JP2000505859A - 燃焼エンジンのオイル再生用の噴射器システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ディーゼルエンジンからの所定量の潤滑オイルをエンジンの燃料系（３８）に吐出するよう適合可能な噴射器システム（１０）は、本体（１２）に摺動可能に配置されたピストン（２０）を含み、ピストンはその両側で本体内に第１および第２のチャンバ（２２、２３）を画成すべく本体（１２）と協働する。コントローラ（４０）はバルブ（２４）の移動を制御し、第１および第２のチャンバ（２２、２３）をオイルの加圧源に交互に接続する。結果として、一のチャンバ（２２）を満たす流体はピストン（２０）を移動させ、他のチャンバ（２３）から流体を排出させる。チャンバは、バルブ（２４）が満たされていないチャンバを圧力源に接続すべく作動されるまで満たされたまま留まっている。該接続はチャンバがオイルで満たされ、以前に満たされていたチャンバからのオイルの排出を生じさせる。

Description

【発明の詳細な説明】 燃焼エンジンのオイル再生用の噴射器システム技術分野 本発明は、一般に流体バルブ、より詳しくはバルブの作動毎にエンジンの燃料 系内に限られた量のエンジンオイルを噴射するものに関する。背景技術 ディーゼルエンジンの幾らかは、機械の不稼働時間を低減するためにオイルの 交換期間を増大させる装置を有している。典型的には、これらの装置は潤滑オイ ル系から使用された潤滑オイルの少量を周期的に抜き取り、この使用されたオイ ルをディーゼル燃料と混合しており、結果として、それは、通常のエンジン作動 中に最終的に燃やされる。潤滑オイルは一般にディーゼル燃料よりも高いＢＴＵ レーティングを有しているので、設計パラメータの一つは、装置が、潤滑オイル でもって過剰にリッチな混合体をもたらさないように、燃料との混合のために極 めて少量の使用潤滑オイルを精確に計量できることである。 現在のシステムは計量バルブの作動を制御する信頼性のある電子式コントロー ラを用いているが、遭遇する問題の一つは、計量バルブはエンジンの全ての作動 状態において、設計量の潤滑オイルを不変に配送していることである。配送され るオイル量における不一致を埋め合わせるためには、計量バルブに対する制御計 画は、一般に、その作動を支持するのにいくつかの付加的な構成部品、および／ または、適量の潤滑オイルが燃料に分配されることを保証するのにセンサを必要 とする。設計量のオイルを不変に配送するというシステムの信頼性に大きく影響 する因子のいくつかは、噴射器バルブに配送される使用されたオイルの圧力、粘 度、温度および汚染物の量である。例えば、装置の多くはバルブへのオイル源と して潤滑系からの加圧オイルを用いている。潤滑系における圧力はエンジンの通 常の作動中に劇的に変わり得、これによりある期間に配送される潤滑オイルの量 に大きく影響を与える。同様に、オイル自体の粘度または重量は作動環境に依存 して、エンジンが異なれば異なり得る。各エンジンにおけるオイルの温度は、潤 滑オイルの粘度に影響を与えるに充分な範囲に亘り変わり得る。最後に、装置は 潤滑オイル内の汚染物を減少すべく設計されているが、汚染物の量は時間の超過 につれ増加する。 従って、上記を考慮すると、チャンバを圧力源に接続すべくバルブが作動され る毎に、燃料系に配送されるオイルの精確な制御された量を供給する噴射システ ムを有することが望まれる。燃料系に配送される潤滑オイルの量は、単にバルブ が単位時間当たりに作動される回数を制御することによって精確に制御される。 本発明は上述の問題の一つまたは幾つかを克服することに向けられている。発明の開示 本発明の一形態では、エンジンからオイルを抜き出しこのオイルを燃料系に混 合するポンプを有しているオイル再生システム用の流体噴射器システムは、ボア とこのボアに開口する第１および第２の開口とを有する本体、ボア内に摺動可能 に配置され本体内に第１および第２のチャンバを画成すべく協働するピストン、 および、エンジンからの加圧オイルが第１の開口に連通して第１のチャンバを満 たし、第２のチャンバから燃料系にオイルを放出すべくピストンを移動させる第 １の位置と、エンジンからの加圧オイルが第２の開口に連通して第２のチャンバ を満たし、第１のチャンバから燃料系にオイルを放出すべくピストンを移動させ る第３の位置とを有するバルブを含んでいる。図面の簡単な説明 図１は、本発明のバルブおよび関連するシステムの図である。発明を実施する最良の形態 作動される度毎に、潤滑オイルの如き流体を一定量吐出する流体噴射器システ ム１０は、ボア１４およびボアに開口する第１の開口１６、第２の開口１８を有 する本体１２を含む。ピストン２０はボア１４内に摺動可能に配置され、本体１ ２内のピストンの両側に第１のチャンバ２２および第２のチャンバ２３を画成 すべく本体と協働している。チャンバ２２、２３は所定の量の流体を保持するよ う寸法付けられており、結果として、流体が一方のチャンバに入りピストンを移 動させると、同量の流体が他方のチャンバから放出される。 ４ポート２位置ソレノイド作動スプリング復帰式バルブ２４が、バルブと第１ の開口１６との間に連結された第１の導管２６、および、バルブと第２の開口１ ８との間に連結された第２の導管２８により、本体１２への流体の出入りの連通 のために設けられている。このバルブは、スプリングにより偏倚された第１の位 置、ソレノイドにより作動された第２の位置、および、バルブを介しての全ての 連通が遮断される両位置間の過渡領域を有している。バルブがその第１の位置に あるときは、流体はポンプ３０とディーゼルエンジン３２の潤滑系の如き流体源 から導管３４および導管２６を介して第１のチャンバ２２に連通され、かつ、第 ２のチャンバ２３は導管２８および導管３６を介して、チャンバから放出された 流体を方向付け、そして、タンク３８の如き燃料系に流体を噴射すべく接続され る。バルブがその第２の位置にあるときは、流体はポンプ３０から第２のチャン バ２３に連通され、かつ、流体が第１のチャンバから放出されて燃料系に噴射さ れる。バルブが第１および第２の位置間を移動されるときは、バルブは過渡領域 を通って移動し、ここではバルブを通る全ての流れは遮断される。バルブはソレ ノイド作動のものとして示されているが、他の形式の作動バルブが本発明の範囲 から逸脱することなく用いられ得ることが理解される。 コントローラ４０は、バルブを作動させるのにバルブ２４のソレノイドに信号 を送るべく設けられている。コントローラは、バルブを過渡領域を通ってその第 ２の位置に移動させるようソレノイドを励磁する信号を送る。信号が存在しない ときはソレノイドは消磁され、バルブはその第１の位置にスプリングで偏倚され る。コントローラは、適切な量の流体が燃料タンク３８内に向けられることを保 証すべく所定の時間単位でソレノイドを励磁および消磁する。流体噴射器システ ムは、コントローラによるバルブの単一の動作でもって、燃料系へのオイルの２ 回の噴射をもたらす。一回の噴射はソレノイドが励磁されたときにもたらされ、 ２回目の噴射はソレノイドが消磁され、そして、バルブがその第１の位置にスプ リングで偏倚されたときにもたらされる。産業上の利用性 使用の際には、噴射器システム１０は、ポンプ３０およびディーゼルエンジン ３２の潤滑系の如き加圧流体源から一方のチャンバの開口に加圧流体を受入れる べく設計され、その間、他方のチャンバの開口は、例えば、エンジンの燃料系に 接続されている。ソレノイドが消磁されている状態では、バルブ２４は図示の不 履行位置であるその第１の位置にスプリングで偏倚されている。かかる位置では 、導管３４内の加圧流体がバルブ２４、導管２６および開口１６を通って第１の チャンバ２２内に流れる。第１のチャンバ２２を満たしている加圧流体は、ボア １４内で中央位置に示されているピストン２０に作用し、ピストン２０を第２の 開口１８に向けて移動させ、そして、流体を第２のチャンバ２３から導管２８、 ３６を介して燃料系３８に排出させる。所定の単位時間間隔の後、コントローラ ４０はソレノイドを励磁し、そして、バルブ２４が過渡領域を通って第２の位置 に移動される。バルブ２４が第２の位置にある状態では、導管３４内の加圧流体 がバルブ２４、導管２８および第２の開口１８を通って第２のチャンバ２３内に 流れる。第２のチャンバ２３を満たしている加圧流体はピストン２０に作用し、 ピストン２０を第１の開口１６に向けて移動させ、そして、流体を第１のチャン バ２２から導管２６、３６を介して燃料系３８に排出させる。所定の単位時間で コントローラはソレノイドを消磁し、バルブはスプリングで第１の位置に偏倚さ れ、そして再び、エンジンからの流体でもって第１のチャンバ２２を満たし第２ のチャンバ２３から燃料系３８に排出する。コントローラ４０は、適切な量のオ イルが燃料系に噴射されるように、ソレノイドの励磁および消磁間の時間間隔を 制御する。加圧流体源はピストンの一端側のチャンバを加圧し、ピストンを移動 させ、ピストンの他端側の他のチャンバから流体を排出し燃料系に噴射するのに 用いられる。チャンバは満たしている流体によって自己充填されるので、バルブ の次回の作動の際は、満たされたチャンバ内の流体量が燃料系に噴射される。一 のチャンバに入るのと同じ量の流体が他のチャンバから排出される。本発明の設 計は、バルブの各移動毎に燃料系に噴射されるオイルの積極的な一定量を与える 。この設計はまた、流れの無い不履行モードを有しており、これは、この不履行 モードにあるときにオイルが燃料系に噴射されるのを防止する。 上記を考慮すると、本発明の噴射器システムは、入口に入るオイルの入口圧力 、粘度または温度における差異によって悪影響を受けず、かつ、オイル内の汚染 物に増大された許容範囲を有する、簡素化された流体噴射システムを提供するこ とは明らかである。これは、エンジンからの加圧流体をピストンを移動させるべ く一のチャンバに向け、結果として、流体が他のチャンバから排出され燃料系に 噴射されることにより達成される。 本発明の他の形態、特徴および利点は、明細書、図面、および添付の請求の範 囲を研究することにより決定され得る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．エンジンからオイルを抜き出しこのオイルを燃料系（３８）に混合するポン プ（３０）を有しているオイル再生システム用の流体噴射器システム（１０）で あって、 ボア（１４）とこのボア（１４）に開口する第１および第２の開口（１６、１ ８）とを有する本体（１２）； ボア（１４）内に摺動可能に配置され本体（１２）内に第１および第２のチャ ンバ（２２、２３）を画成すべく協働するピストン（２０）；および エンジンからの加圧オイルが第１の開口（１６）に連通して第１のチャンバ（ ２２）を満たし、第２のチャンバ（２３）から燃料系（３８）にオイルを放出す べくピストン（２０）を移動させる第１の位置と、エンジンからの加圧オイルが 第２の開口（１８）に連通して第２のチャンバ（２３）を満たし、第１のチャン バ（２２）から燃料系（３８）にオイルを放出すべくピストン（２０）を移動さ せる第２の位置とを有するバルブ（２４） を備えることを特徴とする噴射器システム（１０）。 ２．バルブ（２４）はスプリングにより第１の位置に偏倚され、そして、ソレノ イドにより第２の位置に作動されることを特徴とする請求項１記載の噴射器シス テム（１０）。 ３．第２のチャンバ（２３）を加圧オイルで満たすためバルブ（２４）を第１の 位置から第２の位置まで移動させ、その結果、ピストン（２０）が第１のチャン バ（２２）から燃料系（３８）にオイルを排出すべく移動されるようにソレノイ ドを励磁し、かつ、第１のチャンバ（２２）を加圧オイルで満たすためスプリン グがバルブ（２４）をその第１の位置に偏倚させ、その結果、ピストン（２０） が第２のチャンバ（２３）から燃料系（３８）にオイルを排出すべく移動される ようにソレノイドを消磁するコントローラ（４０）を含むことを特徴とする請求 項２記載の噴射器システム（１０）。 ４．ポンプと連通するチャンバは自己充填され、他のチャンバから燃料系（３８ ）に排出されているオイルと同量のエンジンオイルの所定量に満たされることを 特徴とする請求項３記載の噴射器システム（１０）。 ５．コントローラ（４０）は、所定の時間単位でバルブ（２４）を交互に励磁お よび消磁することを特徴とする請求項３記載の噴射器システム（１０）。