(57)【要約】【課題】舶用ディーゼルエンジンの燃費の向上と排気弁の駆動効率の向上とを両立させることができる油圧駆動装置を提供すること。【解決手段】本発明の一態様である油圧駆動装置は、舶用ディーゼルエンジンのシリンダの燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射弁と、作動油の圧力を蓄積する第１の蓄圧部と、第１の蓄圧部における作動油の圧力を調整する第１の作動油吐出ポンプと、第１の蓄圧部に蓄積された作動油の圧力を利用して燃料噴射弁に燃料を圧送する燃料噴射ポンプとを備える。また、この油圧駆動装置は、シリンダの排気ポートを開閉可能に閉止する排気弁と、第１の蓄圧部とは独立して作動油の圧力を蓄積する第２の蓄圧部と、第２の蓄圧部における作動油の圧力を調整する第２の作動油吐出ポンプと、第２の蓄圧部に蓄積された作動油の圧力を利用して排気弁を開閉駆動する動弁装置とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
舶用ディーゼルエンジンのシリンダの燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射弁と、
作動油の圧力を蓄積する第１の蓄圧部と、
配管を通じて前記第１の蓄圧部に作動油を吐出することにより、前記第１の蓄圧部における作動油の圧力を調整する第１の作動油吐出ポンプと、
前記第１の蓄圧部に蓄積された作動油の圧力を利用して、前記燃料噴射弁に前記燃料を圧送する燃料噴射ポンプと、
前記シリンダの排気ポートを開閉可能に閉止する排気弁と、
前記第１の蓄圧部とは独立して作動油の圧力を蓄積する第２の蓄圧部と、
配管を通じて前記第２の蓄圧部に作動油を吐出することにより、前記第２の蓄圧部における作動油の圧力を調整する第２の作動油吐出ポンプと、
前記第２の蓄圧部に蓄積された作動油の圧力を利用して、前記排気弁を開閉駆動する動弁装置と、
を備えることを特徴とする油圧駆動装置。
【請求項２】
前記第１の蓄圧部に通じる前記第１の作動油吐出ポンプの配管と、前記第２の蓄圧部に通じる前記第２の作動油吐出ポンプの配管とを連通可能に接続する連通管と、
前記連通管に設けられる開閉弁と、
前記第１の作動油吐出ポンプによって吐出された作動油を、前記第１の作動油吐出ポンプの配管から前記連通管を通じて前記第２の作動油吐出ポンプの配管に流通させ得るように、所定の期間、前記開閉弁を開状態に制御し、前記第１の作動油吐出ポンプの配管から前記連通管を通じて前記第２の作動油吐出ポンプの配管に向かう前記作動油の流通を停止させるように、前記所定の期間以外の期間、前記開閉弁を閉状態に制御する制御部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の油圧駆動装置。
【請求項３】
前記第１の蓄圧部に蓄積された作動油の圧力を利用して、前記燃料の流通経路内に水を注入する注水ポンプを備え、
前記燃料噴射弁は、圧送された前記燃料と注入された前記水とを前記シリンダの燃焼室に噴射することを特徴とする請求項１または２に記載の油圧駆動装置。
【請求項４】
前記第１の作動油吐出ポンプは、電動ポンプであり、
前記第２の作動油吐出ポンプは、前記舶用ディーゼルエンジンの出力軸に連動して駆動する機関駆動ポンプであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の油圧駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶に搭載される舶用ディーゼルエンジンの油圧駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、舶用ディーゼルエンジンの分野においては、燃料噴射を行う燃料噴射ポンプや排気弁を開閉させる動弁装置を、作動油の圧力を利用して作動させる油圧駆動の技術が提案されている（例えば特許文献１、２参照）。一般に、作動油は、高圧ポンプから配管を通じて蓄圧室に吐出される。この作動油の圧力は、高圧ポンプから蓄圧室への作動油の吐出量によって調整される。このように蓄圧室に蓄積された作動油の圧力は、この蓄圧室からの作動油の供給を通して、燃料噴射ポンプや動弁装置に伝達される。燃料噴射ポンプは、伝達された作動油の圧力を利用してピストンを駆動させることにより、シリンダの燃焼室に燃料を噴射することができる。動弁装置は、排気弁を開閉駆動するための駆動油を有する油圧式の装置であり、伝達された作動油の圧力により、排気弁を開閉駆動することができる。
【０００３】
また、燃料噴射ポンプおよび動弁装置には、作動油の供給経路上に制御弁が各々設けられている。燃料噴射ポンプおよび動弁装置への作動油の各供給タイミング、すなわち、作動油の圧力を利用した燃料噴射ポンプおよび動弁装置の各作動タイミングは、各制御弁によって所望のタイミングに各々制御される。
【０００４】
燃料噴射ポンプは、作動油の圧力の増減変化に伴い、燃焼室に燃料を噴射する際の噴射圧力（以下、燃料噴射圧力と適宜いう）を増減させる。このような燃料噴射圧力は、舶用ディーゼルエンジンの燃費を向上させるという観点から、舶用ディーゼルエンジンの負荷（以下、エンジン負荷と適宜いう）の上昇に伴って増加させることが好ましい。すなわち、上述した蓄圧室内の作動油の圧力は、燃料噴射ポンプの作動に利用される場合、エンジン負荷に応じて増減することが好ましい。以下、燃費といえば、特に説明がない場合、舶用ディーゼルエンジンの燃費を意味する。
【０００５】
一方、動弁装置は、作動油の圧力の増減変化に伴い、シリンダの排気ポートを開放する際の排気弁の開駆動力を増減させる。なお、排気弁の開駆動力は、排気弁の開駆動に必要な駆動力である。動弁装置は、排気弁の開駆動に抗するシリンダ内の圧力（以下、筒内圧力と適宜いう）よりも排気弁の開駆動力が大きければ、排気弁の開駆動を行うことができる。したがって、排気弁の開駆動力は、排気弁の駆動効率を向上させるという観点から、筒内圧力に逆らって支障なく排気弁を駆動できる範囲で極力小さいことが好ましい。すなわち、上述した蓄圧室内の作動油の圧力は、動弁装置の作動に利用される場合、筒内圧力に応じて増減することが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４１７６７４２号公報
【特許文献２】特許第４２５０４６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来技術では、燃料噴射ポンプによる燃料噴射圧力を増加させるために蓄圧室内の作動油の圧力をエンジン負荷の上昇に応じて増加させた場合、この作動油の増加後の圧力は、動弁装置の作動にとって過度に高くなる恐れがある。すなわち、排気弁の開駆動力が過度に強くなる恐れがある。この現象は、筒内圧力が必ずしもエンジン負荷の上昇に比例して増加するとは限らないことから、起こり得る。排気弁の開駆動力が過度に強い場合、動弁装置に排気弁が強く衝突して排気弁が振動する等の不安定な状態になるとともに、動弁装置の駆動油の配管を過度に振動させる恐れがある。さらには、排気弁の開駆動に消費されるエネルギーは作動油の圧力と消費量との乗算値に比例するため、動弁装置の駆動油の圧力が過度に高い場合、排気弁の駆動効率が低下してしまう恐れがある。
【０００８】
また、動弁装置による排気弁の開駆動力を調整するために蓄圧室内の作動油の圧力を筒内圧力に応じて増減させた場合、この作動油の増減後の圧力は、燃料噴射ポンプの作動にとって不十分なものになる恐れがある。すなわち、燃料噴射圧力をエンジン負荷に応じて十分に増加させることが困難になる恐れがある。これに起因して、燃費を悪化させる場合がある。
【０００９】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、舶用ディーゼルエンジンの燃費の向上と排気弁の駆動効率の向上とを両立させることができる油圧駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る油圧駆動装置は、舶用ディーゼルエンジンのシリンダの燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射弁と、作動油の圧力を蓄積する第１の蓄圧部と、配管を通じて前記第１の蓄圧部に作動油を吐出することにより、前記第１の蓄圧部における作動油の圧力を調整する第１の作動油吐出ポンプと、前記第１の蓄圧部に蓄積された作動油の圧力を利用して、前記燃料噴射弁に前記燃料を圧送する燃料噴射ポンプと、前記シリンダの排気ポートを開閉可能に閉止する排気弁と、前記第１の蓄圧部とは独立して作動油の圧力を蓄積する第２の蓄圧部と、配管を通じて前記第２の蓄圧部に作動油を吐出することにより、前記第２の蓄圧部における作動油の圧力を調整する第２の作動油吐出ポンプと、前記第２の蓄圧部に蓄積された作動油の圧力を利用して、前記排気弁を開閉駆動する動弁装置と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る油圧駆動装置は、上記の発明において、前記第１の蓄圧部に通じる前記第１の作動油吐出ポンプの配管と、前記第２の蓄圧部に通じる前記第２の作動油吐出ポンプの配管とを連通可能に接続する連通管と、前記連通管に設けられる開閉弁と、前記第１の作動油吐出ポンプによって吐出された作動油を、前記第１の作動油吐出ポンプの配管から前記連通管を通じて前記第２の作動油吐出ポンプの配管に流通させ得るように、所定の期間、前記開閉弁を開状態に制御し、前記第１の作動油吐出ポンプの配管から前記連通管を通じて前記第２の作動油吐出ポンプの配管に向かう前記作動油の流通を停止させるように、前記所定の期間以外の期間、前記開閉弁を閉状態に制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る油圧駆動装置は、上記の発明において、前記第１の蓄圧部に蓄積された作動油の圧力を利用して、前記燃料の流通経路内に水を注入する注水ポンプを備え、前記燃料噴射弁は、圧送された前記燃料と注入された前記水とを前記シリンダの燃焼室に噴射することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る油圧駆動装置は、上記の発明において、前記第１の作動油吐出ポンプは、電動ポンプであり、前記第２の作動油吐出ポンプは、前記舶用ディーゼルエンジンの出力軸に連動して駆動する機関駆動ポンプであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、舶用ディーゼルエンジンの燃費の向上と排気弁の駆動効率の向上とを両立させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る油圧駆動装置の一構成例を示す模式図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る油圧駆動装置が適用される舶用ディーゼルエンジンの一構成例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、添付図面を参照して、本発明に係る油圧駆動装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態により、本発明が限定されるものではない。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実のものとは異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。また、各図面において、同一構成部分には同一符号が付されている。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態に係る油圧駆動装置の一構成例を示す模式図である。本実施形態に係る油圧駆動装置１００は、作動油の圧力を利用して燃料等の噴射や排気弁の開閉を行うためのものであり、図１に示すように、燃料噴射系統１と、排気弁駆動系統１１とを備える。また、油圧駆動装置１００は、作動油の供給および圧力制御のための設備、例えば、フィルタ２３と、噴射弁側高圧ポンプ２４と、排気弁側高圧ポンプ２５と、開閉弁２６と、逆止弁２７と、制御部２８と、送給管１１１〜１１４と、連通管１１５とを備える。さらに、油圧駆動装置１００は、作動油の回収および貯蔵のための設備、例えば、サンプタンク２１と、貯蔵タンク２２と、回収管１０３〜１０５と、戻し管１１０とを備える。なお、図１において、実線矢印は作動油等の流体の流通を示し、一点鎖線矢印は電気信号線を示す。
【００１８】
燃料噴射系統１は、燃料等の噴射を行うための設備である。図１に示すように、燃料噴射系統１は、燃料噴射弁２と、燃料噴射ポンプ３と、燃料噴射側の制御弁４と、注水ポンプ５と、注水側の制御弁６と、噴射弁側蓄圧部７と、リリーフ弁８とを備える。また、燃料噴射系統１は、燃料噴射管１０１と、注水管１０２と、注水弁９ａ、９ｂと、注水逆止弁１０ａ、１０ｂとを備える。
【００１９】
燃料噴射弁２は、舶用ディーゼルエンジンのシリンダ２０３の燃焼室２０４に燃料を噴射し得るように構成される。図１に示すように、燃料噴射弁２は、燃料噴射管１０１を介して燃料噴射ポンプ３と連通可能に接続されている。燃料噴射弁２は、燃料噴射ポンプ３によって圧送された燃料を、燃料噴射管１０１から受け入れて燃焼室２０４に噴射する。また、本実施形態では、燃料噴射ポンプ３の吐出口から燃料噴射弁２の噴射口に至る燃料の流通経路内に、蒸留水等の水が注水ポンプ５によって注入される。なお、この燃料の流通経路は、例えば、燃料噴射管１０１と、燃料噴射弁２の内部に形成された流路とによって構成される。燃料噴射弁２は、燃料噴射ポンプ３によって圧送された燃料と注水ポンプ５によって注入された水とを、燃料噴射ポンプ３の圧送作用により、燃焼室２０４に交互に噴射（すなわち層状に噴射）する。
【００２０】
なお、図１では、油圧駆動装置１００の構成を説明し易くするために、燃料噴射弁２をシリンダ２０３から離して図示しているが、燃料噴射弁２は、その噴射口を燃焼室２０４に向けた態様でシリンダ２０３に設けられている。
【００２１】
燃料噴射ポンプ３は、作動油の圧力を利用して燃料の圧送を行う油圧駆動式のポンプである。図１に示すように、燃料噴射ポンプ３は、ピストン３ａと、吐出室３ｂと、作動油室３ｃとを有する。ピストン３ａは、その長手方向に沿って往復駆動し得るように、燃料噴射ポンプ３の内部空間に設けられる。例えば、ピストン３ａは、燃料吐出側のピストン径が作動油受け側のピストン径よりも小径となるように棒状に形成される。吐出室３ｂは、燃料噴射ポンプ３から吐出される燃料を一時貯留する空間である。図１に示すように、吐出室３ｂは、燃料噴射ポンプ３の内部空間のうちピストン３ａの燃料吐出側の端部と面する空間となるように構成される。作動油室３ｃは、燃料噴射ポンプ３を作動させる作動油を受け入れる空間である。図１に示すように、作動油室３ｃは、燃料噴射ポンプ３の内部空間のうちピストン３ａの作動油受け側の端部と面する空間となるように構成される。
【００２２】
また、燃料噴射ポンプ３は、吐出室３ｂを燃料で満たすための注入口３ｄおよび排出口３ｅを有する。注入口３ｄおよび排出口３ｅは、吐出室３ｂに通じるように燃料噴射ポンプ３の本体に設けられる。燃料は、燃料タンク（図示せず）の配管等を通じて注入口３ｄから吐出室３ｂに供給される。また、吐出室３ｂに貯留された燃料は、排出口３ｅから配管等を通じて燃料タンクに戻される。このように吐出室３ｂと燃料タンクとの間で燃料を循環させることにより、吐出室３ｂから気体（気泡）が除去されながら、吐出室３ｂが燃料で満たされる。
【００２３】
また、図１に示すように、燃料噴射ポンプ３には、燃料噴射管１０１が連結されている。具体的には、燃料噴射管１０１は、一端部が燃料噴射ポンプ３における吐出室３ｂの吐出口に接続され且つ他端部が燃料噴射弁２に接続される。燃料噴射管１０１は、燃料噴射ポンプ３の吐出室３ｂと燃料噴射弁２内の流路および噴射口とを連通させる。
【００２４】
このような構成を有する燃料噴射ポンプ３は、噴射弁側蓄圧部７に蓄積された作動油の圧力を利用して、燃料噴射弁２に燃料を圧送する。この際、燃料噴射ポンプ３は、制御弁４が噴射弁側蓄圧部７と作動油室３ｃとを連通させるように駆動した場合、噴射弁側蓄圧部７から制御弁４を介して作動油室３ｃに作動油を受け入れる。燃料噴射ポンプ３は、受け入れた作動油の圧力を利用して、吐出室３ｂを圧縮するようにピストン３ａを作動させる。これにより、燃料噴射ポンプ３は、吐出室３ｂと注入口３ｄおよび排出口３ｅとの連通をピストン３ａで遮断しながら、吐出室３ｂ内の燃料を加圧する。加圧された燃料は、吐出室３ｂから燃料噴射管１０１を通じて燃料噴射弁２に圧送される。その後、制御弁４は、噴射弁側蓄圧部７と作動油室３ｃとの連通を遮断するように駆動し、これにより、噴射弁側蓄圧部７から作動油室３ｃへの作動油の供給が停止される。この場合、制御弁４は、作動油室３ｃと回収管１０３とを連通させた状態となっている。ピストン３ａは、燃料噴射ポンプ３の内部空間に設けられたバネ等の付勢部（図示せず）の反発力により、作動油室３ｃ内の作動油を制御弁４側へ押圧する。この押圧された作動油は、作動油室３ｃから制御弁４および回収管１０３を通じてサンプタンク２１に送出される。この結果、ピストン３ａは、燃料圧送前の位置に戻される。燃料噴射ポンプ３は、ピストン３ａによる吐出室３ｂの圧縮（燃料の加圧）を解除する。
【００２５】
制御弁４は、噴射弁側蓄圧部７から燃料噴射ポンプ３への作動油の供給を制御するための弁である。具体的には、制御弁４は、電磁弁等の電動式の開閉弁によって構成され、図１に示すように、燃料噴射ポンプ３（詳細には作動油室３ｃ）および噴射弁側蓄圧部７と連通可能に設けられる。制御弁４は、燃料の噴射タイミングに開状態となって、噴射弁側蓄圧部７内の作動油を燃料噴射ポンプ３の作動油室３ｃに供給する。この開状態において、制御弁４は、噴射弁側蓄圧部７と作動油室３ｃとの連通経路を開けるとともに、作動油室３ｃと回収管１０３との連通経路を閉じている。一方、制御弁４は、燃料の噴射タイミング以外の期間、閉状態となって、噴射弁側蓄圧部７から燃料噴射ポンプ３の作動油室３ｃへの作動油の供給を停止する。この閉状態において、制御弁４は、噴射弁側蓄圧部７と作動油室３ｃとの連通経路を閉じるとともに、作動油室３ｃと回収管１０３との連通経路を開けている。このような制御弁４の開閉駆動のタイミングは、制御部２８によって制御される。また、図１に示すように、制御弁４は、回収管１０３を介してサンプタンク２１と連通可能に接続されている。制御弁４は、燃料噴射ポンプ３の作動に使用された作動油を作動油室３ｃから受け入れ、受け入れた使用済みの作動油を、回収管１０３を通じてサンプタンク２１に送出する。
【００２６】
注水ポンプ５は、作動油の圧力を利用して注水を行う油圧駆動式のポンプである。図１に示すように、注水ポンプ５は、ピストン５ａと、吐出室５ｂと、作動油室５ｃとを有する。ピストン５ａは、その長手方向に沿って往復駆動し得るように、注水ポンプ５の内部空間に設けられる。例えば、ピストン５ａは、水吐出側のピストン径が作動油受け側のピストン径よりも小径となるように棒状に形成される。吐出室５ｂは、注水ポンプ５から吐出される燃料を一時貯留する空間である。図１に示すように、吐出室５ｂは、注水ポンプ５の内部空間のうちピストン５ａの水吐出側の端部と面する空間となるように構成される。作動油室５ｃは、注水ポンプ５を作動させる作動油を受け入れる空間である。図１に示すように、作動油室５ｃは、注水ポンプ５の内部空間のうちピストン５ａの作動油受け側の端部と面する空間となるように構成される。
【００２７】
また、注水ポンプ５は、吐出室５ｂを水で満たすための注入口５ｄを有する。注入口５ｄは、吐出室５ｂに通じるように注水ポンプ５の本体に設けられる。注水対象の水は、水タンク（図示せず）の配管等を通じて注入口５ｄから吐出室５ｂに供給される。吐出室５ｂには、注水ポンプ５による注水が行われる都度、注入口５ｄを通じて水が供給（補給）される。
【００２８】
また、図１に示すように、注水ポンプ５には、注水管１０２が連結されている。具体的には、注水管１０２は、一端部から他端部に向かって複数の分岐管（本実施形態では２つの注水分岐管１０２ａ、１０２ｂ）に分岐している。注水管１０２の一端部は、注水ポンプ５における吐出室５ｂの吐出口に接続されている。注水管１０２の他端部、詳細には、注水分岐管１０２ａ、１０２ｂの各出口端部は、燃料噴射弁２と燃料噴射管１０１とに各々接続されている。一方の注水分岐管１０２ａの中途部には、注水弁９ａと注水逆止弁１０ａとが設けられる。注水弁９ａは、開状態となって注水分岐管１０２ａから燃料噴射弁２への水の注入を可能にし、閉状態となって注水分岐管１０２ａから燃料噴射弁２への水の注入を不可にする。注水逆止弁１０ａは、注水分岐管１０２ａ内での水の逆流を防止する。他方の注水分岐管１０２ｂの中途部には、注水弁９ｂと注水逆止弁１０ｂとが設けられる。注水弁９ｂは、開状態となって注水分岐管１０２ｂから燃料噴射管１０１への水の注入を可能にし、閉状態となって注水分岐管１０２ｂから燃料噴射管１０１への水の注入を不可にする。注水逆止弁１０ｂは、注水分岐管１０２ｂ内での水の逆流を防止する。これら注水弁９ａ、９ｂの開閉駆動のタイミングは、制御部２８によって制御されてもよいし、別の制御部（図示せず）によって制御されてもよい。
【００２９】
このような構成を有する注水ポンプ５は、噴射弁側蓄圧部７に蓄積された作動油の圧力を利用して、上述した燃料の流通経路内に水を注入する。この際、注水ポンプ５は、制御弁６が噴射弁側蓄圧部７と作動油室５ｃとを連通させるように駆動した場合、噴射弁側蓄圧部７から制御弁６を介して作動油室５ｃに作動油を受け入れる。注水ポンプ５は、受け入れた作動油の圧力を利用して、吐出室５ｂを圧縮するようにピストン５ａを作動させる。これにより、注水ポンプ５は、吐出室５ｂと注入口５ｄとの連通をピストン５ａで遮断しながら、吐出室５ｂ内の水を加圧する。加圧された水は、吐出室５ｂから注水管１０２を通じて燃料の流通経路内（詳細には当該流通経路を満たす燃料中）に注入される。詳細には、注水弁９ａが開状態である場合、加圧された水は、吐出室５ｂから注水分岐管１０２ａを通じて燃料噴射弁２内の流路（当該流路を満たす燃料中）に注入される。注水弁９ｂが開状態である場合、加圧された水は、吐出室５ｂから注水分岐管１０２ｂを通じて燃料噴射管１０１内（燃料噴射管１０１を満たす燃料中）に注入される。この結果、柱状の燃料と柱状の水とが、当該流通経路に沿って交互に存在した状態になる。その後、制御弁６は、噴射弁側蓄圧部７と作動油室５ｃとの連通を遮断するように駆動し、これにより、噴射弁側蓄圧部７から作動油室５ｃへの作動油の供給が停止される。この場合、制御弁６は、作動油室５ｃと回収管１０４とを連通させた状態となっている。ピストン５ａは、注水ポンプ５の内部空間に設けられたバネ等の付勢部（図示せず）の反発力により、作動油室５ｃ内の作動油を制御弁６側へ押圧する。この押圧された作動油は、作動油室５ｃから制御弁６および回収管１０４を通じてサンプタンク２１に送出される。この結果、ピストン５ａは、注水前の位置に戻される。注水ポンプ５は、ピストン５ａによる吐出室５ｂの圧縮（水の加圧）を解除する。
【００３０】
制御弁６は、噴射弁側蓄圧部７から注水ポンプ５への作動油の供給を制御するための弁である。具体的には、制御弁６は、電磁弁等の電動式の開閉弁によって構成され、図１に示すように、注水ポンプ５（詳細には作動油室５ｃ）および噴射弁側蓄圧部７と連通可能に設けられる。制御弁６は、水の注入タイミングに開状態となって、噴射弁側蓄圧部７内の作動油を注水ポンプ５の作動油室５ｃに供給する。この開状態において、制御弁６は、噴射弁側蓄圧部７と作動油室５ｃとの連通経路を開けるとともに、作動油室５ｃと回収管１０４との連通経路を閉じている。一方、制御弁６は、水の注入タイミング以外の期間、閉状態となって、噴射弁側蓄圧部７から注水ポンプ５の作動油室５ｃへの作動油の供給を停止する。この閉状態において、制御弁６は、噴射弁側蓄圧部７と作動油室５ｃとの連通経路を閉じるとともに、作動油室５ｃと回収管１０４との連通経路を開けている。このような制御弁６の開閉駆動のタイミングは、制御部２８によって制御される。また、図１に示すように、制御弁６は、回収管１０４を介してサンプタンク２１と連通可能に接続されている。制御弁６は、注水ポンプ５の作動に使用された作動油を作動油室５ｃから受け入れ、受け入れた使用済みの作動油を、回収管１０４を通じてサンプタンク２１に送出する。
【００３１】
噴射弁側蓄圧部７は、燃料噴射系統１において利用される作動油の圧力を蓄積するもの（第１の蓄圧部）である。噴射弁側蓄圧部７は、作動油を貯蔵可能な蓄圧室を内部に形成する中空の構造体であり、図１に示すように、送給管１１３を介して噴射弁側高圧ポンプ２４と連通可能に接続される。噴射弁側蓄圧部７は、送給管１１３を通じて噴射弁側高圧ポンプ２４から吐出（圧送）された作動油を内部の蓄圧室に貯留し、これにより、作動油の圧力を蓄積する。このように噴射弁側蓄圧部７に蓄積される作動油の圧力は、噴射弁側高圧ポンプ２４から噴射弁側蓄圧部７への作動油の吐出量によって調整される。噴射弁側蓄圧部７に蓄積された作動油の圧力は、上述した燃料噴射ポンプ３の作動と注水ポンプ５の作動とに共用される。
【００３２】
リリーフ弁８は、作動油の圧力の過剰分を噴射弁側蓄圧部７から逃がすための弁である。図１に示すように、リリーフ弁８は、噴射弁側蓄圧部７に設けられる。リリーフ弁８は、作動油の圧力が燃料噴射ポンプ３および注水ポンプ５の各作動に必要な圧力を超えて過剰に噴射弁側蓄圧部７に蓄積された場合、開状態となって、この過剰な圧力分、噴射弁側蓄圧部７から作動油を排出する。これにより、噴射弁側蓄圧部７内の作動油の圧力が噴射弁側蓄圧部７の設計上の上限圧力を超えるという事態を回避することができる。
【００３３】
排気弁駆動系統１１は、舶用ディーゼルエンジンのシリンダ２０３の排気ポート２０５を開閉するための弁開閉駆動を行う設備である。図１に示すように、排気弁駆動系統１１は、排気弁１２と、上部動弁装置１３と、下部動弁装置１４と、油圧管１５と、制御弁１６と、排気弁側蓄圧部１７と、リリーフ弁１８とを備える。
【００３４】
排気弁１２は、舶用ディーゼルエンジンのシリンダ２０３の排気ポート２０５を開閉可能に閉止する弁である。図１に示すように、排気弁１２は、一端部に排気ポート２０５の開閉を担う弁部１２ａを有し且つ他端部に駆動時の油圧を受けるピストン部１２ｂを有するように、棒状に構成される。また、排気弁１２は、その長手方向（図１中の太線両側矢印参照）に沿って往復駆動し得るように、上部動弁装置１３に支持されている。排気弁１２は、後述する動弁装置の作用により、排気ポート２０５を閉止する位置から下降して排気ポート２０５を開放し、排気ポート２０５を開放する位置から上昇して排気ポート２０５を閉止する。
【００３５】
動弁装置は、排気弁側蓄圧部１７に蓄積された作動油の圧力を利用して、排気弁１２を開閉駆動するものである。本実施形態において、この動弁装置は、図１に示す上部動弁装置１３および下部動弁装置１４によって構成される。これらの上部動弁装置１３および下部動弁装置１４は、図１に示すように、排気弁１２を開閉駆動するための駆動油を流通させる油圧管１５によって連結されている。
【００３６】
上部動弁装置１３は、図１に示すように、駆動油室１３ａおよび付勢室１３ｂを有し、排気弁１２を開閉可能に支持するように構成される。駆動油室１３ａは、油圧を利用して排気弁１２を開閉駆動するための駆動油を貯留する空間である。図１に示すように、駆動油室１３ａは、上部動弁装置１３の内部空間（排気弁１２を支持しながら長手方向に往復駆動させるための空間）のうち、排気弁１２のピストン部１２ｂと面する空間となるように構成される。付勢室１３ｂは、弁部１２ａによって排気ポート２０５を閉止する方向に排気弁１２を付勢する空気バネ等の付勢部（図示せず）を構成するための空間である。図１に示すように、付勢室１３ｂは、排気弁１２の中途部に形成された突起部（付勢部の付勢力を受ける部分）を摺動可能に収容するように構成される。
【００３７】
下部動弁装置１４は、図１に示すように、ピストン１４ａと、駆動油室１４ｂと、作動油室１４ｃとを有する。ピストン１４ａは、その長手方向に沿って往復駆動し得るように、下部動弁装置１４の内部空間に設けられる。例えば、ピストン１４ａは、駆動油受け側のピストン径と作動油受け側のピストン径とが互いに相異する径となるように形成される。駆動油室１４ｂは、駆動油を貯留する空間である。図１に示すように、駆動油室１４ｂは、下部動弁装置１４の内部空間のうち、ピストン１４ａの駆動油受け側の端部と面する空間となるように構成される。作動油室１４ｃは、動弁装置（詳細には上部動弁装置１３および下部動弁装置１４）を作動させる作動油を受け入れる空間である。図１に示すように、作動油室１４ｃは、下部動弁装置１４の内部空間のうち、ピストン１４ａの作動油受け側の端部と面する空間となるように構成される。
【００３８】
また、図１に示すように、下部動弁装置１４には、駆動油室１４ｂの駆動油供給口に逆止弁１４ｄが設けられている。逆止弁１４ｄは、駆動油室１４ｂ内の駆動油の圧力が所定の基準圧力未満になった場合、この駆動油の圧力に抗して開状態となり、逆止弁１４ｄから駆動油室１４ｂへの駆動油の供給を可能とする。一方、逆止弁１４ｄは、駆動油室１４ｂ内の駆動油の圧力が所定の基準圧力以上である場合、この基準圧力以上の駆動油に押圧されて閉状態となり、駆動油室１４ｂから逆止弁１４ｄの外部へ向かう駆動油の流れ（逆流）を防止するとともに、上記駆動油の供給を不可とする。
【００３９】
油圧管１５は、上部動弁装置１３と下部動弁装置１４との間で駆動油を授受するための配管である。図１に示すように、油圧管１５は、上部動弁装置１３の駆動油室１３ａと下部動弁装置１４の駆動油室１４ｂとを連通させるように、一端部が上部動弁装置１３に接続され且つ他端部が下部動弁装置１４に接続される。駆動油は、逆止弁１４ｄを介して上部動弁装置１３の駆動油室１３ａに供給され、油圧管１５を通じて下部動弁装置１４の駆動油室１４ｂに送出される。このようにして、上部動弁装置１３の駆動油室１３ａから油圧管１５を通じて下部動弁装置１４の駆動油室１４ｂに至る全域が、駆動油によって満たされた状態となる。なお、上部動弁装置１３の駆動油室１３ａには、オリフィス等の小径の排出口（図示せず）が設けられている。駆動油は、逆止弁１４ｄからの供給と当該排出口からの排出とによって流動する。これにより、駆動油室１３ａ、１４ｂおよび油圧管１５の各内部から気体（気泡）が除去される。また、油圧管１５は、排気弁１２のピストン部１２ｂまたはピストン１４ａによる駆動油の加圧に対応して、駆動油室１３ａ、１４ｂの間で駆動油を流通させる。
【００４０】
このような構成を有する動弁装置において、下部動弁装置１４は、制御弁１６が排気弁側蓄圧部１７と作動油室１４ｃとを連通させるように駆動した場合、排気弁側蓄圧部１７から制御弁１６を介して作動油室１４ｃに作動油を受け入れる。下部動弁装置１４は、受け入れた作動油の圧力を利用して、駆動油室１４ｂを圧縮するようにピストン１４ａを作動させる。これにより、下部動弁装置１４は、駆動油室１４ｂ内の駆動油をピストン１４ａで加圧して、この駆動油に排気弁側蓄圧部１７からの作動油の圧力を伝達する。作動油の圧力が伝達された駆動油は、この駆動油室１４ｂから油圧管１５を通じて上部動弁装置１３の駆動油室１３ａに圧送され、排気弁１２のピストン部１２ｂを押圧する。上部動弁装置１３は、この駆動油室１３ａ内の駆動油の圧力（すなわち当該駆動油に伝達された作動油の圧力）を利用して、排気弁１２をシリンダ２０３の筒内圧力に抗して下降させる。この結果、排気弁１２は、開駆動して排気ポート２０５を開放する。なお、排気弁１２が開駆動する際、排気弁１２には付勢室１３ｂの付勢力が抗力として作用するが、本実施形態において、この付勢力は、筒内圧力に含められる。排気弁１２は、制御弁１６を介して排気弁側蓄圧部１７からの作動油が下部動弁装置１４の作動油室１４ｃに供給されている期間、排気ポート２０５を開放した状態を維持する。
【００４１】
一方、下部動弁装置１４は、制御弁１６が排気弁側蓄圧部１７と作動油室１４ｃとの連通を遮断するように駆動して排気弁側蓄圧部１７から作動油室１４ｃへの作動油の供給が停止された場合、ピストン１４ａによる駆動油の加圧を停止する。この場合、制御弁１６は、作動油室１４ｃと回収管１０５とを連通させた状態となっている。上部動弁装置１３は、付勢室１３ｂの付勢力によって排気弁１２を上昇させる。この結果、排気弁１２は、閉駆動して排気ポート２０５を弁部１２ａで閉止する。これに伴い、排気弁１２のピストン部１２ｂは、駆動油室１３ａ内の駆動油を押圧する。押圧された駆動油は、この駆動油室１３ａから油圧管１５を通じて下部動弁装置１４の駆動油室１４ｂに押し戻され、下部動弁装置１４のピストン１４ａを押圧する。これにより、ピストン１４ａは、駆動油室１４ｂ内の駆動油の加圧を解除して、作動油室１４ｃ内の作動油を制御弁１６側へ押圧する。この押圧された作動油は、作動油室１４ｃから制御弁１６および回収管１０５を通じてサンプタンク２１に送出される。この結果、ピストン１４ａは、駆動油室１４ｂを圧縮する前の元の位置に戻される。
【００４２】
制御弁１６は、排気弁側蓄圧部１７から動弁装置（詳細には下部動弁装置１４）への作動油の供給を制御するための弁である。制御弁１６は、電磁弁等の電動式の開閉弁によって構成され、図１に示すように、下部動弁装置１４（詳細には作動油室１４ｃ）および排気弁側蓄圧部１７と連通可能に設けられる。制御弁１６は、排気ポート２０５を開放させるタイミング（排気弁１２に開駆動させるタイミング）に開状態となって、排気弁側蓄圧部１７内の作動油を下部動弁装置１４の作動油室１４ｃに供給する。この開状態において、制御弁１６は、排気弁側蓄圧部１７と作動油室１４ｃとの連通経路を開けるとともに、作動油室１４ｃと回収管１０５との連通経路を閉じている。一方、制御弁１６は、排気ポート２０５を開放させるタイミング以外の期間、閉状態となって、排気弁側蓄圧部１７から下部動弁装置１４の作動油室１４ｃへの作動油の供給を停止する。この閉状態において、制御弁１６は、排気弁側蓄圧部１７と作動油室１４ｃとの連通経路を閉じるとともに、作動油室１４ｃと回収管１０５との連通経路を開けている。このような制御弁１６の開閉駆動のタイミングは、制御部２８によって制御される。また、図１に示すように、制御弁１６は、回収管１０５を介してサンプタンク２１と連通可能に接続されている。制御弁１６は、下部動弁装置１４の作動に使用された作動油を作動油室１４ｃから受け入れ、受け入れた使用済みの作動油を、回収管１０５を通じてサンプタンク２１に送出する。
【００４３】
排気弁側蓄圧部１７は、排気弁駆動系統１１の動弁装置において利用される作動油の圧力を、上述した噴射弁側蓄圧部７とは独立して蓄積するもの（第２の蓄圧部）である。排気弁側蓄圧部１７は、作動油を貯蔵可能な蓄圧室を内部に形成する中空の構造体であり、図１に示すように、送給管１１４を介して排気弁側高圧ポンプ２５と連通可能に接続される。排気弁側蓄圧部１７は、送給管１１４を通じて排気弁側高圧ポンプ２５から吐出（圧送）された作動油を内部の蓄圧室に貯留し、これにより、作動油の圧力を蓄積する。このように排気弁側蓄圧部１７に蓄積される作動油の圧力は、排気弁側高圧ポンプ２５から排気弁側蓄圧部１７への作動油の吐出量によって調整される。すなわち、排気弁側蓄圧部１７内の作動油の圧力は、上述したように噴射弁側高圧ポンプ２４からの作動油の吐出量による噴射弁側蓄圧部７内の作動油の圧力とは独立して、調整可能である。
【００４４】
一方、送給管１１３と送給管１１４とが連通管１１５を介して連通した状態である場合（すなわち連通管１１５の開閉弁２６が開状態である場合）、排気弁側蓄圧部１７は、連通管１１５等を通じて噴射弁側高圧ポンプ２４から圧送された作動油を貯留し、これにより、作動油の圧力を蓄積する。この場合、排気弁側蓄圧部１７に蓄積される作動油の圧力は、噴射弁側蓄圧部７と同様に、噴射弁側高圧ポンプ２４からの作動油の吐出量によって調整される。
【００４５】
リリーフ弁１８は、作動油の圧力の過剰分を排気弁側蓄圧部１７から逃がすための弁である。図１に示すように、リリーフ弁１８は、排気弁側蓄圧部１７に設けられる。リリーフ弁１８は、作動油の圧力が動弁装置の作動（排気弁１２の開閉駆動）に必要な圧力を超えて過剰に排気弁側蓄圧部１７に蓄積された場合、開状態となって、この過剰な圧力分、排気弁側蓄圧部１７から作動油を排出する。これにより、排気弁側蓄圧部１７内の作動油の圧力が排気弁側蓄圧部１７の設計上の上限圧力を超えるという事態を回避することができる。
【００４６】
サンプタンク２１は、使用済みの作動油を回収するためのタンクである。図１に示すように、サンプタンク２１は、回収管１０３を介して制御弁４と連通可能に接続され、回収管１０４を介して制御弁６と連通可能に接続され、回収管１０５を介して制御弁１６と連通可能に接続されている。サンプタンク２１は、燃料噴射ポンプ３の作動に使用された作動油を、回収管１０３を通じて制御弁４から回収し、注水ポンプ５の作動に使用された作動油を、回収管１０４を通じて制御弁６から回収する。また、サンプタンク２１は、動弁装置の作動（具体的には上部動弁装置１３および下部動弁装置１４の作動）に使用された作動油を、回収管１０５を通じて制御弁１６から回収する。一方、サンプタンク２１は、戻し管１１０を介して貯蔵タンク２２と連通可能に接続されている。サンプタンク２１に回収された使用済みの作動油は、サンプタンク２１から戻し管１１０を通じて貯蔵タンク２２に送出される（戻される）。
【００４７】
貯蔵タンク２２は、船舶で使用される油を貯蔵するためのタンクである。貯蔵タンクに貯蔵される油（以下、貯蔵油という）としては、例えば、使用済みの作動油、排気弁１２を開閉駆動させるための駆動油、舶用ディーゼルエンジンの潤滑油等が挙げられる。図１に示すように、貯蔵タンク２２は、送給管１１１を介してフィルタ２３と連通可能に接続されている。例えば、貯蔵タンク２２内の貯蔵油のうち、作動油として使用される貯蔵油は、送給管１１１を通じてフィルタ２３に送出される。駆動油として使用される貯蔵油は、別の配管等（図示せず）を通じて下部動弁装置１４の駆動油室１４ｂに供給される。
【００４８】
フィルタ２３は、貯蔵タンク２２から送出された貯蔵油を、作動油として使用可能な程度に浄化するためのものである。図１に示すように、フィルタ２３の入口側は、送給管１１１を介して貯蔵タンク２２と連通可能に構成される。フィルタ２３の出口側は、送給管１１２を介して噴射弁側高圧ポンプ２４および排気弁側高圧ポンプ２５と連通可能に構成される。本実施形態において、フィルタ２３は、送給管１１１を通じて貯蔵タンク２２から送り込まれた貯蔵油をフィルタ処理して、この貯蔵油中の異物を除去する。これにより、フィルタ２３は、この貯蔵油を、制御弁４、６、１６等の装置に流入しても当該装置に支障を来さない程度に清浄な状態の作動油にする。このようにフィルタ２３によって得られた作動油は、送給管１１２を通じてフィルタ２３から噴射弁側高圧ポンプ２４および排気弁側高圧ポンプ２５に送出される。
【００４９】
送給管１１２は、図１に示すように、一端部から他端部に向かって２つの分岐管１１２ａ、１１２ｂに分岐する配管である。送給管１１２の一端部は、フィルタ２３に接続されている。送給管１１２の他端部、すなわち、分岐管１１２ａの出口端部は、噴射弁側高圧ポンプ２４に接続され、分岐管１１２ｂの出口端部は、排気弁側高圧ポンプ２５に接続されている。
【００５０】
噴射弁側高圧ポンプ２４は、噴射弁側蓄圧部７に蓄積される作動油の圧力を調整するためのポンプ（第１の作動油吐出ポンプ）である。本実施形態において、噴射弁側高圧ポンプ２４は、電動ポンプであり、詳細には、斜板およびピストン等を備える電動式のピストンポンプ（例えばアキシャルピストンポンプ）である。噴射弁側高圧ポンプ２４は、船舶内の発電機から供給される電力を動力源にして所定の回転数で斜板とピストンとを相対的に回転させ、これにより、作動油を吐出する。噴射弁側高圧ポンプ２４による作動油の吐出量は、斜板の傾斜角度を変更することによって制御可能である。このような噴射弁側高圧ポンプ２４の斜板の傾斜角度（すなわち作動油の吐出量）は、制御部２８によって制御される。また、図１に示すように、噴射弁側蓄圧部７に通じる噴射弁側高圧ポンプ２４の配管、すなわち、送給管１１３は、入口端部が噴射弁側高圧ポンプ２４に接続され且つ出口端部が噴射弁側蓄圧部７に接続されている。噴射弁側高圧ポンプ２４は、この送給管１１３を通じて噴射弁側蓄圧部７に作動油を吐出（圧送）し、これにより、噴射弁側蓄圧部７における作動油の圧力を調整する。
【００５１】
排気弁側高圧ポンプ２５は、排気弁側蓄圧部１７に蓄積される作動油の圧力を調整するためのポンプ（第２の作動油吐出ポンプ）である。本実施形態において、排気弁側高圧ポンプ２５は、舶用ディーゼルエンジンの出力軸（図示せず）に連動して駆動するメカニカルポンプ、すなわち機関駆動ポンプである。詳細には、排気弁側高圧ポンプ２５は、アキシャルピストンポンプ等のピストンポンプ型の機関駆動ポンプである。特に図示しないが、排気弁側高圧ポンプ２５は、舶用ディーゼルエンジンの出力軸（例えばクランク軸）に連動するギア等の連動機構と接続されている。排気弁側高圧ポンプ２５は、この出力軸に連動して斜板とピストンとを相対的に回転させ、これにより、作動油を吐出する。排気弁側高圧ポンプ２５による作動油の吐出量は、この出力軸の回転数（以下、エンジン回転数と適宜いう）と斜板の傾斜角度とに依存し、この斜板の傾斜角度の変更によって制御可能である。排気弁側高圧ポンプ２５の斜板の傾斜角度は、制御部２８によって制御される。また、図１に示すように、排気弁側蓄圧部１７に通じる排気弁側高圧ポンプ２５の配管、すなわち、送給管１１４は、入口端部が排気弁側高圧ポンプ２５に接続され且つ出口端部が排気弁側蓄圧部１７に接続されている。排気弁側高圧ポンプ２５は、この送給管１１４を通じて排気弁側蓄圧部１７に作動油を吐出（圧送）し、これにより、排気弁側蓄圧部１７における作動油の圧力を調整する。
【００５２】
また、図１に示すように、噴射弁側高圧ポンプ２４から噴射弁側蓄圧部７に通じる送給管１１３と、排気弁側高圧ポンプ２５から排気弁側蓄圧部１７に通じる送給管１１４との間には、連通管１１５が設けられている。連通管１１５は、これらの送給管１１３と送給管１１４とを連通可能に接続する配管である。具体的には、連通管１１５は、入口端部が送給管１１３の中途部に接続され且つ出口端部が送給管１１４に接続されている。また、この連通管１１５の中途部には、開閉弁２６および逆止弁２７が設けられている。開閉弁２６は、連通管１１５を開放または閉止するための開閉駆動を行う。この開閉弁２６の開閉駆動は、制御部２８によって制御される。逆止弁２７は、連通管１１５内の作動油の流通方向を、噴射弁側高圧ポンプ２４の配管（送給管１１３）側から、排気弁側高圧ポンプ２５の配管（送給管１１４）側に向かう一方向に規制する。
【００５３】
制御部２８は、燃料噴射系統１の作動と、排気弁駆動系統１１の作動と、連通管１１５の開閉弁２６の開閉駆動とを制御する。具体的には、制御部２８は、各種プログラムを実行するためのＣＰＵ、メモリおよびシーケンサ等によって構成される。制御部２８は、燃料噴射系統１について、燃料噴射ポンプ３および注水ポンプ５を各々作動させる作動油の圧力と、これら燃料噴射ポンプ３および注水ポンプ５の各作動タイミングとを制御する。また、制御部２８は、排気弁駆動系統１１について、排気弁１２を開閉駆動するための動弁装置（本実施形態では上部動弁装置１３および下部動弁装置１４）を作動させる作動油の圧力と、この動弁装置の作動タイミングとを制御する。さらに、制御部２８は、舶用ディーゼルエンジンの運転状況に応じて、連通管１１５の開状態および閉状態の各タイミング、すなわち、開閉弁２６の開駆動タイミングおよび閉駆動タイミングを制御する。
【００５４】
詳細には、舶用ディーゼルエンジンが燃料運転を行っている期間（以下、燃料運転期間と適宜いう）、開閉弁２６は閉じており、連通管１１５は、この開閉弁２６によって閉止されている。すなわち、連通管１１５は、噴射弁側高圧ポンプ２４から噴射弁側蓄圧部７に通じる送給管１１３と、排気弁側高圧ポンプ２５から排気弁側蓄圧部１７に通じる送給管１１４とを連通させない状態にある。なお、舶用ディーゼルエンジンの燃料運転は、シリンダ２０３の燃焼室２０４に噴射された燃料を燃焼用ガスとともに燃焼させることにより、ピストンの往復運動とともに出力軸を回転運動させて船舶の推進力を出力する運転（自立運転）である。
【００５５】
燃料運転期間において、制御部２８は、噴射弁側高圧ポンプ２４による作動油の吐出量を制御し、この吐出量の制御を通して、噴射弁側蓄圧部７における作動油の圧力を制御する。この際、制御部２８は、船舶の航行状況に応じて舶用ディーゼルエンジンに要求されるエンジン負荷を操作部等（図示せず）から取得し、或いは、取得したエンジン負荷をもとに、エンジン回転数を導出する。また、制御部２８には、エンジン負荷またはエンジン回転数と燃料の噴射に適した作動油の圧力との相関を示す第１のデータテーブルが入力される等して、エンジン負荷またはエンジン回転数に応じて適切な作動油の圧力が予め設定されている。なお、上記「燃料の噴射に適した作動油の圧力」とは、例えば、エンジン負荷またはエンジン回転数に応じて必要とされる量の燃料を燃料噴射弁２から噴射するために燃料噴射ポンプ３に要する作動油の圧力である。制御部２８は、エンジン負荷またはエンジン回転数に応じて、燃料の噴射に適した作動油の圧力を導出する。制御部２８は、導出した作動油の圧力が噴射弁側蓄圧部７に蓄積されるように噴射弁側高圧ポンプ２４の斜板の傾斜角度を制御し、この制御を通して、噴射弁側高圧ポンプ２４から噴射弁側蓄圧部７への作動油の吐出量を制御する。本実施形態において、噴射弁側高圧ポンプ２４は、制御部２８からの指示に基づいて起動した後、電力を利用して所定の回転数で駆動している。制御部２８は、このような噴射弁側高圧ポンプ２４の斜板の傾斜角度を変更することにより、上述した噴射弁側高圧ポンプ２４から噴射弁側蓄圧部７への作動油の吐出量を制御する。
【００５６】
制御部２８は、このように噴射弁側高圧ポンプ２４による作動油の吐出量の制御を通して噴射弁側蓄圧部７における作動油の圧力を制御することにより、この作動油の圧力を利用して作動する燃料噴射ポンプ３による燃料噴射圧力を、エンジン負荷の上昇に応じて燃費の向上に好適な圧力に増加させることができる。これに加え、制御部２８は、このように燃料噴射圧力を増加させる際の作動油の圧力を、排気弁駆動系統１１の作動油の圧力による上限の制約を受けることなく、独立して制御することができる。本実施形態において、上述したように制御された噴射弁側蓄圧部７内の作動油の圧力は、燃料噴射ポンプ３の作動と注水ポンプ５の作動とに利用される。
【００５７】
また、燃料運転期間において、制御部２８は、排気弁側高圧ポンプ２５による作動油の吐出量を制御し、この吐出量の制御を通して、排気弁側蓄圧部１７における作動油の圧力を制御する。この際、制御部２８は、上述したようにエンジン負荷を取得し、或いは、取得したエンジン負荷をもとに、エンジン回転数を導出する。また、制御部２８には、エンジン負荷またはエンジン回転数と排気弁１２の開駆動に適した作動油の圧力との相関を示す第２のデータテーブルが入力される等して、エンジン負荷またはエンジン回転数に応じて適切な作動油の圧力が予め設定されている。なお、上記「排気弁１２の開駆動に適した作動油の圧力」とは、例えば、エンジン負荷またはエンジン回転数に応じて必要とされる駆動力の開駆動を排気弁１２に行わせるために動弁装置に要する作動油の圧力である。制御部２８は、エンジン負荷またはエンジン回転数に応じて、排気弁１２の開駆動に適した作動油の圧力を導出する。制御部２８は、導出した作動油の圧力が排気弁側蓄圧部１７に蓄積されるように排気弁側高圧ポンプ２５の斜板の傾斜角度を制御し、この制御を通して、排気弁側高圧ポンプ２５から排気弁側蓄圧部１７への作動油の吐出量を制御する。本実施形態において、排気弁側高圧ポンプ２５は、舶用ディーゼルエンジンの出力軸に連動して駆動する。このような排気弁側高圧ポンプ２５は、エンジン回転数の増減に伴い、作動油の吐出量を増減させている。制御部２８は、このエンジン回転数に応じた作動油の吐出量では排気弁側蓄圧部１７内の作動油の圧力が動弁装置の作動に対して不足する場合、この圧力の不足分を補うように排気弁側高圧ポンプ２５の斜板の傾斜角度を変更して、排気弁側高圧ポンプ２５から排気弁側蓄圧部１７への作動油の吐出量を制御する。
【００５８】
制御部２８は、このように排気弁側高圧ポンプ２５による作動油の吐出量の制御を通して排気弁側蓄圧部１７における作動油の圧力を制御することにより、この作動油の圧力を利用して作動する上部動弁装置１３および下部動弁装置１４による排気弁１２の開駆動力を、筒内圧力に逆らって支障なく排気弁１２を開駆動できる範囲で最小限に抑えることができる。これに加え、制御部２８は、このように排気弁１２の開駆動力を最小限に抑える際の作動油の圧力を、燃料噴射系統１の作動油の圧力増加に影響されることなく、独立して制御することができる。
【００５９】
一方、燃料運転期間以外の期間において、舶用ディーゼルエンジンは、起動時等、エンジン回転数が燃料運転時よりも少ない状態で稼動する。この状況において、排気弁側高圧ポンプ２５は、上述したように機関駆動ポンプであることから、多くの場合、排気弁側蓄圧部１７に対して作動油を十分に供給することが困難になる。このため、制御部２８は、噴射弁側高圧ポンプ２４によって吐出される作動油が噴射弁側蓄圧部７および排気弁側蓄圧部１７に供給されるように、連通管１１５の開閉弁２６の開閉駆動を制御する。制御部２８は、この噴射弁側高圧ポンプ２４による作動油の吐出量を制御し、この吐出量の制御を通して、噴射弁側蓄圧部７における作動油の圧力と、排気弁側蓄圧部１７における作動油の圧力とを制御する。
【００６０】
詳細には、制御部２８は、燃料噴射系統１による燃焼室２０４への燃料噴射量（燃料投入量）とエンジン回転数とをもとに、舶用ディーゼルエンジンが燃料運転を開始したか否かを判断する。制御部２８は、燃料噴射量が所定の基準噴射量未満であり且つエンジン回転数が所定の基準回転数未満である場合、舶用ディーゼルエンジンが燃料運転を開始していないと判断する。舶用ディーゼルエンジンが燃料運転を開始していない期間、すなわち、舶用ディーゼルエンジンの起動以前（起動時を含む）の時点から燃料運転の開始時点までの所定の期間、制御部２８は、噴射弁側高圧ポンプ２４によって吐出された作動油を、噴射弁側高圧ポンプ２４の配管（送給管１１３）から連通管１１５を通じて排気弁側高圧ポンプ２５の配管（送給管１１４）に流通させ得るように、開閉弁２６を開状態に制御する。
【００６１】
上記制御部２８による開閉弁２６の開駆動制御により、連通管１１５は、開閉弁２６によって開放されて送給管１１３と送給管１１４とを連通させた状態となる。すなわち、噴射弁側高圧ポンプ２４によって吐出された作動油は、送給管１１３を通じて噴射弁側蓄圧部７に供給されるとともに、連通管１１５および送給管１１４等を通じて排気弁側蓄圧部１７に供給される。制御部２８は、噴射弁側高圧ポンプ２４から噴射弁側蓄圧部７への作動油の吐出量を制御し、この吐出量の制御を通して、噴射弁側蓄圧部７における作動油の圧力を制御する。これに並行して、制御部２８は、噴射弁側高圧ポンプ２４から排気弁側蓄圧部１７への作動油の吐出量を制御し、この吐出量の制御を通して、排気弁側蓄圧部１７における作動油の圧力を制御する。このようにして、制御部２８は、噴射弁側蓄圧部７における作動油の圧力と、排気弁側蓄圧部１７における作動油の圧力とをほぼ同等の圧力に制御する。
【００６２】
なお、上記所定の期間においては、エンジン負荷が低いため、燃料噴射ポンプ３による燃料噴射圧力はエンジン負荷に応じて低い圧力が許容される。このため、噴射弁側蓄圧部７に要求される作動油の圧力が低くなることから、排気弁側蓄圧部１７における作動油の圧力を噴射弁側蓄圧部７と同等の圧力としても、上述した排気弁１２の開駆動力は、筒内圧力に比べて過度に大きくなり難い。
【００６３】
一方、制御部２８は、燃料噴射量が所定の基準噴射量以上であり且つエンジン回転数が所定の基準回転数以上である場合、舶用ディーゼルエンジンが燃料運転を開始したと判断する。舶用ディーゼルエンジンが燃料運転を開始した以降の期間、すなわち、舶用ディーゼルエンジンの燃料運転期間（上記所定の期間以外の期間）、制御部２８は、噴射弁側高圧ポンプ２４の配管（送給管１１３）から連通管１１５を通じて排気弁側高圧ポンプ２５の配管（送給管１１４）に向かう作動油の流通を停止させるように、開閉弁２６を閉状態に制御する。
【００６４】
上記制御部２８による開閉弁２６の閉駆動制御により、連通管１１５は、開閉弁２６によって閉止されて送給管１１３と送給管１１４とを連通させていない状態となる。すなわち、噴射弁側高圧ポンプ２４によって吐出された作動油は、連通管１１５から排気弁側蓄圧部１７へ流通せず、送給管１１３を通じて噴射弁側蓄圧部７に供給される。これに並行して、排気弁側蓄圧部１７には、排気弁側高圧ポンプ２５によって吐出された作動油が送給管１１４を通じて供給される。この状態において、制御部２８は、上述した燃料運転期間の場合と同様に、噴射弁側高圧ポンプ２４による作動油の吐出量の制御と、排気弁側高圧ポンプ２５による作動油の吐出量の制御とを行う。これにより、制御部２８は、噴射弁側蓄圧部７における作動油の圧力と排気弁側蓄圧部１７における作動油の圧力とを、各々独立して制御する。
【００６５】
他方、舶用ディーゼルエンジンが起動してから停止するまでの期間（燃料運転期間を含む）において、制御部２８は、燃料噴射ポンプ３および注水ポンプ５の各作動タイミングと、下部動弁装置１４の作動タイミング（すなわち上部動弁装置１３による排気弁１２の開閉駆動タイミング）とを制御する。
【００６６】
制御部２８は、制御弁６の開閉駆動を制御し、この開閉駆動の制御を通して、注水ポンプ５の作動タイミングを制御する。詳細には、燃料噴射弁２から燃料が噴射される前の期間において、制御部２８は、注水ポンプ５を作動させる作動油が噴射弁側蓄圧部７から注水ポンプ５の作動油室５ｃに供給されるように、制御弁６を開駆動させる。これにより、注水ポンプ５は、この作動油の圧力を利用して作動開始し、上述したように注水管１０２を通じて燃料の流通経路内（すなわち当該流通経路を満たす燃料中）に水を注入する。その後、制御部２８は、制御弁６を閉駆動させ、これにより、噴射弁側蓄圧部７から注水ポンプ５の作動油室５ｃへの作動油の供給を停止させる。
【００６７】
注水ポンプ５は、制御弁６が開駆動してから閉駆動するまでの期間、燃料の流通経路内への注水を継続して行う。これにより、この注水量は、燃料の燃焼による窒素酸化物（ＮＯｘ）の排出量を低減するために必要な注水量に調整される。制御部２８は、このような注水量をエンジン負荷に応じて予め設定しており、設定した注水量の水が燃料の流通経路内に注入されるように、制御弁６の開閉駆動を制御する。この際、制御部２８は、例えば、舶用ディーゼルエンジンのクランク角度（所定の基準軸に対するクランクの回転角度）に基づいて、制御弁６の開駆動タイミングと閉駆動タイミングとを決定する。
【００６８】
また、制御部２８は、制御弁４の開閉駆動を制御し、この開閉駆動の制御を通して、燃料噴射ポンプ３の作動タイミングを制御する。詳細には、燃料噴射期間において、制御部２８は、燃料噴射ポンプ３を作動させる作動油が噴射弁側蓄圧部７から燃料噴射ポンプ３の作動油室３ｃに供給されるように、制御弁４を開駆動させる。これにより、燃料噴射ポンプ３は、この作動油の圧力を利用して作動開始し、上述したように燃料噴射管１０１を通じて燃料を燃料噴射弁２に圧送して噴射させる。この際、燃料の流通経路内に予め水が注入されていれば、燃料噴射弁２からは、これらの燃料および水が層状に噴射される。その後、制御部２８は、制御弁４を閉駆動させ、これにより、噴射弁側蓄圧部７から燃料噴射ポンプ３の作動油室３ｃへの作動油の供給を停止させる。
【００６９】
燃料噴射ポンプ３は、制御弁４が開駆動してから閉駆動するまでの期間、燃料噴射弁２から噴射される燃料の圧送を継続して行う。制御部２８は、例えば、舶用ディーゼルエンジンのクランク角度に基づいて、制御弁４の開駆動タイミングと閉駆動タイミングとを決定する。すなわち、制御弁４の開駆動タイミングに対応するクランク角度から閉駆動タイミングに対応するクランク角度に変化するまでのクランクの回転期間が、本実施形態における燃料噴射期間に相当する。燃料噴射弁２からの燃料噴射量は、この燃料噴射期間の長さと燃料噴射圧力とによって決まる。制御部２８は、上述したようにエンジン負荷の上昇に応じて燃料噴射圧力が増加するように作動油の圧力を制御し、この制御を通して、燃料噴射量を、エンジン負荷に応じて増加するように制御する。これにより、燃料噴射量は、燃費の向上に好適な量に調整される。制御部２８は、このような燃料噴射量の燃料が燃料噴射弁２から噴射されるように、制御弁４の開閉駆動を制御する。
【００７０】
また、制御部２８は、制御弁１６の開閉駆動を制御し、この開閉駆動の制御を通して、下部動弁装置１４の作動タイミング、すなわち、下部動弁装置１４の作動に伴って排気弁１２を駆動させる上部動弁装置１３による排気弁１２の開閉駆動タイミングを制御する。詳細には、シリンダ２０３の掃気期間において、制御部２８は、下部動弁装置１４を作動させる作動油が排気弁側蓄圧部１７から下部動弁装置１４の作動油室１４ｃに供給されるように、制御弁１６を開駆動させる。これにより、下部動弁装置１４は、この作動油の圧力を利用して作動開始し、上述したように油圧管１５を通じて駆動油（作動油の圧力が伝達された駆動油）を上部動弁装置１３の駆動油室１３ａに圧送する。上部動弁装置１３は、圧送された駆動油の圧力（すなわち伝達された作動油の圧力）を利用して、排気ポート２０５を開放するための開駆動を排気弁１２に行わせる。その後、制御部２８は、制御弁１６を閉駆動させ、これにより、排気弁側蓄圧部１７から下部動弁装置１４の作動油室１４ｃへの作動油の供給を停止させる。
【００７１】
下部動弁装置１４は、制御弁１６が開駆動してから閉駆動するまでの期間、上部動弁装置１３への駆動油の圧送を継続して行う。これに伴い、上部動弁装置１３は、圧送された駆動油の圧力を利用して排気弁１２を押圧し続け、排気弁１２を開状態（排気ポート２０５が開放した状態）に維持する。制御部２８は、例えば、舶用ディーゼルエンジンのクランク角度に基づいて、制御弁１６の開駆動タイミングと閉駆動タイミングとを決定する。すなわち、制御弁１６の開駆動タイミングに対応するクランク角度から閉駆動タイミングに対応するクランク角度に変化するまでのクランクの回転期間が、本実施形態におけるシリンダ２０３の掃気期間に相当する。掃気期間は、シリンダ２０３内をピストン（図示せず）が一往復する期間のうち、シリンダ２０３内で掃気が行われる期間である。制御部２８は、シリンダ２０３内をピストンが一往復する都度、掃気期間が始まるタイミングに制御弁１６を開駆動させ、掃気期間が終わるタイミングに制御弁１６を閉駆動させる。このようにして、制御部２８は、掃気期間に排気弁１２が排気ポート２０５を開放し、掃気期間以外の期間に排気弁１２が排気ポート２０５を閉止するように、制御弁１６の開閉駆動を制御する。
【００７２】
図２は、本発明の実施形態に係る油圧駆動装置が適用される舶用ディーゼルエンジンの一構成例を示す模式図である。図２には、この舶用ディーゼルエンジン２００における油圧駆動装置１００（図１参照）の燃料噴射弁２、燃料噴射ポンプ３、注水ポンプ５、噴射弁側蓄圧部７、上部動弁装置１３、下部動弁装置１４、排気弁側蓄圧部１７、噴射弁側高圧ポンプ２４および排気弁側高圧ポンプ２５の配置が図示されている。
【００７３】
舶用ディーゼルエンジン２００は、船舶の推進用機関（主機関）であり、具体的には、ユニフロー掃排気式のクロスヘッド式ディーゼルエンジン等の２ストロークディーゼルエンジンである。図２に示すように、舶用ディーゼルエンジン２００は、高さ方向の下側に位置する台板２０１と、台板２０１の上部に設けられる架構２０２と、架構２０２の上部に設けられる複数（本実施形態では６つ）のシリンダ２０３および排気マニホールド２１１とを備える。これらの台板２０１と架構２０２と複数のシリンダ２０３とは、高さ方向に延在する複数のタイボルト（図示せず）およびナット（図示せず）等の連結部材により、一体に締結されて固定されている。
【００７４】
なお、本実施形態において、台板２０１が設けられた部位は、舶用ディーゼルエンジン２００の下段である。架構２０２が設けられた部位は、舶用ディーゼルエンジン２００の中段である。複数のシリンダ２０３および排気マニホールド２１１が設けられた部位は、舶用ディーゼルエンジン２００の上段である。
【００７５】
台板２０１は、クランクケースを構成する。図２に示すように、台板２０１には、船舶の推進用プロペラを駆動回転させるための出力軸２１０が設けられている。例えば、出力軸２１０は、プロペラ軸またはクランク軸等によって構成される。クランク軸は、軸受によって回転自在に支持されている。このクランク軸には、クランクを介して連接棒（図示せず）の下端部が回動自在に連結されている。
【００７６】
架構２０２には、上述した連接棒と、ピストン棒（図示せず）と、これらピストン棒と連接棒とを回動自在に連結するクロスヘッド（図示せず）とが設けられている。詳細には、ピストン棒の下端部および連接棒の上端部が、クロスヘッドに接続されている。クロスヘッドは、架構２０２に固定された一対のガイド板（図示せず）の間に配置され、この一対のガイド板に沿って摺動自在に支持されている。
【００７７】
複数のシリンダ２０３は、各々、シリンダジャケットとシリンダライナとシリンダカバー等によって構成される。特に図示しないが、シリンダライナは、シリンダジャケットの内部から上部に延在するように設けられている。このシリンダライナの上端部には、シリンダカバーが設けられている。これら複数のシリンダ２０３の各内部には、図１に示した燃焼室２０４および排気ポート２０５が構成されており、また、ピストン（図示せず）がシリンダ内壁に沿って往復動自在に設けられている。このピストンの下端部には、上述したピストン棒の上端部が取り付けられている。
【００７８】
排気マニホールド２１１は、図２に示すように複数のシリンダ２０３の近傍に設けられ、複数のシリンダ２０３の各排気ポート２０５（図１参照）や配管等を介して各燃焼室２０４（図１参照）と連通可能に接続されている。排気マニホールド２１１は、燃料の燃焼によって発生した排ガスを複数のシリンダ２０３の各燃焼室２０４から受け入れて一時貯留し、これにより、この排ガスの動圧を静圧に変える。
【００７９】
また、図２に示すように、舶用ディーゼルエンジン２００の上段には、燃料噴射弁２、燃料噴射ポンプ３、注水ポンプ５および上部動弁装置１３が、各々、複数のシリンダ２０３と同数（本実施形態では６つずつ）、設けられている。また、舶用ディーゼルエンジン２００の上段には、複数の燃料噴射ポンプ３および注水ポンプ５に共用の噴射弁側蓄圧部７と、この噴射弁側蓄圧部７に作動油を供給するための噴射弁側高圧ポンプ２４とが設けられている。
【００８０】
複数の燃料噴射弁２は、図１に示した燃焼室２０４に噴射口を向ける態様で複数のシリンダ２０３に各々配置されている。複数の燃料噴射ポンプ３および注水ポンプ５は、シリンダ２０３毎に対をなす燃料噴射ポンプ３および注水ポンプ５のセットが出力軸２１０の長手方向に並ぶように、噴射弁側蓄圧部７上に配置されている。噴射弁側蓄圧部７および噴射弁側高圧ポンプ２４は、図２に示すように複数のシリンダ２０３の近傍に配置されている。複数の上部動弁装置１３は、図１に示した排気弁１２が排気ポート２０５を開閉可能に閉止する態様で複数のシリンダ２０３の上部に各々配置されている。このようにして、シリンダ２０３に対する燃料および水の噴射に関係する燃料噴射系統１（図１参照）および噴射弁側高圧ポンプ２４と、排気弁１２の動弁装置のうち排気弁１２を支持しながら開閉駆動させる上部動弁装置１３とは、シリンダ２０３近傍の位置すなわち舶用ディーゼルエンジン２００の上段に集約して配置されている。
【００８１】
また、図２には図示しないが、複数の燃料噴射弁２は、燃料噴射管１０１（図１参照）を介して複数の燃料噴射ポンプ３と各々連通可能に接続され、注水管１０２（図１参照）を介して複数の注水ポンプ５と各々連通可能に接続されている。複数の燃料噴射ポンプ３の各々は、制御弁４（図１参照）を介して噴射弁側蓄圧部７と連通可能に接続されている。複数の注水ポンプ５の各々は、制御弁６（図１参照）を介して噴射弁側蓄圧部７と連通可能に接続されている。噴射弁側蓄圧部７は、送給管１１３（図１参照）を介して噴射弁側高圧ポンプ２４と連通可能に接続されている。
【００８２】
一方、図２に示すように、舶用ディーゼルエンジン２００の中段には、複数（本実施形態では６つ）の下部動弁装置１４が、上述した複数のシリンダ２０３に対応して同数、設けられている。また、舶用ディーゼルエンジン２００の中段には、複数の下部動弁装置１４に共用の排気弁側蓄圧部１７が設けられている。さらに、舶用ディーゼルエンジン２００の中段から下段に亘る部位には、この排気弁側蓄圧部１７に作動油を供給するための排気弁側高圧ポンプ２５が設けられている。
【００８３】
複数の下部動弁装置１４は、複数のシリンダ２０３に対応して出力軸２１０の長手方向に並ぶように、排気弁側蓄圧部１７上に配置されている。排気弁側高圧ポンプ２５は、舶用ディーゼルエンジン２００の出力軸２１０に連動して駆動する機関連動ポンプであることから、ギア等の連動機構を介して出力軸２１０と簡易に接続できるように、出力軸２１０の近傍（好ましくは出力軸２１０と排気弁側蓄圧部１７との中間）に配置されている。排気弁側蓄圧部１７は、この排気弁側高圧ポンプ２５の近傍に配置されている。このようにして、舶用ディーゼルエンジン２００の出力軸２１０に連動する排気弁側高圧ポンプ２５と、この排気弁側高圧ポンプ２５からの作動油を受ける複数の下部動弁装置１４および排気弁側蓄圧部１７とは、出力軸２１０およびシリンダ２０３の双方から過度に離間しない位置、すなわち、舶用ディーゼルエンジン２００の中段またはその近傍に集約して配置されている。
【００８４】
また、図２には図示しないが、複数の下部動弁装置１４は、油圧管１５（図１参照）を介して複数の上部動弁装置１３と各々連通可能に接続されている。排気弁側蓄圧部１７は、制御弁１６（図１参照）を介して複数の下部動弁装置１４の各々と連通可能に接続されている。排気弁側高圧ポンプ２５は、送給管１１４（図１参照）を介して排気弁側蓄圧部１７と連通可能に接続されている。また、舶用ディーゼルエンジン２００の上段から中段に亘る部位には、上述した噴射弁側高圧ポンプ２４の配管（送給管１１３）と排気弁側高圧ポンプ２５の配管（送給管１１４）とを開閉可能に連通するための連通管１１５および開閉弁２６（いずれも図１参照）が配置されている。
【００８５】
以上、説明したように、本発明の実施形態に係る油圧駆動装置１００では、燃料噴射系統１の作動油の圧力を蓄積する噴射弁側蓄圧部７と、配管を通じて噴射弁側蓄圧部７に作動油を吐出することによって噴射弁側蓄圧部７内の作動油の圧力を調整する噴射弁側高圧ポンプ２４と、噴射弁側蓄圧部７とは独立して排気弁駆動系統１１の作動油の圧力を蓄積する排気弁側蓄圧部１７と、配管を通じて排気弁側蓄圧部１７に作動油を吐出することによって排気弁側蓄圧部１７内の作動油の圧力を調整する排気弁側高圧ポンプ２５と、を設け、燃料噴射系統１において、燃料噴射ポンプ３が、噴射弁側蓄圧部７に蓄積された作動油の圧力を利用して燃料噴射弁２に燃料を圧送し、燃料噴射弁２が、この圧送された燃料を舶用ディーゼルエンジンのシリンダ２０３の燃焼室２０４に噴射するようにし、排気弁駆動系統１１において、動弁装置（上部動弁装置１３および下部動弁装置１４）が、シリンダ２０３の排気ポート２０５を開閉可能に閉止する排気弁１２を、排気弁側蓄圧部１７に蓄積された作動油の圧力を利用して開閉駆動するようにしている。
【００８６】
上記の構成により、噴射弁側蓄圧部７内の作動油の圧力と排気弁側蓄圧部１７内の作動油の圧力とを、互いに影響されることなく独立して各々調整することができる。すなわち、噴射弁側蓄圧部７内の作動油の圧力は、エンジン負荷に応じて燃料噴射圧力が増減するように調整される。排気弁側蓄圧部１７内の作動油の圧力は、筒内圧力に応じて排気弁１２の開駆動力が増減するように調整される。そして、筒内圧力は、必ずしもエンジン負荷の上昇（エンジン回転数の増加）に伴って増加するとは限らず、エンジン負荷が１００%未満である際に最大圧力となる可能性がある。上記の構成を有する油圧駆動装置１００によれば、噴射弁側蓄圧部７内の作動油の圧力を、筒内圧力による上限の制約がある排気弁側蓄圧部１７内の作動油の圧力調整に影響されることなく、エンジン負荷に応じて増減することができる。これにより、エンジン負荷の上昇に伴って燃料噴射圧力が所望の圧力に増加するように燃料噴射ポンプ３を作動させることができる。この結果、燃料噴射圧力の増加に伴って燃料の燃焼効率が向上することから、舶用ディーゼルエンジンの燃費を向上させることができる。
【００８７】
これに加え、排気弁側蓄圧部１７内の作動油の圧力を、エンジン負荷に応じた噴射弁側蓄圧部７内の作動油の圧力調整（特に圧力増加）に影響されることなく、筒内圧力に応じて増減することができる。これにより、排気弁１２の開駆動力が筒内圧力を超える範囲で最小限に低減されるように動弁装置を作動させることができる。この結果、上述した排気弁１２の不安定な開駆動に起因する問題（例えば排気弁１２と上部動弁装置１３との過度な衝突による排気弁１２や油圧管１５の振動、下部動弁装置１４の逆止弁１４ｄの誤作動等）を防止するとともに、動弁装置に必要な作動油の圧力を発生させるために油圧駆動装置１００（特に排気弁側高圧ポンプ２５）に利用される舶用ディーゼルエンジンの動力（出力軸２１０の回転運動による動力）または発電設備等の船舶内設備から供給される動力を低減して、排気弁１２の駆動効率を向上させることができる。
【００８８】
また、上記の構成を有する油圧駆動装置１００によれば、噴射弁側蓄圧部７および排気弁側蓄圧部１７を互いに別体として構成することができる。このため、噴射弁側蓄圧部７および排気弁側蓄圧部１７を舶用ディーゼルエンジンの好適な部位に各々配置することができる。例えば、排気弁側蓄圧部１７を排気弁側高圧ポンプ２５の近傍に配置することができ、これにより、排気弁側高圧ポンプ２５から排気弁側蓄圧部１７に通じる配管（送給管１１４）を簡易に短く構成することができる。これと同様に、噴射弁側蓄圧部７を噴射弁側高圧ポンプ２４の近傍に配置することができ、これにより、噴射弁側高圧ポンプ２４から噴射弁側蓄圧部７に通じる配管（送給管１１３）を簡易に短く構成することができる。また、噴射弁側蓄圧部７と、噴射弁側蓄圧部７から作動油を受ける燃料噴射ポンプ３とを、燃料噴射弁２が設けられるシリンダ２０３の近傍に集約して配置することができる。このため、燃料噴射ポンプ３から燃料噴射弁２に通じる配管（燃料噴射管１０１）を簡易に短く構成することができる。この結果、燃料噴射ポンプ３から圧送された燃料が燃料噴射管１０１内を流通する際の圧力損失（燃料噴射圧力の損失）を低減することができる。
【００８９】
また、本発明の実施形態に係る油圧駆動装置１００では、噴射弁側蓄圧部７に通じる噴射弁側高圧ポンプ２４の配管（送給管１１３）と、排気弁側蓄圧部１７に通じる排気弁側高圧ポンプ２５の配管（送給管１１４）とを連通可能に接続する連通管１１５と、この連通管１１５を開放または閉止する開閉弁２６とを設け、噴射弁側高圧ポンプ２４によって吐出された作動油を、噴射弁側高圧ポンプ２４側の送給管１１３から連通管１１５を通じて排気弁側高圧ポンプ２５側の送給管１１４に流通させ得るように、所定の期間、制御部２８によって開閉弁２６を開状態に制御し、この所定の期間以外の期間、噴射弁側高圧ポンプ２４側の送給管１１３から連通管１１５を通じて排気弁側高圧ポンプ２５側の送給管１１４に向かう作動油の流通を停止させるように、制御部２８によって開閉弁２６を閉状態に制御している。
【００９０】
このため、舶用ディーゼルエンジンが起動する前または燃料運転を開始する前等、エンジン回転数が燃料運転時よりも少ない期間、排気弁側高圧ポンプ２５からの作動油の吐出量が動弁装置に必要な作動油の圧力を排気弁側蓄圧部１７に蓄積させるものとして不足する場合に、この作動油の吐出量の不足分を、噴射弁側高圧ポンプ２４からの作動油によって補うことができる。これにより、舶用ディーゼルエンジンが起動または燃料運転の準備を行う期間であっても、排気弁１２を開閉駆動させるに足る作動油の圧力を動弁装置に与えることができ、この結果、シリンダ２０３からの排ガスの排出を確保できることから、舶用ディーゼルエンジンを安全に運転することができる。また、従来、補助ポンプ（電動ポンプ）によって行われていた上記作動油の不足分の補償を、噴射弁側高圧ポンプ２４によって担うことができるため、この従来の補助ポンプを設ける必要がなくなる。この結果、舶用ディーゼルエンジン油圧駆動系統の装置構成を簡易化できるとともに、舶用ディーゼルエンジンの製造コストを低減することができる。
【００９１】
また、本発明の実施形態に係る油圧駆動装置１００では、噴射弁側蓄圧部７に蓄積された作動油の圧力を利用して、燃料の流通経路内に水を注入する注水ポンプ５を設け、燃料噴射弁２は、燃料噴射ポンプ３によって圧送された燃料と注水ポンプ５によって注入された水とをシリンダ２０３の燃焼室２０４に噴射するようにしている。このため、燃料噴射ポンプ３の作動油の圧力を増加して燃料噴射圧力を増加させた場合に、従来、シリンダ２０３からの排ガス中に増加するＮＯｘの含有量（ＮＯｘの排出量）を、燃料の燃焼効率の低下を抑制しながら低減することができる。これにより、舶用ディーゼルエンジンの燃費の向上とＮＯｘの排出量の低減とを両立させることができる。
【００９２】
また、上述したように噴射弁側蓄圧部７と排気弁側蓄圧部１７とを別体としているため、排気弁側蓄圧部１７から作動油を受ける下部動弁装置１４と、噴射弁側蓄圧部７から作動油を受ける燃料噴射ポンプ３および注水ポンプ５とを分けて舶用ディーゼルエンジンに配置することができる。これにより、シリンダ２０３の近傍に燃料噴射ポンプ３および注水ポンプ５を配置するスペースを確保することができ、燃料噴射ポンプ３および注水ポンプ５をシリンダ２０３毎に集約して配置することができる。
【００９３】
また、本発明の実施形態に係る油圧駆動装置１００では、噴射弁側高圧ポンプ２４を電動ポンプとし、排気弁側高圧ポンプ２５を、舶用ディーゼルエンジンの出力軸２１０に連動して駆動する機関駆動ポンプとしている。この構成により、舶用ディーゼルエンジンが出力軸２１０を回転させている期間、排気弁側高圧ポンプ２５による作動油の吐出を継続させて排気弁駆動系統１１の作動を確保することができる。このため、たとえ噴射弁側高圧ポンプ２４が動力源（電力）を喪失して燃料噴射系統１が作動不能となった場合であっても、少なくとも舶用ディーゼルエンジンが燃料運転しなくなってから出力軸２１０が慣性で回転している期間、排気弁駆動系統１１の作動を継続させることができる。これにより、排気弁１２の開閉駆動が可能となるため、筒内圧力が過度に増加する事態を回避することができ、舶用ディーゼルエンジンをより安全なものにすることができる。
【００９４】
なお、上述した実施形態では、燃料噴射ポンプ３および注水ポンプ５に共用される噴射弁側蓄圧部７を例示したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、噴射弁側蓄圧部７は、燃料噴射ポンプ３の作動油の圧力を蓄積する蓄圧部と注水ポンプ５の作動油の圧力を蓄積する蓄圧部とに分けて構成してもよい。また、燃料の流通経路に水を注入するための注水ポンプ５および注水管１０２等の注水設備は、舶用ディーゼルエンジンに要求されるＮＯｘの排出量の低減に応じて設けるようにしてもよく、必ずしも油圧駆動装置１００が備えていなくてもよい。
【００９５】
また、上述した実施形態では、噴射弁側高圧ポンプ２４を電動ポンプとし、排気弁側高圧ポンプ２５を機関駆動ポンプとしていたが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、噴射弁側高圧ポンプ２４を機関駆動ポンプとし、排気弁側高圧ポンプ２５を電動ポンプとしてもよいし、噴射弁側高圧ポンプ２４および排気弁側高圧ポンプ２５の双方を電動ポンプまたは機関駆動ポンプとしてもよい。
【００９６】
また、上述した実施形態では、６つのシリンダ２０３を備えた舶用ディーゼルエンジン２００に油圧駆動装置１００が適用された場合を例示したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、油圧駆動装置１００が適用される舶用ディーゼルエンジンは、所望数（１つ以上）のシリンダを備えたものであってもよい。これと同様に、油圧駆動装置１００の燃料噴射ポンプ３、注水ポンプ５および動弁装置の各配置数は、図２に例示した６つずつに限らず、舶用ディーゼルエンジンのシリンダ毎に必要数であってもよい。
【００９７】
また、上述した実施形態により本発明が限定されるものではなく、上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。その他、上述した実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例および運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。
【符号の説明】
【００９８】
１  燃料噴射系統
２  燃料噴射弁
３  燃料噴射ポンプ
３ａ  ピストン
３ｂ  吐出室
３ｃ  作動油室
３ｄ  注入口
３ｅ  排出口
４、６  制御弁
５  注水ポンプ
５ａ  ピストン
５ｂ  吐出室
５ｃ  作動油室
５ｄ  注入口
７  噴射弁側蓄圧部
８  リリーフ弁
９ａ、９ｂ  注水弁
１０ａ、１０ｂ  注水逆止弁
１１  排気弁駆動系統
１２  排気弁
１２ａ  弁部
１２ｂ  ピストン部
１３  上部動弁装置
１３ａ  駆動油室
１３ｂ  付勢室
１４  下部動弁装置
１４ａ  ピストン
１４ｂ  駆動油室
１４ｃ  作動油室
１４ｄ  逆止弁
１５  油圧管
１６  制御弁
１７  排気弁側蓄圧部
１８  リリーフ弁
２１  サンプタンク
２２  貯蔵タンク
２３  フィルタ
２４  噴射弁側高圧ポンプ
２５  排気弁側高圧ポンプ
２６  開閉弁
２７  逆止弁
２８  制御部
１００  油圧駆動装置
１０１  燃料噴射管
１０２  注水管
１０２ａ、１０２ｂ  注水分岐管
１０３、１０４、１０５  回収管
１１０  戻し管
１１１、１１２、１１３、１１４  送給管
１１２ａ、１１２ｂ  分岐管
１１５  連通管
２００  舶用ディーゼルエンジン
２０１  台板
２０２  架構
２０３  シリンダ
２０４  燃焼室
２０５  排気ポート
２１０  出力軸
２１１  排気マニホールド
【図１】
2019138211.tif 000003
【図２】
2019138211.tif 000004