JP3411874B2 - 内燃エンジンのシリンダ潤滑方法、シリンダ潤滑システム、及び連結部材 - Google Patents
内燃エンジンのシリンダ潤滑方法、シリンダ潤滑システム、及び連結部材Info
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- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリンダの少なく
とも一つの潤滑箇所に潤滑油を供給するための少なくと
も一つの潤滑ユニットを、関連した制御ユニットによっ
て電子的に制御する、内燃エンジンのシリンダの潤滑方
法に関する。
とも一つの潤滑箇所に潤滑油を供給するための少なくと
も一つの潤滑ユニットを、関連した制御ユニットによっ
て電子的に制御する、内燃エンジンのシリンダの潤滑方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】このような方法は、本出願人のデンマー
ク国特許第１１１９／９６号から周知である。この特許
では、潤滑ユニットは、潤滑ユニットを電子制御ユニッ
トで作動する度毎にシリンダの多数の潤滑箇所を潤滑す
るため、幾つかの投与ピストンを共通動作で駆動するア
クチュエータピストンを有する。液圧駆動式潤滑ユニッ
トは、高速で作動して、潤滑油を有利な程に高い潤滑油
圧力で潤滑箇所に供給する。
ク国特許第１１１９／９６号から周知である。この特許
では、潤滑ユニットは、潤滑ユニットを電子制御ユニッ
トで作動する度毎にシリンダの多数の潤滑箇所を潤滑す
るため、幾つかの投与ピストンを共通動作で駆動するア
クチュエータピストンを有する。液圧駆動式潤滑ユニッ
トは、高速で作動して、潤滑油を有利な程に高い潤滑油
圧力で潤滑箇所に供給する。
【０００３】ピストンが潤滑箇所を通過すると同時にシ
リンダ内に潤滑油を送出することが多年に亘って念願で
あった。例えば、１９５４年のデンマーク国特許第８１
２７５号、１９６６年のスイス国特許第４０６ ７３５
号、１９７９年のドイツ国特許第２ ８２７ ６２６号、
及び１９９７年の欧州特許第０ ６７８ １５２号を参照
されたい。
リンダ内に潤滑油を送出することが多年に亘って念願で
あった。例えば、１９５４年のデンマーク国特許第８１
２７５号、１９６６年のスイス国特許第４０６ ７３５
号、１９７９年のドイツ国特許第２ ８２７ ６２６号、
及び１９９７年の欧州特許第０ ６７８ １５２号を参照
されたい。
【０００４】実際には、潤滑油送出の実際の時間に影響
を及ぼす多くの要因のため、この望みを実現することが
極めて困難であるということがわかっている。幾つかの
例を挙げることができる。潤滑ユニットの作動と潤滑箇
所での潤滑油の送出との間の遅延は、とりわけ、潤滑油
の粘度に左右される。実際の遅延は、絶対時間間隔であ
り、正しい潤滑を行うための遅延はエンジンの回転数に
従って変化する。周知の電子作動式ユニットでは、クラ
ンクシャフトの角度位置に基づいて作動を行う。作動
中、クランクシャフトは、エンジンの現在の荷重に応じ
て、シャフトの回転移動を検出する信号装置からの問題
とするシリンダの距離に応じて多少なりとも捩じれてし
まい、変化する不確実性要因を潤滑時に導入することに
なる。
を及ぼす多くの要因のため、この望みを実現することが
極めて困難であるということがわかっている。幾つかの
例を挙げることができる。潤滑ユニットの作動と潤滑箇
所での潤滑油の送出との間の遅延は、とりわけ、潤滑油
の粘度に左右される。実際の遅延は、絶対時間間隔であ
り、正しい潤滑を行うための遅延はエンジンの回転数に
従って変化する。周知の電子作動式ユニットでは、クラ
ンクシャフトの角度位置に基づいて作動を行う。作動
中、クランクシャフトは、エンジンの現在の荷重に応じ
て、シャフトの回転移動を検出する信号装置からの問題
とするシリンダの距離に応じて多少なりとも捩じれてし
まい、変化する不確実性要因を潤滑時に導入することに
なる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、シリ
ンダの少なくとも一つの潤滑箇所への潤滑油の送出を改
善することである。
ンダの少なくとも一つの潤滑箇所への潤滑油の送出を改
善することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的に鑑み、本出願
人による方法は、一つ又はそれ以上のエンジンサイクル
中の潤滑ユニットの作動を、エンジンの作動時のシリン
ダ内の変化するシリンダ圧力の計測値に基づいて、電子
制御ユニットによって制御することを特徴とする。
人による方法は、一つ又はそれ以上のエンジンサイクル
中の潤滑ユニットの作動を、エンジンの作動時のシリン
ダ内の変化するシリンダ圧力の計測値に基づいて、電子
制御ユニットによって制御することを特徴とする。
【０００７】シリンダ内の実際のシリンダ圧力を計測す
ることによって、ピストンが一つ又はそれ以上の潤滑箇
所を通過するときに非常に短い期間に亘って潤滑油を送
出できるようにすることの基礎となる、現在のピストン
動作の真の側面を提供する。計測により、ピストンが潤
滑箇所を通過する時期及び各通過間の時間間隔について
の情報を電子制御ユニットに提供する。制御ユニット
は、これらのデータ、及び所望の投与容積及び作動信号
が送出されてから潤滑油が実際の潤滑箇所に供給される
までの遅延についての記憶された任意の情報に基づい
て、次の作動信号をいつ提供するのかを計算する。潤滑
と関連した作動モードでエンジンが作動しているとき、
変化するシリンダ圧力が計測されるため、現在のデータ
は連続的に更新され、及びかくしてシリンダ内での現在
のピストンの移動に従って、作動時間に連続的に適合さ
れる。
ることによって、ピストンが一つ又はそれ以上の潤滑箇
所を通過するときに非常に短い期間に亘って潤滑油を送
出できるようにすることの基礎となる、現在のピストン
動作の真の側面を提供する。計測により、ピストンが潤
滑箇所を通過する時期及び各通過間の時間間隔について
の情報を電子制御ユニットに提供する。制御ユニット
は、これらのデータ、及び所望の投与容積及び作動信号
が送出されてから潤滑油が実際の潤滑箇所に供給される
までの遅延についての記憶された任意の情報に基づい
て、次の作動信号をいつ提供するのかを計算する。潤滑
と関連した作動モードでエンジンが作動しているとき、
変化するシリンダ圧力が計測されるため、現在のデータ
は連続的に更新され、及びかくしてシリンダ内での現在
のピストンの移動に従って、作動時間に連続的に適合さ
れる。
【０００８】シリンダカバーのカバースタッドに取り付
けられた歪ゲージ等の当該技術分野で周知の技術によっ
てシリンダ圧力を計測できるが、シリンダ内の全体の圧
力レベルのこのような計測値は、ピストンの現在の位置
及び移動を比較的おおまかに示すに過ぎない。
けられた歪ゲージ等の当該技術分野で周知の技術によっ
てシリンダ圧力を計測できるが、シリンダ内の全体の圧
力レベルのこのような計測値は、ピストンの現在の位置
及び移動を比較的おおまかに示すに過ぎない。
【０００９】好ましくは、ピストンに設けられたピスト
ンリングがシリンダ内で圧力計測箇所を通って通過する
ことによって発生した圧力変動をシリンダ内の圧力計測
箇所で計測し、これらの圧力の計測値を、潤滑ユニット
の作動時間の制御と関連して使用する。ピストンリング
が圧力計測箇所を通過するとき、はっきりとした特徴を
持つ圧力変化が生じ、この圧力変化は、ピストンリング
の直ぐ周りの領域で局部的である。これは、ピストンの
現在の位置の非常に正確な計測値を提供し、かくして、
制御ユニットが潤滑油ユニットの作動を決定する上で正
確な開始点を提供する。
ンリングがシリンダ内で圧力計測箇所を通って通過する
ことによって発生した圧力変動をシリンダ内の圧力計測
箇所で計測し、これらの圧力の計測値を、潤滑ユニット
の作動時間の制御と関連して使用する。ピストンリング
が圧力計測箇所を通過するとき、はっきりとした特徴を
持つ圧力変化が生じ、この圧力変化は、ピストンリング
の直ぐ周りの領域で局部的である。これは、ピストンの
現在の位置の非常に正確な計測値を提供し、かくして、
制御ユニットが潤滑油ユニットの作動を決定する上で正
確な開始点を提供する。
【００１０】本発明による特に有利な実施例では、変化
するシリンダ圧力及び潤滑油圧力を潤滑箇所で計測す
る。これは、多くの利点を提供する。計測により、潤滑
箇所でのシリンダ圧力についての情報を提供し、かくし
て、計測箇所と潤滑箇所との間のピストンの移動につい
て制御ユニットを時間的に補償する必要をなくす。時間
による補正は、エンジンの回転数に従って変化する。更
に、同じ計測箇所が、潤滑箇所での潤滑油の送出の正確
な時間についての情報を提供する。これは、この送出に
より、計測された圧力が明らかに上昇するためである。
潤滑油の実際の送出時期のこのような計測により、潤滑
ユニットの作動と潤滑箇所への潤滑油の到着との間の遅
延の変化を予想するという周知の問題点をなくす。
するシリンダ圧力及び潤滑油圧力を潤滑箇所で計測す
る。これは、多くの利点を提供する。計測により、潤滑
箇所でのシリンダ圧力についての情報を提供し、かくし
て、計測箇所と潤滑箇所との間のピストンの移動につい
て制御ユニットを時間的に補償する必要をなくす。時間
による補正は、エンジンの回転数に従って変化する。更
に、同じ計測箇所が、潤滑箇所での潤滑油の送出の正確
な時間についての情報を提供する。これは、この送出に
より、計測された圧力が明らかに上昇するためである。
潤滑油の実際の送出時期のこのような計測により、潤滑
ユニットの作動と潤滑箇所への潤滑油の到着との間の遅
延の変化を予想するという周知の問題点をなくす。
【００１１】別の利点は、圧力センサとシリンダ内のガ
スとの間に、冷却効果があり、圧力センサの作動状態を
適切に均等にするのに十分な量の潤滑油が存在する。更
に、潤滑油を供給することにより、圧力センサの周囲の
領域にクリーニング効果をもたらし、燃焼残留生成物が
圧力センサに付着している場合にこれを確実に除去す
る。
スとの間に、冷却効果があり、圧力センサの作動状態を
適切に均等にするのに十分な量の潤滑油が存在する。更
に、潤滑油を供給することにより、圧力センサの周囲の
領域にクリーニング効果をもたらし、燃焼残留生成物が
圧力センサに付着している場合にこれを確実に除去す
る。
【００１２】潤滑ユニットの作動は、適当には、シリン
ダの現在の作動状態又は作動モードで決まる。作動状態
の監視は、抗損傷（ａｎｔｉ−ｓｃｕｆｆｉｎｇ）シス
テム等の周知のシステムに基づいて、及び／又はシリン
ダの選択された作動温度に基づいて行われるが、好まし
くは、作動期間中、作動期間中のエンジンのサイクル数
よりも少数の回数だけ潤滑ユニットを作動させ、潤滑ユ
ニットが不作動状態にあるときのエンジンのサイクル中
の圧力の計測値に基づいてピストンリングの作動状態を
分析するため、圧力計測データを制御ユニットに供給す
る。ピストンの移動に関して正しいタイミングで潤滑が
行われる場合には、潤滑箇所に配置された圧力センサ
は、潤滑を伴うエンジンサイクル中にリングの作動状態
を決定するために使用できる圧力データを計測できな
い。これは、潤滑により、圧力の上昇が作動上の問題点
の徴候を示す小さな圧力変化を「抑制（ｄｒｏｗｎ
ｓ）」してしまうためである。エンジンの全てのサイク
ル中にシリンダの潤滑を行わないことによって、潤滑油
を供給しないエンジンサイクルからの圧力の計測値をピ
ストンリングの作動状態の分析に適用できる。潤滑ユニ
ットの各作動間の間隔が長くなればなる程、作動毎の潤
滑油の容積が大きくなるという利点が得られ、これによ
り、大量の潤滑油がシリンダの周囲に沿って更に効率的
に分配されるため、良好な潤滑が得られる。
ダの現在の作動状態又は作動モードで決まる。作動状態
の監視は、抗損傷（ａｎｔｉ−ｓｃｕｆｆｉｎｇ）シス
テム等の周知のシステムに基づいて、及び／又はシリン
ダの選択された作動温度に基づいて行われるが、好まし
くは、作動期間中、作動期間中のエンジンのサイクル数
よりも少数の回数だけ潤滑ユニットを作動させ、潤滑ユ
ニットが不作動状態にあるときのエンジンのサイクル中
の圧力の計測値に基づいてピストンリングの作動状態を
分析するため、圧力計測データを制御ユニットに供給す
る。ピストンの移動に関して正しいタイミングで潤滑が
行われる場合には、潤滑箇所に配置された圧力センサ
は、潤滑を伴うエンジンサイクル中にリングの作動状態
を決定するために使用できる圧力データを計測できな
い。これは、潤滑により、圧力の上昇が作動上の問題点
の徴候を示す小さな圧力変化を「抑制（ｄｒｏｗｎ
ｓ）」してしまうためである。エンジンの全てのサイク
ル中にシリンダの潤滑を行わないことによって、潤滑油
を供給しないエンジンサイクルからの圧力の計測値をピ
ストンリングの作動状態の分析に適用できる。潤滑ユニ
ットの各作動間の間隔が長くなればなる程、作動毎の潤
滑油の容積が大きくなるという利点が得られ、これによ
り、大量の潤滑油がシリンダの周囲に沿って更に効率的
に分配されるため、良好な潤滑が得られる。
【００１３】作動状態を監視することによって、シリン
ダの通常の作動状態を示す変化するシリンダ圧力につい
ての基準データを、エンジンの作動中に制御ユニットに
記憶できる。新たなエンジンを作動させたとき、各シリ
ンダについての基準データを記録して蓄積でき、その結
果、これらのデータは、現在計測している作動データ
が、通常の作動状態を示すのか、或いは潤滑油の投与量
を大きくするといった作動パラメータの変更を必要とす
る異常な作動状態を示すのか比較する上での基礎として
後に使用できる。基準データが、各シリンダについてそ
の実際の作動状態に基づいて確立されるため、通常の作
動からの僅かなずれでも確認できる。従って、作動状態
を監視することによって、シリンダ壁の温度の異常上昇
の検出に基づく従来技術の抗損傷システムよりも遙かに
早期に異常な作動状態であることについて警告を発する
ことができる。
ダの通常の作動状態を示す変化するシリンダ圧力につい
ての基準データを、エンジンの作動中に制御ユニットに
記憶できる。新たなエンジンを作動させたとき、各シリ
ンダについての基準データを記録して蓄積でき、その結
果、これらのデータは、現在計測している作動データ
が、通常の作動状態を示すのか、或いは潤滑油の投与量
を大きくするといった作動パラメータの変更を必要とす
る異常な作動状態を示すのか比較する上での基礎として
後に使用できる。基準データが、各シリンダについてそ
の実際の作動状態に基づいて確立されるため、通常の作
動からの僅かなずれでも確認できる。従って、作動状態
を監視することによって、シリンダ壁の温度の異常上昇
の検出に基づく従来技術の抗損傷システムよりも遙かに
早期に異常な作動状態であることについて警告を発する
ことができる。
【００１４】好ましくは、シリンダの通常の作動状態に
ついての基準データを制御ユニットによって更新して、
通常のシリンダの摩耗によって生じるシリンダ圧力変動
の長期に亘る変化を補償する。定期的に行うことができ
る。このような更新により、通常の作動状態からの僅か
なずれを検出する制御ユニットの可能性を改善する。
ついての基準データを制御ユニットによって更新して、
通常のシリンダの摩耗によって生じるシリンダ圧力変動
の長期に亘る変化を補償する。定期的に行うことができ
る。このような更新により、通常の作動状態からの僅か
なずれを検出する制御ユニットの可能性を改善する。
【００１５】作動状態を監視することによって、個々の
ピストンリングにわたる圧力降下が正常であるかどう
か、すなわち通常の作動を示すかどうかの警告が自動的
に与えられる。更に、所望であれば、ピストンリングが
ピストンの長さ方向軸線を中心として回転するかどうか
の非常に有利な監視を得ることができる。これは、ピス
トンリングのリング隙間が圧力計測箇所を定期的に通過
することによって生じる変化するシリンダ圧力の過渡的
変化についての基準データを、シリンダの通常の作動状
態についての制御ユニットの基準データに含ませること
ができるためである。これに基づき、作動状態監視が各
ピストンリングの回転周波数を記録でき、ピストンリン
グの周波数がエンジンの連続作動時に低下する場合に
は、制御ユニットは、ピストンリングが関連した環状溝
内に焼き付く徴候を示しているという信号を与えること
ができる。
ピストンリングにわたる圧力降下が正常であるかどう
か、すなわち通常の作動を示すかどうかの警告が自動的
に与えられる。更に、所望であれば、ピストンリングが
ピストンの長さ方向軸線を中心として回転するかどうか
の非常に有利な監視を得ることができる。これは、ピス
トンリングのリング隙間が圧力計測箇所を定期的に通過
することによって生じる変化するシリンダ圧力の過渡的
変化についての基準データを、シリンダの通常の作動状
態についての制御ユニットの基準データに含ませること
ができるためである。これに基づき、作動状態監視が各
ピストンリングの回転周波数を記録でき、ピストンリン
グの周波数がエンジンの連続作動時に低下する場合に
は、制御ユニットは、ピストンリングが関連した環状溝
内に焼き付く徴候を示しているという信号を与えること
ができる。
【００１６】好ましくは、制御ユニットは、変化するシ
リンダ圧力の計測値が、ピストン、ピストンリング、又
はシリンダライナを含むシリンダについての異常な作動
状態を示す場合に、更に多くの潤滑油を一時的に投与す
るため潤滑ユニットを制御する。多くの場合、潤滑油を
一時的に過剰に投与することは、通常の作動状態を再度
確立する上で十分である。通常の作動状態からずれてい
ることが示された場合、制御ユニットは、作動状態が変
化したことを制御スタッフ又は中央制御ユニットに知ら
せることができる。これにより、シリンダを検査し、場
合によっては修理せよという警告を非常に早期に発する
ことができ、これに基づいて任意の交換部品を注文で
き、検査計画を立てることができる。エンジンのシリン
ダについては、これにより、通常の定期検査の代わり
に、シリンダの実際の作動状態に基づく検査を行うこと
ができる。検査は、早期に関与することによって発生を
防ぐことができる将来起こり得る作動上の障害を制御ユ
ニットが示す場合の予防的検査、或いはシリンダが実際
に故障していることが報告されたために必要な検査のい
ずれかである。
リンダ圧力の計測値が、ピストン、ピストンリング、又
はシリンダライナを含むシリンダについての異常な作動
状態を示す場合に、更に多くの潤滑油を一時的に投与す
るため潤滑ユニットを制御する。多くの場合、潤滑油を
一時的に過剰に投与することは、通常の作動状態を再度
確立する上で十分である。通常の作動状態からずれてい
ることが示された場合、制御ユニットは、作動状態が変
化したことを制御スタッフ又は中央制御ユニットに知ら
せることができる。これにより、シリンダを検査し、場
合によっては修理せよという警告を非常に早期に発する
ことができ、これに基づいて任意の交換部品を注文で
き、検査計画を立てることができる。エンジンのシリン
ダについては、これにより、通常の定期検査の代わり
に、シリンダの実際の作動状態に基づく検査を行うこと
ができる。検査は、早期に関与することによって発生を
防ぐことができる将来起こり得る作動上の障害を制御ユ
ニットが示す場合の予防的検査、或いはシリンダが実際
に故障していることが報告されたために必要な検査のい
ずれかである。
【００１７】従来、潤滑油の投与量は、最大連続定格
（１００％エンジン負荷）での通常の連続作動での多く
のエンジンからの作動実験に基づいて決定された、潤滑
油の所定の最少投与量によって設定される。これらの標
準的投与量は、潤滑システム及びシリンダ部材の製造許
容差による潤滑の変化を補償するのに十分である。
（１００％エンジン負荷）での通常の連続作動での多く
のエンジンからの作動実験に基づいて決定された、潤滑
油の所定の最少投与量によって設定される。これらの標
準的投与量は、潤滑システム及びシリンダ部材の製造許
容差による潤滑の変化を補償するのに十分である。
【００１８】本発明は、潤滑油の消費量を大幅に節約す
る適当な可能性を提供し、制御ユニットは、計測された
変化するシリンダ圧力が、シリンダの作動状態が通常の
作動状態から逸脱し始めたことを示すまで、シリンダへ
の潤滑油の投与量を減少することによって、シリンダへ
の潤滑油の必須の最少投与量を自動的に検出する。かく
して、問題のシリンダについての最少投与量は、通常の
作動状態からの逸脱が生じる前の適当な期間に使用され
る投与量である。
る適当な可能性を提供し、制御ユニットは、計測された
変化するシリンダ圧力が、シリンダの作動状態が通常の
作動状態から逸脱し始めたことを示すまで、シリンダへ
の潤滑油の投与量を減少することによって、シリンダへ
の潤滑油の必須の最少投与量を自動的に検出する。かく
して、問題のシリンダについての最少投与量は、通常の
作動状態からの逸脱が生じる前の適当な期間に使用され
る投与量である。
【００１９】作動毎の投与容積を変化させて、投与ユニ
ットをエンジンサイクルに関して特定の周波数で作動さ
せることによって、容量が調整される潤滑ユニットを使
用できる。別の態様では、作動毎に同じ容積を投与する
潤滑ユニットを使用でき、潤滑ユニットの各作動間に通
過するエンジンサイクルの数を変化させることによっ
て、潤滑ユニットによる潤滑油の投与量を変化させる。
潤滑ユニットのこの作動形態は、個々の作動への投与容
積が、潤滑油をシリンダ内で良好に分配する上で十分な
容積であるという利点を提供する。
ットをエンジンサイクルに関して特定の周波数で作動さ
せることによって、容量が調整される潤滑ユニットを使
用できる。別の態様では、作動毎に同じ容積を投与する
潤滑ユニットを使用でき、潤滑ユニットの各作動間に通
過するエンジンサイクルの数を変化させることによっ
て、潤滑ユニットによる潤滑油の投与量を変化させる。
潤滑ユニットのこの作動形態は、個々の作動への投与容
積が、潤滑油をシリンダ内で良好に分配する上で十分な
容積であるという利点を提供する。
【００２０】随意の更なる開発では、制御ユニットは、
エンジンサイクルの多数の標準群について情報を有し、
各群について潤滑ユニットを一回作動させる。また、エ
ンジンサイクルの一連の標準群の組成を変化させること
によって、潤滑ユニットによって投与される潤滑油の量
を変化させる。例えば、３、４、５、及び６、等のエン
ジンサイクルの標準群があり、これらの群の各々で潤滑
ユニットを一回作動し、例えば５００回のエンジンサイ
クルの作動期間に亘って、連続した標準群の適当な組み
合わせを選択することによって、投与容積を連続的に変
化させることができる。例えば４回のエンジンサイクル
毎に１回作動させる標準群だけを作動モードで使用した
場合には、４回のエンジンサイクルからなる４番目毎の
標準群の後に５回のエンジンサイクルを含む標準群を選
択することによって、投与量を減少させることができ
る。制御技術に関し、これは、制御ユニットを管理する
上で極めて簡単である。
エンジンサイクルの多数の標準群について情報を有し、
各群について潤滑ユニットを一回作動させる。また、エ
ンジンサイクルの一連の標準群の組成を変化させること
によって、潤滑ユニットによって投与される潤滑油の量
を変化させる。例えば、３、４、５、及び６、等のエン
ジンサイクルの標準群があり、これらの群の各々で潤滑
ユニットを一回作動し、例えば５００回のエンジンサイ
クルの作動期間に亘って、連続した標準群の適当な組み
合わせを選択することによって、投与容積を連続的に変
化させることができる。例えば４回のエンジンサイクル
毎に１回作動させる標準群だけを作動モードで使用した
場合には、４回のエンジンサイクルからなる４番目毎の
標準群の後に５回のエンジンサイクルを含む標準群を選
択することによって、投与量を減少させることができ
る。制御技術に関し、これは、制御ユニットを管理する
上で極めて簡単である。
【００２１】機械設備についての２、３の要求があるだ
けで、このためエンジンに装備する上で、費用に関し、
特に、クランクシャフトの回転移動を検出するための機
器が設けられていない既存のエンジンを改良する場合に
は有利な設計である。本発明の方法は、エンジンの作動
時にエンジンのサイクル中の任意の時期に制御ユニット
が潤滑ユニットを作動し、制御ユニットは、ピストンの
上方へのストローク中、ピストンのリングパックが潤滑
箇所と向き合ったときに潤滑油が潤滑箇所から流出する
ように、エンジンのサイクル中、シリンダ内の変化する
シリンダ圧力の計測値に基づいて潤滑ユニットの作動タ
イミングを調整することを特徴とする。非常に短い作動
期間の後、制御ユニットは、ピストンが潤滑箇所を通過
する時期を、変化するシリンダ圧力の計測値に基づいて
知り、次いで、ピストンが潤滑箇所を通過するときに潤
滑油が送出されるように、潤滑ユニットの作動を簡単な
方法で調整できる。
けで、このためエンジンに装備する上で、費用に関し、
特に、クランクシャフトの回転移動を検出するための機
器が設けられていない既存のエンジンを改良する場合に
は有利な設計である。本発明の方法は、エンジンの作動
時にエンジンのサイクル中の任意の時期に制御ユニット
が潤滑ユニットを作動し、制御ユニットは、ピストンの
上方へのストローク中、ピストンのリングパックが潤滑
箇所と向き合ったときに潤滑油が潤滑箇所から流出する
ように、エンジンのサイクル中、シリンダ内の変化する
シリンダ圧力の計測値に基づいて潤滑ユニットの作動タ
イミングを調整することを特徴とする。非常に短い作動
期間の後、制御ユニットは、ピストンが潤滑箇所を通過
する時期を、変化するシリンダ圧力の計測値に基づいて
知り、次いで、ピストンが潤滑箇所を通過するときに潤
滑油が送出されるように、潤滑ユニットの作動を簡単な
方法で調整できる。
【００２２】本発明は、更に、潤滑油をシリンダの少な
くとも一つの潤滑箇所に供給するための少なくとも一つ
の潤滑ユニット及びこの潤滑ユニットを電子制御するた
めの制御ユニットを持つ、内燃エンジン用シリンダ潤滑
システムに関する。このシリンダ潤滑システムは、シリ
ンダ内の変化するシリンダ圧力を計測するための少なく
とも一つの圧力センサを有し、制御ユニットは、圧力セ
ンサのところでのシリンダ内の圧力変化についての圧力
計測データをデータ入力部を介して受け入れることを特
徴とする。このシステムにより、シリンダの作動状態を
分析する目的で及び、上掲の利点を得るのに使用できる
潤滑ユニットの作動を調整する目的でデータを収集でき
る。圧力センサは、有利には、シリンダの側部に配置で
き、各エンジンサイクル中にピストンリングが通過する
走行面領域の圧力を計測でき、ピストンリング周囲の局
部的圧力変化は、各個々のリングの作動状態についての
情報を提供する。
くとも一つの潤滑箇所に供給するための少なくとも一つ
の潤滑ユニット及びこの潤滑ユニットを電子制御するた
めの制御ユニットを持つ、内燃エンジン用シリンダ潤滑
システムに関する。このシリンダ潤滑システムは、シリ
ンダ内の変化するシリンダ圧力を計測するための少なく
とも一つの圧力センサを有し、制御ユニットは、圧力セ
ンサのところでのシリンダ内の圧力変化についての圧力
計測データをデータ入力部を介して受け入れることを特
徴とする。このシステムにより、シリンダの作動状態を
分析する目的で及び、上掲の利点を得るのに使用できる
潤滑ユニットの作動を調整する目的でデータを収集でき
る。圧力センサは、有利には、シリンダの側部に配置で
き、各エンジンサイクル中にピストンリングが通過する
走行面領域の圧力を計測でき、ピストンリング周囲の局
部的圧力変化は、各個々のリングの作動状態についての
情報を提供する。
【００２３】適当な実施例では、制御ユニットは、圧力
計測データを処理するための、神経ネットワーク及び／
又は包括的アルゴリズム又はファジーロジック等の情報
処理機能を有する自動自己学習型プログラムを含む。作
動中のシリンダからの計測データ、及び代表的なエラー
情報についての所定の情報に基づいて、このようなプロ
グラムは、通常の作動からの小さなずれを検出でき、初
期エラー情報の早期警告を与えることができる。
計測データを処理するための、神経ネットワーク及び／
又は包括的アルゴリズム又はファジーロジック等の情報
処理機能を有する自動自己学習型プログラムを含む。作
動中のシリンダからの計測データ、及び代表的なエラー
情報についての所定の情報に基づいて、このようなプロ
グラムは、通常の作動からの小さなずれを検出でき、初
期エラー情報の早期警告を与えることができる。
【００２４】更に、本発明は、内燃エンジンのシリンダ
の潤滑箇所に取り付けるための連結部材に関し、この連
結部材は、シリンダの壁のボアに挿入するためのハウジ
ング、及びこのハウジングに形成されており且つ潤滑パ
イプ用連結部から潤滑箇所の送出開口部まで延び、送出
開口部に向かって開放した逆止弁が設けられたチャンネ
ルを含む、連結部材に関する。連結部材は、圧力センサ
が、逆止弁から送出開口部まで延びるチャンネル区分と
連通している、ことを特徴とする。連結部材がシリンダ
に取り付けられている場合には、圧力センサは、かくし
て、シリンダの内側に配置された領域と潤滑箇所で恒久
的に連通している。圧力センサは、連結部材のハウジン
グに組み込むことができる。
の潤滑箇所に取り付けるための連結部材に関し、この連
結部材は、シリンダの壁のボアに挿入するためのハウジ
ング、及びこのハウジングに形成されており且つ潤滑パ
イプ用連結部から潤滑箇所の送出開口部まで延び、送出
開口部に向かって開放した逆止弁が設けられたチャンネ
ルを含む、連結部材に関する。連結部材は、圧力センサ
が、逆止弁から送出開口部まで延びるチャンネル区分と
連通している、ことを特徴とする。連結部材がシリンダ
に取り付けられている場合には、圧力センサは、かくし
て、シリンダの内側に配置された領域と潤滑箇所で恒久
的に連通している。圧力センサは、連結部材のハウジン
グに組み込むことができる。
【００２５】本発明を添付の概略図を参照して以下に詳
細に説明する。
細に説明する。
【００２６】
【発明の実施の形態】図１に示す内燃エンジンのシリン
ダ１は、シリンダライナ２、排気バルブ４を持つシリン
ダカバー３、及びピストンロッド６の頂部に取り付けら
れたピストン５を有する。このピストンの外面には、ピ
ストンリング７を装着する多数の環状溝が設けられてい
る。ピストンリングの数はエンジンの種類に従って変化
するが、代表的には、少なくとも３個、最大でも６個の
ピストンリングが設けられる。シールを正しく行うた
め、リングは、関連した環状溝内で移動できなければな
らず、リングの移動には、通常は、環状溝内での上下方
向への変位及びピストンの長さ方向軸線８を中心とした
回転の両方が含まれる。
ダ１は、シリンダライナ２、排気バルブ４を持つシリン
ダカバー３、及びピストンロッド６の頂部に取り付けら
れたピストン５を有する。このピストンの外面には、ピ
ストンリング７を装着する多数の環状溝が設けられてい
る。ピストンリングの数はエンジンの種類に従って変化
するが、代表的には、少なくとも３個、最大でも６個の
ピストンリングが設けられる。シールを正しく行うた
め、リングは、関連した環状溝内で移動できなければな
らず、リングの移動には、通常は、環状溝内での上下方
向への変位及びピストンの長さ方向軸線８を中心とした
回転の両方が含まれる。
【００２７】シリンダライナ２の円筒形の内面は、ピス
トンリング用の走行面９を構成する。この走行面の下端
は、ピストンが下死点にある場合の最も下側のピストン
リングの下縁のところに配置されており、走行面の上端
は、ピストンが上死点にある場合の最も上側のピストン
リングの上縁のところに配置されている。ピストンリン
グ及びシリンダライナは、潤滑油が走行面に連続的に適
切に供給されている場合にのみ、正しく機能する。クロ
スヘッドエンジンでは、中間ボトムがベッドプレートの
油だめ（サンプ）をシリンダから離間し、その結果、例
えば本出願人のドイツ国特許第ＤＥ−Ａ１９７４３９５
５号に記載された種類の潤滑ユニット１０によってシリ
ンダの潤滑を別に行う必要がある。このドイツ国特許で
は、電子作動式油圧駆動式アクチュエータが一つの共通
の送出ストロークで多数の投与ピストンを駆動するか、
或いは、例えば欧州特許第ＥＰ−Ｂ ０ ６７８ １５
２号に記載されているように、機械駆動式ポンプを電子
装置と組み合わせ、潤滑油の各投与容積を放出する。
トンリング用の走行面９を構成する。この走行面の下端
は、ピストンが下死点にある場合の最も下側のピストン
リングの下縁のところに配置されており、走行面の上端
は、ピストンが上死点にある場合の最も上側のピストン
リングの上縁のところに配置されている。ピストンリン
グ及びシリンダライナは、潤滑油が走行面に連続的に適
切に供給されている場合にのみ、正しく機能する。クロ
スヘッドエンジンでは、中間ボトムがベッドプレートの
油だめ（サンプ）をシリンダから離間し、その結果、例
えば本出願人のドイツ国特許第ＤＥ−Ａ１９７４３９５
５号に記載された種類の潤滑ユニット１０によってシリ
ンダの潤滑を別に行う必要がある。このドイツ国特許で
は、電子作動式油圧駆動式アクチュエータが一つの共通
の送出ストロークで多数の投与ピストンを駆動するか、
或いは、例えば欧州特許第ＥＰ−Ｂ ０ ６７８ １５
２号に記載されているように、機械駆動式ポンプを電子
装置と組み合わせ、潤滑油の各投与容積を放出する。
【００２８】潤滑ユニット１０は、同じシリンダ、又は
幾つかのシリンダの幾つかの潤滑箇所１１に潤滑油を供
給できる。幾つかのシリンダに潤滑油を供給する場合に
は、潤滑ユニットは、一つの及び他のシリンダの夫々に
合わせて調時的に作動される。大型のエンジンは、代表
的には、シリンダ毎に少なくとも一つの潤滑ユニットを
備えており、潤滑ユニットに連結された潤滑箇所は、代
表的には、シリンダライナの同じ長さ方向位置（レベ
ル）に配置されるが、その周囲に沿って離間されてい
る。幾つかのレベルで潤滑を行うのが望ましい場合及び
／又は一種類以上の潤滑油で潤滑を行う場合には、代表
的には、シリンダ毎に更に多くの潤滑ユニットを使用す
る。
幾つかのシリンダの幾つかの潤滑箇所１１に潤滑油を供
給できる。幾つかのシリンダに潤滑油を供給する場合に
は、潤滑ユニットは、一つの及び他のシリンダの夫々に
合わせて調時的に作動される。大型のエンジンは、代表
的には、シリンダ毎に少なくとも一つの潤滑ユニットを
備えており、潤滑ユニットに連結された潤滑箇所は、代
表的には、シリンダライナの同じ長さ方向位置（レベ
ル）に配置されるが、その周囲に沿って離間されてい
る。幾つかのレベルで潤滑を行うのが望ましい場合及び
／又は一種類以上の潤滑油で潤滑を行う場合には、代表
的には、シリンダ毎に更に多くの潤滑ユニットを使用す
る。
【００２９】内燃エンジンは、最大回転数が６０ｒｐｍ
乃至２７５ｒｐｍの範囲であり、シリンダ毎の出力が３
００ｋｗ乃至６０００ｋｗであり、シリンダボアが２５
ｃｍ乃至１００ｃｍであり、ストロークが９０ｃｍ乃至
３００ｃｍである、低速の２ストローククロスヘッドエ
ンジンであるのがよい。本発明は、有利には、シリンダ
を圧力潤滑する４ストロークエンジンについても使用で
きる。
乃至２７５ｒｐｍの範囲であり、シリンダ毎の出力が３
００ｋｗ乃至６０００ｋｗであり、シリンダボアが２５
ｃｍ乃至１００ｃｍであり、ストロークが９０ｃｍ乃至
３００ｃｍである、低速の２ストローククロスヘッドエ
ンジンであるのがよい。本発明は、有利には、シリンダ
を圧力潤滑する４ストロークエンジンについても使用で
きる。
【００３０】潤滑ユニット１０は、導管即ち潤滑パイプ
１２を介して潤滑箇所１１に連結されている。潤滑箇所
の近くには、潤滑箇所への流れのみを許容し、作用スト
ローク中の比較的高いシリンダ圧力が潤滑ユニットに拡
がらないようにする逆止弁１３が設けられている。潤滑
油が逆止弁のシリンダ側の潤滑箇所に送出されると、潤
滑油の圧力が潤滑箇所でのシリンダの現在の圧力以上に
なる。潤滑箇所は、例えば、このシリンダ圧力が５ｂａ
ｒ乃至３０ｂａｒの範囲内になるように配置されてい
る。これにより、比較的小さな圧力インターバルに亘っ
て計測を行う、真正のゼロ(genuine zero)を持つ圧力セ
ンサ、即ち信号の増幅を行わない圧力センサを使用でき
る。
１２を介して潤滑箇所１１に連結されている。潤滑箇所
の近くには、潤滑箇所への流れのみを許容し、作用スト
ローク中の比較的高いシリンダ圧力が潤滑ユニットに拡
がらないようにする逆止弁１３が設けられている。潤滑
油が逆止弁のシリンダ側の潤滑箇所に送出されると、潤
滑油の圧力が潤滑箇所でのシリンダの現在の圧力以上に
なる。潤滑箇所は、例えば、このシリンダ圧力が５ｂａ
ｒ乃至３０ｂａｒの範囲内になるように配置されてい
る。これにより、比較的小さな圧力インターバルに亘っ
て計測を行う、真正のゼロ(genuine zero)を持つ圧力セ
ンサ、即ち信号の増幅を行わない圧力センサを使用でき
る。
【００３１】少なくとも一つの潤滑箇所と関連した逆止
弁との間に圧力センサ１４（圧力ピックアップ）が連結
されており、このセンサは、逆止弁の送出側に連結され
ているため、シリンダの圧力を潤滑箇所で直ちに計測す
る。圧力センサ１４からの信号線１５が、制御ユニット
１７のデータ入力部１６に圧力計測データを伝送する。
制御ユニット１７は、潤滑ユニットの作動時に、計測さ
れたデータと任意の記憶されたデータに基づいて決定を
行い、従って、導管１９を通して潤滑油が供給される潤
滑ユニット１０に制御線１８を介して制御信号を与え
る。図１は、制御ユニット１７が二つの潤滑ユニット１
０を制御することを示し、これらのユニットは、両方と
も、同じシリンダを潤滑できる。ピストンの移動に関す
る潤滑ユニットの作動は、単一の圧力センサ１４を使用
するだけで調時できるが、好ましくは、各潤滑ユニット
１０について少なくとも一つの圧力センサが使用され
る。これは、これによって潤滑ユニットの各々の正しい
機能を制御できるためである。
弁との間に圧力センサ１４（圧力ピックアップ）が連結
されており、このセンサは、逆止弁の送出側に連結され
ているため、シリンダの圧力を潤滑箇所で直ちに計測す
る。圧力センサ１４からの信号線１５が、制御ユニット
１７のデータ入力部１６に圧力計測データを伝送する。
制御ユニット１７は、潤滑ユニットの作動時に、計測さ
れたデータと任意の記憶されたデータに基づいて決定を
行い、従って、導管１９を通して潤滑油が供給される潤
滑ユニット１０に制御線１８を介して制御信号を与え
る。図１は、制御ユニット１７が二つの潤滑ユニット１
０を制御することを示し、これらのユニットは、両方と
も、同じシリンダを潤滑できる。ピストンの移動に関す
る潤滑ユニットの作動は、単一の圧力センサ１４を使用
するだけで調時できるが、好ましくは、各潤滑ユニット
１０について少なくとも一つの圧力センサが使用され
る。これは、これによって潤滑ユニットの各々の正しい
機能を制御できるためである。
【００３２】簡単化を図るため、他の実施例の以下の説
明は、同じ種類の詳細について上文中で使用したのと同
じ参照番号を使用する。図２は、シリンダ毎に二つの潤
滑ユニット１０が設けられており、シリンダの周囲に沿
った潤滑箇所１１が一方及び他方の潤滑ユニットに交互
に連結された実施例のエンジンのシリンダを示す。一方
の潤滑ユニットが故障した場合でも、他方の潤滑ユニッ
トがその通常の潤滑油の容積の少なくとも２倍の量を送
出するように作動でき、及びかくして故障状態が緩和さ
れるまで、シリンダを通常の作動状態に保持する。
明は、同じ種類の詳細について上文中で使用したのと同
じ参照番号を使用する。図２は、シリンダ毎に二つの潤
滑ユニット１０が設けられており、シリンダの周囲に沿
った潤滑箇所１１が一方及び他方の潤滑ユニットに交互
に連結された実施例のエンジンのシリンダを示す。一方
の潤滑ユニットが故障した場合でも、他方の潤滑ユニッ
トがその通常の潤滑油の容積の少なくとも２倍の量を送
出するように作動でき、及びかくして故障状態が緩和さ
れるまで、シリンダを通常の作動状態に保持する。
【００３３】潤滑ユニット１０の各々は、周方向で互い
に離間された潤滑箇所に配置された圧力センサ１４と関
連している。潤滑箇所は、適当には、互いに直径方向に
向き合っている。圧力センサからの計測データをピスト
ンリングの状態分析（以下参照）で使用する場合には、
二つの圧力センサが設けられているため、一方の圧力セ
ンサで計測された異常な圧力シーケンス（ｄｅｖｉａｎ
ｔ ｐｒｅｓｓｕｒｅｓｅｑｕｅｎｃｅ）がリング隙間
を通過することによって生じるのかどうか（これは、他
方の圧力センサで通常の圧力シーケンスを計測すること
によって確認される）、或いは両センサに異常な圧力シ
ーケンスをもたらすピストンリングの故障条件によるの
どうかを簡単な方法で確認できる。更に、二つのセンサ
が設けられているため、作動上の信頼性が改善される。
これは、一方の圧力センサが故障した場合でも潤滑ユニ
ット１０の正しい作動を維持できるためである。潤滑ユ
ニットを、バックアップとして、エンジンの別のシリン
ダと関連した制御ユニット１０等の別の制御ユニットに
よって制御できるようにすることによって、潤滑システ
ムの作動上の信頼性を更に高めることができる。各シリ
ンダについて一つの制御ユニット１０を設けることがで
き、或いは制御ユニット１０を一群のシリンダに対して
又はエンジン全体に対して共通にできる。
に離間された潤滑箇所に配置された圧力センサ１４と関
連している。潤滑箇所は、適当には、互いに直径方向に
向き合っている。圧力センサからの計測データをピスト
ンリングの状態分析（以下参照）で使用する場合には、
二つの圧力センサが設けられているため、一方の圧力セ
ンサで計測された異常な圧力シーケンス（ｄｅｖｉａｎ
ｔ ｐｒｅｓｓｕｒｅｓｅｑｕｅｎｃｅ）がリング隙間
を通過することによって生じるのかどうか（これは、他
方の圧力センサで通常の圧力シーケンスを計測すること
によって確認される）、或いは両センサに異常な圧力シ
ーケンスをもたらすピストンリングの故障条件によるの
どうかを簡単な方法で確認できる。更に、二つのセンサ
が設けられているため、作動上の信頼性が改善される。
これは、一方の圧力センサが故障した場合でも潤滑ユニ
ット１０の正しい作動を維持できるためである。潤滑ユ
ニットを、バックアップとして、エンジンの別のシリン
ダと関連した制御ユニット１０等の別の制御ユニットに
よって制御できるようにすることによって、潤滑システ
ムの作動上の信頼性を更に高めることができる。各シリ
ンダについて一つの制御ユニット１０を設けることがで
き、或いは制御ユニット１０を一群のシリンダに対して
又はエンジン全体に対して共通にできる。
【００３４】図３乃至図６に示すグラフは、ターボ過給
式２ストロークディーゼルエンジンのピストンの圧縮ス
トローク中に時間の関数として計測された圧力シーケン
スを示す。圧力センサは潤滑箇所に配置されており、過
給空気圧力に従ってゼロを調節する。ピストンは、４つ
のピストンリングを有する。図３は、計測箇所に潤滑油
を供給しない場合のエンジンのサイクル中に計測された
圧力シーケンスを示す。このグラフは、最も上側のピス
トンリングが計測箇所を通過した時間ｔ１を示すｂのと
ころに明らかなピークを有する。その直後、グラフには
ピークｃ、ｄ、ｅが現れ、これらのピークは、大きな圧
力降下が後に起こる小さな圧力上昇の形態で３つの他の
ピストンリングが通過したことを特徴的に示す。ピスト
ンが上方に通過した後、計測箇所でのシリンダ圧力は、
ピストンの上方の燃焼チャンバのかなり高い圧力による
影響をほとんど受けないということがわかる。計測箇所
がシリンダの走行面に配置されていないが、例えばシリ
ンダカバーに作用する圧力負荷を計測する場合、ピスト
ン位置についての包括的データが得られるが、個々のピ
ストンリングでの圧力変動についての局部的データは得
られない。
式２ストロークディーゼルエンジンのピストンの圧縮ス
トローク中に時間の関数として計測された圧力シーケン
スを示す。圧力センサは潤滑箇所に配置されており、過
給空気圧力に従ってゼロを調節する。ピストンは、４つ
のピストンリングを有する。図３は、計測箇所に潤滑油
を供給しない場合のエンジンのサイクル中に計測された
圧力シーケンスを示す。このグラフは、最も上側のピス
トンリングが計測箇所を通過した時間ｔ１を示すｂのと
ころに明らかなピークを有する。その直後、グラフには
ピークｃ、ｄ、ｅが現れ、これらのピークは、大きな圧
力降下が後に起こる小さな圧力上昇の形態で３つの他の
ピストンリングが通過したことを特徴的に示す。ピスト
ンが上方に通過した後、計測箇所でのシリンダ圧力は、
ピストンの上方の燃焼チャンバのかなり高い圧力による
影響をほとんど受けないということがわかる。計測箇所
がシリンダの走行面に配置されていないが、例えばシリ
ンダカバーに作用する圧力負荷を計測する場合、ピスト
ン位置についての包括的データが得られるが、個々のピ
ストンリングでの圧力変動についての局部的データは得
られない。
【００３５】図４乃至図６は、潤滑が余りに早期に行わ
れた場合、正しく行われた場合、及び遅過ぎる場合の夫
々で計測された圧力シーケンスｆ、ｇ、及びｈの例を示
す。これらの三つの場合の全てにおいて、潤滑箇所に潤
滑油を送出することによって時間ｔ２で圧力を大幅に上
昇させ、第１ピストンリングの通過により時間ｔ１で圧
力を大幅に低下させる。時間ｔ１と最も下側のピストン
リングが通過する時間ｅとの間の期間中に潤滑油を送出
するのが望ましい。このような正しいタイミングを図５
に示す。
れた場合、正しく行われた場合、及び遅過ぎる場合の夫
々で計測された圧力シーケンスｆ、ｇ、及びｈの例を示
す。これらの三つの場合の全てにおいて、潤滑箇所に潤
滑油を送出することによって時間ｔ２で圧力を大幅に上
昇させ、第１ピストンリングの通過により時間ｔ１で圧
力を大幅に低下させる。時間ｔ１と最も下側のピストン
リングが通過する時間ｅとの間の期間中に潤滑油を送出
するのが望ましい。このような正しいタイミングを図５
に示す。
【００３６】潤滑油の投与タイミングをピストンの通過
に関して適応制御するため、計測された圧力変動を使用
でき、制御ユニットは、時間ｔ１及びｔ２が実質的に一
致するまで潤滑ユニットの作動を補正する。
に関して適応制御するため、計測された圧力変動を使用
でき、制御ユニットは、時間ｔ１及びｔ２が実質的に一
致するまで潤滑ユニットの作動を補正する。
【００３７】好ましくは、少なくとも上側の三つのピス
トンリングが潤滑箇所を通過したときに潤滑油を送出
し、潤滑箇所の出口開口部の断面積は、好ましくは、潤
滑ユニットの作動毎に送出される潤滑油に適合させてあ
り、その結果、最大連続定格で潤滑油を送出できる。エ
ンジンが低負荷で作動している場合には、ピストンは潤
滑箇所を通って更にゆっくりと移動し、潤滑油の流れ期
間が、多くの場合、変更されないため、制御ユニット
は、最初のピストンリングが通過するまで潤滑箇所での
送出を開始しないように、潤滑ユニットを例えば第２又
は第３の作動毎に期間的遅延を伴って作動する。これに
より、ピストンのリングパックの頂部及び底部の両方で
潤滑を行う。
トンリングが潤滑箇所を通過したときに潤滑油を送出
し、潤滑箇所の出口開口部の断面積は、好ましくは、潤
滑ユニットの作動毎に送出される潤滑油に適合させてあ
り、その結果、最大連続定格で潤滑油を送出できる。エ
ンジンが低負荷で作動している場合には、ピストンは潤
滑箇所を通って更にゆっくりと移動し、潤滑油の流れ期
間が、多くの場合、変更されないため、制御ユニット
は、最初のピストンリングが通過するまで潤滑箇所での
送出を開始しないように、潤滑ユニットを例えば第２又
は第３の作動毎に期間的遅延を伴って作動する。これに
より、ピストンのリングパックの頂部及び底部の両方で
潤滑を行う。
【００３８】ピストンが走行面の計測箇所を通過すると
きに潤滑油が送出されない場合には、図３に示すよう
に、ピストンリングの状態についての詳細なデータを得
ることができる。これは、各ピストンリングの通過時の
圧力降下により、リングが正しく機能していることを立
証できるためである。リングが環状溝内で回転するた
め、及びリングに傾斜したリング隙間が設けられてお
り、この隙間をガスが通過するため、定期的な過渡的な
計測データを各リングについて発生し、これによって圧
力を計測する。計測された圧力によれば、リングの前後
の圧力降下は通常よりも大幅に小さい。ピストンリング
がゆっくりと回転するため、多数のエンジンサイクル中
に通過が認識可能な経路で起こる。
きに潤滑油が送出されない場合には、図３に示すよう
に、ピストンリングの状態についての詳細なデータを得
ることができる。これは、各ピストンリングの通過時の
圧力降下により、リングが正しく機能していることを立
証できるためである。リングが環状溝内で回転するた
め、及びリングに傾斜したリング隙間が設けられてお
り、この隙間をガスが通過するため、定期的な過渡的な
計測データを各リングについて発生し、これによって圧
力を計測する。計測された圧力によれば、リングの前後
の圧力降下は通常よりも大幅に小さい。ピストンリング
がゆっくりと回転するため、多数のエンジンサイクル中
に通過が認識可能な経路で起こる。
【００３９】図７は、ピストンの膨張ストローク中に計
測された圧力シーケンスを示す。ｉを附した垂線は、ピ
ストンリングが、燃焼チャンバ内の圧力に露呈された圧
力センサのところを下方に通過したことを示す。幾分の
導入的圧力変動の後、圧力は同じ経路を辿って装入空気
圧力まで降下する。制御ユニットでは、正しい作動モー
ドでの圧力シーケンスについてのこの情報を使用して排
気弁の開放時期を調節できる。
測された圧力シーケンスを示す。ｉを附した垂線は、ピ
ストンリングが、燃焼チャンバ内の圧力に露呈された圧
力センサのところを下方に通過したことを示す。幾分の
導入的圧力変動の後、圧力は同じ経路を辿って装入空気
圧力まで降下する。制御ユニットでは、正しい作動モー
ドでの圧力シーケンスについてのこの情報を使用して排
気弁の開放時期を調節できる。
【００４０】電子制御ユニット１７には、集められた圧
力計測データを記憶でき且つ分析でき、この一例を概略
の形態で図８に示す。図８では、信号線１５を介して伝
達された情報２０をステップ２１で記憶する。これは、
恐らくは、望ましからぬ情報を取り除いた後で行われ
る。ステップ２２では、時間ｔ１を決定するため、デー
タを適当に選択し、ステップ２３では、これと対応して
時間ｔ２を決定し、この際、ステップ２４で制御ユニッ
トが時間ｔ１をｔ２と比較することによって、潤滑ユニ
ットへの実際の信号のタイミングの修正等が必要である
かどうかを決定し、次いで制御信号２５を潤滑ユニット
に所望の方法で与える。ステップ２４では、所定の判断
基準に基づいて分析を行うことができ、おそらくは、エ
ンジンの一つ又はそれ以上作動パラメータ、例えば現在
の負荷又は負荷を変化させるための所与の順序、或いは
過剰潤滑を行うための手動による順序についての情報が
補助される。図２では、信号線２６は制御ユニットがこ
の種の外部信号を受け入れることができる。
力計測データを記憶でき且つ分析でき、この一例を概略
の形態で図８に示す。図８では、信号線１５を介して伝
達された情報２０をステップ２１で記憶する。これは、
恐らくは、望ましからぬ情報を取り除いた後で行われ
る。ステップ２２では、時間ｔ１を決定するため、デー
タを適当に選択し、ステップ２３では、これと対応して
時間ｔ２を決定し、この際、ステップ２４で制御ユニッ
トが時間ｔ１をｔ２と比較することによって、潤滑ユニ
ットへの実際の信号のタイミングの修正等が必要である
かどうかを決定し、次いで制御信号２５を潤滑ユニット
に所望の方法で与える。ステップ２４では、所定の判断
基準に基づいて分析を行うことができ、おそらくは、エ
ンジンの一つ又はそれ以上作動パラメータ、例えば現在
の負荷又は負荷を変化させるための所与の順序、或いは
過剰潤滑を行うための手動による順序についての情報が
補助される。図２では、信号線２６は制御ユニットがこ
の種の外部信号を受け入れることができる。
【００４１】制御ユニットによる圧力計測データの処理
の別の例を図９に示す。この図では、ステップ２７でノ
イズ及び望ましからぬ情報を取り除いた後、この情報
が、シリンダの通常の作動状態で変化するシリンダ圧力
についての基準データとして適当であるかどうかをステ
ップ２８で分析できる。適当である場合には、このよう
な情報をステップ２１に再度伝達し、この後に行われる
ステップで行われるノイズ及び望ましからぬ情報の除去
及び分析で後に使用するために記憶できる。基準データ
は更新でき、更新時の分析では、所定の予想される変化
との比較を行い、初期エラー状態が基準データに入り込
まないようにする。
の別の例を図９に示す。この図では、ステップ２７でノ
イズ及び望ましからぬ情報を取り除いた後、この情報
が、シリンダの通常の作動状態で変化するシリンダ圧力
についての基準データとして適当であるかどうかをステ
ップ２８で分析できる。適当である場合には、このよう
な情報をステップ２１に再度伝達し、この後に行われる
ステップで行われるノイズ及び望ましからぬ情報の除去
及び分析で後に使用するために記憶できる。基準データ
は更新でき、更新時の分析では、所定の予想される変化
との比較を行い、初期エラー状態が基準データに入り込
まないようにする。
【００４２】ステップ２８での分析は、情報処理機能を
有する自動自己学習型プログラム、例えば神経（ｎｅｕ
ｒａｌ）ネットワーク及び／又は包括的（ｇｅｎｅｒｉ
ｃ）アルゴリズム又はファジーロジック等によって行う
ことができる。この種のプログラムは、作動状態を監視
し分析するため、当該技術分野で周知である。エンジン
の引き渡し時に、問題のエンジンのシリンダについての
作動モード及びエラーモードによってプログラムを慣ら
し且つ調整し、シリンダの作動後、プログラムは、作動
しているエンジンからの圧力計測データから生きた（ｌ
ｉｖｅ）情報を分析することによって、プログラムの最
終調整を行うことができ、関連したシリンダについての
基準データを決定できる。これを行い、制御ユニットを
通常の作動で動かしたとき、ステップ２９で、エンジン
の制御の目的の情報を決定でき、潤滑ユニットを作動す
るための信号を提供できる。
有する自動自己学習型プログラム、例えば神経（ｎｅｕ
ｒａｌ）ネットワーク及び／又は包括的（ｇｅｎｅｒｉ
ｃ）アルゴリズム又はファジーロジック等によって行う
ことができる。この種のプログラムは、作動状態を監視
し分析するため、当該技術分野で周知である。エンジン
の引き渡し時に、問題のエンジンのシリンダについての
作動モード及びエラーモードによってプログラムを慣ら
し且つ調整し、シリンダの作動後、プログラムは、作動
しているエンジンからの圧力計測データから生きた（ｌ
ｉｖｅ）情報を分析することによって、プログラムの最
終調整を行うことができ、関連したシリンダについての
基準データを決定できる。これを行い、制御ユニットを
通常の作動で動かしたとき、ステップ２９で、エンジン
の制御の目的の情報を決定でき、潤滑ユニットを作動す
るための信号を提供できる。
【００４３】図１０に示す連結部材３０は、潤滑パイプ
１２用の連結部３１を有する。この潤滑パイプは、連結
部材３０のハウジング３３のチャンネル３２を介して排
出開口部３４と連通している。チャンネル３２には、排
出開口部に向かって開放した逆止弁３５が設けられてい
る。圧力センサ３６が、逆止弁と排出開口部との間でチ
ャンネル３２と関連して配置されている。圧力センサ
は、標準的構成要素であり、例えば、歪ゲージでできて
いるのがよい。勿論、圧力センサを独立したユニットと
して配置することができるが、連結部材に組み込むこと
によって、有害な作用から保護され、設置が容易にな
る。これは、通常、シリンダライナの壁又はシリンダラ
イナ及び冷却ジャケットの両方の壁であるシリンダ壁を
通して設けられた潤滑チャンネルに連結部材を通す必要
があるためである。
１２用の連結部３１を有する。この潤滑パイプは、連結
部材３０のハウジング３３のチャンネル３２を介して排
出開口部３４と連通している。チャンネル３２には、排
出開口部に向かって開放した逆止弁３５が設けられてい
る。圧力センサ３６が、逆止弁と排出開口部との間でチ
ャンネル３２と関連して配置されている。圧力センサ
は、標準的構成要素であり、例えば、歪ゲージでできて
いるのがよい。勿論、圧力センサを独立したユニットと
して配置することができるが、連結部材に組み込むこと
によって、有害な作用から保護され、設置が容易にな
る。これは、通常、シリンダライナの壁又はシリンダラ
イナ及び冷却ジャケットの両方の壁であるシリンダ壁を
通して設けられた潤滑チャンネルに連結部材を通す必要
があるためである。
【００４４】内燃エンジンは、４ストロークエンジンで
あってもよいし、筒型ピストンを備えていてもよい。
あってもよいし、筒型ピストンを備えていてもよい。
【図１】本発明に従って形成されたシリンダの部分断面
図である。
図である。
【図２】本発明による潤滑システムの別の実施例の概略
図である。
図である。
【図３】圧縮ストローク中のシリンダの計測された圧力
シーケンスのグラフである。
シーケンスのグラフである。
【図４】圧縮ストローク中のシリンダの計測された圧力
シーケンスのグラフである。
シーケンスのグラフである。
【図５】圧縮ストローク中のシリンダの計測された圧力
シーケンスのグラフである。
シーケンスのグラフである。
【図６】圧縮ストローク中のシリンダの計測された圧力
シーケンスのグラフである。
シーケンスのグラフである。
【図７】膨張ストローク中の同じシリンダの計測された
圧力シーケンスのグラフである。
圧力シーケンスのグラフである。
【図８】データ処理シーケンスを示す概略図である。
【図９】データ処理シーケンスを示す概略図である。
【図１０】本発明による連結部材の側面図である。
１ シリンダ ２ シリンダライ
ナ ３ シリンダカバー ４ 排気バルブ ５ ピストン ６ ピストンロッ
ド ７ ピストンリング ８ ピストンの長
さ方向軸線 ９ 走行面 １０ 潤滑ユニッ
ト １１ 潤滑箇所 １２ 潤滑パイプ １３ 逆止弁 １４ 圧力センサ １５ 信号線 １６ データ入力
部 １７ 制御ユニット １８ 制御線 １９ 導管
ナ ３ シリンダカバー ４ 排気バルブ ５ ピストン ６ ピストンロッ
ド ７ ピストンリング ８ ピストンの長
さ方向軸線 ９ 走行面 １０ 潤滑ユニッ
ト １１ 潤滑箇所 １２ 潤滑パイプ １３ 逆止弁 １４ 圧力センサ １５ 信号線 １６ データ入力
部 １７ 制御ユニット １８ 制御線 １９ 導管
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 オット・ヴィンケル
デンマーク王国デーコー−4000 ロスキ
ルレ，フレデリクスボアヴァイ 187
(72)発明者 オーレ・クリステンセン
デンマーク王国デーコー−2800 ラング
ビュ，ナールガールスヴァイ 34エフ
(72)発明者 オーレ・ラースラー・サーレンセン
デンマーク王国デーコー−2625 ヴァル
レンスベイク，エングヴァイ ９デー
(72)発明者 ペル・アーエス・クリストファーセン
デンマーク王国デーコー−2750 バルレ
ルプ，ソマーブーン 75
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F01M 1/08
F01M 1/06
F01M 1/14
G05B 13/02
F01M 1/16
Claims (19)
- 【請求項１】 内燃エンジンのシリンダの少なくとも一
つの潤滑箇所に潤滑油を供給するための少なくとも一つ
の潤滑ユニットを関連した制御ユニットによって電子的
に制御する、シリンダ潤滑方法において、 一つ又はそれ以上のエンジンサイクル中の潤滑ユニット
の作動を、エンジンの作動時のシリンダ内の変化するシ
リンダ圧力の計測値に基づいて電子制御ユニットによっ
て制御する、ことを特徴とする方法。 - 【請求項２】 ピストンに設けられたピストンリングが
前記シリンダ内で圧力計測箇所を通って通過することに
よって発生した圧力変動を前記シリンダ内の圧力計測箇
所で計測し、これらの圧力の計測値を、潤滑ユニットの
作動時間の制御と関連して使用する、ことを特徴とする
請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 変化するシリンダ圧力及び潤滑油圧力を
潤滑箇所で計測する、ことを特徴とする請求項２に記載
の方法。 - 【請求項４】 作動期間中、作動期間中のエンジンのサ
イクル数よりも少数の回数だけ潤滑ユニットを作動さ
せ、潤滑ユニットが不作動状態にあるときのエンジンの
サイクル中の圧力の計測値に基づいてピストンリングの
作動状態を分析するため、圧力計測データを前記制御ユ
ニットに供給する、ことを特徴とする請求項１、２、又
は３に記載の方法。 - 【請求項５】 前記シリンダの通常の作動状態を示す変
化するシリンダ圧力についての基準データを、エンジン
の作動中に前記制御ユニットに記憶する、ことを特徴と
する請求項４に記載の方法。 - 【請求項６】 前記シリンダの通常の作動状態について
の前記基準データを前記制御ユニットによって更新し、
変化するシリンダ圧力の、通常のシリンダの摩耗による
長期に亘る変化を補償する、ことを特徴とする請求項５
に記載の方法。 - 【請求項７】 ピストンリングのリング隙間が圧力計測
箇所を定期的に通過することによって生じる変化するシ
リンダ圧力の過渡的変化についての基準データを、前記
シリンダの通常の作動状態についての前記制御ユニット
の前記基準データに含ませることができる、ことを特徴
とする請求項４、５、又は６に記載の方法。 - 【請求項８】 前記制御ユニットは、前記変化するシリ
ンダ圧力の計測値が前記シリンダについての異常な作動
状態を示す場合に、更に多くの潤滑油を一時的に投与す
るため前記潤滑ユニットを制御する、ことを特徴とする
請求項５、６、又は７に記載の方法。 - 【請求項９】 前記制御ユニットは、計測された変化す
るシリンダ圧力が、前記シリンダが通常の作動状態から
逸脱し始めた作動状態を示すまで、前記シリンダへの潤
滑油の投与量を減少することによって、前記シリンダへ
の潤滑油の必須の最少投与量を自動的に検出する、こと
を特徴とする請求項４乃至８のうちのいずれか一項に記
載の方法。 - 【請求項１０】 潤滑ユニットの各作動間に通過するエ
ンジンサイクルの数を変化させることによって、潤滑ユ
ニットの潤滑油の投与量を変化させる、ことを特徴とす
る請求項４乃至９のうちのいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項１１】 前記制御ユニットは、エンジンサイク
ルの多数の標準群について情報を有し、各群について潤
滑ユニットを一回作動させ、エンジンサイクルの一連の
標準群の組成を変化させることによって、潤滑ユニット
によって投与される潤滑油の容積を変化させる、ことを
特徴とする請求項１０に記載の方法。 - 【請求項１２】 前記制御ユニットは、前記エンジンの
作動時に前記エンジンのサイクル中の任意の時期に前記
潤滑ユニットを作動し、前記制御ユニットは、前記ピス
トンの上方へのストローク中、前記ピストンの前記リン
グパックが前記潤滑箇所と向き合ったときに潤滑油が潤
滑箇所から流出するように、前記エンジンのサイクル
中、前記シリンダ内の変化するシリンダ圧力の計測値に
基づいて前記潤滑ユニットの作動時期を調整する、こと
を特徴とする請求項１乃至１１のうちのいずれか一項に
記載の方法。 - 【請求項１３】 前記エンジンの作動時の前記シリンダ
の前記変化するシリンダ圧力の計測値に基づいて、前記
電子制御ユニットが、排気弁の開放タイミング等の少な
くとも一つの別の作動パラメータを制御するために使用
される信号を提供する、ことを特徴とする請求項１乃至
１２のうちのいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項１４】 潤滑油をシリンダの少なくとも一つの
潤滑箇所に供給するための少なくとも一つの潤滑ユニッ
ト及びこの潤滑ユニットを電子制御するための制御ユニ
ットを持つ、内燃エンジン用シリンダ潤滑システムにお
いて、前記シリンダ内の変化するシリンダ圧力を計測す
るための少なくとも一つの圧力センサを有し、前記制御
ユニットは、前記圧力センサのところでの前記シリンダ
内の圧力変化についての圧力計測データをデータ入力部
を介して受け入れる、ことを特徴とするシリンダ潤滑シ
ステム。 - 【請求項１５】 前記圧力センサは、前記シリンダの側
部に配置されており、各エンジンサイクル中に前記ピス
トンリングが通過する走行面領域の圧力を計測する、こ
とを特徴とする請求項１４に記載のシリンダ潤滑システ
ム。 - 【請求項１６】 前記潤滑ユニットの前記潤滑油送出部
は、シリンダ圧力が潤滑油の圧力を越えた場合に前記シ
リンダ圧力から潤滑油導管を遮断する逆止弁が設けられ
た潤滑油導管を介して前記潤滑箇所に連結されており、
前記圧力センサは、前記逆止弁のシリンダ側で前記潤滑
油導管と関連して配置されている、ことを特徴とする請
求項１５に記載のシリンダ潤滑システム。 - 【請求項１７】 前記制御ユニットは、圧力計測データ
を処理するための、神経ネットワーク及び／又は包括的
アルゴリズム又はファジーロジック等の情報処理機能を
有する自己学習型プログラムを含む、ことを特徴とする
請求項１４、１５、又は１６に記載のシリンダ潤滑シス
テム。 - 【請求項１８】 内燃エンジンのシリンダの潤滑箇所に
取り付けるための連結部材であって、前記シリンダの壁
のボアに挿入するためのハウジング、及びこのハウジン
グに形成されており且つ潤滑パイプ用連結部から潤滑箇
所の送出開口部まで延び、前記送出開口部に向かって開
放した逆止弁を含むチャンネルを含む、連結部材におい
て、 圧力センサが、前記逆止弁から前記送出開口部まで延び
るチャンネル区分と連通している、ことを特徴とする連
結部材。 - 【請求項１９】 前記圧力センサは、前記連結部材の前
記ハウジングに組み込まれている、ことを特徴とする請
求項１８に記載の連結部材。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DK199900056A DK173533B1 (da) | 1999-01-18 | 1999-01-18 | Fremgangsmåde til smøring af en cylinder i en forbrændingsmotor samt cylindersmøresystem og tilslutningselement |
| DK199900056 | 1999-01-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000213322A JP2000213322A (ja) | 2000-08-02 |
| JP3411874B2 true JP3411874B2 (ja) | 2003-06-03 |
Family
ID=8089237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000008604A Expired - Lifetime JP3411874B2 (ja) | 1999-01-18 | 2000-01-18 | 内燃エンジンのシリンダ潤滑方法、シリンダ潤滑システム、及び連結部材 |
Country Status (7)
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| CN (1) | CN1125237C (ja) |
| DE (1) | DE10001518B4 (ja) |
| DK (1) | DK173533B1 (ja) |
| FI (1) | FI113488B (ja) |
| GB (1) | GB2345738B (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| DK1582706T3 (da) | 2004-03-31 | 2008-09-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Intern forbrændingsmotor med cylindersmöresystem |
| JP4031772B2 (ja) | 2004-04-16 | 2008-01-09 | 三菱重工業株式会社 | シリンダ注油装置を備えた内燃機関 |
| DE102005007406A1 (de) * | 2005-02-18 | 2006-08-24 | Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag | Verfahren zur Ansteuerung einer Motorölpumpe |
| EP1767751B1 (de) * | 2005-09-23 | 2008-07-30 | Wärtsilä Schweiz AG | Zylinderschmiersystem für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine |
| KR101052555B1 (ko) * | 2008-11-19 | 2011-07-29 | 경상대학교산학협력단 | 대형 2행정 디젤기관에 있어서 실린더 주유기의 전자제어 퀼 장치 및 이를 이용한 주유시스템 |
| EP2194244A1 (de) * | 2008-12-02 | 2010-06-09 | Wärtsilä Schweiz AG | Detektionsvorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, sowie Hubkolbenbrennkraftmaschine |
| JP5933217B2 (ja) * | 2011-10-12 | 2016-06-08 | 株式会社Ihi | ２サイクルエンジン及び２サイクルエンジンの注油方法 |
| US8739746B2 (en) * | 2012-01-31 | 2014-06-03 | Ford Global Technologies, Llc | Variable oil pump diagnostic |
| JP5746727B2 (ja) * | 2012-05-15 | 2015-07-08 | エムエーエヌ・ディーゼル・アンド・ターボ・フィリアル・アフ・エムエーエヌ・ディーゼル・アンド・ターボ・エスイー・ティスクランド | シリンダ潤滑デバイス |
| FR3029588B1 (fr) * | 2014-12-03 | 2017-04-28 | Renault Sas | Agencement de manocontact dans une electrovanne |
| CN105332762B (zh) * | 2015-11-12 | 2017-10-03 | 哈尔滨工程大学 | 一种船舶柴油机电控共轨式气缸注油润滑系统 |
| KR101704301B1 (ko) * | 2015-12-10 | 2017-02-07 | 현대자동차주식회사 | 피스톤 오일 업 방지방법 및 이를 적용한 엔진 |
| KR200487868Y1 (ko) * | 2016-08-29 | 2018-11-14 | 코프로멕 다이 캐스팅 에스.알.엘. 어 소시오 유니코 | 다이-캐스팅 기기용 피스톤 |
| CN107544345B (zh) * | 2017-09-28 | 2019-08-02 | 中原工学院 | 一种火车轮轨曲线运动智能润滑控制系统 |
| JP7309110B2 (ja) * | 2017-12-07 | 2023-07-18 | 株式会社三井E&S Du | エンジンシステム |
| FR3087888B1 (fr) * | 2018-10-31 | 2020-10-09 | Safran Aircraft Engines | Dispositif et procede de surveillance de duree de vie d'un equipement hydraulique d'un aeronef |
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| CH544299A (de) * | 1971-10-27 | 1973-11-15 | Sulzer Ag | Vorrichtung zum Messen des Druckverlaufs im Brennraum einer Kolbenbrennkraft-maschine |
| DE3044255A1 (de) * | 1980-11-25 | 1982-06-24 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8900 Augsburg | Zylinder- und kolben-schmiervorrichtung an einer brennkraftmaschine |
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-
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- 1999-01-18 DK DK199900056A patent/DK173533B1/da not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-01-14 GB GB0000941A patent/GB2345738B/en not_active Expired - Lifetime
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