(57)【要約】【課題】２段式の油圧アクチュエータの異常を自動的に検出する。【解決手段】油圧アクチュエータ７２の動作監視システムでは、監視部は、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。当該動作監視システムによれば、油圧アクチュエータ７２の異常を自動的に検出することができる。【選択図】図４
2020056354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−６８７７９号公報
【特許文献２】特開２００１−２０８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【発明の効果】
【００１５】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】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。
【図２】制御システムの機能を示すブロック図である。
【図３】油圧駆動システムの断面図である。
【図４】油圧駆動システムの断面図である。
【図５】油圧駆動システムの断面図である。
【図６】油圧駆動システムの断面図である。
【図７】油圧駆動システムの断面図である。
【図８】油圧駆動システムの断面図である。
【図９】油圧駆動システムの断面図である。
【図１０】油圧駆動システムの断面図である。
【図１１】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。
【図１２】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。
【図１３】油圧駆動システムの断面図である。
【図１４】油圧駆動システムの断面図である。
【図１５】油圧駆動システムの断面図である。
【図１６】油圧駆動システムの断面図である。
【図１７】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。
【図１８】油圧駆動システムの断面図である。
【図１９】油圧駆動システムの断面図である。
【図２０】油圧駆動システムの断面図である。
【図２１】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。
【図２２】油圧駆動システムの断面図である。
【図２３】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。
【図２４】油圧駆動システムの断面図である。
【図２５】他の油圧駆動システムの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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）。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【符号の説明】
【０１３２】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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