JP6226837B2 - 大型低速２ストロークディーゼル機関用のシリンダ潤滑デバイスおよびシリンダ潤滑システムの運転方法 - Google Patents

Description

本発明は、大型低速２ストロークディーゼル機関用のシリンダ潤滑デバイスおよびシリンダ潤滑システムの運転方法に関する。

特に本発明は、共通駆動部により同時に移動する複数のピストンポンプを有する大型低速２ストロークディーゼル機関用のシリンダ潤滑デバイスに関する。

本発明はさらに、機関設計者の仕様ならびに機関の運転条件、負荷、およびユーザの要求に応じたシリンダ油の注油のための油圧作動シリンダ注油装置および運転制御方法に関する。

例えば発電所で用いられ、または船舶の主動力として用いられるクロスヘッド型大型２ストロークディーゼル機関の分野においては、機関のシリンダおよびピストンに特に正確かつ広範な潤滑が必要である。典型的にはこのような機関は最も安価に利用可能なタイプの燃料で動き、それは重油である場合が多い。重油により、例えば燃焼プロセスの間に硫酸を形成する硫黄など、機関にとって有害な大量の粒子がシリンダに導入される。これにより、酸性（高ｐＨ）燃焼ガス成分を補償するためにｐＨ値が低いシリンダ潤滑油をシリンダライナの内表面に適用することにより、シリンダ壁を硫酸の侵食から守る必要性が生じる。シリンダ潤滑油は比較的高コストで、シリンダライナの内表面に適用されるシリンダ潤滑油は、機関の運転中に消費される、すなわち機関の運転中に継続的に新たに供給することが必要である。シリンダ潤滑油の消費は、クロスヘッド型大型低速２ストロークディーゼル機関の運転において重要な要因である。したがって、機関シリンダおよびピストンの効率的かつ正確な潤滑を行い、後者が適切に保護され、高コストのシリンダ潤滑油の消費が最小限になるようにする必要がある。

名目指標注油率で運転する機関においてシリンダ潤滑油の消費によりかかる費用は大きく、特にボアが大きい（ボアが６００〜１２００ｃｍの）機関では、潤滑油の一回の注入あたりの注油量がわずかに減少しただけでも、大型機関の通常の使用時の潤滑油の消費量を大きく節減できる。潤滑流体の注入は、燃料特性だけでなく機関負荷および機関状態にしたがって注油される。燃料注入のタイミングは通常、機関の回転との関係で定期的に、機関ピストンが潤滑クイルを通過したときに注入が行われるように定められる。注入クイルは、機関シリンダ円周上に均一に、例えば燃焼ガスの膨張終了時など、機関サイクルの所定の段階における機関ピストンの位置に対応する位置に分布する。機関ピストンがクイルのレベルにあるときに潤滑流体が注入される。そうすることにより、（ピストンより上で注入された場合に）高コストの潤滑流体を燃焼させるリスク、および（潤滑流体がピストンの下に入った場合に）潤滑流体を流出させるリスクが減少するからである。

したがって、良好なピストン／ライナ摩耗率を維持し、機関オーバーホールの間隔を維持または改善しながら、シリンダ潤滑油の注油量を減少させることが、本発明の目的である。潤滑油の消費量の減少により排気量も低くなるため、環境にも良い影響がある。

独国特許第１９７４３９５５号は、請求項１のプリアンブルによるシリンダ潤滑デバイスを開示する。このシリンダ潤滑デバイスは、一回の可変長注入ストロークを行い、その後、注油プランジャが再びその開始位置に戻る。可変長ストロークは、注油プランジャが行いうるフルストロークに達することはほとんどなく、したがって注油プランジャ、注油シリンダおよびアクチュエータ等の部品の摩耗は、注入ストロークの第一部分に集中する。

典型的な注油装置は、機関の四回転毎（または五回転または六回転毎など）に、数か所の注入ポイントまたはクイルを介してシリンダに特定量の潤滑油を注入するという原理にもとづく。これは、典型的な注油装置が注入後に次の潤滑剤注入の準備が整うまでにかかる最低時間に左右されることが多い。空気圧システムおよび従来の油圧システムでは、この時間は、注入前に注入チャンバを補充しうる速度の限界ならびに注入の注油量および速度の制御の限界により決定される。したがって、ある程度余分な潤滑油を伴って注油が行われるため、潤滑油の消費量の増加が生じる。

他方で、より少ない消費が望ましい場合には、効果が最適となるちょうど正しい位置および時間にシリンダ潤滑油がシリンダに注入されねばならない。これは、今日の従来の注油装置では必ずしも可能ではない。

こうしたことを背景に、先行技術の問題を克服しまたは少なくとも緩和する注油装置および注油装置を有する機関を提供することが本発明の目的である。代替的なシリンダ注油装置およびシリンダ注油装置の運転方法を提供することが、本発明のさらなる目的である。

この目的は、シリンダライナの内表面上を摺動するピストンリングを有する往復ピストンを各シリンダ内に有する大型低速２ストロークディーゼルマルチシリンダ機関用のシリンダ潤滑デバイスを提供することにより達成され、該シリンダ潤滑デバイスが、ピストンの一回の往復または複数回の往復ごとに、シリンダの円周のまわりの等しいレベルに分布した複数の注入ポイントを介してシリンダライナの内表面に正確な注油量のシリンダ潤滑油を提供し、該シリンダ潤滑デバイスが、注油シリンダ内で開始位置（Ｓ）と終了位置（Ｅ）との間を摺動可能な注油プランジャを有する複数のピストンポンプと、全ての注油プランジャを同時に駆動するためのリニアアクチュエータを含む共通駆動部とを含み、該注油プランジャが、開始位置（Ｓ）と終了位置（Ｅ）との間の所定のフルストロークを有し、注油シリンダの直径および注油プランジャのフルストロークは、注油プランジャが開始位置に戻されることが必要になる前に、注油プランジャが開始位置から終了位置に向かう方向に部分ストロークで複数回移動させられうるように、注油プランジャを最大ストロークの一部分にわたり移動させることにより、正確な注油量が送達されるようなものである。

フルストロークの一部分が一回の分量に対応するように注油シリンダの直径およびフルストロークの長さ、すなわち押退け容積を選択することにより、戻り／補充ストロークが必要になる前に、複数の部分ストロークによりシリンダデバイスを運転することが可能になる。したがって、注入方向のフルストロークは複数の部分ストロークによって達成されるが、注油プランジャは常に両方向にフルストロークを行う。したがって、注油プランジャの摩耗、注油シリンダの摩耗ならびにアクチュエータおよび駆動機構の摩耗が、ストロークの全長にわたり均一に分散されるため、シリンダ潤滑デバイスの寿命が延長される。

一実施形態においては、共通駆動部には、注油プランジャを開始位置から終了位置に向かう方向に移動させるための第一油圧または電動アクチュエータを含む、複動式油圧または電動アクチュエータが含まれ、注油プランジャを終了位置から開始位置に向かう方向に移動させるための第二油圧または電動アクチュエータが含まれる。

戻り／補充ストロークのためのアクチュエータを提供することにより、先行技術のシリンダ潤滑デバイスで用いられるコイルばねによるよりも、戻りストロークが速く確実に達成されうる。

一実施形態においては、共通駆動部には、プランジャに接続され、注油シリンダ内の注油プランジャを同時に移動させるように設けられたプランジャコネクタと、注油プランジャを開始位置から終了位置に向かう方向に移動させるための第一油圧リニアアクチュエータおよび注油プランジャを終了位置から開始位置に向かう方向に移動させるための第二油圧リニアアクチュエータを含む複動式リニアアクチュエータとが含まれる。

一実施形態においては、シリンダ潤滑デバイスは、正確な分量のシリンダ潤滑油がシリンダに送達されるべき度に注油プランジャを可変長の部分ストロークにわたり移動させるために第一アクチュエータを稼働させるように構成された電子制御ユニットをさらに含み、該電子制御ユニットは、注油プランジャがその終了位置（Ｅ）に達したときに注油プランジャをその開始位置（Ｓ）に戻すために第二アクチュエータを稼働させるように構成される。

一実施形態においては、シリンダ潤滑デバイスは、注油シリンダ内の注油プランジャの位置を検出するために設けられ電子制御ユニットと通信する、ポジションセンサをさらに含む。

一実施形態においては、電子制御ユニットは、潤滑油の現在必要な分量を決定し、または潤滑油の現在必要な分量についての情報を受信し、電気制御ユニットは、それに応じて第一アクチュエータを稼働させることにより、決定または受信された潤滑油の必要な分量に対応する距離にわたり、プランジャを部分ストロークで移動させるように構成される。

一実施形態においては、電子制御ユニットは、注油プランジャの部分ストロークの長さを機関運転条件にもとづいて制御するように構成され、注入イベントごとにストロークの長さを機関運転条件に合わせて調節するのが好ましい。

一実施形態においては、電子制御ユニットは、注油プランジャの移動の測定にもとづいて、注油プランジャが前回の部分ストロークでどれくらい移動したかを決定し、電子制御ユニットは、注油プランジャの次のストロークの所望の長さを決定する際に、前回の部分ストロークの所望値からのずれを補償する。

一実施形態においては、シリンダ潤滑デバイスは、第一油圧リニアアクチュエータに接続され第二油圧リニアアクチュエータに接続された油圧弁をさらに含み、該油圧弁が、第一油圧リニアアクチュエータを油圧源に選択的に接続するように構成され、第二油圧リニアアクチュエータを該油圧源に選択的に接続するように構成される。

一実施形態においては、油圧弁は、オン／オフタイプの弁であり、電子制御ユニットは、オン／オフ弁が第一油圧リニアアクチュエータを油圧源に接続する期間の長さを制御することにより、注油プランジャの部分ストロークを制御するように構成される。

一実施形態においては、電子制御ユニットは、注油プランジャがその終了位置（Ｅ）に達した時に、第二油圧リニアアクチュエータの動作により注油プランジャがその開始位置（Ｓ）に戻されるように、第二油圧リニアアクチュエータを油圧源（Ｐ）に接続するようにオン／オフ弁に指示するように構成される。

一実施形態においては、第一油圧リニアアクチュエータが圧力源（Ｐ）に接続される一方で第二アクチュエータをタンク（Ｔ）に接続し、またはその逆であるように、オン／オフ弁が構成される。

一実施形態においては、油圧弁は比例弁（１４０）であり、電子制御ユニットが、注油プランジャの部分ストロークでの移動速度のプロフィールの形を調節するように構成される。

一実施形態においては、シリンダ潤滑デバイスは、電子制御ユニットをさらに含み、シリンダ潤滑デバイスは、特定のシリンダ運転条件にもとづいて部分ストロークの長さおよび／または注油プランジャの速度を制御するように構成される。

以上の目的は、複数のシリンダと、各シリンダ内を往復移動可能なピストンであり、少なくとも二つのピストンリングを各ピストンが含む、ピストンと、本明細書に前述したシリンダ潤滑デバイスとを含む、クロスヘッド型大型低速２ストロークディーゼル機関（１００）を提供することによっても達成される。

一実施形態においては、電子制御ユニットは、機関制御システム（ＥＣＳ：ｅｎｇｉｎｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ）およびシリンダ潤滑デバイスの制御システムの両方である。

上述の目的は、シリンダライナの内表面上を摺動するピストンリングを有する往復ピストンを各シリンダ内に有する大型低速２ストロークディーゼルマルチシリンダ機関用のシリンダ潤滑デバイスを運転する方法を提供することによっても達成され、該シリンダ潤滑デバイスは、シリンダの一回の往復または複数回の往復ごとに、シリンダの円周のまわりの等しいレベルに分布した複数の注入ポイントを介してシリンダライナの内表面に正確な分量のシリンダ潤滑油を提供し、該シリンダ潤滑デバイスは、注油シリンダ内で開始位置（Ｓ）と終了位置（Ｅ）との間を摺動可能な注油プランジャを各ピストンポンプが有する複数のピストンポンプであり、開始位置（Ｓ）と終了位置（Ｅ）との間の注油プランジャの移動がフルストロークを形成する、複数のピストンポンプと、開始位置（Ｓ）と終了位置（Ｅ）との間で両方向に全ての注油プランジャを同時に駆動するためのリニアアクチュエータを含む共通駆動部とを含み、該方法は、複数のシリンダ油注入イベントを生じさせるために、リニアアクチュエータにより注油プランジャを開始位置（Ｓ）から終了位置（Ｅ）まで複数の部分ストロークで同時に移動させることと、注油プランジャがその終了位置（Ｅ）に達したときに、リニアアクチュエータにより注油プランジャを終了位置（Ｅ）から元の開始位置（Ｓ）まで一回のフルストロークで同時に移動させることとを含む。

一実施形態においては、該方法は、潤滑油の現在必要な分量を決定または入手することと、決定または受信した潤滑油の必要な分量に対応する距離にわたり注油プランジャを部分ストロークで移動させるようにリニアアクチュエータに指示することとをさらに含む。

一実施形態においては、該方法は、前回の部分ストロークでの注油プランジャの移動を測定することと、次の部分ストロークを移動させるようリニアアクチュエータに指示する際、特に注油プランジャがそのストロークの終端に達したために前回の部分ストロークが足りなかった際に、前回の部分ストロークの所望値からのずれを補償することとをさらに含む。

一実施形態においては、前回の部分ストロークの稼働時間を、達成された部分ストロークの長さと比較することにより、前回実行されたストロークの間の注油プランジャの平均速度が決定され、次の部分ストロークの稼働時間は、決定された前回の部分ストロークの間の注油プランジャの平均速度にもとづく。

一実施形態においては、該方法は、機関運転条件に応じて注油プランジャの部分ストロークの長さを調節することをさらに含む。

一実施形態においては、該方法は、注入イベントごとに注油プランジャの部分ストロークの長さを調節することをさらに含む。

該方法の一実施形態においては、シリンダ潤滑デバイスは、第一油圧リニアアクチュエータに接続され第二油圧リニアアクチュエータに接続された油圧弁を含み、該方法は、第一油圧リニアアクチュエータを油圧源に選択的に接続することを含み、第二油圧リニアアクチュエータを油圧源に選択的に接続することを含む。

一実施形態においては、該方法は、注油プランジャをその全ストロークの長さの一部分にわたり移動させるために第一油圧リニアアクチュエータを加圧することと、注油プランジャがその終了位置（Ｅ）に達したときにのみプランジャを戻すために第二油圧リニアアクチュエータを加圧することとをさらに含む。

該方法の一実施形態においては、油圧弁は、オン／オフタイプの弁であり、該方法は、オン／オフ弁が第一油圧リニアアクチュエータを油圧源に接続する期間の長さを制御することにより、注油プランジャの部分ストロークを制御することを含む。

一実施形態においては、該方法は、注入イベントごとに機関運転条件に合わせて調節される連続的に変更可能な長さのストロークでプランジャが移動するように、油圧オン／オフ弁を制御することを含み、オン／オフ弁に時間パルスを提供して潤滑流体の所定の分量に対応する所定の時間オン／オフ弁を開いておくことによる。

上述の目的は、シリンダライナの内表面上を摺動するピストンリングを有する往復ピストンを各シリンダ内に有する大型低速２ストロークディーゼルマルチシリンダ機関用のシリンダ潤滑デバイスを提供することによっても達成され、該シリンダ潤滑デバイスは、シリンダの一回の往復または複数回の往復ごとに、シリンダの円周のまわりの等しいレベルに分布した複数の注入ポイントを介してシリンダライナの内表面に正確な分量のシリンダ潤滑油を提供し、該シリンダ潤滑デバイスは、注油シリンダ内を摺動可能な注油プランジャを各ピストンポンプが有する複数のピストンポンプと、全ての注油プランジャを同時に駆動するためのリニアアクチュエータを含む共通駆動部と、共通駆動部または注油プランジャの位置を検出するために設けられたポジションセンサとを含み、該方法は、注入ストロークの所望の長さを決定することと、注入ストロークの所望の長さにわたり注油プランジャを同時に移動させるようにリニアアクチュエータに指示することと、その後、注油プランジャを補充ストロークで元の方向へ同時に移動させることと、ポジションセンサからの情報により、実行された注入ストロークの実際の長さを決定することと、次の注入ストロークの所望の長さを決定する際に、前回の注入ストロークの所望値からのずれを補償することとを含む。

前回の注入ストロークを測定し、次の注入ストロークを指示する際に補償することにより、精度が高まり、貴重なシリンダ潤滑油の消費を減少させうる。

上述の方法においては、補充ストロークにおいては弾性部材により共通駆動部が駆動されうる。

シリンダ潤滑デバイスは、上述の機関の実施形態のいずれかによる特徴のいずれかを伴って作られればよい。さらに、シリンダ潤滑デバイスは、上述の方法の実施形態のいずれかを実行しうる。

本発明による機関、潤滑デバイスおよび方法のさらなる目的、特徴、利点および特性は、詳細な説明から明らかになる。

本発明の以下の詳細な説明の部分においては、図面に示される例示的実施形態を参照して本発明をさらに詳細に説明する。

本発明の一実施形態によるシリンダ潤滑デバイスを示した斜視図である。 図１のシリンダ潤滑デバイスの断面図である。 図１のシリンダ潤滑デバイスの横断面図である。 図１のシリンダ潤滑デバイスの別の断面図であり、図２に示される断面に対して垂直の断面である。 注油プランジャが中間位置にある、図３のシリンダ潤滑デバイスの一部の詳細図である。 注油プランジャが開始位置にあり、破線が複数のランダムな部分ストロークを示す、図３のシリンダ潤滑デバイスの一部の詳細図である。 注油プランジャが終了位置にある、図３のシリンダ潤滑デバイスの一部の詳細図である。 本発明の一実施形態によるシリンダ潤滑デバイスの断面を示した模式図である。 クロスヘッド型大型２ストロークディーゼル機関のシリンダの断面を示した概略図である。 本発明の例示的実施形態による大型２ストロークディーゼル機関である。 シリンダ潤滑デバイスの別の例示的実施形態である。 一連の潤滑流体注入のストロークの長さと時間との関係を示したグラフである。

好ましい実施形態の詳細な説明

以下の機関の詳細な説明においては、本発明によるシリンダ潤滑デバイスおよび機関シリンダへの潤滑流体注入を制御する方法の詳細な説明を、例示的実施形態により説明する。

本発明は、船または定置発電機関の主推進システムを構成しうるクロスヘッド型の大型２ストロークディーゼル機関１００用の機関シリンダ潤滑デバイス１に関する。図６および７を参照すると、機関１００は、複数のシリンダ１１０（図６に一つのシリンダの断面が示される）を有し、典型的には一列に設けられた三〜十四本のシリンダ１１０を有するが、他のレイアウトまたは数のシリンダ１１０を有していてもよい。各シリンダ１１０には、シリンダ１１０の内表面を形成するシリンダライナ１１１が提供される。大型２ストローク機関１００においては、シリンダ内径（ボア）は典型的に２５０ｍｍ〜１２００ｍｍの間である。シリンダライナ１１１内に摺動可能に設けられた往復ピストン１２０のストロークの長さは典型的に８００〜３０００ｍｍの範囲である。したがって、潤滑化すべきシリンダライナ１１１の表面は数平方メートルでありうる。ピストン１２０は、ピストンロッド１２６を介してクロスヘッド１２４に接続される。クロスヘッド１２４は、接続ロッド１２８を介してクランクシャフト１３０に接続される。

往復ピストン１２０には、シリンダライナ１１１の内表面上を摺動する三〜五つの保圧ピストンリング１２１が提供されるのが典型的である。図６においては、三つのピストンリング１２１を有するピストンが示される。ライナ１１１の内表面上に潤滑油膜を提供および維持し、ピストンリング１２１とライナ１１１の内表面との間の摩擦を低減し、シリンダライナの内表面を燃焼ガス中の化学的侵食性物質から保護することが、機関のシリンダ潤滑システムの目的である。

シリンダ１１０の燃焼チャンバでのＨＦＯの燃焼の間に形成される硫酸を中和するためのアルカリ性添加剤を含む潤滑油などのシリンダ潤滑流体が、シリンダライナ１１１を通って形成されたシリンダライナ潤滑流体ポイントまたはクイル１１２を介して適用される。シリンダライナ潤滑流体クイルまたは注入ポイント１１２は単純な排出口（穴）であってもよいし、ノズルまたはインジェクタにより形成されてもよいし、当該技術分野で公知の他の方法で形成されてもよく、一実施形態においては、クイル１１２には、排気ガスがシリンダ潤滑油に入るのを防ぐ逆止弁が設けられる。典型的には、四〜十二か所または四〜二十か所など、数か所のシリンダライナ潤滑流体クイル１１２がシリンダライナ１１１に形成されており、シリンダライナ潤滑流体クイル１１２は、潤滑流体の等しい適用を確保にするためにライナ１１１のまわりに等間隔で分布し、等しいレベルに設けられている。

シリンダ１１０のある領域が多少摩耗しやすい場合には、その領域に対応するシリンダライナ潤滑流体クイル１１２の密度が、それぞれ増減されうる。注入の後、注入された潤滑流体がピストンリング１２１によりライナ１１１上に分配される。

クロスヘッド型大型２ストロークディーゼル機関の構造および運転は、非常に良く知られているため、本明細書の文脈上これ以上の説明を要しないであろう。

図１は、シリンダ潤滑デバイス１の例示的実施形態を示す。シリンダ潤滑デバイス１には、ハウジング１０と、ハウジング１０に結合された作動デバイス４０とが含まれる。

図２ａ、２ｂ、３、４ａ〜４ｃは、断面図において、図１のシリンダ潤滑デバイス１の詳細を示す。いくつかの同一の単動式ピストンポンプが、ハウジング１０内に配置されている。各ピストンポンプは、ハウジング１０内に形成された注油シリンダ２９を含む。図２に選択された断面図においては、注油シリンダ２９は見られない。図３および４に選択された断面図においては、一つの注油シリンダ２９が見られる。注入チャンバ２０が、注入プランジャ３０前に形成される。

ピストンポンプは、（注油シリンダ２９の長軸に対して直角の断面に見える）円に設けられるのが好ましいが、これは好ましい配置にすぎず、直線もしくは曲線に沿った配置または長方形の配置など、他の配置も同様に用いられうる。

図１、２ａ、２ｂ、３、４ａ〜４ｃに示される実施形態においては、十本のピストンポンプがあり、図１ではハウジング１０の上部に形成された十個の注入排出口２１によりそれが分かる。好ましい実施形態では、十本のピストンポンプがあるが、例えば二〜十二本など、他の任意の数またはそれ以上であってもよい。

今度はシリンダ潤滑デバイス１の概念図を示す図５を参照すると、それぞれ注油シリンダ２９を有する二つのピストンポンプが見える。各注油シリンダ内に、注油プランジャ３０が摺動可能に受け取られる。注油プランジャ３０は、注入イベントにおいてある量の潤滑流体を注入チャンバ２０から機関シリンダ１１０内に放出し、ある量の潤滑流体を注入チャンバ２０に補充するように構成される。したがって、注油プランジャ３０は、注油シリンダ２９の内壁と（少なくともプランジャヘッド３０´で）密封を形成するように設けられ、注油シリンダ２９内を摺動可能である。

プランジャコネクタが、注入ストロークのために注油プランジャ３０を押すことができ、吸入ストロークのために注油プランジャを引くこともできる共通駆動部の一部を形成するように、注油プランジャ３０は全てその一端で、トラストプレートと注油プランジャ３０の端部を受け取る凹部を有するフランジとを含むプランジャコネクタ３１に接続される。プランジャコネクタ３１は、注入チャンバ２０の拡張部としてハウジング１０内に形成されたコネクタチャンバ３２内に設けられる。したがって、プランジャコネクタ３１の摺動により、全てのプランジャ３０が、それぞれの注油シリンダ２０内を同時に摺動する。

プランジャコネクタ３１は、摺動可能に設けられた第一ピストン４１にも接続され、シリンダが一緒に第一圧力チャンバ３５を画定し、これにより第一リニアアクチュエータを形成する。第一圧力チャンバ３５は、第一稼働導管６０（図２参照）を通じて油圧オン−オフ弁４０でありうる弁手段と流体接続する。第一稼働導管６０は第一圧力チャンバ３５への開口６０´を有する。図５参照。

したがって、ハウジング１０に対して第一ピストン４１が移動することにより、コネクタチャンバ３２内でプランジャコネクタ３１が移動し、これによりさらに注油プランジャ３０がそれぞれの注油シリンダ２９内で同時に移動する。

プランジャコネクタ３１は、プレート形のエレメントであればよいが、第一ピストン４１から伸びるアーム（図示せず）など、他の構成を有していてもよい。

注入チャンバ２０は、注入チャンバ２０から注入排出口２１への注入経路を通じて、ハウジング１０の外壁に形成された注入排出口２１と流体連通する。

図５に示される実施形態においては、これらの注入経路は各々、注入チャンバ２０からの出口または排出口を形成する第一導管１１を有する。第一導管１１は図のように注入チャンバ２０の端壁内に形成されればよく、または、コネクタチャンバ３２の反対側のチャンバの端の注入チャンバ２０の側壁内に形成されればよい。第一導管１１は、注入チャンバ２０をそれぞれの中間導管１２と接続する。

図示の実施形態においては、中間導管１２は、ハウジング１０内で注入チャンバ２０の縦軸に対して横向きである。中間導管１２（および第一導管１１）は、後述するように、潤滑油を注入チャンバ２０との間で出し入れするという二つの目的に資する。

第二導管１３は、それぞれの中間導管１２をそれぞれの注入導管１４と接続し、注入導管１４は、それぞれの注入排出口２１への接続を形成する。

機関のシリンダからの物質の逆流を防ぐため、一方向弁２２が注入導管１４内、第二導管１３内またはその間に設けられる。したがって、一方向弁２２が、注入排出口２１に向かう流動のみを可能にする。

一方向弁２２は、第二導管１３と注入導管１４との間に形成されたチャンバ２２´内に、または第二導管１３内もしくは注入導管１４内に形成されうる。

したがって、図２に示される実施形態では、各注入経路に、第一導管１１と、中間導管１２と、第二導管１３と、注入導管１４とが含まれる。

ハウジング１０は、図２においては一つの物または部品として形成されるように示されているが、いくつかの構成部品によって形成されうる。上述のチャンバ、経路および導管１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０は、ハウジング内に成形された通路として、またはボアとして形成されうる。しかし、適切な管、配管、シリンダ等のアセンブリによって形成されてもよい。

注入排出口２１は、適切な配管（図示せず）により、シリンダライナ１１１内に形成されたシリンダライナ潤滑流体ポイント／クイル１１２に接続可能である。

注入チャンバ２０に、潤滑流体供給経路を介して潤滑流体が供給される。図５に示す実施形態においては、これらの潤滑流体の供給経路は、全ての注入チャンバ２０に共通の、ハウジング１０に形成された入口１５から開始する。入口１５は、入口導管１６に通じる。入口導管１６は、第三導管１７を通じて入口導管リング１８と流体連通する。

入口導管リング１８は注入チャンバ２０の縦軸に対して横向きの平面においてハウジング１０内に形成され、リング形の導管である。

他の実施形態（図示せず）においては、入口導管リング１８につながる二〜四つの入口１５および対応する入口導管１６がありうる。

第四導管１９が入口導管リング１８を上述の中間導管１２の各々に接続し、それらが、第一導管１１を通じてそれぞれの注入チャンバ２０にさらに接続される。

潤滑流体が中間導管１２から入口導管リング１８に逆流しないようにするために、供給経路の第四導管１９と中間導管１２との間に一方向弁２３が設けられる。一方向弁２３は、第四導管１９内または第四導管１９と入口導管リング１８との間に形成されるチャンバ２３´内に形成されうる。

したがって、図示の実施形態の供給経路の各々には、第一導管１１と、中間導管１２と、第四導管１９と、共通入口導管リング１８と、共通第三導管１７と、入口導管１６と、共通入口１５とが含まれる。ここでは共通とは、全ての供給経路に共通という意味である。

また、上にも述べたように、中間導管１２および第一導管１１は、潤滑油を注入チャンバ２０との間で出し入れするという二つの目的に資するため、それぞれの注入経路だけでなくそれぞれの供給経路の両方の一部を形成する。これは以下でさらに詳述する。

潤滑流体供給経路の入口１５は、例えば潤滑油タンクなどの加圧された潤滑流体源に接続している。これは、各注入チャンバ２０に潤滑流体を等しく供給するため、ならびに、個々の注入チャンバ２０およびそこへの供給経路の詰まりに対するセーフティマージンを提供するために、高圧の容積型システムにより加圧されるのが好ましい。

注入経路に形成された一方向弁２２および供給経路に形成された一方向弁２３は、ボール弁式でありうる。あるいは、一方向弁の代わりに電子制御もしくは油圧制御された遮断弁またはオン／オフ弁が使用されうる。

ハウジング１０は、油圧オン／オフ弁４０を支持する。油圧オン／オフ弁４０は、第一圧力チャンバ３５に油圧流体を充填し、これにより第一ピストン４１に作用するように構成される。図２ｂは、油圧制御弁４０が油圧源ＰおよびタンクＴに接続されているのを示す。

プランジャコネクタ３１は、第二シリンダ３６内に摺動可能に設けられた第二ピストン４６にも接続され、これにより第二圧力チャンバ３７を画定し、第二リニア油圧アクチュエータを形成する。第二圧力チャンバ３７は、油圧オン／オフ弁４０と流体接続する。第二稼働導管６１（図２参照）を通じて。第二稼働導管６１は、第二圧力チャンバ３７への開口６１´を有する。図５参照。

ハウジング１０に対する第一および第二ピストン４１、４６の移動により、コネクタチャンバ３２内のプランジャコネクタ３１の移動が生じ、これにより、それぞれの注入チャンバ２０内のプランジャ３０の同時移動がさらに生じる。第一および第二圧力チャンバ３５、３６は、コネクタチャンバ３２の両側に設けられる。同様に、第一および第二ピストン４１、４６は、プランジャコネクタ３１の両側に設けられる。第一および第二ピストン４１、４６の各々は、第一および第二圧力チャンバ３５、３６の内壁に対して密封している。その結果、第一および第二圧力チャンバ３５、３６を交互に加圧することにより、プランジャコネクタ３１がプランジャ３０とともにハウジング１０に対して両方向に移動させられうる。シリンダ潤滑デバイス１のこの機能は、以下でさらに詳述する。第二圧力チャンバをタンクＴに接続しながら第一圧力チャンバを加圧することにより、注油プランジャが注入方向に移動し、第一圧力チャンバをタンクに接続しながら第二圧力チャンバを加圧することにより、注油プランジャが戻り／補充方向に移動する。

一つの最端位置では、注入チャンバ２０のプランジャ３０がその最伸長位置（Ｅ）、すなわちその底位置にあるため、プランジャ３０のプランジャヘッド３０´が第一導管１１、すなわち注入チャンバ２０の入口／排出口に隣接する。

注入チャンバ２０に潤滑流体を充填するために、油圧弁４０が第二圧力チャンバ３６を加圧し、第一圧力チャンバ３５をタンクに接続し、これによりプランジャ３０が（プランジャコネクタ３１を介して）第一導管１１から離れる方向に、すなわち図５の下方に、戻り／吸引／補充ストロークで移動させられる。これにより、注入チャンバ２０内の減圧が提供される。注入経路の一方向弁２２が、潤滑流体（またはその他の材料）が注入導管１４および注入排出口から中間導管１２に入るのを防ぐ。注入チャンバ２０内の減圧を補償するために、加圧された潤滑流体源からの潤滑流体が、入口１５から入口導管１６および第三導管１７を通って流れ、入口導管リング１８に入り始める。潤滑流体は入口導管リング１８から供給経路の一方向弁２３および第四導管１９を通って、中間導管１２および第一導管１１内から、注入チャンバ２０内へと流れる。

したがって、入口導管リング１８は、入口１５から全ての注入チャンバ２０に潤滑流体を分配する働きをする。

プランジャコネクタ３１がその最後退位置にある（コネクタチャンバ３２の後壁３３に接する）ときに、プランジャヘッド３０´がまだ注入チャンバ２０内にあり、注入チャンバ２０の内壁としっかりと密封を形成しているように、コネクタチャンバ３２の長さが、注入チャンバ２０の長さに対応するように設けられるのが好ましい。

注油プランジャ３０がその開始位置Ｓに後退させられ、注入チャンバ２０がその最大容積に達すると、（油圧弁が第一圧力チャンバ３５を圧力源Ｐに接続し、第二圧力チャンバ３６をタンクに接続することにより）第一ピストン４１を作動させて、注油プランジャ３０の第一導管１１に向かった移動を開始させることで注入チャンバ２０内の圧力を高めることにより、潤滑流体の注入イベントが開始されうる。これにより、注入チャンバ２０内にある潤滑流体が放出される。こうして潤滑流体が、第一導管１１および中間導管１２を通って流れる。

供給経路の一方向弁２３が、入口導管リング１８および入口１５に向かう流動を防ぐため、潤滑流体は、第二導管１３を通って注入経路の一方向弁２２を通って、注入導管１４を通って、注入排出口２１から外へのみ流れることができる。そこから、潤滑流体は、適切な配管を介してシリンダライナ潤滑流体ポイント／クイル１１２に導かれる。それから、注入チャンバ２０を充填する次のサイクルが開始しうる。

油圧弁４０は、電子制御ユニット５０に接続可能である。この電子制御ユニット５０は、一実施形態においては、シリンダ潤滑デバイス１内の、ハウジング１０内または作動デバイス４０内に組み込まれうる。電子制御ユニット５０は、例えばクランクシャフト１３０の位置を示す信号を介して機関ピストン１２０の位置に関する情報を提供でき、また場合によってはその他の機関運転条件に関する情報を提供できる、一組のセンサまたは機関１００の何らかの他の制御／センサシステムに接続可能である。当該センサの一部は、機関シリンダ１１０内に置かれ、または機関１００のクランクシャフトの位置に揃えられうる。

別の実施形態では、電子制御ユニット５０は、機関制御システム（ＥＣＳ）である。機関制御システムは、すでに機関ピストン１２０の位置および他の機関運転条件に関する情報を受信するようになっており、そのため、それにしたがってシリンダ潤滑デバイス１を制御するように構築でき、例えば機関ピストン上死点（ＴＤＣ：ｔｏｐ ｄｅａｄ ｃｅｎｔｅｒ）、クランクシャフトの位置、ＲＰＭでの機関速度、機関負荷、実際の燃料消費量、または燃料入口弁でのＨＦＯの硫黄分もしくはシリンダ内の硫酸濃度、シリンダの摩耗（シリンダ内のセンサからの信号にもとづく）、シリンダライナ１１１の温度、シリンダ内の潤滑流体の蓄積、アルカリ性沈着物の蓄積、潤滑油ＢＭ等のその他の機関運転条件もしくは個別のシリンダ運転条件についての情報にもとづいて、制御するように構築できる。原則としてシリンダ油注油量は燃料中の硫黄の割合に比例しなければならず、シリンダ油注油量は機関負荷と比例しなければならない。機関負荷は基本的にシリンダに入る燃料の量に比例するためである。燃料の噴射量も電子制御ユニット５０により制御され、したがってこの情報を、必要なシリンダ油注油量を決定するために利用できる。機関電子制御ユニットとシリンダ潤滑電子制御ユニットとが別個のユニットである場合には、機関負荷、燃料の噴射量、さらには必要なシリンダ油分量も、機関電子制御ユニットからシリンダ潤滑電子制御ユニットに伝達されうる。

一回転あたりに必要とされるシリンダ潤滑油の量は、上述のように機関負荷および燃料の硫黄分に依存するが、特定の機関、特定の負荷および特定の燃料硫黄分について非常に正確に分かっている。これらのデータは、計算および試験から分かっている。したがって、最大負荷および最大燃料硫黄分での一回転あたりの最大注油量は良く知られており、それを用いて、シリンダ油消費量が最大となるこれらの条件下であっても注油プランジャ３０のフルストロークに達する前にいくつかの部分ストロークＰｓが行われうるように、ピストンポンプの注油プランジャ３０のフルストロークの長さおよび直径の大きさを決めることができる。例えば機関全負荷および高硫黄分で一ストロークあたり１００ｃｃのシリンダ潤滑油が用いられる場合には、ピストンポンプの押退け容積が少なくとも二〜三倍大きいこと、すなわち少なくとも２５０ｃｃであることが必要となると考えられ、少なくとも五倍大きいのが好ましく、すなわち少なくとも５００ｃｃであることが好ましい。結果として生じるフルストロークが、使用されるリニアアクチュエータによる正確な運転に適するように、注油プランジャ３０の直径が選択されるのが好ましい。

したがって、電子制御ユニット５０は、機関１００のシリンダ１１０の一部または全部のシリンダ潤滑デバイス１に接続され、これを制御するように構成されうる。

作動デバイス４０またはシリンダ潤滑デバイス１のハウジング１０は、上述の電子制御ユニット５０に接続されて、例えばプランジャ３０自体の位置、プランジャヘッド３０´の位置、第一もしくは第二ピストン４１、４６の位置、またはプランジャコネクタ３２の位置を測定することなどにより注入チャンバ２０内のプランジャ３０の位置に関する情報を伝える信号５１を電子制御ユニットに提供する、ポジションセンサ４４を備える。この情報を用いて注入の精度が向上され、電子制御ユニット５０は、油圧弁４０に接続されて制御信号５２を提供するように構成されている。

好ましい実施形態においては、第一ピストン４１には拡張部４２が提供され、拡張部４２はロッドの形をしており、第一ピストン４１の直径または横断面積より小さい直径または横断面積を有する。拡張部４２は、ポジションセンサ４４を含む位置測定デバイス７０内に拡張する。これにより、注入チャンバ２０内のプランジャ３０の位置が、位置測定デバイス７０内の拡張部４２の位置により測定される。

一つのシリンダ潤滑デバイス１が、機関の一つのシリンダのために働き、注入チャンバ２０の数はシリンダライナ潤滑流体ポイント／クイル１１２の数に合わせられ、シリンダのサイズに依存するのが好ましい。あるいは、二つ以上のシリンダ潤滑デバイス１が一つの機関シリンダのために働きうる。

電子制御ユニット５０は、機関サイクルあたり少なくとも一回の潤滑流体の注入を提供するように構成される。機関ピストン１２０がシリンダライナ潤滑クイル／ポイント１１２を少なくとも一つの方向に通過したときに、二つのピストンリング１２１の間に注入が提供されるのが好ましい。

一実施形態においては、電子制御ユニット５０は、機関ピストン１２０がシリンダライナ潤滑ポイント／クイル１１２を少なくとも一つの方向に通過したときに、各二対のピストンリング１２１の間に少なくとも一回の潤滑流体の注入を提供するように構成される。一実施形態においては、電子制御ユニット５０は、機関ピストン１２０がシリンダライナ潤滑ポイント１１２を少なくとも一つの方向に通過したときに、各一対のピストンリング１２１の間に少なくとも一回の潤滑流体の注入を提供するように構成される。すぐ上に記載した実施形態のいずれにもあてはまるさらなる実施形態では、電子制御ユニット５０は、機関のピストンの通過（上昇／下降）ごとに少なくとも一回の潤滑流体の注入を提供するように構成される。これは、燃焼サイクルの回転の間に機関のピストンがシリンダライナ潤滑ポイント／クイル１１２を二度通過するシリンダライナ１１１内の位置にシリンダライナ潤滑ポイント／クイル１１２が設けられる実施形態に適用できる。

代替的実施形態においては、ピストン１２０が上死点にあるときにシリンダライナ潤滑ポイント１１２が最も低いピストンリング１２１と次に低いピストンリング１２１と（最も低いピストンリング対）の間のスペースと同じ高さにあるように、シリンダライナ潤滑ポイント／クイル１１２がシリンダライナ内に設けられる。

以上に好適な潤滑デバイス１を説明している。しかし、本発明と関連して他のタイプの潤滑デバイスが使用されてもよい。潤滑デバイスは一般に、プランジャを有する少なくとも一つの注入チャンバ２０を有しなければならない。注入チャンバは、既知の容積または少なくとも既知の直径（または横断面セクション）を有しなければならない。注入チャンバ内のプランジャの位置を決定するための手段が提供されなければならない。

機関シリンダ潤滑のための潤滑デバイス１は、注入チャンバ２０内に設けられるプランジャ３０など、いくつかの注油装置ポンプを稼働させるためにプランジャコネクタ３１またはトラストプレートを駆動する、複動式の油圧ピストンまたは第一および第二ピストンを含むのが好ましい。注油装置ポンプは、機関シリンダ１１２のシリンダライナ１１１内に備え付けられた個々の潤滑クイル１１２にシリンダ油／注油装置流体を供給するために設けられる。

プランジャ３０と、バレル２９／注入チャンバ２０と、吸入弁または吸入ギャップと、ポンプの送達ポートの第二逆止弁とからなる、個々の注油装置ポンプ。

図１、２ａ、２ｂ、３、４ａ、４ｂ、４ｃに示されるシリンダ潤滑デバイス１は、バレル／注入チャンバ２０の潤滑流体を充填し空にする（注入する）ためのチャネルの配置が、図５に示されるものと異なる。図１〜４のデバイスは、共通入口ポート（図示せず）も有する。

油圧アクチュエータピストン（第一および第二ピストン４１、４６）は、制御弁４０を通じて圧力下の油により動力を供給され、アクチュエータピストンならびにプランジャコネクタ３１（トラストプレートとも呼ばれうる）およびプランジャ３０が両方向に移動させられ、プランジャ３０のフルストロークに対して任意の位置に配置または停止されることが可能になる。

第一および第二ピストン４１、４６を作動させるための圧力は、機関の一般的な油圧システムの圧力に対応するのが好ましい。それにしたがって、アクチュエータピストン（第一および第二ピストン４１、４６）のサイズが調節される。

アクチュエータピストン（第一および第二ピストン４１、４６）および／またはプランジャ３０の位置が、ポジションセンサ４４により測定される。

潤滑デバイス１は、オン／オフ弁４０により制御されるのが好ましく、オン／オフ弁４０は、電子制御ユニット５０（電子制御システム／制御システム）により制御される。

制御システム５０は、時間領域（数ミリ秒（ｍＳ））において制御弁４０を稼働させる。稼働時間とストロークの長さとの間の関係は単調である、すなわち稼働時間が長いほどストロークが長くなるが、関係は線形ではない。これは、潤滑パルスをミリ秒群で二分すると、半分二つ分の長さの一つのパルスよりも潤滑油分量が少なくなることを意味する。

潤滑デバイス１がキャリブレートされる際には、潤滑デバイス１は、以下の記載によるレートシェーピングプロフィールで定値稼働により制御される。

システムおよび潤滑デバイス１は、時間に伴ったフルストロークの数をカウントすることにより注入されたシリンダ油の量を正確に測定するために、注油プランジャ３０のフルストロークまたはフルに近いストロークを常に用いる。しかし、フルストロークは、いくつかの小さな部分ストロークＰｓ、すなわちシリンダ油供給イベントごとのフルストロークの複数の部分に分割される。この原理を利用することにより、シリンダ潤滑デバイスの全体的効率が高められ、摩耗がより良好に分散される。電子制御ユニット５０が、時間に伴って送達された油量を合計するために、実行されたフルストロークの数を計算する。フルストロークまたはほぼフルのストロークが実行された後にのみ、すなわち必要に応じて、注油プランジャがその開始位置（完全後退位置Ｓ）に戻される。注油プランジャの移動の制御が正確な閉ループ制御において行われる実施形態においては、注油ピストンのフルストロークが利用されうる、すなわち、終了位置Ｅまでで利用可能な残りのストロークが次の部分ストロークの必要な長さより小さい場合であってもフルストロークが利用されうる。そのような正確な制御により、終了位置（Ｅ）いっぱいまでの部分ストロークの不足分が次のストロークで補償されうる。制御の正確性がより低い実施形態では、すなわち稼働のための時間パルスとオン／オフタイプ弁油圧とにもとづく制御システムにおいては、フルストロークの最後の部分は、その長さが次の部分ストロークの所望の長さより短い場合には使用できない。そのような場合には、コントローラが、注油プランジャに開始位置Ｓに戻り、開始位置から次の部分ストロークを開始するよう命令する。

ポジションセンサ４４または別個のフルストロークセンサ４５により、フルストロークが検出される。

ポンプシリンダのフル（またはフルのほとんどの）ストロークを常に使用することにより、摩耗が注入チャンバ２０の滑り面全体にならされるため、ポンプの寿命が延びる。

潤滑流体／シリンダ油は、機関に備え付けられた角度センサにしたがって、任意の所与のクランク角すなわち所定のクランク角で注入されうるが、ピストンリング１２１の間にシリンダ潤滑油が注入されるように、該当のピストン１２０が注入ポイント／クイル１１１の正面にある状態に対応するクランク角で注入されるのが好ましい。

個々の注入ごとに注入体積を調節でき、注入ごとに注入期間（ｍＳ）を調節できる。

完全に充填された注入チャンバ２０が、機関ピストン１２０への複数の部分注入ストロークを行うのに十分な潤滑流体／シリンダ油を含むように、注油シリンダ２９（および同様に注油プランジャ３０）の直径ならびにフルストロークの長さが選択されるのが好ましい。ストロークされたカバーされた部分注入の正確な数は、機関負荷およびシリンダ条件に依存する。新しいシリンダライナは、後の通常の運転条件と比べて、限られた慣らし運転期間中にはるかに多くの潤滑油が必要であり、したがって、シリンダライナの慣らし運転中であってもフルストロークに必要以上の部分ストロークＰｓが含まれうるように、シリンダライナの慣らし運転中の潤滑の必要量によってフルストロークの長さに対応する注入チャンバの容積が決定される。

プランジャ３０の前回までのストロークの長さに次の分量を加えたものが最大値に達し、または最大値を上回るまでは、注油プランジャ３０はその最後方位置に再配置されない（すなわち注入チャンバ２０が充填／補充されない）。その結果、エネルギーも保存される。

一般に、上述の実施形態によるシリンダ潤滑デバイス１は、以下の運転原理により運転する。シリンダ潤滑デバイス１は、上述の注油プランジャ３０を有する注油シリンダ２９、２０を含むいくつかのピストンポンプを稼働させてシリンダライナ１１１内に備え付けられた個々の潤滑クイル１１２にシリンダ油を供給するプランジャコネクタ３１（トラストプレート）を駆動する、複動式油圧ピストン（単数または複数）４１、４６を含む。複動式リニア油圧アクチュエータ、プランジャコネクタ３１および注油プランジャ３０は、咬合によって機械的に結合される。

個々のピストンポンプは、注油プランジャ３０と、注油シリンダ２９と、吸入弁または吸入ギャップと、ポンプの送達ポートの逆止弁とを含む。

油圧アクチュエータピストンまたはピストン４１、４６（単数または複数）は、一つ以上の制御弁を通じて圧力下の油により動力を供給され、アクチュエータピストン４１、４６／プランジャコネクタ３１／注油プランジャ３０が両方向に移動させられ、フルストロークの任意の位置に配置または停止されることが可能になる。

アクチュエータ油圧は、機関設計者の仕様および機関運転条件により、固定または可変でありうる。

アクチュエータピストン４１、４６またはプランジャ３０の位置が、ポジションセンサ４４により測定される。図１〜４に示した実施形態においては、アクチュエータピストン４１の拡張部４２にセンサ４４が設けられる。

シリンダ潤滑デバイス１は、適応周期フィードバックシステムにより制御される。このシステムは、制御弁を時間領域において（数ミリ秒（ｍｓ））稼働させる。アクチュエータピストン４１、４６の稼働により、プランジャ３０がストロークを実行させられる。ストロークの後、アクチュエータピストン４１、４６が移動を停止してから、実際に実行されたストロークが測定される。

測定されたストロークの長さにもとづいて、制御機構が、前回の部分ストローク（単数または複数）の長さの測定値を考慮して次の稼働時間パルス長を計算する。制御機構は、次の部分ストロークの長さを考慮して開始位置に戻ることが必要かを決定する。

シリンダ潤滑デバイス１は、時間に伴った部分ストロークおよびフルストロークの長さをまとめることによって注入されたシリンダ油の量を正確に測定するために、ピストン４１、４６／注油プランジャ３０のフルストロークを常に使用する。しかし、一回の稼働あたりの油量を減少させるために、フルストロークがフルストロークのいくつかの小部分に分けられうる。部分稼働だけでなくメイン（フルストローク）稼働も含めた全ての注入のタイミングが、機関のクランク角にしたがって合わせられる。電子制御ユニット５０は、時間に伴った潤滑油の正確な測定量を得るために、部分ストロークの数および長さをまとめる。

フルストロークが実行されたあとに、アクチュエータピストン４１、４６がその開始位置に戻される。

注油シリンダ２９内のプランジャ３０のフルストロークは、ポジションセンサ４４または別個のフルストロークセンサ４５により検出される。

ポンプシリンダ（注入チャンバ２０内のプランジャ３０）のフルストロークの可能な限りの長さを常に使用することにより、ピストンポンプの摩耗がピストンポンプの注入チャンバ２０の滑り面全体にならされる。その結果、ピストンポンプの寿命が延びる。

シリンダ潤滑油は、任意の所望のクランク角で注入でき、個々の油注入のタイミングは、機関設計者の仕様および機関運転条件にしたがって調節された連続変数でありうる。

シリンダ潤滑デバイス１は、以下の作業サイクルにしたがうのが好ましい。

始動時には、システムがキャリブレーションストロークを実行して、バレルに対するその内部に縦方向に置換可能に設けられたプランジャの機械的エンドストップにしたがって、ポジションセンサから最大値および最小値を決定する。

それから制御ユニット５０が、アクチュエータピストン４１、４６をその開始位置へ移動させる。

電子制御ユニット５０が、次の注入イベントで注入すべきシリンダ潤滑油の所望の分量／量を決定する、すなわち、注油プランジャ３０の次の所望の部分ストロークの長さを決定する。

電子制御ユニット５０が、時間パルスまたは弁稼働時間を命令する（すなわち、注油プランジャ３０を注油シリンダ２９内でシリンダ潤滑油の所望体積に等しい所望長さ移動させるために制御弁４０が開いていることが必要な期待時間を計算することにより、命令する）。それから電子制御ユニット５０が、所定のクランク角で制御弁４０を稼働させ、アクチュエータピストン４１、４６が、一番先の機械的ストップトラストに向かって部分ストロークを先へ移動する。電子制御ユニット５０は、次の部分ストロークで、部分ストロークの長さの不足分を補償する。

アクチュエータピストンの移動が停止したあと、ポジションセンサ４４が、アクチュエータピストン４１（またはプランジャ３０）の実際の位置を測定する。

前の測定にもとづいて新しい時間パルスが計算される、すなわち、シリンダ潤滑油および油圧油のいずれかまたは両方の圧力および粘性の変化に起因する前回の部分ストロークの一切の過不足が、電子制御ユニット５０により次のストロークで補償される。

新しい時間パルスは、所定のクランク角で制御弁４０を稼働させ、アクチュエータピストン４１、４６が、部分ストロークの長さだけ再び現在位置から先へ移動させられ、その後、次の位置測定が行われる。

電子制御ユニット５０は、注油シリンダ２９内のプランジャ３０の残りの利用可能なストロークを把握し、次の部分ストローク終了位置Ｅまでの残りの利用可能なストロークの長さが、次の部分ストロークの所望の長さより短いときに、アクチュエータピストン４１、４６にその開始位置に戻るように命令する。

機械的エンドストップに接触する前の最後のストロークが、残りの可能なストロークよりも大きいと計算された場合には、機械的ストップに接触するまで注入チャンバ２０が空にされ、当該潤滑を完了するために必要な油量が次の部分ストローク／注入に追加される。

別の実施形態では、次の部分ストロークが残りの可能なストロークよりも大きいと計算された場合には、機械的ストップに接触するまで注入チャンバ２０が空にされ、注油プランジャが開始位置に戻され、当該潤滑を完了するために必要な油量が次の部分ストロークに追加される。

プランジャ３０の最大ストロークの長さに達するまでは、注油プランジャ３０はその最後方位置に移動させられない（すなわち、注入チャンバ２０が充填／補充されない）。その結果、エネルギーも保存される。

二つの油圧アクチュエータまたは複動式リニア油圧アクチュエータは、制御弁を通じて圧力下の油により動力を供給され、リニアアクチュエータ／トラストプレート／注油プランジャが両方向に移動させられ、フルストロークの任意の位置に配置または停止されることが可能になる。

図８は、油圧弁が比例４／３方向弁１４０であり、後述のように運転が異なることを除いては上述の実施形態と基本的に同一の、本発明によるシリンダ潤滑デバイスおよび方法の別の実施形態を示す。

潤滑流体／シリンダ油は、実際の必要にしたがって注入されうる。比例油圧弁１４０を用いた運転には以下が含まれうる。
・機関一回転ごとのまたは断続的な、潤滑流体／シリンダ油注入の一部分または複数の部分のレートシェーピング。
・個々の注入ごとに注入体積を調節でき、注入ごとに注入期間（ｍＳ）を調節できる。

この実施形態においては、ポジションセンサの信号がフィードバック制御ループにおいて用いられ、これにしたがって電子制御ユニットにより比例油圧弁１４０の位置が調節されることにより、リニア油圧アクチュエータの速度および位置が閉ループ制御方法により連続的かつ正確に制御される。したがって、シリンダ潤滑油の注油の速度、ならびにシリンダ潤滑油の分量が、正確かつ即座に制御されうる。

図９を参照しながら、このことをより詳細に説明する。シリンダ１１０のピストン１２０の一往復ごとに、一連の注入が実行されうる。したがって、一回転あたりに注入されることとなる所望の体積ｓ_Ｄは、
ｓ_Ｄ＝Ｓ_１＋Ｓ_２＋...＋ｓ_ｎである。

一回転の個々の注入の時間ｔ１、ｔ２、ｔ３、...ｔｎおよび個々の注入の期間は可変である。

したがって、図９において、注入速度ｖ、ｖ＝ｄｓ／ｄｔに対応する注入プロフィールのグラフのピッチは可変である。

所望の体積ｓＤ＝Ｓ１＋Ｓ２＋...＋ｓｎ、例えばＳ１＋Ｓ２（二回の注入）が、ピストンの通過中に実行される。したがって、比例油圧弁を有する実施形態により、一つの潤滑イベントがいくつかの部分イベントに分割されることが可能になる、すなわち、ピストンの一回の通過中に、二回以上の潤滑油注入が行われうる。

別の実施形態（図示せず）によれば、共通駆動部を駆動するアクチュエータは、電気駆動モータにより動力を供給される複動式リニアアクチュエータである。この実施形態は、リニア複動式電気駆動モータ、または可逆回転電気駆動モータの回転を直線運動に転換する機構に結合された可逆回転電気駆動モータを使用しうる。

上述の全ての実施形態において適用されるのは、注油プランジャをその開始位置Ｓに比較的速く、すなわちコイルばねなどの弾性手段を用いる場合よりも速く戻せるように、アクチュエータが戻りストロークに用いられることである。

別の実施形態（図示せず）によれば、大型低速２ストロークディーゼルマルチシリンダ機関用のシリンダ潤滑デバイスを運転する方法が開示され、該方法においては、各可変長ストロークの後に注油プランジャがその開始位置に戻り、そのポンプチャンバを補充する。本実施形態においては、注油プランジャのストロークの長さおよび注油プランジャの直径が複数の部分ストローク用に十分に大きい、すなわち注油ポンプの最大押し退け量が、該当の機関に必要な最大一回分量にほぼ等しいことを除き、シリンダ潤滑デバイスは上述のシリンダ潤滑デバイスと実質的に同一である。シリンダ潤滑デバイスは、注油シリンダ内を摺動可能な注油プランジャをそれぞれ有する複数のピストンポンプと、全ての注油プランジャを同時に駆動するためのリニアアクチュエータを含む共通駆動部と、共通駆動部または注油プランジャ３０の位置を検出するために設けられたポジションセンサ４４とを有する。該方法は、注入ストロークの所望の長さを決定することと、注入ストロークの所望の長さにわたり注油プランジャ（３０）を同時に移動させるようにリニアアクチュエータに指示することと、その後、注油プランジャを補充ストロークで元の方向へ同時に移動させることと、ポジションセンサからの情報により、実行された注入ストロークの実際の長さを決定することと、次の注入ストロークの所望の長さを決定する際に、前回の注入ストロークの所望値からのずれを補償することとを含む。これにおいては、補充ストロークにおいて共通駆動部が弾力部材により駆動されうる。

上述の実施形態は、第一リニア油圧アクチュエータを単シリンダピストンユニットとして示すが、当然のことながら、第一油圧アクチュエータは、代わりに複数の協働するシリンダピストンユニットを含みうる。第二リニア油圧アクチュエータも同様であり、いくつかのシリンダ／ピストンユニットを含みうる。

上述の全ての実施形態で、組み立てられた注油装置１の容量は、機関１００の要求量に等しくなるかこれを上回らなければならない。

したがって、本発明は、潤滑システムに可能な多様な設計および適合を提供する。

本発明の教示には、多数の利点がある。異なる実施形態または実装により、以下の利点の一つ以上がもたらされうる。これが網羅的なリストではなく、本明細書に記載されていない他の利点がありうる点に留意する必要がある。本出願の教示の一つの利点は、潤滑システムの設計および運転に高い柔軟性を提供することである。

本出願の教示は説明の目的で詳細に記載されているが、当然のことながら、かかる詳細は説明のみを目的とし、本出願の教示の範囲を逸脱することなく当業者により変更がなされうる。

特許請求の範囲において用いられるところの「含む」という用語は、他の構成要素またはステップを除外しない。特許請求の範囲において用いられるところの不定冠詞（「ａ」または「ａｎ」）は、複数を除外しない。一つのプロセッサまたは他のユニットが、特許請求の範囲において記載されるいくつかの手段の機能を果たしうる。

本願の原出願の特許請求の範囲に記載された、本願発明の好適な実施例をいくつか記載しておく。
［実施例１］
大型低速２ストロークディーゼルマルチシリンダ機関用のシリンダ潤滑デバイス（１）であって、
前記大型低速２ストロークディーゼルマルチシリンダ機関が、シリンダライナ（１１１）の内表面上を摺動するピストンリング（１２１）を備える往復ピストン（１２０）を各シリンダ（１１０）内に有し、
前記シリンダ潤滑デバイス（１）が、前記往復ピストン（１２０）の往復に関連して、シリンダ（１１０）の円周のまわりに分布する複数の注入ポイント（１１２）を介して前記シリンダライナの前記内表面に正確な分量のシリンダ潤滑流体を提供するように構成され、
前記シリンダ潤滑デバイス（１）が、
・ 注油シリンダ（２０）内で開始位置（Ｓ）と終了位置（Ｅ）との間を摺動可能な注油プランジャ（３０）を各ピストンポンプが有する、複数のピストンポンプと、
・ 全ての前記注油プランジャ（３０）を同時に駆動するためのリニアアクチュエータ（３６、４１、４６、５１）を含む共通駆動部（３１）と、
を備え、
前記注油プランジャ（３０）が、前記開始位置（Ｓ）と前記終了位置（Ｅ）との間の所定のフルストロークを有し、
前記注油シリンダの直径および前記フルストロークの長さが、前記注油プランジャ（３０）が前記開始位置に戻されることが必要になる前に、前記注油プランジャ（３０）が前記開始位置から前記終了位置に向かう方向に部分ストロークで複数回移動させられうるように、前記注油プランジャ（３０）を前記フルストロークの一部分にわたり移動させることにより、前記正確な分量が送達されるような直径および長さであることを特徴とする、シリンダ潤滑デバイス。
［実施例２］
前記共通駆動部が、
前記注油プランジャを前記開始位置から前記終了位置に向かう方向に移動させるための第一油圧または電気アクチュエータを含む、複動式油圧または電気アクチュエータと、
前記注油プランジャを前記終了位置から前記開始位置に向かう方向に移動させるための第二油圧または電気アクチュエータと、
を備える、実施例１に記載のシリンダ潤滑デバイス（１）。
［実施例３］
前記共通駆動部が、
前記注油プランジャ（３０）に接続され、前記注油シリンダ（２０）内の前記注油プランジャ（３０）を同時に移動させるように設けられた、プランジャコネクタ（３１）と、
前記リニアアクチュエータ（４１、５１、３６、４６）であって、複動式のリニアアクチュエータ（４１、５１、３６、４６）と、
を備え、前記複動式リニアアクチュエータ（４１、５１、３６、４６）が、
・ 前記注油プランジャを前記開始位置から前記終了位置に向かう方向に移動させるための第一油圧リニアアクチュエータ（４１、５１）と、
・ 前記注油プランジャを前記終了位置から前記開始位置に向かう方向に移動させるための第二油圧リニアアクチュエータ（３６、４６）と
を備える、実施例１または２に記載のシリンダ潤滑デバイス（１）。
［実施例４］
正確な分量のシリンダ潤滑油が前記シリンダ（１１０）に送達されることになる度に前記注油プランジャを可変長の部分ストロークにわたり移動させるために前記第一油圧リニアアクチュエータ（４１、５１）を稼働させるように構成された電子制御ユニット（５０）をさらに備え、
前記電子制御ユニットが、前記注油プランジャ（３０）がその終了位置（Ｅ）に達したときに前記注油プランジャ（３０）をその開始位置（Ｓ）に戻すために前記第二油圧リニアアクチュエータ（３６、４６）を稼働させるように構成される、
実施例３に記載のシリンダ潤滑デバイス（１）。
［実施例５］
前記注油シリンダ（２０）内の前記注油プランジャ（３０）の位置を検出するために設けられ、前記電子制御ユニット（５０）と通信する、ポジションセンサ（４４）をさらに備える、実施例４に記載のシリンダ潤滑デバイス（１）。
［実施例６］
前記電子制御ユニット（５０）が、潤滑油の現在必要な分量を決定し、または、潤滑油の前記現在必要な分量についての情報を受信し、前記電気制御ユニット（５０）が、相応に前記第一アクチュエータを稼働させることにより、前記決定または受信された潤滑油の必要な分量に対応する距離にわたり、前記注油プランジャ（３０）を部分ストロークで移動させるように構成される、実施例５に記載のシリンダ潤滑デバイス（１）。
［実施例７］
前記電子制御ユニットが、前記注油プランジャ（３０）の前記部分ストロークの前記長さを機関運転条件にもとづいて制御するように構成される、実施例６に記載のシリンダ潤滑デバイス（１）。
［実施例８］
前記電子制御ユニット（５０）が、前記注油プランジャ（３０）の移動の測定にもとづいて、前記注油プランジャ（３０）が前回の部分ストロークでどれだけ移動したかを決定し、前記電子制御ユニット（５０）が、前記注油プランジャ（３０）の次のストロークの所望の長さを決定する際に、前回の部分ストロークの所望値からのずれを補償する、実施例７に記載のシリンダ潤滑デバイス（１）。
［実施例９］
前記第一油圧リニアアクチュエータ（４１、５１）に接続されると共に前記第二油圧リニアアクチュエータ（３６、４６）に接続される油圧弁（４０、１４０）をさらに備え、
前記油圧弁（４０）が、前記第一油圧リニアアクチュエータ（４１、５１）を油圧源（Ｐ）に選択的に接続するように構成されると共に、前記第二油圧リニアアクチュエータ（３６、４６）を前記油圧源に選択的に接続するように構成される、
実施例４〜８のいずれか一つに記載のシリンダ潤滑デバイス（１）。
［実施例１０］
前記油圧弁（４０）が、オン／オフ弁であり、
前記電子制御ユニット（５０）は、前記オン／オフ弁（４０）が前記第一油圧リニアアクチュエータ（４１、５１）を前記油圧源に接続する期間の長さを制御することにより、前記注油プランジャ（３０）の前記部分ストロークを制御するように構成される、
実施例９に記載のシリンダ潤滑デバイス（１）。
［実施例１１］
前記電子制御ユニット（５０）が、前記注油プランジャ（３０）がその終了位置（Ｅ）に達したときに、前記第二油圧リニアアクチュエータ（３６、４６）の動作により前記注油プランジャ（３０）がその開始位置に戻される（Ｓ）ように、前記第二油圧リニアアクチュエータ（３６、４６）を前記油圧源（Ｐ）に接続するように前記オン／オフ弁（４０）に指示するように構成される、実施例１０に記載のシリンダ潤滑デバイス（１）。
［実施例１２］
前記オン／オフ弁が、前記第一油圧リニアアクチュエータ（３６、４６）が前記油圧源（Ｐ）に接続される一方で、前記第二油圧リニアアクチュエータをタンク（Ｔ）に接続するように構成され、またはその逆である、実施例１０または１１に記載のシリンダ潤滑デバイス（１）。
［実施例１３］
前記油圧弁が、比例弁（１４０）であり、前記電子制御ユニット（５０）が、部分ストロークにおける前記注油プランジャ（３０）の前記移動の速度のプロフィールの形を調節するように構成される、実施例９〜１２のいずれか一つに記載のシリンダ潤滑デバイス（１）。
［実施例１４］
前記電子制御ユニット（５０）および前記シリンダ潤滑デバイス（１）が、特定のシリンダ運転条件にもとづいて前記部分ストロークの長さおよび／または前記注油プランジャ（３０）の速度を制御するように構成される、実施例４〜１３のいずれかに記載のシリンダ潤滑デバイス（１）。
［実施例１５］
クロスヘッド型大型低速２ストロークディーゼル機関（１００）であって、
・ 複数のシリンダ（１１０）と、
・ シリンダ内を往復移動可能なピストン（１２０）であり、少なくとも二つのピストンリング（１２１）備えるピストン（１２０）と、
・ 実施例１〜１４のいずれか一つの記載のシリンダ潤滑デバイス（１）と、
を有する、クロスヘッド型大型低速２ストロークディーゼル機関。
［実施例１６］
前記電子制御ユニット（５０）が、機関制御システム（ＥＣＳ）、および前記シリンダ潤滑デバイス（１）の制御システムの両方である、実施例１４に記載のクロスヘッド型大型２ストロークディーゼル機関（１００）。
［実施例１７］
シリンダライナ（１１１）の内表面上を摺動するピストンリング（１２１）を備える往復ピストン（１２０）を各シリンダ（１１０）内に有する大型低速２ストロークディーゼルマルチシリンダ機関用のシリンダ潤滑デバイス（１）を運転する方法であって、
前記シリンダ潤滑デバイス（１）が、前記シリンダの一回の往復または複数回の往復ごとに、シリンダの円周のまわりの等しいレベルに分布した複数の注入ポイントを介して前記シリンダライナの前記内表面に正確な分量のシリンダ潤滑油を提供し、
前記シリンダ潤滑デバイス（１）が、注油シリンダ（２０）内で開始位置（Ｓ）と終了位置（Ｅ）との間を摺動可能な注油プランジャ（３０）を各ピストンポンプが有する、複数のピストンポンプであって、前記開始位置（Ｓ）と前記終了位置（Ｅ）との間の前記注油プランジャ（３０）の移動がフルストロークを形成する、複数のピストンポンプと、前記開始位置（Ｓ）と前記終了位置（Ｅ）との間で両方向に全ての前記注油プランジャ（３０）を同時に駆動するためのリニアアクチュエータ（３６、４１、４６、５１）を含む共通駆動部（３１）とを有し、
前記方法が、複数のシリンダ油注入イベントを生じさせるために、前記リニアアクチュエータ（３６、４１、４６、５１）により前記注油プランジャ（３０）を前記開始位置（Ｓ）から前記終了位置（Ｅ）まで複数の部分ストロークで同時に移動させることと、前記注油プランジャがその終了位置（Ｅ）に達したときに、前記リニアアクチュエータ（３６、４１、４６、５１）により前記注油プランジャ（３０）を前記終了位置（Ｅ）から元の前記開始位置（Ｓ）に戻るまで一回のフルストロークで同時に移動させることとを含む、方法。
［実施例１８］
潤滑油の現在必要な分量を決定または入手することと、前記決定または受信された潤滑油の必要な分量に対応する距離にわたり前記注油プランジャ（３０）を部分ストロークで移動させるように前記リニアアクチュエータに指示することとをさらに含む、実施例１７に記載の方法。
［実施例１９］
前回の部分ストロークでの前記注油プランジャ（３０）の前記移動を測定することと、次の部分ストロークを移動させるように前記リニアアクチュエータ（３６、４１、４６、５１）に指示する際に、前回の部分ストロークの所望値からのずれを補償することとをさらに含む、実施例１８に記載の方法。
［実施例２０］
機関運転条件に応じて前記注油プランジャ（３０）の部分ストロークの長さを調節することをさらに含む、実施例１７〜１９のいずれか一つに記載の方法。
［実施例２１］
注入イベントごとに前記注油プランジャ（３０）の部分ストロークの前記長さを調節することをさらに含む、実施例２０に記載の方法。
［実施例２２］
前記リニアアクチュエータ（３６、４１、４６、５１）が、前記注油プランジャを前記開始位置から前記終了位置に向かう方向に移動させるための第一油圧リニアアクチュエータ（４１、５１）と、前記注油プランジャを前記終了位置から前記開始位置に向かう方向に移動させるための第二油圧リニアアクチュエータ（３６、４６）とを備え、
前記シリンダ潤滑デバイス（１）が、前記第一油圧リニアアクチュエータ（４１、５１）に接続されると共に前記第二油圧リニアアクチュエータ（３６、４６）に接続される油圧弁（４０）を備え、
前記方法が、前記第一油圧リニアアクチュエータ（４１、５１）を油圧源に選択的に接続することを含み、前記第二油圧リニアアクチュエータ（３６、４６）を前記油圧源に選択的に接続することを含む、実施例１７〜２１のいずれか一つに記載の方法。
［実施例２３］
前記注油プランジャ（３０）をその全ストロークの長さの一部分にわたり移動させるために前記第一油圧リニアアクチュエータ（４１、５１）を加圧することと、前記注油プランジャがその終了位置（Ｅ）に達したときにのみ前記注油プランジャ（３０）を戻すために前記第二油圧リニアアクチュエータ（３６、４６）を加圧することとをさらに含む、実施例２２に記載の方法。
［実施例２４］
前記油圧弁（４０）がオン／オフ弁であり、
前記方法が、前記オン／オフ弁（４０）が前記第一油圧リニアアクチュエータ（４１、５１）を前記油圧源に接続する期間の長さを制御することにより、前記注油プランジャ（３０）の前記部分ストロークを制御することを含む、実施例２２に記載の方法。
［実施例２５］
前記方法が、注入イベントごとに機関運転条件に合わせて調節される連続的に変更可能な長さのストロークで前記注油プランジャ（３０）が移動するように、前記油圧オン／オフ弁（４０）を制御することを含み、前記オン／オフ弁（４０）に時間パルスを提供して潤滑流体の所定の分量に対応する所定の時間に前記オン／オフ弁（４０）を開いておくことによる、実施例２４に記載の方法。
［実施例２６］
シリンダライナ（１１１）の内表面上を摺動するピストンリング（１２１）を有する往復ピストン（１２０）を各シリンダ（１１０）内に有する大型低速２ストロークディーゼルマルチシリンダ機関用のシリンダ潤滑デバイス（１）を運転する方法であって、
前記シリンダ潤滑デバイス（１）が、前記シリンダの一回の往復または複数回の往復ごとに、シリンダの円周のまわりの等しいレベルに分布した複数の注入ポイントを介して前記シリンダライナの前記内表面に正確な分量のシリンダ潤滑油を提供し、
前記シリンダ潤滑デバイス（１）が、注油シリンダ（２０）内を摺動可能な注油プランジャ（３０）を各ピストンポンプが有する、複数のピストンポンプと、全ての前記注油プランジャ（３０）を同時に駆動するためのリニアアクチュエータ（３６、４１、４６、５１）を含む共通駆動部（３１）と、前記共通駆動部または前記注油プランジャ（３０）の位置を検出するために設けられたポジションセンサ（４４）とを有し、
前記方法が、注入ストロークの所望の長さを決定することと、前記注入ストロークの前記所望の長さにわたり前記注油プランジャ（３０）を同時に移動させるように前記リニアアクチュエータ（３６、４１、４６、５１）に指示することと、その後、前記注油プランジャ（３０）を補充ストロークで元の方向へ同時に移動させることと、前記ポジションセンサ（４４）からの情報により、前記実行された注入ストロークの実際の長さを決定することと、次の注入ストロークの前記所望の長さを決定する際に、前回の注入ストロークの所望値からのずれを補償することとを含む、方法。
［実施例２７］
前記補充ストロークにおいて弾性部材により前記共通駆動部が駆動される、実施例２６に記載の方法。

Claims (1)

1. 大型低速２ストロークディーゼルマルチシリンダ機関用のシリンダ潤滑デバイス（１）であって、
   複数のシリンダ油注入イベントを生じさせるために、リニアアクチュエータ（３６、４１、４６、５１）により注油プランジャ（３０）を開始位置（Ｓ）から終了位置（Ｅ）まで、前記複数のシリンダ油注入イベントに対応する複数の部分ストロークで同時に移動させ、
   前記注油プランジャがその終了位置（Ｅ）に達したときに、前記リニアアクチュエータ（３６、４１、４６、５１）により前記注油プランジャ（３０）を前記終了位置（Ｅ）から元の前記開始位置（Ｓ）に戻るまで一回のフルストロークで同時に移動させる、
   ように構成される、シリンダ潤滑デバイス（１）。

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