JP2020056354A - Operation monitoring system - Google Patents

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勇人 森
Isato Mori
勇人 森
恒平 穴井
Kohei Anai
恒平 穴井
洋平 猿渡
Yohei Saruwatari
洋平 猿渡
隼平 柴田
Jumpei Shibata
隼平 柴田
祐亮 赤荻
Yusuke Akaogi
祐亮 赤荻
智哉 西木
Tomoya Nishiki
智哉 西木
孝博 藤林
Takahiro Fujibayashi
孝博 藤林
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Abstract

To automatically detect an abnormality of a two-stage type hydraulic actuator.SOLUTION: In an operation monitoring system for a hydraulic actuator 72, a monitoring unit comprises a first sensor 55, a second sensor (namely a second upper sensor 56 and/or a second lower sensor 57), and a detection unit. The first sensor 55 measures a position of a first piston 84 in a movement path 80 in a noncontact manner. The second sensor measures a position of a second piston 85 in the movement path 80 in the noncontact manner. The detection unit detects an abnormality of the hydraulic actuator 72 by comparing positions of the first piston 84 and the second piston 85 during normal operation of the hydraulic actuator 72, and measured values of the first sensor 55 and the second sensor. The operation monitoring system can automatically detect the abnormality of the hydraulic actuator 72.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、ディーゼルエンジンの油圧駆動ラインに設けられる油圧アクチュエータの動作監視システムに関する。   The present invention relates to an operation monitoring system of a hydraulic actuator provided in a hydraulic drive line of a diesel engine.

従来、ディーゼルエンジン等の内燃機関では、燃焼室の吸気弁または排気弁の動作監視が行われている。例えば、特許文献1では、内燃機関の吸気弁IVに取り付けられた被検出部5と対向する位置に近接センサ7が配置され、被検出部5が近接した際に検出信号が出力される。そして、近接センサ7からの出力に基づいて、吸気弁IVの開閉タイミングが正常であるか否かが判断される。   Conventionally, in an internal combustion engine such as a diesel engine, operation monitoring of an intake valve or an exhaust valve of a combustion chamber is performed. For example, in Patent Literature 1, a proximity sensor 7 is disposed at a position facing a detected portion 5 attached to an intake valve IV of an internal combustion engine, and outputs a detection signal when the detected portion 5 approaches. Then, based on the output from the proximity sensor 7, it is determined whether or not the opening / closing timing of the intake valve IV is normal.

特許文献2には、吸排気弁2に取り付けられて吸排気弁2を駆動する電磁石式のアクチュエータ1が開示されている。アクチュエータ1は、電磁石である閉磁石3および開磁石4、並びに、両電磁石の間にて上下に移動する薄板状のアンカー5を備える。アクチュエータ1では、アンカー5の位置(すなわち、閉位置または開位置)をセンサ10により検出し、センサ信号が消滅した場合、センサ10の故障またはアクチュエータ1の故障と判断される。   Patent Literature 2 discloses an electromagnetic actuator 1 that is attached to an intake / exhaust valve 2 and drives the intake / exhaust valve 2. The actuator 1 includes a closed magnet 3 and an open magnet 4 that are electromagnets, and a thin plate-shaped anchor 5 that moves up and down between the electromagnets. In the actuator 1, the position of the anchor 5 (ie, the closed position or the open position) is detected by the sensor 10, and when the sensor signal disappears, it is determined that the sensor 10 has failed or the actuator 1 has failed.

特開2004−68779号公報JP-A-2004-68779 特開2001−20801号公報JP 2001-20801 A

ところで、船舶の主機として利用される舶用ディーゼルエンジンでは、排気弁を駆動する油圧駆動ラインにおいて、円筒状の第1ピストンと、当該第1ピストンの内側に挿入されて第1ピストンとは個別に移動可能な第2ピストンとを備える2段式の油圧アクチュエータが設けられるものがある。2段式の油圧アクチュエータは、開弁開始時に比較的大きな駆動力を必要とし、開弁動作中の駆動力は比較的小さい方が好ましい排気弁の駆動に適している。   By the way, in a marine diesel engine used as a main engine of a ship, in a hydraulic drive line for driving an exhaust valve, a cylindrical first piston and a first piston inserted inside the first piston and individually moved. Some are provided with a two-stage hydraulic actuator with a possible second piston. The two-stage hydraulic actuator requires a relatively large driving force at the start of valve opening, and is suitable for driving an exhaust valve, which preferably has a relatively small driving force during the valve opening operation.

当該舶用ディーゼルエンジンでは、排気弁の動作監視は行われているが、油圧アクチュエータの動作監視は行われていない。しかしながら、油圧アクチュエータに異常が生じた場合、すぐに排気弁の動作に異常が生じるとは限らない。したがって、排気弁の動作監視が行われていたとしても、油圧アクチュエータの異常検出に時間がかかり、当該異常による不具合が拡大するおそれがある。一方、特許文献2のような単純な構造の電磁弁(すなわち、電磁石式のアクチュエータ)の動作監視システムでは、上述の2段式の油圧アクチュエータのように複雑な構造を有し、複雑な動作を行うアクチュエータの動作監視を行うことは難しい。   In the marine diesel engine, the operation of the exhaust valve is monitored, but the operation of the hydraulic actuator is not monitored. However, when an abnormality occurs in the hydraulic actuator, the abnormality of the operation of the exhaust valve does not always occur immediately. Therefore, even if the operation of the exhaust valve is monitored, it takes time to detect the abnormality of the hydraulic actuator, and the malfunction due to the abnormality may be increased. On the other hand, an operation monitoring system of a solenoid valve having a simple structure (that is, an electromagnetic actuator) as in Patent Document 2 has a complicated structure like the above-described two-stage hydraulic actuator, and performs complicated operations. It is difficult to monitor the operation of the actuator.

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、上述の2段式の油圧アクチュエータにおいて、当該油圧アクチュエータの異常を自動的に検出することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to automatically detect an abnormality of the hydraulic actuator in the above-described two-stage hydraulic actuator.

請求項1に記載の発明は、ディーゼルエンジンの油圧駆動ラインに設けられる油圧アクチュエータの動作監視システムであって、油圧配管を介して駆動対象に接続される油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータにおける駆動油の流れを制御する駆動制御部と、前記油圧アクチュエータの動作を監視する監視部とを備え、前記油圧アクチュエータは、上下方向を向く円柱状の移動経路を内側に有する筒状の油圧シリンダと、前記移動経路の上端を閉鎖するとともに前記移動経路よりも小径の上開口を有する上蓋部と、前記移動経路の下端を閉鎖するとともに前記移動経路よりも小径の下開口を有する下蓋部と、前記移動経路内において上下方向に移動する筒状の第1ピストンと、前記移動経路内において上下方向に移動するとともに前記第1ピストンの内側に挿入される第2ピストンとを備え、前記駆動対象を第1状態から第2状態へと移行させる際には、前記駆動制御部により、前記下開口から前記移動経路に駆動油が流入し、前記第1ピストンおよび前記第2ピストンは、前記下蓋部に前記第1ピストンが接触するとともに前記第1ピストンに前記第2ピストンが上下方向にて接触する下端位置から上方へと共に移動し、前記第1ピストンは中間位置にて前記油圧シリンダにより係止され、前記第2ピストンは、さらに上方へと移動して前記上蓋部に接触する上端位置へと位置し、前記第1ピストンおよび前記第2ピストンの移動により、前記上開口に接続される前記油圧配管を介して駆動油が前記駆動対象へと送出され、前記駆動対象を前記第2状態から前記第1状態へと移行させる際には、前記駆動制御部により、前記下開口から前記移動経路の駆動油が流出し、前記第2ピストンは前記上端位置から前記中間位置へと移動し、前記第1ピストンに上下方向にて接触して前記第1ピストンと共に前記中間位置から前記下端位置へと移動し、前記監視部は、前記移動経路における前記第1ピストンの位置を非接触にて測定する第1センサと、前記移動経路における前記第2ピストンの位置を非接触にて測定する第2センサと、前記油圧アクチュエータの正常動作時における前記第1ピストンおよび前記第2ピストンの位置と、前記第1センサおよび前記第2センサの測定値とを比較して、前記油圧アクチュエータの異常を検出する検出部とを備える。   The invention according to claim 1 is an operation monitoring system of a hydraulic actuator provided in a hydraulic drive line of a diesel engine, wherein the hydraulic actuator is connected to a drive target via a hydraulic pipe, and a drive oil in the hydraulic actuator is provided. A drive control unit for controlling a flow, and a monitoring unit for monitoring the operation of the hydraulic actuator, wherein the hydraulic actuator has a cylindrical hydraulic cylinder having a cylindrical moving path facing vertically, and An upper lid portion closing an upper end of the path and having an upper opening smaller in diameter than the moving path; a lower lid section closing a lower end of the moving path and having a lower opening smaller in diameter than the moving path; A first cylindrical piston that moves vertically in the moving path, and a first piston that moves vertically in the moving path and A second piston inserted inside the first piston, wherein when the driven object is shifted from the first state to the second state, the drive control unit drives the driven object from the lower opening to the movement path. Oil flows into the first piston and the second piston upward from a lower end position where the first piston contacts the lower lid and the second piston contacts the first piston in the vertical direction. And the first piston is locked by the hydraulic cylinder at an intermediate position, and the second piston moves further upward to an upper end position where it contacts the upper lid, and Due to the movement of the piston and the second piston, the driving oil is sent out to the driven object through the hydraulic pipe connected to the upper opening, and the driven object is moved from the second state to the first state. When the shift is made, the drive control unit causes the drive oil of the movement path to flow out from the lower opening, the second piston moves from the upper end position to the intermediate position, and the first piston moves vertically to the first piston. A first sensor that moves from the intermediate position to the lower end position together with the first piston in contact with the first piston and measures the position of the first piston in the movement path in a non-contact manner; A second sensor that measures the position of the second piston in the movement path in a non-contact manner, the positions of the first piston and the second piston during normal operation of the hydraulic actuator, the first sensor and the second sensor. A detecting unit that compares the measured value of the two sensors and detects an abnormality of the hydraulic actuator.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の動作監視システムであって、前記駆動対象は、ディーゼルエンジンの排気弁である。   The invention according to claim 2 is the operation monitoring system according to claim 1, wherein the driven object is an exhaust valve of a diesel engine.

請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の動作監視システムであって、前記第1ピストンの側面に、上下方向に配列されるそれぞれが周状の複数の第1油溝が設けられ、前記第2ピストンの側面に、上下方向に配列されるそれぞれが周状の複数の第2油溝が設けられ、前記第1センサは、前記複数の第1油溝の上下方向の位置を検出することにより、前記第1ピストンの位置を測定し、前記第2センサは、前記複数の第2油溝の上下方向の位置を検出することにより、前記第2ピストンの位置を測定する。   A third aspect of the present invention is the operation monitoring system according to the first or second aspect, wherein a plurality of circumferentially arranged first oil grooves are arranged on a side surface of the first piston. A plurality of circumferentially arranged second oil grooves, each of which is arranged in a vertical direction, provided on a side surface of the second piston, and the first sensor is provided with a vertical position of the plurality of first oil grooves. And the second sensor measures the position of the second piston by detecting the vertical position of the plurality of second oil grooves.

請求項4に記載の発明は、請求項1ないし3のいずれか1つに記載の動作監視システムであって、前記検出部により検出される異常は、前記駆動対象を前記第1状態から前記第2状態へと移行させる際に、前記第2ピストンが前記第1ピストンよりも先に前記下端位置から上方へと移動を開始し、前記中間位置よりも下側で前記第1ピストンが前記第2ピストンに下方から衝突する異常を含む。   According to a fourth aspect of the present invention, in the operation monitoring system according to any one of the first to third aspects, the abnormality detected by the detection unit causes the drive target to move from the first state to the second state. When shifting to the second state, the second piston starts moving upward from the lower end position prior to the first piston, and the first piston moves below the second position below the intermediate position. Includes an abnormality that collides with the piston from below.

請求項5に記載の発明は、請求項1ないし4のいずれか1つに記載の動作監視システムであって、前記検出部により検出される異常は、前記第1ピストンおよび前記第2ピストンが前記中間位置から下方へと移動する際に前記下端位置に到達しない異常を含む。   According to a fifth aspect of the present invention, in the operation monitoring system according to any one of the first to fourth aspects, the abnormality detected by the detection unit is such that the first piston and the second piston have Includes an abnormality that does not reach the lower end position when moving downward from the intermediate position.

請求項6に記載の発明は、請求項1ないし5のいずれか1つに記載の動作監視システムであって、前記第2ピストンが前記上端位置に位置する状態で前記上開口に挿入される上凸部が、前記第2ピストンの上面から上方へと突出しており、前記監視部は、前記上凸部が前記上開口に挿入される際の前記第2ピストンの上挿入速度を取得する速度取得部をさらに備え、前記検出部は、前記速度取得部により取得された前記上挿入速度と、前記油圧アクチュエータの正常動作時における前記第2ピストンの上挿入速度とを比較して、前記上端位置近傍における前記第2ピストンの速度異常を検出する。   The invention according to claim 6 is the operation monitoring system according to any one of claims 1 to 5, wherein the second piston is inserted into the upper opening in a state where the second piston is located at the upper end position. A convex portion protrudes upward from the upper surface of the second piston, and the monitoring unit acquires a speed of the upper insertion speed of the second piston when the upper convex portion is inserted into the upper opening. Further comprising a unit, wherein the detection unit compares the upper insertion speed acquired by the speed acquisition unit and the upper insertion speed of the second piston during normal operation of the hydraulic actuator, and the vicinity of the upper end position The abnormal speed of the second piston is detected in the above.

請求項7に記載の発明は、請求項1ないし6のいずれか1つに記載の動作監視システムであって、前記第2ピストンが前記下端位置に位置する状態で前記下開口に挿入される下凸部が、前記第2ピストンの下面から下方へと突出しており、前記監視部は、前記下凸部が前記下開口に挿入される際の前記第2ピストンの下挿入速度を取得する速度取得部をさらに備え、前記検出部は、前記速度取得部により取得された前記下挿入速度と、前記油圧アクチュエータの正常動作時における前記第2ピストンの下挿入速度とを比較して、前記下端位置近傍における前記第2ピストンの速度異常を検出する。   The invention according to claim 7 is the operation monitoring system according to any one of claims 1 to 6, wherein the second piston is inserted into the lower opening in a state where the second piston is located at the lower end position. A convex portion projects downward from the lower surface of the second piston, and the monitoring unit acquires a speed of the second piston when the lower convex portion is inserted into the lower opening. Further comprising a unit, wherein the detection unit compares the lower insertion speed obtained by the speed obtaining unit with the lower insertion speed of the second piston during normal operation of the hydraulic actuator, and detects the vicinity of the lower end position. The abnormal speed of the second piston is detected in the above.

本発明では、油圧アクチュエータの異常を自動的に検出することができる。   According to the present invention, the abnormality of the hydraulic actuator can be automatically detected.

一の実施の形態に係るディーゼルエンジンの構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a diesel engine according to one embodiment. 制御システムの機能を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating functions of a control system. 油圧駆動システムの断面図である。It is sectional drawing of a hydraulic drive system. 油圧駆動システムの断面図である。It is sectional drawing of a hydraulic drive system. 油圧駆動システムの断面図である。It is sectional drawing of a hydraulic drive system. 油圧駆動システムの断面図である。It is sectional drawing of a hydraulic drive system. 油圧駆動システムの断面図である。It is sectional drawing of a hydraulic drive system. 油圧駆動システムの断面図である。It is sectional drawing of a hydraulic drive system. 油圧駆動システムの断面図である。It is sectional drawing of a hydraulic drive system. 油圧駆動システムの断面図である。It is sectional drawing of a hydraulic drive system. 正常動作時における第1ピストンおよび第2ピストンの上下方向の位置を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating the vertical positions of a first piston and a second piston during a normal operation. 異常動作時における第1ピストンおよび第2ピストンの上下方向の位置を示す図である。It is a figure which shows the position of the 1st piston at the time of abnormal operation, and a 2nd piston in the up-down direction. 油圧駆動システムの断面図である。It is sectional drawing of a hydraulic drive system. 油圧駆動システムの断面図である。It is sectional drawing of a hydraulic drive system. 油圧駆動システムの断面図である。It is sectional drawing of a hydraulic drive system. 油圧駆動システムの断面図である。It is sectional drawing of a hydraulic drive system. 異常動作時における第1ピストンおよび第2ピストンの上下方向の位置を示す図である。It is a figure which shows the position of the 1st piston at the time of abnormal operation, and a 2nd piston in the up-down direction. 油圧駆動システムの断面図である。It is sectional drawing of a hydraulic drive system. 油圧駆動システムの断面図である。It is sectional drawing of a hydraulic drive system. 油圧駆動システムの断面図である。It is sectional drawing of a hydraulic drive system. 異常動作時における第1ピストンおよび第2ピストンの上下方向の位置を示す図である。It is a figure which shows the position of the 1st piston and the 2nd piston at the time of abnormal operation at the up-down direction. 油圧駆動システムの断面図である。It is sectional drawing of a hydraulic drive system. 異常動作時における第1ピストンおよび第2ピストンの上下方向の位置を示す図である。It is a figure which shows the position of the 1st piston and the 2nd piston at the time of abnormal operation at the up-down direction. 油圧駆動システムの断面図である。It is sectional drawing of a hydraulic drive system. 他の油圧駆動システムの断面図である。It is sectional drawing of another hydraulic drive system.

図1は、本発明の一の実施の形態に係るディーゼルエンジン1の構成を示す図である。ディーゼルエンジン1は、例えば、船舶の主機として使用される2ストロークエンジンである。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a diesel engine 1 according to one embodiment of the present invention. The diesel engine 1 is, for example, a two-stroke engine used as a main engine of a ship.

ディーゼルエンジン1は、シリンダ2と、ピストン3と、掃気流路41と、排気流路42と、空気冷却器43と、過給機5と、制御システム6と、油圧駆動システム7とを備える。シリンダ2は、図1中の上下方向に延びる中心軸を中心とする有蓋略円筒状の部材である。ピストン3は、当該中心軸を中心とする略円柱状の部材であり、その上部はシリンダ2の内部に配置される。ピストン3は、上下方向に移動可能である。なお、図1中の上下方向は、必ずしも重力方向に平行である必要はない。   The diesel engine 1 includes a cylinder 2, a piston 3, a scavenging passage 41, an exhaust passage 42, an air cooler 43, a supercharger 5, a control system 6, and a hydraulic drive system 7. The cylinder 2 is a substantially cylindrical member with a lid centered on a central axis extending in the vertical direction in FIG. The piston 3 is a substantially columnar member centered on the central axis, and the upper part thereof is disposed inside the cylinder 2. The piston 3 is movable in a vertical direction. Note that the vertical direction in FIG. 1 does not necessarily need to be parallel to the direction of gravity.

シリンダ2は、シリンダライナ21と、シリンダカバー22と、排気弁25とを備える。シリンダライナ21は、上記中心軸を中心とする略円筒状の部材である。シリンダカバー22は、シリンダライナ21の上部に取り付けられる有蓋略円筒状の部材である。シリンダカバー22の天蓋部には、排気ポート24が形成される。排気ポート24は、排気流路42に接続される。   The cylinder 2 includes a cylinder liner 21, a cylinder cover 22, and an exhaust valve 25. The cylinder liner 21 is a substantially cylindrical member centered on the central axis. The cylinder cover 22 is a substantially cylindrical member with a cover attached to an upper portion of the cylinder liner 21. An exhaust port 24 is formed in the canopy of the cylinder cover 22. The exhaust port 24 is connected to an exhaust channel 42.

排気ポート24は、排気弁25により開閉される。排気弁25は、弁体251と、弁棒252とを備える。弁体251は、排気ポート24の下方に位置する略円錐状の部位である。平面視における弁体251の直径は、平面視における排気ポート24の直径よりも大きい。弁棒252は、弁体251の上端部から上方に延びる略円柱状の部位である。弁棒252の上端部は、シリンダ2の上方に設けられた排気弁油圧シリンダ253の内部に収容され、上下方向に移動可能に支持される。   The exhaust port 24 is opened and closed by an exhaust valve 25. The exhaust valve 25 includes a valve body 251 and a valve rod 252. The valve body 251 is a substantially conical part located below the exhaust port 24. The diameter of the valve body 251 in a plan view is larger than the diameter of the exhaust port 24 in a plan view. The valve stem 252 is a substantially columnar part extending upward from the upper end of the valve body 251. The upper end of the valve rod 252 is housed inside an exhaust valve hydraulic cylinder 253 provided above the cylinder 2 and is supported so as to be movable in the vertical direction.

排気弁25は、油圧駆動システム7に接続され、油圧駆動システム7により上下方向に移動される。油圧駆動システム7の構造等については後述する。図1において実線にて示すように、排気弁25が排気ポート24から下方に離間することにより、排気ポート24が開放される。また、図1において二点鎖線にて示すように、排気弁25がシリンダカバー22に接触して排気ポート24に重なることにより、排気ポート24が閉鎖される。排気弁25の動作は、図示省略の監視システムにより監視される。   The exhaust valve 25 is connected to the hydraulic drive system 7 and is moved up and down by the hydraulic drive system 7. The structure and the like of the hydraulic drive system 7 will be described later. As shown by a solid line in FIG. 1, the exhaust port 25 is opened when the exhaust valve 25 is separated downward from the exhaust port 24. In addition, as shown by a two-dot chain line in FIG. 1, the exhaust valve 25 contacts the cylinder cover 22 and overlaps the exhaust port 24, thereby closing the exhaust port 24. The operation of the exhaust valve 25 is monitored by a monitoring system (not shown).

シリンダライナ21の下端部近傍には、掃気ポート23が設けられる。掃気ポート23は、シリンダライナ21の側面に周状に配列して形成された多数の貫通孔の集合である。掃気ポート23は、掃気流路41に接続される。   A scavenging port 23 is provided near the lower end of the cylinder liner 21. The scavenging port 23 is a set of a large number of through holes formed in a circumferential arrangement on the side surface of the cylinder liner 21. The scavenging port 23 is connected to the scavenging flow path 41.

ピストン3は、ピストンクラウン31と、ピストンロッド32とを備える。ピストンクラウン31は、上記中心軸を中心とする比較的厚い略円板状の部位である。ピストンクラウン31は、シリンダライナ21の内部に配置される。ピストンロッド32は、ピストンクラウン31の下面から下方に延びる略円柱状の部位である。ピストンロッド32の下端部は、図示省略のクランク機構に接続される。当該クランク機構により、ピストン3が上下方向に往復移動する。図1では、当該往復移動の下死点に位置するピストン3を実線にて描き、上死点に位置するピストン3を二点鎖線にて描く。   The piston 3 includes a piston crown 31 and a piston rod 32. The piston crown 31 is a relatively thick, substantially disk-shaped part centered on the central axis. The piston crown 31 is arranged inside the cylinder liner 21. The piston rod 32 is a substantially columnar portion extending downward from the lower surface of the piston crown 31. The lower end of the piston rod 32 is connected to a crank mechanism (not shown). The piston 3 reciprocates in the vertical direction by the crank mechanism. In FIG. 1, the piston 3 located at the bottom dead center of the reciprocating movement is drawn by a solid line, and the piston 3 located at the top dead center is drawn by a two-dot chain line.

ディーゼルエンジン1では、シリンダライナ21、シリンダカバー22、排気弁25、および、ピストンクラウン31の上面(すなわち、ピストン3の上面)によって囲まれる空間が、燃料および空気を燃焼するための燃焼室20である。   In the diesel engine 1, the space surrounded by the cylinder liner 21, the cylinder cover 22, the exhaust valve 25, and the upper surface of the piston crown 31 (that is, the upper surface of the piston 3) is a combustion chamber 20 for burning fuel and air. is there.

燃焼室20には、上述の掃気ポート23を介して、掃気流路41から掃気が供給される。掃気流路41は、掃気室411と、掃気レシーバ412とを備える。掃気室411は、シリンダライナ21の掃気ポート23の周囲に設けられる空間(すなわち、掃気配管)である。掃気ポート23は、掃気室411を介して掃気レシーバ412に連通する。掃気レシーバ412は、掃気室411へと掃気を供給する略円筒状の大型容器である。   The scavenging gas is supplied to the combustion chamber 20 from the scavenging flow channel 41 via the scavenging port 23 described above. The scavenging passage 41 includes a scavenging chamber 411 and a scavenging receiver 412. The scavenging chamber 411 is a space (ie, scavenging pipe) provided around the scavenging port 23 of the cylinder liner 21. The scavenging port 23 communicates with the scavenging receiver 412 via the scavenging chamber 411. The scavenging receiver 412 is a large, substantially cylindrical container that supplies scavenging air to the scavenging chamber 411.

燃焼室20において燃料および空気の燃焼により生成されたガス(すなわち、燃焼ガス)は、排気ポート24を介して排気流路42へと排出される。排気流路42は、燃焼室20から排出されたガス(以下、「排気」という。)が流れる管路である。排気流路42は、排気配管421と、排気レシーバ422とを備える。排気配管421は、排気ポート24と排気レシーバ422とを接続する配管である。排気レシーバ422は、燃焼室20からの排気を受ける略円筒状の大型容器である。なお、燃焼室20も、排気が流れる排気流路42の一部と捉えることもできる。   Gas (i.e., combustion gas) generated by combustion of fuel and air in the combustion chamber 20 is discharged to the exhaust passage 42 via the exhaust port 24. The exhaust passage 42 is a conduit through which gas discharged from the combustion chamber 20 (hereinafter, referred to as “exhaust”) flows. The exhaust passage 42 includes an exhaust pipe 421 and an exhaust receiver 422. The exhaust pipe 421 is a pipe that connects the exhaust port 24 and the exhaust receiver 422. The exhaust receiver 422 is a large, substantially cylindrical container that receives exhaust gas from the combustion chamber 20. Note that the combustion chamber 20 can also be regarded as a part of the exhaust passage 42 through which the exhaust flows.

ディーゼルエンジン1では、複数組のシリンダ2およびピストン3が設けられており、複数の燃焼室20が、1つの掃気レシーバ412、および、1つの排気レシーバ422に接続されている。すなわち、掃気レシーバ412は、複数の燃焼室20に掃気を分配供給するための掃気マニホールドである。また、排気レシーバ422は、複数の燃焼室20から排出された排気が集められる排気マニホールド(排気集合管とも言う。)である。   In the diesel engine 1, a plurality of sets of cylinders 2 and pistons 3 are provided, and a plurality of combustion chambers 20 are connected to one scavenging receiver 412 and one exhaust receiver 422. That is, the scavenging receiver 412 is a scavenging manifold for distributing and supplying scavenging air to the plurality of combustion chambers 20. Further, the exhaust receiver 422 is an exhaust manifold (also referred to as an exhaust manifold) in which exhaust exhausted from the plurality of combustion chambers 20 is collected.

排気レシーバ422に集められた排気は、図示省略の脱硝システムにより脱硝処理された後、過給機5へと送られる。過給機5は、タービン51と、コンプレッサ52とを備えるターボチャージャである。過給機5では、排気を利用して吸気を加圧し、掃気が生成される。   The exhaust gas collected by the exhaust receiver 422 is sent to the supercharger 5 after being subjected to a denitration process by a denitration system (not shown). The supercharger 5 is a turbocharger including a turbine 51 and a compressor 52. In the supercharger 5, the intake air is pressurized by using the exhaust gas to generate scavenging air.

具体的には、排気レシーバ422から過給機5へと送り込まれた排気により、タービン51が回転する。タービン51の回転に利用された排気は、図示省略の煙道からディーゼルエンジン1の外部へと排出される。コンプレッサ52は、タービン51にて発生する回転力を利用して(すなわち、タービン51の回転を動力として)、ディーゼルエンジン1の外部から吸気路を介して取り込んだ吸気(空気)を加圧して圧縮する。加圧された空気(すなわち、上述の掃気)は、空気冷却器43にて冷却された後、掃気レシーバ412に供給され、掃気レシーバ412から各燃焼室20へと供給される。   Specifically, the exhaust gas sent from the exhaust receiver 422 to the supercharger 5 causes the turbine 51 to rotate. Exhaust gas used for rotation of the turbine 51 is discharged from a flue (not shown) to the outside of the diesel engine 1. The compressor 52 pressurizes and compresses intake air (air) taken in from the outside of the diesel engine 1 via an intake passage by using the rotational force generated in the turbine 51 (that is, using the rotation of the turbine 51 as power). I do. The pressurized air (that is, the above-described scavenging air) is cooled by the air cooler 43 and then supplied to the scavenging receiver 412, and is supplied from the scavenging receiver 412 to each combustion chamber 20.

制御システム6は、例えば、プログラマブルロジックコントローラ(PLC:Programmable Logic Controller)である。当該PLCは、プロセッサと、メモリと、入出力部と、バスとを備える。バスは、プロセッサ、メモリおよび入出力部を接続する信号回路である。メモリは、プログラムおよび各種情報を記憶する。プロセッサは、メモリに記憶されるプログラム等に従って、メモリ等を利用しつつ様々な処理(例えば、数値演算等)を実行する。入出力部は、操作者からの入力、および、他の装置からの信号入力を受け付け、他の装置への信号を出力する。   The control system 6 is, for example, a programmable logic controller (PLC: Programmable Logic Controller). The PLC includes a processor, a memory, an input / output unit, and a bus. The bus is a signal circuit that connects the processor, the memory, and the input / output unit. The memory stores programs and various information. The processor executes various processes (for example, numerical operations and the like) using the memory and the like according to a program and the like stored in the memory. The input / output unit receives an input from an operator and a signal input from another device, and outputs a signal to another device.

当該PLCが所定のプログラムに基づいて処理を行うことにより、図2に示す制御システム6の各機能、すなわち、弁制御部61、検出部62、位置取得部63、速度取得部64および記憶部65が実現される。弁制御部61は、主にプロセッサにより実現され、上述のクランク機構の角度に合わせて油圧駆動システム7の電磁弁74(後述)の開閉を制御する。検出部62は、主にプロセッサにより実現され、油圧駆動システム7の異常を検出する。位置取得部63は、主にプロセッサにより実現され、後述する第1ピストン84および第2ピストン85の上下方向の位置を取得する。速度取得部64は、主にプロセッサにより実現され、第1ピストン84および第2ピストン85の速度を取得する。記憶部65は、主にメモリにより実現され、各種情報を記憶する。制御システム6は、キーボードやディスプレイ等を備える一般的なコンピュータシステムであってもよく、あるいは、回路基板等であってもよい。制御システム6は、PLC、コンピュータシステムおよび回路基板等のうち、任意の複数の構成を含んでいてもよい。   The PLC performs processing based on a predetermined program, and thereby each function of the control system 6 shown in FIG. 2, that is, the valve control unit 61, the detection unit 62, the position acquisition unit 63, the speed acquisition unit 64, and the storage unit 65 Is realized. The valve control unit 61 is mainly realized by a processor, and controls opening and closing of a solenoid valve 74 (described later) of the hydraulic drive system 7 in accordance with the angle of the crank mechanism described above. The detection unit 62 is mainly realized by a processor, and detects an abnormality of the hydraulic drive system 7. The position acquisition unit 63 is mainly realized by a processor, and acquires the positions of a first piston 84 and a second piston 85 described later in the vertical direction. The speed acquisition unit 64 is mainly realized by a processor, and acquires the speeds of the first piston 84 and the second piston 85. The storage unit 65 is mainly realized by a memory, and stores various information. The control system 6 may be a general computer system including a keyboard, a display, and the like, or may be a circuit board and the like. The control system 6 may include a plurality of arbitrary configurations among a PLC, a computer system, a circuit board, and the like.

図3および図4は、油圧駆動システム7の構成を示す断面図である。図3では、油圧駆動システム7の一部の構成を側面にて示している。油圧駆動システム7は、油圧配管71と、油圧アクチュエータ72と、下配管73と、電磁弁74と、アキュムレータ75とを備える。以下の説明では、図3および図4中の上下方向を、単に「上下方向」と呼ぶ。図3および図4中の上下方向は、重力方向に平行であってもよいが、必ずしも重力方向に平行である必要はない。   FIG. 3 and FIG. 4 are cross-sectional views illustrating the configuration of the hydraulic drive system 7. FIG. 3 shows a partial configuration of the hydraulic drive system 7 in a side view. The hydraulic drive system 7 includes a hydraulic pipe 71, a hydraulic actuator 72, a lower pipe 73, a solenoid valve 74, and an accumulator 75. In the following description, the vertical direction in FIGS. 3 and 4 is simply referred to as “vertical direction”. The vertical direction in FIGS. 3 and 4 may be parallel to the direction of gravity, but need not necessarily be parallel to the direction of gravity.

油圧配管71は、油圧アクチュエータ72と、油圧アクチュエータ72の駆動対象である排気弁25(図1参照)とを接続する。油圧配管71は、排気弁油圧シリンダ253(図1参照)の内部から外部へと延び、油圧アクチュエータ72の上開口821に接続される。下配管73は、油圧アクチュエータ72の下開口831と、アキュムレータ75とを接続する。アキュムレータ75は、高圧の駆動油を貯溜する貯溜容器である。電磁弁74は、下配管73上に設けられる。電磁弁74は、制御システム6の弁制御部61(図2参照)により制御されることにより、油圧アクチュエータ72の接続先を、アキュムレータ75とドレンライン(図示省略)との間で切り替える。これにより、油圧アクチュエータ72における駆動油の流れが制御される。換言すれば、電磁弁74および弁制御部61は、油圧アクチュエータ72における駆動油の流れを制御する駆動制御部66である。   The hydraulic piping 71 connects the hydraulic actuator 72 and the exhaust valve 25 (see FIG. 1) to which the hydraulic actuator 72 is driven. The hydraulic pipe 71 extends from the inside of the exhaust valve hydraulic cylinder 253 (see FIG. 1) to the outside, and is connected to the upper opening 821 of the hydraulic actuator 72. The lower pipe 73 connects the lower opening 831 of the hydraulic actuator 72 and the accumulator 75. The accumulator 75 is a storage container that stores high-pressure driving oil. The solenoid valve 74 is provided on the lower pipe 73. The solenoid valve 74 switches the connection destination of the hydraulic actuator 72 between the accumulator 75 and a drain line (not shown) by being controlled by the valve control unit 61 (see FIG. 2) of the control system 6. Thereby, the flow of the driving oil in the hydraulic actuator 72 is controlled. In other words, the solenoid valve 74 and the valve control unit 61 are the drive control unit 66 that controls the flow of the drive oil in the hydraulic actuator 72.

油圧アクチュエータ72は、ディーゼルエンジン1において排気弁25の油圧駆動ラインに設けられる有蓋かつ有底の略円筒状の部材である。油圧アクチュエータ72の内部空間は、後述する第1ピストン84および第2ピストン85が移動する移動経路80である。油圧アクチュエータ72は、油圧配管71内の駆動油を加圧することにより、排気弁25(図1参照)を下方へと移動させ、排気ポート24を開放する。また、油圧アクチュエータ72による駆動油の加圧が解除されると、排気弁25は、排気弁油圧シリンダ253内に設けられた空気ピストンにより上方へと移動し、排気ポート24が排気弁25により閉鎖される。   The hydraulic actuator 72 is a substantially cylindrical member with a cover and a bottom provided in the hydraulic drive line of the exhaust valve 25 in the diesel engine 1. The internal space of the hydraulic actuator 72 is a movement path 80 through which a first piston 84 and a second piston 85 described later move. The hydraulic actuator 72 pressurizes the drive oil in the hydraulic pipe 71 to move the exhaust valve 25 (see FIG. 1) downward and open the exhaust port 24. When the pressurization of the drive oil by the hydraulic actuator 72 is released, the exhaust valve 25 is moved upward by an air piston provided in the exhaust valve hydraulic cylinder 253, and the exhaust port 24 is closed by the exhaust valve 25. Is done.

油圧アクチュエータ72は、油圧シリンダ81と、上蓋部82と、下蓋部83と、第1ピストン84と、第2ピストン85とを備える。すなわち、油圧アクチュエータ72は、2つのピストンを備える2段式の油圧アクチュエータである。油圧シリンダ81は、中心軸J1を中心とする略円筒状の部材である。油圧シリンダ81は、上下方向を向く略円柱状の上記移動経路80を内側に有する。   The hydraulic actuator 72 includes a hydraulic cylinder 81, an upper lid part 82, a lower lid part 83, a first piston 84, and a second piston 85. That is, the hydraulic actuator 72 is a two-stage hydraulic actuator including two pistons. The hydraulic cylinder 81 is a substantially cylindrical member centered on the central axis J1. The hydraulic cylinder 81 has the above-described movement path 80 having a substantially columnar shape that faces in the vertical direction.

移動経路80は、経路上部801と、経路中央部802と、経路下部803とを備える。経路上部801、経路中央部802および経路下部803は、この順で上側から下側に向かって上下方向に連続する。経路上部801、経路中央部802および経路下部803はそれぞれ、中心軸J1を中心とする略円柱状の空間である。経路中央部802の直径(すなわち、内径)は、経路上部801の直径および経路下部803の直径よりも小さい。経路上部801の直径は、上下方向の略全長に亘って略同じである。経路中央部802の直径も、上下方向の略全長に亘って略同じである。経路下部803の直径も、上下方向の略全長に亘って略同じである。   The movement route 80 includes a route upper portion 801, a route central portion 802, and a route lower portion 803. The route upper portion 801, the route central portion 802, and the route lower portion 803 are connected in this order in the vertical direction from the upper side to the lower side. The path upper part 801, the path central part 802, and the path lower part 803 are each a substantially cylindrical space centered on the central axis J1. The diameter (i.e., the inner diameter) of the path center 802 is smaller than the diameter of the path upper part 801 and the diameter of the path lower part 803. The diameter of the upper path 801 is substantially the same over substantially the entire length in the vertical direction. The diameter of the path center portion 802 is also substantially the same over substantially the entire length in the vertical direction. The diameter of the lower path portion 803 is also substantially the same over substantially the entire length in the vertical direction.

上蓋部82は、油圧シリンダ81の上端部に接続されて移動経路80の上端を閉鎖する略円板状の部材である。上蓋部82の下面(すなわち、移動経路80の上端面)の中央部には、移動経路80の経路上部801よりも小径の上開口821が設けられる。上開口821は、上蓋部82の内部に形成された駆動油流路を介して油圧配管71に接続される。上開口821は、平面視において、中心軸J1を中心とする略円形である。   The upper lid 82 is a substantially disk-shaped member connected to the upper end of the hydraulic cylinder 81 and closing the upper end of the movement path 80. An upper opening 821 smaller in diameter than the upper path 801 of the moving path 80 is provided at the center of the lower surface of the upper lid portion 82 (that is, the upper end surface of the moving path 80). The upper opening 821 is connected to the hydraulic pipe 71 via a driving oil flow path formed inside the upper cover 82. The upper opening 821 has a substantially circular shape centered on the central axis J1 in plan view.

下蓋部83は、油圧シリンダ81の下端部に接続された移動経路80の下端を閉鎖する略円板状の部材である。下蓋部83の上面(すなわち、移動経路80の下端面)の中央部には、移動経路80の経路下部803よりも小径の下開口831が設けられる。詳細には、下蓋部83の上面には、下方に向かって凹む略円板状の凹部832が形成されており、凹部832の底面の中央部に下開口831が設けられている。凹部832の直径は、下開口831の直径よりも大きい。下開口831は、下蓋部83の内部に形成された駆動油流路を介して下配管73に接続される。下開口831は、平面視において、中心軸J1を中心とする略円形である。   The lower lid 83 is a substantially disk-shaped member that closes the lower end of the movement path 80 connected to the lower end of the hydraulic cylinder 81. At the center of the upper surface of the lower cover 83 (that is, the lower end surface of the moving path 80), a lower opening 831 having a smaller diameter than the lower path 803 of the moving path 80 is provided. More specifically, a substantially disk-shaped recess 832 that is recessed downward is formed on the upper surface of the lower lid 83, and a lower opening 831 is provided at the center of the bottom surface of the recess 832. The diameter of the concave portion 832 is larger than the diameter of the lower opening 831. The lower opening 831 is connected to the lower pipe 73 via a drive oil flow path formed inside the lower lid 83. The lower opening 831 has a substantially circular shape centered on the central axis J1 in plan view.

図3に示す例では、油圧シリンダ81と上蓋部82と下蓋部83とは、それぞれ別部材である。油圧シリンダ81と上蓋部82とは一繋がりの部材であってもよい。また、油圧シリンダ81と下蓋部83とは一繋がりの部材であってもよい。   In the example shown in FIG. 3, the hydraulic cylinder 81, the upper lid part 82, and the lower lid part 83 are separate members. The hydraulic cylinder 81 and the upper lid 82 may be a single member. Further, the hydraulic cylinder 81 and the lower lid 83 may be a single connected member.

第1ピストン84は、中心軸J1を中心とする略円筒状の部材である。第1ピストン84は、移動経路80内に配置され、移動経路80内において上下方向に移動可能である。第1ピストン84は、第1ピストン上部841と、第1ピストン下部842とを備える。第1ピストン上部841および第1ピストン下部842はそれぞれ、中心軸J1を中心とする略円筒状の部位である。第1ピストン下部842は、第1ピストン上部841の下端に接続される。第1ピストン上部841および第1ピストン下部842は、好ましくは、一繋がりの部材である。第1ピストン下部842は、中心軸J1を中心とする周方向の全周に亘って、第1ピストン上部841の外側面よりも、中心軸J1を中心とする径方向外方へと突出する。以下の説明では、中心軸J1を中心とする周方向および径方向を、単に「周方向」および「径方向」とも呼ぶ。   The first piston 84 is a substantially cylindrical member centered on the central axis J1. The first piston 84 is arranged in the movement path 80 and is movable in the movement path 80 in the vertical direction. The first piston 84 includes a first piston upper portion 841 and a first piston lower portion 842. Each of the first piston upper portion 841 and the first piston lower portion 842 is a substantially cylindrical portion centered on the central axis J1. The first piston lower part 842 is connected to the lower end of the first piston upper part 841. The first piston upper part 841 and the first piston lower part 842 are preferably one-piece members. The first piston lower portion 842 projects radially outward around the central axis J1 from the outer surface of the first piston upper portion 841 over the entire circumference in the circumferential direction around the central axis J1. In the following description, the circumferential direction and the radial direction around the center axis J1 are also simply referred to as “the circumferential direction” and the “radial direction”.

第1ピストン下部842は、移動経路80の経路下部803内に配置される。図3および図4に例示する状態では、第1ピストン上部841は、経路下部803、経路中央部802および経路上部801に亘って配置される。第1ピストン84の上下方向の長さは、経路中央部802および経路下部803の上下方向の合計長さよりも長い。したがって、第1ピストン84の上端は、第1ピストン84の上下方向の位置に関わらず、経路中央部802の上端よりも上側(すなわち、経路上部801内)に位置する。   The first piston lower part 842 is arranged in a path lower part 803 of the movement path 80. In the state illustrated in FIGS. 3 and 4, the first piston upper portion 841 is disposed over the lower path portion 803, the central path portion 802, and the upper path portion 801. The vertical length of the first piston 84 is longer than the total vertical length of the path center 802 and the path lower part 803. Therefore, the upper end of the first piston 84 is located above the upper end of the path center portion 802 (that is, in the upper part of the path 801) regardless of the vertical position of the first piston 84.

第1ピストン上部841の内径および外径はそれぞれ、上下方向の略全長に亘って略同じである。第1ピストン下部842の内径および外径もそれぞれ、上下方向の略全長に亘って略同じである。第1ピストン下部842の内径は、第1ピストン上部841の内径と略同じである。第1ピストン下部842の外径は、第1ピストン上部841の外径よりも大きい。また、第1ピストン下部842の外径は、下蓋部83の凹部832の直径よりも大きい。第1ピストン下部842の内径は、凹部832の直径よりも小さい。   The inner diameter and the outer diameter of the first piston upper portion 841 are substantially the same over substantially the entire length in the vertical direction. The inner diameter and the outer diameter of the first piston lower portion 842 are also substantially the same over substantially the entire length in the vertical direction. The inner diameter of the first piston lower part 842 is substantially the same as the inner diameter of the first piston upper part 841. The outer diameter of the first piston lower part 842 is larger than the outer diameter of the first piston upper part 841. The outer diameter of the first piston lower part 842 is larger than the diameter of the concave part 832 of the lower lid 83. The inner diameter of the first piston lower part 842 is smaller than the diameter of the recess 832.

第1ピストン上部841の外径は、移動経路80の経路中央部802の直径と略同じである。第1ピストン上部841の外側面は、ごく僅かな間隙を挟んで、経路中央部802の側面と径方向に対向している。当該間隙には、駆動油が存在する。第1ピストン上部841の外側面には、上下方向に略等間隔にて配列される複数の第1油溝843が設けられる。複数の第1油溝843はそれぞれ、第1ピストン上部841の外側面の略全周に亘って設けられる周状の凹部である。各第1油溝843は、第1ピストン上部841の外側面と経路中央部802の側面との間において駆動油を保持する。これにより、第1ピストン上部841と油圧シリンダ81との間に生じる摺動抵抗が低減される。第1ピストン下部842の外径は、移動経路80の経路下部803の直径よりも小さい。第1ピストン下部842の外径は、経路中央部802の直径よりも大きい。したがって、第1ピストン下部842は、経路下部803の内部においてのみ、上下方向に移動可能である。   The outer diameter of the first piston upper part 841 is substantially the same as the diameter of the path center part 802 of the movement path 80. The outer side surface of the first piston upper portion 841 radially opposes the side surface of the path center portion 802 with a very small gap therebetween. Driving oil is present in the gap. A plurality of first oil grooves 843 arranged at substantially equal intervals in the vertical direction are provided on the outer surface of the first piston upper portion 841. Each of the plurality of first oil grooves 843 is a circumferential recess provided over substantially the entire outer surface of the first piston upper portion 841. Each first oil groove 843 holds the driving oil between the outer surface of the first piston upper part 841 and the side surface of the path center part 802. Thereby, the sliding resistance generated between the first piston upper portion 841 and the hydraulic cylinder 81 is reduced. The outer diameter of the first piston lower part 842 is smaller than the diameter of the path lower part 803 of the movement path 80. The outer diameter of the first piston lower part 842 is larger than the diameter of the path center part 802. Therefore, the first piston lower part 842 can move in the vertical direction only inside the path lower part 803.

第1ピストン84は、図3において実線にて示す下死点と、二点鎖線にて示す上死点との間で移動可能である。第1ピストン84が下死点に位置する状態では、第1ピストン下部842の略円環状の下面は、下蓋部83の凹部832の周囲において、下蓋部83の上面(すなわち、移動経路80の下端面)に接触する。第1ピストン84が上死点に位置する状態では、第1ピストン下部842の略円環状の上面が、経路下部803の上端面(すなわち、経路中央部802の下端縁から径方向外方に広がる略円環状の面)に接触する。   The first piston 84 is movable between a bottom dead center indicated by a solid line in FIG. 3 and a top dead center indicated by a two-dot chain line. In a state where the first piston 84 is located at the bottom dead center, the substantially annular lower surface of the first piston lower portion 842 surrounds the upper surface of the lower lid portion 83 (that is, the movement path 80) around the concave portion 832 of the lower lid portion 83. (Lower end face of In a state where the first piston 84 is located at the top dead center, the substantially annular upper surface of the first piston lower portion 842 extends radially outward from the upper end surface of the path lower portion 803 (that is, the lower end edge of the path central portion 802). (A substantially annular surface).

第2ピストン85は、中心軸J1を中心とする略円柱状の部材である。第2ピストン85は、移動経路80内に配置される。第2ピストン85の少なくとも一部は、第1ピストン84の内側に常に挿入されている。第1ピストン84は、移動経路80内において、第1ピストン84とは個別に上下方向に移動可能である。   The second piston 85 is a substantially columnar member centered on the central axis J1. The second piston 85 is disposed in the movement path 80. At least a part of the second piston 85 is always inserted inside the first piston 84. The first piston 84 is vertically movable in the movement path 80 independently of the first piston 84.

第2ピストン85は、第2ピストン上部851と、第2ピストン下部852とを備える。第2ピストン上部851および第2ピストン下部852はそれぞれ、中心軸J1を中心とする略円柱状の部位である。第2ピストン下部852は、第2ピストン上部851の下端に接続される。第2ピストン上部851および第2ピストン下部852は、好ましくは、一繋がりの部材である。第2ピストン上部851は、周方向の全周に亘って、第2ピストン下部852の外側面よりも径方向外方へと突出する。図3および図4に示す例では、第2ピストン下部852は第1ピストン84の内側に挿入されており、第2ピストン上部851は第1ピストン84よりも上側に位置する。第2ピストン上部851の下面は、第1ピストン上部841の上面に接触している。   The second piston 85 includes a second piston upper part 851 and a second piston lower part 852. Each of the second piston upper part 851 and the second piston lower part 852 is a substantially columnar part centered on the central axis J1. The second piston lower part 852 is connected to the lower end of the second piston upper part 851. The second piston upper part 851 and the second piston lower part 852 are preferably connected members. The second piston upper portion 851 protrudes radially outward from the outer surface of the second piston lower portion 852 over the entire circumference in the circumferential direction. In the example shown in FIGS. 3 and 4, the second piston lower part 852 is inserted inside the first piston 84, and the second piston upper part 851 is located above the first piston 84. The lower surface of the second piston upper portion 851 is in contact with the upper surface of the first piston upper portion 841.

第2ピストン上部851は、移動経路80の経路上部801内に配置される。図4に例示する状態では、第2ピストン下部852は、経路上部801、経路中央部802および経路下部803に亘って配置される。第2ピストン下部852の上下方向の長さは、第1ピストン上部841の上下方向の長さと略同じである。   The second piston upper part 851 is arranged in the path upper part 801 of the movement path 80. In the state illustrated in FIG. 4, the second piston lower portion 852 is disposed over the upper path 801, the central path 802, and the lower path 803. The vertical length of the second piston lower part 852 is substantially the same as the vertical length of the first piston upper part 841.

第2ピストン上部851および第2ピストン下部852の直径(すなわち、外径)はそれぞれ、上下方向の略全長に亘って略同じである。第2ピストン上部851の直径は、第2ピストン下部852の直径よりも大きい。第2ピストン上部851の直径は、第1ピストン上部841の内径および外径よりも大きい。   The diameters (that is, the outer diameters) of the second piston upper portion 851 and the second piston lower portion 852 are substantially the same over substantially the entire length in the vertical direction. The diameter of the second piston upper part 851 is larger than the diameter of the second piston lower part 852. The diameter of the second piston upper part 851 is larger than the inner diameter and the outer diameter of the first piston upper part 841.

第2ピストン上部851の直径は、移動経路80の経路上部801の直径と略同じである。第2ピストン上部851の外側面は、ごく僅かな間隙を挟んで、経路上部801の側面と径方向に対向している。当該間隙には、駆動油が存在する。第2ピストン上部851の外側面には、上下方向に略等間隔にて配列される複数の第2油溝853が設けられる。複数の第2油溝853はそれぞれ、第2ピストン上部851の外側面の略全周に亘って設けられる周状の凹部である。各第2油溝853は、第2ピストン上部851の外側面と経路上部801の側面との間において駆動油を保持する。これにより、第2ピストン上部851と油圧シリンダ81との間に生じる摺動抵抗が低減される。   The diameter of the second piston upper part 851 is substantially the same as the diameter of the path upper part 801 of the movement path 80. The outer surface of the second piston upper portion 851 radially opposes the side surface of the path upper portion 801 with a very small gap therebetween. Driving oil is present in the gap. A plurality of second oil grooves 853 arranged at substantially equal intervals in the vertical direction are provided on the outer side surface of the second piston upper part 851. Each of the plurality of second oil grooves 853 is a circumferential recess provided over substantially the entire outer surface of the second piston upper part 851. Each second oil groove 853 holds the driving oil between the outer side surface of the second piston upper part 851 and the side surface of the path upper part 801. Thereby, sliding resistance generated between the second piston upper portion 851 and the hydraulic cylinder 81 is reduced.

第2ピストン下部852の直径は、第1ピストン上部841および第2ピストン上部851の内径と略同じである。第2ピストン下部852の外側面は、ごく僅かな間隙を挟んで、第1ピストン上部841および第1ピストン下部842の内側面(すなわち、第1ピストン84の内側面)と径方向に対向している。当該間隙には、駆動油が存在する。第2ピストン下部852の直径は、下蓋部83の凹部832の直径よりも小さい。   The diameter of the second piston lower part 852 is substantially the same as the inner diameter of the first piston upper part 841 and the second piston upper part 851. The outer surface of the second piston lower portion 852 radially opposes the inner surfaces of the first piston upper portion 841 and the first piston lower portion 842 (that is, the inner surface of the first piston 84) with a very small gap therebetween. I have. Driving oil is present in the gap. The diameter of the second piston lower part 852 is smaller than the diameter of the concave part 832 of the lower lid part 83.

第2ピストン85は、上凸部855と、下凸部856とをさらに備える。上凸部855は、第2ピストン上部851の上面の中央部から上方に突出する。下凸部856は、第2ピストン下部852の下面の中央部から下方に突出する。上凸部855および下凸部856は、好ましくは、第2ピストン上部851および第2ピストン下部852と一繋がりの部材である。上凸部855および下凸部856はそれぞれ、中心軸J1を中心とする略円柱状の突起部である。上凸部855の直径は、上開口821の直径と略同じである。下凸部856の直径は、下開口831の直径と略同じである。   The second piston 85 further includes an upper convex portion 855 and a lower convex portion 856. The upper convex portion 855 protrudes upward from the center of the upper surface of the second piston upper portion 851. The lower convex portion 856 protrudes downward from the center of the lower surface of the second piston lower portion 852. The upper convex portion 855 and the lower convex portion 856 are preferably members that are connected to the second piston upper portion 851 and the second piston lower portion 852. Each of the upper convex portion 855 and the lower convex portion 856 is a substantially columnar protrusion centered on the central axis J1. The diameter of the upper convex portion 855 is substantially the same as the diameter of the upper opening 821. The diameter of the lower protrusion 856 is substantially the same as the diameter of the lower opening 831.

第2ピストン85は、図3において実線にて示す下死点と、二点鎖線にて示す上死点との間で移動可能である。第2ピストン85が下死点に位置する状態では、第2ピストン上部851の略円環状の下面(すなわち、第2ピストン下部852の周囲の略円環状の面)は、第1ピストン上部841の略円環状の上面に接触する。また、下凸部856は、第1ピストン84の下端から下方へと突出し、下蓋部83の下開口831に挿入されている。第2ピストン下部852の略円環状の下面(すなわち、下凸部856の周囲の略円環状の面)は、下死点に位置する第1ピストン下部842の下面と、上下方向の略同じ位置に位置する。第2ピストン下部852の下面は、上述の凹部832を挟んで、下蓋部83と上下方向に対向する。凹部832には、駆動油が存在する。上述のように、第2ピストン下部852の直径は、凹部832の直径よりも小さいため、第2ピストン下部852の下面は、下蓋部83の上面と直接的には接触しない。   The second piston 85 is movable between a bottom dead center indicated by a solid line in FIG. 3 and a top dead center indicated by a two-dot chain line. In a state where the second piston 85 is located at the bottom dead center, the substantially annular lower surface of the second piston upper portion 851 (that is, the substantially annular surface around the second piston lower portion 852) is in contact with the first piston upper portion 841. It contacts the upper surface of the substantially annular shape. The lower protrusion 856 projects downward from the lower end of the first piston 84 and is inserted into the lower opening 831 of the lower cover 83. A substantially annular lower surface of the second piston lower portion 852 (that is, a substantially annular surface around the lower convex portion 856) is substantially the same as the lower surface of the first piston lower portion 842 located at the bottom dead center in the vertical direction. Located in. The lower surface of the second piston lower portion 852 faces the lower lid portion 83 in the up-down direction with the above-described concave portion 832 interposed therebetween. The driving oil is present in the recess 832. As described above, since the diameter of the second piston lower portion 852 is smaller than the diameter of the concave portion 832, the lower surface of the second piston lower portion 852 does not directly contact the upper surface of the lower lid portion 83.

第2ピストン85が上死点に位置する状態では、上凸部855は、上蓋部82の上開口821に挿入されている。また、第2ピストン上部851の略円環状の上面(すなわち、上凸部855の周囲の略円環状の面)は、上開口821の周囲において、上蓋部82の下面に接触する。第2ピストン上部851の下面は、上死点に位置する第1ピストン上部841の上面から上方に離間している。したがって、第2ピストン下部852の一部が、第1ピストン84から上方に露出している。   When the second piston 85 is located at the top dead center, the upper protrusion 855 is inserted into the upper opening 821 of the upper cover 82. Further, the substantially annular upper surface of the second piston upper portion 851 (that is, the substantially annular surface around the upper convex portion 855) contacts the lower surface of the upper lid portion 82 around the upper opening 821. The lower surface of the second piston upper portion 851 is separated upward from the upper surface of the first piston upper portion 841 located at the top dead center. Therefore, a part of the second piston lower part 852 is exposed upward from the first piston 84.

油圧駆動システム7は、第1センサ55と、第2上センサ56と、第2下センサ57とを備える。第1センサ55は、移動経路80における第1ピストン84の上下方向の位置を非接触にて測定する。第2上センサ56および第2下センサ57は、移動経路80における第2ピストン85の上下方向の位置を非接触にて測定する。以下の説明では、第2上センサ56および第2下センサ57をまとめて「第2センサ」とも呼ぶ。第1センサ55、第2上センサ56および第2下センサ57は、例えば、静電容量式の近接センサである。   The hydraulic drive system 7 includes a first sensor 55, a second upper sensor 56, and a second lower sensor 57. The first sensor 55 measures the vertical position of the first piston 84 on the movement path 80 in a non-contact manner. The second upper sensor 56 and the second lower sensor 57 measure the vertical position of the second piston 85 on the movement path 80 in a non-contact manner. In the following description, the second upper sensor 56 and the second lower sensor 57 are also collectively referred to as a “second sensor”. The first sensor 55, the second upper sensor 56, and the second lower sensor 57 are, for example, capacitance type proximity sensors.

第1センサ55は、経路中央部802の側方において、油圧シリンダ81に取り付けられる。第2上センサ56および第2下センサ57は、経路上部801の側方において、油圧シリンダ81に取り付けられる。第2下センサ57は、第2上センサ56よりも下側に配置される。第1センサ55、第2上センサ56および第2下センサ57は、例えば、油圧シリンダ81において、移動経路80から径方向外方へと延びる穴部に固定される。第1センサ55、第2上センサ56および第2下センサ57の径方向内端部は、移動経路80の内側面よりも僅かに径方向外側に位置する。   The first sensor 55 is attached to the hydraulic cylinder 81 on the side of the path center 802. The second upper sensor 56 and the second lower sensor 57 are attached to the hydraulic cylinder 81 on the side of the upper path 801. The second lower sensor 57 is disposed below the second upper sensor 56. The first sensor 55, the second upper sensor 56, and the second lower sensor 57 are, for example, fixed to a hole extending radially outward from the movement path 80 in the hydraulic cylinder 81. The radial inner ends of the first sensor 55, the second upper sensor 56, and the second lower sensor 57 are located slightly radially outside the inner surface of the movement path 80.

図3に示す例では、第1センサ55は、下死点に位置する第1ピストン84の最も上側の第1油溝843よりも上側に位置する。また、第2上センサ56は、上死点に位置する第2ピストン上部851の下端部と上下方向の略同じ位置に位置する。第2下センサ57は、下死点に位置する第2ピストン上部851の上端部と上下方向の略同じ位置に位置する。   In the example shown in FIG. 3, the first sensor 55 is located above the uppermost first oil groove 843 of the first piston 84 located at the bottom dead center. The second upper sensor 56 is located at substantially the same position in the vertical direction as the lower end of the second piston upper part 851 located at the top dead center. The second lower sensor 57 is located at substantially the same vertical position as the upper end of the second piston upper part 851 located at the bottom dead center.

第1センサ55は、第1ピストン上部841の外側面に形成された複数の第1油溝843の上下方向の位置を検出することにより、第1ピストン84の上下方向の位置を測定する。具体的には、第1センサ55により、第1センサ55の前方を通過した第1油溝843の数が取得され、当該第1油溝843の数(すなわち、第1センサ55からの出力)に基づいて、制御システム6の位置取得部63(図2参照)により第1ピストン84の上下方向の位置が求められる。また、第1センサ55の前方を通過した第1油溝843の数と、第1油溝843の通過に要した時間とに基づいて、制御システム6の速度取得部64(図2参照)により第1ピストン84の上下方向の速度が求められる。   The first sensor 55 measures the vertical position of the first piston 84 by detecting the vertical position of the plurality of first oil grooves 843 formed on the outer surface of the first piston upper part 841. Specifically, the number of the first oil grooves 843 that passed in front of the first sensor 55 is acquired by the first sensor 55, and the number of the first oil grooves 843 (that is, the output from the first sensor 55). The vertical position of the first piston 84 is determined by the position acquisition unit 63 (see FIG. 2) of the control system 6 based on Further, based on the number of first oil grooves 843 that have passed in front of the first sensor 55 and the time required to pass through the first oil grooves 843, the speed acquisition unit 64 of the control system 6 (see FIG. 2). The vertical velocity of the first piston 84 is determined.

第2上センサ56および第2下センサ57はそれぞれ、第2ピストン上部851の外側面に形成された複数の第2油溝853の上下方向の位置を検出することにより、第2ピストン85の上下方向の位置を測定する。具体的には、第2上センサ56および第2下センサ57により、第2上センサ56の前方を通過した第2油溝853の数、および、第2下センサ57の前方を通過した第2油溝853の数が取得され、当該第2油溝853の数(すなわち、第2上センサ56および第2下センサ57からの出力)に基づいて、速度取得部64により第2ピストン85の上下方向の位置が求められる。また、第2上センサ56の前方を通過した第2油溝853の数と、第2油溝853の通過に要した時間とに基づいて、第2上センサ56の前方を通過する第2ピストン85の上下方向の速度が、速度取得部64により求められる。速度取得部64では、第2下センサ57の前方を通過する第2ピストン85の上下方向の速度も、第2下センサ57の前方を通過した第2油溝853の数と、第2油溝853の通過に要した時間とに基づいて求められる。   The second upper sensor 56 and the second lower sensor 57 detect the vertical position of the plurality of second oil grooves 853 formed on the outer surface of the second piston upper part 851, respectively. Measure the position in the direction. Specifically, the second upper sensor 56 and the second lower sensor 57 determine the number of the second oil grooves 853 passing in front of the second upper sensor 56 and the second oil groove 853 passing in front of the second lower sensor 57. The number of the oil grooves 853 is acquired, and the speed acquisition unit 64 moves the second piston 85 up and down based on the number of the second oil grooves 853 (ie, the outputs from the second upper sensor 56 and the second lower sensor 57). The position of the direction is determined. Also, based on the number of second oil grooves 853 that have passed in front of the second upper sensor 56 and the time required to pass through the second oil groove 853, a second piston that passes in front of the second upper sensor 56 The vertical speed 85 is obtained by the speed obtaining unit 64. In the speed acquisition unit 64, the vertical speed of the second piston 85 passing in front of the second lower sensor 57 also depends on the number of the second oil grooves 853 passing in front of the second lower sensor 57, and the second oil groove. 853 and the time required for the passage.

次に、油圧駆動システム7の正常な動作について、図5ないし図11を参照しつつ説明する。図5ないし図10は、正常動作中の油圧駆動システム7の断面図である。図5ないし図10では、油圧駆動システム7の一部の構成を側面にて示す(後述の断面図においても同様)。図11は、油圧駆動システム7における第1ピストン84および第2ピストン85の上下方向の位置を示す図である。   Next, a normal operation of the hydraulic drive system 7 will be described with reference to FIGS. 5 to 10 are sectional views of the hydraulic drive system 7 during normal operation. 5 to 10, a partial configuration of the hydraulic drive system 7 is shown in a side view (the same applies to a sectional view described later). FIG. 11 is a diagram illustrating the vertical positions of the first piston 84 and the second piston 85 in the hydraulic drive system 7.

図11の横軸は、第1ピストン84および第2ピストン85の上昇開始時刻(t0)からの経過時間を示し、縦軸は、第1ピストン84および第2ピストン85の下死点を0とした場合の第1ピストン84および第2ピストン85の上下方向の位置を示す。図11中の実線L1は第1ピストン84の上下方向の位置を示し、破線L2は第2ピストン85の上下方向の位置を示す。図12、図17、図21および図23においても同様である。時刻t0〜t1の間、および、時刻t4〜t5の間では、破線L2は実線L1に重なっている。図17、図21および図23においても同様である。   The horizontal axis in FIG. 11 indicates the elapsed time from the rising start time (t0) of the first piston 84 and the second piston 85, and the vertical axis indicates that the bottom dead center of the first piston 84 and the second piston 85 is 0. 4 shows the vertical positions of the first piston 84 and the second piston 85 in the case of the above. 11, the solid line L1 indicates the vertical position of the first piston 84, and the broken line L2 indicates the vertical position of the second piston 85. The same applies to FIGS. 12, 17, 21 and 23. The dashed line L2 overlaps with the solid line L1 between times t0 and t1 and between times t4 and t5. The same applies to FIGS. 17, 21 and 23.

図5は、図11中の時刻t0に対応する状態を示す。図5に示す状態では、第1ピストン84および第2ピストン85は下死点に位置しており、第1ピストン下部842の下面は、下蓋部83に上下方向にて接触している。また、第2ピストン上部851の下面は、第1ピストン上部841の上面に上下方向にて接触している。以下の説明では、図5に示す第1ピストン84および第2ピストン85の上下方向の位置を「下端位置」とも呼ぶ。第1ピストン84および第2ピストン85が下端位置に位置する状態では、油圧駆動システム7に接続されている排気弁25(図1参照)は閉鎖状態である。以下の説明では、排気弁25の閉鎖状態を「第1状態」とも呼び、開放状態を「第2状態」とも呼ぶ。   FIG. 5 shows a state corresponding to time t0 in FIG. In the state shown in FIG. 5, the first piston 84 and the second piston 85 are located at the bottom dead center, and the lower surface of the first piston lower portion 842 is in contact with the lower lid 83 in the vertical direction. The lower surface of the second piston upper portion 851 is in contact with the upper surface of the first piston upper portion 841 in the up-down direction. In the following description, the vertical positions of the first piston 84 and the second piston 85 shown in FIG. 5 are also referred to as “lower end positions”. When the first piston 84 and the second piston 85 are located at the lower end positions, the exhaust valve 25 (see FIG. 1) connected to the hydraulic drive system 7 is closed. In the following description, the closed state of the exhaust valve 25 is also referred to as a “first state”, and the open state is also referred to as a “second state”.

排気弁25を閉鎖状態から開放状態へと(すなわち、第1状態から第2状態へと)移行させる際には、第1ピストン84および第2ピストン85が下端位置(すなわち、下死点)に位置する状態で、制御システム6の弁制御部61(図2参照)により電磁弁74が制御され、アキュムレータ75と油圧アクチュエータ72とが接続される。これにより、図5中に矢印にて示すように、アキュムレータ75内の駆動油が、下配管73および電磁弁74を介して油圧アクチュエータ72へと送出され、油圧アクチュエータ72の下開口831から下蓋部83の凹部832へと供給される。   When shifting the exhaust valve 25 from the closed state to the open state (that is, from the first state to the second state), the first piston 84 and the second piston 85 move to the lower end position (that is, the bottom dead center). In the position, the solenoid valve 74 is controlled by the valve control unit 61 (see FIG. 2) of the control system 6, and the accumulator 75 and the hydraulic actuator 72 are connected. Thereby, as indicated by an arrow in FIG. 5, the driving oil in the accumulator 75 is sent to the hydraulic actuator 72 through the lower pipe 73 and the electromagnetic valve 74, and from the lower opening 831 of the hydraulic actuator 72 to the lower lid. It is supplied to the concave portion 832 of the portion 83.

上述のように、凹部832は、第1ピストン84の下面および第2ピストン85の下面(すなわち、第2ピストン下部852の下面)と上下方向に対向している。このため、凹部832に供給された駆動油により、第1ピストン84および第2ピストン85に上向きの力が加えられ、第1ピストン84および第2ピストン85が一体として上方へと移動する。換言すれば、第1ピストン84および第2ピストン85が共に上方へと移動する。これにより、油圧シリンダ81内において第2ピストン85よりも上側に存在する駆動油が、油圧アクチュエータ72の上開口821に接続される油圧配管71を介して排気弁油圧シリンダ253(図1参照)へと送出され、閉鎖状態の排気弁25に下向きの力(すなわち、排気弁25を開放しようとする力)が伝達される。アキュムレータ75から油圧アクチュエータ72の下開口831に供給された駆動油は、下開口831を介して油圧アクチュエータ72の移動経路80内に流入する。   As described above, the concave portion 832 vertically faces the lower surface of the first piston 84 and the lower surface of the second piston 85 (that is, the lower surface of the lower portion 852 of the second piston). Therefore, an upward force is applied to the first piston 84 and the second piston 85 by the driving oil supplied to the concave portion 832, and the first piston 84 and the second piston 85 move upward integrally. In other words, both the first piston 84 and the second piston 85 move upward. As a result, the drive oil existing above the second piston 85 in the hydraulic cylinder 81 is supplied to the exhaust valve hydraulic cylinder 253 (see FIG. 1) via the hydraulic pipe 71 connected to the upper opening 821 of the hydraulic actuator 72. And a downward force (that is, a force for opening the exhaust valve 25) is transmitted to the exhaust valve 25 in the closed state. The driving oil supplied from the accumulator 75 to the lower opening 831 of the hydraulic actuator 72 flows into the movement path 80 of the hydraulic actuator 72 via the lower opening 831.

そして、図6に示すように、第1ピストン下部842の上面が経路下部803の上端面に接触し、第1ピストン84の上昇が停止する。図6は、図11中の時刻t1に対応する状態を示す。図6に示す状態では、第1ピストン84は上死点に位置し、第2ピストン85は、第2ピストン上部851の下面を第1ピストン上部841の上面に接触させた状態である。以下の説明では、図6に示す第1ピストン84および第2ピストン85の上下方向の位置を「中間位置」とも呼ぶ。第1ピストン84は、当該中間位置にて油圧シリンダ81により係止される。換言すれば、第1ピストン84は、中間位置にて油圧シリンダ81に対して下方から押圧された状態で静止する。   Then, as shown in FIG. 6, the upper surface of the first piston lower portion 842 comes into contact with the upper end surface of the lower path portion 803, and the ascent of the first piston 84 stops. FIG. 6 shows a state corresponding to time t1 in FIG. In the state shown in FIG. 6, the first piston 84 is located at the top dead center, and the second piston 85 is in a state where the lower surface of the second piston upper part 851 is in contact with the upper surface of the first piston upper part 841. In the following description, the vertical positions of the first piston 84 and the second piston 85 shown in FIG. 6 are also referred to as “intermediate positions”. The first piston 84 is locked by the hydraulic cylinder 81 at the intermediate position. In other words, the first piston 84 stops at the intermediate position while being pressed against the hydraulic cylinder 81 from below.

その後、第2ピストン85は、アキュムレータ75から油圧アクチュエータ72へと供給される駆動油により、第1ピストン84から独立してさらに上方へと移動する。そして、図7に示すように、第2ピストン上部851の上面が上蓋部82に接触し、第2ピストン85の上昇が停止する。このとき、第2ピストン下部852の一部は、第1ピストン84から上方に露出している。図7は、図11中の時刻t2に対応する状態を示す。図7に示す状態では、第1ピストン84は上死点(すなわち、中間位置)に位置し、第2ピストン85も上死点に位置する。以下の説明では、図7に示す第2ピストン85の上下方向の位置を「上端位置」とも呼ぶ。第2ピストン85は、上端位置にて上蓋部82に対して下方から押圧された状態で静止する。   Thereafter, the second piston 85 moves further upward independently of the first piston 84 by the drive oil supplied from the accumulator 75 to the hydraulic actuator 72. Then, as shown in FIG. 7, the upper surface of the second piston upper part 851 comes into contact with the upper lid part 82, and the rising of the second piston 85 stops. At this time, a part of the second piston lower part 852 is exposed upward from the first piston 84. FIG. 7 shows a state corresponding to time t2 in FIG. In the state shown in FIG. 7, the first piston 84 is located at the top dead center (ie, the middle position), and the second piston 85 is also located at the top dead center. In the following description, the vertical position of the second piston 85 shown in FIG. 7 is also referred to as “upper end position”. The second piston 85 stops at the upper end position while being pressed against the upper lid portion 82 from below.

第2ピストン85が上端位置に位置する際には、第2ピストン85の上凸部855は、上蓋部82の上開口821に挿入される。上述のように、上凸部855の直径は上開口821の直径と略同じであるため、上凸部855が上開口821に挿入される際に、上開口821内および上開口821よりも上側(すなわち、油圧配管71側)に存在する駆動油が、上凸部855よりも下側へと移動することが抑制される。これにより、上開口821内および上開口821よりも上側に存在する駆動油がダンパーの役割を果たし、上凸部855が上開口821に挿入される際の第2ピストン85の上昇速度が低減される。換言すれば、図11における破線L2の傾きは、時刻t2の直前で、時刻t2に近づくに従ってなだらかになる。その結果、第2ピストン85が上端位置に到達する際に、上蓋部82に対する第2ピストン85の衝突速度を低減し、第2ピストン85の衝突により上蓋部82に加わる力を低減することができる。   When the second piston 85 is located at the upper end position, the upper protrusion 855 of the second piston 85 is inserted into the upper opening 821 of the upper cover 82. As described above, since the diameter of the upper convex portion 855 is substantially the same as the diameter of the upper opening 821, when the upper convex portion 855 is inserted into the upper opening 821, the inside of the upper opening 821 and the upper side of the upper opening 821. The drive oil existing on the hydraulic pipe 71 (i.e., on the hydraulic pipe 71 side) is suppressed from moving below the upper convex portion 855. As a result, the driving oil present in the upper opening 821 and above the upper opening 821 serves as a damper, and the rising speed of the second piston 85 when the upper convex portion 855 is inserted into the upper opening 821 is reduced. You. In other words, the slope of the broken line L2 in FIG. 11 becomes gentle immediately before time t2 as it approaches time t2. As a result, when the second piston 85 reaches the upper end position, the collision speed of the second piston 85 against the upper lid 82 can be reduced, and the force applied to the upper lid 82 due to the collision of the second piston 85 can be reduced. .

ディーゼルエンジン1では、上述のように、第1ピストン84が下端位置から中間位置へと移動し、第2ピストン85が下端位置から上端位置へと移動することにより、油圧アクチュエータ72の移動経路80内の駆動油が、油圧配管71を介して排気弁25(図1参照)へと送出され、排気弁25が下方へと移動して開放状態となる。そして、第1ピストン84および第2ピストン85の位置が所定時間(すなわち、図11中の時刻t2〜t3の間)維持されることにより、排気弁25が開放状態にて維持される。図7は、図11中の時刻t2〜t3に対応する状態も示している。   In the diesel engine 1, as described above, the first piston 84 moves from the lower end position to the intermediate position, and the second piston 85 moves from the lower end position to the upper end position. Is delivered to the exhaust valve 25 (see FIG. 1) via the hydraulic pipe 71, and the exhaust valve 25 moves downward to be in an open state. Then, the positions of the first piston 84 and the second piston 85 are maintained for a predetermined time (that is, between times t2 and t3 in FIG. 11), so that the exhaust valve 25 is maintained in an open state. FIG. 7 also shows a state corresponding to times t2 to t3 in FIG.

排気弁25が所定時間開放されると、排気弁25の閉鎖が開始される。排気弁25を開放状態から閉鎖状態へと(すなわち、第2状態から第1状態へと)移行させる際には、弁制御部61(図2参照)により電磁弁74が制御され、油圧アクチュエータ72とアキュムレータ75との接続が絶たれ、油圧アクチュエータ72の下開口831とドレンラインとが接続される。これにより、図8中に矢印にて示すように、油圧アクチュエータ72の移動経路80内の駆動油が、下開口831から流出し、下配管73および電磁弁74を介してドレンラインへと流出する。図8は、図11中の時刻t3に対応する状態を示す。   When the exhaust valve 25 is opened for a predetermined time, the closing of the exhaust valve 25 is started. When shifting the exhaust valve 25 from the open state to the closed state (that is, from the second state to the first state), the solenoid valve 74 is controlled by the valve control unit 61 (see FIG. 2), and the hydraulic actuator 72 is controlled. Is disconnected from the accumulator 75, and the lower opening 831 of the hydraulic actuator 72 is connected to the drain line. Thereby, as indicated by an arrow in FIG. 8, the drive oil in the movement path 80 of the hydraulic actuator 72 flows out from the lower opening 831 and flows out to the drain line via the lower pipe 73 and the solenoid valve 74. . FIG. 8 shows a state corresponding to time t3 in FIG.

移動経路80内の駆動油がドレンラインへと流出し始めると、第2ピストン85を上向きに押圧する力が減少し、上述の空気ピストンにより排気弁25が上方へと移動する。これにより、油圧配管71内の駆動油により第2ピストン85に下向きの力が加えられ、第2ピストン85が上端位置(すなわち、上死点)から下方へと移動する。油圧配管71から油圧アクチュエータ72の上開口821へと送出された駆動油は、上開口821を介して油圧アクチュエータ72の移動経路80内に流入する。   When the drive oil in the movement path 80 starts flowing to the drain line, the force of pressing the second piston 85 upward decreases, and the exhaust valve 25 moves upward by the air piston. As a result, a downward force is applied to the second piston 85 by the drive oil in the hydraulic pipe 71, and the second piston 85 moves downward from the upper end position (ie, top dead center). The driving oil sent from the hydraulic pipe 71 to the upper opening 821 of the hydraulic actuator 72 flows into the moving path 80 of the hydraulic actuator 72 via the upper opening 821.

上端位置から下方へと移動する第2ピストン85は、図9に示すように、上述の中間位置にて、第1ピストン84に上下方向にて接触する。具体的には、第2ピストン上部851の下面が、第1ピストン上部841の上面に接触する。図9は、図11中の時刻t4に対応する状態を示す。第2ピストン85は、さらに、上開口821から移動経路80内に流入する駆動油によって加えられる下向きの力により、第1ピストン84と共に中間位置から下方へと移動し、図10に示すように、下端位置(すなわち、下死点)に位置する。図10は、図11中の時刻t5に対応する状態を示す。下端位置では、第1ピストン84は下蓋部83に接触した状態で静止し、第2ピストン85は第1ピストン84に接触した状態で静止する。   As shown in FIG. 9, the second piston 85 that moves downward from the upper end position contacts the first piston 84 at the above-described intermediate position in the up-down direction. Specifically, the lower surface of the second piston upper portion 851 contacts the upper surface of the first piston upper portion 841. FIG. 9 shows a state corresponding to time t4 in FIG. The second piston 85 further moves downward from the intermediate position together with the first piston 84 by the downward force applied by the driving oil flowing into the movement path 80 from the upper opening 821, as shown in FIG. It is located at the lower end position (that is, the bottom dead center). FIG. 10 shows a state corresponding to time t5 in FIG. At the lower end position, the first piston 84 is stationary in contact with the lower lid 83, and the second piston 85 is stationary in contact with the first piston 84.

第2ピストン85が下端位置に位置する際には、第2ピストン85の下凸部856は、下蓋部83の下開口831に挿入される。このとき、電磁弁74により、油圧アクチュエータ72とドレンラインとの接続が絶たれる。上述のように、下蓋部83の直径は下開口831の直径と略同じであるため、下凸部856が下開口831に挿入される際に、下開口831内および下開口831よりも下側(すなわち、下配管73側)に存在する駆動油がダンパーの役割を果たし、下凸部856が下開口831に挿入される際の第2ピストン85の下降速度、および、第2ピストン85と一体的に移動している第1ピストン84の下降速度が低減される。換言すれば、図11における実線L1および破線L2の傾きは、時刻t5の直前で、時刻t5に近づくに従ってなだらかになる。その結果、第1ピストン84および第2ピストン85が下端位置に到達する際に、下蓋部83に対する第1ピストン84の衝突速度を低減し、第1ピストン84の衝突により下蓋部83に加わる力を低減することができる。   When the second piston 85 is located at the lower end position, the lower protrusion 856 of the second piston 85 is inserted into the lower opening 831 of the lower lid 83. At this time, the solenoid valve 74 disconnects the hydraulic actuator 72 from the drain line. As described above, since the diameter of the lower lid portion 83 is substantially the same as the diameter of the lower opening 831, when the lower convex portion 856 is inserted into the lower opening 831, the inside of the lower opening 831 and the lower opening portion 831 are lower. The drive oil existing on the side (ie, the lower pipe 73 side) plays the role of a damper, and the lowering speed of the second piston 85 when the lower convex portion 856 is inserted into the lower opening 831; The lowering speed of the first piston 84 moving integrally is reduced. In other words, the slopes of the solid line L1 and the broken line L2 in FIG. 11 become gentle just before time t5 and approach time t5. As a result, when the first piston 84 and the second piston 85 reach the lower end position, the collision speed of the first piston 84 with the lower lid 83 is reduced, and the first piston 84 collides with the lower lid 83. The force can be reduced.

ディーゼルエンジン1では、油圧アクチュエータ72の上記正常動作時における第1ピストン84および第2ピストン85の位置(すなわち、図11中の実線L1および破線L2)が、第1センサ55、第2上センサ56および第2下センサ57からの出力に基づいて位置取得部63(図2参照)により取得され、記憶部65に予め格納される。記憶部65では、図11の横軸に示される時刻が、上述のクランク機構の角度と対応づけられる。また、ディーゼルエンジン1では、油圧アクチュエータ72の上記正常動作時における第1ピストン84および第2ピストン85の速度の変化(すなわち、図11中の実線L1および破線L2の傾きの変化)が、第1センサ55、第2上センサ56および第2下センサ57からの出力に基づいて速度取得部64(図2参照)により取得され、記憶部65に予め格納される。   In the diesel engine 1, the positions of the first piston 84 and the second piston 85 (ie, the solid line L1 and the broken line L2 in FIG. 11) during the normal operation of the hydraulic actuator 72 are determined by the first sensor 55 and the second upper sensor 56. The position is acquired by the position acquisition unit 63 (see FIG. 2) based on the output from the second lower sensor 57 and is stored in the storage unit 65 in advance. In the storage unit 65, the time indicated on the horizontal axis in FIG. 11 is associated with the angle of the crank mechanism described above. In the diesel engine 1, the change in the speed of the first piston 84 and the second piston 85 during the normal operation of the hydraulic actuator 72 (that is, the change in the inclination of the solid line L1 and the broken line L2 in FIG. 11) is the first change. The speed is acquired by the speed acquisition unit 64 (see FIG. 2) based on the outputs from the sensor 55, the second upper sensor 56, and the second lower sensor 57, and is stored in the storage unit 65 in advance.

以下の説明では、記憶部65に記憶された正常動作時における第1ピストン84および第2ピストン85の位置に関する情報を「基準位置情報」と呼び、第1ピストン84および第2ピストン85の速度に関する情報を「基準速度情報」と呼ぶ。当該基準位置情報および基準速度情報は、例えば、図11に示すようなグラフ形式であってもよく、あるいはテーブル形式等の他の形式であってもよい。   In the following description, information on the positions of the first piston 84 and the second piston 85 during normal operation stored in the storage unit 65 is referred to as “reference position information”, and information on the speeds of the first piston 84 and the second piston 85 is referred to. The information is called “reference speed information”. The reference position information and the reference speed information may be, for example, in a graph format as shown in FIG. 11, or in another format such as a table format.

ディーゼルエンジン1では、油圧駆動システム7の駆動時に、第1センサ55、第2上センサ56および第2下センサ57の測定値と、図2に示す記憶部65に予め記憶されている第1ピストン84および第2ピストン85の上述の基準位置情報および基準速度情報とが、制御システム6の検出部62により比較される。詳細には、第1センサ55、第2上センサ56および第2下センサ57の測定値に基づいて、位置取得部63および速度取得部64により、第1ピストン84および第2ピストン85の位置情報および速度情報が取得される。そして、検出部62により、当該位置情報および速度情報(以下、「測定位置情報」および「測定速度情報」と呼ぶ。)と、基準位置情報および基準速度情報とが比較される。   In the diesel engine 1, when the hydraulic drive system 7 is driven, the measured values of the first sensor 55, the second upper sensor 56, and the second lower sensor 57 and the first piston stored in the storage unit 65 shown in FIG. The above-described reference position information and reference speed information of the second piston 85 and the second piston 85 are compared by the detection unit 62 of the control system 6. Specifically, based on the measurement values of the first sensor 55, the second upper sensor 56, and the second lower sensor 57, the position information of the first piston 84 and the second piston 85 is obtained by the position acquisition unit 63 and the speed acquisition unit 64. And speed information. Then, the detection unit 62 compares the position information and the speed information (hereinafter, referred to as “measured position information” and “measured speed information”) with the reference position information and the reference speed information.

検出部62では、測定位置情報の基準位置情報からのずれが許容範囲よりも大きい場合、油圧アクチュエータ72においてピストンの位置異常が生じていると判断される。また、測定速度情報の基準速度情報からのずれが許容範囲よりも大きい場合、油圧アクチュエータ72においてピストンの速度異常が生じていると判断される。   When the deviation of the measured position information from the reference position information is larger than the allowable range, the detecting unit 62 determines that the hydraulic actuator 72 has an abnormal position of the piston. If the deviation of the measured speed information from the reference speed information is larger than the allowable range, it is determined that the hydraulic actuator 72 has a piston speed abnormality.

このように、ディーゼルエンジン1では、検出部62、第1センサ55、第2上センサ56および第2下センサ57により、油圧アクチュエータ72の動作を監視する監視部67が構成される。また、当該監視部67と、油圧アクチュエータ72と、油圧アクチュエータ72における駆動油の流れを制御する上述の駆動制御部66(すなわち、電磁弁74および弁制御部61)とにより、油圧アクチュエータ72の動作監視システムが構成される。なお、監視部67には、位置取得部63が含まれてもよい。また、監視部67には、速度取得部64も含まれてよい。   Thus, in the diesel engine 1, the monitoring unit 67 that monitors the operation of the hydraulic actuator 72 is configured by the detecting unit 62, the first sensor 55, the second upper sensor 56, and the second lower sensor 57. Further, the operation of the hydraulic actuator 72 is performed by the monitoring unit 67, the hydraulic actuator 72, and the above-described drive control unit 66 (ie, the solenoid valve 74 and the valve control unit 61) that controls the flow of the drive oil in the hydraulic actuator 72. A monitoring system is configured. Note that the monitoring unit 67 may include a position acquisition unit 63. Further, the monitoring section 67 may include a speed acquisition section 64.

次に、上記動作監視システムによる油圧アクチュエータ72の異常動作検出の具体例について説明する。図12は、第1ピストン84の上昇遅れが生じた場合の第1ピストン84および第2ピストン85の上下方向の位置を示す図の一部を拡大した図である。また、図13ないし図16は、第1ピストン84の上昇遅れが生じた場合の油圧駆動システム7の動作を示す断面図である。   Next, a specific example of detection of an abnormal operation of the hydraulic actuator 72 by the operation monitoring system will be described. FIG. 12 is an enlarged view of a part of the diagram showing the vertical positions of the first piston 84 and the second piston 85 when the rising delay of the first piston 84 occurs. 13 to 16 are cross-sectional views showing the operation of the hydraulic drive system 7 when a delay in raising the first piston 84 occurs.

図13は、図12中の時刻t0に対応する状態を示す。図13に示す状態では、図5に示す状態と同様に、第1ピストン84および第2ピストン85は下端位置(すなわち、下死点)に位置しており、第1ピストン下部842の下面は、下蓋部83に上下方向にて接触している。また、第2ピストン上部851の下面は、第1ピストン上部841の上面に上下方向にて接触している。第1ピストン84および第2ピストン85が下端位置に位置する状態では、油圧駆動システム7に接続されている排気弁25(図1参照)は閉鎖状態である。   FIG. 13 shows a state corresponding to time t0 in FIG. In the state shown in FIG. 13, similarly to the state shown in FIG. 5, the first piston 84 and the second piston 85 are located at the lower end position (that is, the bottom dead center), and the lower surface of the first piston lower part 842 is It is in contact with the lower lid 83 in the vertical direction. The lower surface of the second piston upper portion 851 is in contact with the upper surface of the first piston upper portion 841 in the up-down direction. When the first piston 84 and the second piston 85 are located at the lower end positions, the exhaust valve 25 (see FIG. 1) connected to the hydraulic drive system 7 is closed.

排気弁25を閉鎖状態から開放状態へと(すなわち、第1状態から第2状態へと)移行させる際には、上述のように、アキュムレータ75内の駆動油が、下配管73および電磁弁74を介して、油圧アクチュエータ72の下開口831から下蓋部83の凹部832へと供給される。油圧アクチュエータ72が正常に動作する場合は、上述のように、凹部832に供給された駆動油により第1ピストン84および第2ピストン85が上向きに押され、第1ピストン84および第2ピストン85の上方への移動が同時に開始される。   When shifting the exhaust valve 25 from the closed state to the open state (that is, from the first state to the second state), as described above, the driving oil in the accumulator 75 causes the lower pipe 73 and the solenoid valve 74 to move. Through the lower opening 831 of the hydraulic actuator 72 to the recess 832 of the lower lid 83. When the hydraulic actuator 72 operates normally, as described above, the first piston 84 and the second piston 85 are pushed upward by the driving oil supplied to the concave portion 832, and the first piston 84 and the second piston 85 The upward movement is started at the same time.

しかしながら、何らかの原因により、駆動油が第1ピストン84を上向きに押す力が不足すると、第2ピストン85が第1ピストン84よりも先に下端位置から上方へと移動を開始する異常が発生する可能性がある。当該原因としては、例えば、第1ピストン下部842の下面のうち凹部832と上下方向に対向する領域の面積不足、または、第1ピストン84と油圧シリンダ81との間の摺動不良等が考えられる。当該摺動不良は、例えば、第1ピストン上部841の外側面と経路中央部802の内側面との間の駆動油不足や異物噛み込み等による摺動抵抗の増大に起因する。   However, if the driving oil pushes the first piston 84 upward for some reason is insufficient, an abnormality may occur in which the second piston 85 starts moving upward from the lower end position before the first piston 84. There is. The cause may be, for example, a shortage of the area of the lower surface of the first piston lower portion 842 that faces the concave portion 832 in the vertical direction, or poor sliding between the first piston 84 and the hydraulic cylinder 81. . The sliding failure is caused, for example, by an increase in sliding resistance due to a shortage of driving oil between the outer surface of the first piston upper portion 841 and the inner surface of the path central portion 802 and a bite of a foreign object.

このように、第2ピストン85の上昇が先に開始されると、図14に示すように、第2ピストン上部851が第1ピストン84の上面から上方へと離間して第2ピストン下部852の上部が第1ピストン84から露出し、その後、第1ピストン84の上昇が開始される。図14は、図12中の時刻t11に対応する状態である。図14に示す状態では、第2ピストン85の上昇は、油圧シリンダ81内において第2ピストン85よりも上側に存在する駆動油を、油圧配管71および排気弁油圧シリンダ253(図1参照)へと送出しつつ行われる。換言すれば、第2ピストン85の上昇は、油圧配管71等の内部における駆動油の抵抗、および、排気弁25の開放に抗する上記空気ピストン等による抵抗を受けつつ行われる。   As described above, when the ascent of the second piston 85 is started first, as shown in FIG. 14, the upper part 851 of the second piston separates upward from the upper surface of the first piston 84, and the lower part 852 of the second piston 85 The upper part is exposed from the first piston 84, after which the first piston 84 starts to rise. FIG. 14 shows a state corresponding to time t11 in FIG. In the state shown in FIG. 14, the rise of the second piston 85 causes the drive oil existing above the second piston 85 in the hydraulic cylinder 81 to flow to the hydraulic pipe 71 and the exhaust valve hydraulic cylinder 253 (see FIG. 1). It is performed while sending. In other words, the second piston 85 is raised while receiving the resistance of the driving oil inside the hydraulic pipe 71 and the like, and the resistance of the air piston and the like against opening of the exhaust valve 25.

一方、第1ピストン84の上昇は、当該抵抗をほとんど受けることなく行われるため、第1ピストン84の上昇速度は、第2ピストン85の上昇速度よりも大きい。その結果、図15に示すように、中間位置よりも下側において、第1ピストン84が第2ピストン85に追いついて下方から衝突する。具体的には、第1ピストン上部841の上面が、第2ピストン上部851の下面に衝突する。図15は、図12中の時刻t12に対応する状態である。その後、第1ピストン84および第2ピストン85は一体的に上昇し、図16に示すように中間位置に位置する(時刻t1)。   On the other hand, the first piston 84 is raised almost without receiving the resistance, so that the rising speed of the first piston 84 is higher than the rising speed of the second piston 85. As a result, as shown in FIG. 15, below the intermediate position, the first piston 84 catches up with the second piston 85 and collides from below. Specifically, the upper surface of the first piston upper portion 841 collides with the lower surface of the second piston upper portion 851. FIG. 15 shows a state corresponding to time t12 in FIG. Thereafter, the first piston 84 and the second piston 85 rise integrally, and are located at the intermediate position as shown in FIG. 16 (time t1).

上述の油圧アクチュエータ72の異常(すなわち、第1ピストン84の上昇遅れによる第1ピストン84と第2ピストン85との衝突)が発生すると、排気弁25の開閉の度に、第1ピストン84と第2ピストン85との衝突が繰り返され、また、衝突による衝撃が駆動油等を介して他の構成に繰り返し伝達される。これにより、第1ピストン84や第2ピストン85、または、電磁弁74やアキュムレータ75等の油圧駆動システム7の構成に不具合が生じ、排気弁25の動作異常が発生する可能性がある。しかしながら、排気弁25の動作監視のみでは、排気弁25の動作異常が発生するまで油圧アクチュエータ72の上記異常を検出することはできないため、排気弁25の動作異常を防止することが難しい。   When the above-described abnormality of the hydraulic actuator 72 (that is, the collision between the first piston 84 and the second piston 85 due to the delay in raising the first piston 84) occurs, the first piston 84 and the second piston 85 each time the exhaust valve 25 is opened and closed. The collision with the two pistons 85 is repeated, and the impact due to the collision is repeatedly transmitted to other components via driving oil or the like. As a result, a problem may occur in the configuration of the hydraulic drive system 7 such as the first piston 84 and the second piston 85, or the electromagnetic valve 74 and the accumulator 75, and an abnormal operation of the exhaust valve 25 may occur. However, only the operation monitoring of the exhaust valve 25 cannot detect the abnormality of the hydraulic actuator 72 until the abnormality of the operation of the exhaust valve 25 occurs. Therefore, it is difficult to prevent the abnormality of the operation of the exhaust valve 25.

そこで、ディーゼルエンジン1の図2に示す監視部67では、制御システム6の検出部62が、第1センサ55、第2上センサ56および第2下センサ57からの出力に基づく図12に示す測定位置情報と、図11に示す基準位置情報とを比較することにより、油圧アクチュエータ72において第1ピストン84の上昇遅れという異常が発生していることを検出する。検出部62により検出された異常(すなわち、第1ピストン84の上昇遅れ)は、制御システム6により、オペレータに対して警報音や警告表示等で報知される。その結果、油圧アクチュエータ72の当該異常を早期発見することができ、排気弁25の動作異常を防止または抑制することができる。   Therefore, in the monitoring unit 67 of the diesel engine 1 shown in FIG. 2, the detection unit 62 of the control system 6 performs the measurement shown in FIG. 12 based on the outputs from the first sensor 55, the second upper sensor 56, and the second lower sensor 57. By comparing the position information with the reference position information shown in FIG. 11, it is detected that the hydraulic actuator 72 has an abnormality such as a delay in raising the first piston 84. The abnormality detected by the detection unit 62 (that is, the delay in raising the first piston 84) is notified by the control system 6 to the operator by a warning sound, a warning display, or the like. As a result, the abnormality of the hydraulic actuator 72 can be detected at an early stage, and the operation abnormality of the exhaust valve 25 can be prevented or suppressed.

図17は、第1ピストン84および第2ピストン85の着座不良が生じた場合の第1ピストン84および第2ピストン85の上下方向の位置を示す図の一部を拡大した図である。図17では、正常動作時における第1ピストン84および第2ピストン85の位置を二点鎖線L3にて示す。図18ないし図20は、第1ピストン84および第2ピストン85の着座不良が生じた場合の油圧駆動システム7の動作を示す断面図である。   FIG. 17 is an enlarged view of a part of the diagram showing the vertical positions of the first piston 84 and the second piston 85 when the seating failure of the first piston 84 and the second piston 85 occurs. In FIG. 17, the positions of the first piston 84 and the second piston 85 during the normal operation are indicated by a two-dot chain line L3. 18 to 20 are cross-sectional views showing the operation of the hydraulic drive system 7 when the seating failure of the first piston 84 and the second piston 85 occurs.

図18は、図17中の時刻t3に対応する状態を示す。図18に示す状態では、図8に示す状態と同様に、第1ピストン84は中間位置に位置しており、第2ピストン85は上端位置に位置している。また、油圧駆動システム7に接続されている排気弁25(図1参照)は開放状態である。   FIG. 18 shows a state corresponding to time t3 in FIG. In the state shown in FIG. 18, the first piston 84 is located at the intermediate position, and the second piston 85 is located at the upper end position, as in the state shown in FIG. Further, the exhaust valve 25 (see FIG. 1) connected to the hydraulic drive system 7 is in an open state.

排気弁25を開放状態から閉鎖状態へと(すなわち、第2状態から第1状態へと)移行させる際には、上述のように、電磁弁74により油圧アクチュエータ72とドレンラインとが接続され、油圧アクチュエータ72の移動経路80内の駆動油が、下開口831からドレンラインへと流出する。これにより、第2ピストン85が上端位置から下方へと移動し、図19に示すように、中間位置にて第1ピストン84に上下方向にて接触する。具体的には、第2ピストン上部851の下面が、第1ピストン上部841の上面に接触する。図19は、図17中の時刻t4に対応する状態を示す。   When shifting the exhaust valve 25 from the open state to the closed state (that is, from the second state to the first state), the hydraulic valve 72 is connected to the drain actuator by the solenoid valve 74 as described above, The drive oil in the movement path 80 of the hydraulic actuator 72 flows out from the lower opening 831 to the drain line. As a result, the second piston 85 moves downward from the upper end position and contacts the first piston 84 at the intermediate position in the vertical direction as shown in FIG. Specifically, the lower surface of the second piston upper portion 851 contacts the upper surface of the first piston upper portion 841. FIG. 19 shows a state corresponding to time t4 in FIG.

そして、上開口821から移動経路80内に流入する駆動油により第2ピストン85がさらに下向きに押され、第2ピストン85が、第1ピストン84と共に中間位置から下方へと移動する。油圧アクチュエータ72が正常に動作する場合は、上述のように、第1ピストン84および第2ピストン85は、中間位置から下方へと移動して下端位置へと到達する。   Then, the second piston 85 is further pushed downward by the drive oil flowing into the movement path 80 from the upper opening 821, and the second piston 85 moves downward from the intermediate position together with the first piston 84. When the hydraulic actuator 72 operates normally, as described above, the first piston 84 and the second piston 85 move downward from the intermediate position and reach the lower end position.

しかしながら、何らかの原因により、駆動油が第2ピストン85を下向きに押す力が不足すると、第1ピストン84および第2ピストン85の中間位置からの下降速度(すなわち、図17中の時刻t4〜t5における実線L1の傾き)は、二点鎖線L3にて示す基準状態よりも小さくなる。その結果、図20に示すように、第1ピストン84および第2ピストン85が下端位置に到達することなく、下端位置よりも上側(例えば、中間位置と下端位置との間)で停止する異常(すなわち、着座不良)が発生する可能性がある。図20は、図17中の時刻t5に対応する状態である。当該原因としては、例えば、第1ピストン84と油圧シリンダ81との間の摺動不良等が考えられる。当該摺動不良は、例えば、第1ピストン上部841の外側面と経路中央部802の内側面との間の駆動油不足や異物噛み込み等による摺動抵抗の増大に起因する。当該着座不良が発生した場合、排気弁25の閉弁動作が完了するよりも前に、次の開弁動作が開始される可能性がある。   However, when the driving oil pushes down the second piston 85 downward due to some cause, the descent speed from the intermediate position between the first piston 84 and the second piston 85 (that is, at the time t4 to t5 in FIG. 17). (The slope of the solid line L1) is smaller than the reference state indicated by the two-dot chain line L3. As a result, as shown in FIG. 20, the first piston 84 and the second piston 85 do not reach the lower end position but stop above the lower end position (for example, between the intermediate position and the lower end position) ( That is, seating failure) may occur. FIG. 20 shows a state corresponding to time t5 in FIG. The cause may be, for example, poor sliding between the first piston 84 and the hydraulic cylinder 81. The sliding failure is caused, for example, by an increase in sliding resistance due to a shortage of driving oil between the outer surface of the first piston upper portion 841 and the inner surface of the path central portion 802 and a bite of a foreign object. When the seating failure occurs, the next valve opening operation may be started before the valve closing operation of the exhaust valve 25 is completed.

図2に示す監視部67では、制御システム6の検出部62が、第1センサ55、第2上センサ56および第2下センサ57からの出力に基づく図17に示す測定位置情報と、図11に示す基準位置情報とを比較することにより、油圧アクチュエータ72において第1ピストン84および第2ピストン85の着座不良という異常が発生していることを検出する。検出部62により検出された異常(すなわち、第1ピストン84および第2ピストン85の着座不良)は、制御システム6により、オペレータに対して警報音や警告表示等で報知される。その結果、油圧アクチュエータ72の当該異常を早期発見することができ、排気弁25の動作異常を防止または抑制することができる。   In the monitoring unit 67 shown in FIG. 2, the detection unit 62 of the control system 6 uses the measurement position information shown in FIG. 17 based on the outputs from the first sensor 55, the second upper sensor 56, and the second lower sensor 57, and FIG. By comparing with the reference position information shown in (1), it is detected that an abnormality such as a seating failure of the first piston 84 and the second piston 85 occurs in the hydraulic actuator 72. The abnormality detected by the detection unit 62 (that is, the poor seating of the first piston 84 and the second piston 85) is notified by the control system 6 to the operator by an alarm sound or a warning display. As a result, the abnormality of the hydraulic actuator 72 can be detected at an early stage, and the operation abnormality of the exhaust valve 25 can be prevented or suppressed.

第1ピストン84および第2ピストン85の着座不良は、上述の第1ピストン84と油圧シリンダ81との間の摺動不良以外の原因により発生する可能性がある。例えば、第2ピストン85と油圧シリンダ81との間の摺動不良、または、油圧配管71内部等におけるエア噛み(すなわち、駆動油への気泡混入)に起因する排気弁25から第2ピストン85への力の伝達不足等により、駆動油が第2ピストン85を下向きに押す力が不足する可能性がある。この場合、第2ピストン85の上端位置から中間位置への下降速度(すなわち、図17中の時刻t3〜t4における破線L2の傾き)も、基準状態よりも小さくなる。この場合であっても、検出部62により第1ピストン84および第2ピストン85の着座不良が検出され、排気弁25の動作異常が防止または抑制される。   The seating failure between the first piston 84 and the second piston 85 may occur due to a cause other than the above-described sliding failure between the first piston 84 and the hydraulic cylinder 81. For example, the second piston 85 moves from the exhaust valve 25 to the second piston 85 due to poor sliding between the second piston 85 and the hydraulic cylinder 81 or air entrapment in the hydraulic pipe 71 or the like (that is, air bubbles mixed into the driving oil). May be insufficient due to insufficient transmission of the power of the driving oil or the like. In this case, the descending speed of the second piston 85 from the upper end position to the intermediate position (that is, the inclination of the broken line L2 between times t3 and t4 in FIG. 17) is also smaller than the reference state. Even in this case, the seating failure of the first piston 84 and the second piston 85 is detected by the detection unit 62, and the abnormal operation of the exhaust valve 25 is prevented or suppressed.

図21は、第2ピストン85の上部ダンパー不良が生じた場合の第1ピストン84および第2ピストン85の上下方向の位置を示す図の一部を拡大した図である。図21では、正常動作時における第2ピストン85の位置を二点鎖線L3にて示す。図22は、図21における時刻t2直前の油圧駆動システム7の状態を示す断面図である。   FIG. 21 is an enlarged view of a part of the diagram showing the vertical positions of the first piston 84 and the second piston 85 when the upper damper failure of the second piston 85 occurs. In FIG. 21, the position of the second piston 85 during normal operation is indicated by a two-dot chain line L3. FIG. 22 is a sectional view showing the state of the hydraulic drive system 7 immediately before time t2 in FIG.

図22に示す状態では、第1ピストン84は中間位置に位置しており、第2ピストン85は、上端位置に到達する直前である。詳細には、第2ピストン85は、中間位置と上端位置との間において上端位置近傍にて上昇中であり、第2ピストン85の上凸部855は、上蓋部82の上開口821に挿入され始めている。油圧アクチュエータ72が正常に動作する場合は、上述のように、上開口821内および上開口821よりも上側(すなわち、油圧配管71側)に存在する駆動油がダンパーの役割を果たし、第2ピストン85の上昇速度が、図21中に二点鎖線L3で示すように低減される。   In the state shown in FIG. 22, the first piston 84 is located at the intermediate position, and the second piston 85 is immediately before reaching the upper end position. More specifically, the second piston 85 is rising near the upper end position between the intermediate position and the upper end position, and the upper protrusion 855 of the second piston 85 is inserted into the upper opening 821 of the upper lid 82. Has begun. When the hydraulic actuator 72 operates normally, as described above, the driving oil present in the upper opening 821 and above the upper opening 821 (that is, on the hydraulic pipe 71 side) serves as a damper, and the second piston The rising speed of 85 is reduced as shown by the two-dot chain line L3 in FIG.

しかしながら、何らかの原因により、上開口821内および上開口821よりも上側に存在する駆動油がダンパーとして十分に働かない場合、上端位置近傍における第2ピストン85の上昇速度はあまり低減されず、第2ピストン85が上蓋部82に比較的大きい速度で衝突する可能性がある。当該原因としては、例えば、上凸部855の直径が上開口821の直径よりも過剰に小さいこと等が考えられる。   However, when the driving oil existing in the upper opening 821 and above the upper opening 821 does not sufficiently function as a damper for some reason, the rising speed of the second piston 85 near the upper end position is not reduced so much, and The piston 85 may collide with the upper lid 82 at a relatively high speed. The cause may be, for example, that the diameter of the upper convex portion 855 is excessively smaller than the diameter of the upper opening 821.

上述の油圧アクチュエータ72の異常(すなわち、上部ダンパー不良による上端位置近傍における第2ピストン85の速度異常)が発生すると、排気弁25の開閉の度に、第2ピストン85と上蓋部82との比較的大きい速度での衝突が繰り返され、また、衝突による衝撃が駆動油等を介して他の構成に繰り返し伝達される。これにより、上蓋部82や第2ピストン85、または、電磁弁74やアキュムレータ75等の油圧駆動システム7の構成に不具合が生じ、排気弁25の動作異常が発生する可能性がある。   When the above-described abnormality of the hydraulic actuator 72 (that is, the abnormality of the speed of the second piston 85 near the upper end position due to the failure of the upper damper) occurs, each time the exhaust valve 25 is opened and closed, the comparison between the second piston 85 and the upper lid portion 82 is performed. The collision at an extremely high speed is repeated, and the impact due to the collision is repeatedly transmitted to other components via driving oil or the like. As a result, a problem may occur in the configuration of the hydraulic drive system 7 such as the upper lid portion 82, the second piston 85, or the electromagnetic valve 74 and the accumulator 75, and a malfunction of the exhaust valve 25 may occur.

図2に示す監視部67では、制御システム6の速度取得部64により、第2上センサ56からの出力に基づいて、上凸部855が上開口821に挿入される際の第2ピストン85の上昇速度(以下、「上挿入速度」と呼ぶ。)が取得される。上挿入速度は、上述の測定速度情報に含まれる。検出部62は、速度取得部64により取得された上挿入速度(すなわち、図21における時刻t2直前の破線L2の傾き)と、油圧アクチュエータ72の正常動作時における第2ピストン85の上挿入速度(すなわち、時刻t2直前の二点鎖線L3の傾き)とを比較することにより、油圧アクチュエータ72において上部ダンパー不良による上端位置近傍における第2ピストン85の速度異常が発生していることを検出する。検出部62により検出された異常(すなわち、上部ダンパー不良)は、制御システム6により、オペレータに対して警報音や警告表示等で報知される。その結果、油圧アクチュエータ72の当該異常を早期発見することができ、排気弁25の動作異常を防止または抑制することができる。   In the monitoring unit 67 shown in FIG. 2, based on the output from the second upper sensor 56, the speed of the second piston 85 when the upper protrusion 855 is inserted into the upper opening 821 is determined by the speed acquisition unit 64 of the control system 6. The ascending speed (hereinafter, referred to as “upper insertion speed”) is acquired. The upper insertion speed is included in the above-described measured speed information. The detection unit 62 determines the upper insertion speed acquired by the speed acquisition unit 64 (that is, the inclination of the broken line L2 immediately before time t2 in FIG. 21) and the upper insertion speed of the second piston 85 during normal operation of the hydraulic actuator 72 ( That is, by comparing with the inclination of the two-dot chain line L3 immediately before the time t2, it is detected that the hydraulic actuator 72 has an abnormal speed of the second piston 85 near the upper end position due to the upper damper failure. The abnormality detected by the detector 62 (that is, the upper damper failure) is notified to the operator by the control system 6 by an alarm sound, a warning display, or the like. As a result, the abnormality of the hydraulic actuator 72 can be detected at an early stage, and the operation abnormality of the exhaust valve 25 can be prevented or suppressed.

図23は、第2ピストン85の下部ダンパー不良が生じた場合の第1ピストン84および第2ピストン85の上下方向の位置を示す図の一部を拡大した図である。図23では、正常動作時における第2ピストン85の位置を二点鎖線L3にて示す。図24は、図23における時刻t5直前の油圧駆動システム7の状態を示す断面図である。   FIG. 23 is an enlarged view of a part of the diagram showing the vertical positions of the first piston 84 and the second piston 85 when the lower damper failure of the second piston 85 occurs. In FIG. 23, the position of the second piston 85 during normal operation is indicated by a two-dot chain line L3. FIG. 24 is a sectional view showing the state of the hydraulic drive system 7 immediately before time t5 in FIG.

図24に示す状態では、第1ピストン84および第2ピストン85は、下端位置に到達する直前である。詳細には、第1ピストン84および第2ピストン85は、中間位置と下端位置との間において下端位置近傍にて一体的に下降中であり、第2ピストン85の下凸部856は、下蓋部83の下開口831に挿入され始めている。油圧アクチュエータ72が正常に動作する場合は、上述のように、下開口831内および下開口831よりも下側(すなわち、下配管73側)に存在する駆動油がダンパーの役割を果たし、第1ピストン84および第2ピストン85の下降速度が、図23中に二点鎖線L3で示すように低減される。   In the state shown in FIG. 24, the first piston 84 and the second piston 85 are just before reaching the lower end position. Specifically, the first piston 84 and the second piston 85 are descending integrally near the lower end position between the intermediate position and the lower end position, and the lower protrusion 856 of the second piston 85 is It has begun to be inserted into the lower opening 831 of the part 83. When the hydraulic actuator 72 operates normally, as described above, the driving oil present in the lower opening 831 and below the lower opening 831 (that is, on the lower pipe 73 side) serves as a damper, and The descending speeds of the piston 84 and the second piston 85 are reduced as shown by a two-dot chain line L3 in FIG.

しかしながら、何らかの原因により、下開口831内および下開口831よりも下側に存在する駆動油がダンパーとして十分に働かない場合、下端位置近傍における第1ピストン84および第2ピストン85の下降速度はあまり低減されず、第1ピストン84が下蓋部83に比較的大きい速度で衝突する可能性がある。当該原因としては、例えば、下凸部856の直径が下開口831の直径よりも過剰に小さいこと等が考えられる。   However, when the driving oil existing in the lower opening 831 and below the lower opening 831 does not sufficiently function as a damper for some reason, the descending speeds of the first piston 84 and the second piston 85 near the lower end position are not so high. Without being reduced, the first piston 84 may collide with the lower lid 83 at a relatively high speed. The cause may be, for example, that the diameter of the lower protrusion 856 is excessively smaller than the diameter of the lower opening 831.

上述の油圧アクチュエータ72の異常(すなわち、下部ダンパー不良による下端位置近傍における第1ピストン84および第2ピストン85の速度異常)が発生すると、排気弁25の開閉の度に、第1ピストン84と下蓋部83との比較的大きい速度での衝突が繰り返され、また、衝突による衝撃が駆動油等を介して他の構成に繰り返し伝達される。これにより、下蓋部83や第1ピストン84、または、電磁弁74やアキュムレータ75等の油圧駆動システム7の構成に不具合が生じ、排気弁25の動作異常が発生する可能性がある。   When the above-described abnormality of the hydraulic actuator 72 (that is, the abnormal velocity of the first piston 84 and the second piston 85 near the lower end position due to the lower damper failure) occurs, the first piston 84 and the lower piston The collision with the lid 83 at a relatively high speed is repeated, and the impact due to the collision is repeatedly transmitted to other components via driving oil or the like. As a result, a problem may occur in the configuration of the hydraulic drive system 7 such as the lower lid 83 and the first piston 84, or the electromagnetic valve 74 and the accumulator 75, and an abnormal operation of the exhaust valve 25 may occur.

図2に示す監視部67では、制御システム6の速度取得部64により、第1センサ55からの出力に基づいて、下凸部856が下開口831に挿入される際の第1ピストン84および第2ピストン85の下降速度(以下、「下挿入速度」と呼ぶ。)が取得される。下挿入速度は、上述の測定速度情報に含まれる。検出部62は、速度取得部64により取得された下挿入速度(すなわち、図23における時刻t5直前の実線L1(および破線L2)の傾き)と、油圧アクチュエータ72の正常動作時における第1ピストン84および第2ピストン85の下挿入速度(すなわち、時刻t5直前の二点鎖線L3の傾き)とを比較することにより、油圧アクチュエータ72において下部ダンパー不良による下端位置近傍における第1ピストン84および第2ピストン85の速度異常が発生していることを検出する。検出部62により検出された異常(すなわち、下部ダンパー不良)は、制御システム6により、オペレータに対して警報音や警告表示等で報知される。その結果、油圧アクチュエータ72の当該異常を早期発見することができ、排気弁25の動作異常を防止または抑制することができる。   In the monitoring unit 67 shown in FIG. 2, based on the output from the first sensor 55, the first piston 84 and the first piston 84 when the lower convex portion 856 is inserted into the lower opening 831 by the speed acquisition unit 64 of the control system 6. The lowering speed of the two pistons 85 (hereinafter, referred to as “lower insertion speed”) is obtained. The lower insertion speed is included in the above-described measured speed information. The detecting unit 62 determines the lower insertion speed (that is, the inclination of the solid line L1 (and the broken line L2) immediately before time t5 in FIG. 23) acquired by the speed acquiring unit 64 and the first piston 84 during normal operation of the hydraulic actuator 72. And the lower insertion speed of the second piston 85 (that is, the inclination of the two-dot chain line L3 immediately before the time t5), the first piston 84 and the second piston 84 in the vicinity of the lower end position due to the lower damper failure in the hydraulic actuator 72. It is detected that a speed abnormality of 85 has occurred. The abnormality detected by the detection unit 62 (that is, the lower damper failure) is notified to the operator by the control system 6 by an alarm sound or a warning display. As a result, the abnormality of the hydraulic actuator 72 can be detected at an early stage, and the operation abnormality of the exhaust valve 25 can be prevented or suppressed.

以上に説明したように、ディーゼルエンジン1の油圧駆動ラインに設けられる油圧アクチュエータ72の動作監視システムは、油圧アクチュエータ72と、駆動制御部66と、監視部67とを備える。油圧アクチュエータ72は、油圧配管71を介して駆動対象に接続される。駆動制御部66は、油圧アクチュエータ72における駆動油の流れを制御する。監視部67は、油圧アクチュエータ72の動作を監視する。油圧アクチュエータ72は、筒状の油圧シリンダ81と、上蓋部82と、下蓋部83と、筒状の第1ピストン84と、第2ピストン85とを備える。油圧シリンダ81は、上下方向を向く円柱状の移動経路80を内側に有する。上蓋部82は、移動経路80の上端を閉鎖する。上蓋部82は、移動経路80よりも小径の上開口821を有する。下蓋部83は、移動経路80の下端を閉鎖する。下蓋部83は、移動経路80よりも小径の下開口831を有する。第1ピストン84は、移動経路80内において上下方向に移動する。第2ピストン85は、移動経路80内において上下方向に移動する。第2ピストン85は、第1ピストン84の内側に挿入される。   As described above, the operation monitoring system of the hydraulic actuator 72 provided on the hydraulic drive line of the diesel engine 1 includes the hydraulic actuator 72, the drive control unit 66, and the monitoring unit 67. The hydraulic actuator 72 is connected to a drive target via a hydraulic pipe 71. The drive control unit 66 controls the flow of the drive oil in the hydraulic actuator 72. The monitoring unit 67 monitors the operation of the hydraulic actuator 72. The hydraulic actuator 72 includes a tubular hydraulic cylinder 81, an upper cover 82, a lower cover 83, a first piston 84, and a second piston 85. The hydraulic cylinder 81 has a cylindrical moving path 80 that faces in the up-down direction inside. The upper lid 82 closes the upper end of the movement path 80. The upper lid portion 82 has an upper opening 821 smaller in diameter than the movement path 80. The lower lid 83 closes the lower end of the movement path 80. The lower lid 83 has a lower opening 831 having a smaller diameter than the moving path 80. The first piston 84 moves up and down in the movement path 80. The second piston 85 moves up and down in the movement path 80. The second piston 85 is inserted inside the first piston 84.

上記駆動対象を上述の第1状態から第2状態へと移行させる際には(例えば、排気弁25を閉鎖状態から開放状態へと移行させる際には)、駆動制御部66により、下開口831から移動経路80に駆動油が流入する。第1ピストン84および第2ピストン85は下端位置から上方へと共に移動し、第1ピストン84は中間位置にて油圧シリンダ81により係止され、第2ピストン85は、さらに上方へと移動して上端位置へと位置する。第1ピストン84および第2ピストン85の上記移動により、上開口821に接続される油圧配管71を介して駆動油が駆動対象へと送出される。当該下端位置では、下蓋部83に第1ピストン84が接触し、第1ピストン84に第2ピストン85が上下方向にて接触する。当該上端位置では、上蓋部82に第2ピストン85が接触する。   When the drive target is shifted from the first state to the second state (for example, when the exhaust valve 25 is shifted from the closed state to the open state), the drive control unit 66 controls the lower opening 831. The driving oil flows into the moving path 80 from. The first piston 84 and the second piston 85 move upward from the lower end position, the first piston 84 is locked by the hydraulic cylinder 81 at the intermediate position, and the second piston 85 moves further upward to the upper end. Located to the position. Due to the above-described movement of the first piston 84 and the second piston 85, the driving oil is delivered to the driven object via the hydraulic pipe 71 connected to the upper opening 821. At the lower end position, the first piston 84 contacts the lower lid 83, and the second piston 85 contacts the first piston 84 in the up-down direction. At the upper end position, the second piston 85 contacts the upper lid portion 82.

上記駆動対象を上述の第2状態から第1状態へと移行させる際には(例えば、排気弁25を開放状態から閉鎖状態へと移行させる際には)、駆動制御部66により、下開口831から移動経路80の駆動油が流出する。第2ピストン85は、上端位置から中間位置へと移動し、第1ピストン84に上下方向に接触して、第1ピストン84と共に中間位置から下端位置へと移動する。   When the drive target is shifted from the second state to the first state (for example, when the exhaust valve 25 is shifted from the open state to the closed state), the drive control unit 66 controls the lower opening 831. The driving oil of the moving path 80 flows out of the vehicle. The second piston 85 moves from the upper end position to the intermediate position, contacts the first piston 84 in the vertical direction, and moves from the intermediate position to the lower end position together with the first piston 84.

監視部67は、第1センサ55と、第2センサ(すなわち、第2上センサ56および/または第2下センサ57)と、検出部62とを備える。第1センサ55は、移動経路80における第1ピストン84の位置を非接触にて測定する。第2センサは、移動経路80における第2ピストン85の位置を非接触にて測定する。検出部62は、油圧アクチュエータ72の正常動作時における第1ピストン84および第2ピストン85の位置と、第1センサ55および第2センサの測定値とを比較して、油圧アクチュエータ72の異常を検出する。   The monitoring unit 67 includes a first sensor 55, a second sensor (that is, a second upper sensor 56 and / or a second lower sensor 57), and a detection unit 62. The first sensor 55 measures the position of the first piston 84 in the movement path 80 in a non-contact manner. The second sensor measures the position of the second piston 85 on the movement path 80 in a non-contact manner. The detection unit 62 detects the abnormality of the hydraulic actuator 72 by comparing the positions of the first piston 84 and the second piston 85 during the normal operation of the hydraulic actuator 72 with the measured values of the first sensor 55 and the second sensor. I do.

当該動作監視システムによれば、油圧アクチュエータ72の第1ピストン84および第2ピストン85の位置を、第1センサ55および第2センサを用いて監視することにより、油圧アクチュエータ72の異常を自動的に検出することができる。その結果、油圧アクチュエータ72の異常に起因する上記駆動対象の動作異常を防止または抑制することができる。   According to the operation monitoring system, the position of the first piston 84 and the second piston 85 of the hydraulic actuator 72 is monitored using the first sensor 55 and the second sensor, so that the abnormality of the hydraulic actuator 72 is automatically determined. Can be detected. As a result, it is possible to prevent or suppress the operation abnormality of the driven object caused by the abnormality of the hydraulic actuator 72.

上述のように、油圧アクチュエータ72の駆動対象は、好ましくは、ディーゼルエンジン1の排気弁25である。これにより、油圧アクチュエータ72の異常に起因する排気弁25の動作異常を防止または抑制することができる。   As described above, the drive target of the hydraulic actuator 72 is preferably the exhaust valve 25 of the diesel engine 1. Thus, it is possible to prevent or suppress the operation abnormality of the exhaust valve 25 caused by the abnormality of the hydraulic actuator 72.

好ましくは、第1ピストン84の側面には、上下方向に配列されるそれぞれが周状の複数の第1油溝843が設けられ、第2ピストン85の側面には、上下方向に配列されるそれぞれが周状の複数の第2油溝853が設けられる。また、第1センサ55は、複数の第1油溝843の上下方向の位置を検出することにより、第1ピストン84の位置を測定し、上記第2センサは、複数の第2油溝853の上下方向の位置を検出することにより、第2ピストン85の位置を測定することが好ましい。このように、第1ピストン84および第2ピストン85の摺動抵抗低減用の油溝を利用して位置検出を行うことにより、第1ピストン84および第2ピストン85の形状変更等を行うことなく、第1ピストン84および第2ピストン85の上下方向の位置を容易に、かつ、精度良く検出することができる。   Preferably, a plurality of circumferentially arranged first oil grooves 843 are provided on the side surface of the first piston 84, and the first oil grooves 843 are arranged on the side surface of the second piston 85, respectively. Are provided with a plurality of second oil grooves 853 having a circumferential shape. The first sensor 55 measures the position of the first piston 84 by detecting the vertical position of the plurality of first oil grooves 843, and the second sensor measures the position of the plurality of second oil grooves 853. It is preferable to measure the position of the second piston 85 by detecting the position in the vertical direction. As described above, by detecting the position using the oil groove for reducing the sliding resistance of the first piston 84 and the second piston 85, the shape of the first piston 84 and the second piston 85 is not changed. , The vertical position of the first piston 84 and the second piston 85 can be easily and accurately detected.

監視部67では、第1センサ55は、下端位置に位置する第1ピストン84の複数の第1油溝843よりも上側に位置することが好ましい。これにより、第1油溝843を利用した第1ピストン84の位置検出を好適に行うことができる。   In the monitoring section 67, the first sensor 55 is preferably located above the plurality of first oil grooves 843 of the first piston 84 located at the lower end position. This makes it possible to suitably detect the position of the first piston 84 using the first oil groove 843.

また、監視部67では、第2センサとして、第2上センサ56および第2下センサ57が設けられることがさらに好ましい。第2下センサ57は、第2上センサ56よりも下側に配置される。第2上センサ56および第2下センサ57はそれぞれ、複数の第2油溝853の上下方向の位置を検出することにより第2ピストン85の位置を測定する。これにより、第2ピストン85の位置検出の精度を向上することができる。   In the monitoring unit 67, it is more preferable that a second upper sensor 56 and a second lower sensor 57 are provided as the second sensors. The second lower sensor 57 is disposed below the second upper sensor 56. The second upper sensor 56 and the second lower sensor 57 each measure the position of the second piston 85 by detecting the position of the plurality of second oil grooves 853 in the vertical direction. Thereby, the accuracy of the position detection of the second piston 85 can be improved.

第2上センサ56は、中間位置に位置する第2ピストン85の複数の第2油溝853よりも上側に位置し、上端位置に位置する第2ピストン85の複数の第2油溝853よりも下側に位置することが好ましい。また、第2下センサ57は、中間位置に位置する第2ピストン85の複数の第2油溝853よりも上側に位置し、上端位置に位置する第2ピストン85の複数の第2油溝853よりも下側に位置することが好ましい。これにより、第2油溝853を利用した第2ピストン85の位置検出を好適に行うことができる。   The second upper sensor 56 is located above the plurality of second oil grooves 853 of the second piston 85 located at the intermediate position, and is located above the plurality of second oil grooves 853 of the second piston 85 located at the upper end position. It is preferably located on the lower side. Further, the second lower sensor 57 is located above the plurality of second oil grooves 853 of the second piston 85 located at the intermediate position, and the plurality of second oil grooves 853 of the second piston 85 located at the upper end position. It is preferably located below. This makes it possible to suitably detect the position of the second piston 85 using the second oil groove 853.

上記動作監視システムでは、検出部62により検出される異常は、「上述の駆動対象を第1状態から第2状態へと移行させる際に、第2ピストン85が第1ピストン84よりも先に下端位置から上方へと移動を開始し、中間位置よりも下側で第1ピストン84が第2ピストン85に下方から衝突する異常」を含むことが好ましい。当該動作監視システムによれば、このような第1ピストン84の上昇遅れ、および、当該上昇遅れによる第1ピストン84と第2ピストン85との衝突を、自動的に検出することができる。その結果、第1ピストン84の上昇遅れに起因する駆動対象の動作異常を防止または抑制することができる。   In the above operation monitoring system, the abnormality detected by the detection unit 62 is described as follows: “When the above-mentioned driven object is shifted from the first state to the second state, the lower end of the second piston 85 is moved ahead of the first piston 84. It is preferable that the first piston 84 starts moving upward from the position and the first piston 84 collides with the second piston 85 below from below the intermediate position. According to the operation monitoring system, such a delay in raising the first piston 84 and a collision between the first piston 84 and the second piston 85 due to the delay in rising can be automatically detected. As a result, it is possible to prevent or suppress the operation abnormality of the driven object due to the delay in raising the first piston 84.

また、上記動作監視システムでは、検出部62により検出される異常は、「第1ピストン84および第2ピストン85が中間位置から下方へと移動する際に、下端位置に到達しない異常」を含むことが好ましい。当該動作監視システムによれば、このような第1ピストン84および第2ピストン85の着座不良を自動的に検出することができる。その結果、当該着座不良に起因する駆動対象の動作異常を防止または抑制することができる。   In the operation monitoring system, the abnormality detected by the detection unit 62 includes "an abnormality in which the first piston 84 and the second piston 85 do not reach the lower end position when moving downward from the intermediate position". Is preferred. According to the operation monitoring system, such a seating failure of the first piston 84 and the second piston 85 can be automatically detected. As a result, it is possible to prevent or suppress the operation abnormality of the driven object due to the poor seating.

上記動作監視システムでは、好ましくは、第2ピストン85の上面から、上凸部855が上方へと突出する。上凸部855は、第2ピストン85が上端位置に位置する状態で、上開口821に挿入される。監視部67は、上凸部855が上開口821に挿入される際の第2ピストン85の上挿入速度を取得する速度取得部64をさらに備えることが好ましい。検出部62は、速度取得部64により取得された上挿入速度と、油圧アクチュエータ72の正常動作時における第2ピストン85の上挿入速度とを比較して、上端位置近傍における第2ピストン85の速度異常を検出することが好ましい。当該動作監視システムによれば、上述の上部ダンパー不良、および、上部ダンパー不良による第2ピストン85と上蓋部82との過剰な衝突を、自動的に検出することができる。その結果、上部ダンパー不良に起因する駆動対象の動作異常を防止または抑制することができる。   In the operation monitoring system, preferably, the upper convex portion 855 protrudes upward from the upper surface of the second piston 85. The upper convex portion 855 is inserted into the upper opening 821 in a state where the second piston 85 is located at the upper end position. It is preferable that the monitoring unit 67 further includes a speed acquisition unit 64 that acquires the upper insertion speed of the second piston 85 when the upper convex portion 855 is inserted into the upper opening 821. The detection unit 62 compares the upper insertion speed acquired by the speed acquisition unit 64 with the upper insertion speed of the second piston 85 during normal operation of the hydraulic actuator 72, and compares the speed of the second piston 85 near the upper end position. It is preferable to detect an abnormality. According to the operation monitoring system, the above-described defective upper damper and an excessive collision between the second piston 85 and the upper lid portion 82 due to the defective upper damper can be automatically detected. As a result, it is possible to prevent or suppress the abnormal operation of the driven object due to the defective upper damper.

上記動作監視システムでは、好ましくは、第2ピストン85の下面から、下凸部856が下方へと突出する。下凸部856は、第2ピストン85が下端位置に位置する状態で、下開口831に挿入される。監視部67は、下凸部856が下開口831に挿入される際の第2ピストン85の下挿入速度を取得する速度取得部64をさらに備えることが好ましい。検出部62は、速度取得部64により取得された下挿入速度と、油圧アクチュエータ72の正常動作時における第2ピストン85の下挿入速度とを比較して、下端位置近傍における第2ピストン85の速度異常を検出することが好ましい。当該動作監視システムによれば、上述の下部ダンパー不良、および、下部ダンパー不良による第1ピストン84と下蓋部83との過剰な衝突を、自動的に検出することができる。その結果、下部ダンパー不良に起因する駆動対象の動作異常を防止または抑制することができる。   In the operation monitoring system, preferably, the lower convex portion 856 protrudes downward from the lower surface of the second piston 85. The lower protruding portion 856 is inserted into the lower opening 831 in a state where the second piston 85 is located at the lower end position. It is preferable that the monitoring unit 67 further includes a speed acquisition unit 64 that acquires the downward insertion speed of the second piston 85 when the lower convex portion 856 is inserted into the lower opening 831. The detection unit 62 compares the lower insertion speed acquired by the speed acquisition unit 64 with the lower insertion speed of the second piston 85 during normal operation of the hydraulic actuator 72, and compares the speed of the second piston 85 near the lower end position. It is preferable to detect an abnormality. According to the operation monitoring system, the above-described defective lower damper and an excessive collision between the first piston 84 and the lower lid 83 due to the defective lower damper can be automatically detected. As a result, it is possible to prevent or suppress the operation abnormality of the driven object due to the lower damper defect.

上述の動作監視システムおよびディーゼルエンジン1では、様々な変更が可能である。   Various changes are possible in the operation monitoring system and the diesel engine 1 described above.

例えば、複数の第1油溝843は、必ずしも等間隔に配列される必要はない。複数の第2油溝853も同様に、必ずしも等間隔に配列される必要はない。   For example, the plurality of first oil grooves 843 need not necessarily be arranged at equal intervals. Similarly, the plurality of second oil grooves 853 need not necessarily be arranged at equal intervals.

第1センサ55、第2上センサ56および第2下センサ57は、静電容量式の近接センサには限定されず、第1ピストン84および第2ピストン85の上下方向の位置を測定できるセンサであれば、他の構造を有するセンサ(例えば、光学センサ)であってもよい。   The first sensor 55, the second upper sensor 56, and the second lower sensor 57 are not limited to capacitance type proximity sensors, and are sensors that can measure the vertical positions of the first piston 84 and the second piston 85. If so, a sensor having another structure (for example, an optical sensor) may be used.

第1センサ55は、必ずしも複数の第1油溝843の上下方向の位置を検出する必要はなく、第2上センサ56および第2下センサ57は、必ずしも複数の第2油溝853の上下方向の位置を検出する必要はない。例えば、第1ピストン上部841の外側面が、上下方向の一方側から他方側へと向かうに従って外径が漸次減少する傾斜面とされ、第1センサ55は、当該外側面までの径方向の距離を測定することにより、第1ピストン84の上下方向の位置を測定してもよい。なお、当該傾斜面は、複数の第1油溝843が設けられた第1ピストン上部841の外側面のうち、複数の第1油溝843以外の部位のみに設けられてもよい。   The first sensor 55 does not necessarily need to detect the vertical position of the plurality of first oil grooves 843, and the second upper sensor 56 and the second lower sensor 57 do not necessarily detect the vertical position of the plurality of second oil grooves 853. There is no need to detect the position of. For example, the outer surface of the first piston upper portion 841 is an inclined surface whose outer diameter gradually decreases from one side in the up-down direction to the other side, and the first sensor 55 has a radial distance to the outer surface. , The vertical position of the first piston 84 may be measured. The inclined surface may be provided only on a portion other than the plurality of first oil grooves 843 on the outer surface of the first piston upper portion 841 provided with the plurality of first oil grooves 843.

また、例えば、第2ピストン上部851の外側面が、上下方向の一方側から他方側へと向かうに従って外径が漸次減少する傾斜面とされ、第2上センサ56および第2下センサ57は、当該外側面までの径方向の距離を測定することにより、第2ピストン85の上下方向の位置を測定してもよい。なお、当該傾斜面は、複数の第2油溝853が設けられた第2ピストン上部851の外側面のうち、複数の第2油溝853以外の部位のみに設けられてもよい。   Further, for example, the outer surface of the second piston upper part 851 is an inclined surface whose outer diameter gradually decreases as going from one side in the vertical direction to the other side, and the second upper sensor 56 and the second lower sensor 57 The vertical position of the second piston 85 may be measured by measuring the radial distance to the outer surface. Note that the inclined surface may be provided only in a portion other than the plurality of second oil grooves 853 on the outer surface of the second piston upper portion 851 provided with the plurality of second oil grooves 853.

監視部67では、第2上センサ56および第2下センサ57のうち、一方の第2センサは省略され、他方の第2センサのみにより第2ピストン85の上下方向の位置が測定されてもよい。   In the monitoring unit 67, one of the second upper sensor 56 and the second lower sensor 57 may be omitted, and the vertical position of the second piston 85 may be measured only by the other second sensor. .

第1ピストン84および第2ピストン85の形状は、上述の例には限定されず、様々に変更されてよい。例えば、第2ピストン85から上凸部855が省略されてもよく、下凸部856が省略されてもよい。   The shapes of the first piston 84 and the second piston 85 are not limited to the examples described above, and may be variously changed. For example, the upper protrusion 855 may be omitted from the second piston 85, and the lower protrusion 856 may be omitted.

また、図25に示す油圧駆動システム7aでは、油圧アクチュエータ72aは、略円筒状の油圧シリンダ81aと、上蓋部82aと、下蓋部83aと、略円筒状の第1ピストン84aと、略円柱状の第2ピストン85aとを備える。油圧シリンダ81aの内部の移動経路80aは、略円柱状の経路上部801aと、略円柱状の経路下部803aとを備える。経路上部801aの直径(すなわち、内径)は、経路下部803aの直径よりも小さい。   In the hydraulic drive system 7a shown in FIG. 25, the hydraulic actuator 72a includes a substantially cylindrical hydraulic cylinder 81a, an upper cover 82a, a lower cover 83a, a substantially cylindrical first piston 84a, and a substantially cylindrical shape. And a second piston 85a. The moving path 80a inside the hydraulic cylinder 81a includes a substantially cylindrical path upper part 801a and a substantially cylindrical path lower part 803a. The diameter (that is, the inner diameter) of the upper path 801a is smaller than the diameter of the lower path 803a.

第1ピストン84aは、経路下部803a内に配置される。第1ピストン84aは、略円筒状の第1ピストン上部841aと、略円筒状の第1ピストン下部842aとを備える。第1ピストン上部841aの内径は、第1ピストン下部842aの内径よりも大きい。第1ピストン上部841aの外径と第1ピストン下部842aの外径とは略同じであり、経路下部803aの直径とも略同じである。図25中において実線にて示す下端位置に位置する第1ピストン84aは、下蓋部83aと上下方向に接触している。   The first piston 84a is disposed in the lower path portion 803a. The first piston 84a includes a substantially cylindrical first piston upper portion 841a and a substantially cylindrical first piston lower portion 842a. The inner diameter of the first piston upper part 841a is larger than the inner diameter of the first piston lower part 842a. The outer diameter of the first piston upper part 841a and the outer diameter of the first piston lower part 842a are substantially the same, and the diameter of the path lower part 803a is also substantially the same. The first piston 84a located at the lower end position shown by the solid line in FIG. 25 is in contact with the lower lid 83a in the up-down direction.

第2ピストン85aは、略円柱状の第2ピストン上部851aと、略円柱状の第2ピストン下部852aと、上凸部855aと、下凸部856aとを備える。第2ピストン上部851aの外径は、第1ピストン上部841aの内径と略同じであり、経路上部801aの直径とも略同じである。第2ピストン下部852aの外径は、第2ピストン上部851aの外径よりも小さく、第1ピストン下部842aの内径と略同じである。図25中において実線にて示す下端位置に位置する第2ピストン85aでは、その略全体が第1ピストン84aの内側に挿入されている。下端位置に位置する第2ピストン85aでは、上凸部855aおよび下凸部856aのみが、第1ピストン84aの上側および下側に突出している。   The second piston 85a includes a substantially cylindrical second piston upper portion 851a, a substantially cylindrical second piston lower portion 852a, an upper convex portion 855a, and a lower convex portion 856a. The outer diameter of the second piston upper part 851a is substantially the same as the inner diameter of the first piston upper part 841a, and is also substantially the same as the diameter of the path upper part 801a. The outer diameter of the second piston lower part 852a is smaller than the outer diameter of the second piston upper part 851a, and is substantially the same as the inner diameter of the first piston lower part 842a. In the second piston 85a located at the lower end position indicated by the solid line in FIG. 25, substantially the entirety is inserted inside the first piston 84a. In the second piston 85a located at the lower end position, only the upper protrusion 855a and the lower protrusion 856a protrude above and below the first piston 84a.

第1ピストン84aは、上述の下端位置と、図25中において二点鎖線にて示す中間位置との間で上下方向に移動可能である。中間位置に位置する第1ピストン84aの上面は、経路下部803aの上端面と上下方向に接触する。第2ピストン85aは、上述の下端位置と、図25中において二点鎖線にて示す上端位置との間で上下方向に移動可能である。上端位置に位置する第2ピストン85aの上面は、上蓋部82aの下面と上下方向に接触する。   The first piston 84a is vertically movable between the lower end position described above and an intermediate position indicated by a two-dot chain line in FIG. The upper surface of the first piston 84a located at the intermediate position contacts the upper end surface of the lower path 803a in the vertical direction. The second piston 85a is vertically movable between the above-described lower end position and the upper end position indicated by a two-dot chain line in FIG. The upper surface of the second piston 85a located at the upper end position contacts the lower surface of the upper lid portion 82a in the vertical direction.

油圧アクチュエータ72aでは、経路下部803aの側方にて油圧シリンダ81aに固定された第1センサ55aにより、第1ピストン84aの上下方向の位置が測定される。また、経路上部801aの側方にて油圧シリンダ81aに固定された第2センサ56aにより、第2ピストン85aの上下方向の位置が測定される。そして、検出部62(図2参照)により、油圧アクチュエータ72aの正常動作時における第1ピストン84aおよび第2ピストン85aの位置と、第1センサ55aおよび第2センサ56aの測定値とが比較されて、油圧アクチュエータ72aの異常が検出される。これにより、上記と同様に、油圧アクチュエータ72aの異常を自動的に検出することができる。   In the hydraulic actuator 72a, the vertical position of the first piston 84a is measured by the first sensor 55a fixed to the hydraulic cylinder 81a on the side of the lower path 803a. Further, the vertical position of the second piston 85a is measured by the second sensor 56a fixed to the hydraulic cylinder 81a on the side of the upper path 801a. Then, the position of the first piston 84a and the second piston 85a during the normal operation of the hydraulic actuator 72a and the measured values of the first sensor 55a and the second sensor 56a are compared by the detecting unit 62 (see FIG. 2). The abnormality of the hydraulic actuator 72a is detected. Thereby, similarly to the above, the abnormality of the hydraulic actuator 72a can be automatically detected.

図2に示す検出部62により検出される油圧アクチュエータ72の異常は、上述の第1ピストン84の上昇遅れ、第1ピストン84および第2ピストン85の着座不良、上部ダンパー不良、並びに、下部ダンパー不良には限定されず、他の異常が検出されてもよい。油圧アクチュエータ72aについても同様である。   The abnormality of the hydraulic actuator 72 detected by the detection unit 62 shown in FIG. 2 includes the above-described delay in raising the first piston 84, poor seating of the first piston 84 and the second piston 85, defective upper damper, and defective lower damper. However, other abnormalities may be detected. The same applies to the hydraulic actuator 72a.

油圧アクチュエータ72,72aの駆動対象は、必ずしも排気弁25には限定されず、ディーゼルエンジン1の他の構成(例えば、燃料供給ポンプ)であってもよい。   The drive target of the hydraulic actuators 72 and 72a is not necessarily limited to the exhaust valve 25, but may be another configuration (for example, a fuel supply pump) of the diesel engine 1.

ディーゼルエンジン1は、2ストロークエンジンには限定されず、4ストロークエンジンであってもよい。また、上述の動作監視システムは、船舶の主機として利用されるディーゼルエンジン以外にも、発電用ディーゼルエンジンまたは自動車用ディーゼルエンジン等、様々なディーゼルエンジンに設けられてよい。   The diesel engine 1 is not limited to a two-stroke engine, but may be a four-stroke engine. Further, the above-described operation monitoring system may be provided in various diesel engines such as a power generation diesel engine or an automobile diesel engine, in addition to a diesel engine used as a main engine of a ship.

上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。   The configurations in the above embodiment and each modified example may be appropriately combined as long as they do not conflict with each other.

1 ディーゼルエンジン
25 排気弁
55,55a 第1センサ
56 第2上センサ
56a 第2センサ
57 第2下センサ
62 検出部
63 位置取得部
64 速度取得部
66 駆動制御部
67 監視部
71 油圧配管
72,72a 油圧アクチュエータ
80,80a 移動経路
81,81a 油圧シリンダ
82,82a 上蓋部
83,83a 下蓋部
84,84a 第1ピストン
85,85a 第2ピストン
821 上開口
831 下開口
843 第1油溝
853 第2油溝
855,855a 上凸部
856,856a 下凸部
Reference Signs List 1 diesel engine 25 exhaust valve 55, 55a first sensor 56 second upper sensor 56a second sensor 57 second lower sensor 62 detecting unit 63 position obtaining unit 64 speed obtaining unit 66 drive control unit 67 monitoring unit 71 hydraulic piping 72, 72a Hydraulic actuator 80, 80a Movement path 81, 81a Hydraulic cylinder 82, 82a Upper lid 83, 83a Lower lid 84, 84a First piston 85, 85a Second piston 821 Upper opening 831 Lower opening 843 First oil groove 853 Second oil Groove 855, 855a Upper convex part 856, 856a Lower convex part

Claims (7)

ディーゼルエンジンの油圧駆動ラインに設けられる油圧アクチュエータの動作監視システムであって、
油圧配管を介して駆動対象に接続される油圧アクチュエータと、
前記油圧アクチュエータにおける駆動油の流れを制御する駆動制御部と、
前記油圧アクチュエータの動作を監視する監視部と、
を備え、
前記油圧アクチュエータは、
上下方向を向く円柱状の移動経路を内側に有する筒状の油圧シリンダと、
前記移動経路の上端を閉鎖するとともに前記移動経路よりも小径の上開口を有する上蓋部と、
前記移動経路の下端を閉鎖するとともに前記移動経路よりも小径の下開口を有する下蓋部と、
前記移動経路内において上下方向に移動する筒状の第1ピストンと、
前記移動経路内において上下方向に移動するとともに前記第1ピストンの内側に挿入される第2ピストンと、
を備え、
前記駆動対象を第1状態から第2状態へと移行させる際には、前記駆動制御部により、前記下開口から前記移動経路に駆動油が流入し、前記第1ピストンおよび前記第2ピストンは、前記下蓋部に前記第1ピストンが接触するとともに前記第1ピストンに前記第2ピストンが上下方向にて接触する下端位置から上方へと共に移動し、前記第1ピストンは中間位置にて前記油圧シリンダにより係止され、前記第2ピストンは、さらに上方へと移動して前記上蓋部に接触する上端位置へと位置し、前記第1ピストンおよび前記第2ピストンの移動により、前記上開口に接続される前記油圧配管を介して駆動油が前記駆動対象へと送出され、
前記駆動対象を前記第2状態から前記第1状態へと移行させる際には、前記駆動制御部により、前記下開口から前記移動経路の駆動油が流出し、前記第2ピストンは前記上端位置から前記中間位置へと移動し、前記第1ピストンに上下方向にて接触して前記第1ピストンと共に前記中間位置から前記下端位置へと移動し、
前記監視部は、
前記移動経路における前記第1ピストンの位置を非接触にて測定する第1センサと、
前記移動経路における前記第2ピストンの位置を非接触にて測定する第2センサと、
前記油圧アクチュエータの正常動作時における前記第1ピストンおよび前記第2ピストンの位置と、前記第1センサおよび前記第2センサの測定値とを比較して、前記油圧アクチュエータの異常を検出する検出部と、
を備えることを特徴とする動作監視システム。
An operation monitoring system of a hydraulic actuator provided in a hydraulic drive line of a diesel engine,
A hydraulic actuator connected to the driven object via a hydraulic pipe,
A drive control unit that controls the flow of drive oil in the hydraulic actuator,
A monitoring unit that monitors the operation of the hydraulic actuator,
With
The hydraulic actuator,
A cylindrical hydraulic cylinder having a cylindrical moving path facing in the vertical direction inside,
An upper lid portion that closes an upper end of the moving path and has an upper opening with a smaller diameter than the moving path,
A lower lid portion that closes a lower end of the moving path and has a lower opening with a smaller diameter than the moving path,
A first cylindrical piston that moves vertically in the movement path;
A second piston that moves up and down in the movement path and is inserted inside the first piston;
With
When shifting the drive target from the first state to the second state, the drive control unit causes the drive oil to flow into the movement path from the lower opening, and the first piston and the second piston are The first piston comes into contact with the lower lid and moves upward from a lower end position where the second piston comes into contact with the first piston in a vertical direction. The second piston is further moved upward and is located at an upper end position in contact with the upper lid portion, and is connected to the upper opening by the movement of the first piston and the second piston. The driving oil is delivered to the driven object through the hydraulic pipe,
When shifting the drive target from the second state to the first state, the drive control unit causes the drive oil of the movement path to flow out of the lower opening, and the second piston is moved from the upper end position. Moving to the intermediate position, vertically contacting the first piston, and moving from the intermediate position to the lower end position together with the first piston;
The monitoring unit is
A first sensor that measures the position of the first piston in the movement path in a non-contact manner;
A second sensor that measures the position of the second piston in the movement path in a non-contact manner;
A detecting unit that compares the positions of the first piston and the second piston during normal operation of the hydraulic actuator with measured values of the first sensor and the second sensor to detect an abnormality of the hydraulic actuator; ,
An operation monitoring system comprising:
請求項1に記載の動作監視システムであって、
前記駆動対象は、ディーゼルエンジンの排気弁であることを特徴とする動作監視システム。
The operation monitoring system according to claim 1, wherein
The operation monitoring system is characterized in that the drive target is an exhaust valve of a diesel engine.
請求項1または2に記載の動作監視システムであって、
前記第1ピストンの側面に、上下方向に配列されるそれぞれが周状の複数の第1油溝が設けられ、
前記第2ピストンの側面に、上下方向に配列されるそれぞれが周状の複数の第2油溝が設けられ、
前記第1センサは、前記複数の第1油溝の上下方向の位置を検出することにより、前記第1ピストンの位置を測定し、
前記第2センサは、前記複数の第2油溝の上下方向の位置を検出することにより、前記第2ピストンの位置を測定することを特徴とする動作監視システム。
The operation monitoring system according to claim 1 or 2,
On the side surface of the first piston, a plurality of first oil grooves each arranged in a vertical direction are provided,
A plurality of circumferentially arranged second oil grooves are provided on a side surface of the second piston.
The first sensor measures a position of the first piston by detecting a vertical position of the plurality of first oil grooves,
The operation monitoring system according to claim 2, wherein the second sensor measures a position of the second piston by detecting a vertical position of the plurality of second oil grooves.
請求項1ないし3のいずれか1つに記載の動作監視システムであって、
前記検出部により検出される異常は、
前記駆動対象を前記第1状態から前記第2状態へと移行させる際に、前記第2ピストンが前記第1ピストンよりも先に前記下端位置から上方へと移動を開始し、前記中間位置よりも下側で前記第1ピストンが前記第2ピストンに下方から衝突する異常を含むことを特徴とする動作監視システム。
The operation monitoring system according to any one of claims 1 to 3, wherein
The abnormality detected by the detection unit is:
When shifting the driven object from the first state to the second state, the second piston starts moving upward from the lower end position earlier than the first piston, and moves upward from the intermediate position. An operation monitoring system comprising an abnormality in which the first piston collides with the second piston from below on a lower side.
請求項1ないし4のいずれか1つに記載の動作監視システムであって、
前記検出部により検出される異常は、
前記第1ピストンおよび前記第2ピストンが前記中間位置から下方へと移動する際に前記下端位置に到達しない異常を含むことを特徴とする動作監視システム。
The operation monitoring system according to any one of claims 1 to 4,
The abnormality detected by the detection unit is:
An operation monitoring system characterized by including an abnormality that does not reach the lower end position when the first piston and the second piston move downward from the intermediate position.
請求項1ないし5のいずれか1つに記載の動作監視システムであって、
前記第2ピストンが前記上端位置に位置する状態で前記上開口に挿入される上凸部が、前記第2ピストンの上面から上方へと突出しており、
前記監視部は、前記上凸部が前記上開口に挿入される際の前記第2ピストンの上挿入速度を取得する速度取得部をさらに備え、
前記検出部は、前記速度取得部により取得された前記上挿入速度と、前記油圧アクチュエータの正常動作時における前記第2ピストンの上挿入速度とを比較して、前記上端位置近傍における前記第2ピストンの速度異常を検出することを特徴とする動作監視システム。
The operation monitoring system according to any one of claims 1 to 5,
An upper projection inserted into the upper opening in a state where the second piston is located at the upper end position projects upward from an upper surface of the second piston,
The monitoring unit further includes a speed acquisition unit that acquires an upper insertion speed of the second piston when the upper protrusion is inserted into the upper opening,
The detection unit compares the upper insertion speed acquired by the speed acquisition unit with the upper insertion speed of the second piston during normal operation of the hydraulic actuator, and compares the second piston near the upper end position with the second piston. An operation monitoring system characterized by detecting a speed abnormality of a vehicle.
請求項1ないし6のいずれか1つに記載の動作監視システムであって、
前記第2ピストンが前記下端位置に位置する状態で前記下開口に挿入される下凸部が、前記第2ピストンの下面から下方へと突出しており、
前記監視部は、前記下凸部が前記下開口に挿入される際の前記第2ピストンの下挿入速度を取得する速度取得部をさらに備え、
前記検出部は、前記速度取得部により取得された前記下挿入速度と、前記油圧アクチュエータの正常動作時における前記第2ピストンの下挿入速度とを比較して、前記下端位置近傍における前記第2ピストンの速度異常を検出することを特徴とする動作監視システム。
The operation monitoring system according to any one of claims 1 to 6,
A lower convex portion inserted into the lower opening in a state where the second piston is located at the lower end position projects downward from a lower surface of the second piston,
The monitoring unit further includes a speed acquisition unit that acquires a downward insertion speed of the second piston when the lower protrusion is inserted into the lower opening,
The detection unit compares the lower insertion speed acquired by the speed acquisition unit with the lower insertion speed of the second piston during a normal operation of the hydraulic actuator, and compares the lower insertion speed with the second piston near the lower end position. An operation monitoring system characterized by detecting a speed abnormality of a vehicle.
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