弁上流圧になるように圧縮機10の吐出量を制御するとよい。要求調圧弁上流圧は、要求調圧弁下流圧よりも0.5MPa以上1.0MPa以下の圧力差を有する値に設定されるとよい。 The control device 64 controls the discharge amount of the compressor 10 based on the upstream pressure of the pressure regulating valve. Specifically, the control device 64 controls the compressor 10 based on the required pressure regulating valve upstream pressure set based on the required pressure regulating valve downstream pressure and the detected pressure regulating valve upstream pressure. The control device 64 sets the required pressure regulating valve upstream pressure by adding a predetermined pressure difference value to the required pressure regulating valve downstream pressure, and performs feedback control based on the required pressure regulating valve upstream pressure and the detected pressure regulating valve upstream pressure. The discharge amount of the compressor 10 may be controlled so that the upstream pressure of the pressure regulating valve becomes the required upstream pressure of the pressure regulating valve. The required pressure regulating valve upstream pressure may be set to a value having a pressure difference of 0.5 MPa or more and 1.0 MPa or less from the required pressure regulating valve downstream pressure.

制御装置64は、圧縮機10を制御するとき、制御弁43を駆動して斜板33の角度を変化させ、吐出量を変化させる。また、制御装置64は、斜板33の角度を0°から増加させるときに、アクチュエータ47を駆動して押圧部材45によって斜板33の角度を増加させる。 When controlling the compressor 10, the control device 64 drives the control valve 43 to change the angle of the swash plate 33 and change the discharge amount. Further, when the angle of the swash plate 33 is increased from 0 °, the control device 64 drives the actuator 47 to increase the angle of the swash plate 33 by the pressing member 45.

制御装置64は、クラッチ51の切断及び接続を制御する。制御装置64は、圧縮機10の斜板33の角度が所定の最小範囲、すなわち圧縮機10の回転負荷が最小となる範囲においてクラッチ51の切断及び接続を行う。なお、クラッチ51の切断及び接続を行うタイミングは斜板33の角度が小さいほど好ましく、斜板33の角度が0°、すなわち圧縮機10が無負荷状態のときが最も好ましい。例えば、制御装置64は、斜板33の角度が0°であり、かつ調圧弁上流圧が要求調圧弁上流圧以上のときにクラッチ51の切断を行う。また、制御装置64は、斜板33の角度が0°であり、かつ調圧弁上流圧が要求調圧弁上流圧以下のときにクラッチ51の接続を行う。クラッチ51が切断されると、クランクシャフト52の回転力が圧縮機10の回転軸22に伝達されず、回転軸22の回転が停止する。 The control device 64 controls the disengagement and connection of the clutch 51. The control device 64 disengages and connects the clutch 51 within a predetermined minimum range where the angle of the swash plate 33 of the compressor 10 is a predetermined minimum range, that is, a range where the rotational load of the compressor 10 is minimized. The timing for disengaging and connecting the clutch 51 is preferably as small as the angle of the swash plate 33, and most preferably when the angle of the swash plate 33 is 0 °, that is, when the compressor 10 is in a no-load state. For example, the control device 64 disengages the clutch 51 when the angle of the swash plate 33 is 0 ° and the pressure regulating valve upstream pressure is equal to or higher than the required pressure regulating valve upstream pressure. Further, the control device 64 connects the clutch 51 when the angle of the swash plate 33 is 0 ° and the pressure regulating valve upstream pressure is equal to or less than the required pressure regulating valve upstream pressure. When the clutch 51 is disengaged, the rotational force of the crankshaft 52 is not transmitted to the rotating shaft 22 of the compressor 10, and the rotation of the rotating shaft 22 is stopped.

以上のように構成した燃料供給装置3の作用及び効果について説明する。制御装置64は、ガスエンジン2の運転状態に基づいて要求調圧弁下流圧を設定し、要求調圧弁下流圧に基づいて要求調圧弁上流圧を設定する。そして、要求調圧弁上流圧と検出された調圧弁上流圧とに基づいて圧縮機10を制御し、同時に要求調圧弁下流圧と検出された調圧弁下流圧とに基づいて調圧弁55を制御する。これにより、調圧弁下流圧が要求調圧弁下流圧に調節される。 The operation and effect of the fuel supply device 3 configured as described above will be described. The control device 64 sets the required pressure regulating valve downstream pressure based on the operating state of the gas engine 2, and sets the required pressure regulating valve upstream pressure based on the required pressure regulating valve downstream pressure. Then, the compressor 10 is controlled based on the required pressure regulating valve upstream pressure and the detected pressure regulating valve upstream pressure, and at the same time, the pressure regulating valve 55 is controlled based on the required pressure regulating valve downstream pressure and the detected pressure regulating valve downstream pressure. .. As a result, the downstream pressure of the pressure regulating valve is adjusted to the required downstream pressure of the pressure regulating valve.

制御装置64は、調圧弁上流圧が要求調圧弁上流圧であり、かつ圧縮機10の斜板33の角度が0°(無負荷状態)になったときには、クラッチ51を切断して圧縮機10の作動を停止する。圧縮機10の斜板33が0°の状態、又は圧縮機10が停止した状態では、気体燃料は圧縮機10を通過することができず、バイパス通路12を通過して調圧弁55に流れる。このように気体燃料がガスタンク5からバイパス通路12を通過して調圧弁55に流れるような状態は、ガスタンク5の残圧が十分に高い場合に発生する。 When the pressure regulating valve upstream pressure is the required pressure regulating valve upstream pressure and the angle of the swash plate 33 of the compressor 10 becomes 0 ° (no load state), the control device 64 disengages the clutch 51 and compresses the compressor 10. Stops operation. When the swash plate 33 of the compressor 10 is at 0 ° or the compressor 10 is stopped, the gaseous fuel cannot pass through the compressor 10 and flows through the bypass passage 12 to the pressure regulating valve 55. Such a state in which the gaseous fuel flows from the gas tank 5 through the bypass passage 12 to the pressure regulating valve 55 occurs when the residual pressure of the gas tank 5 is sufficiently high.

ガスタンク5の残圧が減少し、調圧弁上流圧が要求調圧弁上流圧より低くなると、制御装置64はクラッチ51を接続して圧縮機10を作動させ、制御弁43を制御して調圧弁上流圧が要求調圧弁上流圧となるように斜板33の角度を大きくする。 When the residual pressure of the gas tank 5 decreases and the pressure regulating valve upstream pressure becomes lower than the required pressure regulating valve upstream pressure, the control device 64 connects the clutch 51 to operate the compressor 10 and controls the control valve 43 to control the pressure regulating valve upstream. The angle of the swash plate 33 is increased so that the pressure becomes the required upstream pressure of the pressure regulating valve.

圧縮機10の作動によって調圧弁上流圧が所定のリリーフ圧以上になるときには、リリーフ弁58が開き、気体燃料はリリーフ通路13を通過してガスタンク5側に流れる。これにより、調圧弁上流圧の過大な上昇が抑制される。 When the pressure regulating valve upstream pressure becomes equal to or higher than a predetermined relief pressure due to the operation of the compressor 10, the relief valve 58 opens, and the gaseous fuel passes through the relief passage 13 and flows to the gas tank 5 side. As a result, an excessive increase in the upstream pressure of the pressure regulating valve is suppressed.

燃料供給装置3は、圧縮機10の吐出量と調圧弁55の開度とを制御することによってインジェクタ6に所望の圧力の気体燃料を供給することができる。圧縮機10は斜板33の角度を変化させることによって吐出量を変化させることができるため、ガスエンジン2の回転数に応じて圧縮機10の回転数が変化するときにも吐出量を変化させて、調圧弁上流圧を制御することができる。 The fuel supply device 3 can supply gaseous fuel at a desired pressure to the injector 6 by controlling the discharge amount of the compressor 10 and the opening degree of the pressure regulating valve 55. Since the compressor 10 can change the discharge amount by changing the angle of the swash plate 33, the discharge amount is also changed when the rotation speed of the compressor 10 changes according to the rotation speed of the gas engine 2. Therefore, the upstream pressure of the pressure regulating valve can be controlled.

要求調圧弁上流圧が要求調圧弁下流圧に対して所定の圧力差を有するように設定されるため、調圧弁55による圧力調節が可能になり、調圧弁下流圧が安定する。 Since the required pressure regulating valve upstream pressure is set to have a predetermined pressure difference with respect to the required pressure regulating valve downstream pressure, the pressure can be adjusted by the pressure regulating valve 55, and the pressure regulating valve downstream pressure is stabilized.

クラッチ51が切断されることによって圧縮機10の回転が停止するため、圧縮機10の回転に伴う摩擦損失が省略される。また、クラッチ51の切断及び接続が行われるときには、圧縮機10は無負荷状態であるため、クラッチ51の切断及び接続に伴う衝撃が低減され、異音の発生が抑制される。また、圧縮機10の吐出量の急激な変化が抑制され、調圧弁上流圧及び調圧弁下流圧の変動が抑制される。 Since the rotation of the compressor 10 is stopped by the disengagement of the clutch 51, the friction loss associated with the rotation of the compressor 10 is omitted. Further, when the clutch 51 is disengaged and connected, the compressor 10 is in a no-load state, so that the impact caused by the disengagement and connection of the clutch 51 is reduced, and the generation of abnormal noise is suppressed. Further, a sudden change in the discharge amount of the compressor 10 is suppressed, and fluctuations in the pressure regulating valve upstream pressure and the pressure regulating valve downstream pressure are suppressed.

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、本実施形態ではバイパス通路12に加えてリリーフ通路13を設け、リリーフ通路13に第2一方向弁57及びリリーフ弁58を設けた構成としたが、他の実施形態では第1一方向弁56にリリーフ弁58の機能を持たせて、リリーフ通路13、第2一方向弁57、及びリリーフ弁58を省略してもよい。この場合、図3に示すように、第1一方向弁70は、バイパス通路12内にガスタンク5側を向くように設けられた第1弁座71と、第1弁座71に着座可能にバイパス通路12内に設けられ、第1弁座71に着座してバイパス通路12を閉じる第1弁体72と、バイパス通路12の内壁に固定された第1リテーナ73と第1弁体72との間に設けられ、第1弁体72を第1弁座71側に付勢するばね74とから構成されるリリーフ部75を有する。第1弁体72には、バイパス通路12の延在方向と平行に貫通する通路孔72Aが形成され、通路孔72Aのインジェクタ6側の開口端には第2弁座72Bが形成されている。また、第1一方向弁70は、第2弁座72Bに着座可能にバイパス通路12内に設けられ、第2弁座72Bに着座して通路孔72Aを閉じる第2弁体77と、バイパス通路12の内壁に固定された第2リテーナ78と第2弁体77との間に設けられ、第2弁体77を第2弁座72B側に付勢するばね79から構成される一方向弁部80を有する。第1弁体72を付勢するばね74は第2弁体77を付勢するばね79よりもばね定数が大きく、第2弁体77が第2弁座72Bに着座した状態で第1弁体72は第1弁座71に着座した状態になる。バイパス通路12においてガスタンク5側の圧力がインジェクタ6側の圧力に対して所定値以上である場合、ばね79の付勢力に抗して第2弁体77が第2弁座72Bから離れ、ガスタンク5側からインジェクタ6側への気体燃料の流れが許容される。一方、バイパス通路12においてインジェクタ6側の圧力がガスタンク5側の圧力に対して所定値以上リリーフ圧以下の範囲で高い場合、第2弁体77が第2弁座72Bに着座してインジェクタ6側からガスタンク5側への気体燃料の流れが禁止される。バイパス通路12においてインジェクタ6側の圧力がガスタンク5側の圧力に対してリリーフ圧より高い場合、ばね74の付勢力に抗して第1弁体72が第1弁座71から離れ、インジェクタ6側からガスタンク5側に気体燃料が流れる。 Although the description of the specific embodiment is completed above, the present invention can be widely modified without being limited to the above embodiment. For example, in the present embodiment, the relief passage 13 is provided in addition to the bypass passage 12, and the relief passage 13 is provided with the second one-way valve 57 and the relief valve 58. However, in other embodiments, the first one-way valve is provided. The relief passage 13, the second one-way valve 57, and the relief valve 58 may be omitted by allowing the 56 to have the function of the relief valve 58. In this case, as shown in FIG. 3, the first one-way valve 70 is bypassed so as to be seatable in the first valve seat 71 provided in the bypass passage 12 so as to face the gas tank 5 side and the first valve seat 71. Between the first valve body 72 provided in the passage 12 and seated on the first valve seat 71 to close the bypass passage 12, and between the first retainer 73 and the first valve body 72 fixed to the inner wall of the bypass passage 12. It has a relief portion 75 composed of a spring 74 for urging the first valve body 72 toward the first valve seat 71. The first valve body 72 is formed with a passage hole 72A penetrating in parallel with the extending direction of the bypass passage 12, and a second valve seat 72B is formed at the opening end of the passage hole 72A on the injector 6 side. Further, the first one-way valve 70 is provided in the bypass passage 12 so as to be seated on the second valve seat 72B, and is seated on the second valve seat 72B to close the passage hole 72A, and the bypass passage. A one-way valve portion provided between a second retainer 78 fixed to the inner wall of 12 and a second valve body 77, and composed of a spring 79 for urging the second valve body 77 toward the second valve seat 72B. Has 80. The spring 74 that urges the first valve body 72 has a larger spring constant than the spring 79 that urges the second valve body 77, and the first valve body is in a state where the second valve body 77 is seated on the second valve seat 72B. 72 is in a state of being seated on the first valve seat 71. When the pressure on the gas tank 5 side is equal to or higher than the pressure on the injector 6 side in the bypass passage 12, the second valve body 77 separates from the second valve seat 72B against the urging force of the spring 79, and the gas tank 5 The flow of gaseous fuel from the side to the injector 6 side is allowed. On the other hand, when the pressure on the injector 6 side is higher than the pressure on the gas tank 5 side in the bypass passage 12 within a range of a predetermined value or more and a relief pressure or less, the second valve body 77 is seated on the second valve seat 72B and is on the injector 6 side. The flow of gaseous fuel from the gas tank 5 to the gas tank 5 side is prohibited. When the pressure on the injector 6 side is higher than the relief pressure with respect to the pressure on the gas tank 5 side in the bypass passage 12, the first valve body 72 separates from the first valve seat 71 against the urging force of the spring 74, and the injector 6 side. Gas fuel flows from the gas tank 5 side.

また、圧縮機10は、上記実施形態の構成に限らず様々な構成をとり得る。圧縮機10は、斜板33の最小傾斜角度が0°より大きい構成としてもよい。 Further, the compressor 10 may have various configurations, not limited to the configuration of the above embodiment. The compressor 10 may have a configuration in which the minimum inclination angle of the swash plate 33 is larger than 0 °.

1 :車両
2 :ガスエンジン
2A :燃焼室
3 :燃料供給装置
5 :ガスタンク
6 :インジェクタ
7 :燃料通路
10 :圧縮機
12 :バイパス通路
13 :リリーフ通路
33 :斜板
43 :制御弁
47 :アクチュエータ
51 :クラッチ
52 :クランクシャフト
55 :調圧弁
56 :第1一方向弁
57 :第2一方向弁
58 :リリーフ弁
61 :第1圧力センサ
62 :第2圧力センサ
64 :制御装置
1: Vehicle 2: Gas engine 2A: Combustion chamber 3: Fuel supply device 5: Gas tank 6: Injector 7: Fuel passage 10: Compressor 12: Bypass passage 13: Relief passage 33: Slanted plate 43: Control valve 47: Actuator 51 : Clutch 52: Crankshaft 55: Pressure regulating valve 56: First one-way valve 57: Second one-way valve 58: Relief valve 61: First pressure sensor 62: Second pressure sensor 64: Control device

Claims (10)

ガスエンジンの燃料供給装置であって、
気体燃料源とインジェクタとを接続する気体燃料通路と、
前記気体燃料通路に設けられ、前記ガスエンジンの駆動力を受けて駆動される可変容量型かつ斜板型の圧縮機と、
前記気体燃料通路における前記圧縮機と前記インジェクタとの間に設けられた調圧弁と
前記気体燃料通路における前記調圧弁と前記インジェクタとの間の部分の圧力である調圧弁下流圧を検出する第1圧力センサと、
前記調圧弁下流圧に基づいて前記調圧弁の開度を制御する制御装置とを有することを特徴とする燃料供給装置。
It is a fuel supply device for gas engines.
A gas fuel passage connecting the gas fuel source and the injector,
A variable displacement compressor and a swash plate compressor provided in the gas fuel passage and driven by the driving force of the gas engine.
A pressure regulating valve provided between the compressor and the injector in the gas fuel passage ,
A first pressure sensor that detects the downstream pressure of the pressure regulating valve, which is the pressure of the portion between the pressure regulating valve and the injector in the gas fuel passage, and
A fuel supply device including a control device that controls an opening degree of the pressure regulating valve based on the downstream pressure of the pressure regulating valve.
前記気体燃料通路における前記圧縮機と前記調圧弁との間の部分の圧力である調圧弁上流圧を検出する第2圧力センサを有し、
前記制御装置は、前記調圧弁上流圧に基づいて前記圧縮機の吐出量を制御することを特徴とする請求項1に記載の燃料供給装置。
It has a second pressure sensor that detects the upstream pressure of the pressure regulating valve, which is the pressure of the portion between the compressor and the pressure regulating valve in the gas fuel passage.
The fuel supply device according to claim 1 , wherein the control device controls the discharge amount of the compressor based on the upstream pressure of the pressure regulating valve.
前記制御装置は、前記調圧弁上流圧が前記調圧弁下流圧よりも所定の圧力差を有して高い値となるように前記圧縮機の吐出量を制御することを特徴とする請求項2に記載の燃料供給装置。 The control device in claim 2, wherein the pressure regulating valve upstream pressure controls the discharge amount of the compressor to a high value with a predetermined pressure differential than the pressure regulating valve downstream pressure The fuel supply device described. 前記制御装置は、前記ガスエンジンの運転状態に基づいて前記調圧弁下流圧の要求圧力を設定し、前記調圧弁下流圧が前記要求圧力となるように前記調圧弁の開度を制御することを特徴とする請求項3に記載の燃料供給装置。 The control device sets the required pressure of the pressure regulating valve downstream pressure based on the operating state of the gas engine, and controls the opening degree of the pressure regulating valve so that the pressure regulating valve downstream pressure becomes the required pressure. The fuel supply device according to claim 3 , wherein the fuel supply device is characterized. 前記制御装置は、前記調圧弁上流圧が前記要求圧力よりも0.5MPa以上1.0MPa以下の圧力差を有して高い値となるように前記圧縮機の吐出量を制御することを特徴とする請求項4に記載の燃料供給装置。 The control device is characterized in that the discharge amount of the compressor is controlled so that the upstream pressure of the pressure regulating valve has a pressure difference of 0.5 MPa or more and 1.0 MPa or less from the required pressure and becomes a high value. The fuel supply device according to claim 4. 前記圧縮機は、回転可能かつ回転軸に対して傾斜可能に設けられ、前記回転軸に直交する平面との角度が0°になり得る斜板と、前記斜板の回転によって往復動するピストンとを有し、
前記気体燃料通路における前記気体燃料源及び前記圧縮機の間の部分と前記圧縮機及び前記調圧弁の間の部分とを接続するバイパス通路と、
前記バイパス通路に設けられ、前記気体燃料源側から前記インジェクタ側への流れを許容する一方、逆向きの流れを禁止する第1一方向弁とを有することを特徴とする請求項5に記載の燃料供給装置。
The compressor is provided to be rotatable and tiltable with respect to a rotation axis, and includes a swash plate whose angle with a plane orthogonal to the rotation axis can be 0 °, and a piston that reciprocates due to the rotation of the sloping plate. Have,
A bypass passage connecting a portion of the gas fuel passage between the gas fuel source and the compressor and a portion between the compressor and the pressure regulating valve.
The fifth aspect of claim 5 , wherein the bypass passage is provided with a first one-way valve that allows a flow from the gas fuel source side to the injector side while prohibiting a reverse flow. Fuel supply device.
前記回転軸と前記ガスエンジンの出力軸とを接続するクラッチとを有することを特徴とする請求項6に記載の燃料供給装置。 The fuel supply device according to claim 6 , further comprising a clutch for connecting the rotary shaft and the output shaft of the gas engine. 前記制御装置は、前記クラッチの切断状態から接続状態への切り換えを、前記斜板の前記回転軸に直交する平面に対する角度が所定の最小範囲内のときに実行することを特徴とする請求項7に記載の燃料供給装置。 The control device according to claim 7 in which the switching from the disconnected state of the clutch to the connected state, the angle with respect to a plane perpendicular to the rotational axis of the swash plate and executes when within a predetermined minimum range The fuel supply device described in. 前記第1一方向弁は、前記気体燃料源側の圧力に対する前記インジェクタ側の圧力差が所定値未満のときに前記インジェクタ側から前記気体燃料源側への流れを禁止する一方、前記気体燃料源側の圧力に対する前記インジェクタ側の圧力差が所定値以上のときに前記インジェクタ側から前記気体燃料源側への流れを許容することを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の燃料供給装置。 The first one-way valve prohibits the flow from the injector side to the gas fuel source side when the pressure difference on the injector side with respect to the pressure on the gas fuel source side is less than a predetermined value, while the gas fuel source. The fuel supply device according to claim 7 or 8 , wherein the flow from the injector side to the gas fuel source side is allowed when the pressure difference on the injector side with respect to the pressure on the side is equal to or greater than a predetermined value. .. 前記気体燃料通路における前記気体燃料源及び前記圧縮機の間の部分と前記圧縮機及び前記調圧弁の間の部分とを接続するリリーフ通路と、
前記リリーフ通路に設けられ、前記インジェクタ側から前記気体燃料源側への流れを許容する一方、逆向きの流れを禁止する第2一方向弁と、
前記リリーフ通路に設けられ、前記インジェクタ側の圧力が前記気体燃料源側の圧力に対して所定値以上高いときに開くリリーフ弁とを有することを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれか1つの項に記載の燃料供給装置。
A relief passage connecting a portion of the gas fuel passage between the gas fuel source and the compressor and a portion between the compressor and the pressure regulating valve.
A second one-way valve provided in the relief passage, which allows the flow from the injector side to the gas fuel source side, while prohibiting the reverse flow.
One of claims 1 to 9 , wherein the relief passage is provided with a relief valve that opens when the pressure on the injector side is higher than a predetermined value with respect to the pressure on the gas fuel source side. The fuel supply device according to one section.
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